CN108199446A - 锂电池涓流充电保护电路及软启动设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池涓流充电保护电路及软启动设备,该锂电池涓流充电保护电路包括充电电源接口、充电电路单元、锂电池、稳压器以及涓流充电保护电路单元;涓流充电保护电路单元包括基准电压产生电路子单元、PNP三极管、NPN三极管、第一电阻及第二电阻;基准电压产生电路子单元的输入端与充电电源接口连接,输出端与PNP三极管的发射极连接;PNP三极管的基极与锂电池的正极连接,集电极与第一电阻的第一端及NPN三极管的基极连接,第一电阻的第二端及NPN三极管的发射极接地,NPN三极管的集电极与稳压器的使能端连接;稳压器的使能端还经第二电阻与锂电池的正极连接。本发明具有成本低、结构简单及易实现的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种锂电池涓流充电保护电路及软启动设备。
背景技术
软启动设备中的电源开关通常都不直接控制锂电池电源电路的接通,而是当软启动设备中的电源按键被按下时给软启动设备中的MCU一个高低电平变化的控制信号,当MCU接收到该高低电平变化的控制信号时再控制锂电池电源电路的接通,从而实现给软启动设备中的供电对象(如显示模块或其他功能模块等)的供电。由于当锂电池处于充电状态时且电源按键被按下时也会触发MCU控制供电对象工作,如充电过程中软启动设备中的显示模块显示充电进程和电量等,从而使得软启动设备产品处于关机状态时MCU仍处于低功耗工作,虽然耗电很小,但产品长时间放置和锂电池自身的漏电损耗或客户在产品的锂电池处于低电量时反复按下电源按键,会使锂电池的电压低于充电IC的涓流充电零界点电压(2.8V至3.0V),在锂电池的下次充电时,锂电池会有个涓流充电的过程,当涓流充电的电流小于软启动设备中MCU正常运行和软启动设备中显示模块的显示电流时,将导致锂电池的涓流充电过程不能得以正常进行,MCU也不能正常工作,进而导致软启动设备处于瘫痪的状态,甚至报废。现有技术中,通常是通过在软启动设备的电源电路中增设一个专用电源管理IC来解决上述问题,但是由于专用电源管理IC的价格较贵,从而使得现有软启动设备电源电路的成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种成本低廉的锂电池涓流充电保护电路。
为了实现上述目的,本发明提供一种锂电池涓流充电保护电路,所述锂电池涓流充电保护电路包括充电电源接口、充电电路单元、锂电池、稳压器以及涓流充电保护电路单元;其中:
所述充电电源接口,用于为所述锂电池输入充电电压;
所述充电电路单元,用于对所述锂电池进行充电;
所述稳压器,用于为供电对象提供稳定的供电电压;
所述涓流充电保护电路单元,用于当所述锂电池处于涓流充电状态时控制所述稳压器停止对所述供电对象进行供电,以使所述锂电池的涓流充电过程得以顺利进行,以及当所述锂电池处于恒流充电状态且所述锂电池的电压达到预设电压阈值时控制所述稳压器对所述供电对象进行供电,以使所述供电对象进入正常工作状态;
所述充电电路单元的输入端与所述充电电源接口连接,所述充电电路单元的输出端与所述锂电池的正极连接,所述锂电池的负极接地;所述稳压器的电源输入端与所述锂电池的正极连接,所述稳压器的电源输出端与所述供电对象的电源端连接,所述稳压器的使能端与所述涓流充电保护电路单元连接,所述涓流充电保护电路单元还分别与所述充电电源接口及所述锂电池的正极连接;
所述涓流充电保护电路单元包括基准电压产生电路子单元、PNP三极管、NPN三极管、第一电阻及第二电阻;所述基准电压产生电路子单元的输入端与所述充电电源接口连接,所述基准电压产生电路子单元的输出端与所述PNP三极管的发射极连接,所述PNP三极管的基极与所述锂电池的正极连接,所述PNP三极管的集电极分别与所述第一电阻的第一端及所述NPN三极管的基极连接,所述第一电阻的第二端及所述NPN三极管的发射极均接地,所述NPN三极管的集电极与所述稳压器的使能端连接;所述稳压器的使能端还经所述第二电阻与所述锂电池的正极连接。
优选地,所述基准电压产生电路子单元包括第三电阻和第四电阻;其中:
