CN220964322U - 一种充电器反接保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电池保护领域，具体涉及一种充电器反接保护电路；包括电池保护芯片、充电开关、放电开关、开关控制电路、反接检测电路以及用于与充电器连接的充电接口，所述反接检测电路的输入端与所述充电接口连接，所述反接检测电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述电池保护芯片连接，所述充电开关和所述放电开关的控制端均与所述电池保护芯片连接；本实用新型通过在电池保护芯片的外围电路中搭建反接检测电路和开关控制电路，当充电器反接时，反接检测电路和开关控制电路相应输出对应电平信号，电池保护电路根据电平信号关断充电开关和放电开关，从而实现反接保护功能；该电路电路简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池保护领域，具体涉及一种充电器反接保护电路。
背景技术
随着技术的不断发展，硬件锂电保护I C的功能越来越完善，但是始终缺乏充电器反接保护功能；现有的反接保护功能主要是放在充电器侧，检测到电池反接时控制主回路的MOSFET关断实现反接保护；但是这种方案需在充电器主回路中增加额外的MOSFET，成本较高；另外还有部分充电器没有反接保护功能，一旦电池反接会进行强制大电流放电，只有触发硬件锂电保护芯片的短路保护功能之后才会断开主回路，容易损坏充电器。
因此，设计一种成本低且安全性高的充电器反接保护电路对本领域技术人员来说是至关重要的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种成本低且安全性高的充电器反接保护电路，克服了现有技术中成本较高且容易损坏充电器的缺陷。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种充电器反接保护电路，其具体在于：所述充电器反接保护电路包括电池保护芯片、充电开关、放电开关、开关控制电路、反接检测电路以及用于与充电器连接的充电接口，所述反接检测电路的输入端与所述充电接口连接，所述反接检测电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述电池保护芯片连接，所述充电开关和所述放电开关的控制端均与所述电池保护芯片连接。
其中，较佳方案为，所述反接检测电路包括第一二极管、第一MOS管、第二二极管以及第一三极管，所述第一二极管的正极和所述第一三极管的集电极均与所述充电接口的负极连接，所述第一MOS管的源极和所述第一三极管的发射极均与所述充电接口的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述第一三极管的基极连接。
其中，较佳方案为，所述开关控制电路包括第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，所述第二MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极均与所述充电接口的正极连接，所述第二MOS管的源极和所述第四MOS管的源极均与所述充电接口的负极连接，所述第二MOS管的栅极与所述第一三极管的集电极连接，所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极均与所述第二MOS管的源极连接，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极连接。
其中，较佳方案为，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的栅极之间设置有第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一MOS管的源极之间设置有第二电阻。
其中，较佳方案为，所述第一三极管的基极与所述第一三极管的发射极之间设置有第三电阻，所述第二二极管的正极与所述第一三极管的基极之间设置有第四电阻。
其中，较佳方案为，所述第一三极管的基极与所述第二二极管的正极之间设置有第五电阻。
其中，较佳方案为，所述第二MOS管的源极与所述充电接口之间设置有第六电阻，所述第三MOS管的源极与所述电池保护芯片之间设置有第七电阻，所述第四MOS管的漏极均与所述电池保护芯片之间设置有第八电阻。
其中，较佳方案为，所述电池保护芯片上还设置有采样电阻。
其中，较佳方案为，所述充电开关包括第二三极管和第三二极管，所述第三二极管设置在所述第二三极管的发射极和集电极之间。
其中，较佳方案为，所述放电开关包括第三三极管和第四二极管，所述第四二极管设置在所述第三三极管的发射极和集电极之间。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过在电池保护芯片的外围电路中搭建反接检测电路和开关控制电路，当充电器反接时，反接检测电路的输出信号由低电平转化为高电平并传递至开关控制电路，开关控制电路再根据接收的高电平将输出至电池保护电路的电平状态由低电平改为高电平，电池保护电路能够根据接收到的电平变化进而关断充电开关和放电开关，从而实现反接保护功能；该方案能够在短路保护功能启动之前断开主回路，有效避免了大电流放电；该电路不仅电路简单，还成本低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型中的一种充电器反接保护电路的电路框图；
图2是本实用新型中的一种充电器反接保护电路的电路图。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种充电器反接保护电路的具体实施例。
