本實(shí)用新型涉及開關(guān)電源,特別涉及一種可對電池充電的開關(guān)電源的防反接保護(hù)電路。
背景技術(shù):
近年來隨著綠色新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,電池也越來越多的被人們使用。但是無論在電池生產(chǎn)端,還是在電池使用端都存在一個(gè)問題,就是當(dāng)電池的正負(fù)極被反接在開關(guān)電源系統(tǒng)中后,將嚴(yán)重影響電池壽命,同時(shí)也會將測試或者給電池充電系統(tǒng)的部分器件損壞。
對于防反接保護(hù)電路目前也有很多方式,但均不能應(yīng)用于開關(guān)電源系統(tǒng)中,因?yàn)殡姵胤婪唇踊芈分杏袃蓚€(gè)特點(diǎn):1、回路電流大;2、反接后,如果系統(tǒng)依然對電池充電,則相當(dāng)于兩個(gè)電壓源串聯(lián)短路在一起放電(如圖1所示),使得電池放電回路中器件可能受損,并且也縮短電池的使用壽命。
因此基于以上兩點(diǎn)特殊性,首先,傳統(tǒng)的利用二極管單向?qū)щ娦宰龀傻姆婪唇颖Wo(hù)電路,雖然結(jié)構(gòu)簡單,但是由于反接回路電流大,因此二極管規(guī)格選取難,并且損耗大,因此無法適應(yīng)反接回路中的大電流應(yīng)用場合。
其它防反接保護(hù)電路,還有利用MOS管作為開關(guān)管,利用電池正向接通時(shí)作為MOS管的開通信號,而當(dāng)電池反接時(shí),此MOS管無開關(guān)信號,MOS管關(guān)斷,回路斷開,以保護(hù)電池。但此電路在電池防反接保護(hù)電路中應(yīng)用時(shí),當(dāng)電池反接后(一般情況下,即使電池反接,作為操作者,也很難發(fā)現(xiàn)這種異常,因此電池充電或者測試系統(tǒng)仍然會被上電),如果對電池充電或者測試的系統(tǒng)依然上電,此時(shí)防反接MOS管就會被導(dǎo)通,此時(shí)相當(dāng)于兩個(gè)電壓源串聯(lián)短路放電模式,測試或者充電系統(tǒng)回路中的電流會非常大,輸出端的功率器件及采樣器件可靠性受到嚴(yán)重影響,并且也縮短了電池的壽命?;蛘哒f,此種防反接保護(hù)電路,在電池反接時(shí),可以保護(hù)產(chǎn)品。但此時(shí)如果輸入端上電,則防反接保護(hù)電路失效(產(chǎn)品輸出端器件和電池組損傷)。
下面結(jié)合圖2對現(xiàn)有方案進(jìn)行描述。圖2是一種電池防反接保護(hù)電路,其具體工作原理見專利:CN201320055131;利用MOS管作為控制開關(guān),首先該電路有2個(gè)問題:1)、開關(guān)管Q11的畫法有誤,應(yīng)該為P-MOS此電路才能起到作用,否則即使在正接的情況下,電池也只能依靠MOS管的體二極管進(jìn)行放電,MOS管無法導(dǎo)通;2)、即使使用了P-MOS管后,在反接情況下二極管D11應(yīng)該使用穩(wěn)壓管或者去掉,這樣在反接情況下,開關(guān)管Q11的驅(qū)動腳才可以是可靠的高電平,開關(guān)管Q11被有效關(guān)斷。
下面結(jié)合圖3對現(xiàn)有方案進(jìn)行描述。圖3是一種電池防反接保護(hù)電路的原理圖,包括防反接MOS管Q1、Q2及其采樣和控制電路,電路實(shí)現(xiàn)原理見專利:CN201320615151。此方案實(shí)施后的效果有兩點(diǎn):1、利用MOS管作為防反接開關(guān)管,損耗小;2、電池反接情況下可以實(shí)現(xiàn)充電端和電池之間的電氣隔離。然而使用的電路較為復(fù)雜,包括MCU控制芯片、以及隔離芯片和2顆MOS管。雖然可以實(shí)現(xiàn)防反接功能,但是在成本和體積層面,不利于低成本、小體積產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型目的在于,提供一種能解決開關(guān)電源中電池反接時(shí),電池測試或者充電系統(tǒng)上電后與電池串聯(lián)短路放電,導(dǎo)致電池測試或者充電系統(tǒng)器件損壞的問題的防反接保護(hù)電路。
