一種電池過流欠壓保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電池過流欠壓保護電路，以解決現有技術中電池過流欠壓保護電路設計復雜，電路成本高的技術問題。包括電池輸入端和輸入地，電池輸出端和輸出地，以及控制電路和一NMOS管，所述控制電路包括三個電子開關和七個電阻；其中，所述電池輸入端與所述電池輸出端連接，所述NMOS管的源極和漏極串聯于所述輸入地與輸出地之間，所述控制電路控制所述NMOS管的關斷實現供電回路的連接和斷開；通過三個電子開關的聯動配合，當輸出電流大于或者輸出電壓低于設定的閾值時，所述保護電路會切斷供電回路以保護電池免受過流和欠壓的損害。本電路僅依靠電子開關和電阻實現，設計簡單成本低廉，且靠硬件電路實現保護，反應速度快。
【專利說明】一種電池過流欠壓保護電路
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電路設計領域，尤其涉及一種電池過流欠壓保護電路。
【背景技術】
[0002]電池是電子產品中不可或缺的部件，其質量的優劣直接決定著整個電子產品的質量優劣。而不恰當的使用電池會對電池造成損傷。
[0003]對電池的損傷最常見的兩種情況就是過流和欠壓。電池長時間的工作在過流和欠壓的狀態下，會對電池本身造成不可逆的損害。因此，保護電池免受過流和欠壓的危害，是現代電子工程師在產品研發過程中必須考慮的問題。而現有技術中的電池保護電路通常電路設計復雜，或者采用集成電路加外圍元件構成的電路，電路成本高，都不利于廣泛應用于電子產品中。
【發明內容】
[0004]本申請實施例通過提供一種電池過流欠壓保護電路，以解決現有技術中電池過流欠壓保護電路設計復雜，電路成本高的技術問題。
[0005]為解決上述技術問題，本申請實施例采用以下技術方案予以實現:
[0006]提供了一種電池過流欠壓保護電路，包括電池輸入端和輸入地，電池輸出端和輸出地，以及控制電路和一 NMOS管，其中，所述電池輸入端與所述電池輸出端連接，所述NMOS管的源極和漏極串聯于所述輸入地與輸出地之間，所述控制電路控制所述NMOS管的導通和截止實現供電回路的連接和斷開；所述控制電路包括第一電子開關，第二電子開關和第三電子開關，以及第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，第五電阻，第六電阻和第七電阻；其中，
[0007]所述第一電阻和所述第二電阻串聯于所述電池輸入端與所述輸入地之間；所述第三電阻和所述第四電阻串聯于所述電池輸出端與所述輸出地之間；所述第一電子開關的第一端連接所述NMOS管的源極端，第二端連接所述輸入地，第三端連接所述第六電阻的第一端；所述第六電阻的第一端連接于所述第一電子開關的第三端，第二端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端；所述第二電子開關的第一端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端，第二端連接所述電池輸入端，第三端連接所述NMOS管的柵極；所述第五電阻的第一端連接第二電子開關的第三端，第二端連接所述NMOS管的源極；所述第七電阻串聯于所述輸入地和所述NMOS管的源極端之間；所述第三電子開關的第一端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端，第二端連接所述電池輸出端，第三端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端。
[0008]進一步的，所述第一電子開關為NPN三極管，其第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極；所述第二電子開關和所述第三電子開關為PNP三極管，其中，第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極。
[0009]進一步的，所述第一電子開關為NMOS管，其第一端為柵極，第二端為源極，第三端為漏極；所述第二電子開關和所述第三電子開關為PMOS管，其中，第一端為柵極，第二端為源極，第三端為柵極。
[0010]進一步的，所述第七電阻的阻值與電流保護閾值的乘積大于等于所述第一電子開關的導通電壓。
