一种防反接保护电路及充电器制造技术

本实用新型专利技术提出一种防反接保护电路及充电器，该防反接保护电路包括充电电路、第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路；充电电路包括用于给蓄电池充电的第一电源、继电器、产生脉冲电压的蓄电池充电接头和取样电阻，产生脉冲电压的蓄电池充电接头用于与蓄电池连接，第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路共同控制继电器的通断，未充电时继电器常开触点处于断开状态，充电时继电器常开触点处于闭合状态。本实用新型专利技术通过使用继电器及多个开关器件，实现多重保护，具有防反接和防倒灌功能，并且有过流保护和短路保护，成本低廉，反应灵敏，提高了电路及充电器的可靠性。

A reverse protection circuit and charger

【技术实现步骤摘要】
一种防反接保护电路及充电器
本技术涉及充电
，具体涉及一种防反接保护电路及具有该防反接保护电路的充电器。
技术介绍
随着电动自行车的普及，对安全、可靠、轻便、快捷的充电器要求越来越高。尤其是充电器中的防反接保护功能是新国标要求必须具有的功能。通常情况下，利用二极管的单向导电性来实现防反接保护，这种接法简单可靠，但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。这样导致效率低，发热量大，需要加散热器。另外还可以用二极管桥对输入做整流，这样电路就永远有正确的极性，但是二极管的压降会消耗能量，通常为单个二极管功耗的两倍。此外还可以利用MOS管的开关特性，控制电路的导通和断开来实现防反接保护电路，由于功率MOS管的内阻很小，解决了采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。保护用场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。若为PMOS，其栅极和源极分别连接被保护电路的接地端和电源端，其漏极连接被保护电路中PMOS元件的衬底。若是NMOS，其栅极和源极分别连接被保护电路的电源端和接地端，其漏极连接被保护电路中NMOS元件的衬底。NMOS管的导通电阻比PMOS的小，最好选NMOS。一旦被保护电路的电源极性反接，保护用场效应管会形成断路，防止电流烧毁电路中的场效应管元件，保护整体电路。然而大电流、高电压、低内阻MOS管的造价较高，不利于降低成本。市场急需成本低廉、可靠性高的防反接保护电路和充电器。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种防反接保护电路及充电器，该防反接保护电路包括充电电路、第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路；充电电路包括依次电连接的用于给蓄电池充电的第一电源、连接第一电源正极的继电器、产生脉冲电压的蓄电池充电接头和连接第一电源负极的取样电阻，产生脉冲电压的蓄电池充电接头用于与蓄电池连接，第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路共同控制继电器的通断，未充电时继电器常开触点处于断开状态，充电时继电器常开触点处于闭合状态，充电电路形成回路；第一控制电路包括第二电源、第一开关器件及二极管，第一开关器件串联二极管后并联于充电电路的继电器两端，第一电源正极依次连接第一开关器件、二极管的正极、二极管的负极连接靠近接头的继电器的另一端，第二电源正极依次连接第一开关器件、二极管的正极、二极管的负极连接靠近接头的继电器的另一端，通过驱动第一开关器件导通/截止，在接头上得到脉冲电压，二极管可防止蓄电池电流流入充电器，起到防倒灌的作用，不管充电器电源是否断开都能起到防倒灌作用；第二控制电路包括第三电源及第二开关器件，第三电源正极依次连接继电器的线圈、第二开关器件及接地端，通过驱动第二开关器件导通，使继电器常开触点闭合，从而使充电电路形成回路即第一电源给蓄电池充电；第三控制电路包括第四电源及第三开关器件，第四电源正极依次连接第三开关器件及第一开关器件，第三控制电路用于在接收反接信号时，通过驱动第三开关器件截止并使第一开关器件截止，使继电器不动作，从而实现反接保护；比较电路包括第一比较器和第二比较器，第一比较器的正极连接第二电源，第二比较器的正极连接第四电源，同时经过电阻接地，第四电源作为比较器电压的基准，第一比较器和第二比较器的负极连接充电电路的取样电阻与接头之间的公共端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接至第三开关器件，当第一比较器和第二比较器的输出端均为高电平时，第三开关器件导通，当第一比较器和第二比较器的输出端任意一个输出为低电平时，第三开关器件截止。