一种锂电池保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及保护电路技术领域，尤其是一种锂电池保护电路。


背景技术：

2.在锂电池的长时间供电过程中，若不加以保护，锂电池往往会出现过度放电的现象，过度放电后的锂电池的使用寿命将大大减少。为了延长锂电池及其组合供电设备的使用寿命，人们通常在电池或者其组合供电设备在电量不足或者是电压过低时，及时控制电池不再供电以避免其过度放电，延长其使用寿命。
3.相关技术中，为了防止过度放电对锂电池的使用寿命的影响，通常会加入电池保护板，但是这些电池保护板，多采用芯片及其外围电路实现的保护功能，有的甚至需要编程实现功能，因此这些电池保护板往往比较复杂，而且成本高，不易实现。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于至少一定程度上解决相关技术中存在的技术问题之一。
5.为此，本实用新型实施例的一个目的在于提供一种锂电池保护电路，该电路通过三极管基极电路上的两个电阻的分压控制电路实现了锂电池低电压输出时保护锂电池的功能。本实用新型仅由少数的电阻电容、三极管及场效应管组成，简化了电路的结构、节省成本的同时还避免了软件编程控制，使电路的功能更加容易实现。
6.为了达到上述技术目的，本实用新型实施例所采取的技术方案包括：
7.一种锂电池保护电路，包括电压输入端、开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻，第七电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二三极管、场效应管和电压输出端；
8.所述电压输入端与所述开关的一端、所述场效应管的漏极连接；所述电压输入端通过串联所述第六电阻接入所述第二三极管的集电极；所述电压输入端用于接入电源；
9.所述开关的另一端与所述第一二极管正极串联；所述第一二极管的负极与所述第五电阻串联后接入所述第二三极管的基极；所述第二电容的一端与所述第四电阻的一端并联接地；所述第二电容的另一端与所述第四电阻的另一端、所述第一三极管的集电极并联后接入所述第二三极管的基极；所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的发射极并联后与所述第七电阻串联接地；
10.所述第一电阻的一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一电阻的另一端与所述第三电阻串联接入所述第一三极管的基极；所述第一电容的一端与所述第二电阻的一端并联后接地，所述第一电容的另一端与所述第二电阻的另一端接入所述第一电阻的另一端；
11.所述第二三极管的集电极与所述场效应管的栅极连接；所述场效应管的源极与所述第二二极管的正极、所述电压输出端连接，所述第二二极管的负极与所述第一二极管的负极连接。
12.另外，根据本实用新型上述实施例的一种锂电池保护电路，还可以有以下附加的技术特征：
13.可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述开关为单键开关。
14.可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一三极管与所述第二三极管为npn管或者pnp管中的一种。
15.可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一电阻的阻值为5.1mω；所述第四电阻的阻值为510kω；所述第五电阻的阻值为1mω。
16.可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述第一电容的参数为1uf。
17.可选地，在本实用新型的一个实施例中，所述场效应管为n沟道场效应管或p沟道场效应管的一种。
18.本实用新型的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到：
19.本实用新型实施例中的电路通过该电路通过三极管基极电路上的两个电阻的分压控制电路实现了锂电池低电压输出时保护锂电池的功能。本实用新型仅由少数的电阻电容、三极管及场效应管组成，简化了电路的结构、节省成本的同时还避免了软件编程控制，使电路的功能更加容易实现。
附图说明
20.图1为本实用新型中一种具体实施例中锂电池保护电路的电路图。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“距离”、“上”、“下”、“左”、“右”“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.参照图1，本技术实施例中提供一种锂电池保护电路，该电路包括电压输入端vin、开关s1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6，第七电阻r7、第一电容c1、第二电容c2、第一二极管d1、第二二极管d2、第一三极管q1、第二三极
