一種電源保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種電源保護(hù)電路，該電源保護(hù)電路至少包括一二極管D1、一第一三極管Q1、一第二三極管Q2以及一第三三極管Q3，所述二極管D1的負(fù)極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述二極管D1的正極與第一電阻R1相連并進(jìn)而與地相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3，所述第二電阻R2的自由端與二極管D1和第一電阻R1的連接點(diǎn)相連，所述第三電阻R3的自由端與地相連，所述第一三極管Q1的基極與所述第二電阻R2和第三電阻R3的連接點(diǎn)相連，所述第一三極管Q1的發(fā)射極與地相連。本發(fā)明提出了一種電源保護(hù)電路，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，體積小，保護(hù)全面，非常適合在產(chǎn)業(yè)中推廣應(yīng)用。
【專利說明】
一種電源保護(hù)電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電池的保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電源保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展，像手機(jī)、筆記本電腦、MP3播放器、PDA、數(shù)碼攝像機(jī)等便攜式設(shè)備已越來月普及，這類產(chǎn)品中有許多是采用鋰電池供電。
[0003]由于鋰離子電池的化學(xué)特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng)，但在某些條件下，如對(duì)其過充電、過放電和過電流將會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，該副反應(yīng)加劇后，會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能與使用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導(dǎo)致發(fā)生安全問題。針對(duì)當(dāng)前許多設(shè)備對(duì)電壓要求嚴(yán)格，對(duì)電壓范圍有嚴(yán)格的要求，不允許出現(xiàn)過壓和欠壓，當(dāng)前的電源電壓雖然比較準(zhǔn)，但是不存在這種保護(hù)，無法保證確切的電壓范圍。因此鋰離子電池都需要一個(gè)保護(hù)電路，用于對(duì)電池的充、放電狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對(duì)電池發(fā)生損害，保證負(fù)載不會(huì)因?yàn)檫^壓和欠壓而損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了一種電源保護(hù)電路，該電路可實(shí)現(xiàn)過壓和欠壓的保護(hù)。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種電源保護(hù)電路，具有輸入端和輸出端，所述電源保護(hù)電路至少包括一二極管D1、一第一三極管Q1、一第二三極管Q2以及一第三三極管Q3，所述二極管Dl的負(fù)極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述二極管Dl的正極與第一電阻Rl相連并進(jìn)而與地相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3，所述第二電阻R2的自由端與二極管Dl和第一電阻Rl的連接點(diǎn)相連，所述第三電阻R3的自由端與地相連，所述第一三極管Ql的基極與所述第二電阻R2和第三電阻R3的連接點(diǎn)相連，所述第一三極管Ql的發(fā)射極與地相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6，所述第四電阻R4的自由端與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第六電阻R6的自由端與地相連，所述第一三極管Ql的集電極與所述第四電阻R4和第五電阻R5的連接點(diǎn)相連，所述第二三極管Q2的基極與所述第五電阻R5和第六電阻R6的連接點(diǎn)相連，所述第二三極管Q2的發(fā)射極與地相連，所述第二三極管Q2的集電極與所述第三三極管Q3的柵極相連，所述第三三極管Q3的源極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第三三極管Q3的漏極與所述電源保護(hù)電路的輸出端相連，所述第三三極管Q3的柵極與所述第三三極管Q3的源極之間還連接有第七電阻R7。
