CN219498991U - 一种电池ntc充电切换电路及pcb板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池充电保护的技术领域，更具体的，涉及一种电池NTC充电切换电路及PCB板。其包括电源、充电模块、NTC接入模块、充电通道以及NTC检测切换模块；充电模块包括第一芯片，第一芯片的电压输入端与电源连接；充电通道设置有第一电池充电端和第二电池充电端，第一电池充电端和第二电池充电端的正极均与第一芯片的电压输出端连接，负极均接地；NTC接入模块包括NTC连接端和控制开关，控制开关的输入端与NTC连接端连接，输出端与第一芯片的过温保护端连接；NTC检测切换模块包括SOC芯片，SOC芯片的检测端与NTC连接端连接，电压输出端与控制开关的控制端连接。本实用新型可以实现带NTC的电池和不带NTC的电池之间进行通道切换充电，切换的效率高。

Description

一种电池NTC充电切换电路及PCB板

技术领域

本实用新型涉及电池充电保护的技术领域，更具体的，涉及一种电池NTC充电切换电路及PCB板。

背景技术

在充电过程中，一般的，锂电池需要设置有温度保护装置来配合充电使用，也有的电池不需要设置温度保护装置就可进行充电。现有技术中，有NTC保护功能的电池充电电路和没有NTC保护功能的电池充电保护电路一般都是分开设置的，这是因为没有NTC保护功能的电池在有NTC保护功能的充电电路中不能正常充电，这导致在切换通道进行电池的充电时，没有NTC保护功能的电池需要匹配相应的无NTC保护功能的充电电路才能进行充电，极其不方便。

现实生活中缺少一种既可匹配有NTC保护功能的电池充电，又可匹配无NTC保护功能的电池充电的电路。

实用新型内容

本实用新型为克服背景技术中所述的电池充电电路不能在有NTC保护功能的充电通道和无NTC保护功能的充电通道之间进行切换充电的问题，提供一种电池NTC充电切换电路及PCB板。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

第一方面，本实用新型提供了一种电池NTC充电切换电路，包括电源、充电模块、NTC接入模块、充电通道以及NTC检测切换模块；

所述充电模块包括用于控制充电的第一芯片，所述第一芯片的电压输入端与所述电源连接；所述充电通道设置有第一电池充电端和第二电池充电端，所述第一电池充电端和所述第二电池充电端的正极均与所述第一芯片的电压输出端连接，负极均接地；所述NTC接入模块包括用于与所述第二电池充电端相邻设置的NTC连接端和用于将所述NTC连接端接入的控制开关，所述控制开关的输入端与所述NTC连接端连接，输出端与所述第一芯片的过温保护端连接；所述NTC检测切换模块包括用于检测NTC电池接入的SOC芯片，所述SOC芯片的检测端与所述NTC连接端连接，电压输出端与所述控制开关的控制端连接。

在一些优选的实施例中，所述第一芯片的型号为TP4056，所述SOC芯片的型号为PUA1806。

在一些优选的实施例中，所述控制开关包括第一MOS管、第一三极管和第二三极管，所述第一MOS管的漏极与所述NTC连接端连接，源极与所述第一芯片的过温保护端连接；所述第一三极管的基极与所述SOC芯片的电压输出端连接，集电极与所述第一MOS管的栅极连接，发射极接地；所述第二三极管的基极与所述SOC芯片的电压输出端连接，集电极与所述第一MOS管的源极连接，发射极接地。

在一些优选的实施例中，所述第一MOS管为P沟道型MOS管；所述第一三极管为NPN型三极管；所述第二三极管为PNP型三极管。

在一些优选的实施例中，所述电路还设置有第三三极管、第一电阻和第二电阻，所述第三三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接，集电极与所述电源连接，发射极依次通过所述第一电阻和所述第二电阻接地；所述第一芯片的过温保护端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间。

在一些优选的实施例中，所述第三三极管为PNP型三极管。

在一些优选的实施例中，所述电路还包括LED灯，所述LED灯的正极与所述电源连接，负极与所述第一芯片的充电状态指示端连接。

在一些优选的实施例中，所述电路还包括第一防静电二极管和第二防静电二极管，所述第一防静电二极管一端与所述第一芯片的电压输出端连接，另一端接地；所述第二防静电二极管一端与所述第一芯片的过温保护端连接，另一端接地。

