專利名稱：一種過電流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種過電流保護(hù)電路，尤其涉及過電流保護(hù)閾值可調(diào)的過電流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的電子設(shè)備中，一般都帶有過電流保護(hù)電路，并且通過保護(hù)IC來實現(xiàn)，通過檢測被保護(hù)電路的電流或電壓，將檢測到的電流與設(shè)定值即過電流保護(hù)閾值進(jìn)行比較，如果大于閾值，則發(fā)出控制信號使開關(guān)管斷開或閉合，控制被保護(hù)電路動作。由于不同設(shè)備對過電流保護(hù)的要求不同，就存在為滿足設(shè)備儀器過電流保護(hù)要求的客觀性，經(jīng)常需要調(diào)整過電流保護(hù)閾值，目前，共知的保護(hù)電路的增大電流保護(hù)閾值的調(diào)整有如下方法1、減小主回路場效應(yīng)管的內(nèi)阻，以得到一個合適的壓降。這種方法的優(yōu)點是無需另外附加電路元件，也不需要更換保護(hù)IC；缺點是調(diào)阻范圍狹窄，精確度差。
2、調(diào)整過電流檢測點位置。優(yōu)點是無需另外附加電路元件，也不需要更換保護(hù)IC，方法簡單；缺點是調(diào)阻范圍狹窄，調(diào)阻點的數(shù)量有限，一般只能有兩個，因而很難達(dá)到所要求的精度。
3、挑選保護(hù)IC。優(yōu)點是簡單，只是選擇某一種類型的IC即可；缺點是可選檔次少，而且容易受到IC生產(chǎn)商的制約，靈活性差。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的主要目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種過電流保護(hù)電路，在不影響保護(hù)IC其他性能的前提下，輔以簡單的控制電路，就可以調(diào)節(jié)不同的過電流保護(hù)閥值，來滿足不同設(shè)備儀器的需要，從而克服了可調(diào)范圍狹窄的缺點，同時降低了生產(chǎn)風(fēng)險。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的一種過電流保護(hù)電路，包括過電流檢測模塊，所述過電流檢測模塊的檢測輸入端采樣被保護(hù)電路的電壓，其控制信號輸出端用于輸出控制信號使被保護(hù)電路動作，還包括分壓模塊和開關(guān)模塊，所述分壓模塊串接在開關(guān)模塊的一個主電流導(dǎo)通極和被保護(hù)電路的被采樣點之間，所述分壓模塊的用于輸出分壓的分壓輸出端與過電流檢測模塊的檢測輸入端相連；所述開關(guān)模塊的控制極與過電流檢測模塊的控制信號輸出端相連，另一個主電流導(dǎo)通極連接過電流檢測模塊的電源負(fù)端。
所述分壓模塊包括相串聯(lián)的第一電阻和第二電阻，所述用于輸出分壓的分壓輸出端為第一電阻和第二電阻的串聯(lián)中間點。
進(jìn)一步地，所述第一電阻和第二電阻中至少有一個為可變電阻。
優(yōu)選地，所述開關(guān)模塊為場效應(yīng)管。
本實用新型的有益效果是1)通過分壓模塊將被采樣點的電壓進(jìn)行分壓后再輸入到過電流檢測模塊的檢測輸入端，即檢測輸入端采集到的電壓比被采樣點的電壓要小，相當(dāng)于減小了采樣電壓，經(jīng)過計算與過電流保護(hù)閾值相比，相當(dāng)于增大了過電流保護(hù)閾值。本實用新型在不影響保護(hù)IC其他性能的前提下，通過調(diào)節(jié)分壓模塊的分壓電阻，即可達(dá)到調(diào)節(jié)過電流保護(hù)閾值的目的，可調(diào)范圍大、方法簡單，同時降低了生產(chǎn)風(fēng)險。2)在分壓模塊與被采樣點之間串聯(lián)一開關(guān)模塊，使在過放保護(hù)的同時也切斷了分壓模塊和該開關(guān)模塊組成的放電回路，從而避免過放保護(hù)后電流通過分壓模塊繼續(xù)放電。
本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是本實用新型的一種實施例的電路原理圖；圖2是第二電阻為可變電阻的電路原理圖。