與此相應(yīng),本實(shí)用新型還提供一種解決電池反接時(shí),導(dǎo)致電池及其相應(yīng)系統(tǒng)損壞問題的防反接控制方法。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種防反接保護(hù)電路,用于開關(guān)電源中電池的防反接控制,包括與電池的兩極相連接的第一電池端和第二電池端,還包括防反接開關(guān)和光耦反饋電路,防反接開關(guān)串聯(lián)在電池的放電回路中,光耦反饋電路包括復(fù)用的電壓環(huán)中的光耦OP1,在電池接反時(shí),即第一電池端接電池負(fù)極、第二電池端接電池正極時(shí),防反接開關(guān)斷開,用以斷開電池的放電回路;并且光耦OP1將光耦反饋電路檢測到的反接信號傳遞到原邊控制芯片的控制端,用以控制原邊控制芯片不工作。
優(yōu)選的,所述防反接開關(guān)采用MOS管,在電池接反時(shí),防反接開關(guān)的柵極電壓Vgs為低電平,防反接開關(guān)被關(guān)斷;在電池正接時(shí),防反接開關(guān)導(dǎo)通。
優(yōu)選的,所述防反接開關(guān)采用MOS管,包括MOS管Q31,MOS管Q31的柵極分別與電阻R31的一端及電阻R33的一端連接,電阻R31的另一端與第一電池端相連;電阻R33的另一端與MOS管Q31的源極相連,MOS管Q31的漏極與第二電池端連接;MOS管Q31的柵-源極之間還并聯(lián)穩(wěn)壓管ZD31,穩(wěn)壓管ZD31的陰極與MOS管Q31的柵極連接。
優(yōu)選的,所述防反接保護(hù)電路,還包括投入保護(hù)開關(guān),投入保護(hù)開關(guān)串聯(lián)在電池的放電回路中,在系統(tǒng)上電后、原邊控制芯片的供電電壓建立之前,投入保護(hù)開關(guān)斷開,用以在投入瞬間確保電池放電回路的斷開。
優(yōu)選的,所述投入保護(hù)開關(guān)采用MOS管,包括MOS管Q32,MOS管Q32的柵極分別與電阻R35的一端及第二電池端連接,MOS管Q32的漏極通過電阻R34接功率電路的輸出端,MOS管Q32的源極與第二電池端連接。
優(yōu)選的,所述光耦反饋電路,還包括二極管D31、電阻R310和二極管D32,光耦OP1包括光敏三極管和發(fā)光二極管,光敏三極管的集電極與原邊控制芯片的控制端連接,光敏三極管的發(fā)射極接地;二極管D31、光耦OP1的發(fā)光二極管、電阻R310和二極管D32依次串聯(lián)形成連接第二電池端與第一電池端的反接檢測回路,在電池接反時(shí),反接檢測回路工作,用以控制原邊控制芯片不工作。
優(yōu)選的,所述光耦反饋電路,還包括二極管D31、電阻R310和二極管D32,光耦OP1包括光敏三極管和發(fā)光二極管,光敏三極管的集電極與原邊控制芯片的控制端連接,光敏三極管的發(fā)射極接地;二極管D31、光耦OP1的發(fā)光二極管、電阻R310和二極管D32依次串聯(lián)連接后,二極管D31的陽極與第二電池端連接,二極管D32的陰極與第一電池端連接。
本實(shí)用新型還提供一種防反接保護(hù)電路,用于電池的防反接控制,包括與電池的兩極相連接的第一電池端和第二電池端,其特征在于:包括防反接開關(guān)和光耦反饋電路,防反接開關(guān)串聯(lián)在電池的放電回路中,光耦反饋電路包括復(fù)用的電壓環(huán)中的光耦OP1,還包括二極管D31、電阻R310和二極管D32,光耦OP1包括光敏三極管和發(fā)光二極管,光敏三極管的集電極與原邊控制芯片的反饋端FB連接,光敏三極管的發(fā)射極接地;二極管D31、光耦OP1的發(fā)光二極管、電阻R310和二極管D32依次正向串聯(lián)形成連接第二電池端與第一電池端的反接反饋回路,在電池接反時(shí),反接反饋回路工作,用以控制原邊控制芯片不工作。光耦反饋電路的正向串聯(lián)所形成反接反饋回路的具體連接關(guān)系是,二極管D31的陽極與第二電池端相連,二極管D31的陰極與光耦OP1的發(fā)光二極管的陽極相連;光耦OP1的發(fā)光二極管的陰極與電阻R310的一端連接,電阻R310的另外一端與二極管D32的陽極相連,二極管D32的陰極與第一電池端相連。