[0011]進一步的，所述第一電阻和所述第二電阻的分壓使得所述第一電阻上的壓降大于等于所述第二電子開關的導通電壓，所述第三電阻和所述第四電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降小于所述第三電子開關的導通電壓，所述第三電阻與第六電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降大于等于所述第三電阻開關的導通電壓。
[0012]本申請實施例還提供了一種電池過流欠壓保護電路，包括電池輸入端和輸入地，電池輸出端和輸出地，以及控制電路和一 PMOS管，其中，所述輸入地與輸出地連接，所述PMOS管的源極和漏極串聯于所述電池輸入端與電池輸出端之間，所述控制電路控制所述PMOS管的導通和截止實現供電通路的連接和斷開，所述控制電路包括第一電子開關，第二電子開關和第三電子開關，以及第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，第五電阻，第六電阻和第七電阻；其中，所述第一電阻和所述第二電阻串聯于所述輸入地與所述電池輸入端之間；所述第三電阻和所述第四電阻串聯于所述電池輸出端與所述輸出地之間；所述第一電子開關的第一端連接所述PMOS管的源極端，第二端連接所述電池輸入端，第三端連接所述第六電阻的第一端；所述第六電阻的第一端連接于所述第一電子開關的第三端，第二端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端；所述第二電子開關的第一端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端，第二端連接所述輸入地，第三端連接所述PMOS管的柵極；所述第五電阻的第一端連接第二電子開關的第三端，第二端連接所述PMOS管的源極；所述第七電阻串聯于所述電池輸入端和所述PMOS管的源極端之間；所述第三電子開關的第一端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端，第二端連接所述輸出地，第三端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端。
[0013]進一步的，所述第一電子開關為PNP三極管，其第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極；所述第二電子開關和所述第三電子開關為NPN三極管，其中，第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極。
[0014]進一步的，所述第一電子開關為PMOS管，其第一端為柵極，第二端為源極，第三端為漏極；所述第二電子開關和所述第三電子開關為NMOS管，其中，第一端為柵極，第二端為源極，第三端為柵極。
[0015]進一步的，所述第七電阻的阻值與電流保護閾值的乘積大于等于所述第一電子開關的導通電壓。
[0016]進一步的，所述第一電阻和所述第二電阻的分壓使得所述第一電阻上的壓降大于等于所述第二電子開關的導通電壓，所述第三電阻和所述第四電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降小于所述第三電子開關的導通電壓，所述第三電阻與第六電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降大于等于所述第三電阻開關的導通電壓。
[0017]與現有技術相比，本申請實施例提供的技術方案，具有的技術效果或優點是:本申請實施例提供的電池過流欠壓保護電路，通過第一電子開關，第二電子開關和第三電子開關之間的聯動配合，當輸出電流大于設定的閾值的時候，第七電阻上的電流增加，使得第一電子開關導通，則通過第三電阻和第六電阻的分壓，使得第三電阻上的壓降增大，則第三電子開關導通，從而第二電阻上的電流增加，第一電阻上的壓降減小，致使第二電子開關斷開，則NMOS管斷開，使得電路自動切斷供電回路以保護電池免受過流的損害；當輸出電壓低于設定的閾值的時候，使得第一電阻上的壓降減小，則第二電子開關斷開，從而NOMS管斷開，則電路也會自切斷供電回路以保護電池免受欠壓的損害；與現有技術的過流欠壓保護電路相比，本電路僅依靠電子開關和電阻實現，設計簡單成本低廉，并且完全靠硬件電路實現保護，反應速度快。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本申請實施例一的電池過流欠壓保護電路的電路圖；
