一种充电保护和控制电路制造技术

本实用新型专利技术实施例涉及一种充电保护和控制电路,所述充电保护和控制电路包括：变压器T1、变压器T1两侧的初级侧电路和次级侧电路；所述次级侧电路包括：输出整流滤波模块、输出采样模块、过冲保护模块和直流输出模块；所述初级侧电路将交流市电转为直流电压，经整流、滤波、功率变换后将能量由变压器T1的初级线圈传递至次级线圈，通过输出整流滤波模块进行整流滤波后得到次级输出电压由直流输出模块输出对电池充电；所述输出采样模块监测所述次级输出电压是否超出设定阈值，当超出设定阈值时，通过所述输出采样模块触发所述过冲保护模块断开所述次级输出电压的直流输出。块断开所述次级输出电压的直流输出。块断开所述次级输出电压的直流输出。

【技术实现步骤摘要】
一种充电保护和控制电路


[0001]本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种充电保护和控制电路。

技术介绍

[0002]随着对电子产品便携式要求的提高，采用二次电池作为供电电源的电子产品越来越多。
[0003]充电是二次电池使用过程中必不可少的一个环节，随之而来的是过冲可能带来的一些问题，比如电池内压升高、电池变形、漏液、正极材料结构变化，造成容量损失，而其分解放氧与电解液会发生剧烈的化学反应，轻则损耗电池寿命，重则引起电池爆炸，危害到用户的安全。
[0004]在用户使用过程中，可能还会因为误操作而发生电池和充电器输出极性接反的情况。由于二次电池正负极材料不同,除了活性物质外,负极板还添加了硫酸钡、腐殖酸、炭黑和松香等材料,用来防止负极板收缩和氧化。当进行二次电池充电时,若发生反接,电池内部化学反应会逆向，产生大量的刺激性气体及热量，而电池内空间有限，内部气压会急剧上升，充电回路同时也会瞬时产生较大电流，电池因过载发热可能导致爆炸，充电器可能因过载烧毁。
[0005]因此，对于传统充电电路进行改进，是非常有必要的。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种充电保护和控制电路，能够解决现有技术中发生电压过冲、电池反接等容易造成危害的问题，能够在电压过冲或电池反接时自动切断对电池的充电输出，有效的保障充电安全。
[0007]为此，本技术实施例提供了一种充电保护和控制电路，所述充电保护和控制电路包括：变压器T1、变压器T1两侧的初级侧电路和次级侧电路；
[0008]所述次级侧电路包括：输出整流滤波模块、输出采样模块、过冲保护模块和直流输出模块；
[0009]所述初级侧电路将交流市电转为直流电压，经整流、滤波、功率变换后将能量由变压器T1的初级线圈传递至次级线圈，通过输出整流滤波模块进行整流滤波后得到次级输出电压由直流输出模块输出对电池充电；所述输出采样模块监测所述次级输出电压是否超出设定阈值，当超出设定阈值时，通过所述输出采样模块触发所述过冲保护模块断开所述次级输出电压的直流输出。
[0010]优选的，所述输出采样模块包括：上拉电压采样电阻R4、下拉电压采样电阻R8以及稳压管U3；所述过冲保护模块包括：PMOS管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R6和限流电阻R9；
[0011]其中，上拉电压采样电阻R4和下拉电压采样电阻R8并联在输出整流滤波模块的输出端与次级地S
‑
GND之间，稳压管U3的R脚连接在上拉采样电阻R4和下拉采样电阻R8之间的节点上，A脚接至次级地S
‑
GND，K脚串联电阻R6后连接至PNP型三极管Q2的基极；PNP型三极
管Q2的发射极与PMOS管Q1的源极相连，接输出整流滤波模块的输出端，PMOS管Q1的栅极与PNP型三极管Q2的集电极相连，再串联限流电阻R9连接至次级地S
‑
GND；PMOS管Q1的漏极接所述直流输出模块的正极。
[0012]进一步优选的，所述充电保护和控制电路正常工作时，稳压管U3的A脚、K脚不导通，三极管Q2截止，PMOS管Q1导通，所述充电保护和控制电路对电池充电；
[0013]所述次级输出电压超出设定阈值时，上拉电压采样电阻R4和下拉电压采样电阻R8的分压增大，稳压管U3的A脚、K脚导通，PNP型三极管Q2的基极电位被拉低，PNP型三极管Q2导通，PMOS管Q1的栅极电位被拉高，PMOS管Q1关断，断开直流输出模块的正极输出。
[0014]进一步优选的，所述过冲保护模块还包括发光二极管LED3，所述发光二极管LED3串联连接在PNP型三极管Q2的集电极和限流电阻R9之间；
[0015]所述次级输出电压超出设定阈值时，PNP型三极管Q2导通，发光二极管LED3点亮。
[0016]优选的，所述次级侧电路还包括充电转灯模块；
[0017]所述充电转灯模块包括：电阻R1、发光二极管LED1、发光二极管LED2、NPN三极管Q3、二极管D4、电流采样电阻RS1；
[0018]其中，电阻R1的一端接所述直流输出模块的正极,另一端分别接入发光二极管LED1和发光二极管LED2的阳极，发光二极管LED1的阴极接在NPN三极管Q3的集电极上，发光二极管LED2的阴极接NPN三极管Q3的基极，电流采样电阻RS1与发光二极管D4并联，发光二极管D4的阳极接NPN三极管Q3的基极接直流输出模块的负极，发光二极管的阴极接NPN三极管Q3的发射极接次级地S
