CN207398822U - 电池低压保护电路及电子烟 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电池低压保护电路及电子烟，其中，电池低压保护电路包括电池、稳压触发电路、第一开关电路、第二开关电路及储能输出电路；稳压触发电路，用于检测电池电压，在所述电池电压小于其阈值电压时，输出第一触发信号；第一开关电路，用于根据第一触发信号进行开启，并输出第二触发信号控制第二开关电路关断；第二开关电路，用于在开启时，控制所述电池电源输出，在关断时，切断电池电源的输出；所述储能输出电路，用于根据电池输出的电源进行储能，并输出。本实用新型能够实现电池低压保护，防止电池低压过放，电路结构简单，响应速度快。

Description

电池低压保护电路及电子烟

技术领域

本实用新型涉及电子烟技术领域，特别涉及一种电池低压保护电路及电子烟。

背景技术

电子烟又名电子香烟，主要用于戒烟和替代传统香烟。电子烟的工作原理是通过电池供电加热特制香烟而实现与传统香烟一样的功能，它与传统香烟有着近似的味道，甚至比一般香烟的口味要多出很多，也像香烟一样能吸出烟、味道跟感觉来。

然而，在使用电子烟的过程中，电池的使用寿命以及安全性成为了使用者关心的问题，其中电池低压过放是影响电子烟使用寿命及安全性的本质问题。电池过放易造成电子烟烧损，甚至烧伤使用者，常见的电池低压过放保护通过软件实现，但是软件保护需要通过检测温度和反馈分析，存在着延迟，不能高效、快速的解决电池低压过放问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电池低压保护电路，旨在快速、高效地解决电池低压过放问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的电池低压保护电路包括电池、稳压触发电路、第一开关电路、第二开关电路及储能输出电路；所述电池的电源输出端、所述稳压触发电路的电压输入端、所述第一开关电路的电源输入端与所述第二开关电路的电源输入端互连，所述稳压触发电路的电压输出端与所述第一开关电路的电压输入端连接，所述第一开关电路的控制端与所述第二开关电路的受控端连接，所述第二开关电路的电源输出端与所述储能输出电路的电源输入端连接；其中，

所述稳压触发电路，用于检测电池电压，在所述电池电压小于其阈值电压时，输出第一触发信号；阈值电压阈值电压所述第一开关电路，用于根据第一触发信号进行开启，并输出第二触发信号控制所述第二开关电路关断；所述第二开关电路，用于在开启时，控制所述电池电源输出，在关断时，切断所述电池电源的输出；所述储能输出电路，用于根据所述电池输出的电源进行储能，并输出。

优选地，所述稳压触发电路包括稳压二极管及第一电阻；所述稳压二极管的负极为所述稳压触发电路的电压输入端，所述稳压二极管的正极与所述第一电阻的第一端连接，其连接节点为所述稳压触发电路的电压输出端；所述第一电阻的第二端接地。

优选地，所述第一开关电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻及第三电阻；所述第一三极管的基极为所述第一开关电路的电压输入端，所述第一三极管的集电极与所述第二电阻的第一端连接，所述第一三极管的发射极接地；所述第二电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极为所述第一开关电路的电源输入端，所述第二三极管的集电极与所述第三电阻的第一端连接，其连接节点为所述第一开关电路的控制端；所述第三电阻的第二端接地。

优选地，所述第二开关电路包括第三三极管、开关管、第四电阻及第五电阻；所述第四电阻的第一端为所述第二开关电路的受控端，所述第四电阻的第二端与所述第三三极管的基极连接；所述第三三极管的集电极、所述第五电阻的第一端及所述开关管的栅极互连，所述第三三极管的发射极接地且为所述第二开关电路的负电源输出端；所述第五电阻的第二端、所述开关管的源极及所述第二三极管的集电极互连，所述开关管的漏极为所述第二开关电路的正电源输出端。

优选地，所述储能输出电路两端分别并联在所述电池低压保护电路的正电源输出端与所述电池低压保护电路的负电源输出端；所述储能输出电路用于对所述电池低压保护电路进行储能续流；所述输入滤波电路包括第二电容；所述第二电容的第一端为所述储能输出电路的电源输入端，所述第二电容的第二端接地。

