CN219164282U

CN219164282U - 一种基于rc和mos实现的充电防打火电路

Info

Publication number: CN219164282U
Application number: CN202320091894.4U
Authority: CN
Inventors: 冯丽莉
Original assignee: Shenzhen Huaxin Holding Co ltd
Current assignee: Shenzhen Huaxin Holding Co ltd
Priority date: 2023-01-31
Filing date: 2023-01-31
Publication date: 2023-06-09
Anticipated expiration: 2033-01-31

Abstract

本实用新型公开了一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路，用于管理电池充电器和终端电池，其包括线性稳压电路模块、RC延时模块和MOS控制模块，所述线性稳压电路模块分别与所述电池充电器和所述RC延时模块连接，用于控制所述电池充电器将电压降低稳定输出到所述RC延时模块；所述RC延时模块分别与所述线性稳压电路模块和所述MOS控制模块连接，用于延时滞后导通所述MOS控制模块；所述MOS控制模块分别与所述RC延时模块和所述终端电池连接，用于在所述MOS控制模块的控制下，连接或断开所述电池充电器与所述终端电池之间的充电通道。本实用新型在电池充电器和终端电池之间串入防打火电路，以此来提高安全性和实用性，更是解决了充电时的打火问题。

Description

一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别是涉及一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路。

背景技术

电池的充放电在日常生活工作中是很常见的，在物理结构上的绝缘防护来隔离对插充电时火花飞溅到人体身上，对人体造成伤害，这种防护对人体是起到了保护作用，但对接触点有一定的寿命要求，使用久了触电会烧黑，接触电阻变大，有发热起火的风险。进一步地，参照现有技术中如图1所示，虽然NTC串入充电回路来防止打火，此方法虽然在一定程度上抑止了瞬态电流，有效的减小火花，但是NTC在电路中会发热，损耗了电能。

实用新型内容

针对上述现有技术存在充电时时常发生打火不利于充电接口的使用寿命，也不安全的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路，有效解决了充电打火和发热问题，提高了充电安全性和电能利用效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路，用于管理电池充电器和终端电池，其包括线性稳压电路模块、RC延时模块和MOS控制模块，所述线性稳压电路模块分别与所述电池充电器和所述RC延时模块连接，用于控制所述电池充电器将电压降低稳定输出到所述RC延时模块；所述RC延时模块分别与所述线性稳压电路模块和所述MOS控制模块连接，用于延时滞后导通所述MOS控制模块；所述MOS控制模块分别与所述RC延时模块和所述终端电池连接，用于在所述MOS控制模块的控制下，连接或断开所述电池充电器与所述终端电池之间的充电通道。

优选地，所述线性稳压电路模块包括第一三极管、第二电阻、第三电阻、第二电容、和第一稳压管，所述第二电阻的第一端与所述电池充电器的正极连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的集电极和第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第二端、所述第一稳压管的负极和所述第一三极管的基极交点连接，所述第二电容的第二端和所述第一稳压管的正极与所述电池充电器的负极连接。

优选地，所述线性稳压电路模块包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第三电容的第二端与所述电池充电器的负极连接。

优选地，所述RC延时模块包括第一电阻、第四电阻、第一电容、第四电容、第五电容和第二稳压管，所述第一电阻的第一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一电阻的第二端与所述第四电阻的第一端和所述第一电容的第一端交点连接，所述第四电阻的第二端与所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端和所述第二稳压管的负极连接，所述第一电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端均分别连接至所述电池充电器的负极。

优选地，所述RC延时模块还包括第五电阻、第六电容和第二三极管，所述第二稳压管的正极与所述第五电阻的第一端、第六电容的第一端和第二三极管的基极交点连接，所述第五电阻的第二端、所述第六电容的第二端和所述第二三极管的发射极均分别连接至所述电池充电器的负极。

优选地，所述MOS控制模块包括第六电阻、第七电阻和第三MOS管，所述第七电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第七电阻的第二端与所述第六电阻的第一端和第三MOS管的第一端连接，所述第三MOS管的第二端和所述第六电阻的第二端与所述第一三极管的集电极连接。

优选地，所述第三MOS管采用P沟道MOS管。

优选地，所述MOS控制模块还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一MOS管和第二MOS管，所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端与所述第三MOS管的第三端交点连接，所述第九电阻的第二端和所述第八电阻的第一端与所述第一MOS管的第一端交点连接，所述第十电阻的第二端和所述第十一电阻的第一端与所述第二MOS管的第一端交点连接。

优选地，所述第一MOS管的第三端和所述第二MOS管的第三端连接，所述第一MOS管的第二端和所述第八电阻的第二端连接至所述电池充电器的负极，所述第二MOS管的第二端和所述第十一电阻的第二端连接至所述终端电池的负极，所述终端电池的正极与所述电池充电器的正极连接。