所述第三电阻的第一端为所述基准电压产生电路子单元的输入端,所述第三电阻的第一端与所述充电电源接口连接,所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接,所述第四电阻的第二端接地,所述第三电阻与所述第四电阻的连接结点为所述基准电压产生电路子单元的输出端,所述第三电阻与所述第四电阻的连接结点与所述PNP三极管的发射极连接。
优选地,所述第三电阻的阻值大于或等于500欧姆且小于或等于10K欧姆,所述第四电阻的阻值大于或等于1.5K欧姆且小于或等于40K欧姆,同时所述第三电阻和所述第四电阻的阻值比为1.02:3.60。
优选地,所述基准电压产生电路子单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻及可控精密稳压源;其中:
所述第三电阻的第一端为所述基准电压产生电路子单元的输入端,所述第三电阻的第一端与所述充电电源接口连接,所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端及所述可控精密稳压源的阴极连接,所述可控精密稳压源的阳极接地,所述可控精密稳压源的参考极分别与所述第四电阻的第二端及所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端接地,所述可控精密稳压源的阴极为所述基准电压产生电路子单元的输出端,所述可控精密稳压源的阴极与所述PNP三极管的发射极连接。
优选地,所述充电电路单元包括锂电池充电管理芯片、第一电解电容、第二电解电容及第六电阻;其中:
所述锂电池充电管理芯片的电源输入引脚分别与所述充电电源接口及所述第一电解电容的正极连接,所述第一电解电容的负极及所述第六电阻的第一端均接地,所述第六电阻的第二端与所述锂电池充电管理芯片的充电电流设定引脚连接,所述锂电池充电管理芯片的充电电压输出引脚与所述第二电解电容的正极连接,所述第二电解电容的负极接地,所述锂电池充电管理芯片的充电电压输出引脚还与所述锂电池的正极连接,所述锂电池充电管理芯片的接地引脚接地。
优选地,所述预设电压阈值大于3V且小于或等于3.49V。
优选地,所述充电电源接口为USB接口或DC插座。
优选地,所述充电电源接口输入的所述充电电压的电压范围为大于或等于4.75且小于或等于5.25。
为实现上述目的,本发明还提供一种软启动设备,所述软启动设备包括锂电池涓流充电保护电路,所述锂电池涓流充电保护电路为如上所述的锂电池涓流充电保护电路。
本发明提供一种锂电池涓流充电保护电路,该锂电池涓流充电保护电路包括充电电源接口、充电电路单元、锂电池、稳压器以及涓流充电保护电路单元;所述充电电源接口,用于为所述锂电池输入充电电压;所述充电电路单元,用于对所述锂电池进行充电;所述稳压器,用于为供电对象提供稳定的供电电压;所述涓流充电保护电路单元,用于当所述锂电池处于涓流充电状态时控制所述稳压器停止对所述供电对象进行供电,以使所述锂电池的涓流充电过程得以顺利进行,以及当所述锂电池处于恒流充电状态且所述锂电池的电压达到预设电压阈值时控制所述稳压器对所述供电对象进行供电,以使所述供电对象进入正常工作状态;所述充电电路单元的输入端与所述充电电源接口连接,所述充电电路单元的输出端与所述锂电池的正极连接,所述锂电池的负极接地;所述稳压器的电源输入端与所述锂电池的正极连接,所述稳压器的电源输出端与所述供电对象的电源端连接,所述稳压器的使能端与所述涓流充电保护电路单元连接,所述涓流充电保护电路单元还分别与所述充电电源接口及所述锂电池的正极连接;所述涓流充电保护电路单元包括基准电压产生电路子单元、PNP三极管、NPN三极管、第一电阻及第二电阻;所述基准电压产生电路子单元的输入端与所述充电电源接口连接,所述基准电压产生电路子单元的输出端与所述PNP三极管的发射极连接,所述PNP三极管的基极与所述锂电池的正极连接,所述PNP三极管的集电极分别与所述第一电阻的第一端及所述NPN三极管的基极连接,所述第一电阻的第二端及所述NPN三极管的发射极均接地,所述NPN三极管的集电极与所述稳压器的使能端连接;所述稳压器的使能端还经所述第二电阻与所述锂电池的正极连接。本发明锂电池涓流充电保护电路中的所述涓流充电保护电路单元通过一个基准电压产生电路子单元、两个三极管及两个电阻即实现了当所述锂电池处于涓流充电状态时能够控制所述稳压器停止对所述供电对象进行供电,以及当所述锂电池处于恒流充电状态且所述锂电池的电压达到预设电压阈值时控制所述稳压器对所述供电对象进行供电,从而保证了所述锂电池的涓流充电过程得以顺利进行,本发明相对于现有技术中增设专用电源管理IC的方案,极大的降低了电路成本;并且,本发明还具有结构简单及易实现的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明锂电池涓流充电保护电路第一实施例的电路结构示意图;
