电池低电压截止电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电子装置，所述电子装置包括由电池（１２）供电的电子组件（１６）和用来接纳电池的隔室。一种低电压截止电路（１０）被构造为连接到电池（１２）上。该低电压截止电路（１０）包括开关装置（１４），所述开关装置具有控制端子（１４ａ）、电流源端子（１４ｃ）和电流吸收端子（１４ｂ）、以及连接在控制端子（１４ａ）和电池（１２）的第一端子之间的电阻器（２０）。该电路具有第一输出端子（１０ａ）和第二输出端子（１０ｂ）。第一输出端子（１０ａ）连接到所述电池的第一端子上，并且第二输出端子（１０ｂ）连接到所述晶体管（１４）的电流源端子（１４ｃ）上。第一输出端子和第二输出端子（１０ａ、１０ｂ）被构造为接纳与所述电子组件（１６）的正端子和负端子的连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及便携式电子装置的供电。便携式电子装置一般使用 一次电池或可充电电池来提供电力。许 多由一次电池供电的装置均缺乏机械电源开关来关闭装置，而是依靠 軟开关例如电子开关来关闭装置。其它装置包括机械电源开关。对于 那些包括这种机械开关的装置，使用者可能会无意地将机械开关滞留 在开启位置。在这种情况下，该装置将继续消耗电池的电流，因此 会使电池深度放电，从而造成电池排气和电解质渗漏。电池排气和电 解质从电池渗漏可能会损坏容纳所述电池的装置，并且这些问题对于 碱性电池和锌-碳电池来讲尤其常见。另外， 一些可充电电池也可具有 电池排气和/或电解质渗漏问题。为了防止深度放电，缺乏机械开关的装置将使用内置微控制器或 电压比较器来操作电子开关以关闭装置。尽管这些技术适用于较昂贵 的装置，但其较复杂且成本高，因此通常不适用于廉价的装置，尤其 是那些对于其主要功能来讲本来就不需要使用内置微控制器或电压 比较器的装置。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面， 一种低电压截止电路包括开关装置，所 述开关装置具有控制端子、电流源端子和电流吸收端子、以及连接在 控制端子和电池的第一端子之间的电阻器。该低电压截止电路具有连 接到所述电池的第一端子上的第一输出端子和连接到开关装置的电 流源端子上的第二输出端子，其中该低电压截止电路的第一输出端子 和第二输出端子被构造为接纳与装置负载的正端子和负端子的连接。以下实施方案在本专利技术的范围之内。该低电压截止电路包括与该装置的电流吸收端子或电流源端子串联连接的机械开关。电阻器具有根据提供给装置的最大电流而提供的电阻值。该电阻值为大约300Q。电阻值由(V电池最小-Vbe) /Ib近似算出，式中Vbe为基极-发射极结 电压降，并且Ib为使集电极-发射极结饱和所需的基极电流。根据本专利技术的一个附加方面，一种电源包括电池和低电压截止电 路。该低电压截止电路包括开关装置，所述开关装置具有控制端子、 电流源端子和电流吸收端子、以及连接在控制端子和电池的第一端子 之间的电阻器。该电路包括第一输出端子和第二输出端子，所述第一 输出端子连接到所述电池的第一端子上，并且所述第二输出端子连接 到所述开关装置的电流源端子上，其中第一输出端子和第二输出端子 被构造为接纳与装置负载的正端子和负端子的连接。以下实施方案在本专利技术的范围之内。电源还包括与开关装置的电 流源端子或电流吸收端子串联连接的机械开关。所述开关装置为双极 晶体管，并且所述控制电极为基极，所述电流源电极为集电极，所述 电流吸收端子为发射极。电源包括至少一个与所述开关装置的控制电 极和电阻器串联连接的结装置。结装置为串联连接的二极管，所述二 极管用来增大控制电极上所需的有效电压，以允许电流在所述电流吸 收电极和电流源电极之间流动。结装置为与该开关装置连接成达林顿 结构的第二开关装置。根据本专利技术的一个附加方面，一种电子装置包括由电池供电的电 子组件和低电压截止电路。该低电压截止电路被构造为连接到电池 上，并且包括开关装置，所述开关装置具有控制端子、电流源端子和 电流吸收端子、以及连接在控制端子和电池的第 一端子之间的电阻 器。该低电压截止电路包括第一输出端子和第二输出端子，所述第一 输出端子连接到所述电池的第一端子上，并且所述第二输出端子连接 到开关装置的电流源端子上，其中第一输出端子和第二输出端子被构 造为接纳与所述电子组件的正端子和负端子的连接。以下实施方案在本专利技术的范围之内。电子装置包括外壳，所述外壳包括用来接纳电池的隔室。电子装置包括设置在隔室中的电池。电池为碱性电池、锌-碳电池或可充电电 池。电子装置包括与该装置的电流源端子或电流吸收端子串联连接的 机械开关。开关装置为双极晶体管，所述控制电极为基极，所述电流 源电极为集电极，并且所述电流吸收端子为发射极。电子装置包括至 少一个与开关装置的控制电极和电阻器串联连接的结装置。结装置为 串联连接的二极管，所述二极管用来增大控制电极上所需的有效电 压，以允许电流在所述电流吸收电极和电流源电极之间流动。