启动电路以及带电池供电的系统的制作方法

本实用新型涉及电池供电技术领域，特别是涉及一种启动电路和带电池供电的系统。

背景技术：

电池作为清洁能源一直受到人们的关注，电池的安全性，能量密度，使用寿命等在近些年都得到很大的提高。电池的使用很广泛，大到航空航天设备，小到家庭电子设备。

目前电池一般会通过电路进行转换之后才供给电子设备使用，转换电能转换过程中会损失电能，转换效率低，且耗费电池较多电流，静态功耗大，会影响电池的使用寿命和单次使用时间。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种启动电路。

一种启动电路，包括：三极管Q1、三极管Q2、储能电容C1以及电阻R1；

所述三极管Q1的基极分别与所述三极管Q1的射极、所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的射极用于与所述电池连接，所述三极管Q1的集电极用于连接被供电系统；所述电池分别通过所述储能电容C1、所述电阻R1接地，所述储能电容C1与所述电阻R1并联，所述电池还通过所述储能电容C1与所述三极管Q2的基极连接；所述三极管Q2的集电极与所述电池连接，所述三极管Q2的射极接地；

所述电容C1用于在与所述电池接通时瞬时导通所述三极管Q2，以拉低所述三极管Q1的基极的电平，从而导通所述三极管Q1，从而为所述被供电系统供电；

所述三极管Q2的基极用于在所述电池的电压正常时接入高电平，以使所述三极管Q2瞬时导通后维持导通状态，从而维持所述三极管Q1的导通状态，从而维持为所述被供电系统供电；

所述三极管Q2的基极在所述电池欠压时接入低电平，以使所述三极管Q2处于截止状态，从而使所述三极管Q1截止，从而切断供电；

所述电阻R1用于在所述三极管Q1和所述三极管Q2截止后与所述电池形成导电通路。

上述启动电路，接通电池的瞬间会通过储能电容C1瞬时流至三极管Q2的基极，三极管Q2瞬时导通，三极管Q2导通后，电池的一部分电压会加载在被三极管Q2导通的支路上，那么加载在三极管Q1的基极电压被拉低，三极管Q1的集电极电压大于基极电压，三极管Q1就会导通，则可以为被供电系统供电从而启动被供电系统。接通电池后，电池会给储能电容储能，在储能期间，电池电压虽然会消耗，但起码一段时间内会维持正常，且三极管Q2的基极在这期间接入高电平，那么三极管Q2可以维持导通，从而维持三极管Q1导通的导通状态，被供电系统也因此维持正常启动。电池电压持续消耗，当消耗到电池欠压时，三极管Q2的基极在电池的电压欠压期间则会接入低电平，三极管Q2截止，三极管Q1的基极电压则被拉高，三极管Q1则会处于截止状态，从而也会切断被供电系统的供电。

而在三极管Q1和三极管Q2截止期间，电池不会给被供电系统供电，仅仅是通过电阻R1放电，电池的放电电流变小，静态功耗也变小，可以减小电池在欠压状态还过度放电对电池寿命的影响，还可以降低电池在欠压状态还过度放电产生安全隐患的风险。

上述启动电路，通过三极管、电阻、电容等组成的简单电路就可以实现被供电电路的开机、电池电压正常时维持被供电电路的导通、在电池欠压后切断被供电电路的供电、降低电池的静态功耗等；且三极管、电阻、电容等都是被动元件，控制逻辑简单，成本低，可靠性高。且利用三极管让电池为被供电系统供电，转换效率高。

在其中一个实施例中，所述三极管Q1为PNP型三极管，所述三极管Q2为NPN型三极管。

在其中一个实施例中，所述电路还包括电阻R2、电阻R3以及电容C2；

所述电池是依次通过所述电阻R2、所述电阻R1以及所述电阻R3接地，所述电池还依次通过所述电阻R2、所述电阻R1以及所述电容C2接地，所述电容C2与所述电阻R3并联。

在其中一个实施例中，所述电路还包括电阻R4；

所述三极管Q1的基极通过所述电阻R4分别与所述电池、所述电阻R1的第二端连接，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R4与所述电池连接。

在其中一个实施例中，所述电路还包括二极管D1以及二极管D2；

所述二极管D1的阳极与所述电池连接，所述二极管D1的阴极与所述电阻R2的第一端连接，所述二极管D1的阴极通过所述电阻R4分别与所述三极管Q1的Q1基极、所述三极管Q2的集电极连接，所述电阻R2的第二端依次通过所述电阻R1以及所述电阻R3接地，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R1以及所述电容C2接地；

