專利名稱：一種直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源和電源保護(hù)，特別涉及直流電源的智能保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前，通常的電池保護(hù)電路，結(jié)構(gòu)如

圖1所示，由兩個(gè)場效應(yīng)晶體管(MOSFET)Q1、Q2和一個(gè)控制IC外加一些阻容元件構(gòu)成，該控制IC可選不同廠家和類型的各種專用電池保護(hù)集成IC。所述電池保護(hù)集成IC負(fù)責(zé)監(jiān)測電池電壓，并控制Q1、Q2的柵極，Q1、Q2在電路中起開關(guān)作用，分別控制著充電回路與放電回路的導(dǎo)通與關(guān)斷，其基本工作原理如下(一)正常工作狀態(tài)在正常充、放電時(shí)，電路中電池保護(hù)集成IC的DSG與CHG腳低電平，場效應(yīng)晶體管Q1、Q2、Q3都導(dǎo)通。充電電流從輸出/入端BATERY+流入，經(jīng)場效應(yīng)晶體管Q1、Q2向電池充電后由輸出/入端BATERY-流出。正常放電時(shí)，電流經(jīng)輸出/入端BATERY-及場效應(yīng)晶體管Q2、Q1流向電池負(fù)極，其電流方向與充電電流方向相反。由于場效應(yīng)晶體管Q1、Q2的導(dǎo)通電阻Rds很小，此狀態(tài)下的損耗很小。
(二)過充電保護(hù)電池在被充電初期為恒流充電，隨著充電時(shí)間的延長，電池電壓亦會上升，在此過程中當(dāng)電池保護(hù)集成IC檢測到電池電壓達(dá)到過充電檢測電壓(該數(shù)值由電池保護(hù)集成IC決定)時(shí)，則CHG腳由低電壓轉(zhuǎn)為高電壓，使控制充電的場效應(yīng)晶體管Q2柵極為關(guān)斷狀態(tài)，從而切斷充電回路，使充電器無法對電池進(jìn)行充電起到保護(hù)作用。
(三)過放電保護(hù)過放電保護(hù)是在電池電壓變低時(shí)停止對負(fù)載放電。當(dāng)電池對負(fù)載放電時(shí)，其電壓亦隨放電過程而逐漸降低，當(dāng)電池電壓降至過放檢測電壓以下時(shí)，其容量已經(jīng)完全放光，如果電池繼續(xù)放電，則會造成電池的永久性損壞。所以當(dāng)電池保護(hù)集成IC檢測到電池電壓低于過放點(diǎn)檢測電壓時(shí)，其DSG腳由低電壓轉(zhuǎn)為高電壓，使場效應(yīng)晶體管Q1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷從而切斷放電回路，起到保護(hù)電池的作用。
(四)過電流保護(hù)及短路保護(hù)過電流保護(hù)是在消耗大電流時(shí)停止對負(fù)載的放電，此功能的目的在于保護(hù)電池及場效應(yīng)晶體管MOSFET，確保電池在工作狀態(tài)下的安全性。在正常放電過程時(shí)，電流經(jīng)過場效應(yīng)晶體管Q1、Q2因?yàn)閷?dǎo)通阻抗會在其兩端產(chǎn)生壓降，此時(shí)若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓Ｊ够芈冯娏髟龃螅?dāng)電流猛增使得電壓亦增加到電池保護(hù)集成IC決定的電壓值時(shí)，電池保護(hù)集成IC的DSG腳迅速由低電壓轉(zhuǎn)為高電壓使場效應(yīng)晶體管Q1關(guān)斷從而切斷放電回路，回路電流變?yōu)榱?。同理，?dāng)負(fù)載短路時(shí)回路電流猛增，而電壓增加到電池保護(hù)集成IC決定的電壓值時(shí)，場效應(yīng)晶體管Q1會由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，避免對電路中電池保護(hù)集成IC及場效應(yīng)晶體管MOSFET的永久性損壞。
該電池保護(hù)電路輸出/入端短路時(shí)，致使電池保護(hù)集成IC的DSG腳變高電壓使場效應(yīng)晶體管Q1關(guān)斷，電路不能再向電池充放電；輸出/入端不再短路后，該保護(hù)電路無法檢測、不能主動使Q1導(dǎo)通，而需要人工復(fù)位或斷電重啟使電池保護(hù)集成IC重新工作導(dǎo)通Q1。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是，如何在目前電池保護(hù)電路的短路關(guān)斷電路的基礎(chǔ)上使它還可以智能檢測短路恢復(fù)情況，并根據(jù)負(fù)載不再短路的情況自動導(dǎo)通電源電路。
