一种电池充电器电路中采用的短路保护电路

摘要

本发明公开一种电池充电器电路中采用的短路保护电路，包括电压比较单元、检测单元和线性调整单元，检测单元连接在电池正极并将正极电压输出给电压比较单元，电压比较单元输出控制信号在线性调整单元上，线性调整单元连接在充电回路上，控制充电回路的通断，检测单元采用PNP型三极管Q3，三极管Q3的基极连接在电池正极上，三极管Q3的发射极通过电阻R4连接在充电正极回路上，三极管Q3的发射极与基极之间连接有电阻R7，三极管Q3的集电极连接在电压比较单元的同向输入端上，三极管Q3的集电极通过电阻R11连接在充电负极回路上。本发明的电路结构简单，生产成本低，实用性和兼容性强，且不影响充电器自身的耗电。

说明书

技术领域

本发明公开一种短路保护电路，特别是一种电池充电器电路中采用的短路保护电路。

背景技术

随着消费类电子产品在人们生活中的应用越来越多，锂电池的应用也随之增多，同时，便带来了锂电池的充电问题。由于市场竞争的增强，对于产品的设计成本方面不得不要求降低，同时还要能够实现电路最基本功能，如恒流、恒压、转灯、短路保护等，在目前使用的充电器中，有些厂商为了节药成本，取消了最后一种功能(短路保护)，这样做产品会显得很不安全。但是，目前带有短路保护功能的充电器都是在充电电路中增设有短路保护电路，最常用的有以下三种方案：1、使用一个三运算放大器IC，请参看附图1，本方案中用一个运算放大器U1-3作为检测单元，放大器U1-3的同向输入端连接在电池正极上，反向输入端连接在充电正极回路上，当电池正负极发生短路时，放大器U1-3的同向输入端电压被拉低，小于反向输入端电压，放大器U1-3输出低电平，使放大器U1-2反向输入端电压小于同向输入端电压，放大器U1-2输出高电平使三极管Q2截止，三极管Q2使三极管Q1截止，充电正极回路断开，停止充电，达到保护；2、请参看附图2，利用一个单独的短路保护芯片做短路识别保护，动作原理与第一方案相同；3、请参看附图3，第三种方案是采用带有短路保护功能的DC-DC专用保护芯片。上述三种方案虽然都可以实现短路保护，但是都会不同程度的增加电路成本，而且，电路设计复杂，自身耗电多。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的充电电路中的短路保护电路成本较高，自身耗电多等缺点，本发明提供一种新的短路保护电路，其利用三极管的导通电压(UBE)来检测短路与否，从而用来控制放大器U1-2的动作，实现短路保护，其结构简单，成本低。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种电池充电器电路中采用的短路保护电路，包括电压比较单元、检测单元和线性调整单元，检测单元连接在电池正极并将正极电压输出给电压比较单元，电压比较单元输出控制信号在线性调整单元上，线性调整单元连接在充电回路上，控制充电回路的通断，检测单元采用PNP型三极管Q3，三极管Q3的基极连接在电池正极上，三极管Q3的发射极通过电阻R4连接在充电正极回路上，三极管Q3的发射极与基极之间连接有电阻R7，三极管Q3的集电极连接在电压比较单元的同向输入端上，三极管Q3的集电极通过电阻R11连接在充电负极回路上。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的电压比较单元采用放大器，充电正极回路和负极回路之间串联连接有电阻R3和电阻R10，三极管Q3的集电极连接在放大器的同向输入端上，放大器的反向输入端连接在电阻R3和电阻R10的公共端上，放大器的输出端连接至线性调整单元控制端上。

所述的线性调整单元采用PNP型三极管Q2，三极管Q2的基极与比较放大器的输出端连接，三极管Q2的发射极连接在充电正极回路上，三极管Q2的集电极通过限流电阻R5连接在三极管Q1的基极上，三极管Q1的发射极和集电极串联在充电正极回路上。

本发明的有益效果是：本发明的电路结构简单，生产成本低，且实用性和兼容性强，可与大多数电路配合使用，可作为相关电路的检测控制信号输入端与输出端。本发明在使用时不会影响充电器自身的耗电。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为现有技术中常用的方案一电路原理图。

图2为现有技术中常用的方案二电路原理图。

图3为现有技术中常用的方案三电路原理图。

图4为本发明电路原理图。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

本发明主要包括电压比较单元、检测单元和线性调整单元三个部分，请参看附图4，本实施例中的电压比较单元主要采用放大器U1A，充电正极回路与充电负极回路之间串联连接有电阻R3和电阻R10，电阻R3和电阻R10的公共端与放大器U1A的反向输入端连接，与电阻R10串联连接有电阻R17，放大器U1A的同向输入端与检测单元的输出端连接，放大器U1A的输出端与线性调整单元的输入端连接。本实施例中，检测单元主要采用三极管Q3，三极管Q3采用PNP型三极管，三极管Q3的基极直接连接在电池正极上，三极管Q3的发射极通过电阻R4连接在充电正极回路上，三极管Q3的发射极与基极之间连接有电阻R7，三极管Q3的集电极直接与放大器U1A的同向输入端连接，且三极管Q3的集电极与充电负极回路之间连接有电阻R11。电路中其余部分为线性调整单元，放大器U1A的输出端与充电正极回路之间串联连接有电阻R1和电阻R8，电阻R1和电阻R8公共端上连接有三极管Q2的基极，本实施例中，三极管Q2采用PNP型三极管，三极管Q2的发射极与充电正极回路连接，三极管Q2的集电极通过电阻R5与三极管Q1的基极连接，本实施例中，三极管Q1采用NPN型三极管，三极管Q1的集电极和发射极连接在充电正极回路上，控制充电正极回路的通断。

本发明主要利用三极管的导通电压，即UBE，一般硅管UBE≈0.6-0.7V；锗管UBE≈0.2-0.3V。本发明中，正常工作情况下，三极管Q3的UBE因电阻R4与电阻R7的分压，UBE远远小于0.6V，三极管Q3不导通，放大器U1A输出低电平使三极管Q2导通，三极管Q2使三极管Q1导通，充电回路闭合，电池正常充电；当充电器输出端B+，B-短路时，相当于三极管Q3的基极接地，此时，UBE≥0.6V，三极管Q3导通，将放大器U1A同向输入端拉至高电平，电压大于反向输入端电压，放大器U1A输出高电平，使得三极管Q2截止，三极管Q2发射极为低电平，使得三极管Q1截止，充电正极回路断开，停止充电，从而达到保护作用。

本发明电路结构简单，生产成本低，且实用性和兼容性强，可与大多数电路配合使用，可作为相关电路的检测控制信号输入端与输出端。本发明在使用时不会影响充电器自身的耗电。