低壓關斷保護電路的制作方法

本實用新型涉及電池充放電保護領域，特別涉及一種低壓關斷保護電路。

背景技術：

隨著電池使用次數和使用時間的增加，電池的容量不斷下降內阻增大。尤其是電池的過放電將會造成電池容量急劇下降使用壽命縮短，甚至造成電池損壞。因此對電池的放電有必要加以保護。

常見的放電保護電路是對電池的電壓進行實時檢測，當檢測到低于設定電壓時，就關斷電池的放電回路。理論上這種電路是能夠對電池的放電起到保護作用，但實際上并非如此。由于關斷了電池的放電回路，電池電壓又會回升一點，而超過設定的電壓，從而使放電回路又接通，接通以后，又會出現電池電壓低于設定電壓，再關斷電池的放電回路，電池電壓再回升，放電回路再接通，如此反復，最終使電池電壓空載時低于設定電壓而出現過放電。

同雖然這種過放電不會造成電池損壞，但還是會加快電池容量下降速度，縮短使用壽命。尤其是當出現保護時，由于反復地接通、斷開負載的放電回路，對負載設備將造成很大的沖擊，甚至損壞負載設備。也有許多電路采用電池管理集成電路做成電池管理系統電路，雖然能對電池起到很好的保護，但其電路復雜，功能繁瑣且相互交疊，成本也偏高，浪費率也高。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對現有技術對應的不足，提供一種低壓關斷保護電路，其通過合理設置回差，解決了電池保護后電壓升高后又重啟輸出的現象，且生產調試更加靈活，器件更省，成本更低，可為鋰電池、鉛蓄電池避免過放提供保護，延長電池的使用壽命，關斷大功耗用電，提高產品的待機時間，具有很高的實用性。

本實用新型的目的是采用下述方案實現的：一種低壓關斷保護電路，包括電壓采樣電路、比較電路、開關電路和基準穩壓電路，所述基準穩壓電路用于給比較電路提供基準電壓，所述電壓采樣電路包括串聯在電池正極與地之間的第一電阻R1和第二電阻R2，所述比較電路包括運放U1，運放U1的同相輸入端分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端連接在第一電阻R1與第二電阻R2之間，所述第四電阻R4的另一端與運放U1的輸出端連接，運放U1的反相輸入端分別與第六電阻R6的一端、第七電阻R7的一端連接，第六電阻R6的另一端連接基準電壓，第七電阻R7的另一端接地，運放U1的輸出端經第十電阻R10與開關電路的三極管Q1的基極連接，三極管Q1的發射極接地，三極管Q1的集電極分別與MOS管Q2的柵極、第十一電阻R11的一端連接，MOS管Q2的源極、第十一電阻R11的另一端均與電池正極連接，MOS管Q2的漏極與電壓輸出端連接。

所述基準穩壓電路包括三端可調分流基準源U3，所述三端可調分流基準源U3的陽極接地，所述三端可調分流基準源U3的參考極分別與第八電阻R8的一端、第九電阻R9的一端連接，第九電阻R9的另一端接地，第八電阻R8的另一端分別與三端可調分流基準源U3的陰極、第五電阻R5的一端連接，所述第五電阻R5的另一端與電池正極連接，所述三端可調分流基準源U3的陰極與比較電路連接，用于給比較電路提供基準電壓。

本低壓關斷保護電路還包括第一電容C1，所述第一電容C1的一端與電池正極V1連接，第一電容C1的另一端接地。

本低壓關斷保護電路還包括第二電容C2，第二電容C2的一端與三端可調分流基準源U3的陰極連接，第二電容C2的另一端接地。第一電容C1、第二電容C2起濾波作用，讓基準穩定。

本低壓關斷保護電路還包括第三電容C3，第三電容C3的一端連接在第一電阻R1與第二電阻R2之間，第三電容C1的另一端接地。第三電容C3是采樣保持電容，減小比較端變化造成的電壓波動。

本實用新型具有的優點是：由于本實用新型的低壓關斷保護電路的比較電路包括運放U1，運放U1的同相輸入端分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端連接在第一電阻R1與第二電阻R2之間，所述第四電阻R4的另一端與運放U1的輸出端連接，運放U1的反相輸入端分別與第六電阻R6的一端、第七電阻R7的一端連接，第六電阻R6的另一端連接基準電壓，第七電阻R7的另一端接地，運放U1的輸出端經第十電阻R10與開關電路的三極管Q1的基極連接。本實用新型的比較電路采用運放，性能可靠，執行準確穩定，且通過合理設置回差，解決了電池保護后電壓升高后又重啟輸出的現象。

本低壓關斷保護電路的基準穩壓電路包括三端可調分流基準源U3，所述三端可調分流基準源U3的陽極接地，所述三端可調分流基準源U3的參考極分別與第八電阻R8的一端、第九電阻R9的一端連接，第九電阻R9的另一端接地，第八電阻R8的另一端分別與三端可調分流基準源U3的陰極、第五電阻R5的一端連接，所述第五電阻R5的另一端與電池正極連接，所述三端可調分流基準源U3的陰極與比較電路連接，用于給比較電路提供基準電壓，本實用新型的基準穩壓電路使用了三端可調分流基準源,因此基準電壓精確穩定，調試設定靈活。

