CN215120185U - 一种铅蓄电池的过充保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种铅蓄电池的过充保护电路，包括可调控制电路，可调控制电路包括可控稳压源U1、三极管Q1和蓄电池采样电路，蓄电池采样电路包括采样电阻R3和采样电阻R4，其中，可控稳压源U1的阴极接三极管Q1的基极和前端电压输入电路，三极管Q1的集电极连接前端电压输入电路，电阻R3的一端和蓄电池的正极、三极管Q1的发射极连接，采样电阻R3的另一端连接可控稳压源U1的参考极和采样电阻R4的一端，可控稳压源U1的阳极接地和采样电阻R4的另一端、蓄电池的负极共接后接等电势地。本实用新型结构简单，采用可控稳压源U1、三极管Q1以及蓄电池采样电路，解决了铅蓄电池过充易爆炸问题，实现了恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电。

Description

一种铅蓄电池的过充保护电路

技术领域

本实用新型涉及LED驱动电路技术领域，尤其涉及一种铅蓄电池的过充保护电路。

背景技术

目前，电子产品中必然要对电路进行供电，电源电路起到了至关重要的作用，为了维持电路的稳定和正常运转我们对电路进行供电和保护。电池在使用过程中容易出现一些异常，如过充、过放现象；如果出现过充，电池会鼓胀，严重时可能会起火或爆炸。

针对于铅蓄电池，在阻容降压的充电电路中难以控制充电电量的控制，充电时间不够电池池充不满。充电时间长就过充了，容易造成对电池的寿命有影响，而且在使用过程中出现其他问题时没有任何警示，不利于电池质量的改善，同时结构复杂，成本高。

实用新型内容

为了至少解决现有技术中一种铅蓄电池的过充保护电路的问题。

本实用新型提出一种铅蓄电池的过充保护电路，应用于充电回路，包括

前端电压输入电路，用于输入充电电压；

可调控制电路，与前端电压输入电路和蓄电池连接，用于控制充电回路的工作状态，所述工作状态包括通路状态和断路状态；

可调控制电路包括可控稳压源U1、三极管Q1、可调控制电路包括可控稳压源U1、三极管Q1和蓄电池采样电路，蓄电池采样电路包括采样电阻R3和采样电阻R4，其中，所述可控稳压源U1的阴极接三极管Q1的基极和前端电压输入电路，三极管Q1的集电极连接前端电压输入电路，所述采样电阻R3的一端和蓄电池的正极、三极管Q1的发射极连接，采样电阻R3的另一端连接可控稳压源U1的参考极和采样电阻R4的一端，所述可控稳压源U1的阳极接地和电阻R4的另一端、蓄电池的负极共接后接等电势地。

在一些实施方式中，所述前端电压输入电路包括降压电路和整流桥，所述降压电路的输入端连接充电正输入端，所述降压电路的输出端连接整流桥的第一输入端，所述整流桥的第二输入端连接充电负入端，所述整流桥的第一输出端连接所述三极管的Q1的集电极，所述整流桥的第二输出端连接可控稳压源U1的阳极。

在一些实施方式中，所述前端电压输入电路还包括充电指示电路，所述充电指示电路的一端与所述降压电路的输出端连接，所述充电指示电路的另一端与所述整流桥的第二输出端连接。

在一些实施方式中，所述降压电路包括降压电容C1和泄放电阻R1，所述降压电容C1的第一端连接充电正输入端，所述降压电容C1的第二端连接整流桥的第一输入端，所述泄放电阻R1并联设置于所述降压电容的两端。

在一些实施方式中，所述充电指示电路包括限流电阻R2和发光二极管φ3，所述限流电阻R2的一端连接降压电容C1的第二端，所述电阻R2 的另一端连接发光二极管φ3的阳极，所述发光二极管φ3的阴极连接可控稳压源U1的阴极。