管q2、场效应管q3和电压输出端vout；电压输入端vin与开关s1的一端，场效应管q3的漏极连接；电压输入端vin通过串联第六电阻r6接入第二三极管q2的集电极；电压输入端vin可接入锂电池或者其组合供电设备；开关s1的另一端与第一二极管d1，第五电阻r5串联后接入第二三极管q2的基极；第二电容c2的一端与第四电阻r4的一端并联接地；第二电容c2的另一端与第四电阻r4的另一端，第一三极管q1的集电极并联后接入第二三极管q2的基极；第一三极管q1的发射极与第二三极管q2的发射极并联后与第七电阻r7串联接地；第一电阻r1的一端与第一二极管d1的阳极连接，第一电阻r1的另一端与第三电阻r3串联后接入第一三极管q1的基极；第一电容c1的一端与第二电阻r2的一端并联后接地，第一电容c1的另一端与第二电阻r2的另一端接入第一电阻r1的另一端；第二三极管q2的集电极与场效应管q3的栅极直接连接；场效应管q3的源极与第二二极管d2的正极、所述电压输出端vout连接，第二二极管d2的负极与第一二极管d1的负极连接。
25.具体地，在本实施例中，由于第一三极管q1，第二三极管q2和场效应管q3实现的是小电流控制大电流的作用，因此第一三极管q1与第二三极管q2可以选用pnp或者npn中的一种，场效应管q3可以需用n沟道或者p沟道的一种，但是对应的电路接法需根据具体的调整。为了节省电路的空间，进一步简化电路，本实施例开关s1选用的单键开关。由于本实施例第四电阻r4与第五电阻r5是串联接地，第四电阻r4与第五电阻r5的连接节点的电位决定了电路低压保护的阈值，在本实施例中，因为需要设定阈值为3.3v，因此第四电阻r4的阻值选用510kω，第五电阻r5的阻值选用1mω，而使用人员可根据低电压阈值的具体需求调整第四电阻r4与第五电阻r5的阻值的比值，而第一电容c1和第一电阻r1的参数决定了长按开关实现挂机的操作时间，本实施例中，长按时间为1秒，故第一电容c1的容值为10uf，第一电阻r1的阻值为5.1mω，若想长按时间设定为3秒，第一电容c1的容值可为10uf，第一电阻r1的阻值为10mω，第一电容c1和第一电阻r1可根据相关人员的需求进行对应的参数选择与调整。
26.进一步地，当电路处于初始状态，开关未作任何动作时，第一三极管q1、第二三极管q2和场效应管q3均处于截止状态，输出端vout无电压输出。此时相关人员短按下单键开关s1时，第一电阻r1和第一电容c1的时间常数设置的比较大，所以第一三极管q1没有立刻导通，而是第二三极管q2先导通，第二三极管q2导通后，其发射极电流在发射极串联的第七电阻r7上产生压降，正是这个压降使得第一三极管q1的发射结处于反相偏置状态，进一步保证了整个电路处于第一三极管q1截止，第二三极管q2导通的稳定状态。进而使场效应管q3导通。场效应管q3导通后电源输出端vout的电平变成高电平，通过第二二极管d2反馈回来的高电平实现自锁，使第二三极管q2一直保持导通状态，进而使场效应管q3也一直处于导通状态，则整个电路为开机状态。
27.当长按下单键开关s1时，长按生效时间与第一电阻r1和第一电容c1的时间常数有关，时间常数越大则需要长按的时间越长。当长按单键开关s1直到第一三极管q1的基极电压超过高电平翻转阈值，第一三极管q1导通，其集电极电压变低，使得第二三极管q2因失去基极偏流而截止。同时，第一三极管q1的发射极电流在发射极串联的第七电阻r7上产生的压降使得第二三极管q2的发射结处于反向偏置状态，进一步保证了电路处于稳定的第一三极管q1导通，三极管q2截止的状态。第二三极管q2截止，场效应管q3也截止，电压不再输出，电路处于关机状态。
28.低电关机的阈值电压由第四电阻r4、第五电阻r5的分压比例决定。相关人员可调
整第四电阻r4,第五电阻r5的电阻阻值的比例设定对应的关机电压阈值，在开机状态下，当电压输入端vin的输入电压低于相关人员预设的阈值电压，则第二三极管q2无法再维持导通状态，进而场效应管q3截止，电路关断，进入关机状态，进而实现了电路的保护功能。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“长按”、应做广义理解，例如，可以是长触，也可以是持续按下；可对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.在本说明书的描述中，参考术语的描述意指结合实施方式或示例描述的具体结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
31.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。