CN204597522U - 一种防止过充保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防止过充保护电路，其包括：并联后接在输入火线和输出火线之间的启动按钮和继电器触点、串接在输出地线与地线之间的用以采集充电电流值的采样模块、连接采样电路的比较模块，比较电路将充电电流值与预设上限和预设下限比较并根据比较结果发出驱动信号，驱动模块连接比较电路用以放大驱动信号控制继电器通断，还包括连接在输入火线和地线之间的用以向各模块供电的整流降压模块；与现有技术相比，本实用新型能自动检测充电电流，当充电结束后会自动断开充电回路，防止因过充和过载而损坏电子产品，同时也切断了充电器的交流电源，消除了空载损耗，节约了电能，延长了设备使用寿命。

Description

一种防止过充保护电路

技术领域

本实用新型涉及充电设备，尤其涉及一种防止长时间充电引起过充的保护电路。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的电子产品走进千家万户。为了持续使用，人们每天都要为这些电子产品充电。在充电过程中，人们将电子产品（如：手机）插在充电器上，然后走开做其它的事情，等电子产品充满电后往往不能及时停止充电，造成过充从而损坏电子产品的电池，充电时间过长或长时间工作也会影响充电器的性能，缩短电池和充电器寿命，甚至带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型是要解决现有技术的上述问题，提出一种能检测充电是否结束，在充电结束后自动断开充电电源的保护电路。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是设计一种防止过充保护电路，其包括：并联后接在输入火线和输出火线之间的启动按钮和继电器触点、串接在输出地线与地线之间的用以采集充电电流值的采样模块、连接采样电路的比较模块，比较电路将充电电流值与预设上限和预设下限比较并根据比较结果发出驱动信号，驱动模块连接比较电路用以放大驱动信号控制继电器通断，还包括连接在输入火线和地线之间的用以向各模块供电的整流降压模块。

所述整流降压模块包括第一电阻、第一电容、第二二极管、稳压二极管，第一电阻和第一电容并联其后一端接所述输入火线、其另一端接第二二极管阳极和稳压二极管阴极，稳压二极管阳极接地线，第二二极管阴极作为直流电源输出端。

所述采样模块包括采样电阻、第一运算放大器,第三二极管、第四电阻、第五电阻，第一运算放大器同相输入端接采样电阻一端和输出地线，第一运算放大器反相输入端接第四电阻和第五电阻一端，第一运算放大器输出端接第三二极管阳极，第四电阻另一端接地， 第三二极管阴极接第五电阻另一端并送出所述充电电流值。

所述比较模块具有第二运算放大器,其同相输入端接所述第三二极管阴极、其反相输入端接第九电阻和第十电阻的一端，其输出端接第七二极管阴极，第九电阻的另一端接地，第十电阻的另一端接所述第二二极管阴极；还具有第三运算放大器,其反相输入端接所述第三二极管阴极、其同相输入端接第十一电阻和第十二电阻的一端，其输出端接第五二极管阴极，第十二电阻的另一端接地，第十一电阻的另一端接所述第二二极管阴极；第七和第五二极管的阳极并联后接第六电阻和第七电阻的一端，第七电阻的另一端接所述第二二极管阴极，第六电阻的另一端送出所述驱动信号。

所述驱动模块具有三极管，其基极接所述第六电阻的另一端、其发射极接地、其集电极接继电器线圈的一端，继电器线圈的另一端接所述第二二极管阴极。

所述继电器线圈的两端连接续流二极管。

所述第二二极管阴极至所述三极管集电极之间正向串接发光二极管和第八电阻。

所述第三二极管阴极到地之间串接滤波电容。

与现有技术相比，本实用新型能自动检测充电电流，当充电结束后会自动断开充电回路，防止因过充和过载而损坏电子产品，同时也切断了充电器的交流电源，消除了空载损耗，节约了电能，延长了设备使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型使用框图；

图2为本实用新型原理框图；

图3为本实用新型较佳实施例电路图。

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，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参看图1，本防止过充保护电路接在充电器与交流电源之间，能自动检测充电电流，当充电结束后会切断了充电器的交流电源，防止因过充和过载而损坏电子产品。电子产品可以是手机、充电宝等各种需要充电的产品。

参看图2示出的原理框图，并参看图3，本实用新型揭示的防止过充保护电路包括：并联后接在输入火线和输出火线之间的启动按钮和继电器触点、串接在输出地线与地线之间的用以采集充电电流值的采样模块、连接采样电路的比较模块，比较电路将充电电流值与预设上限和预设下限比较并根据比较结果发出驱动信号，驱动模块连接比较电路用以放大驱动信号控制继电器通断，还包括连接在输入火线和地线之间的用以向各模块供电的整流降压模块。

先将保护电路连上市电，并将充电器接上电子产品，此时继电器触点断开，充电器没电；按下启动按钮S1，输入火线（图3中接口J1的1号端子）经S1连通输出火线（图3中接口J2的2号端子），电流经过充电器流回输出地线（图3中接口J2的1号端子），再经采样模块到地，形成完整的供电回路，充电器得电工作向电子产品充电；同时比较模块分析充电电流，此时的充电电流大于预设下限，比较模块发出驱动信号，驱动模块放大驱动信号控制继电器吸合，继电器进入自保持状态，充电器得到持续的供电。整流降压模块向采样模块、比较模块、驱动模块、继电器提供降压后的直流电。

参看图3示出的较佳实施例的电路图，所述整流降压模块包括第一电阻R1、第一电容C1、第二二极管D2、稳压二极管D1，第一电阻和第一电容并联其后一端接所述输入火线、其另一端接第二二极管阳极和稳压二极管阴极，稳压二极管阳极接地线，第二二极管阴极作为直流电源输出端。应该了解到C1，R1，D1，D2组成电容降压模块，利用其它电路也能达到整流降压的作用，替换方案都属于本实用新型保护的范围。

