CN207504563U - 一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，属于保护电路技术领域。其包括供电电路、打嗝电路和控制单元，供电电路上设有开关电路，开关电路将供电电路分为输入侧电路和输出侧电路两段，输入侧电路上设有电压检测电路，打嗝电路由输入侧电路供电，控制单元由输出侧电路供电，电压检测电路的信号输出端与控制单元的信号输入端连接，控制单元还与开关电路的控制端连接，打嗝电路周期性地将开关电路导通。本实用新型电路结构简单，工作可靠，功耗低，非常实用，是对现有技术的一种重要贡献。

Description

一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路

技术领域

本发明涉及保护电路技术领域，特别是指一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路。

背景技术

使用电池供电的设备大多设计有欠压保护电路，以便在电池电压下降到最低的门限时，对电池进行保护。但是，现有技术中的设备在进入欠压保护状态后，往往不能自主恢复，或进入保护状态后，欠压保护电路仍在耗电，最终导致电池过放而损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其能够在进入欠压保护后减少耗电，并具有自主恢复的功能。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其包括供电电路、打嗝电路和控制单元，所述供电电路上设有开关电路，所述开关电路将所述供电电路分为输入侧电路和输出侧电路两段，所述输入侧电路上设有电压检测电路，所述打嗝电路由输入侧电路供电，所述控制单元由输出侧电路供电，所述电压检测电路的信号输出端与所述控制单元的信号输入端连接，所述控制单元还与所述开关电路的控制端连接，当所述电压检测电路输出低压信号时，所述控制单元通过开关电路断开所述供电电路，所述打嗝电路周期性地将所述开关电路导通。

可选的，所述打嗝电路包括第一触发器和第二触发器，所述第一触发器的输出端与所述第二触发器的激活端连接，所述第一触发器的激活端和复位端以及所述第二触发器的复位端均与所述控制单元连接，所述第二触发器的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述第一触发器和第二触发器各自通过一个缓冲充电电路与所述输入侧电路连接；当所述电压检测电路输出低压信号时，所述控制单元激活第一触发器并通过开关电路断开供电电路；当所述控制单元上电时，所述控制单元将所述第一触发器和第二触发器复位关闭。

可选的，所述电压检测电路为连接在所述输入侧电路与接地之间的包含两个串联电阻的电阻电路，所述电压检测电路的信号输出端位于两个串联电阻之间。

可选的，所述缓冲充电电路包括连接在所述输入侧电路以及触发器充电端之间的可调电阻及可调电容。

从上面的叙述可以看出，本发明技术方案的有益效果在于：

本实用新型在电池进入欠压状态后，不仅断开外部用电设备的电源，同时也断开自身控制单元的供电，同时，为了使本保护电路在控制单元断电后具有再次恢复的能力，本实用新型创造性地引入了一种“打嗝电路”。在本实用新型中，所谓打嗝电路是指一种能够周期性地输出电信号的电路，由于该电路仅在输出信号时耗费电能，因此具有耗电量低的优点，其功耗远远小于现有技术中常用断电保护电路中微控芯片的功耗。

可见，本实用新型相对于现有技术来说，同时具有功耗低和可恢复的效果，能够使保护电路的整体功耗降至微安级，从而有效延缓电池的深度放电，并且可以周期性地自主唤醒控制单元，检测电源电压，当电源电压恢复正常时，可以及时使设备恢复正常运行。

总之，本实用新型电路结构简单，工作可靠，功耗低，非常实用，是对现有技术的一种重要贡献。

附图说明

为了更加清楚地描述本专利，下面提供一幅或多幅附图，这些附图旨在对本专利的背景技术、技术原理和/或某些具体实施方案做出辅助说明。需要注意的是，这些附图可以给出也可以不给出一些在本专利文字部分已有描述且属于本领域普通技术人员公知常识的具体细节；并且，因为本领域的普通技术人员完全可以结合本专利已公开的文字内容和/或附图内容，在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，因此下面这些附图可以涵盖也可以不涵盖本专利文字部分所叙述的所有技术方案。此外，这些附图的具体内涵需要结合本专利的文字内容予以确定，当本专利的文字内容与这些附图中的某个明显结构不相符时，需要结合本领域的公知常识以及本专利其他部分的叙述来综合判断到底是本专利的文字部分存在笔误，还是附图中存在绘制错误。特别地，以下附图均为示例性质的图片，并非旨在暗示本专利的保护范围，本领域的普通技术人员通过参考本专利所公开的文字内容和/或附图内容，可以在不付出任何创造性劳动的情况下设计出更多的附图，这些新附图所代表的技术方案依然在本专利的保护范围之内。

图1是本实用新型实施例中电池欠压保护电路的一种结构框图；

图2是图1的一种具体电路结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员对本专利技术方案的理解，同时，为了使本专利的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，并使权利要求书的保护范围得到充分支持，下面以具体案例的形式对本专利的技术方案做出进一步的、更详细的说明。

如图1所示，一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其包括供电电路、打嗝电路和控制单元，所述供电电路上设有开关电路，所述开关电路将所述供电电路分为输入侧电路和输出侧电路两段，所述输入侧电路上设有电压检测电路，所述打嗝电路由输入侧电路供电，所述控制单元由输出侧电路供电，所述电压检测电路的信号输出端与所述控制单元的信号输入端连接，所述控制单元还与所述开关电路的控制端连接，当所述电压检测电路输出低压信号时，所述控制单元通过开关电路断开所述供电电路，所述打嗝电路周期性地将所述开关电路导通。