在一些优选的实施例中，所述电路还包括第一电容，所述第一电容一端与所述第一芯片的电压输出端连接，另一端接地。

第二方面，本实用新型提供了一种PCB板，包括如第一方面所述的电池NTC充电切换电路。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型采用NTC检测切换模块来控制NTC接入模块的连接。通过NTC检测切换模块的SOC芯片的检测端来检测NTC接入模块上的NTC连接端是否有接入带NTC保护的电池，若有，SOC芯片的电压输出端输出高电压使第一三极管和第一MOS管导通，NTC连接端接入第一芯片的过温保护端，使第二电池充电端连接的电池正常充电，由于此时第二三极管不导通拉地，第一电池充电端连接的电池不能充电；若无，则第一三极管和第一MOS管导通，第二三极管导通拉低，进而使第一电池充电端连接的电池正常充电。本实用新型可以实现带NTC的电池和不带NTC的电池之间进行通道切换充电，切换的效率高。

附图说明

图1为本实用新型提供的电池NTC充电切换电路的结构示意图。

图2为本实用新型提供的电池NTC充电切换电路的电路图。

图3为本实用新型提供的PCB板的结构示意图。

其中：电源10、充电模块20、充电通道30、NTC接入模块40、NTC检测切换模块50。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种电池NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)充电切换电路，包括电源10、充电模块20、NTC接入模块40、充电通道30以及NTC检测切换模块50。其中，电源10主要用于为充电模块20提供电源10。充电模块20主要用于通过充电通道30给连接的电池充电。NTC接入模块40主要用于NTC端接入。NTC检测切换模块50主要用于检测NTC电池接入，并控制NTC接入模块40的控制端进行导通。

结合图2所示，充电模块20包括第一芯片U1，第一芯片U1的电压输入端U1_VCC与电源10连接。充电通道30设置有第一电池充电端B1和第二电池充电端B2，第一电池充电端B1的正极与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，负极均接地。第二电池充电端B2的正极与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，负极均接地。第一芯片U1主要用于给第一电池充电端B1和第二电池充电端B2供电。第一电池充电端B1主要用于给无NTC的电池连接充电，第二电池充电端B2主要用于给带NTC的电池连接充电。

NTC接入模块40包括控制开关和NTC连接端，控制开关的输入端与NTC连接端连接，输出端与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接。NTC连接端主要用于连接第二电池充电端B2上的带NTC的电池的NTC端。

在本实施例中，控制开关包括MOS管T1、第一三极管Q1和第二三极管Q2，MOS管T1的漏极与NTC连接端连接，源极与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接。第一三极管Q1的基极与SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ连接，集电极与MOS管T1的栅极连接，发射极接地。第二三极管Q2的基极与SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ连接，集电极与MOS管T1的源极连接，发射极接地。其中，MOS管T1主要用于将NTC连接端与第一芯片U1导通连接。第一三极管Q1主要用于控制MOS管T1的栅极电压，从而MOS管T1的导通。第二三极管Q2主要用于导通时拉低第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP的电压。

在本实施例中，MOS管T1为P沟道型MOS管。第一三极管Q1为NPN型三极管。第二三极管Q2为PNP型三极管。

NTC检测切换模块50包括SOC(System on Chip，系统级芯片)芯片U2，SOC芯片U2的检测端U2_NTC_DET与NTC连接端连接，电压输出端与控制开关的控制端连接。SOC芯片U2主要通过检测端U2_NTC_DET来检测NTC连接端的电压变化。当SOC芯片U2的检测端U2_NTC_DET检测到NTC连接端的电压出现变化时，即第二电池充电端B2接入带NTC的电池时，SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ由低电平变为高电平。

在本实施例中，第一芯片U1的型号为TP4056，SOC芯片U2的型号为PUA1806。

通过上述元器件的结构连接，本实施例的工作原理为：首先，电源10给第一芯片U1供电。由于SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ初始为低电平，则第二三极管Q2的基极被SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ的低电平电压拉低而导通，确保第一芯片U1给第一电池充电端B1供电而对电池充电。当在第二电池充电端B2接上带NTC的电池时，SOC芯片U2的检测端U2_NTC_DET检测到NTC连接端的电压变化，从而SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ输出高电平，使第一三极管Q1导通，MOS管T1也导通，从而NTC连接端与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接，以此达到切换NTC保护功能的效果。