所述三极管Q1的集电极是通过所述二极管D2与所述被供电系统连接，其中，所述二极管D2的阳极与所述三极管Q1的集电极连接，所述二极管D2的阴极与所述被供电系统连接。

在其中一个实施例中，所述电路还包括电容C3；

所述二极管D2的阴极通过所述电容C3与所述三极管Q2的射极连接在一起。

在其中一个实施例中，还包括电压检测电路；

所述电压检测电路的输入端与所述三极管Q1的集电极连接，所述电压检测电路的输出端与所述三极管Q2的基极连接；

所述电压检测电路用于检测所述三极管Q1的集电极的电压作为所述电池的输出电压；所述电压检测电路在检测到所述输出电压正常时，输出高电平以使所述三极管Q2的基极接入高电平，所述电压检测电路在检测到所述输出电压欠压时，输出低电平以使所述三极管Q2的基极接入低电平。

在其中一个实施例中，所述电压检测电路包括比较器；

所述比较器的第一输入端与所述三极管Q1的集电极连接，用于接入所述输出电压作为所述第一输入端的输入电压，所述比较器的第二输入端接入参考电压，所述比较器的输出端与所述三极管Q2的基极连接；

所述比较器在所述第一输入端的输入电压大于所述参考电压时，输出高电平，使得所述三极管Q2导通，以使所述三极管Q1导通；

所述比较器在所述第一输入端的输入电压小于所述参考电压时，输出低电平，使得所述三极管Q2截止，以使所述三极管Q1截止。

在其中一个实施例中，所述电压检测电路包括主控芯片；所述主控芯片为所述被供电系统的主控单元；

所述主控芯片用于检测所述三极管Q1的集电极的电压作为所述电池的输出电压；所述主控芯片在检测到所述输出电压正常时，输出高电平以使所述三极管Q2的基极接入高电平，所述电压检测电路在检测到所述输出电压欠压时，输出低电平以使所述三极管Q2的基极接入低电平。

还提出一种电池供电系统，包括电池、被供电系统、三极管Q1、三极管Q2、储能电容C1以及电阻R1；

所述三极管Q1的基极分别与所述三极管Q1的射极、所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的射极与所述电池连接，所述三极管Q1的集电极连接被供电系统；所述电池分别通过所述储能电容C1、所述电阻R1接地，所述储能电容C1与所述电阻R1并联，所述电池还通过所述储能电容C1与所述三极管Q2的基极连接；所述三极管Q2的集电极与所述电池连接，所述三极管Q2的射极接地；

所述电容C1用于在与所述电池接通时瞬时导通所述三极管Q2，以拉低所述三极管Q1的基极的电平，从而导通所述三极管Q1，从而为所述被供电系统供电；

所述三极管Q2的基极用于在所述电池的电压正常时接入高电平，以使所述三极管Q2瞬时导通后维持导通状态，从而维持所述三极管Q1的导通状态，从而维持为所述被供电系统供电；

所述三极管Q2的基极在所述电池欠压时接入低电平，以使所述三极管Q2处于截止状态，从而使所述三极管Q1截止，从而切断供电；

所述电阻R1用于在所述三极管Q1和所述三极管Q2截止后与所述电池形成导电通路。

附图说明

图1为一个实施例中启动电路的结构示意图；

图2为另一个实施例中启动电路的结构示意图；

图3为一个具体实施例中启动电路的结构示意图；

图4为另一个具体实施例中启动电路的结构示意图；

图5为又一个具体实施例中启动电路的结构示意图；

图6为一个实施例中的带电池供电的系统结构示意图；

图7为一个具体实施例中的带电池供电的系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为一个实施例中启动电路的结构示意图。请参阅图1，本实施例的启动电路，用于利用电池为被供电系统供电，从而启动被供电系统，包括三极管Q1、三极管Q2、储能电容C1以及电阻R1；所述三极管Q1的基极分别与所述三极管Q1的射极、所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的射极用于与所述电池连接，所述三极管Q1的集电极用于连接被供电系统；所述电池分别通过所述储能电容C1、所述电阻R1接地，所述储能电容C1与所述电阻R1并联，所述电池还通过所述储能电容C1与所述三极管Q2的基极连接；所述三极管Q2的集电极与所述电池连接，所述三极管Q2的射极接地；所述电容C1用于在与所述电池接通时瞬时导通所述三极管Q2，以拉低所述三极管Q1的基极的电平，从而导通所述三极管Q1，从而为所述被供电系统供电；所述三极管Q2的基极用于在所述电池的电压正常时接入高电平，以使所述三极管Q2瞬时导通后维持导通状态，从而维持所述三极管Q1的导通状态，从而维持为所述被供电系统供电；所述三极管Q2的基极在所述电池欠压时接入低电平，以使所述三极管Q2处于截止状态，从而使所述三极管Q1截止，从而切断供电；所述电阻R1用于在所述三极管Q1和所述三极管Q2截止后与所述电池形成导电通路。

