一种锂电池组充电防反接保护电路的制作方法

本实用新型属于电路保护技术领域，具体涉及一种锂电池组充电防反接保护电路。

背景技术：

生活中人们有时会因为粗心，在进行锂电池组充电时，将锂电池组充电接线端的正负极接反，使得锂电池组发生短路，轻微情况下可能会造成电池损坏事故的发生，严重的情况下甚至会引发电池爆炸事故，给生命健康带来危险和伤害。如今市场上的锂电池组充电器因为考虑到成本问题，在进行电路设计时很少有带有防反接保护功能，有些锂电池组充电器虽然带有防反接保护电路，但是防反接电路设计通常是基于CPU控制，具有制造成本高、占用CPU资源的缺点，除此之外，这些防反接电路通常是通过设置保险丝等方式进行反接保护，不能实现线路反接故障排除后自恢复功能，也不能实现锂电池组充电接线端反接后自报警功能。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种锂电池组充电防反接保护电路，能够进行充电反接短路保护，同时，在发生锂电池组充电接线端反接时，能够进行短路报警，具有安全、智能、简单、成本低等优点，适用于高集成度的电子产品。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种锂电池组充电防反接保护电路，包括整流滤波电路和反接保护电路，整流滤波电路的输出端连接反接保护电路的输入端，反接保护电路的输出端连接锂电池组的输入端；

所述的整流滤波电路包括保险丝F1、变压器T1、整流桥BR1、电容C1、电容C2、稳压芯片LM7805、电容C3、电容C4，保险丝F1一端连接交流输入L端，另一端连接变压器T1初级绕组一端，变压器T1初级绕组另一端连接交流输入N端，变压器T1次级绕组一端连接整流桥BR1的第1脚，变压器T1次级绕组的另一端连接整流桥BR1的第3脚，整流桥BR1的第2脚连接电容C1、电容C2的一端，整流桥BR1的第4脚连接电容C1、电容C2的另一端，电容C2的一端连接稳压芯片LM7805的Vin端，电容C2的另一端连接稳压芯片LM7805的GND端，稳压芯片LM7805的Vout端连接电容C3、电容C4的一端，电容C3、电容C4的另一端连接LM7805的GND端；

所述的反接保护电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、绿色发光二极管D1、红色发光二极管D2、有源蜂鸣器LS1，三极管Q2的发射极连接电容C4、电阻R1的一端，三极管Q2的基极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极连接电阻R3、电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接三极管Q1的基极，电阻R4的另一端连接GND和三极管Q1的发射极，电阻R1的另一端连接三极管Q3的发射极，三极管Q3的基极连接有源蜂鸣器LS1的正极端，有源蜂鸣器LS1的负极端连接绿色发光二极管D1的阳极端，绿色发光二极管D1的阴极端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接输出“-”端；三极管Q3的集电极连接红色发光二极管D2的阳极端，红色发光二极管D2的阴极端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接输出“+”端；输出“+”端连接锂电池组的正极端，输出“-”端连接锂电池组的负极端。

所述的三极管Q1为NPN三极管，三极管Q2、三极管Q3为PNP三极管。

所述的有源蜂鸣器LS1的供电电压为3.3V，锂电池组的供电电压为4.8V。

所述的三极管Q2、三极管Q3的型号为S9012，三极管Q1的型号为BC547B。

所述的电容C1、电容C2、电容C3、电容C4的参数分别为2200uF、0.1F、100uF、0.1F，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6的参数分别为10Ω、1kΩ、470Ω、10kΩ、470Ω、200Ω。

本实用新型的有益效果：

1、通过绿色发光二极管D1的亮度指示，表明锂电池组的充电器在正常工作，便于用户清晰的了解充电器的使用状态。

2、通过红色发光二极管D2和有源蜂鸣器LS1，在发生锂电池组充电接线端反接事故时，进行声光告警，便于用户快速的进行反接故障排除，从而保证锂电池组完成正常充电。

3、本实用新型能够实现在发生锂电池组充电反接时，充电器的输入电压为0，输出电流为0，不会造成锂电池组的损坏。

4、本实用新型能够实现在排除锂电池组充电反接事故后(即快速的调整好充电接线端的接入位置)，电路充电自恢复。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