具體實施方式具體實施例一、以鋰離子電池的保護(hù)電路為例進(jìn)行詳細(xì)說明，電路原理圖如圖1所示?，F(xiàn)有鋰離子電池保護(hù)電路具有過充電壓保護(hù)、過放電壓保護(hù)和過放電流保護(hù)，過電壓保護(hù)僅為對電芯(即CELL)的保護(hù)，而過流保護(hù)是通過保護(hù)集成電路IC對整個放電回路的保護(hù)，其中包括對電芯(CELL)、線路板及用電負(fù)載的保護(hù)，對于現(xiàn)有的保護(hù)集成電路IC，過電流保護(hù)電壓檢測值(VM)一般在0.1---0.3伏，而且一款保護(hù)集成電路所對應(yīng)的過流保護(hù)檢測電壓值是唯一的，為了克服這一缺點，本發(fā)明可以說恰到好處。
保護(hù)集成電路IC1的作用是通過檢測輸入端VM采集被保護(hù)電路的電壓值，經(jīng)過計算，得出電流值并與設(shè)定的過電流保護(hù)閾值相比較，如果大于過電流保護(hù)閾值，則通過控制信號輸出端D0輸出低電平信號，控制第一開關(guān)模塊Q1斷開，切斷電芯(CELL)的充電電路。由第一電阻R1和第二電阻R2串聯(lián)組成分壓模塊1，開關(guān)模塊2由場效應(yīng)管Q2組成。分壓模塊1有三個引出端，第一端3連接到被保護(hù)電路的被采樣點即電路輸出負(fù)端P-、第二端4連接到場效應(yīng)管Q2的漏極，第一電阻R1和第二電阻R2的串聯(lián)中間點5連接到保護(hù)IC的過電流檢測輸入端VM。場效應(yīng)管Q2的柵極連接保護(hù)集成電路IC1的控制信號輸出端D0，源極連接到保護(hù)集成電路IC1的電源負(fù)端VSS。
通常狀態(tài)下，保護(hù)集成電路IC1的控制信號輸出端D0輸出高電平，場效應(yīng)管Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)，這樣，分壓模塊1正常工作，經(jīng)過分壓，過電流檢測輸入端VM檢測到的電壓就會減小(相對于P-端電壓)，即等同于提高了過電流檢測電壓閥值，實現(xiàn)增大過電流保護(hù)閥值的目的。第一電阻R1和第二電阻R2中至少有一個為可變電阻，通過調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，可調(diào)節(jié)分壓模塊輸出的分壓，即可達(dá)到調(diào)節(jié)過電流保護(hù)閾值的目的。通常情況下，對于不同的保護(hù)IC，第一電阻R1的阻值通常是相對固定的，第二電阻R2為可變電阻，如圖2所示。一旦過放保護(hù)條件被觸發(fā)，控制信號輸出端D0就會由高電平轉(zhuǎn)為低電平，場效應(yīng)管Q2關(guān)斷，此時，分壓模塊1也停止工作，即避免了低壓狀態(tài)下分壓電路上的損耗。
下面以實例說明(參考附圖)一、過電流保護(hù)值的計算方法假定過流檢測電壓值VM為0.15V，第一開關(guān)模塊Q1(可以場效應(yīng)管)的總內(nèi)阻R為40mΩ，過電流保護(hù)值I要求為3.75A。即I＝VM/R＝0.15V/40mΩ＝3.75A從上面計算方法看，降低場效應(yīng)管Q1的內(nèi)阻也可以提高過流保護(hù)值，但可能會造成成本升高。本實用新型是通過一分壓電路來降低檢測輸入端VM的檢測值，從而達(dá)到提高過流保護(hù)值的目的。
二、增大過電流保護(hù)閥值的方法在過電流控制端增加一分壓電阻R2(電阻R2與原有的電阻R1串聯(lián)組成分壓模塊1)及開關(guān)模塊2(由場效應(yīng)管Q2組成)，按附圖分析，當(dāng)檢測輸入端VM的檢測電壓為0.15V時，假定R1＝R2＝2.2kΩ，場效應(yīng)管Q2導(dǎo)通(Q2的導(dǎo)通內(nèi)阻可以忽略不計，為幾十毫歐，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R2的阻值)，則過電流保護(hù)檢測電壓就相當(dāng)于提高到Vm-p＝VM*(R1+R2)/R2＝2*VM＝0.30V，計算出過電流值應(yīng)為I＝Vm-p/R＝0.30V/40mΩ＝7.5A.
