專利名稱：一種電池充電器輸出短路保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于充電器電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種電池充電器輸出短路保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
電池充電器輸出電壓是根據(jù)被充電電池的電壓決定，在充電器電壓高于電池標(biāo)稱電壓時(shí)給電池進(jìn)行充電。一般充電器輸出電壓是電池標(biāo)稱電壓的I. 23倍。且中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)瞀檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布了《家用和類似用途電器的安全電池充電器的特殊要求》的國(guó)家強(qiáng)制安全標(biāo)準(zhǔn)GB4706. 18-2005，該標(biāo)準(zhǔn)第10條規(guī)定充電器空載輸出電壓不應(yīng)超過(guò)42. 4V。又由于生產(chǎn)電池和充電器的廠家不是同一家，對(duì) 于正負(fù)極的標(biāo)定不規(guī)范。當(dāng)充電器在給電池充電時(shí)正負(fù)極接反了形成短路，反接短路電流極大，容易損壞充電器甚至電池，也給使用者帶來(lái)了一定的安全隱患。如何提供ー種符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)要求，且又在接錯(cuò)電池和充電器時(shí)對(duì)使用者和充電器具有一定安全保護(hù)的電路一直是行業(yè)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)，中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了申請(qǐng)?zhí)枮?00920044237. 4的一種電池充電器輸出保護(hù)電路，該電路包括電池啟動(dòng)電路和輸出開關(guān)電路，電池啟動(dòng)電路的輸入端與蓄電池的輸出端相連接，電池啟動(dòng)電路的輸出端與輸出開關(guān)電路的第一輸入端相連接，輸出開關(guān)電路第二輸出端與充電器相連接，該保護(hù)電路能夠?qū)崿F(xiàn)充電器空載輸出小于42. 4V，同時(shí)也具有一定的保護(hù)充電器與電池反接時(shí)充電器不工作，但是該電路沒(méi)有考慮到充電器的輸入與電池輸出電壓的不同，直接用開關(guān)電路進(jìn)行導(dǎo)通關(guān)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)短路反接保護(hù)會(huì)受充電器輸入電壓的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了ー種電池充電器輸出短路保護(hù)電路，該電路通過(guò)電池正極電壓使用恒定電源隔離導(dǎo)通啟動(dòng)電池充電，從而保證該保護(hù)電路不受電池輸出電壓的影響能起到有效的短路保護(hù)作用。本實(shí)用新型通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)ー種電池充電器輸出短路保護(hù)電路，該電路包括與電池連接的分壓電阻一和分壓電阻ニ，且分壓電阻ー和分壓電阻ニ進(jìn)行串聯(lián)連接，其特征在于，該電路還包括開關(guān)電源、三極管、可控硅和光耦合器，所述的光耦合器包括發(fā)光二極管和內(nèi)部光敏三極管，所述的光耦合器的發(fā)光二極管并聯(lián)連接于分壓電阻ニ的兩端，所述的內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關(guān)電源，內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管的基極，所述三極管的集電極連接開關(guān)電源，三極管的發(fā)射極連接有可控硅的控制極，所述可控硅的串聯(lián)連接于充電器的負(fù)極。當(dāng)蓄電池正極和充電器的正極相接時(shí)，蓄電池正極上的電壓通過(guò)分壓電阻ー和分壓電阻ニ進(jìn)行分壓，分壓后在分壓電阻ニ上的電壓給光耦合器的發(fā)光二極管供電，使發(fā)光ニ極管導(dǎo)通而發(fā)光，發(fā)光二極管的發(fā)光給光耦合器內(nèi)部光敏三極管接收后使其集電極和發(fā)射極的電阻變小，從而使開關(guān)電源通過(guò)導(dǎo)通的光耦合器內(nèi)部光敏三極管給三極管的基極ー個(gè)穩(wěn)定的電壓，從而促使三極管的集電極和發(fā)射極飽和導(dǎo)通，通過(guò)連接于三極管集電極的開關(guān)電源給可控硅的控制極ー個(gè)電壓，可控硅的陽(yáng)極和陰極導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)給電池的充電。當(dāng)蓄電池正極和充電器的負(fù)極相連接時(shí)，即充電器和電池接反形成短路，光耦合器的發(fā)光ニ極管兩端的供電電壓即分壓ニ極管的電壓沒(méi)有所以不能導(dǎo)通內(nèi)部的光敏三極管，從而使充電器的負(fù)極上的可控硅截止不能導(dǎo)通，故不能給電池充電。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的開關(guān)電源與光耦合器內(nèi)部光敏三極管的集電極串聯(lián)連接有緩沖電路，所述的緩沖電路包括供電電阻和并聯(lián)于供電電阻的耦合電容。