本申请实施例中电池欠压是指电池的电压低于预设电压，高于预设电压视为电池电压正常。例如电池电压低于21V时，可认为电池欠压。电池电压为22V以上时，视为电池电压正常。

其中，电池可以是锂电池。

对于三极管Q1和三极管Q2,所述三极管Q1为PNP型三极管，所述三极管Q2为NPN型三极管。

对于电阻R1，电阻R1可以是大于预设阻值的电阻。电阻R1的阻值设置大一些，这样电池通过电阻R1放电的时候，放电电流就越小，有利于减小电池在欠压状态下的放电电流。例如电阻R1可以是2MΩ，由于电阻R1的阻值很大，放电电流可以低至几十μA例如20μA，甚至更小。

可以通过电压检测方式来检测电池电压正常或电池欠压，检测到电池电压正常使，将三极管Q2的基极置为高电平，检测到电池欠压时，将三极管Q2的基极置为低电平。在其中一个实施例中，请参阅图2，本实施例的启动电路包还包括电压检测电路；所述电压检测电路的输入端与所述三极管Q1的集电极连接，所述电压检测电路的输出端与所述三极管Q2的基极连接；所述电压检测电路用于检测所述三极管Q1的集电极的电压作为所述电池的输出电压；所述电压检测电路在检测到所述输出电压正常时，输出高电平以使所述三极管Q2的基极接入高电平，所述电压检测电路在检测到所述输出电压欠压时，输出低电平以使所述三极管Q2的基极接入低电平。

在其中一个具体实施例中，请参阅图3，所述电压检测电路包括比较器；所述比较器的第一输入端与所述三极管Q1的集电极连接，用于接入所述输出电压作为所述第一输入端的输入电压，所述比较器的第二输入端接入参考电压，所述比较器的输出端与所述三极管Q2的基极连接；所述比较器在所述第一输入端的输入电压大于所述参考电压时，输出高电平，使得所述三极管Q2导通，以使所述三极管Q1导通；所述比较器在所述第一输入端的输入电压小于所述参考电压时，输出低电平，使得所述三极管Q2截止，以使所述三极管Q1截止。

在另一个具体实施例中，请参阅图4，所述电压检测电路包括主控芯片；所述主控芯片为所述被供电系统的主控单元；例如，被供电系统的主控单元是微控制单元(简称MCU)，则主控芯片是该微控制单元。所述主控芯片用于检测所述三极管Q1的集电极的电压作为所述电池的输出电压；所述主控芯片在检测到所述输出电压正常时，输出高电平以使所述三极管Q2的基极接入高电平，所述电压检测电路在检测到所述输出电压欠压时，输出低电平以使所述三极管Q2的基极接入低电平。

在其中一个实施例中，请参阅图5，本实施例的启动电路包还包括电阻R2、电阻R3以及电容C2；所述电池是依次通过所述电阻R2、所述电阻R1以及所述电阻R3接地，所述电池还依次通过所述电阻R2、所述电阻R1以及所述电容C2接地，所述电容C2与所述电阻R3并联。具体地，电阻R2、电阻R3均可以是10KΩ。

在其中一个实施例中，请参阅图5，本实施例的启动电路还包括电阻R4；所述三极管Q1的基极通过所述电阻R4分别与所述电池、所述电阻R1的第二端连接，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R4与所述电池连接。具体地，本实施例的启动电路还包括电阻R5，电阻R4是通过电阻R5跟三极管Q2的集电极连接的。

在其中一个实施例中，请参阅图5，本实施例的启动电路包还包括二极管D1以及二极管D2；所述二极管D1的阳极与所述电池连接，所述二极管D1的阴极与所述电阻R2的第一端连接，所述二极管D1的阴极通过所述电阻R4分别与所述三极管Q1的Q1基极、所述三极管Q2的集电极连接，所述电阻R2的第二端依次通过所述电阻R1以及所述电阻R3接地，所述电阻R2的第二端通过所述电阻R1以及所述电容C2接地；所述三极管Q1的集电极是通过所述二极管D2与所述被供电系统连接，其中，所述二极管D2的阳极与所述三极管Q1的集电极连接，所述二极管D2的阴极与所述被供电系统连接。

