本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

電池充電管理電路用于輸入電源對電池的充電控制，起到非常重要的作用。若輸入電源或者電池反接極有可能損壞充電電路以及電池，甚至導(dǎo)致電池的爆炸，引起火災(zāi)等更嚴(yán)重的情況。同時，在以電池作為負(fù)載的電路中，如果沒有防倒灌電路，當(dāng)沒有輸入電源時，電池還會繼續(xù)給充電管理電路供電，這樣會使電池的電量白白浪費(fèi)了，特別在大電流的充電設(shè)備中，沒有防倒灌電路甚至?xí)Τ潆婋娐吩斐捎谰眯該p壞。因此防反接防倒灌保護(hù)電路在充電管理電路中是非常重要的。

現(xiàn)有技術(shù)中的充電管理電路，一般使用二極管或者M(jìn)OS管來實(shí)現(xiàn)防反接防倒灌保護(hù)電路。如果采用二極管來實(shí)現(xiàn)防反接防倒灌保護(hù)電路時，由于二極管正向?qū)▔航递^大，在低電壓大電流的應(yīng)用中，在二極管上損失的能量很大，降低了電池充電管理電路的效率。MOS管因?yàn)槠鋵?dǎo)通電阻特別小，因此非常適合替代二極管實(shí)現(xiàn)防反接防倒灌保護(hù)電路，但是由于MOS管導(dǎo)通后需要額外的電路來進(jìn)行關(guān)斷，通常需要借助于復(fù)雜的模擬電路或者M(jìn)CU來實(shí)現(xiàn)，這就增加了整體的成本和功耗，并且如需在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加其它保護(hù)電路會非常困難，可擴(kuò)展性不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有充電防反接防倒灌保護(hù)電路成本高，損耗大，可拓展性不強(qiáng)的問題，提供一種應(yīng)用于充電的低損耗、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用方便且具有很好可擴(kuò)展性的防反接防倒灌保護(hù)電路，能夠防止輸入電源與電池的反接，還能防止電池電壓高于輸入電源電壓時產(chǎn)生的倒灌電流。

一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路，電壓比較模塊4、執(zhí)行模塊5、防反接控制模塊6；所述的防反接控制模塊6兩端分別于電源1的負(fù)極與電池2的負(fù)極相連；所述的電壓比較模塊4由比較器41、電壓采集電路、比較器供電電路、限流保護(hù)電阻45組成；所述的執(zhí)行模塊5分別與充電管理模塊3、電源1的負(fù)極相連、第一MOS管63的源極、柵極相連；

所述的電壓比較模塊4的比較器41由比較器供電電路連接在電源1上；電源1正極與比較器41之間還設(shè)有二極管；所述的電壓采集電路包括電源電壓采集電路42、電池電壓采集電路43；所述的電源電壓采集電路42、電池電壓采集電路43分別包括一組兩個串聯(lián)的采樣電阻，兩個電阻的中間分別與比較器41的正向輸入端和負(fù)向輸入端相連；所述的兩組電阻的比值相等；

所述的比較器41的輸出端還連接有限流保護(hù)電阻45；

所述的防反接控制模塊6包括：第一二極管61、第二二極管62、第一MOS管63；所述的第一二極管61的陽極連接在電源1的負(fù)極；第二二極管62的陽極連接在電池2的負(fù)極；第一二極管61、第二二極管62的陰極相連，且同時與第一MOS管63的柵極相連；

所述的執(zhí)行模塊5包括第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53、電阻54；三個MOS管的柵極、源極相互連接；三個MOS管的柵極、源極與電阻54并聯(lián)連接；三個MOS管的柵極與限流保護(hù)電阻45串連；所述的第二MOS管51的漏極與充電管理模塊3的接地端相連；所述的第三MOS管52的漏極與電池2的負(fù)極相連；所述的第四MOS管53的漏極與電源1的負(fù)極相連；

還包括限壓保護(hù)模塊7、限流保護(hù)模塊8；

所述的限壓保護(hù)模塊7包括：限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74、限壓模塊比較器72、限壓模塊二極管71；所述的限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74并聯(lián)在電池2的兩端；限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74的中間與限壓模塊比較器72的正向輸入端相連；所述的限壓模塊比較器72的負(fù)向輸入端與電壓基準(zhǔn)相連；所述的限壓模塊比較器72的輸出端與限壓模塊二極管71的陽極相連；所述的限壓模塊二極管71的陰極與第一MOS管63的柵極相連；