緩沖電路使開關(guān)電源給光耦合器集電極上的電壓更穩(wěn)定。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的可控硅的控制極和陰極上連接有濾波電容，濾波電容的正極連接可控硅的控制極，濾波電容的負(fù)極連接可控硅的陰極。濾波電容使充電器的輸出電壓平緩、穩(wěn)定。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的分壓電阻ニ的兩端還反向并聯(lián)連接有ニ極管。連接在分壓電阻ニ上的ニ極管具有保護(hù)光耦合器的作用。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的開關(guān)電源為5V。提供穩(wěn)定地固定電源作為觸發(fā)開啟電源。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的分壓電阻一的阻值為42ΚΩ-56ΚΩ。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的分壓電阻一的阻值為47ΚΩ。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的分壓電阻ニ的阻值為
5.6-10ΚΩ。在上述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路中，所述的分壓電阻ニ的阻值為6. 2ΚΩ?，F(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型通過(guò)光耦合器分開開關(guān)電源觸發(fā)三極管、可控硅的觸發(fā)電壓和電池正確接入電壓只是觸發(fā)光耦合器，從而保證該保護(hù)電路不受電池輸出電壓的影響能起到有效的短路保護(hù)作用。2、本實(shí)用新型通過(guò)具有對(duì)保護(hù)電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)光耦合器使用反接ニ極管進(jìn)行保護(hù)，使該保護(hù)電路更加可靠和穩(wěn)定。3、本實(shí)用新型通過(guò)濾波電容連接可控硅的控制極和陰極，在充電器給電池充電使起到濾波的作用。

圖I是本實(shí)用新型的充電器和電池正確連接的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I、電池；2、充電器；R1、供電電阻；R2、分壓電阻一；R3、分壓電阻ニ；D I、ニ極管；T、開關(guān)電源；Q1、光耦合器；Y1、三極管；Q2、可控硅；C I、濾波電容；C2、耦合電容。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)ー步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖I所示，本電池充電器輸出短路保護(hù)電路包括與電池I連接的分壓電阻一 R2和分壓電阻ニ R3，且分壓電阻ー R2和分壓電阻ニ R3進(jìn)行串聯(lián)連接。分壓電阻ニ R3的兩端還反向并聯(lián)連接有ニ極管Dl。該電路還包括5V開關(guān)電源T、三極管Yl、可控硅Q2和光耦合器Ql，光稱合器Ql包括發(fā)光二極管管和內(nèi)部光敏三極管，光稱合器Ql的發(fā)光二極管并聯(lián)連接于分壓電阻ニ R3的兩端，內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關(guān)電源T，開關(guān)電源T與光耦合器Ql內(nèi)部光敏三極管的集電極串聯(lián)連接有緩沖電路，緩沖電路包括供電電阻Rl和并聯(lián)于供電電阻Rl的耦合電容C2。光耦合器Ql的內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管Yl的基極，三極管Yl的集電極連接開關(guān)電源T，三極管Yl的發(fā)射極連接有可控硅Q2的控制極，可控硅Q2的串聯(lián)連接于充電器的負(fù)極?？煽毓鑁2的控制極和陰極上連接有濾波電容Cl，濾波電容Cl的正極連接可控硅Q2的控制極，濾波電容Cl的負(fù)極連接可控硅Q2的陰極。濾波電容Cl使充電器的輸出電壓平緩、穩(wěn)定。這里分壓電阻一 R2的阻值為42ΚΩ-56ΚΩ ;分壓電阻ニ R3的阻值為5. 6-10ΚΩ。本實(shí)施例選用的分壓電阻一 R2的阻值為47ΚΩ。分壓電阻ニ R3的阻值為 6.2ΚΩ。該電阻值的選擇不僅有效起到分壓的作用，同時(shí)，使該充電器的空載輸出符合國(guó)家強(qiáng)制安全標(biāo)準(zhǔn)GB4706. 18-2005，該標(biāo)準(zhǔn)第10條規(guī)定充電器空載輸出電壓不應(yīng)超過(guò)42. 4V。以下是本電池充電器輸出短路保護(hù)電路的工作原理如圖所示，充電器2正極連接分壓電阻一 R2，充電器2負(fù)極連接可控硅Q2的陰極，即當(dāng)電池I正極和充電器的正極相接時(shí)，蓄電池I正極上的電壓通過(guò)分壓電阻ー R2和分壓電阻ニ R3進(jìn)行分壓，分壓后在分壓電阻ニ R3上的電壓給光耦合器Ql的發(fā)光二極管供電，使發(fā)光二極管導(dǎo)通而發(fā)光，發(fā)光二極管的發(fā)光給光耦合器Ql內(nèi)部光敏三極管接收后使其集電極和發(fā)射極的電阻變小，從而使開關(guān)電源T通過(guò)緩沖電路導(dǎo)通的光耦合器Ql內(nèi)部光敏三極管給三極管Yl的基極ー個(gè)穩(wěn)定的電壓，從而促使三極管Yl的集電極和發(fā)射極飽和導(dǎo)通，通過(guò)連接于三極管Yl集電極的開關(guān)電源T給可控硅Q2的控制極一個(gè)電壓，可控硅Q2的陽(yáng)極和陰極導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)給電池I的充電。