具体的，如图2所示，开关电路由Q1、Q2、R5、R7、R8、R4、C5、D2组成，其中Q1为MOS管，Q1的源极连接直流电源输入的正极端子P1的1脚，Q1的栅极连接直流电源输出正极端子P2的2脚，Q1的门极与NPN型三极管Q2的集电极连接，Q2的基极分别连接电阻R5、R7、R8；电阻R4、电容C5、二极管D2串联后接地，其中R4的另一端接到三极管Q2的集电极。打嗝电路由U1A、R2、C1、U1B、R3、C3、C2、R1、D1组成，

VCC通过电阻R2串联后接到U1A的2脚，U1A的1脚、2脚之间通过电容C1连接；U1A的3脚和U1B的13脚连接后接到控制单元的控制引脚，U1B的4脚连接到控制单元的控制引脚；VCC通过电阻R1连接到U1A的5脚，U1A的6脚连接U1B的11脚，VCC通过电阻R3串联后接到U1B的14脚，U1B的14脚、15脚之间通过电容C3连接；U1B的10脚连接到驱动开关电路的R7，U1B的10脚通过电容C2与电阻R1连接。

该保护电路的工作过程如下：

保护电路中包含直流电压输入检测电路、开关电路、打嗝电路和控制单元。直流电压输入检测电路主要用于实时检测直流输入电压值，当检测的电压值低于最低门限时，控制单元将激活打嗝电路，并控制开关电路断开电流电压的输出。

打嗝电路激活后，触发器U1A首先被激活，输入电源通过R2对C1进行充电，U1A的Q(6脚)输出高电平，该高电平时间t1可通过R2和C1的值进行控制，当充电完成时触发器U1A的Q(6脚)会产生由高电平转变为低电平，激活触发器U1B，U1B的Q(10脚)输出一个高电平，该高电平的时间t2通过R3和C3的值进行控制，U1B的Q(10脚)的高电平会驱动开关电路打开直流电源输出，控制单元重新供电；控制单元重新上电后，会关闭打嗝电路，并检测直流输入电压值是否在正常范围内，如果直流输入电压值正常，则直接控制驱动开关电路保持打开状态，如果直流输入电压不在正常范围内，则继续控制激活打嗝电路切断自身电源。

可见，本实用新型相对于现有技术来说，同时具有功耗低和可恢复的效果，能够使保护电路的整体功耗降至微安级，从而有效延缓电池的深度放电，并且可以周期性地自主唤醒控制单元，检测电源电压，当电源电压恢复正常时，可以及时使设备恢复正常运行。

总之，本实用新型电路结构简单，工作可靠，功耗低，非常实用，是对现有技术的一种重要贡献。

需要理解的是，上述对于本专利具体实施方式的叙述仅仅是为了便于本领域普通技术人员理解本专利方案而列举的示例性描述，并非暗示本专利的保护范围仅仅被限制在这些个例中，本领域普通技术人员完全可以在对本专利技术方案做出充分理解的前提下，以不付出任何创造性劳动的形式，通过对本专利所列举的各个例采取组合技术特征、替换部分技术特征、加入更多技术特征等等方式，得到更多的具体实施方式，所有这些具体实施方式均在本专利权利要求书的涵盖范围之内，因此，这些新的具体实施方式也应在本专利的保护范围之内。

此外，出于简化叙述的目的，本专利也可能没有列举一些寻常的具体实施方案，这些方案是本领域普通技术人员在理解了本专利技术方案后能够自然而然想到的，显然，这些方案也应包含在本专利的保护范围之内。

出于简化叙述的目的，上述各具体实施方式对于技术细节的公开程度可能仅仅达到本领域技术人员可以自行决断的程度，即，对于上述具体实施方式没有公开的技术细节，本领域普通技术人员完全可以在不付出任何创造性劳动的情况下，在本专利技术方案的充分提示下，借助于教科书、工具书、论文、专利、音像制品等等已公开文献予以完成，或者，这些细节是在本领域普通技术人员的通常理解下，可以根据实际情况自行作出决定的内容。可见，即使不公开这些技术细节，也不会对本专利技术方案的公开充分性造成影响。

总之，在结合了本专利说明书对权利要求书保护范围的解释作用的基础上，任何落入本专利权利要求书涵盖范围的具体实施方案，均在本专利的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其特征在于，包括供电电路、打嗝电路和控制单元，所述供电电路上设有开关电路，所述开关电路将所述供电电路分为输入侧电路和输出侧电路两段，所述输入侧电路上设有电压检测电路，所述打嗝电路由输入侧电路供电，所述控制单元由输出侧电路供电，所述电压检测电路的信号输出端与所述控制单元的信号输入端连接，所述控制单元还与所述开关电路的控制端连接，当所述电压检测电路输出低压信号时，所述控制单元通过开关电路断开所述供电电路，所述打嗝电路周期性地将所述开关电路导通。

2.根据权利要求1所述的具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其特征在于，所述打嗝电路包括第一触发器和第二触发器，所述第一触发器的输出端与所述第二触发器的激活端连接，所述第一触发器的激活端和复位端以及所述第二触发器的复位端均与所述控制单元连接，所述第二触发器的输出端与所述开关电路的控制端连接，所述第一触发器和第二触发器各自通过一个缓冲充电电路与所述输入侧电路连接；当所述电压检测电路输出低压信号时，所述控制单元激活第一触发器并通过开关电路断开供电电路；当所述控制单元上电时，所述控制单元将所述第一触发器和第二触发器复位关闭。

3.根据权利要求1所述的具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其特征在于，所述电压检测电路为连接在所述输入侧电路与接地之间的包含两个串联电阻的电阻电路，所述电压检测电路的信号输出端位于两个串联电阻之间。

4.根据权利要求2所述的具有自主恢复功能的电池欠压保护电路，其特征在于，所述缓冲充电电路包括连接在所述输入侧电路以及触发器充电端之间的可调电阻及可调电容。