[0019]圖2為本申請實施例一的電池過流欠壓保護電路的電路圖；
[0020]圖3為本申請實施例一的電池過流欠壓保護電路的電路圖；
[0021]圖4為本申請實施例二的電池過流欠壓保護電路的電路圖；
[0022]圖5為本申請實施例二的電池過流欠壓保護電路的電路圖；
[0023]圖6為本申請實施例二的電池過流欠壓保護電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0024]本申請實施例通過提供一種電池過流欠壓保護電路，以解決現有技術中電池過流欠壓保護電路設計復雜，電路成本高的技術問題；實現了電路設計簡單，成本低廉，反應速度快的技術效果。
[0025]為了更好的理解上述技術方案，下面將結合說明書附圖以及具體的實施方式，對上述技術方案進行詳細的說明。
[0026]實施例一
[0027]如圖1為本申請實施例的電池過流欠壓保護電路的電路圖，包括電池輸入端Vin和輸入地Gin，電池輸出端Vout和輸出地Gout，以及控制電路10和一 NMOS管Q4，其中，電池輸入端Vin與電池輸出端Vout連接，NMOS管Q4的源極和漏極串聯于輸入地Gin與輸出地Gout之間，控制電路10控制所述NMOS管的導通和截止實現放電回路的連接和斷開。
[0028]控制電路10包括第一電子開關Q1，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3，以及第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6和第七電阻R7。
[0029]第一電阻Rl和所述第二電阻R2串聯于電池輸入端Vin與輸入地Gin之間；第三電阻R3和第四電阻R4串聯于電池輸出端Vout與輸出地Gout之間；第一電子開關Ql的第一端連接NMOS管Q4的源極端，第二端連接所述輸入地Gin，第三端連接第六電阻R6的第一端；第六電阻R6的第一端連接于第一電子開關Ql的第三端，第二端連接于第三電阻R3和第四電阻R4的連接端；第二電子開關Q2的第一端連接于第一電阻Rl和第二電阻R2的連接端，第二端連接電池輸入端Vin,第三端連接NMOS管Q4的柵極；第五電阻R5的第一端連接第二電子開關Q2的第三端，第二端連接NMOS管Q4的源極；第七電阻R7串聯于輸入地Gin和NMOS管Q4的源極端之間；第三電子開關Q3的第一端連接于第三電阻R3和第四電阻R4的連接端，第二端連接電池輸出端Vout，第三端連接于第一電阻Rl和第二電阻R2的連接端。
[0030]當電池沒有發生過流欠壓的時候，保證Q2導通Q3不導通，而Q2導通會使Q4導通，從而實現電池供電通路和供電回路的導通，保證電池能夠正常為電子產品供電；當輸出電流大于設定的閾值的時候，R7的電流增加，R7上的壓降增大，使得Ql導通，則通過R3和R6的分壓，使得R3的壓降增大，則Q3導通，從而R2上的電流增加，Rl的壓降減小，致使Q2不導通，則NMOS管斷開，使得電路自動切斷供電回路以保護電池免受過流的損害；當輸出電壓低于設定的閾值的時候，使得Rl上的壓降減小，則Q2不導通，從而NOMS管斷開，則電路也會自切斷供電回路以保護電池免受欠壓的損害。
[0031 ] 本申請實施例的電池過流欠壓保護電路與現有技術的過流欠壓保護電路相比，本電路僅依靠三個電子開關和七個電阻實現，設計簡單成本低廉，并且完全靠硬件電路實現保護，反應速度快。
[0032]如圖2所示，第一電子開關Ql可以為NPN三極管，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3可以為PNP三極管。
[0033]當電池沒有發生過流欠壓的時候，要保證Q2導通而Q3不導通，是通過調節電阻Rl，R2，R3和R4的阻值來實現的。通常情況下，三極管的導通電壓在0.7V左右(具體由三極管的參數決定)，為保證Q2導通，假設電池正常工作的電壓為12V，則Rl和R2的阻值需要
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滿足:..................，即使得Rl上的壓降大于等于0.7V ;為保證Q3不導通，則R3和R4
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的阻值需要滿足:Μ ΟΛ，即使得R3上的壓降小于0.7V ;這樣，當Q2導通時，有電