所述的限流保護(hù)模塊8包括：限流模塊第一電阻82、限流模塊二極管81、限流模塊比較器83；所述的限流模塊比較器83的負(fù)向輸入端與電流基準(zhǔn)相連；所述的限流模塊比較器83的正向輸入端與限流模塊第一電阻82的一端相連，同時與電池2的負(fù)極相連；所述的限流模塊第一電阻82的另一端與第三MOS管52的漏極相連；所述的輸出端與限流模塊二極管81的陽極相連；所述的限流模塊二極管81的陰極與第一MOS管63的柵極相連。

本發(fā)明提供了一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路包括：電源、電池，還包括：充電管理模塊、電壓比較模塊、執(zhí)行模塊、防反接控制模塊；所述的充電管理模塊與電源、電池串聯(lián)；充電管理模塊的輸入端與電源的正極相連接，充電管理模塊的輸出端與電池的正極相連接；所述的防反接控制模塊兩端分別于電源的負(fù)極與電池的負(fù)極相連；所述的電壓比較模塊包括：比較器、電壓采集電路、比較器供電電路、限流保護(hù)電阻；所述的執(zhí)行模塊分別與充電管理模塊、電源的負(fù)極相連、第一MOS管的源極、柵極相連；本發(fā)明具有低損耗、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用方便且具有很好可擴(kuò)展性的特點(diǎn)，能夠防止輸入與電池的反接，還能防止電池電壓高于輸入電源電壓時產(chǎn)生倒灌電流。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種充電防反接防倒灌保護(hù)電路電路圖；

圖2為本發(fā)明一種充電防反接防倒灌保護(hù)電路電路圖；

圖3為本發(fā)明一種充電防反接防倒灌保護(hù)電路拓展后的電路圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路

一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路，包括：電源1、電池2、充電管理模塊3、電壓比較模塊4、執(zhí)行模塊5、防反接控制模塊6；

所述的電源1設(shè)置在電池充電防反接防倒灌保護(hù)電路的輸入端，電池2設(shè)置在電池充電防反接防倒灌保護(hù)電路的輸出端；

所述的充電管理模塊3與電源1、電池2串聯(lián)。充電管理模塊3的輸入端與電源1的正極相連接，充電管理模塊3的輸出端與電池2的正極相連接；

所述的電壓比較模塊4包括：比較器41、電源電壓采集電路42、電池電壓采集電路43、比較器供電電路、限流保護(hù)電阻45；

所述的比較器41由比較器供電電路連接在電源1上；電源1正極與比較器41之間還設(shè)有二極管44；二極管44的陽極與電源1的正極相連；

所述的電源電壓采集電路42包括第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422；第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422串聯(lián)；第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422的中間與比較器41的正向輸入端相連；

所述的電池電壓采集電路43包括第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432；第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432串聯(lián)；第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432的中間與比較器41的負(fù)向輸入端相連；

所述的第一電源采樣電阻421和第二電源采樣電阻422的比值與第一電池采樣電阻431和第二電池采樣電阻432的比值相等；

所述的電源電壓采集電路42并聯(lián)在電源1兩端；電池電壓采集電路43的低電勢端與電源電壓采集電路42的低電勢端相連，所述的電池電壓采集電路43的另一端與電池2的正極相連；

所述的比較器41的輸出端還連接有限流保護(hù)電阻45；

所述的防反接控制模塊6包括第一二極管61、第二二極管62、第一MOS管63；

所述的第一二極管61的陽極連接在電源1的負(fù)極；第二二極管62的陽極連接在電池2的負(fù)極；第一二極管61、第二二極管62的陰極相連，且同時與第一MOS管63的柵極相連；

所述的執(zhí)行模塊5包括第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53、電阻54；

所述的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極、源極相互連接；電阻54與第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極、源極并聯(lián)連接；再與第一MOS管63的源極、柵極相連；

