CN220628878U - 电池防反接电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电池防反接电路及电子设备，本实用新型涉及电源控制技术领域。其中，电池防反接电路包括比较模块、开关模块。比较模块通过比较供电电池的供电检测端的电压状态，判断供电电池的电极是否接反。在判断供电电池接反时，生成开关控制信号，以此控制开关模块关断，从而使供电电池无法对电子设备的负载进行供电。本实施例的电池防反接电路能够降低因供电电池的电极反接而造成的损坏。

Description

电池防反接电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电源控制技术领域，尤其是涉及一种电池防反接电路及电子设备。

背景技术

相关技术中，在电池接入如激光扫描仪等电子设备时，可能会出现正负极接反的情况。当电池正负极接反时，电池会对电子设备造成损坏，同时电池也可能会因过热而烧坏，从而造成一定的安全隐患。因此，如何降低电池正负极接反时造成的损坏，成了亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电池防反接电路，能够降低电池正负极接反时造成的损坏。

本实用新型还提出一种具有上述电池防反接电路的电子设备。

根据本实用新型的第一方面实施例的电池防反接电路，包括：

比较模块，所述比较模块的第一检测端与供电电池的供电检测端电连接，所述比较模块的第二检测端与恒压电源电连接；其中，所述恒压电源提供恒压信号，所述比较模块根据所述恒压信号、所述供电检测端的电压状态生成开关控制信号；

开关模块，所述开关模块分别与所述供电电池、负载、所述比较模块的输出端电连接，所述开关模块根据所述开关控制信号控制所述供电电池与所述负载的连接状态；其中，所述供电电池为所述负载提供供电信号。

根据本实用新型实施例的电池防反接电路，至少具有如下有益效果：比较模块通过比较供电电池的供电检测端的电压状态，判断供电电池是否接反。在判断供电电池接反时，生成开关控制信号，以此控制开关模块关断，从而使供电电池无法对电子设备的负载进行供电，从而降低了供电电池正负极接反时造成的损坏。

根据本实用新型的一些实施例，所述比较模块包括：

比较器，所述比较器的第一检测端与所述供电电池的供电检测端电连接，所述比较器的第二检测端与所述恒压电源电连接，所述比较器根据所述恒压信号、所述供电检测端的电压状态生成所述开关控制信号；

稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述比较器的输出端电连接，所述稳压二极管的阳极与所述开关模块电连接，所述稳压二极管对所述开关控制信号进行稳压操作。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关模块包括：

控压流元件，所述控压流元件的漏极与所述供电电池电连接，所述控压流元件的源极与所述负载电连接，所述控压流元件的栅极与所述稳压二极管的阳极电连接，所述控压流元件根据所述开关控制信号导通或关断。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池防反接电路还包括：

滤波模块，所述滤波模块分别与所述供电电池、所述负载电连接，所述滤波模块对所述供电信号进行滤波操作。

根据本实用新型的一些实施例，所述滤波模块包括：

第一滤波单元，所述第一滤波单元分别与所述供电电池的一端、所述负载电连接，所述第一滤波单元对所述供电信号进行波纹滤除；

第二滤波单元，所述第二滤波单元与所述第一滤波单元电连接，所述第二滤波单元对所述供电信号进行噪声滤除。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一滤波单元包括：

第一电感，所述第一电感的一端与所述供电电池电连接；

第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电感的另一端电连接；

第二电感，所述第二电感的一端与所述第一二极管的阳极电连接，所述第二电感的另一端与所述负载电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二滤波单元包括：

第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电感和所述第一二极管的连接节点电连接，所述第一电容的另一端与所述供电电池的另一端电连接；

第二二极管，所述第二二极管的一端与所述第一二极管和所述第二电感的连接节点电连接，所述第二二极管的另一端与所述供电电池的另一端电连接；

第二电容，所述第二电容的一端与所述第二电感和所述负载的连接节点电连接，所述第二电容的另一端与所述供电电池的另一端电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池防反接电路还包括：

分压模块，所述分压模块分别与所述比较模块和所述开关模块的连接节点、恒压电源电连接，所述分压模块对所述恒压信号进行分压操作。

根据本实用新型的第二方面实施例的电子设备，包括：

根据本实用新型第一方面实施例所述的电池防反接电路；

负载，所述负载与所述电池防反接电路电连接。

根据本实用新型实施例的电子设备，至少具有如下有益效果：该电子设备通过采用上述电池防反接电路，降低了因电池的电极接反而造成的损坏。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型电池防反接电路的一具体实施例的模块框图；