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流通過電阻R5，在R5上產生壓降，由于NMOS管Q4的柵極和源極分別與R5的兩端連接，則在R5上產生的壓降使得Q4的柵極和源極之間滿足& >0，則只要R5上的壓降滿足Q4
導通的閾值電壓，則Q4導通，Q4導通使得電池的放電回路接通，從而電池能夠正常為電子產品供電。這里假設R2=200 Μ? , R4=500 M2 ,則Rl和R3取值12.4恩2，R5取值5 Μ?即可。
[0034]當過流發生時，例如，設定的過流閾值為1A，則此時電阻R7上的壓降要大于等于0.7V (通常等于0.7V)，則可以使得Ql的基極和發射極電壓相差0.7V以上，從而Ql導通，Ql導通之后，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于0.7V，從而使Q3導通，Q3導通后，使得R2上的電流增加，則Rl上的壓降減小，使Ql從導通轉變為截止，Q2截止后，R5上沒有壓降，則NMOS管Q4截止，則供電回路斷開，實現了對電池過流的保護。前面提到，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于0.7V，同時，R3和R4的分壓還需滿足使得R3上的壓降小于0.7V，則當R4取值500 Mi , R3取值12.4 J3D , R6取值200 MS可滿足上述條件。
[0035]為了使電路是適應于電壓不同的電池，Rl和R3可以使用可變電阻。
[0036]值得注意的是，R7的取值與保護電路的閾值電流相關，如果R7為0.7 O，則當R7上的電流為IA時，R7上的壓降為0.7V，則可以滿足Ql導通的條件，則此時，電路的電流保護閾值為認；若1?7為1.40，那么R7上的電路為0.5A時候，Ql的基極和發射極的壓差為0.7V，則此時，電路的電流保護閾值為0.5A ;可見，通過調節第七電阻R7的阻值，可以設定電路的電流保護閾值，使得保護電路的保護閾值可控。
[0037]如圖3所示，第一電子開關Ql可以為NMOS管，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3可以為PMOS管。
[0038]當電池沒有發生過流欠壓的時候，只要保證Q2導通而Q3不導通即可，這在已知PMOS管的導通電壓時(通常可參考PMOS的參數手冊)，可以通過調節電阻Rl，R2，R3和R4的阻值來實現。假設電池正常工作的電壓為12V，為保證Q2導通，則Rl和R2的阻值需要滿
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足:大于等于PMOS管導通電壓，即使得Rl上的壓降大于等于PMOS管導通電壓，則
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加在PMOS管Q2源極上的電壓與加在柵極上的電壓的壓差大于等于PMOS管導通電壓，從而
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Q2導通；為保證Q3不導通，則R3和R4的阻值需要滿足:小于PMOS管導通電壓，
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即使得R3上的壓降小于PMOS管Q3的導通電壓，則加在PMOS管Q3源極上的電壓與加在柵極上的電壓的壓差小于PMOS管導通電壓，從而Q3不導通；這樣，當Q2導通時，有電流通過電阻R5，在R5上產生壓降，由于NMOS管Q4的柵極和源極分別與R5的兩端連接，則在R5上產生的壓降使得Q4的柵極和源極之間滿足U依>-O，則只要R5上的壓降滿足Q4導通的閾值電壓，則Q4導通，Q4導通使得電池的放電回路接通，從而電池能夠正常為電子產品供電。
[0039]當過流發生時，例如，設定的過流閾值為1A，則此時電阻R7上的壓降要大于等于NMOS管Ql的導通電壓，則加在NMOS管Ql柵極上的電壓與源極上的電壓的壓差大于等于NMOS管Ql的導通電壓，可以使得Ql導通，Ql導通之后，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于PMOS管導通電壓，從而使Q3導通，Q3導通后，使得R2上的電流增加，則Rl上的壓降減小，使Ql從導通轉變為截止，Q2截止后，R5上沒有壓降，則NMOS管Q4截止，則供電回路斷開，實現了對電池過流的保護。前面提到，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于PMOS管導通電壓，同時，R3和R4的分壓還需滿足使得R3上的壓降小于PMOS管導通電壓。