图2为本发明锂电池涓流充电保护电路第二实施例的电路结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种锂电池涓流充电保护电路,该锂电池涓流充电保护电路主要应用于软启动设备的电源电路中,用于解决现有软启动设备电源电路成本较高的问题。
图1为本发明锂电池涓流充电保护电路第一实施例的电路结构示意图,参照图1,本实施例中,该锂电池涓流充电保护电路包括充电电源接口101、充电电路单元102、锂电池BATT、稳压器U1以及涓流充电保护电路单元103。
具体地,所述充电电源接口101,用于为所述锂电池BATT输入充电电压VIN;
所述充电电路单元102,用于对所述锂电池BATT进行充电;
所述稳压器U1,用于为供电对象200提供稳定的供电电压;
所述涓流充电保护电路单元103,用于当所述锂电池BATT处于涓流充电状态时控制所述稳压器U1停止对所述供电对象200进行供电,以使所述锂电池BATT的涓流充电过程得以顺利进行,以及当所述锂电池BATT处于恒流充电状态且所述锂电池BATT的电压达到预设电压阈值VSET时控制所述稳压器U1对所述供电对象200进行供电,以使所述供电对象200进入正常的工作状态;
本实施例中,所述充电电路单元102的输入端与所述充电电源接口101连接,所述充电电路单元102的输出端与所述锂电池BATT的正极连接,所述锂电池BATT的负极接地;所述稳压器U1的电源输入端IN与所述锂电池BATT的正极连接,所述稳压器U1的电源输出端OUT与所述供电对象200的电源端连接,所述稳压器U1的使能端与所述涓流充电保护电路单元103连接,所述涓流充电保护电路单元103还分别与所述充电电源接口101及所述锂电池BATT的正极连接。本实施例中,所述稳压器U1的接地端GND接地,所述稳压器U1的反馈输入端FB悬空。本实施例中,所述稳压器U1的电源输出端OUT还与电解电容E3的正极连接,所述电解电容E3的负极接地。
本实施例中,所述涓流充电保护电路单元103包括基准电压产生电路子单元1031、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、第一电阻R1及第二电阻R2;所述基准电压产生电路子单元1031的输入端与所述充电电源接口101连接,所述基准电压产生电路子单元1031的输出端与所述PNP三极管Q1的发射极连接,所述PNP三极管Q1的基极与所述锂电池BATT的正极连接,所述PNP三极管Q1的集电极分别与所述第一电阻R1的第一端及所述NPN三极管Q2的基极连接,所述第一电阻R1的第二端及所述NPN三极管Q2的发射极均接地,所述NPN三极管Q2的集电极与所述稳压器U1的使能端EN连接;所述稳压器的使能端EN还经所述第二电阻R2与所述锂电池BATT的正极连接。
本实施例中,所述基准电压产生电路子单元1031包括第三电阻R3和第四电阻R4。其中,所述第三电阻R3的第一端为所述基准电压产生电路子单元1031的输入端,所述第三电阻R3的第一端与所述充电电源接口101连接,所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第四电阻R4的第二端接地,所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的连接结点为所述基准电压产生电路子单元1031的输出端,所述第三电阻R3与所述第四电阻R4的连接结点与所述PNP三极管Q1的发射极连接。
需要说明的是,上述第三电阻R3的阻值和所述第四电阻R4的阻值可以根据实际情况进行设定。优选地,本实施例中,所述第三电阻R3的阻值范围为大于或等于500欧姆且小于或等于10K欧姆,所述第四电阻R4的阻值范围为大于或等于1.5K欧姆且小于或等于40K欧姆;并且,本实施例中,所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值比为1.02:3.60。优选地,本实施例中,所述第三电阻R3的阻值为1.02K欧姆,所述第四电阻R4的阻值为3.6K欧姆。