优选地，该防反接保护电路还包括微控制单元，所述微控制单元由第四电源供电，所述微控制单元通过第二开关器件控制继电器，所述微控制单元通过第一开关器件控制输出脉冲信号，所述微控制单元通过比较器的输出端接收反接信号控制第三开关器件从而控制第一和第二开关器件，所述微控制单元通过连接至继电器与接头之间的第二电源电压输出端进行蓄电池电压检测，所述微控制单元通过连接至取样电阻与接头之间的电流取样、反接电压取样端进行电流检测。优选地，第三电源连接第四电源以起到稳压作用。优选地，第一开关器件、第二开关器件和第三开关器件均为场效应管，为N沟道增强型场效应管。优选地，该防反接保护电路还包括光控开关组件，光控开关组件包括执行开关和控制端，执行开关受控制端的光信号控制，当控制端有光线发出时，执行开关导通，执行开关的一端与第二电源的正极连接，其另一端与第一场效应管的栅极连接。控制端为发光二极管，发光二极管的正极通过电阻与微控制单元连接，发光二极管的负极通过第三场效应管的漏极接地。优选地，第一比较器的正极和接地端之间连接有稳压二极管。优选地，稳压二极管的两端并联有电容。优选地，该防反接保护电路还包括并联于继电器线圈两端的二极管。优选地，该防反接保护电路还包括并联于第一比较器负极和接地端的电容，并联于第一比较器正极和接地端的电容，并联于第二比较器负极和接地端的电容，并联于第二比较器正极和接地端的电容。一种充电器，该充电器包括上述的防反接保护电路。本技术通过使用继电器及多个开关器件，实现多重保护，具有防反接和防倒灌功能，并且有过流保护和短路保护，成本低廉，反应灵敏，提高了电路及充电器的可靠性。附图说明图1为本技术的防反接保护电路的示意图；图2为本技术优化后的防反接保护电路的示意图；图3为本技术的防反接保护电路在图1的基础上与蓄电池连接的示意图；其中：JP2—蓄电池充电接头；JP3—蓄电池；R1、J1、R3、R4、R5、R7、R8、R10、R11、R12、Ra5、Ra6、Ra7—电阻；RI1—电流取样电阻；D1、Da1—二极管；Ka1—继电器；IC1—光控开关组件；MCU—微控制单元；U1A—第一比较器；U1B—第二比较器；ZD1—稳压二极管；Q1—第一开关器件、第一场效应管；Qa1—第二开关器件、第二场效应管；Q2—第三开关器件、第三场效应管；MOS—金属氧化物半导体；V54.6—第一电源电压输出端；V54.6_2—第二电源电压输出端；JDQ—继电器控制端口；GND2—电流取样、反接电压取样端；VCC5—第四电源电压输出端；VCC20—第三电源电压输出端；LVD—接收反接信号端口；1、2、3、4、5、6、7、8—管脚。具体实施方式一种防反接保护电路，如图1所示，该防反接保护电路包括充电电路、第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路；充电电路包括用于给蓄电池充电的第一电源、继电器Ka1、产生脉冲电压的蓄电池充电接头JP2和电流取样电阻RI1，产生脉冲电压的蓄电池充电接头用于与蓄电池连接，第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路共同控制继电器的通断，未充电时继电器常开触点处于断开状态，充电时继电器常开触点处于闭合状态；第一控制电路包括第二电源及第一开关器件Q1，第二电源本身为15V，第二电源最终为电池电压加上15V，通过电阻J1驱动第一开关器件Q1导通/截止，在接头上得到脉冲电压，第一开关器件并联电阻R1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防反接保护电路，其特征在于，该防反接保护电路包括充电电路、第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路；/n充电电路包括依次电连接的用于给蓄电池充电的第一电源、连接第一电源正