[0040]為了使電路是適應于電壓不同的電池，Rl和R3可以使用可變電阻。
[0041]值得注意的是，R7的取值與保護電路的閾值電流相關，假設NMOS管Ql的導通電壓為A，如果R7為ΑΩ，則當R7上的電流為IA時，R7上的壓降為AV，則可以滿足Ql導通的條件，則此時，電路的電流保護閾值為IA ;若R7為2A Ω那么R7上的電路為0.5A時候，則可以滿足Ql導通的條件，此時，電路的電流保護閾值為0.5A ;可見，通過調節第七電阻R7的阻值，可以設定電路的電流保護閾值，使得保護電路的保護閾值可控。
[0042]綜上可見，本申請實施例提供的電池過流欠壓保護電路，通過第一電子開關Ql，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3之間的聯動配合，以及第一至第七電阻的恰當取值，就能夠實現對電池的過流欠壓的保護。當輸出電流大于設定的閾值的時候，R7上的電流增加，使得Ql導通，則通過R3和R6的分壓，使得R3上的壓降增大，則Q3導通，從而R2上的電流增加，Rl上的壓降減小，致使Q2截止，則NMOS管Q4截止，使得電路自動切斷供電回路以保護電池免受過流的損害；當輸出電壓低于設定的閾值的時候，使得Rl上的壓降減小，則Q2截止，從而NOMS管Q4截止，則電路也會自切斷供電回路以保護電池免受欠壓的損害；與現有技術的過流欠壓保護電路相比，本電路僅依靠電子開關和電阻實現，設計簡單成本低廉，并且完全靠硬件電路實現保護，反應速度快。
[0043]實施例二
[0044]如圖4為本申請實施例的電池過流欠壓保護電路的電路圖，包括電池輸入端Vin和輸入地Gin，電池輸出端Vout和輸出地Gout，以及控制電路10和一 PMOS管Q4，其中，輸入地Gin與輸出地Gout連接，NMOS管Q4的源極和漏極串聯于電池輸入端Vin與電池輸出端Vout之間，控制電路10控制所述PMOS管的導通和截止實現放電回路的連接和斷開。
[0045]控制電路10包括第一電子開關Q1，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3，以及第一電阻R1，第二電阻R2，第三電阻R3，第四電阻R4，第五電阻R5，第六電阻R6和第七電阻R7。
[0046]第一電阻Rl和第二電阻R2串聯于輸入地Gin與電池輸入端Vin之間；第三電阻R3和第四電阻R4串聯于輸出地Gout與電池輸出端Vout之間；第一電子開關Ql的第一端連接PMOS管Q4的源極端,第二端連接電池輸入端Vin,第三端連接第六電阻R6的第一端；第六電阻R6的第一端連接于第一電子開關Ql的第三端，第二端連接于第三電阻R3和第四電阻R4的連接端；第二電子開關Q2的第一端連接于第一電阻Rl和第二電阻R2的連接端，第二端連接輸入地Gin，第三端連接PMOS管Q4的柵極；第五電阻R5的第一端連接第二電子開關Q2的第三端，第二端連接PMOS管Q4的源極；第七電阻R7串聯于電池輸入端Vin和PMOS管Q4的源極端之間；第三電子開關Q3的第一端連接于第三電阻R3和第四電阻R4的連接端，第二端連接輸出地Gout，第三端連接于第一電阻Rl和第二電阻R2的連接端。
[0047]當電池沒有發生過流欠壓的時候，保證Q2導通Q3不導通，而Q2導通會使Q4導通，從而實現電池供電通路和供電回路的導通，保證電池能夠正常為電子產品供電；當輸出電流大于設定的閾值的時候，R7的電流增加，R7上的壓降增大，使得Ql導通，則通過R3和R6的分壓，使得R3的壓降增大，則Q3導通，從而R2上的電流增加，Rl的壓降減小，致使Q2不導通，則PMOS管斷開，使得電路自動切斷供電通路以保護電池免受過流的損害；當輸出電壓低于設定的閾值的時候，使得Rl上的壓降減小，則Q2不導通，從而POMS管斷開，則電路也會自切斷供電通路以保護電池免受欠壓的損害。
[0048]本申請實施例的電池過流欠壓保護電路與現有技術的過流欠壓保護電路相比，本電路僅依靠三個電子開關和七個電阻實現，設計簡單成本低廉，并且完全靠硬件電路實現保護，反應速度快。
[0049]如圖5所示，第一電子開關Ql可以為PNP三極管，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3可以為NPN三極管。
