一种防止电池过度放电的保护电路

摘要

本实用新型涉及一种防止电池过度放电的保护电路，包括三极管Q1、电子开关器件Q2和稳压二极管D1；电子开关器件Q2的输入端通过串联的电阻R3和电阻R6接地；电子开关器件Q2的输出端连接在稳压二极管D1的负极上，稳压二极管D1的正极通过串联的电阻R7和电阻R11接地；电子开关器件Q2的受控端通过电阻R2连接在三极管Q1的集电极上；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极通过电阻R5连接在电阻R7与电阻R11之间。本实用新型使用了稳压二极管去决定电池放电保护的电压，通过稳压二极管、三极管以及电子开关器件的配合简单且低成本的实现了电池放电的保护，避免了电池过度放电，延长了电池的寿命。

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，具体涉及一种防止电池过度放电的保护电路。

背景技术

现有电池防止过度放电的电路可以分为使用专用电池保护IC控制防止过度放电的电路和使用电压比较器搭建的防止过度放电的电路。而市面上的电池保护IC的电压等级多集中在3.7V左右。对于像48V、60V甚至72V的供电系统就无法应用而进行保护，同时存在成本高，外围电路复杂等情况。另外，电池存在回压特性，即移除负载后电池的电压会升高。单纯使用电压比较器搭建的保护电路会因为电池的回压特性使得切断负载后电池的电压超过电压比较器的门限电压，负载再次被接入，接入负载后一段时间电池电压再次低于门限电压，电路控制切断负载，而因为回压特性再次超过门限电压，负载被接入，从而形成振荡。引入滞回电路从而构成滞回比较器可以解决振荡问题，但是存在电池被切断时电压低于所需的保护电压，同时也存在参数计算繁琐，电路复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种防止电池过度放电的保护电路，其电路简单，成本低廉，无需IC和电压比较器，且适用于多种电压等级的保护。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种防止电池过度放电的保护电路，包括三极管Q1、电子开关器件Q2和稳压二极管D1；所述电子开关器件Q2的输入端用于连接电池(图1中的VCC为由电池提供的电压)，所述电子开关器件Q2的输入端还通过电阻R1连接在所述电子开关器件Q2的受控端上，所述电子开关器件Q2的输入端还通过电容C1连接在所述电子开关器件Q2的受控端上，所述电子开关器件Q2的输入端还通过串联的电阻R3和电阻R6接地；所述电子开关器件Q2的输出端用于连接负载(图1中load所在的线用于连接负载)，所述电子开关器件Q2的输出端还连接在所述稳压二极管D1的负极上，所述稳压二极管D1的正极通过串联的电阻R7和电阻R11接地；所述电子开关器件Q2的受控端通过电阻R2连接在所述三极管Q1的集电极上；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R4连接在所述三极管Q1的发射极上，所述三极管Q1的基极还通过电阻R5连接在所述电阻R7与所述电阻R11之间，所述三极管Q1的基极还通过串联的所述电阻R5和自复位按键KEY1连接在所述电阻R3与所述电阻R6之间，所述三极管Q1的基极还通过串联的所述电阻R5和自复位按键KEY2接地。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，还包括指示灯子电路，所述指示灯子电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和指示灯LED1；所述电阻R8与所述电阻R9串联，所述电阻R8与所述电阻R9串联后的一端接地，另一端连接在所述电子开关器件Q2的输出端上；所述指示灯LED1的负极接地，所述指示灯LED1的负极通过所述电阻R10连接在所述电阻R8与所述电阻R9之间。

进一步，所述三极管具体为NPN型三极管。

进一步，所述电子开关器件Q2具体为PMOS管，所述PMOS管的栅极为所述电子开关器件Q2受控端，所述PMOS管的源极为所述电子开关器件Q2输入端，所述PMOS管的漏极为所述电子开关器件Q2输出端。