优选地，所述第一MOS管和所述第二MOS管均采用N沟道MOS管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型实施例提供一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路，用于管理电池充电器和终端电池，其包括线性稳压电路模块、RC延时模块和MOS控制模块，该线性稳压电路模块分别与该电池充电器和该RC延时模块连接，用于控制该电池充电器将电压降低稳定输出到该RC延时模块；该RC延时模块分别与该线性稳压电路模块和该MOS控制模块连接，用于延时滞后导通该MOS控制模块；该MOS控制模块分别与该RC延时模块和该终端电池连接，用于在该MOS控制模块的控制下，连接或断开该电池充电器与该终端电池之间的充电通道。本实用新型在电池充电器和终端电池之间串入防打火电路，以此来提高安全性和实用性，更是解决了充电时的打火问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，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是背景技术中现有技术的电路示意图；

图2是本实用新型基于RC和MOS实现的充电防打火电路的电路框图；

图3是本实用新型基于RC和MOS实现的充电防打火电路实施例一的电路原理图；

图4是基于图3的波形示意图。

附图标记说明：

BAT、终端电池；AC-DC、电池充电器；1、线性稳压电路模块；2、RC延时模块；3、MOS控制模块；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；R10、第十一电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；C4、第四电容；C5、第五电容；C6、第六电容；Q1、第一三极管；Q1、第二三极管；M1、第一MOS管；M2、第二MOS管；M3、第三MOS管；D1、第一稳压管；D2、第二稳压管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。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。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”“侧”等方位词是针对提供的附图作相对的位置说明，并不是用于描述实际产品特定顺序。

请参阅图2，本实用新型实施例提供一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路，用于管理电池充电器AC-DC和终端电池BAT，其包括线性稳压电路模块1、RC延时模块2和MOS控制模块3，该线性稳压电路模块1分别与该电池充电器AC-DC和该RC延时模块2连接，用于控制该电池充电器AC-DC将电压降低稳定输出到该RC延时模块2；该RC延时模块2分别与该线性稳压电路模块1和该MOS控制模块3连接，用于延时滞后导通该MOS控制模块3；该MOS控制模块3分别与该RC延时模块2和该终端电池BAT连接，用于在该MOS控制模块3的控制下，连接或断开该电池充电器AC-DC与该终端电池BAT之间的充电通道。本实用新型在电池充电器AC-DC和终端电池BAT之间串入防打火电路，以此来提高安全性和实用性，更是解决了充电时的打火问题。

进一步，请参照图3，本实用新型一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路提供一种具体的电路原理图，该线性稳压电路模块1包括第一三极管Q1、第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2、和第一稳压管D1，该第二电阻R2的第一端与该电池充电器AC-DC的正极连接，该第二电阻R2的第二端与该第一三极管Q1的集电极和第三电阻R3的第一端连接，该第三电阻R3的第二端与该第二电容C2的第二端、该第一稳压管D1的负极和该第一三极管Q1的基极交点连接，该电池充电器AC-DC的负极与该第二电容C2的第二端该第一稳压管D1的正极连接。进一步地，该线性稳压电路模块1包括第三电阻R3，该第三电阻R3的第一端与该第一三极管Q1的发射极连接，该第三电阻R3的第二端与该电池充电器AC-DC的负极连接。

该RC延时模块2包括第一电阻R1、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第二稳压管D2和第二三极管Q1，该第一电阻R1的第一端与该第一三极管Q1的发射极连接，该第一电阻R1的第二端与该第四电阻R4的第一端和该第一电容C1的第一端连接，该第四电阻R4的第二端与该第四电容C4的第一端、该第五电容C5的第一端和该第二稳压管D2的负极连接，该第二稳压管D2的正极与该第五电阻R5的第一端、第六电容C6的第一端和第二三极管Q1的基极连接，该第一电容C1的第二端、该第四电容C4的第二端、该第五电容C5的第二端、第五电阻R5的第二端、该第六电容C6的第二端和该第二三极管Q1的发射极均分别连接至该电池充电器AC-DC的负极。

该MOS控制模块3包括第六电阻R6、第七电阻R7和第三MOS管M3，该第七电阻R7的第一端与该第二三极管Q1的集电极连接，该第七电阻R7的第二端与该第六电阻R6的第一端和第三MOS管M3的第一端连接，该第三MOS管M3的第二端和该第六电阻R6的第二端与该第一三极管Q1的集电极连接。

该MOS控制模块3还包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R10、第一MOS管M1和第二MOS管M2，该第九电阻R9的第一端和该第十电阻R10的第一端与该第三MOS管M3的第三端交点连接，该第九电阻R9的第二端和该第八电阻R8的第一端与该第一MOS管M1的第一端交点连接，该第十电阻R10的第二端和第十一电阻R10的第一端与该第二MOS管M2的第一端交点连接，该第一MOS管M1的第三端和该第二MOS管M2的第三端连接，该第一MOS管M1的第二端和该第八电阻R8的第二端连接至该电池充电器AC-DC的负极，该第二MOS管M2的第二端和该第十一电阻R10的第二端连接至该终端电池BAT的负极，该终端电池BAT的正极与该电池充电器AC-DC的正极连接。