结装置 为与该开关装置连接成达林顿结构的第二开关装置。该电子装置包括 机械开关，所述机械开关与装置的电流源端子串联连接并且位于装置 的控制端子之前，以防止电流从所述电池流至所述装置的控制端子和 电流源端子。本专利技术的一个或多个方面可提供下列一个或多个优点。 如果使用者忘记将机械开关切换至关闭状态，则连接到电路上 的电池将在装置中继续放电。然而，随着电池电压的下降，电池电压 最终将变得低于将开关装置偏置到开启，，状态所需的电压。在那一点 上，开关装置将断开。这将防止电池能量的大量消耗，并且允许电池 保持在部分放电状态持续某个不定时间段，从而可使使用者在发生电池排气或电解质渗漏之前有时间关闭装置16和更换电池。该低电压 截止电路可延迟电池由于装置的持续运行所造成的深度放电，因此可 减緩前述的电池排气和电解质渗漏。本专利技术的一个或多个实施方案的细节阐述于附图和以下说明中。 通过阅读说明书、附图以及权利要求书，本专利技术的其它特征、目的和 优点将变得显而易见。附图说明图1至4为低电压截止电路的示意图。图1A为低电压截止电路的示意图，其显示图1的实施方案中 的开关的可供选择的位置。图5为描述作为时间函数的电池电压的标绘图。图6为电池供电装置的方框图。 具体实施例方式参见图1，电源9包括低电压截止电路10和电池12。低电 压截止电路10包括三端子开关装置，例如，晶体管14和电阻器 20。电池12为一次电池或可充电电池，并且优选地需要保护而避免 深度放电，例如，避免电池电压降至标称的充分充电的电池电压水平 的某个百分比以下。此处的晶体管14为双极晶体管(n-p-n型)， 其具有控制电极例如基极电极14a，电流吸收电极例如发射极14b, 和电流源电极例如集电极14c。晶体管14的基极14a通过电阻器 20连接到电池12的正端子上，并且电池12的负端子连接到发射 极14b上。电路10包括装置16，其可为很多种电子组件中的任一种，并 且以串联方式电连接在晶体管的集电极14c和电池的正端子之间， 例如，通过电路的输出端子10a和10b连接。 一般来讲，电端子或 触点10a、 10b将装置16连接到电源9中的电池的正供电轨和晶 体管14的集电极14c之间。电路10也包括机械开关18，所述机 械开关连接在电池的正端子和为装置16提供正电源的正端子10a 之间。此排列使开关18设置成当开关打开时能切断通向电路10的 基极电路和发射极电路的电源。作为另外一种选择，如图1A所示，开关18可设置在电池的 负端子和发射极之间。晶体管14提供电控开关以控制从电池至电子装置16的电流 消耗。图1中的结构为负供电轨开关结构，其中n-p-n晶体管14 的发射极连接到电池的负端子(-)，并且集电极连接到装置16的负端 子(画)。从装置的正端子连接到晶体管14的基极的电阻器20具有选 择用于提供基极电流的电阻值，所述基极电流足够大以在最低所需运 行电压和最高装置负载下使晶体管饱和。例如，如果装置耗用100mA的最大电流并且晶体管所具有的正向电流传输比p(+)为100，则需要有最小1mA的电流流过基极-发射极结。如果装置的最小运行电压 为例如0.9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子装置，所述电子装置包括：　由电池供电的电子组件；　被构造为连接到电池上的低电压截止电路，所述低电压截止电路包括：　具有控制端子、电流源端子和电流吸收端子的开关装置；　连接在所述控制端子和电池的第一端子之间的电阻器；和　第一输出端子和第二输出端子，所述第一输出端子连接到所述电池的第一端子上，并且所述第二输出端子连接到所述晶体管的电流源端子上，其中所述第一输出端子和第二输出端子被构造为接纳与所述电子组件的正端子和负端子的连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-2-22 11/359,2701. 一种电子装置，所述电子装置包括由电池供电的电子组件；被构造为连接到电池上的低电压截止电路，所述低电压截止电路包括具有控制端子、电流源端子和电流吸收端子的开关装置；连接在所述控制端子和电池的第一端子之间的电阻器；和第一输出端子和第二输出端子，所述第一输出端子连接到所述电池的第一端子上，并且所述第二输出端子连接到所述晶体管的电流源端子上，其中所述第一输出端子和第二输出端子被构造为接纳与所述电子组件的正端子和负端子的连接。2. 如权利要求1所迷的电子装置，所述电子装置还包括 外壳，包括用来接纳电池的隔室。3. 如前述任一项权利要求所述的电子装置，所述电子装置还包 括隔室中的电池，并且其中所述电池为碱性电池、锌-碳电池或可充电 电池。4. 如前述任一项权利要求所述的电子装置，所述电子装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：AW阿贝斯曼，JT鲍瑞库夫，DN克莱恩，J罗通多，
申请(专利权)人：吉莱特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]