图2为锂电池组充电正常工作时的电路流向示意图。

图3为锂电池组发生充电反接事故时的电路流向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1，一种锂电池组充电防反接保护电路，包括整流滤波电路和反接保护电路，整流滤波电路的输出端连接反接保护电路的输入端，反接保护电路的输出端连接锂电池组的输入端；

所述的整流滤波电路包括保险丝F1、变压器T1、整流桥BR1、电容C1、电容C2、稳压芯片LM7805、电容C3、电容C4，保险丝F1一端连接交流输入L端，另一端连接变压器T1初级绕组一端，变压器T1初级绕组另一端连接交流输入N端，变压器T1次级绕组一端连接整流桥BR1的第1脚，变压器T1次级绕组的另一端连接整流桥BR1的第3脚，整流桥BR1的第2脚连接电容C1、电容C2的一端，整流桥BR1的第4脚连接电容C1、电容C2的另一端，电容C2的一端连接稳压芯片LM7805的Vin端，电容C2的另一端连接稳压芯片LM7805的GND端，稳压芯片LM7805的Vout端连接电容C3、电容C4的一端，电容C3、电容C4的另一端连接LM7805的GND端；

所述的反接保护电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、绿色发光二极管D1、红色发光二极管D2、有源蜂鸣器LS1，三极管Q2的发射极连接电容C4、电阻R1的一端，三极管Q2的基极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q2的集电极连接电阻R3、电阻R4的一端，电阻R3的另一端连接三极管Q1的基极，电阻R4的另一端连接GND和三极管Q1的发射极，电阻R1的另一端连接三极管Q3的发射极，三极管Q3的基极连接有源蜂鸣器LS1的正极端，有源蜂鸣器LS1的负极端连接绿色发光二极管D1的阳极端，绿色发光二极管D1的阴极端连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接输出“-”端；三极管Q3的集电极连接红色发光二极管D2的阳极端，红色发光二极管D2的阴极端连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接输出“+”端；输出“+”端连接锂电池组的正极端，输出“-”端连接锂电池组的负极端。

所述的三极管Q1为NPN三极管，三极管Q2、三极管Q3为PNP三极管。

所述的有源蜂鸣器LS1的供电电压为3.3V，锂电池组的供电电压为4.8V。

所述的三极管Q2、三极管Q3的型号为S9012，三极管Q1的型号为BC547B。

所述的电容C1、电容C2、电容C3、电容C4的参数分别为2200uF、0.1F、100uF、0.1F，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6的参数分别为10Ω、1kΩ、470Ω、10kΩ、470Ω、200Ω。

本实用新型的工作原理为：

如图1所示，220V交流电经过整流滤波电路后，输出低压5V的直流电，5V的直流电经过反接保护电路的器件电压损耗后，输出4.8V的直流电，为锂电池组提供电能。

如图2所示，在锂电池组正确接入充电器进行充电时，三极管Q1、三极管Q2导通，整流滤波后的电流流经三极管Q1、电阻R4、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、绿色发光二极管D1、电阻R5后，流入到GND端，由于电压损耗，此时负载两端电压大约为4.8V，从而保证锂电池组进行正常充电，同时绿色发光二极管D1点亮，进行锂电池组充电正常指示。

如图3所示，当锂电池组在接入充电器发生反接事故时(此时输出“+”极端和输出“-”极端相当于用一根导线连接)，此时三极管Q1、三极管Q2停止导通，三极管Q3开始导通，整流滤波后的电流流经电阻R1、三极管Q3、有源蜂鸣器LS1、红色发光二极管D2、电阻R5后，由输出“+”极端和输出“-”极端流入到GND端，此时锂电池组两端电压、电流为0，锂电池组无法进行充电，从而实现反接保护功能设计。此外，由于三极管Q3导通，消耗了大约0.9v的电压，流经有源蜂鸣器LS1的电压大约为3.4V，保证了有源蜂鸣器LS1进行鸣叫，同时红色发光二极管D2两端电压大约为2V，保证了发光二极管D2进行点亮，从而实现声光告警，提醒用户发生了锂电池组充电反接事故，当用户发现锂电池组充电反接故障时，进行排除锂电池组充电反接故障后(即快速的调整好充电接线端的接入位置)，电路充电自恢复。