專利名稱：一種電池充電器輸出短路保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于充電器電子技術領域，涉及ー種電池充電器輸出短路保護電路。
背景技術：
電池充電器輸出電壓是根據(jù)被充電電池的電壓決定，在充電器電壓高于電池標稱電壓時給電池進行充電。一般充電器輸出電壓是電池標稱電壓的I. 23倍。且中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)瞀檢驗檢疫總局和中國國家標準化管理委員會發(fā)布了《家用和類似用途電器的安全電池充電器的特殊要求》的國家強制安全標準GB4706. 18-2005，該標準第10條規(guī)定充電器空載輸出電壓不應超過42. 4V。又由于生產(chǎn)電池和充電器的廠家不是同一家，對 于正負極的標定不規(guī)范。當充電器在給電池充電時正負極接反了形成短路，反接短路電流極大，容易損壞充電器甚至電池，也給使用者帶來了一定的安全隱患。如何提供ー種符合國家安全標準要求，且又在接錯電池和充電器時對使用者和充電器具有一定安全保護的電路一直是行業(yè)的設計目標。同時，中國專利文獻公開了申請?zhí)枮?00920044237. 4的一種電池充電器輸出保護電路，該電路包括電池啟動電路和輸出開關電路，電池啟動電路的輸入端與蓄電池的輸出端相連接，電池啟動電路的輸出端與輸出開關電路的第一輸入端相連接，輸出開關電路第二輸出端與充電器相連接，該保護電路能夠?qū)崿F(xiàn)充電器空載輸出小于42. 4V，同時也具有一定的保護充電器與電池反接時充電器不工作，但是該電路沒有考慮到充電器的輸入與電池輸出電壓的不同，直接用開關電路進行導通關閉來實現(xiàn)短路反接保護會受充電器輸入電壓的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了ー種電池充電器輸出短路保護電路，該電路通過電池正極電壓使用恒定電源隔離導通啟動電池充電，從而保證該保護電路不受電池輸出電壓的影響能起到有效的短路保護作用。本實用新型通過下列技術方案來實現(xiàn)ー種電池充電器輸出短路保護電路，該電路包括與電池連接的分壓電阻一和分壓電阻ニ，且分壓電阻ー和分壓電阻ニ進行串聯(lián)連接，其特征在于，該電路還包括開關電源、三極管、可控硅和光耦合器，所述的光耦合器包括發(fā)光二極管和內(nèi)部光敏三極管，所述的光耦合器的發(fā)光二極管并聯(lián)連接于分壓電阻ニ的兩端，所述的內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關電源，內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管的基極，所述三極管的集電極連接開關電源，三極管的發(fā)射極連接有可控硅的控制極，所述可控硅的串聯(lián)連接于充電器的負極。當蓄電池正極和充電器的正極相接時，蓄電池正極上的電壓通過分壓電阻ー和分壓電阻ニ進行分壓，分壓后在分壓電阻ニ上的電壓給光耦合器的發(fā)光二極管供電，使發(fā)光ニ極管導通而發(fā)光，發(fā)光二極管的發(fā)光給光耦合器內(nèi)部光敏三極管接收后使其集電極和發(fā)射極的電阻變小，從而使開關電源通過導通的光耦合器內(nèi)部光敏三極管給三極管的基極ー個穩(wěn)定的電壓，從而促使三極管的集電極和發(fā)射極飽和導通，通過連接于三極管集電極的開關電源給可控硅的控制極ー個電壓，可控硅的陽極和陰極導通，從而實現(xiàn)給電池的充電。當蓄電池正極和充電器的負極相連接時，即充電器和電池接反形成短路，光耦合器的發(fā)光ニ極管兩端的供電電壓即分壓ニ極管的電壓沒有所以不能導通內(nèi)部的光敏三極管，從而使充電器的負極上的可控硅截止不能導通，故不能給電池充電。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的開關電源與光耦合器內(nèi)部光敏三極管的集電極串聯(lián)連接有緩沖電路，所述的緩沖電路包括供電電阻和并聯(lián)于供電電阻的耦合電容。緩沖電路使開關電源給光耦合器集電極上的電壓更穩(wěn)定。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的可控硅的控制極和陰極上連接有濾波電容，濾波電容的正極連接可控硅的控制極，濾波電容的負極連接可控硅的陰極。濾波電容使充電器的輸出電壓平緩、穩(wěn)定。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的分壓電阻ニ的兩端還反向并聯(lián)連接有ニ極管。連接在分壓電阻ニ上的ニ極管具有保護光耦合器的作用。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的開關電源為5V。提供穩(wěn)定地固定電源作為觸發(fā)開啟電源。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的分壓電阻一的阻值為42ΚΩ-56ΚΩ。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的分壓電阻一的阻值為47ΚΩ。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的分壓電阻ニ的阻值為
