一種無源電路自動(dòng)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域，尤其涉及一種無源電路自動(dòng)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—般對(duì)負(fù)載大小、有或無進(jìn)行判斷和控制，大多采用有源的器件，如:比較器(運(yùn)放)或其他電源復(fù)位IC來檢測和控制電路，這些無源的芯片(IC)本身的工作都需要電源供給，稱為有源器件，但大多在幾百微安，屬于微功耗的。這對(duì)于用鋰電芯供電的電路，在沒有負(fù)載時(shí)，DC/DC變換器電路仍需鋰電維持供電，不設(shè)開關(guān)，而長年累月的不間斷供電，積累效應(yīng)是很可觀的。充滿電的電池，即使不向外供電，DC/DC變換器電路本身每時(shí)每刻都在消耗有限的電量，也就是說，電池不使用也會(huì)流失掉電量，這就是自放電。為了向外提供更多的電能，盡可能減少自身消耗是唯一的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述問題，為了減小電池的自放電，本發(fā)明的目的是提供一種無源電路自動(dòng)控制裝置來喚醒和關(guān)斷儀表電池，減少電路自身的消耗，使有限的電量更多地供給負(fù)載。
[0004]本發(fā)明提供了一種無源電路自動(dòng)控制裝置，該電路包括晶體三極管，第一電阻，第二電阻，DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2);通過晶體三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷來分別控制接入和斷開輸出負(fù)載；晶體三極管的發(fā)射結(jié)，也就是BE結(jié)，串聯(lián)連接在輸出負(fù)載回路中，其基極連接電池輸出正極，集電極通過第一電阻連接到DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端，第一電阻起限流作用；第二電阻連接在電池輸出負(fù)極和第一電阻和休眠控制端的連接點(diǎn)之間。
[0005]優(yōu)選地，當(dāng)不接輸出負(fù)載時(shí)，發(fā)射結(jié)開路，基極電流Ib為零，由于第二電阻的嵌位作用，DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端為低電平，則控制DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)處于休眠中；當(dāng)接入輸出負(fù)載時(shí)，基極電流Ib不為零，則晶體三極管的集電極電流Ic不為零，集電極電流通過第一電阻和第二電阻組成的分壓電路，使DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端為高電平，則控制DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)啟動(dòng)工作，向負(fù)載輸出電壓。
[0006]另外，本發(fā)明還提供了一種具有上述無源電路自動(dòng)控制裝置的儀表電池，該儀表電池包括鋰電芯，內(nèi)置智能控制電路，帶有標(biāo)準(zhǔn)USB充電插口，充電電極和輸出電極分離;所述內(nèi)置智能控制電路中包含無源電路自動(dòng)控制裝置。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
[0008]本發(fā)明與有源器件(如:低耗運(yùn)放比較器或其他看門狗復(fù)位器件相比)相比能使電路自身的消耗小于儀表電池的自放電功耗，使有限的電量更多地供給負(fù)載，且結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的電池內(nèi)置智能控制電路模塊圖；
[0010]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的電池內(nèi)置智能控制電路模塊圖和電路原理圖；
[0011]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的無源電路自動(dòng)控制裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]圖1為電池內(nèi)置智能控制電路模塊圖，內(nèi)置智能控制電路包括智能充/放電控制模塊、鋰電池保護(hù)模塊、自控升壓(休眠)模塊、輸出電壓控制模塊、過流/短路保護(hù)模塊、負(fù)載檢測模塊。儀表電池的充/放電由智能充/放電控制模塊控制，該模塊由智能鋰電充電管理芯片Ul(4045)組成，它是一顆單節(jié)鋰電恒流、恒壓線性充電智能芯片，包括電流監(jiān)測、低壓關(guān)斷、自動(dòng)再充/停止及低電流模式/關(guān)斷(休眠)模式、熱反饋?zhàn)詣?dòng)控制充電電流等諸多功能，還有滿電量降流充電和自動(dòng)停充功能，保護(hù)鋰電芯不過充、欠充，延長電芯使用壽命。