當(dāng)蓄電池I正極和充電器的負(fù)極相連接吋，即充電器和電池I接反形成短路，光耦合器Ql的發(fā)光二極管兩端的供電電壓即分壓ニ極管Dl的電壓沒(méi)有所以不能導(dǎo)通內(nèi)部的光敏三極管，三極管Yl的基極沒(méi)有電壓，則三極管Yl不會(huì)飽和導(dǎo)通，從而時(shí)充電器的負(fù)極上的可控硅Q2截止不能導(dǎo)通，故不能給電池I充電，同時(shí)錯(cuò)加在分壓電阻上的電壓不會(huì)反接到光耦合器Ql的發(fā)光二極管上，直接從并聯(lián)于分壓電阻ニ R3上的ニ極管Dl流過(guò)保護(hù)了光耦合器Q1。當(dāng)把電池I的正負(fù)極進(jìn)行調(diào)換則可以進(jìn)行充電。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了電池I、充電器2、供電電阻R1、分壓電阻一 R2、分壓電阻ニR3、ニ極管DI、開關(guān)電源T、光耦合器Ql、三極管Yl、可控硅Q2、濾波電容Cl、耦合電容C2等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.ー種電池充電器輸出短路保護(hù)電路，該電路包括與電池連接的分壓電阻一(R2)和分壓電阻ニ(R3)，且分壓電阻ー(R2)和分壓電阻ニ(R3)進(jìn)行串聯(lián)連接，其特征在于，該電路還包括開關(guān)電源(T)、三極管(Yl)、可控硅(Ql)和光耦合器(Ql)，所述的光耦合器(Ql)包括發(fā)光二極管(Dl)和內(nèi)部光敏三極管，所述的光稱合器(Ql)的發(fā)光二極管(Dl)并聯(lián)連接于分壓電阻ニ(R3)的兩端，所述的內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關(guān)電源(T)，內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管(Yl)的基極，所述三極管(Yl)的集電極連接開關(guān)電源(T)，三極管(Yl)的發(fā)射極連接有可控硅(Ql)的控制極，所述可控硅(Ql)的串聯(lián)連接于充電器的負(fù)極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的開關(guān)電源(T)與光耦合器(Ql)內(nèi)部光敏三極管的集電極串聯(lián)連接有緩沖電路，所述的緩沖電路包括供電電阻(Rl)和并聯(lián)于供電電阻(Rl)的耦合電容(C2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的可控硅(Ql)的控制極和陰極上連接有濾波電容(Cl)，濾波電容(Cl)的正極連接可控硅(Ql)的控制極，濾波電容(Cl)的負(fù)極連接可控硅(Ql)的陰極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的分壓電阻ニ(R3)的兩端還反向并聯(lián)連接有ニ極管(Dl)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的開關(guān)電源⑴為5V。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的分壓電阻一(R2)的阻值為42ΚΩ-56ΚΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的分壓電阻一 (R2)的阻值為47ΚΩ。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的分壓電阻ニ(R3)的阻值為5. 6-10ΚΩ。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池充電器輸出短路保護(hù)電路，其特征在于，所述的分壓電阻ニ(R3)的阻值為6. 2ΚΩ。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種電池充電器輸出短路保護(hù)電路，屬于充電器電子技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中短路反接保護(hù)的穩(wěn)定性會(huì)受充電器輸入電壓影響的問(wèn)題。本電路包括與電池連接的分壓電阻一和分壓電阻二，且分壓電阻一和分壓電阻二進(jìn)行串聯(lián)連接，該電路還包括開關(guān)電源、三極管、可控硅和光耦合器，光耦合器包括發(fā)光二極管和內(nèi)部光敏三極管，光耦合器的發(fā)光二極管并聯(lián)連接于分壓電阻二的兩端，內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關(guān)電源，內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管的基極，三極管的集電極連接開關(guān)電源，三極管的發(fā)射極連接有可控硅的控制極，可控硅的串聯(lián)連接于充電器的負(fù)極。該保護(hù)電路不受電池輸出電壓的影響能起到有效的短路保護(hù)作用。
文檔編號(hào)H02H11/00GK202474833SQ201220115248
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者繆仙福 申請(qǐng)人:繆仙福