所述的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極與限流保護(hù)電阻45相連；

所述的第二MOS管51的漏極與充電管理模塊3的接地端相連；

所述的第三MOS管52的漏極與電池2的負(fù)極相連；

所述的第四MOS管53的漏極與電源1的負(fù)極相連。

使用時，第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53三個MOS管的源級以及柵極連接在一起，由同一個控制信號來同時控制這三個MOS管。當(dāng)這三個MOS管同時關(guān)閉時電源1、電池2、充電管理模塊3彼此之間無法構(gòu)成回路，從而起到保護(hù)作用。

當(dāng)電源1電壓高于電池2電壓，電源1、電池2正常連接到電路中，比較器供電電路正常供電，比較器41的正向輸入端的電壓高于負(fù)向輸入端電壓，比較器41輸出高電平，控制執(zhí)行模塊5的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極為高電平，三個MOS管導(dǎo)通；電路正常工作，充電管理模塊3正常工作，控制電池的充電；

當(dāng)電源1電壓低于電池2電壓時，比較器供電電路正常供電，比較器41的正向輸入端的電壓低于負(fù)向輸入端電壓，比較器41輸出低電平，控制執(zhí)行模塊5的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極為低電平，MOS管不導(dǎo)通，充電電路整體斷開，電池不充電；

第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422與第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432分別對電源1和電池2兩端電壓進(jìn)行分壓送入比較器41中進(jìn)行比較，只有當(dāng)輸入電壓正向輸入端的電壓高于負(fù)向輸入端電壓時候才會打開第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53，即電源1電壓低于電池2電壓時就會關(guān)閉；

當(dāng)電源1的正負(fù)極接反時，第一二極管61陽極電壓會高于第一MOS管63的源極電壓，從而會導(dǎo)通第一MOS管63，關(guān)閉第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53，起到電源反接保護(hù)作用；

當(dāng)電池2的正負(fù)極接反時，第二二極管62陽極電壓會高于第一MOS管63的源極電壓，從而會導(dǎo)通第一MOS管63，關(guān)閉第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53，起到電池反接保護(hù)作用。

實(shí)施例2：一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路

一種防反接防倒灌電池充電保護(hù)電路，包括：電源1、電池2、充電管理模塊3、電壓比較模塊4、執(zhí)行模塊5、防反接控制模塊6、限壓保護(hù)模塊7、限流保護(hù)模塊8；

所述的電源1設(shè)置在電池充電防反接防倒灌保護(hù)電路的輸入端，電池2設(shè)置在電池充電防反接防倒灌保護(hù)電路的輸出端；

所述的充電管理模塊3與電源1、電池2串聯(lián)。充電管理模塊3的輸入端與電源1的正極相連接，充電管理模塊3的輸出端與電池2的正極相連接；

所述的電壓比較模塊4包括：比較器41、電源電壓采集電路42、電池電壓采集電路43、比較器供電電路、限流保護(hù)電阻45；

所述的比較器41由比較器供電電路連接在電源1上；電源1正極與比較器41之間還設(shè)有二極管44；二極管44的陽極與電源1的正極相連；

所述的電源電壓采集電路42包括第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422；第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422串聯(lián)；第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422的中間與比較器41的正向輸入端相連；

所述的電池電壓采集電路43包括第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432；第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432串聯(lián)；第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432的中間與比較器41的負(fù)向輸入端相連；

所述的第一電源采樣電阻421和第二電源采樣電阻422的比值與第一電池采樣電阻431和第二電池采樣電阻432的比值相等；

所述的電源電壓采集電路42并聯(lián)在電源1兩端；電池電壓采集電路43的低電勢端與電源電壓采集電路42的低電勢端相連，所述的電池電壓采集電路43的另一端與電池2的正極相連；

所述的比較器41的輸出端還連接有限流保護(hù)電阻45；

所述的防反接控制模塊6包括第一二極管61、第二二極管62、第一MOS管63；

所述的第一二極管61的陽極連接在電源1的負(fù)極；第二二極管62的陽極連接在電池2的負(fù)極；第一二極管61、第二二極管62的陰極相連，且同時與第一MOS管63的柵極相連；

所述的執(zhí)行模塊5包括第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53、電阻54；

所述的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極、源極相互連接；電阻54與第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極、源極并聯(lián)連接；再與第一MOS管63的源極、柵極相連；

