CN208028620U - 一种锂电池充满自动切断保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种锂电池充满自动切断保护电路，包括次级整流滤波电路、切断开关电路、DC电压输出电路、电压电流采样电路和控制电路，所述次级整流滤波电路、切断开关电路、DC电压输出电路、电压电流采样电路和控制电路顺序电连接，所述控制电路还与切断开关电路电连接。本实用新型对电源限流，并对锂电池的充、放电状态进行有效监测，使电池充满时自动切断充电回路；在充电异常状态下自动切断充电回路以防止对电池发生损害，增强了系统的可靠性。

Description

一种锂电池充满自动切断保护电路

技术领域

本实用新型涉及充电保护电路领域，具体为一种锂电池充满自动切断保护电路。

背景技术

由于锂电池的化学特性，在正常充电使用过程中，其内部发生电能与化学能相互转化的化学反应，而在某些条件下，如对其过充电、过放电或过电流将会导致电池内部发生化学副反应，该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸，造成安全问题；另外，电池电压和电流也会倒灌进电源充电器内部，甚至会损坏电源充电器的内部电路及其元件，从而对电路造成影响，使电路元件的安全性和可靠性降低。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种锂电池充满自动切断保护电路，对电源限流，并对锂电池的充、放电状态进行有效监测，使电池充满时自动切断充电回路；在充电异常状态下自动切断充电回路以防止对电池发生损害，增强了系统的可靠性。

本实用新型采用的技术方案是：提供一种锂电池充满自动切断保护电路，其特征在于：包括次级整流滤波电路、切断开关电路、DC电压输出电路、电压电流采样电路和控制电路，所述次级整流滤波电路、切断开关电路、DC电压输出电路、电压电流采样电路和控制电路顺序电连接，所述控制电路还与切断开关电路电连接。

进一步地，所述控制电路包括控制芯片U6和IC芯片U5，所述控制芯片U6和IC芯片U5电连接，所述IC芯片U5和电压电流采样电路电连接；

所述切断开关电路包括三极管Q5和场效应管Q6；

所述场效应管Q6的漏极与次级整流滤波电路的输出端电连接，所述DC电压输出电路的输入端与场效应管Q6的源极电连接，所述场效应管Q6的栅极与三极管Q5的集电极电连接，所述三极管Q5的基极和发射极均与控制芯片U6电连接。

进一步地，所述控制芯片U6还电连接有用于延时切断、保护电路的电容C24，所述电容C24的一端串联电阻R51后分别与控制芯片U6和IC芯片U5电连接，所述电容C24的另一端接地。

进一步地，所述控制芯片U6为555定时器。

进一步地，所述电压电流采样电路还电连接有反馈控制电路，所述反馈控制电路还与控制电路电连接。

与现有技术相比，本实用新型对锂电池的充、放电状态进行有效监测，使电池充满时自动切断充电回路；对电源限流，防止因过流而损坏在充电异常状态下自动切断充电回路以防止对电池发生损害；电路中加入了用于延时切断保护电路的电容C24，避免电源电路开关时的脉冲信号及其他噪声信号干扰而引起的误触发动作，同时使电池无电压进入，增强了整个充电系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的电路模块示意图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。

提供一种锂电池充满自动切断保护电路，如图1所示，包括次级整流滤波电路1、切断开关电路2、DC电压输出电路3、电压电流采样电路4和控制电路5，所述次级整流滤波电路1、切断开关电路2、DC电压输出电路3、电压电流采样电路4和控制电路5顺序电连接，所述控制电路5还与切断开关电路2电连接。所述电压电流采样电路4还电连接有反馈控制电路6，所述反馈控制电路6还与控制电路5电连接。