实施例二：

在上一实施例的基础上，本实施例的不同点在于：

在本实施例中，电路还设置有第三三极管Q3、第一电阻R1和第二电阻R2，第三三极管Q3的基极与第一三极管Q1的集电极连接，集电极与电源10连接，发射极依次通过第一电阻R1和第二电阻R2接地。第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间。第三三极管Q3主要起到开关的作用。第一电阻R1和第二电阻R2主要起到分压的作用。经过第三三极管Q3、第一电阻R1和第二电阻R2对第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP起分压作用，令第一芯片U1的温度保护设置在0～40℃的范围。

在本实施例中，第三三极管Q3为PNP型三极管。

在本实施例中，电路还包括LED灯，LED灯的正极与电源10连接，负极与第一芯片U1的充电状态指示端连接。LED灯主要用于起到警示的作用。

在本实施例中，电路还包括第一防静电二极管Z1和第二防静电二极管Z2，第一防静电二极管Z1一端与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，另一端接地。第二防静电二极管Z2一端与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接，另一端接地。第一防静电二极管Z1主要用于防止第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP被静电损坏。第二防静电二极管Z2主要用于防止第一芯片U1的电压输入端U1_BAT被静电损坏。

在本实施例中，电路还包括第一电容C1，第一电容C1一端与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，另一端接地。第一电容C1主要起到滤波的效果。

通过上述元器件的结构连接，本实施例的工作原理为：首先，电源10给第一芯片U1供电。由于SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ初始为低电平，则第二三极管Q2的基极被SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ的低电平电压拉低而导通，确保第一芯片U1给第一电池充电端B1供电而对电池充电。当在第二电池充电端B2接上带NTC的电池时，SOC芯片U2的检测端U2_NTC_DET检测到NTC连接端的电压变化，从而SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ输出高电平，使第一三极管Q1、MOS管T1和第三三极管Q3导通，从而NTC连接端与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接，以此达到切换NTC保护功能的效果，第一电阻R1和第二电阻R2的分压效果使第一芯片U1的温度保护范围设置在0～40℃。

实施例三：

如图3所示，本实施例提供了一种PCB板01，包括如实施例一或实施例二的电池NTC充电切换电路02。

电池NTC充电切换电路02包括电源10、充电模块20、NTC接入模块40、充电通道30以及NTC检测切换模块50。其中，电源10主要用于为充电模块20提供电源10。充电模块20主要用于通过充电通道30给连接的电池充电。NTC接入模块40主要用于NTC端接入。NTC检测切换模块50主要用于检测NTC电池接入，并控制NTC接入模块40的控制端进行导通。

充电模块20包括第一芯片U1，第一芯片U1的电压输入端U1_VCC与电源10连接。充电通道30设置有第一电池充电端B1和第二电池充电端B2，第一电池充电端B1的正极与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，负极均接地。第二电池充电端B2的正极与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，负极均接地。第一芯片U1主要用于给第一电池充电端B1和第二电池充电端B2供电。第一电池充电端B1主要用于给无NTC的电池连接充电，第二电池充电端B2主要用于给带NTC的电池连接充电。

NTC接入模块40包括控制开关和NTC连接端，控制开关的输入端与NTC连接端连接，输出端与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接。NTC连接端主要用于连接第二电池充电端B2上的带NTC的电池的NTC端。

在本实施例中，控制开关包括MOS管T1、第一三极管Q1和第二三极管Q2，MOS管T1的漏极与NTC连接端连接，源极与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接。第一三极管Q1的基极与SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ连接，集电极与MOS管T1的栅极连接，发射极接地。第二三极管Q2的基极与SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ连接，集电极与MOS管T1的源极连接，发射极接地。其中，MOS管T1主要用于将NTC连接端与第一芯片U1导通连接。第一三极管Q1主要用于控制MOS管T1的栅极电压，从而MOS管T1的导通。第二三极管Q2主要用于导通时拉低第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP的电压。