優(yōu)選的,所述防反接保護(hù)電路,還包括投入保護(hù)開關(guān),投入保護(hù)開關(guān)串聯(lián)在電池的放電回路中,投入保護(hù)開關(guān)采用MOS管,當(dāng)電池接反時(shí),在系統(tǒng)上電后、原邊控制芯片的供電電壓建立之前,投入保護(hù)開關(guān)斷開,用以在投入瞬間確保電池放電回路的斷開。
優(yōu)選的,所述投入保護(hù)開關(guān)采用MOS管,包括MOS管Q32,MOS管Q32的柵極分別與電阻R35的一端及第二電池端連接,MOS管Q32的漏極通過電阻R34接功率電路的輸出端,MOS管Q32的源極與第二電池端連接。
本實(shí)用新型再提供一種防反接控制方法,用于電池的防反接控制,包括如下步驟,
在電池接反時(shí),即第一電池端接電池負(fù)極、第二電池端接電池正極時(shí),防反接開關(guān)斷開,用以斷開電池的放電回路;并且光耦反饋電路的光耦傳遞反接信號到原邊控制芯片,用以控制原邊控制芯片不工作。
本實(shí)用新型的電池防反接保護(hù)電路,用MOS管作為防反接開關(guān),MOS管的驅(qū)動控制信號利用電池正接時(shí)的壓降開通MOS管;在電池反接時(shí),MOS管低電平不導(dǎo)通,同時(shí)利用產(chǎn)品電壓環(huán)的光耦將反接信號傳輸?shù)疆a(chǎn)品原邊,控制原邊控制芯片的反饋腳或者使能腳被拉為低電平,因此可以實(shí)現(xiàn)通過產(chǎn)品原邊和副邊兩個(gè)方面控制防反接MOS管不被導(dǎo)通(副邊由于電池反接,所以MOS管驅(qū)動為低電平,防反接MOS管不導(dǎo)通;產(chǎn)品原邊由于電壓環(huán)光耦被導(dǎo)通,因此產(chǎn)品原邊反饋或者使能腳被拉低,原邊控制芯片不能工作,因此防反接MOS管也不能導(dǎo)通),而且電池反接的情況下,原邊控制芯片不工作,保障開關(guān)電源系統(tǒng)在反接這種異常情況下,處于一個(gè)穩(wěn)定、可靠的保護(hù)狀態(tài)。
并且傳輸反接信號的光耦和產(chǎn)品電壓環(huán)光耦共用同一光耦,節(jié)約了防反接保護(hù)電路的成本,同時(shí)該電路具備在電池正接入電路后,具有電池自動和手動投入電路工作的控制功能。
本實(shí)用新型還公開了一種防反接的保護(hù)電路及控制方法,其中,防反接保護(hù)電路包括防反接電路12、電池反接后,反接信號傳輸?shù)皆叺碾娐?3、電池投入工作電路11,本實(shí)用新型的總體構(gòu)思為:當(dāng)電池接反時(shí),防反接MOS管Q31的柵極電壓Vgs為低電平,此時(shí)防反接MOS管Q31關(guān)斷,反接的電池?zé)o法在產(chǎn)品輸出端形成放電回路;同時(shí)在電池反接后,光耦的1,2腳被導(dǎo)通,電流由OP1的1腳流向OP1的2腳,則光耦OP1的4腳被拉低,(反接信號傳輸?shù)搅水a(chǎn)品的原邊控制端),此時(shí)即使輸入端上電,由于產(chǎn)品原邊控制芯片的FB腳(或者其它使能腳)此時(shí)為低電平,因此能量無法從產(chǎn)品原邊傳輸?shù)礁边叀T陔姵胤唇訝顟B(tài)下,有效了保護(hù)的電池及整個(gè)系統(tǒng)。