优选地，所述电池低压保护电路还包括输入滤波电路；所述输入滤波电路的电源输入端与所述电池连接，所述输入滤波电路的电源输出端、所述稳压触发电路的电压输入端及所述第二开关电路的电源输入端互连；所述输入滤波电路用于对所述电池进行稳压滤波。

优选地，所述输入滤波电路包括第一电容；所述第一电容的第一端与所述电池的正极连接，所述第一电容的第二端与所述电池的负极均接地。

此外，本实用新型还提出一种电子烟，包括如上所述的电池低压保护电路，其中，所述电池低压保护电路包括电池、稳压触发电路、第一开关电路、第二开关电路及储能输出电路；所述电池的电源输出端、所述稳压触发电路的电压输入端、所述第一开关电路的电源输入端与所述第二开关电路的电源输入端互连，所述稳压触发电路的电压输出端与所述第一开关电路的电压输入端连接，所述第一开关电路的控制端与所述第二开关电路的受控端连接，所述第二开关电路的电源输出端与所述储能输出电路的电源输入端连接；其中，

所述稳压触发电路，用于检测电池电压，在所述电池电压小于其阈值电压时，输出第一触发信号；所述第一开关电路，用于根据第一触发信号进行开启，并输出第二触发信号控制所述第二开关电路关断；所述第二开关电路，用于在开启时，控制所述电池电源输出，在关断时，切断所述电池电源的输出；所述储能输出电路，用于根据所述电池输出的电源进行储能，并输出。

本实用新型技术方案通过采用电池、稳压触发电路、第一开关电路、第二开关电路及储能输出电路组成电池低压保护电路，工作时，第二开关电路开启，控制电池电源输出，当稳压触发电路检测到电池电压小于阈值电压时，稳压触发电路输出第一触发信号，第一开关电路根据第一触发信号开启，并发出第二触发信号控制第二开关电路关断，切断电池电源的输出，防止电池低压过放。本实用新型能够实现电池在低压情况下，快速关闭电路的输出，电池停止放电，解决了电池低压过放造成电池损坏的问题，响应速度快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型电池低压保护电路一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型电池低压保护电路另一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电池	Vcc	电池电压
200	输入滤波电路	R2	第二电阻
				300	稳压触发电路	R3	第三电阻
400	第一开关电路	R4	第四电阻
				500	第二开关电路	R5	第五电阻
600	储能输出电路	Q1	第一三极管
				C1	第一电容	Q2	第二三极管
C2	第二电容	Q3	第三三极管
				R1	第一电阻	Q4	第四三极管
D1	稳压二极管	K	开关管

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

请参阅图1，在本实用新型电池低压保护电路一实施例中，上述电池低压保护电路包括电池100、稳压触发电路300、第一开关电路400、第二开关电路500及储能输出电路600。

电池100的电源输出端、稳压触发电路300的电压输入端、第一开关电路400的电源输入端及第二开关电路500的电源输入端互连，稳压触发电路300的电压输出端与第一开关电路400的电压输入端连接，第一开关电路400的控制端与第二开关电路500的受控端连接，第二开关电路500的电源输出端与储能输出电路600的电源输入端连接。

当稳压触发电路300检测电池电压Vcc大于或等于阈值电压时，第二开关电路500开启，电池100电源正常输出，当电池电压Vcc小于阈值电压时，稳压触发电路300输出第一触发信号，第一开关电路400根据第一触发信号进行开启，第一开关电路400输出第二触发信号控制所述第二开关电路500关断，第二开关电路500关断时切断电池100电源的输出，防止电池100低压过放。

本实施例中，电池低压保护电路还可进一步增加输入滤波电路200，对电池输出的信号进行滤波处理，以使输出电源平滑。具体地，输入滤波电路200的电源输入端与电池100连接，输入滤波电路200的电源输出端、第二开关电路稳压触发电路300的电压输入端及第二开关电路500的电源输入端互连。其中，可选地，输入滤波电路200包括第一电容C1；第一电容C1的第一端与电池100的正极连接，第一电容C1的第二端与电池100的负极均接地，输入滤波电路200滤除电池的谐波，保证电池电能的稳定输出。