5.6-10ΚΩ。在上述的電池充電器輸出短路保護電路中，所述的分壓電阻ニ的阻值為6. 2ΚΩ?，F(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點I、本實用新型通過光耦合器分開開關電源觸發(fā)三極管、可控硅的觸發(fā)電壓和電池正確接入電壓只是觸發(fā)光耦合器，從而保證該保護電路不受電池輸出電壓的影響能起到有效的短路保護作用。2、本實用新型通過具有對保護電路內(nèi)部結構光耦合器使用反接ニ極管進行保護，使該保護電路更加可靠和穩(wěn)定。3、本實用新型通過濾波電容連接可控硅的控制極和陰極，在充電器給電池充電使起到濾波的作用。

圖I是本實用新型的充電器和電池正確連接的結構示意圖；圖中I、電池；2、充電器；R1、供電電阻；R2、分壓電阻一；R3、分壓電阻ニ；D I、ニ極管；T、開關電源；Q1、光耦合器；Y1、三極管；Q2、可控硅；C I、濾波電容；C2、耦合電容。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進ー步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖I所示，本電池充電器輸出短路保護電路包括與電池I連接的分壓電阻一 R2和分壓電阻ニ R3，且分壓電阻ー R2和分壓電阻ニ R3進行串聯(lián)連接。分壓電阻ニ R3的兩端還反向并聯(lián)連接有ニ極管Dl。該電路還包括5V開關電源T、三極管Yl、可控硅Q2和光耦合器Ql，光稱合器Ql包括發(fā)光二極管管和內(nèi)部光敏三極管，光稱合器Ql的發(fā)光二極管并聯(lián)連接于分壓電阻ニ R3的兩端，內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關電源T，開關電源T與光耦合器Ql內(nèi)部光敏三極管的集電極串聯(lián)連接有緩沖電路，緩沖電路包括供電電阻Rl和并聯(lián)于供電電阻Rl的耦合電容C2。光耦合器Ql的內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管Yl的基極，三極管Yl的集電極連接開關電源T，三極管Yl的發(fā)射極連接有可控硅Q2的控制極，可控硅Q2的串聯(lián)連接于充電器的負極?？煽毓鑁2的控制極和陰極上連接有濾波電容Cl，濾波電容Cl的正極連接可控硅Q2的控制極，濾波電容Cl的負極連接可控硅Q2的陰極。濾波電容Cl使充電器的輸出電壓平緩、穩(wěn)定。這里分壓電阻一 R2的阻值為42ΚΩ-56ΚΩ ;分壓電阻ニ R3的阻值為5. 6-10ΚΩ。本實施例選用的分壓電阻一 R2的阻值為47ΚΩ。分壓電阻ニ R3的阻值為 6.2ΚΩ。該電阻值的選擇不僅有效起到分壓的作用，同時，使該充電器的空載輸出符合國家強制安全標準GB4706. 18-2005，該標準第10條規(guī)定充電器空載輸出電壓不應超過42. 4V。以下是本電池充電器輸出短路保護電路的工作原理如圖所示，充電器2正極連接分壓電阻一 R2，充電器2負極連接可控硅Q2的陰極，即當電池I正極和充電器的正極相接時，蓄電池I正極上的電壓通過分壓電阻ー R2和分壓電阻ニ R3進行分壓，分壓后在分壓電阻ニ R3上的電壓給光耦合器Ql的發(fā)光二極管供電，使發(fā)光二極管導通而發(fā)光，發(fā)光二極管的發(fā)光給光耦合器Ql內(nèi)部光敏三極管接收后使其集電極和發(fā)射極的電阻變小，從而使開關電源T通過緩沖電路導通的光耦合器Ql內(nèi)部光敏三極管給三極管Yl的基極ー個穩(wěn)定的電壓，從而促使三極管Yl的集電極和發(fā)射極飽和導通，通過連接于三極管Yl集電極的開關電源T給可控硅Q2的控制極一個電壓，可控硅Q2的陽極和陰極導通，從而實現(xiàn)給電池I的充電。