在其中一个实施例中，请参阅图5，本实施例的启动电路包括电容C3；所述二极管D2的阴极通过所述电容C3与所述三极管Q2的射极连接在一起。

在其中一个实施例中，请参阅图5，本实施例的启动电路包还包括电阻R6；所述三极管Q2的基极是通过所述电阻R6接入高电平或接入低电平。电阻R6的阻值可以是4.4KΩ

上述启动电路，接通电池的瞬间会通过储能电容C1瞬时流至三极管Q2的基极，三极管Q2瞬时导通，三极管Q2导通后，电池的一部分电压会加载在被三极管Q2导通的支路上，那么加载在三极管Q1的基极电压被拉低，三极管Q1的集电极电压大于基极电压，三极管Q1就会导通，则可以为被供电系统供电从而启动被供电系统。接通电池后，电池会给储能电容储能，在储能期间，电池电压虽然会消耗，但起码一段时间内会维持正常，且三极管Q2的基极在这期间接入高电平，那么三极管Q2可以维持导通，从而维持三极管Q1导通的导通状态，被供电系统也因此维持正常启动。电池电压持续消耗，当消耗到电池欠压时，三极管Q2的基极在电池的电压欠压期间则会接入低电平，三极管Q2截止，三极管Q1的基极电压则被拉高，三极管Q1则会处于截止状态，从而也会切断被供电系统的供电。

而在三极管Q1和三极管Q2截止期间，电池不会给被供电系统供电，仅仅是通过电阻R1放电，电池的放电电流变小，静态功耗也变小，可以减小电池在欠压状态还过度放电对电池寿命的影响，还可以降低电池在欠压状态还过度放电产生安全隐患的风险。

上述启动电路，通过三极管、电阻、电容等组成的简单电路就可以实现被供电电路的开机、电池电压正常时维持被供电电路的导通、在电池欠压后切断被供电电路的供电、降低电池的静态功耗等，三极管、电阻、电容等都是被动元件，控制逻辑简单，成本低，可靠性高。且利用三极管让电池为被供电系统供电，转换效率高。

本申请实施例还提出一种带电池供电的系统，包括电池、被供电系统以及如上任一实施例中的启动电路。如图6所示，该启动电路可包括三极管Q1、三极管Q2、储能电容C1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3；所述三极管Q1的基极与所述三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q1的基极以及所述三极管Q1的射极均连接电池，所述三极管Q1的集电极连接被供电系统；所述三极管Q2的基极通过所述储能电容C1与所述电阻R1的第一端连接，所述电阻R1的第二端与所述电池连接，所述三极管Q2的基极通过电阻R2接地，所述三极管Q2的射极接地；所述三极管Q2的射极与所述三极管Q1的集电极连接；所述电容C1通过电阻R2接地，所述电容C1与电阻R3并联；所述三极管Q2的基极在所述电池的电压正常时接入高电平，所述三极管Q2的基极在所述电池欠压时接入低电平。

其中，电池跟三极管Q1的基极之间设有开关，开关按下，则电池与三极管Q1的基极导通。

具体地，带电池供电的系统，可以是手机系统、儿童玩具系统、汽车系统、安防系统例如安防电源系统或人工智能系统等。

图7是一个具体实施例中的带电池供电的系统结构示意图。

上述带电池供电的系统，接通电池的瞬间会通过储能电容C1瞬时流至三极管Q2的基极，三极管Q2瞬时导通，三极管Q2导通后，电池的一部分电压会加载在被三极管Q2导通的支路上，那么加载在三极管Q1的基极电压被拉低，三极管Q1的集电极电压大于基极电压，三极管Q1就会导通，则可以为被供电系统供电从而启动被供电系统。接通电池后，电池会给储能电容储能，在储能期间，电池电压虽然会消耗，但起码一段时间内会维持正常，且三极管Q2的基极在这期间接入高电平，那么三极管Q2可以维持导通，从而维持三极管Q1导通的导通状态，被供电系统也因此维持正常启动。电池电压持续消耗，当消耗到电池欠压时，三极管Q2的基极在电池的电压欠压期间则会接入低电平，三极管Q2截止，三极管Q1的基极电压则被拉高，三极管Q1则会处于截止状态，从而也会切断被供电系统的供电。

而在三极管Q1和三极管Q2截止期间，电池不会给被供电系统供电，仅仅是通过电阻R1放电，电池的放电电流变小，静态功耗也变小，可以减小电池在欠压状态还过度放电对电池寿命的影响，还可以降低电池在欠压状态还过度放电产生安全隐患的风险。

上述带电池供电的系统，通过三极管、电阻、电容等组成的简单电路就可以实现被供电电路的开机、电池电压正常时维持被供电电路的导通、在电池欠压后切断被供电电路的供电、降低电池的静态功耗等，三极管、电阻、电容等都是被动元件，控制逻辑简单，成本低，可靠性高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。