CN102570408A - 一种用于锂电池过放电保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池过放电保护电路，包括开关、第一三极管、第二三极管和发光二极管，所述第一三极管的发射极与开关的一端分别与锂电池电源的输入端相连接，所述第一三极管的集电极作为锂电池电源的输出端，所述发光二极管的正极与开关的另一端相连接；所述发光二极管的负极通过第一电阻与所述第二三极管的基极相连接；本发明有益之处在于：提供一种用于锂电池的过放电保护电路，可以使接入电路的锂电池的过放电流值得到有效的降低，以提高电路的稳定性，从而有效提高锂电池的使用周期，保证电池等充电器件的安全性和可靠性，还降低了电路成本。

Description

一种用于锂电池过放电保护电路

技术领域

本发明涉及一种放电保护电路，具体涉及一种用于锂电池的过放电保护电路。

背景技术

由于发光二极管具有正向导通、反向截止、击穿特性和发光特性，已经广泛应用于电子仪器和电子设备中。众所周知，锂电池不能被过充、过放，否则都会导致锂电池的失效，有时还会导致锂电池的安全问题，所以做好锂电池的过放保护显得尤为重要。由于锂电池在存储时也存在自放电，一般自放电电流为微安级，因此过放电保护的设计指标是过放保护电压时的放电电流控制在一定标准以下，传统的过放电保护电路是以稳压二极管作为稳压器件，利用稳压特性实现过放保护。过放电路在使用稳压二极管的情况下，完成对电池或者被充电器件的保护，从而保证电池等充电器件的安全性。过放电路长期工作稳定可靠，可完成对锂电池等充电器件的保护。但是，受稳压二极管放电流及系统成本等因素的限制，过放电路难以满足对电池等充电器件的保护。目前尚没一种用于锂电池的过放电保护电路，可以使接入电路的锂电池的过放电流值得到有效的降低，以提高电路的稳定性，从而有效提高锂电池的使用周期的放电保护电路。

发明内容

本发明提供一种用于锂电池的过放电保护电路，可以使接入电路的锂电池的过放电流值得到有效的降低，以提高电路的稳定性，从而有效提高锂电池的使用周期，保证锂电池的安全性和可靠性，还降低了电路成本。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种锂电池过放电保护电路，包括开关、第一三极管和第二三极管，其特征在于：还包括发光二级管，所述第一三极管的发射级与开关的一端分别与锂电池电源的输入端相连接，所述第一三极管的集电极作为锂电池电源的输出端，所述发光二极管的正极与开关的另一端相连接，所述发光二极管的负极通过第一电阻与所述第二三极管的基极相连接。

前述的锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述的第一三极管的基极通过第二电阻与第二三极管的集电极相连接。

前述的锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第一三极管的发射极通过第一偏置电阻与第二三极管的集电极相连接。

前述的锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第二三极管的基极通过第二偏置电阻与其发射极连接，并共同接地。

基于本发明的发明构思，本发明还可以采用如下的技术方案：

一种锂电池过放电保护电路，包括开关、第一场效应管和第二场效应管，其特征在于：还包括发光二极管，所述第一场效应管的源极与开关的一端分别与锂电池电源的输入端相连接，所述第一场效应管的漏极作为锂电池电源的输出端，所述发光二极管的正极与开关的另一端相连接；所述发光二极管的负极通过第一电阻与所述第二场效应管的栅极相连接。

前述一种锂电池过放电保护电路，其特征在于，所述的第一场效应管的栅极通过第二电阻与第二场效应管的漏极相连接。

前述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第一场效应管的源极通过第一偏置电阻与第二场效应管的漏极相连接。

前述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第二场效应管的栅极通过第二偏置电阻与其源极连接，并共同接地。

本发明的有益效果：提供一种用于锂电池的过放电保护电路，可以使接入电路的锂电池的过放电流值得到有效的降低，以提高电路的稳定性，从而有效提高锂电池的使用周期，保证锂电池的安全性和可靠性，还降低了电路成本。

附图说明

图1是本发明的一种锂电池过放电保护电路的原理图。

附图标记含义如下：

SW1：开关；Q1：第一三极管；Q2：第二三极管，BAT+：锂电池电源的输入端；VDD：锂电池电源的输出端；R2：第二电阻；R3：第一电阻；R1：第一偏置电阻；R4：第二偏置电阻；D1：发光二极管；I1、放电电流；I2、供电电流。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

参照图1，一种锂电池过放电保护电路，包括开关SW1、第一三极管Q1和第二三极管Q2，第一三极管Q1的发射极与开关SW1的一端分别与锂电池电源的输入端BAT+相连接，第一三极管Q1的集电极作为锂电池电源的输出端VDD。

