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CN101976823A - 电池欠压保护电路 - Google Patents

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霍为
林柏青
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Abstract

一种电池欠压保护电路包括电源输入端、输出端、控制电压输出模块、电子开关模块及控制模块。所述控制电压输出模块通过电源输入端接收电池电压以控制产生一第一控制电压，所述控制模块根据第一控制电压导通或截止电子开关模块以控制电池电压通过输出端向电子装置供电或停止供电。所述控制电压输出模块还用于当电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压且在电池开始向电子装置供电时，接收输出端的输出电压以控制产生一第二控制电压，所述控制模块根据所述第二控制电压维持导通电子开关模块以控制电池继续向电子装置供电。防止电子装置开启的瞬间时发生电池欠压时而使电子装置无法开启或自动关机。

Description

电池欠压保护电路
技术领域
本发明涉及一种电池保护电路，尤其涉及一种电池欠压保护电路。
背景技术
电池欠压保护电路用于将电子装置的电池电压与开启电子装置的工作电压比较，若电池输出电压低于该开启电子装置的工作电压时，则使电池与负载断开；从而防止电池过度放电损坏电池。但是，当电子装置开启的瞬间，且电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压，此时，由于整个供电回路的总电阻增加，致使电池输出电压下降而可能低于开启电子装置的工作电压，致使在电子装置在开启过程中电池会由于欠压而使电子装置无法开启或自动关机。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电池欠压保护电路，以解决电子装置开启的瞬间致使电池电压欠压时，电子装置无法开启或自动关机的问题。
一种电池欠压保护电路包括电源输入端、输出端、控制电压输出模块、电子开关模块及控制模块。所述控制电压输出模块通过电源输入端接收一电池电压以控制产生一第一控制电压。所述控制模块根据第一控制电压导通或截止电子开关模块以控制电池电压通过输出端向电子装置供电或停止供电。所述控制电压输出模块还用于当电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压且在电池开始向电子装置供电时，接收输出端的输出电压以控制产生一第二控制电压。所述控制模块根据所述第二控制电压导通电子开关模块以控制电池继续向电子装置供电。
与现有技术相比，当电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压且向电池向电子装置供电的瞬间，所述控制电压输出模块控制产生一第二控制电压导通电子开关模块以控制电池继续向电子装置供电。防止电子装置开启的瞬间时发生电池欠压时而使电子装置无法开启或自动关机。
附图说明
图1为本发明一实施方式中电池欠压保护电路模块图。
图2为图1所示一实施方式中电池欠压保护电路图。
主要元件符号说明
电池欠压保护电路                    100
电源输入端                          6
输出端                              7
反馈输入端                          7′
控制电压输出模块                    11
电子开关模块                        12
控制模块                            13
控制电压输入端                      131
阴极                                132
阳极                                133
电阻                                R1-R6
第一开关管                          Q1
第一开关管                          Q2
节点                                a
具体实施方式
下面结合实施例和附图，对本发明进行详细说明。
请参阅图1，电池欠压保护电路100包括电源输入端6、输出端7、控制电压输出模块11、电子开关模块12及控制模块13。所述控制电压输出模块11通过电源输入端6接收电池电压以控制产生一第一控制电压，所述控制模块13根据第一控制电压导通或截止电子开关模块12以控制电池通过输出端7向电子装置(图中未示)供电或停止供电。
当电池输出电压高于该电子装置的工作电压且在电池向其供电的瞬间，所述控制电压输出模块11还通过接收输出端7的输出电压并相应产生一第二控制电压，所述控制模块13根据所述第二控制电压维持导通电子开关模块12以控制电池继续向电子装置供电。
请参阅图2，控制电压输出模块11包括在电源输入端6与接地点之间相互串联的电阻R1和电阻R2，该电源输入端6、电阻R1、电阻R2以及接地点形成一电流回路。当该电源输入端接收电池电压时，在电阻R1和电阻R2的连接节点a处形成所述第一控制电压。
控制电压输出模块11还包括串联于电源输入端6与节点a之间的第一开关管Q1和电阻R3。当电池通过该电池欠压保护电路100向电子装置开启供电的瞬间，由于整个供电回路的总电阻突然增加，致使电池输出电压下降而使得输入端6的电势瞬间低于输出端7的电势，控制电压输出模块11通过一反馈输入端7′接收输出端7的输出电压，即反馈输入端7′的电势与输出端7的电势相同。因此，此时反馈输入端7′的电势高于输入端6的电势而使第一开关管Q1导通。从而使电阻R3先与电阻R1并联后再与电阻R2串联，从而电源输入端6、并联后的电阻R1和电阻R3、电阻R2以及接地点形成一电流回路。当该电源输入端接收电池电压时，在所述节点a处产生所述第二控制电压。
