CN107069857B - 一种电池充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电池充电电路,包括充电控制电路，所述充电控制电路包括三极管Q1、Q2，所述三极管Q1的集电极经电阻R1与三极管Q2的集电极相连，其基极依次经电阻R3、R5、R2与二极管D2的阴极相连，其发射极与二极管D2的阴极相连；所述三极管Q2的基极经电阻R4与三极管Q1的集电极相连，其集电极与整流滤波电路及电池状态监测电路相连，其发射极经电阻R7与PMOS管Q3的栅极相连，PMOS管Q3的源极经电阻R6与PMOS管Q3的栅极相连，PMOS管Q3的漏极与电池状态监测电路的输入端相连，本发明电路简单可靠，成本较低，可实现电池开路、短路、正常的三种状态的监测。
Description
技术领域
本发明涉及电池电源技术领域，具体涉及一种电池充电电路。
背景技术
随着科技的发展，可携式电子装置，例如手机、笔记型电脑、数码相机、摄影机或MPS播放器等已广泛地使用于日常生活中。可携式电子装置为方便使用者携带，通常会配备充电电池，以供应电子装置所需电力。目前所使用的充电电路在实现电池充电过程中，主电电压会随着电池电压的变化，不能实现主电电压恒压，电池与主电无法实现独立的短路保护，并且无法监测电池开路、短路、正常的三种状态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池充电电路，该充电电路能够实现主电恒压输出、电池充电部分独立的短路保护，同时可实现电池开路、短路、正常的三种状态的监测。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括整流滤波电路、充电控制电路、电池状态监测电路及电池短路保护电路，所述充电控制电路包括三极管Q1、Q2，二极管D2及PMOS管Q3，所述三极管Q1的集电极经电阻R1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的基极依次经电阻R3、电阻R5、电阻R2与二极管D2的阴极相连，二极管D2的阳极与整流滤波电路相连，三极管Q1的发射极与二极管D2的阴极相连；三极管Q2的基极经电阻R4与三极管Q1的集电极相连，三极管Q2的集电极与整流滤波电路及电池状态监测电路相连，三极管Q2的发射极经电阻R7与PMOS管Q3的栅极相连，所述PMOS管Q3的源极经电阻R6与其栅极相连，且该源极同时连接在电阻R2与电阻R5之间的节点处，PMOS管Q3的漏极与电池状态监测电路的输入端相连，所述电池短路保护电路的输入端与PMOS管Q3的漏极相连，其输出端连接在电阻R3及电阻R5之间的节点处。
所述电池短路保护电路采用稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZD1的阳极与PMOS管Q3的漏极相连，其阴极连接在电阻R3及电阻R5之间的节点处。
所述电池状态监测电路包括二极管ZD2，所述二极管ZD2的阳极与三极管Q2的集电极相连，其阴极经电阻R8与PMOS管Q3的漏极相连，二极管ZD2的阴极为电池状态检测端。
所述整流滤波电路包括二极管D1及电容C1，所述二极管D1的阳极为整流滤波电路的正极输入端，二极管D1的阴极与电容C1的正极端相连，电容C1的负极端为整流滤波电路的负极输入端。
所述二极管ZD2为稳压二极管。
由上述技术方案可知，本发明所述的电池充电电路，电路简单可靠，成本较低，实现主电恒压输出、电池充电及电池充电部分独立的短路保护功能，同时可实现电池开路、短路、正常的三种状态的监测。
附图说明
图1是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本实施例的电池充电电路，包括整流滤波电路、充电控制电路、电池状态监测电路及电池短路保护电路，充电控制电路包括三极管Q1、Q2，二极管D2及PMOS管Q3，三极管Q1的集电极经电阻R1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的基极依次经电阻R3、电阻R5、电阻R2与二极管D2的阴极相连，二极管D2的阳极与整流滤波电路相连，三极管Q1的发射极与二极管D2的阴极相连；三极管Q2的基极经电阻R4与三极管Q1的集电极相连，三极管Q2的集电极与整流滤波电路及电池状态监测电路相连，三极管Q2的发射极经电阻R7与PMOS管Q3的栅极相连，PMOS管Q3的源极经电阻R6与其栅极相连，且该源极同时连接在电阻R2与电阻R5之间的节点处，PMOS管Q3的漏极与电池状态监测电路的输入端相连，电池短路保护电路的输入端与PMOS管Q3的漏极相连，其输出端连接在电阻R3及电阻R5之间的节点处。本发明一般与电源电路中的变压器相连，二极管D1的阳极及电容C1的负极与变压器的副边绕组T1B相连，变压器的原边绕组T1A与供电电源及变换电路相连。