在一些实施方式中，所述可调控制电路还包括限流电阻R5，所述限流电阻R5的一端连接整流电路的第一输入端，所述限流电阻R5的另一端连接可控稳压源U1的阴极。

在一些实施方式中，所述三极管Q1为NPN型三极管。

本实用新型应用于铅蓄电池，实施例采用降压电路、整流电路可控稳压源U1、三极管Q1以及蓄电池采样电路，解决了铅蓄电池过充易爆炸的问题，并进行充电提示，实现了自动调整充电电流，实现了恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例提供的一种铅蓄电池的过充保护电路的电路图；

图2是本实用新型一实施例提供的一种铅蓄电池的过充保护电路的电路结构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

如图1所示为本实用新型一实施例提供的一种铅蓄电池的过充保护电路，应用于充电回路，包括：前端电压输入电路1，用于输入充电电压；可调控制电路2，与前端电压输入电路和蓄电池连接，用于控制充电回路的工作状态，工作状态包括通路状态和断路状态；可调控制电路2包括可控稳压源U1、三极管Q1、蓄电池采样电路，蓄电池采样电路和可控稳压源U1构成了闭环反馈系统,用来实现恒流和恒压充电能，由此，输入充电电压通过三极管Q1对蓄电池进行充电，通过蓄电池采样电路对蓄电池进行电压采样反馈到可调控制电路的电压参考端，蓄电池采样电路包括采样电阻R3和采样电阻R4，其中，

可控稳压源U1的阴极接三极管Q1的基极和前端电压输入电路，三极管Q1的集电极连接前端电压输入电路，采样电阻R3的一端和蓄电池的正极、三极管Q1的发射极连接，采样电阻R3的另一端连接可控稳压源U1 的参考极和采样电阻R4的一端，可控稳压源U1的阳极接地和采样电阻R4 的另一端、蓄电池的负极共接后接等电势地。可调控制电路为，可调控制电路还包括限流电阻R5，限流电阻R5的一端连接整流电路的第一输入端，限流电阻R5的另一端连接可控稳压源U1的阴极。

如图，前端电压输入电路1包括降压电路11和整流桥BD1，降压电路11的输入端连接充电正输入端，降压电路的输出端连接整流桥的第一输入端1，整流桥的第二输入端3连接充电负入端，整流桥的第一输出端2连接三极管的Q1的集电极，整流桥的第二输出端4连接可控稳压源U1的阳极。具体的，降压电路包括降压电容C1和泄放电阻R1，降压电容C1的第一端连接充电正输入端，降压电容C1的第二端连接整流桥的第一输入端，泄放电阻R1并联设置于降压电容的两端。在本实施例中，整流桥的第一输出端2为整流桥的正输出端，整流桥的第二输出端4为整流桥的负输出端，由此，在关断电源后的电容C1电荷通过泄放电阻进行泄放,采用整流桥可对降压后的电压进行整流。

前端电压输入电路还包括充电指示电路12，充电指示电路12的一端与降压电路的输出端连接，充电指示电路的另一端与整流桥的第二输出端连接。具体的，充电指示电路包括限流电阻R2和发光二极管φ3，限流电阻R2的一端连接降压电容C1的第二端，限流电阻R2的另一端连接发光二极管φ3的阳极，发光二极管φ3的阴极连接可控稳压源U1的阴极。

如图1所示，在本实施例中，三极管Q1为NPN型三极管，可控稳压源U1采用三端精密稳压电源TL431，TL431其内部集成有一个2.5V的基准电压源,它与TL431内部运算放大器的反相输入端连接。TL431内部运算放大器的同相输入端REF接外部的输入电压，当与同相端连接的外部输入电压低于基准电压2.5V时,TL431内部运算放大器输出低电平,TL431内部三极管截止；若外部输入电压高于2.5V时，TL431内部运算放大器输出高电平,TL431内部三极管导通。随着同相输入端电压微小的变化,通过TL431 内部三极管的电流也将跟着变化。采样电阻R3和R4构成了蓄电池电压采样电路的输出端与TL431内部运算放大器的同相输入端REF连接。