本實(shí)用新型上述技術(shù)問題這樣解決，提供一種直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路，包括依次電連接的過流檢測單元、控制單元以及連接電源正極和負(fù)載對應(yīng)端的受控開關(guān)，其特征在于，還包括串聯(lián)的電阻和電容C4，其一端通過所述電阻與電源正極連接，另一端通過所述電容C4與負(fù)載連接；所述電容C4對應(yīng)與負(fù)載連接一端的另一端與所述控制單元連接。
按照本實(shí)用新型提供的自恢復(fù)電路，所述受控開關(guān)包括但不限制于場效應(yīng)晶體管和繼電器開關(guān)。
按照本實(shí)用新型提供的自恢復(fù)電路，所述電阻包括但不限制復(fù)合電阻R4和R5。
按照本實(shí)用新型提供的自恢復(fù)電路，該自恢復(fù)電路是電池保護(hù)板/電池保護(hù)電路的一部分，該電池保護(hù)板/電池保護(hù)電路包括電池保護(hù)集成IC，所述受控開關(guān)是串聯(lián)的場效應(yīng)晶體管Q1和Q2，所述控制單元和過流檢測單元內(nèi)置于所述電池保護(hù)集成IC中，場效應(yīng)晶體管Q1的受控端與所述電池保護(hù)集成IC連接，還包括二極管D2，該二極管D2與所述電阻并聯(lián)，其陽極連接電源正極；場效應(yīng)晶體管Q3，場效應(yīng)晶體管Q2的受控端通過場效應(yīng)晶體管Q3與所述電池保護(hù)集成IC連接，場效應(yīng)晶體管Q3與電源正極連接；場效應(yīng)晶體管Q4，一端連接在場效應(yīng)晶體管Q1和Q2之間，另一端通過電阻R7連接所述電容C4對應(yīng)與負(fù)載連接一端的另一端，其受控端通過電阻R8與所述電池保護(hù)集成IC連接。
按照本實(shí)用新型提供的自恢復(fù)電路，該自恢復(fù)電路可應(yīng)用在包括但不限制于電池保護(hù)電路的范圍。
本實(shí)用新型提供的直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路，利用電容電氣特性檢測人工去除或自動消失負(fù)載短路的動作在一端輸出較其充電電壓電源更高的瞬間電壓，進(jìn)而帶動控制單元控制開關(guān)由關(guān)斷變成導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)電源電路短路帶載自啟動；該電路可廣泛利用在電池保護(hù)板及其他相關(guān)產(chǎn)品上。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是目前通常的電池保護(hù)電路的原理示意圖。
圖2是本實(shí)用新型提供的直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路的原理框圖。
圖3是與圖1對應(yīng)的電池保護(hù)電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
首先，說明本實(shí)用新型的基礎(chǔ)直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路，其具體結(jié)構(gòu)如圖2，包括電源1、控制單元2、過流檢測單元3和負(fù)載4，還包括電容C4以及電阻R4和R5，其工作狀態(tài)如下(一)場效應(yīng)晶體管Q1正常導(dǎo)通，電容C4兩端電壓基本一致，電容C4不充電。
(二)負(fù)載短路，過流檢測單元3檢測到電流過大轉(zhuǎn)送信號給控制單元2，控制單元2根據(jù)關(guān)斷該信號場效應(yīng)晶體管Q1；此時(shí)，電容C4一端仍與電源連接，而與電源輸出對應(yīng)的另一端等效接地，電容C4充電。
(三)去除短路，電容C4放電，產(chǎn)生瞬間高壓，控制單元2根據(jù)該瞬間高壓信號恢復(fù)導(dǎo)通場效應(yīng)晶體管Q1，電路恢復(fù)工作。
進(jìn)一步，說明本實(shí)用新型具短路帶載自啟動的電池保護(hù)板/電池保護(hù)電路，結(jié)構(gòu)如圖3所示，該電路在通常電池保護(hù)電路的基礎(chǔ)上，還包括二極管D2、電阻R4、電阻R5、電容C4以及場效應(yīng)晶體管Q3、Q4和電阻R7、R8，在該實(shí)施例中，其電池保護(hù)集成IC可采用不同公司的同類產(chǎn)品。
(一)這部分新增電路的連接關(guān)系如下二極管D2負(fù)極的連接電阻R4的一端、電容C3的一端，二極管D2的正極與電阻R5的一端、電容C4的一端及電阻R7的一端相連接，電阻R4的另一端與電阻R5的另一端相連接，電容C4的另一端與輸入端BATTERY+、電容C3的另一端、場效應(yīng)晶體管Q2的源極及電阻R6的一端相連接，電阻R7的另一端與電池保護(hù)集成IC的CSH腳、場效應(yīng)晶體管Q4的源極相連接，場效應(yīng)晶體管Q4的漏極與場效應(yīng)晶體管Q1的源極、Q2的漏極相連接，場效應(yīng)晶體管Q4的柵極與電阻R8的一端相連接，電阻R8的另一端連接電池保護(hù)集成IC的DSG腳、場效應(yīng)晶體管Q1的柵極。