请参阅图2，在本实用新型电池低压保护电路一可选实施例中，稳压触发电路300包括稳压二极管D1及第一电阻R1；稳压二极管D1的负极为稳压触发电路300的电压输入端，其连接节点为稳压触发电路300的电压输入端、稳压二极管D1的正极与第一电阻R1的第一端连接，其连接节点为稳压触发电路300的电压输出端；第一电阻R1的第二端接地。

根据稳压二极管D1的反向击穿时，在一定的电流范围内，端电压保持不变的特性，利用稳压二极管D1来检测电池电压Vcc，当电池电压Vcc大于或等于稳压二极管临界电压时，稳压二极管D1击穿导通，第一电阻R1的第一端电压值为电池电压Vcc，当电池电压Vcc因放电下降且小于稳压二极管的临界电压时，稳压二极管不导通，第一电阻R1第一端输出电压值为零，稳压二极管D1的临界电压作为稳压触发电路300的阈值电压，可根据阈值电压需求选择不同型号的稳压二极管D1及第一电阻R1，第一电阻R1用于稳压二极管D1导通时限流，防止电流过大烧损电路元器件。

在本实用新型电池低压保护电路一可选实施例中，第一开关电路400包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第二电阻R2及第三电阻R3；第一三极管Q1的基极为第一开关电路400的电压输入端，第一三极管Q1的集电极与第二电阻R2的第一端连接，第一三极管Q1的发射极接地；第二电阻R2的第二端与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的集电极为第一开关电路400的电源输入端，第二三极管Q2的集电极与第三电阻R3的第一端连接，其连接节点为第一开关电路400的控制端；第三电阻R3的第二端接地。

当第一三极管Q1的基极输入电压为电池电压Vcc时，第一三极管Q1饱和导通，继而第二三极管Q2饱和导通，第二三极管Q2的集电极输出高电平，当第一三极管Q1的基极输入电压为0时，第一三极管Q1截止，继而第二三极管Q2截止，第二三极管Q2的集电极输出低电平，第二电阻R2及第三电阻R3起限流作用，第一三极管Q1及第二三极管Q2用于快速传递触发信号，以控制第二开关电路500的及时关闭，避免电池低压过放。

在本实用新型电池低压保护电路一可选实施例中，第二开关电路500包括第三三极管Q3、开关管K、第四电阻R4及第五电阻R5；第四电阻R4的第一端为第二开关电路500的受控端，第四电阻R4的第二端与第三三极管Q3的基极连接；第三三极管Q3的集电极、第五电阻R5的第一端及所述开关管K的栅极互连，第三三极管Q3的发射极接地且为第二开关电路500的负电源输出端；第五电阻R5的第二端、开关管K的源极及第二三极管Q2的集电极互连，开关管K的漏极为第二开关电路500的正电源输出端。

当第四电阻R4的第一端输入高电平时，第三三极管Q3饱和导通，所以开关管K的栅极电压经第五电阻分压后小于开关管K的源极电压，开关管K导通，电池100正常放电，当第四电阻R4的第一端输入低电平时，第三三极管Q3截止，所以开关管K的栅极电压等于电池电压Vcc，开关管K关闭，电池100停止放电，第四电阻及第五电阻起限流作用，防止电流过大烧损元器件。

在本实用新型电池低压保护电路一可选实施例中，储能输出电路600两端分别并联在电池低压保护电路的正电源输出端与电池低压保护电路的负电源输出端；储能输出电路600用于对电池低压保护电路进行储能续流；输入滤波电路200包括第二电容C2；第二电容C2的第一端为储能输出电路600的电源输入端，第二电容C2的第二端接地；第二电容C2在电池100正常放电时，进行储能滤波，在第二开关电路500关闭电池100停止放电时，第二电容C2进行续流，保证电池电压保护电路的稳定输出。

以下，结合图1至图2，说明本实用新型电池低压保护电路的工作原理：

首先，电池100经过输入滤波电路200稳压滤波后输出给第二开关电路500，当第二开关电路500导通时，电池100输出电能，电池电压Vcc电压下降。

根据稳压二极管D1的特性，当电池电压Vcc下降并小于稳压二极管D1的临界电压时，稳压触发电路300中的稳压二极管D1的正极输出电压为零。

然后，第一开关电路400通过接收稳压触发电路300的输出值，并相应输出第二触发信号到第二开关电路500，即当第一开关电路400输入电压为零时，第一开关电路400输出低电平。