[0050]當電池沒有發生過流欠壓的時候，要保證Q2導通而Q3不導通，是通過調節電阻Rl，R2，R3和R4的阻值來實現的。通常情況下，三極管的導通電壓在0.7V左右(具體由三極管的參數決定)，為保證Q2導通，假設電池正常工作的電壓為12V，則Rl和R2的阻值需要
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流通過電阻R5，在R5上產生壓降，由于PMOS管Q4的源極和柵極分別與R5的兩端連接，則在R5上產生的壓降使得Q4的源極和柵極之間滿足?<0 ,則只要R5上的壓降滿足Q4導通的閾值電壓，則Q4導通，Q4導通使得電池的供電通路接通，從而電池能夠正常為電子產品供電。這里假設R2=200 J3Q，R4=500 Jll，則Rl和R3取值12.4 JK，R5取值5 J3Q即可。
[0051]當過流發生時，例如，設定的過流閾值為1A，則此時電阻R7上的壓降要大于等于
0.7V (通常等于0.7V)，則可以使得Ql的發射極和基極電壓相差0.7V以上，從而Ql導通，Ql導通之后，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于0.7V，從而使Q3導通，Q3導通后，使得R2上的電流增加，則Rl上的壓降減小，使Ql從導通轉變為截止，Q2截止后，R5上沒有壓降，則PMOS管Q4截止，則供電通路斷開，實現了對電池過流的保護。前面提到，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于0.7V，同時，R3和R4的分壓還需滿足使得R3上的壓降小于0.7V，則當R4取值500 J3E1，R3取值12.4 J3Q R6取值200 J3Q可滿足上述條件。
[0052]為了使電路是適應于電壓不同的電池，Rl和R3可以使用可變電阻。
[0053]值得注意的是，R7的取值與保護電路的閾值電流相關，如果R7為O, , Ω則當R7上的電流為IA時，R7上的壓降為0.7V，則可以滿足Ql導通的條件，則此時，電路的電流保護閾值為認；若1?7為1.40，那么R7上的電路為0.5A時候，Ql的基極和發射極的壓差為
0.7V，則此時，電路的電流保護閾值為0.5A ;可見，通過調節第七電阻R7的阻值，可以設定電路的電流保護閾值，使得保護電路的保護閾值可控。
[0054]如圖6所示，第一電子開關Ql可以為PMOS管，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3可以為NMOS管。
[0055]當電池沒有發生過流欠壓的時候，只要保證Q2導通而Q3不導通即可，這在已知NMOS管的導通電壓時(通常可參考NMOS的參數手冊)，可以通過調節電阻Rl，R2，R3和R4的阻值來實現。假設電池正常工作的電壓為12V，為保證Q2導通，則Rl和R2的阻值需要滿
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足:大于等于NMOS管導通電壓，即使得Rl上的壓降大于等于NMOS管導通電壓，則
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加在NMOS管Q2源極上的電壓與加在柵極上的電壓的壓差大于等于NMOS管導通電壓，從而
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即使得R3上的壓降小于NMOS管Q3的導通電壓，則加在NMOS管Q3源極上的電壓與加在柵極上的電壓的壓差小于NMOS管導通電壓，從而Q3不導通；這樣，當Q2導通時，有電流通過電阻R5，在R5上產生壓降，由于PMOS管Q4的源極和柵極分別與R5的兩端連接，則在R5上產生的壓降使得Q4的源極和柵極之間滿足U依，則只要R5上的壓降滿足Q4導通的閾值電壓，則Q4導通，Q4導通使得電池的放電回路接通，從而電池能夠正常為電子產品供電。
[0056]當過流發生時，例如，設定的過流閾值為1Α，則此時電阻R7上的壓降要大于等于PMOS管Ql的導通電壓，則加在PMOS管Ql源極上的電壓與柵極上的電壓的壓差大于等于PMOS管Ql的導通電壓，可以使得Ql導通，Ql導通之后，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于NMOS管Q3導通電壓，從而使Q3導通，Q3導通后，使得R2上的電流增加，則Rl上的壓降減小，使Ql從導通轉變為截止，Q2截止后，R5上沒有壓降，則PMOS管Q4截止，則供電通路斷開，實現了對電池過流的保護。前面提到，R3和R6的分壓需要使得R3上的壓降大于等于NMOS管導通電壓，同時，R3和R4的分壓還需滿足使得R3上的壓降小于NMOS管導通電壓。