本实施例中,所述充电电路单元102包括锂电池充电管理芯片U2、第一电解电容E1、第二电解电容E2及第六电阻R6。具体地,所述锂电池充电管理芯片U2的电源输入引脚VCC分别与所述充电电源接口101及所述第一电解电容E1的正极连接,所述第一电解电容E1的负极及所述第六电阻R6的第一端均接地,所述第六电阻R6的第二端与所述锂电池充电管理芯片U2的充电电流设定引脚PR连接,所述锂电池充电管理芯片U2的充电电压输出引脚BAT与所述第二电解电容E2的正极连接,所述第二电解电容E2的负极接地,所述锂电池充电管理芯片U2的充电电压输出引脚BAT还与所述锂电池BATT的正极连接,所述锂电池充电管理芯片U2的接地引脚GND接地,所述锂电池充电管理芯片U2的充电完成信号输出引脚CHR悬空。
另外,需要说明的是,本实施例中,所述充电电源接口101可以为USB接口,也可以为DC插座。本实施例中,所述充电电源接口101输入的所述充电电压VIN的电压范围为大于或等于4.75且小于或等于5.25。
可以理解的是,本实施例中,上述预设电压阈值VSET可以根据实际情况进行设定。优选地,本实施例中,所述预设电压阈值VSET大于3V且小于或等于3.49V。本实施例中,所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压为2.8V至3.0V,即本实施例中,所述预设电压阈值VSET大于所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压。
本实施例锂电池涓流充电保护电路的工作原理具体描述如下:当所述锂电池BATT处于充电状态时,所述充电电源接口101所输入的充电电压VIN同时提供给所述锂电池充电管理芯片U2的电源输入引脚VCC和所述涓流充电保护电路单元103中所述基准电压产生电路子单元1031的输入端(即所述第三电阻R3的第一端),其中,所述锂电池充电管理芯片U2的电源输入引脚VCC输入所述充电电压VIN后,对所述锂电池BATT进行充电,而所述充电电源接口101所输入的充电电压VIN经所述基准电压产生电路子单元1031中的所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的分压后得到基准电压VREF,该基准电压VREF输入至所述PNP三极管Q1的发射极,本实施例中,所述基准电压VREF=VIN*R4/(R3+R4),其中,VIN为所述充电电源接口101的充电电压(大于或等于4.75且小于或等于5.25),R4为所述第四电阻R4的阻值(3.6K欧姆),R3为所述第三电阻R3的阻值(1.02K欧姆),由于本实施例中所述充电电源接口101输入的所述充电电压VIN的电压范围为大于或等于4.75且小于或等于5.25,因此,根据上式(VREF=VIN*R4/(R3+R4))可知本实施例中所述基准电压VREF大于或等于3.7V且小于或等于4.09V。本实施例中,由于所述PNP三极管Q1的基极与所述锂电池BATT的正极连接,假设本实施例中所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压为3.0V,因此,本实施例中,当所述锂电池BATT的正极电压VBATT(下称所述锂电池BATT的电压)小于所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压3.0V时,满足VREF-VBATT>=Veb1(其中Veb1为所述PNP三极管Q1的发射极与基极之间的导通阀门电压,正常使用温度范围内时,Veb1的范围为大于或等于0.6V且小于或等于0.7V),所述PNP三极管Q1导通工作,从而使得所述PNP三极管Q1的集电极输出电压VOUT,而当VOUT=VREF-Vec1>=Vbe2(其中,Vec1为所述PNP三极管Q1导通时,所述PNP三极管Q1的发射极与集电极之间的电压,Vbe2为所述NPN三极管Q2的基极与发射极之间的导通阀门电压,正常使用温度范围内时,Vec1=0.3V,Vbe2大于或等于0.6V且小于或等于0.7V)时,所述NPN三极管Q2也导通工作,此时所述NPN三极管Q2的集电极输出低电平的EN_LOW信号至所述稳压器U1的使能端EN,当所述稳压器U1的使能端EN为低电