[0006]優(yōu)選地，所述電源保護(hù)電路還包括一第四三極管Q4，所述第四三極管Q4的集電極與所述第一三極管Ql的集電極相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第八電阻R8和第九電阻R9，所述第四三極管Q4的基極與第八電阻R8和第九電阻R9的連接點(diǎn)相連，所述第四三極管Q4的發(fā)射極與地相連，所述第八電阻R8的自由端與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第九電阻R9的自由端與地相連。
[0007]優(yōu)選地，在所述電源保護(hù)電路的輸出端與所述第三三極管Q3的之間還連接有一第十電阻R10，所述第十電阻RlO的一端與所述電源保護(hù)電路的輸出端相連，所述第十電阻RlO的另一端與所述第三三極管的漏極相連。
[0008]優(yōu)選地，所述二極管Dl為穩(wěn)壓二極管。
[0009 ] 優(yōu)選地，所述二極管Dl的型號(hào)為MMSZ5245B。
[0010]優(yōu)選地，所述第一三極管Ql和所述第二三極管Q2的型號(hào)為MMBT3904。
[0011]優(yōu)選地，所述第三三極管Q3的型號(hào)為H3S4435BZ。
[0012]優(yōu)選地，所述H3S4435BZ的引腳I和/或2和/或3與所述第三三極管Q3的源極相連，所述FDS4435BZ的引腳4與所述第三三極管Q3的柵極相連，所述FDS4435BZ的引腳5和/或6和/或7和/或8與所述第三三極管Q3的漏極相連。
[0013]優(yōu)選地，所述第四三極管Q4的型號(hào)為MMBT3904。
[0014]本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:利用穩(wěn)壓二極管的過壓后痛斷和MOS管的通斷來實(shí)現(xiàn)電壓的過壓和欠壓保護(hù);加入該電源保護(hù)電路可以保證負(fù)載不會(huì)因?yàn)檫^壓和欠壓而損壞，該電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，體積小，保護(hù)全面，非常適合在產(chǎn)業(yè)中推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種電源保護(hù)電路實(shí)施例一的電路圖；
圖2是本發(fā)明的一種電源保護(hù)電路實(shí)施例二的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋。這些實(shí)施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0017]實(shí)施例1:如圖1所示，一種電源保護(hù)電路，具有輸入端和輸出端，所述電源保護(hù)電路至少包括一二極管Dl、一第一三極管Ql、一第二三極管Q2以及一第三三極管Q3，所述二極管Dl的負(fù)極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述二極管Dl的正極與第一電阻Rl相連并進(jìn)而與地相連；在本實(shí)施例中，所述二極管Dl為穩(wěn)壓二極管；所述二極管Dl的型號(hào)為MMSZ5245B。
[0018]所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3，所述第二電阻R2的自由端與二極管Dl和第一電阻Rl的連接點(diǎn)相連，所述第三電阻R3的自由端與地相連，所述第一三極管Ql的基極與所述第二電阻R2和第三電阻R3的連接點(diǎn)相連，所述第一三極管Ql的發(fā)射極與地相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6，所述第四電阻R4的自由端與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第六電阻R6的自由端與地相連，所述第一三極管Ql的集電極與所述第四電阻R4和第五電阻R5的連接點(diǎn)相連，所述第二三極管Q2的基極與所述第五電阻R5和第六電阻R6的連接點(diǎn)相連，所述第二三極管Q2的發(fā)射極與地相連，所述第二三極管Q2的集電極與所述第三三極管Q3的柵極相連，所述第三三極管Q3的源極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第三三極管Q3的漏極與所述電源保護(hù)電路的輸出端相連，所述第三三極管Q3的柵極與所述第三三極管Q3的源極之間還連接有第七電阻R7;在本實(shí)施例中，所述第一三極管Ql和所述第二三極管Q2的型號(hào)為MMBT3904;所述第三三極管Q3的型號(hào)為FDS4435BZ。
[0019]實(shí)施例2:和實(shí)施例1不同的是，實(shí)施例2還包括，如圖2所示，所述電源保護(hù)電路還包括一第四三極管Q4，所述第四三極管Q4的集電極與所述第一三極管Ql的集電極相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第八電阻R8和第九電阻R9，所述第四三極管Q4的基極與第八電阻R8和第九電阻R9的連接點(diǎn)相連，所述第四三極管Q4的發(fā)射極與地相連。在本實(shí)施例中，所述第四三極管Q4的型號(hào)為MMBT3904。所述第八電阻R8的自由端與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第九電阻R9的自由端與地相連。。在串聯(lián)電路中，各電阻上的電流相等，各電阻兩端的電壓之和等于電路總電壓，可知每個(gè)電阻上的電壓小于電路總電壓，故所述第八電阻R8、所述第九電阻R9分壓。