當蓄電池I正極和充電器的負極相連接吋，即充電器和電池I接反形成短路，光耦合器Ql的發(fā)光二極管兩端的供電電壓即分壓ニ極管Dl的電壓沒有所以不能導通內(nèi)部的光敏三極管，三極管Yl的基極沒有電壓，則三極管Yl不會飽和導通，從而時充電器的負極上的可控硅Q2截止不能導通，故不能給電池I充電，同時錯加在分壓電阻上的電壓不會反接到光耦合器Ql的發(fā)光二極管上，直接從并聯(lián)于分壓電阻ニ R3上的ニ極管Dl流過保護了光耦合器Q1。當把電池I的正負極進行調(diào)換則可以進行充電。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了電池I、充電器2、供電電阻R1、分壓電阻一 R2、分壓電阻ニR3、ニ極管DI、開關電源T、光耦合器Ql、三極管Yl、可控硅Q2、濾波電容Cl、耦合電容C2等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權利要求1.ー種電池充電器輸出短路保護電路，該電路包括與電池連接的分壓電阻一(R2)和分壓電阻ニ(R3)，且分壓電阻ー(R2)和分壓電阻ニ(R3)進行串聯(lián)連接，其特征在于，該電路還包括開關電源(T)、三極管(Yl)、可控硅(Ql)和光耦合器(Ql)，所述的光耦合器(Ql)包括發(fā)光二極管(Dl)和內(nèi)部光敏三極管，所述的光稱合器(Ql)的發(fā)光二極管(Dl)并聯(lián)連接于分壓電阻ニ(R3)的兩端，所述的內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關電源(T)，內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管(Yl)的基極，所述三極管(Yl)的集電極連接開關電源(T)，三極管(Yl)的發(fā)射極連接有可控硅(Ql)的控制極，所述可控硅(Ql)的串聯(lián)連接于充電器的負極。
2.根據(jù)權利要求I所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的開關電源(T)與光耦合器(Ql)內(nèi)部光敏三極管的集電極串聯(lián)連接有緩沖電路，所述的緩沖電路包括供電電阻(Rl)和并聯(lián)于供電電阻(Rl)的耦合電容(C2)。
3.根據(jù)權利要求2所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的可控硅(Ql)的控制極和陰極上連接有濾波電容(Cl)，濾波電容(Cl)的正極連接可控硅(Ql)的控制極，濾波電容(Cl)的負極連接可控硅(Ql)的陰極。
4.根據(jù)權利要求I或2或3所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的分壓電阻ニ(R3)的兩端還反向并聯(lián)連接有ニ極管(Dl)。
5.根據(jù)權利要求4所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的開關電源⑴為5V。
6.根據(jù)權利要求5所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的分壓電阻一(R2)的阻值為42ΚΩ-56ΚΩ。
7.根據(jù)權利要求6所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的分壓電阻一 (R2)的阻值為47ΚΩ。
8.根據(jù)權利要求7所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的分壓電阻ニ(R3)的阻值為5. 6-10ΚΩ。
9.根據(jù)權利要求8所述的電池充電器輸出短路保護電路，其特征在于，所述的分壓電阻ニ(R3)的阻值為6. 2ΚΩ。
專利摘要本實用新型提供了一種電池充電器輸出短路保護電路，屬于充電器電子技術領域。它解決了現(xiàn)有技術中短路反接保護的穩(wěn)定性會受充電器輸入電壓影響的問題。本電路包括與電池連接的分壓電阻一和分壓電阻二，且分壓電阻一和分壓電阻二進行串聯(lián)連接，該電路還包括開關電源、三極管、可控硅和光耦合器，光耦合器包括發(fā)光二極管和內(nèi)部光敏三極管，光耦合器的發(fā)光二極管并聯(lián)連接于分壓電阻二的兩端，內(nèi)部光敏三極管的集電極連接開關電源，內(nèi)部光敏三極管發(fā)射極連接三極管的基極，三極管的集電極連接開關電源，三極管的發(fā)射極連接有可控硅的控制極，可控硅的串聯(lián)連接于充電器的負極。該保護電路不受電池輸出電壓的影響能起到有效的短路保護作用。
文檔編號H02H11/00GK202474833SQ201220115248
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權日2012年3月26日
發(fā)明者繆仙福 申請人:繆仙福