在本实施方式中，所述第一开关管Q1采用NMOS场效应晶体管(以下称为：NMOS管Q1)，其中NMOS管Q1栅极分别通过电阻R4与反馈输入端7′相连和通过电阻R5接地，源极与电阻R3相连，漏极电连接至所述节点a。
在本实施方式中，当电池通过该电池欠压保护电路100向电子装置供电期间，由于整个供电回路的总电阻不变，电池输出电压稳定，即输出端7(反馈输入端7′)的电势与输入端6的电势相同而使NMOS管Q1截止。此时，仅电阻R1和电阻R2形成一电流回路，使得控制电压输出模块11控制输出所述第一控制电压，控制该电子开关模块12导通。
所述控制模块13用于当电池通过该电池欠压保护电路100向电子装置开启供电的瞬间，根据第二控制电压维持导通所述电子开关模块12。在本实施方式中，所述控制模块13为一可调分流基准电压源(adjustable precision shunt regulator)，其包括控制电压输入端131、阴极132及阳极133。所述可调分流基准电压源自身包括一临界导通电压，若控制电压输入端131接收的电压低于该临界导通电压，可调分流基准电压源输出高阻抗而使阳极133与阴极132截止；反之，则导通。
在本实施方式中，所述可调分流基准电压源的临界导通电压设置为2.5V。当所述第一控制电压大于2.5V时，所述可调分流基准电压源接收该第一控制电压而使阳极133与阴极132导通，反之，可调分流基准电压源的阳极133与阴极132截止。当电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压且电池向电子装置供电的瞬间，此时，所述节点a输出所述第二控制电压且电压值高于2.5V，从而使所述可调分流基准电压源的阳极133与阴极132导通。在其他实施方中，所述控制模块13也可采用运算放大器电路。
电子开关模块12用于响应控制模块13的控制向所述电子装置供电或停止供电。所述电子开关模块12为一第二开关管Q2。在本实施方式中，第二开关管为一NMOS场效应晶体管(以下称为：NMOS管Q2)，栅极与所述可调分流基准电压源的阴极132相连，漏极与电源输入端6相连，源极与输出端7相连。所述NMOS管Q2栅极与漏极之间串接有电阻R6和电容C，其中电阻R6和电容C并联连接。当可调分流基准电压源的阳极133与阴极132导通时，栅极依次通过阴极132与阳极133接地而获得一零电势，从而使得NMOS管Q2导通，电池电压经过PMOS管Q2输出至电子装置；反之，NMOS管Q2截止而截断电池供电给电子装置连接。
通过采用上述电池欠压保护电路100，当电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压且在电子装置开启的瞬间，电池由于发生欠压而控制电压输出模块11控制产生一第二控制电压，所述控制模块13根据所述第二控制电压导通电子开关模块12以控制电池继续向电子装置供电。防止电子装置开启的瞬间时发生电池欠压时而使电子装置无法开启或自动关机。
对于实施例中所阐述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干的变形和改进，这些也应该视为属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电池欠压保护电路，包括电源输入端、输出端、控制电压输出模块、电子开关模块及控制模块；所述控制电压输出模块通过电源输入端接收一电池电压以控制产生一第一控制电压，所述控制模块根据第一控制电压导通或截止电子开关模块以控制电池电压通过输出端向一电子装置供电或停止供电，其特征在于，所述控制电压输出模块还用于当电池输出电压高于该开启电子装置的工作电压且在电池开始向电子装置供电时，接收输出端的输出电压以控制产生一第二控制电压，所述控制模块根据所述第二控制电压导通电子开关模块以控制电池继续向电子装置供电。
2.如权利要求1所述的电池欠压保护电路，所述控制电压输出模块包括在电源输入端与接地点之间相互串联的第一电阻和第二电阻，所述电源输入端、第一电阻、第二电阻以及接地点形成一电流回路，当该电源输入端接收电池电压时，在所述第一电阻和第二电阻的连接节点形成所述第一控制电压。
3.如权利要求2所述的电池欠压保护电路，所述控制电压输出模块还包括在电源输入端与所述节点之间相互串联的第一开关管和一第三电阻；当电池通过该电池欠压保护电路向电子装置开启供电的瞬间使第一开关管导通，从而在所述连接节点形成所述第二控制电压。
4.如权利要求3所述的电池欠压保护电路，所述第一开关管采用NMOS场效应晶体管，其中NMOS场效应晶体管的栅极分别通过第四电阻与反馈输入端相连和通过第五电阻接地，源极与第三电阻相连，漏极电连接至所述连接节点。
5.如权利要求1所述的电池欠压保护电路，所述控制模块为一可调分流基准电压源，其包括控制电压输入端、阴极及阳极；所述可调分流基准电压源自身包括一临界导通电压，若控制电压输入端接收的电压低于该临界导通电压，可调分流基准电压源输出高阻抗而使阳极与阴极截止；若控制电压输入端接收的电压不低于该临界导通电压，则导通。
6.如权利要求1所述的电池欠压保护电路，所述电子开关模块包括一第二开关管。
7.如权利要求6所述的电池欠压保护电路，所述第二开关管为一NMOS场效应晶体管，栅极与所述可调分流基准电压源的阴极相连，漏极与电源输入端相连，源极与输出端相连；所述NMOS场效应晶体管栅极与漏极之间串接有第六电阻和电容，其中第六电阻和电容并联连接。
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