一种单开关的充放电电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单开关的充放电电路，具体涉及电池充放电管理技术领域。该单开关的充放电电路，包括第一比较器、第二比较器、第一分压单元、第二分压单元、缓冲单元和稳压单元，第二分压单元连接于第一比较器的同相输入端，第一分压单元连接于第二比较器的反相输入端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接同一场效应管，第一分压单元包括第一电位器，第二分压单元包括第二电位器，第二比较器的输出端与场效应管之间设有缓冲单元，缓冲单元包括RCD缓冲电路，稳压单元包括稳压管和稳压电阻，缓冲电阻和稳压电阻均为定值电阻。

【技术实现步骤摘要】
一种单开关的充放电电路
本技术涉及电池充放电管理
，具体涉及一种单开关的充放电电路。
技术介绍
可充放电池广泛应用于便携式电子产品，不间断电源以及其他领域。在电池充放电过程中，如果电池充电电压过高、放电电压过低都会影响电池的寿命。传统的电池充放电电路，需要两个功率开关管控制，一个开关管防止充电过充，另一个开关管防止电池放电电压过低，控制电路和功率器件复杂。在充放电过程中，不同类型电池的充浮电压值和最低放电电压值不一样，不同的电池类型需要适配不同的电池充放电电路，电池充放电电路的适应性差。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足，提出了一种仅通过一个功率开关管实现对电池充电过程和放电过程进行控制，防止电池充电电压过高和放电电压过低的单开关的充放电电路。本技术具体采用如下技术方案：一种单开关的充放电电路，包括第一比较器、第二比较器、第一分压单元、第二分压单元、缓冲单元和稳压单元，所述第二分压单元连接于第一比较器的同相输入端，第一分压单元连接于第二比较器的反相输入端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接同一场效应管，第一分压单元包括第一电位器，第二分压单元包括第二电位器，第二比较器的输出端与场效应管之间设有缓冲单元。优选地，所述缓冲单元包括RCD缓冲电路。优选地，所述稳压单元包括稳压管和稳压电阻。优选地，所述缓冲电阻和稳压电阻均为定值电阻。本技术具有如下有益效果：(1)电池充放电电路在对电池充电过程和放电过程中均仅用一个功率开关管进行控制,来实现防止电池充电电压过高和放电电压过低，减少了控制电路和功率器件的复杂性；(2)在充放电过程中，不同类型电池的充浮电压值和最低放电电压值不一样，本设计的充放电电路可以通过电位器调节，以满足不同类型电池充浮电压和最低放电电压；(3)通过电阻和稳压管实现稳压功能，代替了传统的辅助电源；(4)合理的设计电路参数满足了不同类型的电池充放电要求。附图说明图1为单开关的充放电电路示意图；图2为当电池电压18.5V时，单开关的电池充放电电路仿真图；图3为当电池电压18V时，单开关的电池充放电电路仿真图；图4为当电池电压17.4V时，单开关的电池充放电电路仿真图。其中，1为第一比较器，2为第二比较器，3为第一电位器，4为第二电位器，5为场效应管，6为电池，7为RCD缓冲电路，8为稳压管。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术的具体实施方式做进一步说明：U1：第一比较器，U2：第二比较器，RT1：第一电位器，RT2：第二电位器，VD1：二极管，DW1：稳压管，VT1：场效应管。如图1所示，一种单开关的充放电电路，包括第一比较器1、第二比较器2、第一分压单元、第二分压单元、缓冲单元和稳压单元，第二分压单元连接于第一比较器1的同相输入端，第一分压单元连接于第二比较器2的反相输入端，第一比较器1的输出端与第二比较器2的输出端连接同一场效应管5，第一分压单元包括第一电位器3，第二分压单元包括第二电位器4，第二比较器2的输出端与场效应管5之间设有缓冲单元。缓冲单元包括RCD缓冲电路7，RCD缓冲电路中包括缓冲电阻、二极管和缓冲电容，稳压单元包括稳压管8和稳压电阻，缓冲电阻和稳压电阻均为定值电阻。当采用该单开关的充放电电路检测电池6的充放电时：充电时，电池的两端的电压大于电池规定的最高充电电压时，通过RT1和R3分压时U2的反相端大于其同相端，U2输出低电平。此时U1输出高电平，但由于U2输出低电平，A点(附图1中点A)的电位被拉低，VT1关断，充电结束。R8、VD1、C1为防止启动电源充电时，冲击电压过高导致的误动。调整第RT1可以适应不同类型电池要求最高充电电压。放电时，当电池两端的电压小于电池的最低放电电压时，通过R1、RT2和R4分压使U1的同相小于其反相端，U1输出低电平。此时U2输出高电平，但由于U1输出低电平，A点电位被拉低，使VT1关断。放电结束。调整RT1可以适应不同类型的电池最低放电电压。当电池两端的电压正常范围内，即小于电池最高的充电电压、大于电池的最低放电电压时，U1、U2输出高电平，VT1导通，可实现外部电源对正常电池充电，或电池向外部正常放电。R9和DW1实现稳压功能，代替了传统的辅助电源，既保证了充放电电路动作的精准，降低了电路的复杂性。附图2-4为用MULTISIM仿真了其中一种电池的单开关充放电电路。该电池最大充浮电压为18.5V，最低放电电压为17.4V。由于电路仿真的过程中不能有两电源并联，所以用等效电路仿真。附图2中看到当电池电压18.5V时，用探针测回路电流为19.1uA，即MOS管关断。附图3中看到当电池电压18V时，用探针测回路电流为841A，即MOS管导通。附图4中看到当电池电压17.4V时，用探针测回路电流为15.3uA，即MOS管关断。通过等效的电路图仿真，验证了电路实现的可行性。当然，上述说明并非是对本技术的限制，本技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单开关的充放电电路，其特征在于，包括第一比较器、第二比较器、第一分压单元、第二分压单元、缓冲单元和稳压单元，所述第二分压单元连接于第一比较器的同相输入端，第一分压单元连接于第二比较器的反相输入端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接同一场效应管，第一分压单元包括第一电位器，第二分压单元包括第二电位器，第二比较器的输出端与场效应管之间设有缓冲单元。

【技术特征摘要】
1.一种单开关的充放电电路，其特征在于，包括第一比较器、第二比较器、第一分压单元、第二分压单元、缓冲单元和稳压单元，所述第二分压单元连接于第一比较器的同相输入端，第一分压单元连接于第二比较器的反相输入端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接同一场效应管，第一分压单元包括第一电位器，第二分压单元包括第二电位器，第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志学，房绪鹏，马伯龙，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：山东,37