在较佳实施例中，所述采样模块包括采样电阻R3、第一运算放大器U1A,第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5，第一运算放大器同相输入端接采样电阻一端和输出地线，第一运算放大器反相输入端接第四电阻和第五电阻一端，第一运算放大器输出端接第三二极管阳极，第四电阻另一端接地， 第三二极管阴极接第五电阻另一端并送出所述充电电流值。R3是串接在主供电回路中的，能直接反应充电电流的大小，R3上端的电压值加到U1A的同相输入端，U1A成为一个同相放大器，其输出端的D3起到半波整流作用，充电电流值由D3阴极送出。

在较佳实施例中，所述比较模块具有第二运算放大器U1B,其同相输入端接所述第三二极管阴极、其反相输入端接第九电阻R9和第十电阻R10的一端，其输出端接第七二极管D7阴极，第九电阻的另一端接地，第十电阻的另一端接所述第二二极管阴极（即接直流电源）；还具有第三运算放大器U2B,其反相输入端接所述第三二极管阴极、其同相输入端接第十一电阻R11和第十二电阻R12的一端，其输出端接第五二极管D5阴极，第十二电阻的另一端接地，第十一电阻的另一端接所述第二二极管阴极（即接直流电源）；第七和第五二极管的阳极并联后接第六电阻R6和第七电阻R7的一端，第七电阻的另一端接所述第二二极管阴极，第六电阻的另一端送出所述驱动信号。U1B、U2B、D5、D7、R7组成的窗口比较器, 充电流的预设上限和预设下限由 R9、R10、R11、R12分压网络构成。当电充电流在预设上限和预设下限之间时窗口比较器出输出的驱动信号为高电平，当电充电流超过预设上限或低于预设下限时窗口比较器输出的驱动信号为低电平。

在较佳实施例中，所述驱动模块具有三极管Q1，其基极接所述第六电阻R6的另一端、其发射极接地、其集电极接继电器线圈的一端，继电器线圈的另一端接所述第二二极管阴极（即接直流电源）。当驱动信号为高电平时（表示正在充电）Q1导通，继电器K1吸合，保护电路持续供电。当驱动信号为低电平时（表示过载或充电结束）Q1截止，继电器K1跳开，保护电路停止供电，从而实现保护功能。

由于继电器线圈是感性元件，在断电时其两端会有较高电势，为保护继电器线圈，故在较佳实施例中其两端连接续流二极管D4。

为指示电路的工作状态，在第二二极管阴极至三极管Q1集电极之间正向串接发光二极管D6和第八电阻R8。当Q1导通、K1吸合、充电器得电的情况下，D6发光，指示电路在正常充电。当Q1截止、K1跳开、充电器失电的情况下，D6熄灭，指示电路已停止充电。

第一运算放大器U1A发出的充电电流值经过D3半波整流后，是一个直流脉动电压信号，为提高其稳定性，在第三二极管D3阴极到地之间串接滤波电容C3。

以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。

Claims (8)

1.一种防止过充保护电路，其特征在于包括：并联后接在输入火线和输出火线之间的启动按钮和继电器触点、串接在输出地线与地线之间的用以采集充电电流值的采样模块、连接采样电路的比较模块，比较电路将充电电流值与预设上限和预设下限比较并根据比较结果发出驱动信号，驱动模块连接比较电路用以放大驱动信号控制继电器通断，还包括连接在输入火线和地线之间的用以向各模块供电的整流降压模块。

2.如权利要求1所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述整流降压模块包括第一电阻（R1）、第一电容（C1）、第二二极管（D2）、稳压二极管（D1），第一电阻和第一电容并联其后一端接所述输入火线、其另一端接第二二极管阳极和稳压二极管阴极，稳压二极管阳极接地线，第二二极管阴极作为直流电源输出端。

3.如权利要求2所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述采样模块包括采样电阻（R3）、第一运算放大器（U1A）,第三二极管（D3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5），第一运算放大器同相输入端接采样电阻一端和输出地线，第一运算放大器反相输入端接第四电阻和第五电阻一端，第一运算放大器输出端接第三二极管阳极，第四电阻另一端接地， 第三二极管阴极接第五电阻另一端并送出所述充电电流值。

4.如权利要求3所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述比较模块具有第二运算放大器（U1B）,其同相输入端接所述第三二极管阴极、其反相输入端接第九电阻（R9）和第十电阻（R10）的一端，其输出端接第七二极管（D7）阴极，第九电阻的另一端接地，第十电阻的另一端接所述第二二极管阴极；

         还具有第三运算放大器（U2B）,其反相输入端接所述第三二极管阴极、其同相输入端接第十一电阻（R11）和第十二电阻（R12）的一端，其输出端接第五二极管（D5）阴极，第十二电阻的另一端接地，第十一电阻的另一端接所述第二二极管阴极；

         第七和第五二极管的阳极并联后接第六电阻（R6）和第七电阻（R7）的一端，第七电阻的另一端接所述第二二极管阴极，第六电阻的另一端送出所述驱动信号。

5.如权利要求4所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述驱动模块具有三极管（Q1），其基极接所述第六电阻（R6）的另一端、其发射极接地、其集电极接继电器线圈的一端，继电器线圈的另一端接所述第二二极管阴极。

6.如权利要求5所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述继电器线圈的两端连接续流二极管（D4）。

7.如权利要求6所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述第二二极管阴极至所述三极管（Q1）集电极之间正向串接发光二极管（D6）和第八电阻（R8）。

8.如权利要求7所述的防止过充保护电路，其特征在于：所述第三二极管（D3）阴极到地之间串接滤波电容（C3）。