平时,所述稳压器U1的电源输出端OUT不输出供电电压至所述供电对象200(如软启动设备中的MCU、显示模块或其他功能模块等)的电源端,即本实施例中,当所述锂电池BATT的电压小于所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压(此时所述锂电池BATT处于涓流充电状态),满足VREF-VBATT>=Veb1,本实施例中的所述涓流充电保护电路单元103开始工作,由于此时所述供电对象200的电源被是断开状态,从而保证了所述锂电池BATT的涓流充电过程得以顺利进行;当所述锂电池BATT的涓流充电过程正常进行中,所述锂电池BATT的正极电压VBATT会逐渐升高,然后进入恒流充电状态,所述锂电池BATT进入恒流充电状态后,当所述锂电池BATT的电压VBATT(也即所述PNP三极管Q1的基极电压)达到所述预设电压阈值VSET且满足VREF-VBATT<Veb1时,所述PNP三极管Q1的基极电流Ib=0,使得所述PNP三极管Q1截止,进而使得所述PNP三极管Q1的集电极无输出电压,之前的VOUT通过所述第一电阻R1放电到0V,即当所述PNP三极管Q1截止时,VOUT<Vbe2(0.6V至0.7V),从而使得所述NPN三极管Q2也截止,进而使得所述NPN三极管Q2的集电极输出的EN_LOW信号为开漏状态,即此时所述稳压器U1的使能端EN通过所述第二电阻R2上拉为高电平,当所述稳压器U1的使能端EN为高电平时,所述稳压器U1的电源输出端OUT输出正常的供电电压至所述供电对象200的电源端,使所述供电对象200进入正常的工作状态。综上所述,本实施例中,当所述锂电池BATT处于涓流充电状态时,所述涓流充电保护电路单元103能够控制所述稳压器U1停止对所述供电对象200进行供电,以使所述锂电池BATT的涓流充电过程得以顺利进行;当所述锂电池BATT处于恒流充电状态且所述锂电池BATT的电压达到预设电压阈值VSET时,所述涓流充电保护电路单元103能够控制所述稳压器U1对所述供电对象200进行供电,以使所述供电对象200进入正常工作状态。
需要说明的是,本实施例中,由于所述充电电源接口101输入的充电电压VIN的范围为大于或等于4.75V且小于或等于5.25V,所述PNP三极管Q1和所述NPN三极管Q2在正常使用温度范围内时的导通电压均为大于或等于0.6V且小于或等于0.7V,所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压为2.8V至3.0V,因此,本实施例在极端环境参数下,为了使本实施例锂电池涓流充电保护电路能够可靠的工作,则在所述充电电源接口101输入的充电电压为最小电压4.75V时,所述PNP三极管Q1的发射极电压(即所述基准电压VREF)需大于所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压的最大值(即3.0V)加上所述PNP三极管Q1的发射极与基极之间的导通阀门电压Veb1的最大值。
本实施例中,由于所述PNP三极管Q1和所述NPN三极管Q2组成达林顿放大电路,当所述NPN三极管Q2的集电极输出的EN_LOW信号为低电平时,所述PNP三极管Q1和所述NPN三极管Q2工作在放大状态,在临界工作点时,所述NPN三极管Q2的基极电流Ib2=VBATT/R2/β2,其中,R2为所述第二电阻R2的阻值,β2为所述NPN三极管Q2的放大系数);所述PNP三极管Q1的基极电流Ib1=(Ib2+0.7V/R1)/β1,其中,R1为所述第一电阻R1的阻值,β1为所述PNP三极管Q1的放大系数,则所述PNP三极管Q1的发射极电流Ie1=Ib1+Ib2+0.7/R1,在一实施例中,假设所述锂电池BATT的电压VBATT为3.0V,所述PNP三极管Q1的放大系数β1和所述NPN三极管Q2的放大系数β2均为100,所述第一电阻R1的阻值为1M欧姆,所述第二电阻R2的阻值为100K欧姆,则:
Ib2=VBATT/R2/β2=3.0V/100K/100=0.0003mA;
Ib1=(Ib2+0.7V/R1)/β1=(0.0003mA+0.7V/1000K)/100=0.000073mA;
Ie1=Ib1+Ib2+0.7/R1=0.000073mA+0.0003mA+0.7/1000K=0.007373mA;