NTC检测切换模块50包括SOC芯片U2，SOC芯片U2的检测端U2_NTC_DET与NTC连接端连接，电压输出端与控制开关的控制端连接。SOC芯片U2主要通过检测端U2_NTC_DET来检测NTC连接端的电压变化。当SOC芯片U2的检测端U2_NTC_DET检测到NTC连接端的电压出现变化时，即第二电池充电端B2接入带NTC的电池时，SOC芯片U2的电压输出端U2_AJ由低电平变为高电平。

在本实施例中，电路还设置有第三三极管Q3、第一电阻R1和第二电阻R2，第三三极管Q3的基极与第一三极管Q1的集电极连接，集电极与电源10连接，发射极依次通过第一电阻R1和第二电阻R2接地。第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间。第三三极管Q3主要起到开关的作用。第一电阻R1和第二电阻R2主要起到分压的作用。经过第三三极管Q3、第一电阻R1和第二电阻R2对第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP起分压作用，令第一芯片U1的温度保护设置在0～40℃的范围。

在本实施例中，电路还包括LED灯，LED灯的正极与电源10连接，负极与第一芯片U1的充电状态指示端连接。LED灯主要用于起到警示的作用。

在本实施例中，电路还包括第一防静电二极管Z1和第二防静电二极管Z2，第一防静电二极管Z1一端与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，另一端接地。第二防静电二极管Z2一端与第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP连接，另一端接地。第一防静电二极管Z1主要用于防止第一芯片U1的过温保护端U1_TEMP被静电损坏。第二防静电二极管Z2主要用于防止第一芯片U1的电压输入端U1_BAT被静电损坏。

在本实施例中，电路还包括第一电容C1，第一电容C1一端与第一芯片U1的电压输入端U1_BAT连接，另一端接地。第一电容C1主要起到滤波的效果。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池NTC充电切换电路，其特征在于，包括电源、充电模块、NTC接入模块、充电通道以及NTC检测切换模块；

所述充电模块包括用于控制充电的第一芯片，所述第一芯片的电压输入端与所述电源连接；所述充电通道设置有第一电池充电端和第二电池充电端，所述第一电池充电端和所述第二电池充电端的正极均与所述第一芯片的电压输出端连接，负极均接地；所述NTC接入模块包括用于与所述第二电池充电端相邻设置的NTC连接端和用于将所述NTC连接端接入的控制开关，所述控制开关的输入端与所述NTC连接端连接，输出端与所述第一芯片的过温保护端连接；所述NTC检测切换模块包括用于检测NTC电池接入的SOC芯片，所述SOC芯片的检测端与所述NTC连接端连接，电压输出端与所述控制开关的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述第一芯片的型号为TP4056，所述SOC芯片的型号为PUA1806。

3.根据权利要求1所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述控制开关包括第一MOS管、第一三极管和第二三极管，所述第一MOS管的漏极与所述NTC连接端连接，源极与所述第一芯片的过温保护端连接；所述第一三极管的基极与所述SOC芯片的电压输出端连接，集电极与所述第一MOS管的栅极连接，发射极接地；所述第二三极管的基极与所述SOC芯片的电压输出端连接，集电极与所述第一MOS管的源极连接，发射极接地。

4.根据权利要求3所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述第一MOS管为P沟道型MOS管；所述第一三极管为NPN型三极管；所述第二三极管为PNP型三极管。

5.根据权利要求3所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述电路还设置有第三三极管、第一电阻和第二电阻，所述第三三极管的基极与所述第一三极管的集电极连接，集电极与所述电源连接，发射极依次通过所述第一电阻和所述第二电阻接地；所述第一芯片的过温保护端连接在所述第一电阻和所述第二电阻之间。

6.根据权利要求5所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述第三三极管为PNP型三极管。

7.根据权利要求1所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述电路还包括LED灯，所述LED灯的正极与所述电源连接，负极与所述第一芯片的充电状态指示端连接。

8.根据权利要求1所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述电路还包括第一防静电二极管和第二防静电二极管，所述第一防静电二极管一端与所述第一芯片的电压输出端连接，另一端接地；所述第二防静电二极管一端与所述第一芯片的过温保护端连接，另一端接地。

9.根据权利要求1所述的电池NTC充电切换电路，其特征在于，所述电路还包括第一电容，所述第一电容一端与所述第一芯片的电压输出端连接，另一端接地。

10.一种PCB板，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的电池NTC充电切换电路。