且本低壓關斷保護電路的低壓關斷點穩定，多種途徑可設定，可通過設定采樣點和基準穩壓點來調試，生產調試更加靈活。

總之，本實用新型可為鋰電池、鉛蓄電池避免過放提供保護，延長電池的使用壽命，關斷大功耗用電，提高產品的待機時間，具有很高的實用性。且本低壓關斷保護電路器件更省，成本更低，通過合理設置回差電路，關斷回路只用了一個MOS管。

附圖說明

圖1為本實用新型的低壓關斷保護電路的電路圖。

具體實施方式

參見圖1，一種低壓關斷保護電路，包括電壓采樣電路、比較電路、開關電路和基準穩壓電路，所述基準穩壓電路用于給比較電路提供基準電壓，所述電壓采樣電路包括串聯在電池正極與地之間的第一電阻R1和第二電阻R2，所述比較電路包括運放U1，運放U1的同相輸入端分別與第三電阻R3的一端、第四電阻R4的一端連接，所述第三電阻R3的另一端連接在第一電阻R1與第二電阻R2之間，所述第四電阻R4的另一端與運放U1的輸出端連接，運放U1的反相輸入端分別與第六電阻R6的一端、第七電阻R7的一端連接，第六電阻R6的另一端連接基準電壓，第七電阻R7的另一端接地，運放U1的輸出端經第十電阻R10與開關電路的三極管Q1的基極連接，三極管Q1的發射極接地，三極管Q1的集電極分別與MOS管Q2的柵極、第十一電阻R11的一端連接，MOS管Q2的源極、第十一電阻R11的另一端均與電池正極連接，MOS管Q2的漏極與電壓輸出端連接。

所述基準穩壓電路包括三端可調分流基準源U3，所述三端可調分流基準源U3的陽極接地，所述三端可調分流基準源U3的參考極分別與第八電阻R8的一端、第九電阻R9的一端連接，第九電阻R9的另一端接地，第八電阻R8的另一端分別與三端可調分流基準源U3的陰極、第五電阻R5的一端連接，所述第五電阻R5的另一端與電池正極連接，所述三端可調分流基準源U3的陰極與比較電路連接，用于給比較電路提供基準電壓。運放U1通過電池給其提供供電電壓。

本低壓關斷保護電路還包括第一電容C1，所述第一電容C1的一端與電池正極V1連接，第一電容C1的另一端接地。本低壓關斷保護電路還包括第二電容C2，第二電容C2的一端與三端可調分流基準源U3的陰極連接，第二電容C2的另一端接地。第一電容C1、第二電容C2起濾波作用，讓基準穩定。

本低壓關斷保護電路還包括第三電容C3，第三電容C3的一端連接在第一電阻R1與第二電阻R2之間，第三電容C1的另一端接地。第三電容C3是采樣保持電容，減小比較端變化造成的電壓波動。

本實用新型的工作原理為：運放U1-由基準電壓分壓確定，保持不變。當電量電壓充足時，U1+> U1-，運放U1輸出為高，Q1導通，將PMOS管Q2-1拉低，Q2導通，電池電壓正常輸出。當電池電壓V1降低，U1+隨之降低，當U1+< U1-時，運放U1輸出為負，Q1截止，PMOS管Q2-1被拉高，Q2截止，關斷輸出。設定電池電壓降低方向V1的臨界點為V1A，U1+> U1-，運放U1輸出為高，輸出的高電平與V1疊加作用決定了U1+ ，當U1+=U1-時，此時V1的電壓為V1A。設定電池電壓升高方向V1的臨界點為V1B，U1+< U1-，運放U1輸出為低，輸出的低電平與V1疊加作用決定了U1+，當U1+=U1-時，此時V1的電壓為V1B。顯然，當共同作用的U1輸出電壓降低時，只有更高的V1電壓才能使U1+=U1-，所以V1B>V1A，V1B與V1A之差即為回差。通過調節R4可以調節回差的大小，解決了頻繁啟動現象。

本低壓關斷保護電路是用于太陽能照明控制器的電池保護，太陽能照明控制器包括充電管理電路、第一穩壓模塊和第二穩壓模塊，所述充電管理電路的輸入端與太陽能板的輸出端連接，充電管理電路的輸出端與電池連接，用于給電池充電。本低壓關斷保護電路設置在電池的輸出端與第二穩壓模塊之間。第二穩壓模塊用于輸出5V電壓。第一穩壓模塊用于輸出12V電壓。第一穩壓模塊的輸入端與太陽能板的輸出端連接，第一穩壓模塊的輸出端分別與12V電壓輸出接口、第二穩壓模塊的輸入端連接，第二穩壓模塊的輸出端與5V電壓輸出接口連接。太陽能照明控制器將太陽能轉換成電能，可用于照明和給電子產品充電。控制器中內置充電保護電路，當有太陽時可直接給光源和電子產品供電，同時也可以給電池充電。當無太陽光時，就由電池給光源和電子產品供電，可用于旅行、抗險救災以及未能通電的貧困山區照明用，具有很好的市場價值和社會意義。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并不用于限制本實用新型，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。