在一实施例中,假设所述第三电阻R3上流过的电流IR3为1mA,则Ie1远小于IR3,从而Ie1可忽约不计,因此,在上述极限参数下,本实施例应选择当所述锂电池BATT的电压VBATT小于3.0V时,所述涓流充电保护电路单元103开始工作,即本实施例在上述极限参数下,所述PNP三极管Q1的发射极电压(即所述基准电压VREF)=所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压的最大值(3.0V)+所述PNP三极管Q1的发射极与基极之间的导通阀门电压Veb1的最大值0.7V=3.7V。并且,本实施例中,由于所述预设电压阈值VSET的最大值(即3.49V)和最小值(大于3V)均大于所述锂电池充电管理芯片U2的涓流充电门限电压的最大值(3.0V),因此,本实施例锂电池涓流充电保护电路在上述极限参数环境下都能稳定可靠的工作。
本实施例锂电池涓流充电保护电路中的所述涓流充电保护电路单元通过所述基准电压产生电路子单元1031、两个三极管(即所述PNP三极管Q1和所述NPN三极管Q2)及两个电阻(即所述第一电阻R1和所述第二电阻R2)即实现了当所述锂电池BATT处于涓流充电状态时能够控制所述稳压器U1停止对所述供电对象200进行供电,以及当所述锂电池BATT处于恒流充电状态且所述锂电池BATT的电压达到预设电压阈值VSET时控制所述稳压器U1对所述供电对象200进行供电,从而保证了所述锂电池BATT的涓流充电过程得以顺利进行,本实施例锂电池涓流充电保护电路相对于现有技术中增设专用电源管理IC的方案,极大的降低了电路成本;并且,本实施例锂电池涓流充电保护电路还具有结构简单及易实现的优点。
图2为本发明锂电池涓流充电保护电路第二实施例的电路结构示意图,参照图2,本实施例锂电池涓流充电保护电路包括充电电源接口301、充电电路单元302、锂电池BATT’、稳压器U1’以及涓流充电保护电路单元303,本实施例锂电池涓流充电保护电路与上述第一实施例的区别仅在于所述涓流充电保护电路单元303中的所述基准电压产生电路子单元3031的电路结构不同,本实施例中,所述基准电压产生电路子单元3031包括包括第三电阻R3’、第四电阻R4’、第五电阻R5’及可控精密稳压源U3。具体地,所述第三电阻R3’的第一端为所述基准电压产生电路子单元3031的输入端,所述第三电阻R3’的第一端与所述充电电源接口301连接,所述第三电阻R3’的第二端分别与所述第四电阻R4’的第一端及所述可控精密稳压源U3的阴极连接,所述可控精密稳压源U3的阳极接地,所述可控精密稳压源U3的参考极分别与所述第四电阻R4’的第二端及所述第五电阻R5’的第一端连接,所述第五电阻R5’的第二端接地,所述可控精密稳压源U3的阴极为所述基准电压产生电路子单元3031的输出端,所述可控精密稳压源U3的阴极与所述PNP三极管Q1’的发射极连接。
本实施例锂电池涓流充电保护电路中所述充电电源接口301、所述充电电路单元302、所述稳压器U1’及所述涓流充电保护电路单元303之间的连接关系、本实施例的工作原理以及本实施例的有益效果均与上述第一实施例相同,此处不再赘述。
本发明还提供一种软启动设备,该软启动设备包括锂电池涓流充电保护电路,该锂电池涓流充电保护电路的结构和工作原理均可参照上述实施例,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的软启动设备采用了上述锂电池涓流充电保护电路的技术方案,因此该软启动设备具有上述锂电池涓流充电保护电路所有的有益效果。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述锂电池涓流充电保护电路包括充电电源接口、充电电路单元、锂电池、稳压器以及涓流充电保护电路单元;其中:
所述充电电源接口,用于为所述锂电池输入充电电压;
所述充电电路单元,用于对所述锂电池进行充电;
所述稳压器,用于为供电对象提供稳定的供电电压;
所述涓流充电保护电路单元,用于当所述锂电池处于涓流充电状态时控制所述稳压器停止对所述供电对象进行供电,以使所述锂电池的涓流充电过程得以顺利进行,以及当所述锂电池处于恒流充电状态且所述锂电池的电压达到预设电压阈值时控制所述稳压器对所述供电对象进行供电,以使所述供电对象进入正常工作状态;
