一种用于锂电池的电压检测电路的制作方法

文档序号:27399768发布日期:2021-11-15 23:19阅读:322来源:国知局
一种用于锂电池的电压检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及电压检测领域,尤指一种用于锂电池的电压检测电路。


背景技术:

2.现有电压检测电路是通过电阻、电容、三极管等被动分立元件来检测电池电压,使用这种方式测试的种类比较普遍,占用pcb面积大,但不良率也同样偏高,重要的是,该电压检测电路中的短路保护是利用三极管vb

e的压降使三极管导通,而三极管的压降一般在0.65v才能导通,如将现有限流电阻的阻值下调,那么,按照短路电流的计算方式为0.65v/检流电阻内阻所得到,短路电流就会太大,超出电池、功率mos管自身的最大负荷,因此,对于传统的检测方式是无法采用阻值更低的检流电阻,即下限更低的温升效果从上述方式更加难以体现。


技术实现要素:

3.为解决上述问题,本实用新型提供一种用于锂电池的电压检测电路,在减低检流电阻阻值的基础上减少通过电池、功率mos的短路电流。
4.为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种用于锂电池的电压检测电路,用于电压检测多组电流源的输出电压到单片机上,其特征在于,该电压检测电路具备:
5.多组晶体管,该晶体管分别用于与电流源串联地连接和调节前一组晶体管的控制电压,后一晶体管的控制极用于响应单片机满足工作条件后接通所有前一组晶体管;
6.驱动部分,对用于调节控制电压的晶体管供给驱动电压;其中,所述驱动部分包括有控制电路,该控制电路用于接收单片机输出的脉冲信号以截止驱动部分供电。
7.比较器,用于输出信号,这个信号是被比较信号与参考电压之间相比较时所产生,所述被比较信号为应用基准电压电路及电源以及负载上的压降差值。
8.进一步地,所述电压转换器用于接收前一组晶体管在与电流源串联后所检测的电压进入后并限定最多一组电压输出。
9.进一步地,还包含有降压电路,用于降低供电电路的输出电压以对多路电压转换器供电。
10.进一步地,还具有rx1的限流电阻,该rx1上的两引脚分别连接比较器的输入端以及电源的负极。
11.本实用新型的有益效果在于设计了一个开关电路,多路电压转换器和比较器,该开关电路具备同时将多路电压分压后送到多路电压转换器,多路电压转换器逐一交替输出各路电压,替换传统的电压检测电路,并且添置比较器以获得一个与门限比较的逻辑信号,由单片机根据该逻辑信号是否决定向控制电路输出脉冲信号以截止驱动电路向晶体管供电,以免电流过大损毁晶体管,通过电池负极的电流流过rx1形成的压降提供给比较器的输入端,用以作为比较器输出逻辑翻转提供信号。
附图说明
12.图1 是本实用新型的结构图。
具体实施方式
13.请参阅图1所示,本实用新型关于一种用于锂电池的电压检测电路,用于检测多组电流源的输出电压到单片机上,其特征在于,该电压检测电路具备:
14.多组晶体管,该晶体管分为n沟道三极管(q1

q8以及q10)和p沟道三极管q9,以测试多组电流源,需要说明的是,三极管q1

q8均具有外部电路,三极管q1的外部电路包含电阻r1、电阻r2,电阻r3和电阻r,电流源依序通过电阻r1、电阻r2与三极管q1的集电极相连,三极管q1的发射极通过电阻r3连接的电池负极,三极管q9为集电极开路输出,即三极管q9的集电极与q1

q8的基极相连,由三极管q9给q1

q8提供驱动电压。
15.由于,测试对象的电流源可以为4.3v、8.6v、12.9v等,因此,三极管q1的外部电路与三极管q2

q8的外部电路之间的电阻数量不相同,但原理相同;
16.并且,三极管q9与三极管(q2

q8)的连接方式与三极管q1的连接方式相同,因此,其余三极管(q2

q8)的连接方式以及外部电路不再赘述。
17.需要注意的是,当同时测试多个电流源时,仅仅靠三极管q9输出的驱动电压还不够,还需要三极管q10辅助,三极管q10的基极由单片机的使能信号决定,三极管q10导通对三极管q9的基极提供驱动电压,使三极管q10导通,对q1

q8提供驱动电压,使其导通分压后输出到多路电压转换器mux(多路电压转换器mux的具体由来从后文所记载)。
18.具体地,使能信号为低电平时,三极管q1截止,使能信号为高电平时,三极管q1导通。
19.驱动部分,对用于调节控制电压的晶体管供给驱动电压;其中,所述驱动部分包括有控制电路,该控制电路用于接收单片机输出的脉冲信号以截止驱动部分供电;
20.该驱动部分为输出12v 的驱动电路,该电流由两只n沟道三极管(q12、q11)降压而成,该三极管(q12、q11)的电流由外部电源供给,由于该驱动电路为现有技术,因此,其结构不再赘述。
21.需要说明的是,控制电路包含有n沟道的三极管(q14、q15、q13),驱动电路对三极管q13的基极、发射极以及三极管q14的基极供电,三极管q13的发射极向单片机输出pwm信号,三极管q15的基极受单片机输出的pwm信号控制,当单片机输出pwm信号后,三极管q15导通、三极管q14截止,三极管q13导通与单片机连接的pwm输出端口为高电平;该控制电路所输出的脉冲信号是为了被单片机所识别并停止工作,可以理解为,当使能信号为低电平时,该控制电路提供了一个使单片机进入低功耗模式的途径,具体地,单片机给到的pwm为3.3v或者5v。
22.比较器,用于输出信号,这个信号是被比较信号与参考电压之间相比较时所产生,所述被比较信号为应用基准电压电路的电源以及负载上的压降差值;
23.比较器的负向输入端具有0.225v的参考电源,rx1上的两引脚分别连接比较器的负相输入端以及电源的负极,比较器是检测rx1上面的压降,如果电流过大,压降超过0.225v,此时比较器由低电平转为高电平,触发单片机中断。
24.为了减少测量端口数量,电压检测电路还具备有多路电压转换器mux,接收前一组
晶体管在与电流源串联后所检测的电压并限定最多一组电压输出,即三极管(q1

q8)导通后的电流直接由多路电压转换器mux接收,多路电压转换器mux可以s1,s2,s3等逻辑方式分别对应输出电流源当前电压。
25.进一步地,还包含有降压电路,用于降低供电电路的输出电压以对多路电压转换器供电;该降压电路可以仅为一个降压芯片u1实现,由于减压电路为现有技术,并且在本实用新型中仅实现一个降压的效果,因此,对于降压芯片u1的型号不再提供。
26.需要说明的是,本实用新型为了更加充分的说明,结合单片机加以说明,由于单片机为现有技术,同时,单片机也不属于本实用新型的保护范围内,因此,也不提供单片机型号。
27.以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
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