CN209626990U - 一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，包括稳压源U1、电阻R2、三极管Q1和三极管Q2，所述电阻R1的一端连接电源端，电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6依次串联连接，电阻R6的另一端连接电容C1、电容C3、三极管Q2的发射极、三极管Q1的发射极、稳压源U1的负极和地，本实用新型具有较宽的输入适应能力，电路简单，成本低，但又很好的保护了电子电路因输入电压过低、工作电流增大或输入电压过高而导致功率器件超出其本身所能承受的极限范围损坏。本电路更有效的提高了产品安全性，延长了产品使用寿命。

Description

一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，具体是一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路。

背景技术

自铅酸蓄电池发明150年以来，它在化学能电池中一直占有绝对的优势。这是因为其价格低廉、使用可靠、适合于大电流放电、适应环境温度范围宽等优点。铅酸蓄电池在交通、通信、军事、航海、航空、光伏发电等领域都有着重要作用。特别是免维护密封铅酸蓄电池的研发成功，使铅酸蓄电池应用的范围更加广泛。

现有的蓄电池充电器大多结构复杂、功能单一，容易造成蓄电池的过冲或者欠压情况，降低其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，包括稳压源U1、电阻R2、三极管Q1和三极管Q2，所述电阻R1的一端连接电源端，电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6依次串联连接，电阻R6的另一端连接电容C1、电容C3、三极管Q2的发射极、三极管Q1的发射极、稳压源U1的负极和地，电容C1的另一端连接电容C2、稳压源U1的控制极、电阻R4和电阻R5，电容C2的另一端连接电阻R1、稳压源U1的正极和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端连接电阻R7和辅助电源ACC，电阻R7的另一端连接三极管Q1的基极和三极管Q2的基极，三极管Q2的基极连接电阻R8和电容C3的另一端，电阻R8的另一端连接电阻R5的另一端和电阻R6的另一端。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述稳压源U1的型号为TL431。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述三极管Q1为NPN三极管。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述三极管Q2为NPN三极管。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述电源端的电压范围是0-500V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型具有较宽的输入适应能力，电路简单，成本低，但又很好的保护了电子电路因输入电压过低、工作电流增大或输入电压过高而导致功率器件超出其本身所能承受的极限范围损坏。本电路更有效的提高了产品安全性，延长了产品使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

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做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。

请参阅图1，一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，包括稳压源U1、电阻R2、三极管Q1和三极管Q2，其中，稳压源U1采用TL431型三端可调基准源，其具有较好的稳压性能，所述电阻R1的一端连接电源端，电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6依次串联连接，电阻R6的另一端连接电容C1、电容C3、三极管Q2的发射极、三极管Q1的发射极、稳压源U1的负极和地，电容C1的另一端连接电容C2、稳压源U1的控制极、电阻R4和电阻R5，电容C2的另一端连接电阻R1、稳压源U1的正极和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端连接电阻R7和辅助电源ACC，电阻R7的另一端连接三极管Q1的基极和三极管Q2的基极，三极管Q2的基极连接电阻R8和电容C3的另一端，电阻R8的另一端连接电阻R5的另一端和电阻R6的另一端。

本电路是通过拉低被控电路的“辅助供电VCC”，从而达到整机无正常供电时来停止工作电路运作达到保护电路的目的。当电路检测到电路原理图的输入端IN0-500V范围，在欠压、过压达到工作条件时稳压源U1，三极管Q1，三极管Q2开始工作。比如设置欠压小于160VDC时停止工作，大于450VDC时停止工作，在160VDC到450VDC以内都要求正常工作。工作流程如下：

输入欠压保护功能：当输入电压异常时，三极管Q2的(B极)控制极电阻R8检测输入电压IN电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5串联与电阻R6到GND之间分压小于工作电压(0.6VDC)时，因三极管Q1的(B极)控制极接上拉电阻R7到“辅助供电VCC”，其电压大于0.6VDC，三极管Q1达到工作条件，三极管Q1导通下拉电阻R1，因电阻R1阻值较小，那么“辅助供电VCC”被拉低到0V(“辅助供电VCC”功率较小)，那么被控电路“辅助供电VCC”等于0V时，主电路无供电从而停止工作，欠压保护开启有效的保护主电路因为输入电压过低输入电流过大，功率器件温升过高出现雪崩损坏。

当输入电压恢复正常时，三极管Q2的(B极)控制极电阻R8检测输入电压IN电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5串联与电阻R4到GND之间分压达到工作电压(0.6VDC)时，三极管Q2导通工作，因三极管Q2直接下拉三极管Q1的(B极)控制极，三极管Q1的(B极)控制极上拉电阻值较大，经三极管Q2下拉后三极管Q1的(B极)控制极电压小于0.6VDC，三极管Q1达不到工作条件，那么被控电路辅助供电VCC没有被三极管Q1拉低，三极管Q2下拉电阻R7但电阻R7阻值较大对被控电路辅助供电VCC没有直接的影响，从而主电路可以正常供电工作，欠压保护解除。

输入过压保护功能：当稳压源U1控制极检测输入电压IN、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6到GND之间分压达已达到工作电压(2.5VDC)时，稳压源U1导通工作下拉电阻R1，因电阻R1阻较小，那么“辅助供电VCC”被拉低到0V(“辅助供电VCC”功率较小)，那么被控电路“辅助供电VCC”等于0V时，主电路无供电从而停止工作，过压保护开启有效的保护主电路因为输入电压过高，超出功率器件耐压范围，导致器件因电压过高击穿损坏。

当稳压源U1控制极检测输入电压IN电阻R2，电阻R3，电阻R4，串联与电阻R5串联到GND之间分压电压达不到稳压源U1的工作电压2.5V时，稳压源U1不工作，那么被控电路辅助供电VCC没有被稳压源U1拉低，而主电路可以正常供电工作过压保护解除。

通过合理的调整电阻R5，电阻R6的数值可以设定想要达到的欠压，过压保护值。

实施例2：在实施例1的基础上，本设计的电池充电电路内部设有过充电保护模块，在电池电量充满以后可以自动断开充电电路，从而有效保护待充电电池免收过压毁损。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，包括稳压源U1、电阻R2、三极管Q1和三极管Q2，其特征在于，所述电阻R1的一端连接电源端，电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6依次串联连接，电阻R6的另一端连接电容C1、电容C3、三极管Q2的发射极、三极管Q1的发射极、稳压源U1的负极和地，电容C1的另一端连接电容C2、稳压源U1的控制极、电阻R4和电阻R5，电容C2的另一端连接电阻R1、稳压源U1的正极和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端连接电阻R7和辅助电源ACC，电阻R7的另一端连接三极管Q1的基极和三极管Q2的基极，三极管Q2的基极连接电阻R8和电容C3的另一端，电阻R8的另一端连接电阻R5的另一端和电阻R6的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，其特征在于，所述稳压源U1的型号为TL431。

3.根据权利要求1所述的一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，其特征在于，所述三极管Q1为NPN三极管。

4.根据权利要求1所述的一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，其特征在于，所述三极管Q2为NPN三极管。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种自动电池充电器输入欠压与过压保护电路，其特征在于，所述电源端的电压范围是0-500V。