图2为本实用新型电池防反接电路的一具体实施例的电路原理图。

附图标记：

比较模块100、开关模块200、供电电池300、恒压电源400、负载500、滤波模块600、第一滤波单元610、第二滤波单元620、分压模块700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

相关技术中，在电池接入如激光扫描仪等电子设备时，可能会出现正负极接反的情况。当电池正负极接反时，电池会对电子设备造成损坏，同时电池也可能会因过热而烧坏，从而造成一定的安全隐患。因此，如何降低电池正负极接反时造成的损坏，成了亟待解决的技术问题。

基于此，本实用新型实施例提供了一种电池防反接电路及电子设备，能够降低电池正负极接反时造成的损坏。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种电池防反接电路，该电池防反接电路包括比较模块100、开关模块200。比较模块100的第一检测端与供电电池300的供电检测端电连接，比较模块100的第二检测端与恒压电源400电连接；其中，恒压电源400提供恒压信号，比较模块100根据恒压信号、供电检测端的电压状态生成开关控制信号；开关模块200分别与供电电池300、负载500、比较模块100的输出端电连接，开关模块200根据开关控制信号控制供电电池300与负载500的连接状态；其中，供电电池300为负载500提供供电信号。

具体地，供电电池300提供供电信号，以此对负载500进行供电。其中，负载500设置于如激光扫描仪等电子设备中。供电电池300包括两个电极，其中一个电极为供电检测端。供电电池300的供电检测端与比较模块100的第一检测端电连接，比较模块100的第二检测端与恒压电源400电连接。其中，恒压电源400提供电压恒定的高电平信号。供电电池300、开关模块200、负载500依次串联连接。

供电电池300接入电路后，若供电电池300的供电检测端为负极，表明此时供电电池300的电极接入正确，此时比较模块100的第一检测端为低电平状态。当比较模块100检测到第一检测端为低电平状态、第二检测端为高电平状态时，比较模块100生成高电平的开关控制信号。开关模块200接收到高电平的开关控制信号后导通，使得供电电池300与负载500之间的电流回路导通，从而使负载500能够接收到供电电池300提供的供电信号，电子设备能够根据供电信号正常进行工作。

供电电池300接入电路后，若供电电池300的供电检测端为正极，表明此时供电电池300的电极为反接状态，此时比较模块100的第一检测端为高电平状态。当比较模块100检测到第一检测端为高电平状态、第二检测端也为高电平状态时，比较模块100生成低电平的开关控制信号。开关模块200接收到低电平的开关控制信号后关断，使得供电电池300与负载500之间的电流回路断开，从而使负载500无法接收到供电电池300提供的供电信号，以此降低了因供电电池300的正负极反接而造成的损坏。

根据本实用新型实施例的电池防反接电路，比较模块100通过比较供电电池300的供电检测端的电压状态，判断供电电池300的电极是否接反。在判断供电电池300接反时，生成开关控制信号，以此控制开关模块200关断，从而使供电电池300无法对电子设备的负载500进行供电，从而降低了因供电电池300的电极接反而造成的损坏。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，比较模块100包括：比较器U1、稳压二极管DT。比较器U1的第一检测端与供电电池300的供电检测端电连接，比较器U1的第二检测端与恒压电源400电连接，比较器U1根据恒压信号、供电检测端的电压状态生成开关控制信号；稳压二极管DT的阴极与比较器U1的输出端电连接，稳压二极管DT的阳极与开关模块200电连接，稳压二极管DT对开关控制信号进行稳压操作。

具体地，比较器U1的输出端、稳压二极管DT、开关模块200依次串联连接。供电电池300的供电检测端(如图2中供电电池300的“CS”端)与比较器U1的第一检测端(如图2中比较器U1的“-”端)电连接。恒压电源400的电压可选为12V，该恒压电源400与比较器U1的第二检测端(如图2中比较器U1的“+”端)电连接。

当供电电池300的电极接入正确时，比较器U1的第一检测端为低电平状态。当比较器U1的第一检测端为低电平状态、第二检测端为高电平状态时，比较器U1生成高电平的开关控制信号，并由稳压二极管DT对开关控制信号进行稳压，使得开关模块200接收到稳定高电平的开关控制信号。当供电电池300的电极接反时，比较器U1的第一检测端为高电平状态。当比较器U1的第一检测端为高电平状态、第二检测端为高电平状态时，比较器U1生成低电平的开关控制信号，并由稳压二极管DT对开关控制信号进行稳压，使得开关模块200接收到稳定低电平的开关控制信号。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，开关模块200包括控压流元件Q1。控压流元件Q1的漏极与供电电池300电连接，控压流元件Q1的源极与负载500电连接，控压流元件Q1的栅极与稳压二极管DT的阳极电连接，控压流元件Q1根据开关控制信号导通或关断。