进一步，所述电子开关器件Q2具体为IGBT或可控硅或达林顿管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种防止电池过度放电的保护电路无需IC和电压比较器，无需计算计算复杂参数，其电路结构简单，成本低廉；同时使用了稳压二极管去决定电池放电保护的电压，电池的放电保护电压即稳压二极管的击穿电压，放电的停止电压由稳压二极管的击穿电压决定，更换不同规格的稳压二极管即可适用不同电压等级的电池放电保护；通过稳压二极管、三极管以及电子开关器件的配合简单且低成本的实现了电池放电的保护，避免了电池过度放电，延长了电池的寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种防止电池过度放电的保护电路的电路结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种防止电池过度放电的保护电路，包括三极管Q1、电子开关器件Q2和稳压二极管D1；所述电子开关器件Q2的输入端用于连接电池，所述电子开关器件Q2的输入端还通过电阻R1连接在所述电子开关器件Q2的受控端上，所述电子开关器件Q2的输入端还通过电容C1连接在所述电子开关器件Q2的受控端上，所述电子开关器件Q2的输入端还通过串联的电阻R3和电阻R6接地；所述电子开关器件Q2的输出端用于连接负载，所述电子开关器件Q2的输出端还连接在所述稳压二极管D1的负极上，所述稳压二极管D1的正极通过串联的电阻R7和电阻R11接地；所述电子开关器件Q2的受控端通过电阻R2连接在所述三极管Q1的集电极上；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R4连接在所述三极管Q1的发射极上，所述三极管Q1的基极还通过电阻R5连接在所述电阻R7与所述电阻R11之间，所述三极管Q1的基极还通过串联的所述电阻R5和自复位按键KEY1连接在所述电阻R3与所述电阻R6之间，所述三极管Q1的基极还通过串联的所述电阻R5和自复位按键KEY2接地。

在本具体实施例中，保护电路还包括指示灯子电路，所述指示灯子电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和指示灯LED1；所述电阻R8与所述电阻R9串联，所述电阻R8与所述电阻R9串联后的一端接地，另一端连接在所述电子开关器件Q2的输出端上；所述指示灯LED1的负极接地，所述指示灯LED1的负极通过所述电阻R10连接在所述电阻R8与所述电阻R9之间。

在本具体实施例中，所述电子开关器件Q2具体为PMOS管，所述PMOS管的栅极为所述电子开关器件Q2受控端，所述PMOS管的源极为所述电子开关器件Q2输入端，所述PMOS管的漏极为所述电子开关器件Q2输出端。

PMOS管作为控制放电的开关所使用，PMOS管是栅极低电平(|VGS|>Vt)导通,高电平断开,当PMOS管断开时负载与电池断开连接。

在本具体实施例中，所述三极管具体为NPN型三极管。

NPN型三极管的基极处于高电平的时候，NPN型三极管导通，从而PMOS管的栅极接入低电平，PMOS管导通；NPN型三极管的基极处于低电平的时候，NPN型三极管关断，从而PMOS管的栅极为高电平，PMOS管关断。

自复位按键KEY1被按下时，NPN型三极管基极处于高电平，NPN型三极管导通拉低PMOS管栅极，从而使PMOS管导通。

自复位按键KEY2被按下时，NPN型三极管基极处于低电平，NPN型三极管关断，PMOS管栅极处于高电平，从而使PMOS管关断。

当PMOS管导通后，电池电压如果大于稳压二极管D1的击穿电压，则稳压二极管D1被击穿，电路导通，NPN型三极管基极处于高电平，NPN型三极管导通拉低PMOS管栅极，从而使PMOS管导通，负载被接入电路，指示灯LED1亮起。当电池电压低于稳压二极管D1的击穿电压时，稳压二极管D1截止，电路断开，NPN型三极管基极处于低电平，NPN型三极管关断，PMOS管栅极处于高电平，从而使PMOS管关断，负载被移除电路，指示灯LED1不亮。

在其他具体实施例中，所述电子开关器件Q2具体为IGBT或可控硅或达林顿管；即可以用IGBT或可控硅或达林顿管来替代本实施例中的PMOS管。

本实用新型一种防止电池过度放电的保护电路的工作流程为：负载和电池与保护电路连接好后，按下自复位按键KEY1，当电池电压高于稳压二极管D1的击穿电压时，负载接入保护电路，并由电阻R7和电阻R11分压产生高电平使NPN型三极管继续导通，随着做功消耗，电池电压低于稳压二极管D1的击穿电压时，稳压二极管D1截止，NPN型三极管关断，PMOS管不满足导通条件而关断，负载被移除保护电路，从而实现电池的放电保护。

本实用新型一种防止电池过度放电的保护电路无需IC和电压比较器，无需计算计算复杂参数，其电路结构简单，成本低廉；同时使用了稳压二极管去决定电池放电保护的电压，电池的放电保护电压即稳压二极管的击穿电压，放电的停止电压由稳压二极管的击穿电压决定，更换不同规格的稳压二极管即可适用不同电压等级的电池放电保护；通过稳压二极管、三极管以及电子开关器件的配合简单且低成本的实现了电池放电的保护，避免了电池过度放电，延长了电池的寿命。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。