從以上分析可以看出，只增加一個電阻R2(成本0.01元)和一只場效應(yīng)管Q2(成本0.20元)即可完成擴(kuò)流的目的，保護(hù)檢測電流由3.75A到7.5A.從VM＝R2*Vm-p/(R1+R2)，Vm-p＝VM*(R1+R2)/R2，I＝Vm-p/R，得出I＝VM*(R1+R2)/(R2*R)其中VM與R為常數(shù)，即VM為過電流檢測電壓值、R主回路場效應(yīng)管總內(nèi)阻值，則調(diào)節(jié)R1與R2的阻值即可改變過流保護(hù)值的大小。
以上說明內(nèi)容可歸納如下對于電池保護(hù)電路，在主回路場效應(yīng)管總內(nèi)阻一定的情況下，通過調(diào)整過電流檢測分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值大小，即R1與R2的比例，就可實現(xiàn)增大過電流保護(hù)值，相當(dāng)于提高了過電流電壓檢測值，從而實現(xiàn)增大過電流保護(hù)閥值。
三、開關(guān)模塊2的作用。在放電截止時，控制信號輸出端D0會轉(zhuǎn)換電平，即由高電平轉(zhuǎn)為低電平，從而使場效應(yīng)管Q2關(guān)斷，也就是說，過放保護(hù)的同時也切斷了分壓模塊1和該開關(guān)模塊2組成的放電回路，從而避免過放保護(hù)后電流通過分壓模塊1繼續(xù)放電。開關(guān)模塊2還可以通過三級管實現(xiàn)，也可以通過手動實現(xiàn)。
本實用新型的發(fā)明思路還可應(yīng)用于檢測輸入端直接采集被保護(hù)電路的電流的情況，只需要增加一個分流電路即可，當(dāng)然，本思路也可應(yīng)用于對過電壓電路需要調(diào)整過電壓保護(hù)閾值的情況。
綜上所述，本實用新型簡單靈活，可應(yīng)用于不同保護(hù)IC。
權(quán)利要求1.一種過電流保護(hù)電路，包括過電流檢測模塊，所述過電流檢測模塊的檢測輸入端采樣被保護(hù)電路的電壓，其控制信號輸出端用于輸出控制信號使被保護(hù)電路動作，其特征在于還包括分壓模塊和開關(guān)模塊，所述分壓模塊串接在開關(guān)模塊的一個主電流導(dǎo)通極和被保護(hù)電路的被采樣點之間，所述分壓模塊的用于輸出分壓的分壓輸出端與過電流檢測模塊的檢測輸入端相連；所述開關(guān)模塊的控制極與過電流檢測模塊的控制信號輸出端相連，另一個主電流導(dǎo)通極連接過電流檢測模塊的電源負(fù)端。
2.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)電路，其特征在于所述分壓模塊包括相串聯(lián)的第一電阻和第二電阻，所述用于輸出分壓的分壓輸出端為第一電阻和第二電阻的串聯(lián)中間點。
3.如權(quán)利要求2所述的過電流保護(hù)電路，其特征在于所述第一電阻和第二電阻中至少有一個為可變電阻。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的過電流保護(hù)電路，其特征在于所述開關(guān)模塊為場效應(yīng)管。
專利摘要本實用新型公開了一種過電流保護(hù)電路，包括過電流檢測模塊、分壓模塊和開關(guān)模塊，分壓模塊串接在開關(guān)模塊的一個主電流導(dǎo)通極和被保護(hù)電路的被采樣點之間，分壓模塊的分壓輸出端與過電流檢測模塊的檢測輸入端相連，開關(guān)模塊的控制極與過電流檢測模塊的控制信號輸出端相連，另一個主電流導(dǎo)通極連接過電流檢測模塊的電源負(fù)端。本實用新型通過分壓模塊將被采樣點的電壓進(jìn)行分壓后再輸入到過電流檢測模塊的檢測輸入端，經(jīng)過計算與過電流保護(hù)閾值相比，相當(dāng)于增大了過電流保護(hù)閾值，在不影響保護(hù)IC其他性能的前提下，通過調(diào)節(jié)分壓模塊的分壓電阻，即可達(dá)到調(diào)節(jié)過電流保護(hù)閾值的目的，可調(diào)范圍大、方法簡單，同時降低了生產(chǎn)風(fēng)險。
文檔編號H02H3/08GK2768266SQ200420105150
公開日2006年3月29日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月15日
發(fā)明者劉彥和 申請人:比亞迪股份有限公司