如图2所示，所述控制电路5包括控制芯片U6和IC芯片U5。

所述控制芯片U6为555定时器，555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件；所述IC芯片U5用于检测控制芯片U6的输出电平。所述控制芯片U6的2脚和6脚均与IC芯片U5的1脚电连接，作为信号的输入端，输入的电压为Ui；控制芯片U6的3脚与三极管Q5的基极电连接，作为信号的输出端，输出的电压为Uo；控制芯片U6的4脚和8脚为电源电压的输入端，输入的电压为Vcc；控制芯片U6的1脚接地；控制芯片U6的7脚悬空，5脚串联电阻R60后接地。控制芯片U6根据输入端的电平信号，3脚输出预先设计好的所需要的电平信号，其中，3脚输出的电平信号分为高电平和低电平两种状态，该两种状态均需要依赖输出端的信号维持，无记忆功能。当Ui<1/3Vcc时，Uo＝1，输出翻转的阈值电压是1/3Vcc；当Ui>2/3Vcc时，Uo＝0,输出翻转的阈值电压是2/3Vc。

IC芯片U5的2脚和3脚与电压电流采样电路3电连接，作为信号的输入端。

当电池处于充电状态时，IC芯片U5的2脚电平高于3脚电平，经IC芯片U5内部放大后，IC芯片U5的1脚输出低电平，并传递到控制芯片U6的2脚和6脚作为控制芯片U6的输入信号，控制芯片U6接收到2脚和6脚的低电平信号后，控制芯片U6的3脚输出为高电平，因此三极管Q5的基极为高电平，三极管Q5导通，三极管Q5导通后把场效应管Q6的栅极拉到低电平，从而使场效应管Q6导通，电源从场效应管Q6的源极输出到DC电压输出电路3。

当电池充满电后，IC芯片U5的2脚电平低于3脚电平，IC芯片U5的1脚输出高电平，并传递到控制芯片U6的2脚和6脚作为控制芯片U6的输入信号，控制芯片U6接收到2脚和6脚的高电平信号后，控制芯片U6的3脚输出为低电平，因此三极管Q5的基极为低电平，三极管Q5截止，三极管Q5截止后场效应管Q6的栅极为高电平，场效应管Q6截止，切断了电源输出，断开了充电器与电池的连接。

为了避免电源电路开关时的脉冲信号及其它噪声信号干扰而引起的误触发动作，电路中加入用于延时切断保护电路的电容C24，所述电容C24的一端串联电阻R51后分别与控制芯片U6的2，6脚和IC芯片U5的1脚电连接，所述电容C24的另一端接地。当IC芯片U5的1脚输出高电平时，电容C24开始充电，充电时间常数为1.1*(R40+R58)*C24，当电容C24的电量充至输出翻转的阈值电压时2/3Vcc时，切断电源输出回路，延迟时间设置为1秒左右。这个保护电路不仅保护电池电压倒灌充电器，也实现了电池的无电压进入，进而提高了整个充电系统的可靠性。

上述实施例为本实用新型的较佳的实现方式，并非是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种锂电池充满自动切断保护电路，其特征在于：包括次级整流滤波电路(1)、切断开关电路(2)、DC电压输出电路(3)、电压电流采样电路(4)和控制电路(5)，所述次级整流滤波电路(1)、切断开关电路(2)、DC电压输出电路(3)、电压电流采样电路(4)和控制电路(5)顺序电连接，所述控制电路(5)还与切断开关电路(2)电连接。

2.根据权利要求1所述的锂电池充满自动切断保护电路，其特征在于：所述控制电路(5)包括控制芯片U6和IC芯片U5，所述控制芯片U6和IC芯片U5电连接，所述IC芯片U5和电压电流采样电路(4)电连接；

所述切断开关电路(2)包括三极管Q5和场效应管Q6；

所述场效应管Q6的漏极与次级整流滤波电路(1)的输出端电连接，所述DC电压输出电路(3)的输入端与场效应管Q6的源极电连接，所述场效应管Q6的栅极与三极管Q5的集电极电连接，所述三极管Q5的基极和发射极均与控制芯片U6电连接。

3.根据权利要求2所述的锂电池充满自动切断保护电路，其特征在于：所述控制芯片U6还电连接有用于延时切断、保护电路的电容C24，所述电容C24的一端串联电阻R51后分别与控制芯片U6和IC芯片U5电连接，所述电容C24的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的锂电池充满自动切断保护电路，其特征在于：所述控制芯片U6为555定时器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的锂电池充满自动切断保护电路，其特征在于：所述电压电流采样电路(4)还电连接有反馈控制电路(6)，所述反馈控制电路(6)还与控制电路(5)电连接。