具体地，稳压二极管DT的阳极与控压流元件Q1的栅极电连接，供电电池300的任一电极(例如图2中供电电池300的“CS”端)与控压流元件Q1的漏极电连接，负载500与控压流元件Q1的源极电连接。

当供电电池300的电极接入正确时，比较器U1生成高电平的开关控制信号，使控压流元件Q1的栅极电平置高，从而使得控压流元件Q1导通。在控压流元件Q1导通后，供电电池300与负载500之间的电流回路导通，从而使负载500能够接收到供电电池300提供的供电信号，电子设备能够根据供电信号正常进行工作。

当供电电池300的电极接反时，比较器U1生成低电平的开关控制信号，使控压流元件Q1的栅极电平置低，从而使得控压流元件Q1关断。在控压流元件Q1关断后，供电电池300与负载500之间的电流回路断开，从而使负载500无法接收到供电电池300提供的供电信号，以此降低了电子设备因供电电池300的正负极接反而造成的损坏。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，电池防反接电路还包括滤波模块600。滤波模块600分别与供电电池300、负载500电连接，滤波模块600对供电信号进行滤波操作。

具体地，供电电池300、滤波模块600、负载500依次串联连接。当供电电池300的电极接反时，控压流元件Q1关断，此时供电电池300与负载500之间的电流回路断开，负载500无法接收到供电电池300提供的供电信号，滤波模块600不工作。当供电电池300的电极接入正确时，控压流元件Q1导通，此时供电电池300与负载500之间的电流回路导通，滤波模块600对供电电池300提供的供电信号进行滤波操作，以去除供电信号中的波纹、噪声。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，滤波模块600包括：第一滤波单元610、第二滤波单元620。第一滤波单元610分别与供电电池300的一端、负载500电连接，第一滤波单元610对供电信号进行波纹滤除；第二滤波单元620与第一滤波单元610电连接，第二滤波单元620对供电信号进行噪声滤除。

具体地，供电电池300电极的任一端(例如图2中供电电池300的“VS”端)与第一滤波单元610的一端电连接，负载500的一端与第一滤波单元610的另一端电连接。第二滤波单元620的一端与第一滤波单元610电连接，第二滤波单元620的另一端接地。当供电电池300的电极接反时，控压流元件Q1关断，此时供电电池300与负载500之间的电流回路断开，负载500无法接收到供电电池300提供的供电信号，第一滤波单元610、第二滤波单元620无电流通过。当供电电池300的电极接入正确时，控压流元件Q1导通，此时供电电池300与负载500之间的电流回路导通，第一滤波单元610对供电信号中的纹波进行滤除，第二滤波单元620对供电信号中的噪声进行滤除。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，第一滤波单元610包括：第一电感L1、第一二极管D1、第二电感L2。第一电感L1的一端与供电电池300电连接；第一二极管D1的阴极与第一电感L1的另一端电连接；第二电感L2的一端与第一二极管D1的阳极电连接，第二电感L2的另一端与负载500电连接。

具体地，供电电池300电极的任一端(例如图2中供电电池300的“VS”端)、第一电感L1、第一二极管D1、第二电感L2、负载500的一端依次串联连接。当供电电池300的电极接反时，控压流元件Q1关断，此时供电电池300与负载500之间的电流回路断开，负载500无法接收到供电电池300提供的供电信号，第一电感L1、第一二极管D1、第二电感L2中均无电流通过。当供电电池300的电极接入正确时，控压流元件Q1导通，此时供电电池300与负载500之间的电流回路导通，供电信号经过第一电感L1、第一二极管D1、第二电感L2。第一电感L1、第一二极管D1、第二电感L2对供电信号中的纹波进行滤除。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，第二滤波单元620包括：第一电容C1、第二二极管D2、第二电容C2。第一电容C1的一端与第一电感L1和第一二极管D1的连接节点电连接，第一电容C1的另一端与供电电池300的另一端电连接；第二二极管D2的一端与第一二极管D1和第二电感L2的连接节点电连接，第二二极管D2的另一端与供电电池300的另一端电连接；第二电容C2的一端与第二电感L2和负载500的连接节点电连接，第二电容C2的另一端与供电电池300的另一端电连接。