(二)本實(shí)用新型電池保護(hù)板/電池保護(hù)電路短路帶載啟動的基本工作原理電池保護(hù)板在正常工作時(shí)，電池保護(hù)集成IC的CHG、DSG腳為低電壓，場效應(yīng)晶體管Q1、Q2、Q3導(dǎo)通；當(dāng)輸出/入端BATTERY+和輸出/入端BATTERY-之間短路時(shí)，回路電流猛增使得電池保護(hù)集成IC的DSG腳迅速由低電壓轉(zhuǎn)為高電壓，因而場效應(yīng)晶體管Q1關(guān)斷從而切斷放電回路，回路電流變?yōu)榱?。此時(shí)場效應(yīng)晶體管Q4柵極為高電平，場效應(yīng)晶體管Q4關(guān)斷，電容C4通過電阻R4、R5被充電，電容C4與二極管D2電連接的腳，其電壓提升為電池電壓；在去掉短路動作的瞬間，電容C4與二極管D2電連接的腳，其電壓在瞬間被提升至大于電池電壓，導(dǎo)致二極管D2導(dǎo)通，從而使電池保護(hù)集成IC重新動作，電池保護(hù)電路恢復(fù)正常工作，因而實(shí)現(xiàn)了電路短路過后能自行帶載啟動的功能。
權(quán)利要求1.一種直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路，包括依次電連接的過流檢測單元(3)、控制單元(2)以及連接電源(1)正極和負(fù)載(4)對應(yīng)端的受控開關(guān)(5)，其特征在于，還包括串聯(lián)的電阻和電容C4，其一端通過所述電阻與電源正極連接，另一端通過所述電容C4與負(fù)載連接；所述電容C4對應(yīng)與負(fù)載連接一端的另一端與所述控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自恢復(fù)電路，其特征在于，所述受控開關(guān)是場效應(yīng)晶體管Q1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述自恢復(fù)電路，其特征在于，所述受控開關(guān)是繼電器開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述自恢復(fù)電路，其特征在于，所述電阻是復(fù)合電阻R4和R5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述自恢復(fù)電路，其特征在于，該自恢復(fù)電路是電池保護(hù)板/電池保護(hù)電路的一部分，該電池保護(hù)板/電池保護(hù)電路包括電池保護(hù)集成IC，所述受控開關(guān)是串聯(lián)的場效應(yīng)晶體管Q1和Q2，所述控制單元和過流檢測單元內(nèi)置于所述電池保護(hù)集成IC中，場效應(yīng)晶體管Q1的受控端與所述電池保護(hù)集成IC連接，還包括二極管D2，該二極管D2與所述電阻并聯(lián)，其陽極連接電源正極；場效應(yīng)晶體管Q3，場效應(yīng)晶體管Q2的受控端通過場效應(yīng)晶體管Q3與所述電池保護(hù)集成IC連接，場效應(yīng)晶體管Q3與電源正極連接；場效應(yīng)晶體管Q4，一端連接在場效應(yīng)晶體管Q1和Q2之間，另一端通過電阻R7連接所述電容C4對應(yīng)與負(fù)載連接一端的另一端，其受控端通過電阻R8與所述電池保護(hù)集成IC連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及了一種直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路，包括依次電連接的過流檢測單元(3)、控制單元(2)以及連接電源(1)正極和負(fù)載(4)對應(yīng)端的受控開關(guān)(5)，其特征在于，還包括串聯(lián)的電阻和電容C4，其一端通過所述電阻與電源正極連接，另一端通過所述電容C4與負(fù)載連接；所述電容C4對應(yīng)與負(fù)載連接一端的另一端與所述控制單元連接。這種直流電源負(fù)載短路自恢復(fù)電路，利用電容電氣特性檢測人工去除或自動消失負(fù)載短路的動作在一端輸出較其充電電壓電源更高的瞬間電壓，進(jìn)而控制開關(guān)由關(guān)斷變成導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)電源電路短路帶載自啟動；該電路可廣泛利用在電池保護(hù)板及其他產(chǎn)品上。
文檔編號H02H7/18GK2840439SQ20052006571
公開日2006年11月22日 申請日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者林樂民, 劉增宏 申請人:深圳桑達(dá)百利電器有限公司