为了实现过放保护的作用，本发明还包括发光二极管D1，发光二极管D1的正极与开关SW1的另一端相连接；发光二极管D1的负极通过第一电阻R3与第二三极管Q2的基极相连接，第一电阻R3用来限制第二三极管Q2的基极流经电流，保护第二三极管Q2；的第一三极管Q1的基极通过第二电阻R2与第二三极管Q2的集电极相连接。

作为一种优选方案，第一三极管Q1的发射极通过第一偏置电阻R1与第二三极管Q2的集电极相连接；第二三极管Q2的基极通过第二偏置电阻R4与其发射极连接，并共同接地，这里的第一偏置电阻R1和第二偏置电阻R4的作用都是为各自的三极管提供正向偏置电压，以保护对应的三极管中的PN结。

在上述实施例的基础上，可以采用相应的场效应管亦能实现，即上述第一三极管Q1和第二三管Q2可以用相应的第一场效应管和第二场效应管替代，相应连接关系由原来的基极、发射极、集电极对应到栅极、源极、漏极。

本发明利用发光二极管D1实现锂电池的过放电保护功能，与利用稳压二极管反向特性的传统方案不同的是，本发明是利用发光二极管D1的正向导通压降来实现单节锂电池的过放保护。当开关SW1按下导通后，第二三极管Q2导通，从而第一三极管Q1导通，锂电池电源的输入端BAT+就可以对锂电池电源的输出端VDD供电，供电电流为I2，VDD就可以对所接负载提供一个相对稳定的电压；若锂电池电压达到锂电池的过放保护电压后，当开关SW1一直被按下时，发光二极管D1上要维持一定的电压，使得第二三极管Q2的基极电压不足，难以维持第二三极管Q2导通，第二三极管Q2截止后第一三极管Q1也会跟着截止，这时的供电电流I2的电流值为0，这样锂电池电源输入端BAT+的耗电只有放电电流I1，这时要求放电电流I1必须在10微安(μA)以下，才能满足过放电保护的设计指标。

上述工作原理同样适用于在上述第一三极管叭和第二三极管Q2位置等效替换为相应的第一场效应管和第二场效应管的方案，亦能在相同的原理下实现等同的功效，此为本领域一般技术人员在上述说明的基础可以毫无疑义而得到的，在此不加赘述。

表1为图1所示的实施例，在发光二极管D1的位置分别采用2V稳压二极管、2.7V稳压管和其本身时在锂电池电源输入端BAT+加载不同电压时的放电电流I1电流大小(其中，各电阻参数如下第一偏置电阻R1阻值为20千欧、第二偏置电阻R4阻值为51千欧、第一电阻R3阻值为20千欧、第二电阻R2阻值为620欧)

表1

从表格可以看出，在单节锂电池过放保护电压范围(2.1V-2.5V)附近，稳压二极管是很难使放电电流I1的电流值到10微安以下的设计标准，但是本发明的方案显然能实现有效降低放电电流I1。

本发明中锂电池过放电保护电路中，通过开关SW1、第一三极管叭和第二三极管Q2、发光二极管D1及第一电阻R3之间的相互连接关系达到锂电池过放电保护的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效为界。

Claims (8)

1.一种锂电池过放电保护电路，包括开关、第一三极管和第二三极管，其特征在于：还包括发光二极管，所述第一三极管的发射极与开关的一端分别与锂电池电源的输入端相连接，所述第一三极管的集电极作为锂电池电源的输出端，所述发光二极管的正极与开关的另一端相连接；所述发光二极管的负极通过第一电阻与所述第二三极管的基极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述的第一三极管的基极通过第二电阻与第二三极管的集电极相连接。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第一三极管的发射极通过第一偏置电阻与第二三极管的集电极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第二三极管的基极通过第二偏置电阻与其发射极连接，并共同接地。

5.一种锂电池过放电保护电路，包括开关、第一场效应管和第二场效应管，其特征在于：还包括发光二极管，所述第一场效应管的源极与开关的一端分别与锂电池电源的输入端相连接，所述第一场效应管的漏极作为锂电池电源的输出端，所述发光二极管的正极与开关的另一端相连接；所述发光二极管的负极通过第一电阻与所述第二场效应管的栅极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述的第一场效应管的栅极通过第二电阻与第二场效应管的漏极相连接。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第一场效应管的源极通过第一偏置电阻与第二场效应管的漏极相连接。

8.根据权利要求7所述的一种锂电池过放电保护电路，其特征在于：所述第二场效应管的栅极通过第二偏置电阻与其源极连接，并共同接地。

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