需要说明的是，上述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R10为至少一个电阻，也可以是多个电阻进行串联或并联而得到阻值相一致，例如，第一电阻R1可以是单独一个电阻，亦或可以是两个电阻串联或并联得到的阻值和一个电阻的阻值一致。因此，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R10的设置方式同第一电阻R1一样，其阻值根据实际情况确定，在此不作限定。

上述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6为至少一个电容，也可以是多个电容进行串联或并联而得到容值相一致，例如，第一电容C1可以是单独一个电容，亦或可以是两个电容串联或并联得到的容值和一个电容的容值一致。第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6的设置方式同第一电容C1一样，其容值根据实际情况确定，在此不作限定。

上述基于RC和MOS实现的充电防打火电路工作原理如下：

电池充电器AC-DC未插入，整个电路因第二MOS管M2未导通没有形成回路，整个电路未进入工作状态。

电池充电器AC-DC插入，线性稳压电路模块1开始工作，输出约11V稳定电压，之后11V经过第一电阻R1、第一电容C1、第四电阻R4、第四电容C4、第五电容C5、第二稳压模块、第五电阻R5和第六电容C6延时一段时间，当第二三极管Q1的基极达到0.7V导通电压后，拉低了第三MOS管M3的栅极，第三MOS管M3导通，第一MOS管M1和第二MOS管M2得到11V驱动电压后导通，电池充电器AC-DC对终端电池BAT进行充电。此充电防打火电路是使用了RC延时滞后导通充电回路来实现，插入电池充电器AC-DC时充电回路处于高阻抗状态，抑制了瞬间大电路对接口的冲击，待充电接头完全连接后才打开，以此来避免打火，而且MOS管导通后的内阻很小，不同于NTC通过电阻发热的方式抑制大电流，此方案发热小，传递效率高。

应用上述电路实现的效果，请参照图4，示波器通道A为图4中C+波形，示波器通道B为图4中B+波形，从波形上看，当电池充电器AC-DC接入后，示波器通道A检测到电池充电器AC-DC电压，延时约250ms后，示波器通道B检测到电池B+电压，这250ms内电池充电器AC-DC接口无大电流经过，起到了延时打火的效果。

以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于RC和MOS实现的充电防打火电路，用于管理电池充电器和终端电池，其特征在于，包括线性稳压电路模块、RC延时模块和MOS控制模块，所述线性稳压电路模块分别与所述电池充电器和所述RC延时模块连接，用于控制所述电池充电器将电压降低稳定输出到所述RC延时模块；所述RC延时模块分别与所述线性稳压电路模块和所述MOS控制模块连接，用于延时滞后导通所述MOS控制模块；所述MOS控制模块分别与所述RC延时模块和所述终端电池连接，用于在所述MOS控制模块的控制下，连接或断开所述电池充电器与所述终端电池之间的充电通道。

2.根据权利要求1所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述线性稳压电路模块包括第一三极管、第二电阻、第三电阻、第二电容、

和第一稳压管，所述第二电阻的第一端与所述电池充电器的正极连接，所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的集电极和第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电容的第二端、所述第一稳压管的负极和所述第一三极管的基极交点连接，所述第二电容的第二端和所述第一稳压管的正极与所述电池充电器的负极连接。

3.根据权利要求2所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述线性稳压电路模块包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第三电容的第二端与所述电池充电器的负极连接。

4.根据权利要求3所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述RC延时模块包括第一电阻、第四电阻、第一电容、第四电容、第五电容和第二稳压管，所述第一电阻的第一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一电阻的第二端与所述第四电阻的第一端和所述第一电容的第一端交点连接，所述第四电阻的第二端与所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端和所述第二稳压管的负极连接，所述第一电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端均分别连接至所述电池充电器的负极。

5.根据权利要求4所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述RC延时模块还包括第五电阻、第六电容和第二三极管，所述第二稳压管的正极与所述第五电阻的第一端、第六电容的第一端和第二三极管的基极交点连接，所述第五电阻的第二端、所述第六电容的第二端和所述第二三极管的发射极均分别连接至所述电池充电器的负极。

6.根据权利要求5所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述MOS控制模块包括第六电阻、第七电阻和第三MOS管，所述第七电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第七电阻的第二端与所述第六电阻的第一端和第三MOS管的第一端连接，所述第三MOS管的第二端和所述第六电阻的第二端与所述第一三极管的集电极连接。

7.根据权利要求6所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述第三MOS管采用P沟道MOS管。

8.根据权利要求7所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述MOS控制模块还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一MOS管和第二MOS管，所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端与所述第三MOS管的第三端交点连接，所述第九电阻的第二端和所述第八电阻的第一端与所述第一MOS管的第一端交点连接，所述第十电阻的第二端和所述第十一电阻的第一端与所述第二MOS管的第一端交点连接。

9.根据权利要求8所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述第一MOS管的第三端和所述第二MOS管的第三端连接，所述第一MOS管的第二端和所述第八电阻的第二端连接至所述电池充电器的负极，所述第二MOS管的第二端和所述第十一电阻的第二端连接至所述终端电池的负极，所述终端电池的正极与所述电池充电器的正极连接。

10.根据权利要求9所述的基于RC和MOS实现的充电防打火电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管均采用N沟道MOS管。