但對于傳統(tǒng)的防反接保護(hù)電路來說,只能保證在電池反接時(shí),對產(chǎn)品無影響(產(chǎn)品不損壞),但是當(dāng)對電池充電或者測試系統(tǒng)的輸入端上電時(shí)(對產(chǎn)品的輸入端上電時(shí)),防反接開關(guān)管依然會導(dǎo)通,原因是:對于產(chǎn)品的原邊控制芯片,并沒有得到副邊電池反接的信號,因此產(chǎn)品仍然會按照正常的啟動邏輯使整個(gè)產(chǎn)品工作,即產(chǎn)品的副邊輸出電壓會被建立,在輸出電壓被建立時(shí),防反接MOS管就會被導(dǎo)通,此時(shí)由于電池處于反接狀態(tài),就類似兩個(gè)電壓源(產(chǎn)品副邊的輸出電壓為一個(gè)電壓源,電池組作為另外一個(gè)電壓源)串聯(lián)在一起放電(如圖1所示),此時(shí)放電的電流將非常大,輸出端的功率器件及采樣器件可靠性受到嚴(yán)重影響,并且也縮短的電池的壽命。
電池投入工作電路,MOS管Q32電路,用于確保產(chǎn)品控制芯片的供電電壓(VCC1)建立之前,產(chǎn)品輸出端電池放電回路斷開,這樣就可以避免在產(chǎn)品輸出端接上電池的瞬間(電池正接),電池立即自動投入到電路中放電,可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)邏輯失控。本文所用的MOS管Q32就可以有效的防止以上所述情況。
本實(shí)用新型所述的控制電池投入的功能,只有當(dāng)VCC1電平建立后,才會導(dǎo)通放電回路的MOS管Q32(或者人為的開通電池投入MOS管Q32,給Q32的柵極信號GS-charge高電平)。
本實(shí)用新型還提供一種防反接的控制方法,在基于現(xiàn)有的防反接方案基礎(chǔ)上,利用的電壓環(huán)的光耦(電壓環(huán)光耦在產(chǎn)品正常工作時(shí),作為電壓環(huán)使用,保持輸出電壓穩(wěn)定;但在電池反接異常情況下時(shí),作為傳遞反接信號使用,傳遞反接信號到原邊控制端,拉低原邊控制芯片的相關(guān)端口,使得能量不能從原邊傳輸?shù)礁边?,將反接信號傳輸?shù)皆叄驮叺腇B控制腳(或者其它控制腳),此時(shí)即使產(chǎn)品輸入端上電,整個(gè)產(chǎn)品也是不能工作的,能量無法從產(chǎn)品原邊傳輸?shù)礁边叄行У谋Wo(hù)了整個(gè)產(chǎn)品及反接的電池組,規(guī)避了傳統(tǒng)的防反接保護(hù)電路的弊端。本實(shí)用新型所述的防反接保護(hù)電路成本低、可靠性高(電池反接時(shí),整個(gè)系統(tǒng)處于非工作狀態(tài))。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型所述的應(yīng)用于電池防反接保護(hù)電路,其中一種電池防反接保護(hù)電路,MOS管Q31用于防止電池反接的開關(guān),MOS管Q32用于電池投入保護(hù)的控制開關(guān),光耦OP1用于產(chǎn)品電壓環(huán)反饋和電池反接后反饋反接信號到原邊,拉低原邊控制信號,此時(shí)在反接情況下,即使原邊上電,也不會有能量到達(dá)副邊,防反接開關(guān)Q31不會被導(dǎo)通,整個(gè)系統(tǒng)和電池被有效的保護(hù)。
本實(shí)用新型有效的解決了電池反接時(shí),電池測試或者充電系統(tǒng)上電后與電池串聯(lián)短路放電,導(dǎo)致電池測試或者充電系統(tǒng)器件損壞問題,以及由于電池被短路放電而導(dǎo)致的電池壽命被縮短的問題。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果如下:
1、通過本實(shí)用新型所述的防反接保護(hù)電路,解決了電池反接時(shí),電池測試或者充電系統(tǒng)上電后與電池串聯(lián)短路放電,導(dǎo)致電池測試或者充電系統(tǒng)器件損壞問題。
2、通過本實(shí)用新型所述的防反接保護(hù)電路,解決了電池反接時(shí),由于電池被短路放電而導(dǎo)致的電池壽命被縮短的問題。
