CN202042887U - 一种充电输入过压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种充电输入过压保护电路，该电路包括USB接口，第一电阻，第二电阻，稳压集成电路，第一开关管及第二开关管，第一电阻和第二电阻串联至USB接口，稳压集成电路连接至第一电阻和第二电阻连接的节点；第一开关管的控制端连接至稳压集成电路的输出端，第一开关管的输入端连接至USB接口，第一开关管的输出端接地，第二开关管的控制端连接至该第一开关管的输入端，输入端连接至USB接口，输出端接外部的充电电路。该电路中，稳压集成电路在USB接口电压为5V-6.25V时，控制两个开关管工作，从而使充电电路正常工作；在USB接口电压在大于6.25V时，控制开关管截止，阻止充电电路工作，保证充电电路的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路领域，特别是涉及一种充电输入过压保护电路。
背景技术
彩电从CRT电视到现在的平板电视走过了一条技术革新的辉煌道路。现在消费者的要求越来越高，为了满足消费者对立体图像显示的需求，彩电也从2D显示向3D显示发展。
目前实现3D显示的方式有多种，其中最成熟，效果最好的是采用液晶电子光阀眼镜实现3D显示的方式。液晶电子光阀眼镜设有一个同步发射和接收装置，电视按一定的规律显示左眼和右眼的图像，液晶电子光阀眼镜的接收装置接收相应的同步信号分别控制左眼和右眼的液晶光阀相应的开闭，让观察者的左右眼分别看到相应的图像，然后在大脑中合成立体的图像。
该液晶电子光阀眼镜为有源方式，因此需要供电；通常采取钮扣电池为眼镜供电，但这种供电方式的供电时间短，还需要频繁更换电池，很繁琐。业界改用充电锂电池做电源，并用电子设备的USB接口作为充电的插口，解决了频繁更换电池的问题，但同时又带来了新问题，主要问题是，由于目前的USB接口电压没有强制要求，可能眼镜所接的充电电压为5V，或者高于5V达到6.5V，如通用的USB口的电压是5V，但有些市售的产品电压可能是12V或更高，另外有故障的USB口的电压可能到24V。众所周知，锂电池的充电是有严格要求的，过电压将会带来起火和爆炸，这个在使用中是绝对不允许的。
因此就需要一种充电输入过压保护装置实现对充电电路以及充电设备的保护。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种充电输入过压保护电路，旨在解决现有技术中充电电路无法过压保护的问题。
本发明是这样实现的，一种充电输入过压保护电路，该电路包括USB接口，第一电阻，第二电阻，稳压集成电路，第一开关管及第二开关管，第一电阻和第二电阻串联至USB接口，稳压集成电路连接至第一电阻和第二电阻连接的节点；第一开关管的控制端连接至稳压集成电路的输出端，第一开关管的输入端连接至USB接口，第一开关管的输出端接地，第二开关管的控制端连接至该第一开关管的输入端，输入端连接至USB接口，输出端接外部的充电电路。
该充电输入过压保护电路中，第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值。
该充电输入过压保护电路中，该稳压集成电路输入小于2.5V时，输出高电平；输入高于2.5V时，输出低电平。
该充电输入过压保护电路中，该第一开关管是NPN型三极管，第二开关管是P型MOS管，第一开关管的基极连接至USB接口，第一开关管的发射极接地，第二开关管的栅极连接至该第一开关管的集电极，源极连接至USB接口，漏极接外部的充电电路。
该充电输入过压保护电路中，该电路包括第一电容，该稳压集成电路包括输出端，该第三电阻与该第四电阻的节点连接至该稳压集成电路的输出端，该控制端通过该第一电容连接至该第一电阻与第二电阻的节点。
该充电输入过压保护电路还包括第七电阻，二极管，第二电容，第一开关管的基极连接至该第四电阻和该第五电阻的节点；发射极接地，集电极通过该第七电阻连接至第二开关管的栅极；第一开关管的基极还通过该第二电容接地，此外，还连接至该二极管的正极，通过该二极管连接至该第三电阻与该第四电阻的节点。
该充电输入过压保护电路中，该电路还包括稳压管，第三电容，该第二开关管的源极连接至USB接口的正极，栅极通过并联的稳压管和第六电阻连接至第一开关管的源极；该第二开关管的漏极连接至外部的充电线路；该漏极还通过该第三电容接地。
该电路中，稳压集成电路在USB接口电压为5V-6.25V时，控制两个开关管工作，从而使充电电路正常工作；在USB接口电压在大于6.25V时，控制开关管截止，从而阻止充电电路工作，保证后面充电线路和电池的安全。
附图说明
图1是本实用新型充电输入过压保护电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，是本实用新型充电输入过压保护电路的电路图。该电路包括：具有正极和负极的USB接口，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第七电阻R7，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，稳压集成电路IC1，NPN型三极管Q2，P型MOS管Q1，二极管D1，稳压管D2，充电电路MANAGER以及充电电池B1；该稳压集成电路IC1在输入小于2.5V时，输出高电平；输入高于2.5V时，输出低电平，其包括控制端1，输出端2以及接地端3，其为一种三端并联稳压集成电路；该第一电阻R1的阻值大于该第二电阻R2的阻值。