当电池电压正常且电池正确接入时，充电功率回路部分PMOS管Q3的体二极管导通, PMOS管Q3的源极电平等于电池电压减去PMOS管Q3体二极管电压。主电恒压部分变压器绕组T1B端电压经二极管D2整流后变成脉冲方波电压，该二极管D2的输出端即为B点。
当B点为脉冲方波的低电平时：B点为低电平，三极管Q1不导通，第二控制部分PNP三极管Q2导通，充电功率回路部分PMOS管Q3的栅源极电压由电阻R6及电阻R7分压得一负电平, PMOS管Q3导通，但由于此时为脉冲方波的低电平，没有充电电流给电池充电。
当B点为脉冲方波高电平时：脉冲方波经过充电功率回路部分电池充电，当充电功率回路部分电阻R2两端的电压达到三极管Q1基极与射极的导通电压时，三极管Q1导通，则三极管Q2基极电压大于三极管Q2发射极电压，三极管Q2关断，三极管Q2关断导致充电功率回路部分PMOS管Q3关断，充电电流截止。充电电流截止后，充电功率回路部分电阻R2两端电压为0V，此时，三极管Q1不导通，三极管Q2导通，充电功率回路部分PMOS管Q3导通，重复上述工作状态，实现电池的脉冲式充电。脉冲充电电流幅值等于三极管Q1基-射极的导通压降除以充电功率回路部分电阻R2的阻值。
电池状态监测电路包括稳压二极管ZD2，稳压二极管ZD2的阳极与三极管Q2的集电极相连，其阴极经电阻R8与PMOS管Q3的漏极相连，稳压二极管ZD2的阴极为电池状态检测端。整流滤波电路包括二极管D1及电容C1，二极管D1的阳极与二极管D2的阳极相连，二极管D1的阴极与电容C1的正极端相连，电容C1的负极端为整流滤波电路的负极输入端。
当电池电压正常且接入时，电池接入端的电平为高电平，则电池状态检测点为高电平，电池状态检测点高电平幅值由稳压二极管ZD2电压决定。当电池短路时，电池接入端的电平为低电平，则电池状态检测点为低电平。当电池没有接入——悬空时，上述充电功率回路部分无完整充电回路，则上述充电功率回路部分电阻R2两端无电压差，则第一控制部分PNP三极管Q1不导通，第二控制部分PNP三极管Q2导通，充电功率回路部分PMOS管Q3导通，电池接入端电压跟随B点电压为脉冲信号，电池状态检测点经稳压管ZD2稳压输出脉冲信号，脉冲信号的幅值由稳压二极管ZD2电压决定。
电池短路保护电路由稳压二极管ZD1构成，稳压二极管ZD1阳极接电池正端，稳压二极管ZD1阴极接上述电阻R3、电阻R5中间连接点。主电恒压部分变压器绕组T1B端电压经二极管D2整流后变成脉冲方波电压，即B点电压为脉冲方波。当B点为脉冲方波的低电平、电池短路时,C点为低电平，三极管Q1基-射极两端无电压差，三极管Q1不导通，PNP三极管Q2不导通，充电功率回路部分PMOS管Q3不导通，从而整个充电功率回路部分不通，没有充电电流。当B点为脉冲方波高电平、电池短路时，D点电位等于稳压二极管ZD1的稳压值，只需D点电位小于B点电位，则PNP三极管Q1导通，PNP三极管Q2不导通，充电功率回路部分PMOS管Q3不导通，则整个充电回路不通，没有充电电流。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种电池充电电路，其特征在于：包括整流滤波电路、充电控制电路、电池状态监测电路及电池短路保护电路，所述充电控制电路包括三极管Q1、Q2，二极管D2及PMOS管Q3，所述三极管Q1的集电极经电阻R1与三极管Q2的集电极相连，三极管Q1的基极依次经电阻R3、电阻R5、电阻R2与二极管D2的阴极相连，二极管D2的阳极与整流滤波电路相连，三极管Q1的发射极与二极管D2的阴极相连；三极管Q2的基极经电阻R4与三极管Q1的集电极相连，三极管Q2的集电极与整流滤波电路及电池状态监测电路相连，三极管Q2的发射极经电阻R7与PMOS管Q3的栅极相连，所述PMOS管Q3的源极经电阻R6与其栅极相连,且该源极同时连接在电阻R2与电阻R5之间的节点处，PMOS管Q3的漏极与电池状态监测电路的输入端相连，所述电池短路保护电路的输入端与PMOS管Q3的漏极相连，其输出端连接在电阻R3及电阻R5之间的节点处；
所述电池短路保护电路采用稳压二极管ZD1，所述稳压二极管ZD1的阳极与PMOS管Q3的漏极相连，其阴极连接在电阻R3及电阻R5之间的节点处；
所述电池状态监测电路包括二极管ZD2，所述二极管ZD2的阳极与三极管Q2的集电极相连，其阴极经电阻R8与PMOS管Q3的漏极相连，二极管ZD2的阴极为电池状态检测端。
2.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：所述整流滤波电路包括二极管D1及电容C1，所述二极管D1的阳极为整流滤波电路的正极输入端，二极管D1的阴极与电容C1的正极端相连，电容C1的负极端为整流滤波电路的负极输入端。
3.根据权利要求1所述的电池充电电路，其特征在于：所述二极管ZD2为稳压二极管。
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