3、通過本實(shí)用新型所述的防反接保護(hù)電路,復(fù)用了電壓環(huán)光耦的功能,可以節(jié)約一個(gè)用于傳遞反接信號到原邊的隔離器件,降低了電路成本。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有防反接保護(hù)電路應(yīng)用在電源系統(tǒng)中的等效短路放電示意圖,其中,電池測試或者充電系統(tǒng),在電池反接后,系統(tǒng)仍然上電時(shí),電池被短路放電示意圖;
圖2為現(xiàn)有防反接保護(hù)電路應(yīng)用在電源系統(tǒng)中的開關(guān)應(yīng)用電路原理圖,在現(xiàn)有技術(shù)中,防反接開關(guān)使用MOS管,但僅僅可以在輸入不上電的情況下保護(hù)電池及其相應(yīng)系統(tǒng);
圖3為現(xiàn)有防反接保護(hù)電路應(yīng)用在開關(guān)電源系統(tǒng)中的系統(tǒng)電路原理圖,在現(xiàn)有技術(shù)中,使用了MCU及隔離芯片等器件,增加了防反接保護(hù)電路的成本,限定了電路的應(yīng)用的場合。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施案例的防反接保護(hù)電路應(yīng)用在開關(guān)電源中的電路原理圖,在此實(shí)施例中,通過MOS管作為防反接開關(guān),電池電壓作為MOS管開關(guān)信號,并通過電壓環(huán)光耦傳輸信號到原邊。
具體實(shí)施方式
為簡潔起見,開關(guān)電源的電池充電或者測試系統(tǒng),以下簡稱為產(chǎn)品。對電池充電或者測試系統(tǒng)的輸入端上電時(shí),即是對產(chǎn)品的輸入端上電時(shí)。原邊控制電路一般采用控制芯片實(shí)現(xiàn),也可稱為原邊控制芯片。對于芯片的引腳,也可稱為端子或端。
以下結(jié)合附圖對實(shí)用新型的原理和實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例一
下面結(jié)合圖4對本實(shí)用新型實(shí)施例防反接保護(hù)電路進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖4是電池防反接保護(hù)電路應(yīng)用在開關(guān)電源系統(tǒng)中的系統(tǒng)電路原理圖,圖中所示的系統(tǒng)電路,包括原邊控制芯片及其它驅(qū)動主功率開關(guān)管的電路。其中,防反接保護(hù)電路,包括防反接電路12、電池反接后將反接信號傳輸?shù)皆叺墓怦罘答侂娐?3、電池的投入保護(hù)電路11,防反接電路12包括MOS管Q31、電阻R31、33和穩(wěn)壓二極管ZD31;光耦反饋電路13包括光耦OP1、二極管D31、D32和電阻R310;投入保護(hù)電路11包括MOS管Q32和電阻R35。光耦OP1同時(shí)作為產(chǎn)品電壓環(huán)中的光耦。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的具體連接方式為:電阻R31的一端與第一電池端相連,另外一端與電阻R33、MOS管Q31的柵極及穩(wěn)壓管ZD31的陰極相連;電阻R33的另外一端與穩(wěn)壓管ZD31的陽極、MOS管Q31的源極相連;MOS管Q31的漏極與第二電池端、二極管D31的陽極相連;二極管D31的陰極與光耦OP1的原邊1腳(即發(fā)光二極管的陽極)相連;光耦OP1的原邊2腳(即發(fā)光二極管的陰極)與電阻R310的一端連接;電阻R310的另外一端與二極管D32的陽極相連;二極管D32的陰極與第一電池端相連。光耦OP1的副邊3腳(即光敏三極管的發(fā)射極)接地;光耦OP1的副邊4腳(即光敏三極管的集電極)與原邊控制芯片的FB端(或者其它使能端)連接。正常情況下,第一電池端與電池的正極連接,第二電池端與電池的負(fù)極連接。