所述充电电路单元的输入端与所述充电电源接口连接,所述充电电路单元的输出端与所述锂电池的正极连接,所述锂电池的负极接地;所述稳压器的电源输入端与所述锂电池的正极连接,所述稳压器的电源输出端与所述供电对象的电源端连接,所述稳压器的使能端与所述涓流充电保护电路单元连接,所述涓流充电保护电路单元还分别与所述充电电源接口及所述锂电池的正极连接;
所述涓流充电保护电路单元包括基准电压产生电路子单元、PNP三极管、NPN三极管、第一电阻及第二电阻;所述基准电压产生电路子单元的输入端与所述充电电源接口连接,所述基准电压产生电路子单元的输出端与所述PNP三极管的发射极连接,所述PNP三极管的基极与所述锂电池的正极连接,所述PNP三极管的集电极分别与所述第一电阻的第一端及所述NPN三极管的基极连接,所述第一电阻的第二端及所述NPN三极管的发射极均接地,所述NPN三极管的集电极与所述稳压器的使能端连接;所述稳压器的使能端还经所述第二电阻与所述锂电池的正极连接。
2.如权利要求1所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述基准电压产生电路子单元包括第三电阻和第四电阻;其中:
所述第三电阻的第一端为所述基准电压产生电路子单元的输入端,所述第三电阻的第一端与所述充电电源接口连接,所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接,所述第四电阻的第二端接地,所述第三电阻与所述第四电阻的连接结点为所述基准电压产生电路子单元的输出端,所述第三电阻与所述第四电阻的连接结点与所述PNP三极管的发射极连接。
3.如权利要求2所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述第三电阻的阻值大于或等于500欧姆且小于或等于10K欧姆,所述第四电阻的阻值大于或等于1.5K欧姆且小于或等于40K欧姆,并且所述第三电阻和所述第四电阻的阻值比为1.02:3.60。
4.如权利要求1所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述基准电压产生电路子单元包括第三电阻、第四电阻、第五电阻及可控精密稳压源;其中:
所述第三电阻的第一端为所述基准电压产生电路子单元的输入端,所述第三电阻的第一端与所述充电电源接口连接,所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端及所述可控精密稳压源的阴极连接,所述可控精密稳压源的阳极接地,所述可控精密稳压源的参考极分别与所述第四电阻的第二端及所述第五电阻的第一端连接,所述第五电阻的第二端接地,所述可控精密稳压源的阴极为所述基准电压产生电路子单元的输出端,所述可控精密稳压源的阴极与所述PNP三极管的发射极连接。
5.如权利要求1所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述充电电路单元包括锂电池充电管理芯片、第一电解电容、第二电解电容及第六电阻;其中:
所述锂电池充电管理芯片的电源输入引脚分别与所述充电电源接口及所述第一电解电容的正极连接,所述第一电解电容的负极及所述第六电阻的第一端均接地,所述第六电阻的第二端与所述锂电池充电管理芯片的充电电流设定引脚连接,所述锂电池充电管理芯片的充电电压输出引脚与所述第二电解电容的正极连接,所述第二电解电容的负极接地,所述锂电池充电管理芯片的充电电压输出引脚还与所述锂电池的正极连接,所述锂电池充电管理芯片的接地引脚接地。
6.如权利要求1至5中任一项所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述预设电压阈值大于3V且小于或等于3.49V。
7.如权利要求1所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述充电电源接口为USB接口或DC插座。
8.如权利要求7所述的锂电池涓流充电保护电路,其特征在于,所述充电电源接口输入的所述充电电压的电压范围为大于或等于4.75且小于或等于5.25。
9.一种软启动设备,其特征在于,所述软启动设备包括锂电池涓流充电保护电路,所述锂电池涓流充电保护电路为权利要求1至8中任一项所述的锂电池涓流充电保护电路。
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