USB接口的负极接地，正极通过串联的第一电阻R1，第二电阻R2接地；USB接口的正极还通过依次串联的第三电阻R3，第四电阻R4和第五电阻R5接地。该第第一电阻R1与第二电阻R2的节点(未标示)连接至该稳压集成电路IC1的控制端1；该第三电阻R3与该第四电阻R4的节点连接至该稳压集成电路IC1的输出端3，该控制端3通过该第一电容C1连接至该第一电阻R1与第二电阻R2的节点。
三极管Q2的基极B连接至该第四电阻R4和该第五电阻R5的节点；发射极E接地，集电极C通过该第七电阻连接至该MOS管Q1的栅极；该三极管Q2的基极还通过该第二电容C2接地，此外，还连接至该二极管D1的正极，通过该二极管D1连接至该第三电阻R3与该第四电阻R4的节点。
该MOS管Q1的源极S连接至USB接口的正极，栅极G通过并联的稳压管D2和第六电阻R6连接至MOS管Q1的源极S；该MOS管Q1的漏极D连接至充电线路MANAGER为该充电电池B1充电；该漏极D还通过该第三电容C3接地。
该充电输入过压保护电路在USB接口的电压为5V时，即输入电压为正常的5V时，输入的电压经过第一电阻R1和第二电阻R2分压施加到稳压集成电路IC1的控制端1，由于该第一电阻R1大于该第二电阻R2，则该分压小于2.5V，稳压集成电路IC1在输入电压小于等于2.5V时，输出端3的输出为高电平，该高电平通过第四电阻R4和第五电阻R5分压后加到三极管Q2的基极B，由于三极管Q2是P型三极管，在高电平情况下会导通；导通的三极管Q2将MOS管Q1导通，使USB接口的输入通过该MOS管Q1为充电电路MANAGER供电。当输入电压高于6.5V时，该第二电阻R2分压就大于2.5V，稳压集成电路IC1的输出端3输出为2.5V，经过第四电阻R4和第五电阻R5的分压加到三极管Q2的基极电压小于其导通电压，三极管Q2截止，导致MOS管Q1截止，切断了充电电路MANAGER的供电，保护了充电电路MANAGER和电池B1的安全。
该电路中，第一电容C1是为了让电路稳定工作的补偿电容；第二电容C2是为了产生一个延时，让上电时，三极管Q2不急于导通，等稳压集成电路IC1正常工作后才工作；第一二极管D1是为了使得输入电压由正常快速变为不正常时，快迅速对第二电容C2放电从而使三极管Q2快速的关断。稳压管D2钳位MOS管Q1的栅极G和源极S的电压，保护MOS管Q1不被被过压损坏。第六电阻R6为MOS管Q1的栅极G和源极S间的分布电容放电，使MOS管Q1正常的由导通到关断；第三电容C3是输出的旁路电容，用于去耦的目的。
该电路中，稳压集成电路在USB接口电压为5V-6.25V时，控制两个开关管工作，从而使充电电路正常工作；在USB接口电压在大于6.25V时，控制开关管截止，从而阻止充电电路工作，保证后面充电线路和电池的安全。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种充电输入过压保护电路，其特征在于，该电路包括USB接口，第一电阻，第二电阻，稳压集成电路，第一开关管及第二开关管，第一电阻和第二电阻串联至USB接口，稳压集成电路连接至第一电阻和第二电阻连接的节点；第一开关管的控制端连接至稳压集成电路的输出端，第一开关管的输入端连接至USB接口，第一开关管的输出端接地，第二开关管的控制端连接至该第一开关管的输入端，输入端连接至USB接口，输出端接外部的充电电路。
2.根据权利要求1所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值。
3.根据权利要求2所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，稳压集成电路输入小于2.5V时，输出高电平；输入高于2.5V时，输出低电平。
4.根据权利要求1所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，该第一开关管是NPN型三极管，第二开关管是P型MOS管，第一开关管的基极连接至USB接口，第一开关管的发射极接地，第二开关管的栅极连接至该第一开关管的集电极，源极连接至USB接口，漏极接外部的充电电路。
5.根据权利要求4所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，该电路还包括第三电阻，第四电阻和第五电阻，该USB接口的正极还通过依次串联的第三电阻，第四电阻和第五电阻接地。
6.根据权利要求4所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，该电路包括第一电容，该稳压集成电路包括输出端，该第三电阻与该第四电阻的节点连接至该稳压集成电路的输出端，该控制端通过该第一电容连接至该第一电阻与第二电阻的节点。
7.根据权利要求6所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，该电路包括第七电阻，二极管，第二电容，第一开关管的基极连接至该第四电阻和该第五电阻的节点；发射极接地，集电极通过该第七电阻连接至第二开关管的栅极；第一开关管的基极还通过该第二电容接地，此外，还连接至该二极管的正极，通过该二极管连接至该第三电阻与该第四电阻的节点。
8.根据权利要求6所述的充电输入过压保护电路，其特征在于，该电路还包括稳压管，第三电容，该第二开关管的源极连接至USB接口的正极，栅极通过并联的稳压管和第六电阻连接至第一开关管的源极；该第二开关管的漏极连接至外部的充电线路；该漏极还通过该第三电容接地。
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