一种充电器反接保护电路，参考图1，所述充电器反接保护电路包括电池保护芯片1、充电开关11、放电开关12、开关控制电路2、反接检测电路3以及用于与充电器连接的充电接口4。
所述充电接口4与外部充电器连接，所述反接检测电路3的输入端与所述充电接口4连接，所述反接检测电路3的输出端与所述开关控制电路2的输入端连接，所述开关控制电路2的输出端与所述电池保护芯片1连接，所述充电开关11和所述放电开关12的控制端均与所述电池保护芯片1连接。
具体地，参考图1，所述反接检测电路3的输入端与所述充电接口4连接，进而通过所述充电接口4接入外部充电器，所述反接检测电路3主要用于对外部充电器进行反接检测，并能够在充电器不反接时输出低电平，以及能够在充电器反接时输出高电平，所述反接检测电路3的输出端与所述开关控制电路2的输入端连接，以发送高电平或低电平至所述开关控制电路2。
进一步地，参考图1，所述开关控制电路2的输入端与所述反接检测电路3的输出端连接，以获取所述反接检测电路3所产生的电平信号，并根据该电平信号产生高电平或低电平；所述开关控制电路2能够在输入低电平后产生低电平，以及能够在输入高电平后产生高电平；所述开关电路的输出端与所述电池保护芯片1连接，以输出高电平或低电平至所述电池保护芯片1。
进一步地，参考图1，所述电池保护芯片1包括CTL引脚，所述CTL引脚与所述开关控制电路2的输出端连接，所述CTL引脚能够通过接收所述开关控制电路2所输出的高电平或者低电平，以控制所述充电开关11和所述放电开关12的通断；所述电池保护芯片1能够在所述CTL引脚为高电平或悬空状态时，控制所述充电开关11和所述放电开关12关断，以及能够在CLT引脚为低电平时，控制所述充电开关11和所述放电开关12导通。
现有的反接保护功能主要是放在充电器侧，通过充电器来实现反接保护功能，当充电器检测到电池反接时控制主回路的开关关断实现反接保护；该方法需要在充电器的主回路中额外增加一个开关模块，成本较高；另外还有部分充电器是没有反接保护功能的，一旦电池反接就会进行强制大电流放电，只有在触发硬件锂电保护芯片的短路保护功能之后才会断开主回路，容易损坏充电器。
在本实施例中，通过在电池保护芯片的外围电路中搭建反接检测电路和开关控制电路，当充电器反接时，反接检测电路的输出信号由低电平转化为高电平并传递至开关控制电路，开关控制电路再根据接收的高电平将输出至电池保护电路的电平状态由低电平改为高电平，电池保护电路能够根据接收到的电平变化进而关断充电开关和放电开关，从而实现反接保护功能；该方案能够在短路保护功能启动之前断开主回路，有效避免了大电流放电；该电路不仅电路简单，还成本低。
在其中一个实施例中，参考图2，所述反接检测电路3包括第一二极管D1、第一MOS管Q1、第二二极管D2以及第一三极管Q2，所述第一二极管D1的正极和所述第一三极管Q2的集电极均与所述充电接口4的负极连接，第一MOS管Q1的源极和所述第一三极管Q2的发射极均与所述充电接口4的正极连接，所述第一二极管D1的负极与所述第一MOS管Q1的栅极连接，所述第一MOS管Q1的漏极与所述第二二极管D2的负极连接，所述第二二极管D2的正极与所述第一三极管Q2的基极连接。
具体地，参考图2，所述第一二极管D1的负极与所述第一MOS管Q1的栅极之间还设置有第一电阻R1，所述第一MOS管Q1的栅极与所述第一MOS管Q1的源极之间还设置有第二电阻R2；所述第一三极管Q2的基极与所述第一三极管Q2的发射极之间设置有第三电阻R3，所述第二二极管D2的正极与所述第一三极管Q2的基极之间设置有第四电阻R4。所述第一三极管Q2的基极与所述第二二极管D2的正极之间设置有第五电阻R5，所述第一三极管Q2的基极与所述第二二极管D2的正极之间还设置有第五电阻R5。
其中，参考图2，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2主要用于对充电器的电压进行分压；所述第五电阻R5主要用作下拉电阻；所述第一二极管D1利用其自身的单向导电性能够根据输入的电流流向使得所述第一MOS管Q1导通或关断，所述第二二极管D2利用自身的单向导电性能够根据输入的电流流向使得所述第一三极管Q2的发射极与其集电极导通或关断；所述第一三极管Q2的集电极作为所述反接检测电路3的输出端。
当充电器不反接时，由于所述第一二极管D1自身的单向导电性，将使得所述第一MOS管Q1关断；进而利用所述第二二极管D2自身的单向导电性，使得所述第一三极管Q2的发射极与所述第一三极管Q2的集电极之间不导通，即所述反接检测电路3不工作，所述第一三极管Q2的集电极通过所述第五电阻R5接入电池的总负极，从而输出低电平至所述开关控制电路2。
当充电器反接时，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2对充电器电压进行分压，使得所述第一MOS管Q1导通，当所述第一MOS管Q1导通后，充电器电压和电池电压通过所述第三电阻R3、所述第四电阻R4、所述第一三极管Q2的基极以及所述第一三极管Q2的发射极一通构成回路，以使得所述第一三极管Q2导通；即所述反接检测电路3工作，所述第一三极管Q2的集电极接入电池的总正极，从而输出高电平至所述开关控制电路2。
在其中一个实施例中，参考图2，所述开关控制电路2包括第二MOS管Q3、第三MOS管Q4和第四MOS管Q5，所述第二MOS管Q3的漏极和所述第三MOS管Q4的漏极均与所述充电接口4的正极连接，所述第二MOS管Q3的源极和所述第四MOS管Q5的源极均与所述充电接口4的负极连接，所述第二MOS管Q3的栅极与所述第一三极管Q2的集电极连接，所述第三MOS管Q4的栅极和所述第四MOS管Q5的栅极均与所述第二MOS管Q3的源极连接，所述第三MOS管Q4的源极与所述第四MOS管Q5的漏极连接。
具体地，参考图2，所述第二MOS管Q3的源极与所述充电接口4之间还设置有第六电阻R6，所述第三MOS管Q4的源极与所述电池保护芯片1之间还设置有第七电阻R7，所述第四MOS管Q5的漏极均与所述电池保护芯片1之间还设置有第八电阻R8。