最后，第二开关电路500根据接收到的第二触发信号进行关断，即当接收到低电平时，第二开关电路500关断，切断电池100的电源输出，从而防止电池低压过放。

通过电池低压保护电路可防止电池100低压时持续放电问题，并且因为第一三极管及Q1第二三极管Q2组成信号传输电路，触发信号传递迅速，响应速度快，效率高。而且还可根据低电压判断点的需求选择不同型号的稳压二极管D1和第一电阻R1，方便实用。

本实用新型还提出一种电子烟，该电子烟包括如上所述的电池低压保护电路，该电池低压保护电路的具体结构参照上述实施例，由于本电子烟采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种电池低压保护电路，其特征在于，包括电池、稳压触发电路、第一开关电路、第二开关电路及储能输出电路；所述电池的电源输出端、所述稳压触发电路的电压输入端、所述第一开关电路的电源输入端与所述第二开关电路的电源输入端互连，所述稳压触发电路的电压输出端与所述第一开关电路的电压输入端连接，所述第一开关电路的控制端与所述第二开关电路的受控端连接，所述第二开关电路的电源输出端与所述储能输出电路的电源输入端连接；其中，

所述稳压触发电路，用于检测电池电压，在所述电池电压小于其阈值电压时，输出第一触发信号；

所述第一开关电路，用于根据第一触发信号进行开启，并输出第二触发信号控制所述第二开关电路关断；

所述第二开关电路，用于在开启时，控制所述电池电源输出，在关断时，切断所述电池电源的输出；

所述储能输出电路，用于根据所述电池输出的电源进行储能，并输出。

2.如权利要求1所述的电池低压保护电路，其特征在于，所述稳压触发电路包括稳压二极管及第一电阻；所述稳压二极管的负极为所述稳压触发电路的电压输入端，所述稳压二极管的正极与所述第一电阻的第一端连接，其连接节点为所述稳压触发电路的电压输出端；所述第一电阻的第二端接地。

3.如权利要求2所述的电池低压保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻及第三电阻；所述第一三极管的基极为所述第一开关电路的电压输入端，所述第一三极管的集电极与所述第二电阻的第一端连接，所述第一三极管的发射极接地；所述第二电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极为所述第一开关电路的电源输入端，所述第二三极管的集电极与所述第三电阻的第一端连接，其连接节点为所述第一开关电路的控制端；所述第三电阻的第二端接地。

4.如权利要求3所述的电池低压保护电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第三三极管、开关管、第四电阻及第五电阻；所述第四电阻的第一端为所述第二开关电路的受控端，所述第四电阻的第二端与所述第三三极管的基极连接；所述第三三极管的集电极、所述第五电阻的第一端及所述开关管的栅极互连，所述第三三极管的发射极接地且为所述第二开关电路的负电源输出端；所述第五电阻的第二端、所述开关管的源极及所述第二三极管的集电极互连，所述开关管的漏极为所述第二开关电路的正电源输出端。

5.如权利要求4所述的电池低压保护电路，其特征在于，所述储能输出电路两端分别并联在所述电池低压保护电路的正电源输出端与所述电池低压保护电路的负电源输出端；所述储能输出电路用于对所述电池低压保护电路进行储能续流；所述输入滤波电路包括第二电容；所述第二电容的第一端为所述储能输出电路的电源输入端，所述第二电容的第二端接地。

6.如权利要求1所述的电池低压保护电路，其特征在于，所述电池低压保护电路还包括输入滤波电路；所述输入滤波电路的电源输入端与所述电池连接，所述输入滤波电路的电源输出端、稳压触发电路的电压输入端与所述第二开关电路的电源输入端互连；所述输入滤波电路用于对所述电池进行稳压滤波。

7.如权利要求6所述的电池低压保护电路，其特征在于，所述输入滤波电路包括第一电容；所述第一电容的第一端与所述电池的正极连接，所述第一电容的第二端与所述电池的负极均接地。

8.一种电子烟，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的电池低压保护电路。