CN205753366U - 一种电池输出短路保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电池输出短路保护电路，其包括场效应管、三极管和电阻，所述电阻包括电阻R1和电阻R3，所述电阻R1的一端与电池的正极、负载的正端连接，电池的负极分别与场效应管的S极、三极管的射极连接，场效应管的G极与电阻R1的另一端、三极管的C极相连；三极管的B极与电阻R3相连，场效应管的D极与负载的负端、电阻R3连接。采用本实用新型的技术方案，应用于电池输出电路中做短路保护，电路结构简单、保护动作时间快、短路因素移除后可以自动恢复、成本低、回路阻抗小、驱动电路低功耗、成本低等特点，从而能提升了电池的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护电路，尤其涉及一种电池输出短路保护电路。
背景技术
在各种电子产品中，现有不少产品的电源是由电池或电池组进行供电，由于电池是储存能量的，多数电池的内阻很低，如锂离子电池、镍氢电池等，当电池的负载出现短路时，回路电流会很大，输出能量会很高，有可能导致高温甚至燃烧，严重时还会导致电池爆炸，因此在以电池作为电源的应用中，通常会在电池输出回路上增加保护措施，以避免电池的输出端短路时出现安全问题。
对于电池的输出保护措施，行业内常常采用保险丝或电流熔断器来实现，也有不少产品采用电子电路进行保护，多数的短路保护电路较复杂，成本较高，回路阻抗较大，短路保护动作时间较慢，而且在短路负载移除后，输出回路无法自动恢复正常输出，需要充电一下才能恢复输出，在用户使用时会造成不方便。
实用新型内容
针对以上技术问题，本实用新型提供了一种电池输出短路保护电路，可自动恢复、电路结构简单，提升了电池的可靠性和安全性。
对此，本实用新型的技术方案为：
一种电池输出短路保护电路，其包括场效应管、三极管和电阻，所述电阻包括电阻R1和电阻R3，所述电阻R1的一端与电池的正极、负载的正端连接，电池的负极分别与场效应管的S极、三极管的射极连接，场效应管的G极与电阻R1的另一端、三极管的C极相连；三极管的B极与电阻R3相连，场效应管的D极与负载的负端、电阻R3连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述电阻包括电阻R2，所述电阻R2的一端与电池的负极、场效应管的S极、三极管的射极连接，电阻R2的另一端与场效应管的G极、三极管的C极、电阻R1的另一端连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述三极管为NPN三极管。
作为本实用新型的进一步改进，所述场效应管为N沟道场效应管
作为本实用新型的进一步改进，所述三极管的B极和射极之间并联有一个电容。
作为本实用新型的进一步改进，所述电池输出短路保护电路包括温度保护元件，所述温度保护元件与所述电阻R1、电池的正极连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述温度保护元件为PTC（positive temperature
coefficient，正温度系数）热敏电阻。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
采用本实用新型的技术方案，应用于电池输出电路中做短路保护，电路结构简单、保护动作时间快、短路因素移除后可以自动恢复、成本低、回路阻抗小、驱动电路低功耗、成本低等特点，从而能提升了电池的可靠性和安全性。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的电池输出短路保护电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1所示，一种电池输出短路保护电路，其包括场效应管V2、三极管V1和电阻，场效应管为N沟道场效应管，三极管为NPN三极管。所述电阻包括电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述电阻R1的一端与电池的正极、负载的正端连接，电池的负极分别与R2电阻的一端、场效应管V2的S极、三极管V1的射极连接，场效应管V2的G极与电阻R1的另一端、三极管V1的C极相连；三极管V1的B极与电阻R3相连，场效应管V2的D极与负载的负端、电阻R3连接。
该电路中，电阻 R1与电阻R2分压后的电压对场效应管V2的G极起驱动作用；场效应管V2起保护时关断回路用，正常情况下处于导通状态，在输出端短路时处于关断状态；三极管V1用于回路保护时驱动V2关断；电阻R3用于驱动三极管V1的B极，使三极管V1的C极、射极导通。