所述的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極與限流保護(hù)電阻45相連；

所述的第二MOS管51的漏極與充電管理模塊3的接地端相連；

所述的第三MOS管52的漏極與電池2的負(fù)極相連；

所述的第四MOS管53的漏極與電源1的負(fù)極相連；

所述的限壓保護(hù)模塊7包括：限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74、限壓模塊比較器72、限壓模塊二極管71；

所述的限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74并聯(lián)在電池2的兩端；限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74的中間與限壓模塊比較器72的正向輸入端相連；

所述的限壓模塊比較器72的負(fù)向輸入端與電壓基準(zhǔn)相連；

所述的限壓模塊比較器72的輸出端與限壓模塊二極管71的陽極相連；

所述的限壓模塊二極管71的陰極與第一MOS管63的柵極相連；

所述的限流保護(hù)模塊8包括：限流模塊第一電阻82、限流模塊二極管81、限流模塊比較器83；

所述的限流模塊比較器83的負(fù)向輸入端與電流基準(zhǔn)相連；

所述的限流模塊比較器83的正向輸入端與限流模塊第一電阻82的一端相連，同時與電池2的負(fù)極相連；

所述的限流模塊第一電阻82的另一端與第三MOS管52的漏極相連；

所述的輸出端與限流模塊二極管81的陽極相連；

所述的限流模塊二極管81的陰極與第一MOS管63的柵極相連。

使用時，第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53三個MOS管的源級以及柵極連接在一起，由同一個控制信號來同時控制這三個MOS管。當(dāng)這三個MOS管同時關(guān)閉時電源1、電池2、充電管理模塊3彼此之間無法構(gòu)成回路，從而起到保護(hù)作用；

當(dāng)電源1電壓高于電池2電壓，電源1、電池2正常連接到電路中，比較器供電電路正常供電，比較器41的正向輸入端的電壓高于負(fù)向輸入端電壓，比較器41輸出高電平，控制執(zhí)行模塊5的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極為高電平，三個MOS管導(dǎo)通；電路正常工作，充電管理模塊3正常工作，控制電池的充電；

當(dāng)電源1電壓低于電池2電壓時，比較器供電電路正常供電，比較器41的正向輸入端的電壓低于負(fù)向輸入端電壓，比較器41輸出低電平，控制執(zhí)行模塊5的第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53的柵極為低電平，MOS管不導(dǎo)通，充電電路整體斷開，電池不充電；

第一電源采樣電阻421、第二電源采樣電阻422與第一電池采樣電阻431、第二電池采樣電阻432分別對電源1和電池2兩端電壓進(jìn)行分壓送入比較器41中進(jìn)行比較，只有當(dāng)輸入電壓正向輸入端的電壓高于負(fù)向輸入端電壓時候才會打開第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53，即電源1電壓低于電池2電壓時就會關(guān)閉；

當(dāng)電源1的正負(fù)極接反時，第一二極管61陽極電壓會高于第一MOS管63的源極電壓，從而會導(dǎo)通第一MOS管63，關(guān)閉第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53，起到電源反接保護(hù)作用；

當(dāng)電池2的正負(fù)極接反時，第二二極管62陽極電壓會高于第一MOS管63的源極電壓，從而會導(dǎo)通第一MOS管63，關(guān)閉第二MOS管51、第三MOS管52、第四MOS管53，起到電池反接保護(hù)作用；

限壓保護(hù)模塊7的限壓模塊第一電阻73、限壓模塊第二電阻74采集電池2兩端的電壓，進(jìn)行分壓，并輸送至限壓模塊比較器72的正向輸入端，與電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較，那么，第一電阻73、限壓模塊第二電阻74分壓后的電壓高于電壓基準(zhǔn)，限壓模塊比較器72會輸出高電平導(dǎo)通第一MOS管63，從而關(guān)斷整個電路；限流保護(hù)模塊8的限流模塊第一電阻82兩端的電壓輸送至限流模塊比較器83的正向輸入端，當(dāng)該電壓高于電流基準(zhǔn)電壓，那么限流模塊二極管81會輸出高電平導(dǎo)通第一MOS管63，從而關(guān)斷整個電路。