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的工作原理為:當(dāng)電池接反時(shí),防反接MOS管Q31的柵極電壓Vgs為低電平,防反接MOS管Q31關(guān)斷,此時(shí)反接的電池?zé)o法在產(chǎn)品輸出端形成放電回路;與此同時(shí),電池反接使光耦反饋電路13開始工作,光耦的1,2腳被導(dǎo)通,反接電池的電流通過二極管D31、光耦OP1的1腳(即光耦的發(fā)光二極管陽極)和2腳(即光耦的發(fā)光二極管陰極)、電阻R310、二極管D32形成導(dǎo)通回路,以將反接信號傳輸?shù)疆a(chǎn)品的原邊控制芯片端,則光耦OP1的4腳被拉低。此時(shí)即使輸入端上電,由于產(chǎn)品原邊控制芯片的FB腳(或者其它使能腳)此時(shí)為低電平,因此能量無法從產(chǎn)品原邊傳輸?shù)礁边?。在電池反接狀態(tài)下,有效了保護(hù)的電池及整個(gè)系統(tǒng)。
光耦OP1在電池正接時(shí)反饋輸出模擬信號到原邊,從而控制輸出電壓的穩(wěn)定;在電池反接時(shí),光耦不作為電壓環(huán)使用,而是起信號傳輸作用,用于將光耦反饋電路13檢測到的反接信號傳輸回原邊控制芯片。
在電池正接時(shí),由于二極管D31陰極的電壓為正,肯定高于二極管D31陽極的負(fù)電壓,因此此時(shí)二極管D31截止;由于電阻R37、R38的存在,因此二極管D32的陰極電壓也必定高于二極管D32陽極電壓,二極管D32截止),此時(shí)即使產(chǎn)品輸入端上電,由于原邊控制芯片的FB腳此時(shí)為低電平,控制芯片無法輸出驅(qū)動信號,以驅(qū)動產(chǎn)品原邊功率開關(guān)管,因此能量無法從原邊傳輸?shù)礁边?,產(chǎn)品輸出端電壓無法建立,防反接MOS管可靠關(guān)斷。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的優(yōu)勢還在于,光耦反饋電路13中的光耦OP1,是復(fù)用的電壓環(huán)中的光耦,即光耦OP1與產(chǎn)品電壓環(huán)中的光耦共用同一只光耦。光耦OP1依時(shí)間域分割為兩個(gè)作用,被很好的利用,電池正接時(shí)光耦OP1作為電壓環(huán),反饋傳輸模擬信號,以維持產(chǎn)品輸出電壓的穩(wěn)定;當(dāng)電池反接時(shí),光耦OP1作為信號檢測的輸出執(zhí)行器件,傳輸開關(guān)信號到產(chǎn)品原邊控制芯片,以拉低原邊控制芯片的FB控制腳(或者其它控制腳),使得電池反接時(shí),包括原邊控制芯片在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)品完全處于待機(jī)狀態(tài),能量無法從原邊傳輸?shù)礁边?,有效的保護(hù)了整個(gè)產(chǎn)品及反接的電池組,規(guī)避了傳統(tǒng)的防反接保護(hù)電路的弊端。并且大大簡化了防反接的信號檢測控制電路,還減少了再增加其它隔離器件作為傳遞反接信號到原邊的成本。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的優(yōu)勢還在于,在原邊控制信號被拉低后,產(chǎn)品的原邊能量不能傳輸?shù)礁边?,則產(chǎn)品的主功率變壓器相當(dāng)于產(chǎn)品原邊與副邊(電池端)之間的隔離帶,排除了器件漏電流、寄生電容等不確定參數(shù)對反接狀態(tài)中電池性能的影響,并且由于主變壓器作為隔離器件,因此屬于加強(qiáng)絕緣的范疇,有效保持產(chǎn)品原邊和電池端之間的電氣隔離性能,保證在電池反接情況下,電池被有效進(jìn)行電氣隔離保護(hù),使后端操作電池的人員也處于安全隔離的保護(hù)范圍。