[0057]為了使電路是適應于電壓不同的電池，Rl和R3可以使用可變電阻。
[0058]值得注意的是，R7的取值與保護電路的閾值電流相關，假設PMOS管Ql的導通電壓為A，如果R7為ΑΩ，則當R7上的電流為IA時，R7上的壓降為AV，則可以滿足Ql導通的條件，則此時，電路的電流保護閾值為IA ;若R7為2A Ω那么R7上的電路為0.5A時候，則可以滿足Ql導通的條件，此時，電路的電流保護閾值為0.5A ;可見，通過調節第七電阻R7的阻值，可以設定電路的電流保護閾值，使得保護電路的保護閾值可控。
[0059]綜上可見，本申請實施例提供的電池過流欠壓保護電路，通過第一電子開關Ql，第二電子開關Q2和第三電子開關Q3之間的聯動配合，以及第一至第七電阻的恰當取值，就能夠實現對電池的過流欠壓的保護。當輸出電流大于設定的閾值的時候，R7上的電流增加，使得Ql導通，則通過R3和R6的分壓，使得R3上的壓降增大，則Q3導通，從而R2上的電流增加，Rl上的壓降減小，致使Q2截止，則PMOS管Q4截止，使得電路自動切斷供電通路以保護電池免受過流的損害；當輸出電壓低于設定的閾值的時候，使得Rl上的壓降減小，則Q2截止，從而POMS管Q4截止，則電路也會自切斷供電通路以保護電池免受欠壓的損害；與現有技術的過流欠壓保護電路相比，本電路僅依靠電子開關和電阻實現，設計簡單成本低廉，并且完全靠硬件電路實現保護，反應速度快。
[0060]應當指出的是，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術領域】的普通技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改性、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電池過流欠壓保護電路,包括電池輸入端和輸入地，電池輸出端和輸出地，以及控制電路和一 NMOS管，其中，所述電池輸入端與所述電池輸出端連接，所述NMOS管的源極和漏極串聯于所述輸入地與輸出地之間，所述控制電路控制所述NMOS管的導通和截止實現供電回路的連接和斷開，其特征在于， 所述控制電路包括第一電子開關，第二電子開關和第三電子開關，以及第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，第五電阻，第六電阻和第七電阻；其中， 所述第一電阻和所述第二電阻串聯于所述電池輸入端與所述輸入地之間；所述第三電阻和所述第四電阻串聯于所述電池輸出端與所述輸出地之間； 所述第一電子開關的第一端連接所述NMOS管的源極端，第二端連接所述輸入地，第三端連接所述第六電阻的第一端；所述第六電阻的第一端連接于所述第一電子開關的第三端，第二端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端； 所述第二電子開關的第一端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端，第二端連接所述電池輸入端，第三端連接所述NMOS管的柵極； 所述第五電阻的第一端連接第二電子開關的第三端，第二端連接所述NMOS管的源極；所述第七電阻串聯于所述輸入地和所述NMOS管的源極端之間； 所述第三電子開關的第一端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端，第二端連接所述電池輸出端，第三端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端。
2.根據權利要求1所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第一電子開關為NPN三極管，其第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極； 所述第二電子開關和所述第三電子開關為PNP三極管，其中，第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極。
