[發明專利]一種采用可充電電池供電的自關斷啟動電路

有效

• 申請號: 201410034319.6
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103779839A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 周巖;潘加龍;謝俊
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明涉及一種自關斷啟動電路，尤其涉及可充電電池供電系統技術領域。

背景技術

隨著便攜式電子設備的普及，直接利用可充電電池供電的電子設備已經廣泛應用于人們生產生活的各個方面。

隨著電子設備的智能化程度越來越高，模擬、數字芯片在電路設計中得到廣泛應用。而從體積和成本的考慮，電路中所需的器件也收到一定的限制。對于低成本、小體積可充電電池供電系統應該綜合考慮電池的利用壽命、成本、使用效率和電路保護等問題。可充電電池的使用壽命次數與充放電程度直接相關，具有較強的非線性特征。隨著放電電壓程度的不同，電池端電壓、輸出電流都會產生很大的變化。目前性能優良的電池充放電管理電路成本價格偏高，限制了可充電電池保護電路在低成本場合的應用。因此需要充分結合電池的工作特性，研究適用于低成本場合電池充放電管理的控制技術。

通過三極管、穩壓電路設定啟動電路的工作電壓，以保證負載IC電路所需的穩態工作電壓以其低成本得到廣泛應用，具有控制簡單、可靠性高、穩定性好及易于實現等優點。本專利主要改善傳統的啟動電路，以實現對可充電電池供電場合的控制，防止電池過放電以提高使用壽命。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對可充電電池供電電子設備，為了提升可充電電池（鋰電池、鉛酸電池等）的使用壽命，提出了低成本、高可靠性電池供電管理的實現方法，通過控制啟動電路的輸出工作電壓，實現避免電池過放電。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提出一種采用可充電電池供電的自關斷啟動電路，包括可充電電池、自關斷電壓穩壓管、輸出電壓設定電路、限流電阻、三極管；可充電電池的正極分別與限流電阻的一端、三極管的集電極連接；所述限流電阻的另一端與自關斷電壓穩壓管的陰極連接，所述自關斷電壓穩壓管的陽極分別連接輸出電壓設定電路的輸入端、三極管的基極；所述三極管的發射極分別連接輸出電壓設定電路的輸出端、負載的一端；負載的另一端接地。

當可充電電池電壓小于自關斷電壓穩壓管電壓時，自關斷電壓穩壓管阻斷啟動電路工作，啟動電路的輸出端電壓近似為0；

當可充電電池電壓減去自關斷電壓穩壓管電壓小于負載所需的正常工作電壓時，啟動電路的輸出電壓為可充電電池電壓減去自關斷電壓穩壓管的工作電壓；

可充電電池電壓減去自關斷電壓穩壓管電壓大于負載所需的正常工作電壓時，輸出電壓設定電路將啟動電路的輸出電壓穩定保持在設定值提供給負載。

作為本發明的自關斷啟動電路進一步的優化方案，所述輸出電壓設定電路包括第一電容、穩壓芯片TL431、第二電阻、第三電阻、穩壓電容；其中，所述自關斷電壓穩壓管的陽極分別連接穩壓芯片TL431的陰極、第一電容的一端以及三極管的基極；所述穩壓芯片TL431的基準端口分別與第二電阻的一端、第三電阻的一端連接；所述三極管的發射極分別連接第二電阻的另一端、穩壓電容的一端以及負載的一端；所述負載的另一端、穩壓電容的另一端、第三電阻的另一端、穩壓芯片TL431的陽極以及第一電容的另一端分別與可充電電池的負極連接后接地。

作為本發明的自關斷啟動電路進一步的優化方案，所述輸出電壓設定電路包括第一電容、第二穩壓管以及穩壓電容；其中，所述自關斷電壓穩壓管的陽極分別連接第一電容的一端、第二穩壓管的陰極以及三極管的基極；所述三極管的發射極分別連接穩壓電容的一端以及負載的一端；所述負載的另一端、穩壓電容的另一端、第二穩壓管的陽極以及第一電容的另一端分別與可充電電池的負極連接后接地。

作為本發明的自關斷啟動電路進一步的優化方案，所述負載是模擬IC芯片或者數字IC芯片。

作為本發明的自關斷啟動電路進一步的優化方案，可充電電池是鋰電池或鉛酸電池或其他類型充放電電池。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

本發明通過在啟動電路中增加穩壓管，當電池低于一定電壓時啟動電路不再提供IC芯片負載所需的工作電壓，可有效防止電池的過放電。本發明具有電路元件少、成本低的優點，通過監測電池輸入電壓，判斷啟動電路的輸出電壓是否為穩定值。通過自關斷電壓穩壓管的控制，有利于防止電池的過放電。該電路適用于可充電電池供電啟動電路的設計，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明的優選實施例原理框架示意圖。

圖2是電池電壓變化時，啟動電路電壓變化示意圖。

圖3是本發明的另一種實施例實現方法示意圖。

具體實施方式