锂电池充电保护控制装置的制作方法

本发明涉及电池充电器领域，尤其涉及电池充电器充电器。

背景技术：

目前电池充电器的应用越来越广泛，在电池充电器的保护功能中，一般都需要输出短路保护，以防止电池充电器在输出短路时工作电流过大损坏电池充电器以及负载。而输出短路保护性能的好坏直接影响着整个电池充电器的可靠性。

目前，电池充电器中的短路保护电路大都采用脉宽调制芯片内部的电流峰值限制电路来检测变压器原边的工作电流，限制其峰值来达到短路保护的功能。由于这种只是限制主回路的电流峰值，在短路状态下一直频繁保护与恢复，主回路的工作电流仍然很大，存在着电池充电器短路输出残余电压高，损耗大，可靠性低的问题。

还有部分电池充电器的短路保护电路是通用检测输出电流，当检测到输出电流过大时停止电池充电器工作来达到保护的功能。由于这种检测方式需要在输出回路上串联采样电阻，随着电池充电器额定输出电流的增大，要求采用更大功率和更小阻值的采样电阻，这也使得短路保护电路的体积和成本增大。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的问题与缺点，本发明提出了一种电池充电器短路保护电路，以降低短路保护时电池充电器的工作电流和损耗，提高电源的可靠性，并且不会因电池充电器额定电流的增大而体积和成本增大。

本发明的技术方案如下：一种电池充电器短路保护电路，包括输出电压检测电路、保护电压阈值设置电路、控制信号延时电路其中：

保护电压阈值设置电路用于设置短路保护阈值电压，该电压一般为输出电压的5%~30%；

输出电压检测电路，用于检测输出电压是否有低于短路保护阈值电压的现象；

控制信号延时电路，当输出电压检测电路检测到短路象现时，所述的控制信号延时电路会产生延时时间，若延时时间内电源输出脱离短路状态，则电池充电器正常工作；若延时时间内电源输出一直处于短路状态，控制信号延时电路将会发出短路保护信号到电池充电器管理芯片关闭电池充电器。本延时电路主要用于增强本保护电路的抗干扰能力。

短路保护信号可用来拉高电源管理芯片的电压反馈端，停止电池充电器工作。

本发明专利的有益效果是：

1、采用本发明所提供的装置，与背景技术提到的采用脉宽调制芯片内部的电流峰值限制电路来进行短路保护方案相比，由于采用延时和停止电池充电器工作的方式，有效地降低了短路保护时电池充电器的工作电流和损耗，提高了电池充电器的可靠性。

2、与背景技术提到的采用检测输出电流的方式来进行短路保护方案相比，由于本电路仅用到了分压电阻来采样，使得本电路不会受电源额定输出电流的增大而体积和成本增大。

附图说明

附图1为本发明的原理框图；

附图2为本发明的电路原理图。

具体实施方式

下面结合图1、2对本发明专利的工作原理作进一步说明：

本发明专利包括输出电压检测电路1、保护电压阈值设置电路2和控制信号延时电路3。

由图2中r8~r12、q1、u1b、c2组成开机延时电路，当电池充电器开机时u1b第7脚会输出低电平通过r8和q1将u1a第1脚拉至低电平；同时vcc通过r11向c2缓慢充电，当c2充电到电压高于r9和r10分压出来的电压（即u1b第6脚电压）时，u1b第7脚输出高电平关断q1使u1a第1脚电压不再被强行拉低，开机延时电路的作用到此结束，此电路的延迟时间要根据电池充电器输出电容（包括本电源的输出电容和负载的输入电容）的充电时间和电池充电器能承受的短路时间而定，时间太短了电源无法启动，太长了可能会对电源和负载带来损害，时间通常设置为0.5s~1s之间；

由图2中r4~r7组成保护电压阈值设置电路2，由r4和r5分压出一个基准电压（即u1a第2脚电压），r6和r7再根据电池充电器输出电压折算出来的保护阈值电压（一般为输出电压的10%~20%）与u1a第2脚的基准电压来确定采样电压（即u1a第3脚电压），当u1a第3脚采样电压低于u1a第2脚的基准电压时，u1a第1脚立刻输出高电平，高电平再通过d1、r3、r2、u2、d3、r1、q2组成的电路将信号传至电池充电器管理芯片，再通过将电池充电器管理芯片电压反馈端电平拉高的方式将电池充电器关闭；

由图2中r6、r7组成的电压检测电路1，r6一端直接接到电池充电器输出电压，当短路现象发生时，检测电压会瞬间跌至0v，由图2中c1、r6、r7组成的控制信号延时电路3（控制信号延时时间越长电池充电器的抗干扰能力越强，但必须在电池充电器可承受的短路时间范围内，超出了可能会给电源和负载带来损害，时间通常设置为100ms~600ms之间），会缓慢放电，当放电至u1a第3脚电压低于u1a第2脚电压时，u1a第1脚会输出高电平，再通过d1、r3、r2、u2、d3、r1、q2组成的电路将信号传至电池充电器管理芯片将电池充电器关闭。

本发明所提供的锂电池充电保护控制装置可广泛用于各类电池充电器装置中，特别是要求电源短路时损耗小，可靠性高和对产品体积和成本要求高的场合中。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种锂电池充电保护控制装置，包括输出电压检测电路、保护电压阈值定电路和控制信号延时电路。本发明利用电池充电器输出短路时电压瞬间跌至0V的特性通过对输出电压进行检测，最终输出一个控制信号到电源管理芯片，使整个电池充电器停止工作来达到保护效果；本发明通过停止整个电源工作的方式来实现保护功能，确保了充电器的安全性。

技术研发人员：肖斌
受保护的技术使用者：肖斌
技术研发日：2016.03.27
技术公布日：2017.10.10