在电池、负载正常时，R1和R2电阻分压产生的电压使场效应管V2处于正常导通状态。假设回路电流为5A，这时由于场效应管的导通阻抗小，例如，所采用的场效应管V2的导通阻抗为30mΩ，负载回路上流过的电流在场效应管V2的D极、S极间产生的压差很小，为0.03Ω*5A=0.15V，因此三极管V1的B极、E极两极间的压差也很小，会远小于三极管的B极、E极开启电压，开启电压为0.5V左右，三极管V1的C极、E极处于截止关断状态。当电池负载短路时，负载回路上流过的电流会增大很多，假设短路电流为50A，这时负载回路上流过的电流在场效应管V2的DS间产生的压差较大，为0.03Ω*50A=1.5V，这时会大于三极管的B极、E极之间的开启电压0.5V，该压差产生的电流会经过电阻R3和三极管V1的B极到E极，使三极管V1的C极、E极导通，V1的C极将场效应管V2的G极电压拉低，使场效应管V2截止，切断电池的大电流回路，电池回路进入保护关断状态。这时场效应管V2的D极、S极间由于处于截止关断状态，电池电压经过负载后加在场效应管V2的D极、S极之间，D极、S极之间的电压等于电池电压，该电压驱动三极管V1的C极、E极之间持续导通，并使场效应管V2保持截止关断状态。
当电池输出端的的短路负载移除后，电池正极的电压无法加载到场效应管V2的D极，这时场效应管V2的D极、S极之间不再有电压，三极管V1的B极失去驱动电流，三极管V1的C极、E极之间恢复截止状态，场效应管V2的G极电压也恢复正常，场效应管V2恢复导通，电池输出回路恢复正常，这时接上负载，负载又可以正常工作了。
实施例2
在实施例1的基础上，所述电池输出短路保护电路包括PTC热敏电阻，所述PTC热敏电阻与所述电阻R1、电池的正极连接。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电池输出短路保护电路，其特征在于：其包括场效应管、三极管和电阻，所述电阻包括电阻R1和电阻R3，所述电阻R1的一端与电池的正极、负载的正端连接，电池的负极分别与场效应管的S极、三极管的射极连接，场效应管的G极与电阻R1的另一端、三极管的C极相连；三极管的B极与电阻R3相连，场效应管的D极与负载的负端、电阻R3连接。
2.根据权利要求1所述的电池输出短路保护电路，其特征在于：所述电阻包括电阻R2，
所述电阻R2的一端与电池的负极、场效应管的S极、三极管的射极连接，电阻R2的另一端与场效应管的G极、三极管的C极、电阻R1的另一端连接。
3.根据权利要求1或2所述的电池输出短路保护电路，其特征在于：所述三极管为NPN三极管。
4.根据权利要求3所述的电池输出短路保护电路，其特征在于：所述场效应管为N沟道场效应管。
5.根据权利要求4所述的电池输出短路保护电路，其特征在于：所述三极管的B极和射极之间并联有一个电容。
6.根据权利要求5所述的电池输出短路保护电路，其特征在于：所述电池输出短路保护电路包括温度保护元件，所述温度保护元件与所述电阻R1、电池的正极连接。
7.根据权利要求6所述的电池输出短路保护电路，其特征在于：所述温度保护元件为PTC热敏电阻。
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| CN201620450354.0U CN205753366U (zh) | 2016-05-17 | 2016-05-17 | 一种电池输出短路保护电路 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN205753366U true CN205753366U (zh) | 2016-11-30 |
Family
ID=57364664
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| CN201620450354.0U Active CN205753366U (zh) | 2016-05-17 | 2016-05-17 | 一种电池输出短路保护电路 |
Country Status (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111273584A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-12 | 维沃移动通信有限公司 | 一种供电控制的装置及电子设备 |
| CN114523851A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-05-24 | 东莞市达锂电子有限公司 | 电池短路保护装置及电动车辆电池管理系统 |
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2016
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| WO2021164586A1 (zh) * | 2020-02-17 | 2021-08-26 | 维沃移动通信有限公司 | 一种供电控制的装置及电子设备 |
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| CN114523851B (zh) * | 2022-02-25 | 2024-03-12 | 东莞市达锂电子有限公司 | 电池短路保护装置及电动车辆电池管理系统 |
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