如图1所示，在本实施例中，该铅蓄电池的过充保护电路可用于充电手电筒中，S1为开关。

具体工作原理：充电过程中，输入电压经过经降压电路、整流电路、限流电阻R5后，直接为三极管Q1的基极提供电流。这时，三极管Q1的发射极正偏，集电极反偏，三极管Q1工作在放大区，为TL431提供需要的工作电流。输出电压经过采样电阻R3和采样电阻R4后，将输出电压的变化反映到可控稳压源U1的参考端，进而通过改变可控稳压源U1的阴极，即可控稳压源U1输出端的电平，从而改变了三极管Q1的基极电压，调整三极管Q1的发射极电压，以达到稳定充电端口的输出电压。具体的，当蓄电池电压还没有达到正常电压时，蓄电池电压采样电路的输出电压低于 2.5V,TL431内部运算放大器输出低电平,TL431内部三极管截止,因此，三极管Q1的基极电压为高电平,三极管Q1导通,对蓄电池进行充电。当蓄电池电压接近正常电压时,TL431开始切入工作,进入恒压充电状态。此时, 当蓄电池电压高于正常电压时,TL431内部运算放大器的同相端电压也增加，通过TL431内部三极管的电流也跟着增加,三极管Q1的基极电流降低,Q1工作在放大区，三极管Q1集电极与发射极之间的电压VCE增加，从而导致蓄电池电压降低而达到平衡状态。

另外，可以根据输入电压范围的不同，可以选用不同耐压的三极管Q1。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”，不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，应用于充电回路，包括：

前端电压输入电路，用于输入充电电压；

可调控制电路，与前端电压输入电路和蓄电池连接，用于控制充电回路的工作状态；

可调控制电路包括可控稳压源U1、三极管Q1和蓄电池采样电路，蓄电池采样电路包括采样电阻R3和采样电阻R4，其中，

所述可控稳压源U1的阴极接三极管Q1的基极和前端电压输入电路，三极管Q1的集电极连接前端电压输入电路，所述采样电阻R3的一端和蓄电池的正极、三极管Q1的发射极连接，采样电阻R3的另一端连接可控稳压源U1的参考极和采样电阻R4的一端，所述可控稳压源U1的阳极接地和采样电阻R4的另一端、蓄电池的负极共接后接等电势地。

2.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述前端电压输入电路包括降压电路和整流桥，所述降压电路的输入端连接充电正输入端，所述降压电路的输出端连接整流桥的第一输入端，所述整流桥的第二输入端连接充电负输入端，所述整流桥的第一输出端连接所述三极管的Q1的集电极，所述整流桥的第二输出端连接可控稳压源U1的阳极。

3.根据权利要求2所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述前端电压输入电路还包括充电指示电路，所述充电指示电路的一端与所述降压电路的输出端连接，所述充电指示电路的另一端与所述整流桥的第二输出端连接。

4.根据权利要求2所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述降压电路包括降压电容C1和泄放电阻R1，所述降压电容C1的第一端连接充电正输入端，所述降压电容C1的第二端连接整流桥的第一输入端，所述泄放电阻R1并联设置于所述降压电容的两端。

5.根据权利要求3所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述充电指示电路包括限流电阻R2和发光二极管φ3，所述限流电阻R2的一端连接降压电容C1的第二端，所述电阻R2的另一端连接发光二极管φ3的阳极，所述发光二极管φ3的阴极连接可控稳压源U1的阴极。

6.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述可调控制电路还包括限流电阻R5，所述限流电阻R5的一端连接整流电路的第一输入端，所述限流电阻R5的另一端连接可控稳压源U1的阴极。

7.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述三极管Q1为NPN型三极管。

8.根据权利要求1所述的一种铅蓄电池的过充保护电路，其特征在于，所述可控稳压源U1的型号为TL431。

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