[0020]如圖2所示，在所述電源保護(hù)電路的輸出端與所述第三三極管Q3的之間還連接有一第十電阻R10，所述第十電阻RlO的一端與所述電源保護(hù)電路的輸出端相連，所述第十電阻RlO的另一端與所述第三三極管的漏極相連。所述第十電阻RlO在該電路里起到限流和分壓的作用，所述第十電阻RlO串聯(lián)于電路中，用以限制所在支路電流的大小，以防電流過大燒壞所串聯(lián)的元器件;同時(shí)所述第十電阻RlO也能起分壓作用。
[0021]在本申請(qǐng)中，所述第三三極管Q3有兩種實(shí)現(xiàn)方式，一種是實(shí)施例1中所述第三三極管的漏極與輸出端相連；另一種是實(shí)施例2中所述第三三極管Q3的型號(hào)為H3S4435BZ。所述FDS4435BZ的引腳I和/或2和/或3與所述第三三極管Q3的源極相連，所述FDS4435BZ的引腳4與所述第三三極管Q3的柵極相連，所述n)S4435BZ的引腳5和/或6和/或7和/或8與所述第三三極管Q3的漏極相連。
[0022]對(duì)所有的電器設(shè)備而言，都有一個(gè)額定電壓，但在實(shí)際中，不能完全保證在額定電壓下工作，是在額定電壓附近的一個(gè)范圍，一般要求在±15%。為了保護(hù)電器設(shè)備和工藝質(zhì)量，如果低于-15%這個(gè)電壓，就會(huì)出現(xiàn)欠壓情況，當(dāng)工作電壓下降到這個(gè)電壓以下，保護(hù)動(dòng)作，切斷電源。相反，如果高于+15%這個(gè)電壓，就會(huì)出現(xiàn)過壓情況，保護(hù)動(dòng)作，切斷電源。
[0023]電源在輸入電壓不足的時(shí)候容易出現(xiàn)欠壓，加入本發(fā)明的電路后，欠壓的情況就會(huì)被截止，加入該電路后可以保證負(fù)載不會(huì)因?yàn)檫^壓和欠壓而損壞。
[0024]電壓過壓時(shí)，二極管Dl導(dǎo)通，通過第一三極管Ql、第二三極管Q2使第三三極管Q3截止，從而實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)。電壓過壓時(shí)，二極管Dl導(dǎo)通，然后Ql的B端電壓變高，導(dǎo)致Ql導(dǎo)通，Ql導(dǎo)通后，就會(huì)把Q2的B極拉低，Q2的B極拉低后Q2不導(dǎo)通。Q2不導(dǎo)通的話導(dǎo)致Q3的G極就會(huì)變高，Q3不導(dǎo)通。
[0025]電壓欠壓時(shí)，電阻R4、電阻R5、電阻R6分壓，不足第二三極管Q2的打開電壓，使第二三極管Q2截止，從而使第三三極管Q3截止，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。利用鋰電池自我保護(hù)這個(gè)特性，該電路可以承受瞬間大電流變動(dòng)或波動(dòng)，進(jìn)而起到對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)，防止產(chǎn)品在欠壓和過壓時(shí)受到傷害。
[0026]當(dāng)VCC_15V為高壓時(shí)，第二電阻R2自由端(S卩2端)的電壓是VCC_15V減去Dl(穩(wěn)壓二極管)反向電壓，即VR2_2=VCC_15V - VD1(1)。第二電阻R2電阻I端的電壓是第二電阻R22端電壓經(jīng)過第二電阻R2和第三電阻R3分壓的電壓，S卩VR2_1=VR2_2*R3/(R2+R3) (2)。將(I)式代入到(2)式中則VR2_1=(VCC_15V - VD1)*R3/(R2+R3)。當(dāng)VCC_15V的電壓高于一定電壓時(shí)，VR2_1就會(huì)高于第一三極管Ql的導(dǎo)通電壓，第一三極管Ql的導(dǎo)通電壓為0.7V，第一三極管Ql導(dǎo)通，第一三極管Ql導(dǎo)通后將第五R5電阻2端的電壓拉低至0V，第五電阻R51端電壓也變成0V，因?yàn)镺V電壓經(jīng)電阻分壓還是0V，所述第二三極管Q2三極管B極電壓為低，第二三極管Q2截止(內(nèi)阻無窮大)。第三三極管Q3三極管G極電壓為VCC_15V經(jīng)R7和Q2內(nèi)阻分壓后得到的電壓，第二三極管Q2內(nèi)阻無窮大，所以第三三極管Q3 G極為高，第三三極管Q3(PMOS)截止，從而實(shí)現(xiàn)高壓保護(hù)。
[0027]低壓保護(hù):VCC_15V電壓沒有達(dá)到高壓保護(hù)，根據(jù)如前所述第一三極管Ql會(huì)一直處于截止?fàn)顟B(tài)(內(nèi)阻無窮大，相當(dāng)于斷路，相當(dāng)于沒有這一部分電路XVCC_15V經(jīng)第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6分壓，第二三極管Q2 B極的電壓是VCC_15V*R6八R4+R5+R6)，當(dāng)這個(gè)電壓低于第二三極管Q2的導(dǎo)通電壓時(shí)，第二三極管Q2截止。如上所述第三三極管Q3(PMOS)截止，從而實(shí)現(xiàn)低壓保護(hù)。