鋰電池保護(hù)模塊是鋰電芯的雙重保護(hù)電路，由U3 (DWOI)和U4 (M0S8025)共同組成鋰電芯的放電和過放電保護(hù)，當(dāng)鋰電芯放電終了時(shí)或放電電流過大時(shí)能從鋰電芯源頭切斷電流，既保護(hù)了用電設(shè)備的安全又保護(hù)了鋰電芯因過度放電的損壞。為了控制輸出電壓為所需的電壓，例如:可設(shè)定不同輸出電壓的產(chǎn)品，采用了具有高性能高效率、有過流、過熱等保護(hù)、低功耗、輸出電壓可調(diào)且穩(wěn)定的DC/DC自控升壓/休眠芯片U2 (1308),這顆DC/DC自控升壓/休眠芯片還有一個(gè)特點(diǎn)，就是它的自身極低功耗的休眠功能，利用這個(gè)特點(diǎn)，本人發(fā)明了用無源器件喚醒和關(guān)斷負(fù)載的零功耗電路，使本電池的自身消耗降至極點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)外輸出能力高度提升。在本電池中還設(shè)置了過流/短路保護(hù)模塊，采用長時(shí)間過載保護(hù)電路IC2(NTC03)，當(dāng)負(fù)載長期處于過載狀態(tài)時(shí)，IC2能使輸出電流下降，減輕負(fù)載，從而保護(hù)由于過載發(fā)熱的發(fā)生。
[0014]圖2給出了圖1中各模塊相應(yīng)的具體電路結(jié)構(gòu)圖，主要包括:智能充/放電控制電路結(jié)構(gòu)圖，鋰電池保護(hù)電路結(jié)構(gòu)圖，自控升壓電路結(jié)構(gòu)圖，過流/短路保護(hù)電路結(jié)構(gòu)圖，再次不再贅述。
[0015]現(xiàn)結(jié)合圖3著重介紹無源器件喚醒和關(guān)斷負(fù)載的零功耗電路，即無源電路自動(dòng)控制裝置。本發(fā)明采用常用的晶體三極管作為輸出負(fù)載的有/無控制，在本電路中，晶體三極管(IC4)的BE結(jié)串聯(lián)在負(fù)載回路中，它的集電極C通過第一電阻R6限流電阻接到U2的休眠控制端4腳，當(dāng)不接負(fù)載時(shí)，等于BE結(jié)開路，Ib = 0，IC4自身不消耗功率。由于有R8對(duì)地的嵌位作用，U2的4腳為低電平，根據(jù)U2的工作原理和參數(shù)，處于休眠中(電流<3.5uA)，當(dāng)本電池輸出端帶上負(fù)載時(shí)，Ib在O，根據(jù)三極管原理IC在O，這個(gè)IC電流通過由R6、R8組成的分壓電路使U2的4腳為高電平，于是DC/DC電路啟動(dòng)工作，向負(fù)載輸出電壓，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測負(fù)載，控制DC/DC電路的自動(dòng)工作。由此可見，在休眠中不向外輸出電量，只有極微量的維持消耗，整個(gè)電路總消耗< 3.5uA，少于鋰電芯的自放電。
[0016]現(xiàn)有的儀表電池由幾節(jié)電芯簡單串聯(lián)而成，無任何控制電路;無充電插口，充電時(shí)要從用電設(shè)備上取下，因此設(shè)備要斷電，不能連續(xù)工作；充電需要放入專用充電器充電，浪費(fèi)資源;輸出電壓不穩(wěn)定，隨負(fù)載大小和用電時(shí)間而變化;不可控的電芯串聯(lián)，在充/放電過程中電量分配不勻，造成個(gè)別電芯過充過放，大大縮短電芯壽命，甚至損壞電池；電池短路時(shí)或持續(xù)放電時(shí)，可能發(fā)熱，嚴(yán)重的甚至發(fā)生火災(zāi);沒有任何保護(hù)電路。而本發(fā)明的智能一體化可充儀表電池由單體鋰電芯和智能控制電路組成；自帶USB充電插口，可用手機(jī)充電器充電，通用性好，無需另購充電器;充電時(shí)不必從用電器上拿下，可保證用電設(shè)備不斷電；輸出電壓穩(wěn)定，具有負(fù)載自動(dòng)檢測和反饋控制電路，保證輸出電壓穩(wěn)定;有多重保護(hù)電路:輸出端過流/短路保護(hù)、鋰電芯過充/過放保護(hù)，能在短路時(shí)自動(dòng)關(guān)斷輸出電壓；受控的智能充/放電控制，使單電芯不存在電量分配問題，不會(huì)造成過充/過放電現(xiàn)象，安全可靠。更重要的是，本發(fā)明的儀表電池帶有極低功耗的無源電路自動(dòng)控制裝置，使電池在休眠過沖中不消耗電量，從而更大限度地將電池電量應(yīng)用到儀器中。本儀表電池性價(jià)比高，能量足，自放電小，存放時(shí)間長。