具体地，第一电感L1和第一二极管D1的连接节点与第一电容C1的一端电连接，第一二极管D1和第二电感L2的连接节点与第二二极管D2的阴极电连接，负载500和第二电感L2的连接节点与第二电容C2的一端电连接。第一电容C1的另一端、第二二极管D2的阳极、第二电容C2的另一端均与地端电连接。当供电电池300的电极接反时，控压流元件Q1关断，此时供电电池300与负载500之间的电流回路断开，第一电容C1、第二二极管D2、第二电容C2中均无电流通过。当供电电池300的电极接入正确时，控压流元件Q1导通，此时供电电池300与负载500之间的电流回路导通，第一电容C1、第二二极管D2、第二电容C2对供电信号中的噪声进行滤除。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，电池防反接电路还包括分压模块700。分压模块700分别与比较模块100和开关模块200的连接节点、恒压电源400电连接，分压模块700对恒压信号进行分压操作。

具体地，恒压电源400与分压模块700电连接，分压模块700与控压流元件Q1和稳压二极管DT的连接节点电连接。恒压电源400提供的恒压信号为高电平信号，分压模块700对恒压信号进行分压操作，在比较器U1未生成开关控制信号时，使控压流元件Q1的栅极保持高电平状态，即使控压流元件Q1维持导通。其中，分压模块700可以设置多个电阻，例如图2中，分压模块700设有第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，其中，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3依次串联连接。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：负载、如上述任一实施例所描述的电池防反接电路。其中，负载与所述电池防反接电路电连接。

可见，上述电池防反接电路实施例中的内容均适本电子设备的实施例中，本电子设备实施例所具体实现的功能与上述电池防反接电路实施例相同，并且达到的有益效果与上述电池防反接电路实施例所达到的有益效果也相同。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (9)

1.电池防反接电路，其特征在于，包括：

比较模块，所述比较模块的第一检测端与供电电池的供电检测端电连接，所述比较模块的第二检测端与恒压电源电连接；其中，所述恒压电源用于提供恒压信号，所述比较模块用于根据所述恒压信号、所述供电检测端的电压状态生成开关控制信号；

开关模块，所述开关模块分别与所述供电电池、负载、所述比较模块的输出端电连接，所述开关模块用于根据所述开关控制信号控制所述供电电池与所述负载的连接状态；其中，所述供电电池用于为所述负载提供供电信号。

2.根据权利要求1所述的电池防反接电路，其特征在于，所述比较模块包括：

比较器，所述比较器的第一检测端与所述供电电池的供电检测端电连接，所述比较器的第二检测端与所述恒压电源电连接，所述比较器用于根据所述恒压信号、所述供电检测端的电压状态生成所述开关控制信号；

稳压二极管，所述稳压二极管的阴极与所述比较器的输出端电连接，所述稳压二极管的阳极与所述开关模块电连接，所述稳压二极管用于对所述开关控制信号进行稳压操作。

3.根据权利要求2所述的电池防反接电路，其特征在于，所述开关模块包括：

控压流元件，所述控压流元件的漏极与所述供电电池电连接，所述控压流元件的源极与所述负载电连接，所述控压流元件的栅极用于与所述稳压二极管的阳极电连接，所述控压流元件用于根据所述开关控制信号导通或关断。

4.根据权利要求1所述的电池防反接电路，其特征在于，还包括：

滤波模块，所述滤波模块分别与所述供电电池、所述负载电连接，所述滤波模块用于对所述供电信号进行滤波操作。

5.根据权利要求4所述的电池防反接电路，其特征在于，所述滤波模块包括：

第一滤波单元，所述第一滤波单元分别与所述供电电池的一端、所述负载电连接，所述第一滤波单元用于对所述供电信号进行波纹滤除；

第二滤波单元，所述第二滤波单元与所述第一滤波单元电连接，所述第二滤波单元用于对所述供电信号进行噪声滤除。

6.根据权利要求5所述的电池防反接电路，其特征在于，所述第一滤波单元包括：

第一电感，所述第一电感的一端与所述供电电池电连接；

第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电感的另一端电连接；

第二电感，所述第二电感的一端与所述第一二极管的阳极电连接，所述第二电感的另一端与所述负载电连接。

7.根据权利要求6所述的电池防反接电路，其特征在于，所述第二滤波单元包括：

第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电感和所述第一二极管的连接节点电连接，所述第一电容的另一端与所述供电电池的另一端电连接；

第二二极管，所述第二二极管的一端与所述第一二极管和所述第二电感的连接节点电连接，所述第二二极管的另一端与所述供电电池的另一端电连接；

第二电容，所述第二电容的一端与所述第二电感和所述负载的连接节点电连接，所述第二电容的另一端与所述供电电池的另一端电连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电池防反接电路，其特征在于，还包括：

分压模块，所述分压模块分别与所述比较模块和所述开关模块的连接节点、恒压电源电连接，所述分压模块用于对所述恒压信号进行分压操作。

9.电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至8任一项所述的电池防反接电路；

负载，所述负载与所述电池防反接电路电连接。