当所述反接检测电路3的输出信号为低电平时，所述第二MOS管Q3导通，所述第二MOS管Q3的漏极接入电池的总正极，从而使得所述第三MOS管Q4关断，以及使得所述第四MOS管Q5导通，进而使得所述开关控制电路2的输出端通过所述第八电阻R8接入电池的总负极，并输出低电平至所述电池保护芯片1。
当所述反接检测电路3的输出信号为高电平时，所述第二MOS管Q3关断，所述第二MOS管Q3的漏极通过所述第六电阻R6接入电池的总负极，从而使得所述第三MOS管Q4导通，以及使得所述第四MOS管Q5关断，进而使得所述开关控制电路2的输出端通过所述第七电阻R7接入电池的总正极，并输出高电平至所述电池保护芯片1。
在其中一个实施例中，参考图1，所述电池保护芯片1上还设置有采样电阻R9。
在其中一个实施例中，参考图1，所述充电开关11包括第二三极管Q6和第三二极管D3，所述第三二极管D3设置在所述第二三极管Q6的发射极和集电极之间。
具体地，所述充电开关11包括第二三极管Q6和第三二极管D3，所述第三二极管D3的正极与所述第二三极管Q6的发射极连接，所述第三二极管D3的负极与所述第二三极管Q6的集电极连接，所述第二三极管Q6的基极与所述电池保护芯片1连接，所述第二三极管Q6的集电极与所述充电接口4连接，所述第二三极管Q6的发射极与所述放电开关12连接。
在其中一个实施例中，参考图1，所述放电开关包括第三三极管Q7和第四二极管D4，所述第四二极管D4设置在所述第三三极管Q7的发射极和集电极之间。
具体地，所述放电开关12包括第三三极管Q7和第四二极管D4，所述第四二极管D4的正极与所述第三三极管Q7的发射极连接，所述第四二极管D4的负极与所述第三三极管Q7的集电极连接所述第三三极管Q7的基极与所述电池保护芯片1连接，所述第三三极管Q7的发射极与第二三极管Q6的发射极连接，所述第三三极管Q7的集电极与所述充电接口4连接。
以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。
Claims (10)
1.一种充电器反接保护电路，其特征在于：所述充电器反接保护电路包括电池保护芯片、充电开关、放电开关、开关控制电路、反接检测电路以及充电接口，所述反接检测电路的输入端与所述充电接口连接，所述反接检测电路的输出端与所述开关控制电路的输入端连接，所述开关控制电路的输出端与所述电池保护芯片连接，所述充电开关和所述放电开关的控制端均与所述电池保护芯片连接。
2.根据权利要求1所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述反接检测电路包括第一二极管、第一MOS管、第二二极管以及第一三极管，所述第一二极管的正极和所述第一三极管的集电极均与所述充电接口的负极连接，所述第一MOS管的源极和所述第一三极管的发射极均与所述充电接口的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极与所述第二二极管的负极连接，所述第二二极管的正极与所述第一三极管的基极连接。
3.根据权利要求2所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述开关控制电路包括第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，所述第二MOS管的漏极和所述第三MOS管的漏极均与所述充电接口的正极连接，所述第二MOS管的源极和所述第四MOS管的源极均与所述充电接口的负极连接，所述第二MOS管的栅极与所述第一三极管的集电极连接，所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极均与所述第二MOS管的源极连接，所述第三MOS管的源极与所述第四MOS管的漏极连接。
4.根据权利要求2所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述第一二极管的负极与所述第一MOS管的栅极之间设置有第一电阻，所述第一MOS管的栅极与所述第一MOS管的源极之间设置有第二电阻。
5.根据权利要求2所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述第一三极管的基极与所述第一三极管的发射极之间设置有第三电阻，所述第二二极管的正极与所述第一三极管的基极之间设置有第四电阻。
6.根据权利要求2所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述第一三极管的基极与所述第二二极管的正极之间设置有第五电阻。
7.根据权利要求3所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述第二MOS管的源极与所述充电接口之间设置有第六电阻，所述第三MOS管的源极与所述电池保护芯片之间设置有第七电阻，所述第四MOS管的漏极均与所述电池保护芯片之间设置有第八电阻。
8.根据权利要求1所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述电池保护芯片上还设置有采样电阻。
9.根据权利要求1所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述充电开关包括第二三极管和第三二极管，所述第三二极管设置在所述第二三极管的发射极和集电极之间。
10.根据权利要求1所述的充电器反接保护电路，其特征在于：所述放电开关包括第三三极管和第四二极管，所述第四二极管设置在所述第三三极管的发射极和集电极之间。
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