极的继电器、产生脉冲电压的蓄电池充电接头和连接第一电源负极的取样电阻，产生脉冲电压的蓄电池充电接头用于与蓄电池连接，第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路共同控制继电器的通断，未充电时继电器常开触点处于断开状态，充电时继电器常开触点处于闭合状态，充电电路形成回路；/n第一控制电路包括第二电源、第一开关器件及二极管，第一开关器件串联二极管后并联于充电电路的继电器两端，第一电源正极依次连接第一开关器件、二极管的正极、二极管的负极连接靠近接头的继电器的另一端，第二电源正极依次连接第一开关器件、二极管的正极、二极管的负极连接靠近接头的继电器的另一端，通过驱动第一开关器件导通/截止，在接头上得到脉冲电压；/n第二控制电路包括第三电源及第二开关器件，第三电源正极依次连接继电器的线圈、第二开关器件及接地端，通过驱动第二开关器件导通，使继电器常开触点闭合，从而使充电电路形成回路即第一电源给蓄电池充电；/n第三控制电路包括第四电源及第三开关器件，第四电源正极依次连接第三开关器件及第一开关器件，第三控制电路用于在接收反接信号时，通过驱动第三开关器件截止并使第一开关器件截止，使继电器不动作，从而实现反接保护；/n比较电路包括第一比较器和第二比较器，第一比较器的正极连接第二电源，第二比较器的正极连接第四电源，同时经过电阻接地，第四电源作为比较器电压的基准，第一比较器和第二比较器的负极连接充电电路的取样电阻与接头之间的公共端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接至第三开关器件，当第一比较器和第二比较器的输出端均为高电平时，第三开关器件导通，当第一比较器和第二比较器的输出端任意一个输出为低电平时，第三开关器件截止。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防反接保护电路，其特征在于，该防反接保护电路包括充电电路、第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路；
充电电路包括依次电连接的用于给蓄电池充电的第一电源、连接第一电源正极的继电器、产生脉冲电压的蓄电池充电接头和连接第一电源负极的取样电阻，产生脉冲电压的蓄电池充电接头用于与蓄电池连接，第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路和比较电路共同控制继电器的通断，未充电时继电器常开触点处于断开状态，充电时继电器常开触点处于闭合状态，充电电路形成回路；
第一控制电路包括第二电源、第一开关器件及二极管，第一开关器件串联二极管后并联于充电电路的继电器两端，第一电源正极依次连接第一开关器件、二极管的正极、二极管的负极连接靠近接头的继电器的另一端，第二电源正极依次连接第一开关器件、二极管的正极、二极管的负极连接靠近接头的继电器的另一端，通过驱动第一开关器件导通/截止，在接头上得到脉冲电压；
第二控制电路包括第三电源及第二开关器件，第三电源正极依次连接继电器的线圈、第二开关器件及接地端，通过驱动第二开关器件导通，使继电器常开触点闭合，从而使充电电路形成回路即第一电源给蓄电池充电；
第三控制电路包括第四电源及第三开关器件，第四电源正极依次连接第三开关器件及第一开关器件，第三控制电路用于在接收反接信号时，通过驱动第三开关器件截止并使第一开关器件截止，使继电器不动作，从而实现反接保护；
比较电路包括第一比较器和第二比较器，第一比较器的正极连接第二电源，第二比较器的正极连接第四电源，同时经过电阻接地，第四电源作为比较器电压的基准，第一比较器和第二比较器的负极连接充电电路的取样电阻与接头之间的公共端，第一比较器的输出端与第二比较器的输出端连接至第三开关器件，当第一比较器和第二比较器的输出端均为高电平时，第三开关器件导通，当第一比较器和第二比较器的输出端任意一个输出为低电平时，第三开关器件截止。


2.根据权利要求1所述的防反接保护电路，其特征在于，该防反接保护电路还包括微控...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛伟飚，覃国兵，侯永军，
申请(专利权)人：上海亿倍迅电气有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31