3.根據權利要求1所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第一電子開關為NMOS管，其第一端為柵極，第二端為源極，第三端為漏極； 所述第二電子開關和所述第三電子開關為PMOS管，其中，第一端為柵極，第二端為源極，第三端為柵極。
4.根據權利要求1所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第七電阻的阻值與電流保護閾值的乘積大于等于所述第一電子開關的導通電壓。
5.根據權利要求1所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第一電阻和所述第二電阻的分壓使得所述第一電阻上的壓降大于等于所述第二電子開關的導通電壓，所述第三電阻和所述第四電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降小于所述第三電子開關的導通電壓，所述第三電阻與第六電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降大于等于所述第三電阻開關的導通電壓。
6.一種電池過流欠壓保護電路，包括電池輸入端和輸入地，電池輸出端和輸出地，以及控制電路和一 PMOS管，其中，所述輸入地與輸出地連接，所述PMOS管的源極和漏極串聯于所述電池輸入端與電池輸出端之間，所述控制電路控制所述PMOS管的導通和截止實現供電通路的連接和斷開，其特征在于， 所述控制電路包括第一電子開關，第二電子開關和第三電子開關，以及第一電阻，第二電阻，第三電阻，第四電阻，第五電阻，第六電阻和第七電阻；其中， 所述第一電阻和所述第二電阻串聯于所述輸入地與所述電池輸入端之間；所述第三電阻和所述第四電阻串聯于所述電池輸出端與所述輸出地之間； 所述第一電子開關的第一端連接所述PMOS管的源極端，第二端連接所述電池輸入端，第三端連接所述第六電阻的第一端；所述第六電阻的第一端連接于所述第一電子開關的第三端，第二端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端； 所述第二電子開關的第一端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端，第二端連接所述輸入地，第三端連接所述PMOS管的柵極； 所述第五電阻的第一端連接第二電子開關的第三端，第二端連接所述PMOS管的源極；所述第七電阻串聯于所述電池輸入端和所述PMOS管的源極端之間； 所述第三電子開關的第一端連接于所述第三電阻和所述第四電阻的連接端，第二端連接所述輸出地，第三端連接于所述第一電阻和所述第二電阻的連接端。
7.根據權利要求6所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第一電子開關為PNP三極管，其第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極； 所述第二電子開關和所述第三電子開關為NPN三極管，其中，第一端為基極，第二端為發射極，第三端為集電極。
8.根據權利要求6所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第一電子開關為PMOS管，其第一端為柵極，第二端為源極，第三端為漏極； 所述第二電子開關和所述第三電子開關為NMOS管，其中，第一端為柵極，第二端為源極，第三端為柵極。
9.根據權利要求6所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第七電阻的阻值與電流保護閾值的乘積大于等于所述第一電子開關的導通電壓。
10.根據權利要求6所述的電池過流欠壓保護電路，其特征在于，所述第一電阻和所述第二電阻的分壓使得所述第一電阻上的壓降大于等于所述第二電子開關的導通電壓，所述第三電阻和所述第四電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降小于所述第三電子開關的導通電壓，所述第三電阻與第六電阻的分壓使得所述第三電阻上的壓降大于等于所述第三電阻開關的導通電壓。
【文檔編號】H02H7/18GK203932985SQ201420355311
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優先權日:2014年6月30日
【發明者】宋超, 杜洋 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司