‑
GND。
[0019]进一步优选的，所述充电保护和控制电路空载时，NPN三极管Q3处于截止状态，发光二极管LED1熄灭，发光二极管LED2点亮；
[0020]电池接入直流输出模块的正、负极之间后，随着充电电流升高，电流采样电阻RS1两端电压逐渐升高，当达到NPN三极管Q3导通压降时，NPN三极管Q3导通，发光二极管LED1点亮，发光二极管LED2熄灭；随着充电时间持续，电池两端电压压差逐渐升高，充电电流逐渐降低，当电流采样电阻RS1压降减小至低于NPN三极管Q3导通压降时，NPN三极管Q3再次截止，发光二极管LED1熄灭，发光二极管LED2点亮。
[0021]进一步优选的，所述输出整流滤波模块包括：肖特基二极管D1和输出电容C1；
[0022]肖特基二极管D1的阳极与变压器T1次级非同名端相连，肖特基二极管D1的阴极与输出电容C1的一端相接作为输出整流滤波模块的输出端；输出电容C1的另一端接次级地S
‑
GND。
[0023]进一步优选的，当电池反向接入所述直流输出模块时，所述发光二极管LED2使电路反向截止，同时PMOS管Q1关断，断开直流输出模块的正极输出。
[0024]优选的，所述充电保护和控制电路还包括脉宽调制反馈控制模块；
[0025]所述脉宽调制反馈控制模块的输入端与所述输出采样模块相接，输出端接初级侧电路，所述脉宽调制反馈控制模块根据输出采样模块中的输出电流变化控制改变充电脉冲的占空比，从而控制改变充电功率。
[0026]本技术实施例提供的一种充电保护和控制电路，能够在电压过冲或电池反接时自动切断对电池的充电输出，有效的保障充电安全。
附图说明
[0027]图1为本技术实施例提供的充电保护和控制电路的结构示意框图；
[0028]图2为本技术实施例提供的充电保护和控制电路的一个具体电路实现。
具体实施方式
[0029]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0030]本技术实施例提供了一种充电保护和控制电路，如图1所示，充电保护和控制电路包括：变压器T1、变压器T1两侧的初级侧电路和次级侧电路；
[0031]其中，次级侧电路包括：输出整流滤波模块10、输出采样模块20、过冲保护模块30和直流输出模块40；
[0032]初级侧电路将交流市电转为直流电压，经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电保护和控制电路，其特征在于，所述充电保护和控制电路包括：变压器T1、变压器T1两侧的初级侧电路和次级侧电路；所述次级侧电路包括：输出整流滤波模块、输出采样模块、过冲保护模块和直流输出模块；所述初级侧电路将交流市电转为直流电压，经整流、滤波、功率变换后将能量由变压器T1的初级线圈传递至次级线圈，通过输出整流滤波模块进行整流滤波后得到次级输出电压由直流输出模块输出对电池充电；所述输出采样模块监测所述次级输出电压是否超出设定阈值，当超出设定阈值时，通过所述输出采样模块触发所述过冲保护模块断开所述次级输出电压的直流输出。2.根据权利要求1所述的充电保护和控制电路，其特征在于，所述输出采样模块包括：上拉电压采样电阻R4、下拉电压采样电阻R8以及稳压管U3；所述过冲保护模块包括：PMOS管Q1、PNP型三极管Q2、电阻R6和限流电阻R9；其中，上拉电压采样电阻R4和下拉电压采样电阻R8并联在输出整流滤波模块的输出端与次级地S
‑
GND之间，稳压管U3的R脚连接在上拉采样电阻R4和下拉采样电阻R8之间的节点上，A脚接至次级地S
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GND，K脚串联电阻R6后连接至PNP型三极管Q2的基极；PNP型三极管Q2的发射极与PMOS管Q1的源极相连，接输出整流滤波模块的输出端，PMOS管Q1的栅极与PNP型三极管Q2的集电极相连，再串联限流电阻R9连接至次级地S
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GND；PMOS管Q1的漏极接所述直流输出模块的正极。3.根据权利要求2所述的充电保护和控制电路，其特征在于，所述充电保护和控制电路正常工作时，稳压管U3的A脚、K脚不导通，PNP型三极管Q2截止，PMOS管Q1导通，所述充电保护和控制电路对电池充电；所述次级输出电压超出设定阈值时，上拉电压采样电阻R4和下拉电压采样电阻R8的分压增大，稳压管U3的A脚、K脚导通，PNP型三极管Q2的基极电位被拉低，PNP型三极管Q2导通，PMOS管Q1的栅极电位被拉高，PMOS管Q1关断，断开直流输出模块的正极输出。4.根据权利要求3所述的充电保护和控制电路，其特征在于，所述过冲保护模块还包括发光二极管LED3，所述发光二极管LED3串联连接在PNP型三极管Q2的集电极和限流电阻R9之间；所述次级输出电压超出设定阈值时，PNP型三极管Q2导通，发光二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海浪，陈亮，王敬冲，
申请(专利权)人：安徽省东科半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：