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的優(yōu)勢還在于,解決了傳統(tǒng)的防反接保護(hù)電路的嚴(yán)重弊端,傳統(tǒng)防反接保護(hù)電路,僅僅依靠圖4的12模塊進(jìn)行防反接保護(hù),只能保證在電池反接時(shí),對產(chǎn)品無影響(產(chǎn)品不毀壞),那么在產(chǎn)品輸入端Vg上電時(shí)(即對電池充電或者測試系統(tǒng)的輸入端上電時(shí)),防反接開關(guān)Q31仍然會被導(dǎo)通,原因是:對于產(chǎn)品的原邊控制芯片,在產(chǎn)品副邊電池反接時(shí),并沒有得到副邊電池反接的信號,因此產(chǎn)品仍然會按照正常的啟動邏輯使整個(gè)產(chǎn)品工作,即產(chǎn)品的副邊輸出電壓會被建立,在輸出電壓被建立時(shí),防反接MOS管就會被導(dǎo)通。此時(shí)由于電池處于反接狀態(tài),就類似兩個(gè)電壓源(產(chǎn)品副邊的輸出電壓為一個(gè)電壓源,電池組作為另外一個(gè)電壓源)串聯(lián)在一起放電(如圖1所示),此時(shí)放電的電流將非常大,輸出端的功率器件及采樣器件可靠性受到嚴(yán)重影響,并且也縮短了電池的壽命。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的優(yōu)勢還在于,增加了電池投入保護(hù)電路11,用于在電池接入電路后(電池正接),不會立即投入使用,以確保在產(chǎn)品的原邊控制芯片的供電電壓(VCC1)建立之前電池的放電回路斷開,則可以避免在產(chǎn)品接上電池的瞬間(電池正接),電池立即自動投入放電,則產(chǎn)品后端所相連的整個(gè)系統(tǒng)工作邏輯不受控,本文所用的MOS管Q32就可以有效的防止以上所述情況。因此加入電路11模塊后,只有當(dāng)產(chǎn)品的原邊控制芯片的供電電壓(VCC1)建立后,才會導(dǎo)通放電回路的MOS管Q32(或者人為的開通電池投入MOS管Q32,給GS-charge高電平),輸出端的電池放電回路才會被導(dǎo)通。供電電壓建立,即意味著產(chǎn)品的輸入端上電,屬于正常的工作狀態(tài),由于電池與產(chǎn)品的副邊輸出端屬于并聯(lián)關(guān)系,一起給輸出負(fù)載供電,因此如果沒有電池投入開關(guān)的控制,則會導(dǎo)致在產(chǎn)品輸入端不上電時(shí),產(chǎn)品輸出端掛上電池的瞬間,產(chǎn)品輸出端所連接的系統(tǒng)就會開始工作。
本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路的優(yōu)勢還在于,對于電池防反接功能,本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路只需要1顆MOS管(Q31)和3顆貼片二極管(ZD31、D31、D32)及數(shù)顆貼片電阻即可,成本非常低。當(dāng)使用2顆MOS管(Q31、Q32)后,本實(shí)用新型防反接保護(hù)電路還可以增加電池自動或者手動投入功能。
當(dāng)然,本文所說的傳遞副邊反接信號到原邊的方式不止以上所述內(nèi)容,還可是單獨(dú)使用光耦或者隔離器件,或者以此方式拉低副邊某個(gè)控制,達(dá)到使整個(gè)產(chǎn)品不工作的目的;另外,對于原邊控制信號,可以是原邊控制芯片的任意一個(gè)控制端口的,只要可以實(shí)現(xiàn)通過拉低或者拉高其控制信號的電平而使得整個(gè)產(chǎn)品不工作的目的。在此不再一一列舉。
根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo),本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此,本實(shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式,對本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外,盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語,但這些術(shù)語只是為了方便說明,并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。