[0017]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無源電路自動(dòng)控制裝置，其特征在于，該電路包括晶體三極管，第一電阻，第二電阻，DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2);通過晶體三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷來分別控制接入和斷開輸出負(fù)載；晶體三極管的發(fā)射結(jié)，串聯(lián)連接在輸出負(fù)載回路中，其基極連接電池輸出正極，集電極通過第一電阻連接到DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端，第一電阻起限流作用;第二電阻連接在電池輸出負(fù)極和第一電阻和休眠控制端的連接點(diǎn)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無源電路自動(dòng)控制裝置，其特征在于，當(dāng)不接輸出負(fù)載時(shí)，發(fā)射結(jié)開路，基極電流(Ib)為零，由于第二電阻的嵌位作用，DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端為低電平，則控制DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)處于休眠中；當(dāng)接入輸出負(fù)載時(shí)，基極電流(Ib)不為零，則晶體三極管的集電極電流(Ic)不為零，集電極電流通過第一電阻和第二電阻組成的分壓電路，使DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端為高電平，則控制DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)啟動(dòng)工作，向負(fù)載輸出電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無源電路自動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述DC/DC自控升壓/休眠芯片具有過流、過熱保護(hù)功能。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無源電路自動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述DC/DC自控升壓/休眠芯片選用SX1308芯片。5.—種智能一體化可充儀表電池，其特征在于，該儀表電池包括鋰電芯，內(nèi)置智能控制電路，帶有標(biāo)準(zhǔn)USB充電插口，充電電極和輸出電極分離;所述內(nèi)置智能控制電路中包含權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)中的無源電路自動(dòng)控制裝置。6.如權(quán)利要求5所述的一種智能一體化可充儀表電池，其特征在于，所述內(nèi)置智能控制電路包括鋰電充/放電管理模塊，該電池的充/放電由所述內(nèi)置智能控制電路的鋰電充/放電管理模塊進(jìn)行控制。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能一體化可充儀表電池，其特征在于，所述鋰電充/放電管理模塊包括智能鋰電充/放電管理芯片，該芯片具有電流檢測、低壓關(guān)斷、自動(dòng)再充/停止及低電流模式/關(guān)斷模式、熱反饋?zhàn)詣?dòng)控制充電電流功能以及滿電量降流充電和自動(dòng)停充功能。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種智能一體化可充儀表電池，其特征在于，該智能鋰電充/放電管理芯片選用QX4045芯片。9.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的一種智能一體化可充儀表電池，其特征在于，所述內(nèi)置智能控制電路還包括雙重保護(hù)電路，對(duì)電池鋰電芯的放電和過放電進(jìn)行保護(hù)，在鋰電芯放電結(jié)束或放電電流過大時(shí)切斷鋰電芯的電源。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種智能一體化可充儀表電池，其特征在于，內(nèi)置智能控制電路還包括長時(shí)間過載保護(hù)電路，在長期過載狀態(tài)下，減小輸出電流，防止電池因過載而發(fā)熱。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無源電路自動(dòng)控制裝置，該電路包括晶體三極管，第一電阻，第二電阻，DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)；通過晶體三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷來分別控制接入和斷開輸出負(fù)載；晶體三極管的發(fā)射結(jié)，串聯(lián)連接在輸出負(fù)載回路中，其基極連接電池輸出正極，集電極通過第一電阻連接到DC/DC自控升壓/休眠芯片(U2)的休眠控制端，第一電阻起限流作用；第二電阻連接在電池輸出負(fù)極和第一電阻和休眠控制端的連接點(diǎn)之間。上述無源電路自動(dòng)控制裝置能夠減少電路自身的消耗，使儀表電池有限的電量更多地供給負(fù)載。
【IPC分類】H02J7/00, H02H7/18
【公開號(hào)】CN105656121
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】柳相駱, 牟劍平
【申請人】臺(tái)州市移修信息技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月3日