[0028]本發(fā)明提出了一種電源保護(hù)電路，該電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，體積小，保護(hù)全面，非常適合在產(chǎn)業(yè)中推廣使用。
[0029]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神和基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0030]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電源保護(hù)電路，具有輸入端和輸出端，其特征在于:所述電源保護(hù)電路至少包括一二極管Dl、一第一三極管Ql、一第二三極管Q2以及一第三三極管Q3，所述二極管Dl的負(fù)極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述二極管Dl的正極與第一電阻Rl相連并進(jìn)而與地相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第二電阻R2和第三電阻R3，所述第二電阻R2的自由端與二極管Dl和第一電阻Rl的連接點(diǎn)相連，所述第三電阻R3的自由端與地相連，所述第一三極管Ql的基極與所述第二電阻R2和第三電阻R3的連接點(diǎn)相連，所述第一三極管Ql的發(fā)射極與地相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6，所述第四電阻R4的自由端與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第六電阻R6的自由端與地相連，所述第一三極管Ql的集電極與所述第四電阻R4和第五電阻R5的連接點(diǎn)相連，所述第二三極管Q2的基極與所述第五電阻R5和第六電阻R6的連接點(diǎn)相連，所述第二三極管Q2的發(fā)射極與地相連，所述第二三極管Q2的集電極與所述第三三極管Q3的柵極相連，所述第三三極管Q3的源極與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第三三極管Q3的漏極與所述電源保護(hù)電路的輸出端相連，所述第三三極管Q3的柵極與所述第三三極管Q3的源極之間還連接有第七電阻R7。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述電源保護(hù)電路還包括一第四三極管Q4，所述第四三極管Q4的集電極與所述第一三極管Ql的集電極相連，所述電源保護(hù)電路還包括相串聯(lián)的第八電阻R8和第九電阻R9，所述第四三極管Q4的基極與第八電阻R8和第九電阻R9的連接點(diǎn)相連，所述第四三極管Q4的發(fā)射極與地相連，所述第八電阻R8的自由端與所述電源保護(hù)電路的輸入端相連，所述第九電阻R9的自由端與地相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:在所述電源保護(hù)電路的輸出端與所述第三三極管Q3的之間還連接有一第十電阻R10，所述第十電阻RlO的一端與所述電源保護(hù)電路的輸出端相連，所述第十電阻RlO的另一端與所述第三三極管的漏極相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述二極管Dl為穩(wěn)壓二極管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述二極管Dl的型號(hào)為MMSZ5245B。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述第一三極管Ql和所述第二三極管Q2的型號(hào)為MMBT3904。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述第三三極管Q3的型號(hào)為FDS4435BZ。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述H3S4435BZ的引腳I和/或2和/或3與所述第三三極管Q3的源極相連，所述H3S4435BZ的引腳4與所述第三三極管Q3的柵極相連，所述FDS4435BZ的引腳5和/或6和/或7和/或8與所述第三三極管Q3的漏極相連。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電源保護(hù)電路，其特征在于:所述第四三極管Q4的型號(hào)為MMBT3904。
【文檔編號(hào)】H02H3/20GK105846402SQ201610380841
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年6月1日
【發(fā)明人】徐康
【申請(qǐng)人】江蘇安納金機(jī)械有限公司