专利名称：过压和欠压保护电路及电子设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及保护电路，特别是涉及一种防止充电电池过充电和过放电的过压和欠压保护电路和使用该过压和欠压保护电路的电子设备。
背景技术：
对于使用充电电池的电子产品中，通常都会具有防止充电电池过充电和过放电的保护电路。如图I所示，为一种普遍使用的保护电路的电路原理图。该保护电路包括过放电保护部分I和过充电保护部分2。过放电保护部分I和过充电保护部分2都采用一个运算放大器构成比较电路来实现过充电和过放电保护。具体地，如图I所示，过放电保护部分I包括对电池电压进行采样的电阻R7和电阻R8，采样电压输入运算放大器U2A的反相输入端；运算放大器U2A的同相输入端则输入参考电压，鉴于电池过放电时电压都会出现漂移，过放电保护部分I加入正反馈形成迟滞比较电路，即在运算放大器U2A的输出端和同相输入端之间加电阻R12，而且为了简化电路情形，方便电路参数计算，通常还在电阻R12与运算放大器U2A的输出端之间连接二极管Dl0过充电保护部分2则相对简单，其包括对电池电压进行采样的电阻R9和电阻R10，采样电压输入运算放大器U2B的同相输入端，反相输入端直接输入参考电压Uref。通过对电池电压进行采样，然后比较输出高电平或低电平至后级电路，对电池的充电或放电进行控制，实现电路保护。然而上述的电路实际上可以认为是两个完全独立的部分，各自采集电池电压，各自进行控制，这种简单重复的电路设计增加了器件的数量；而且在过放电保护部分I还需要加入二极管Dl。因此，这种传统的保护电路成本有冗余，不够经济。
实用新型内容基于此，有必要提供一种能够精简元器件、节省成本的过压和欠压保护电路。此外，还提供一种包含该过压和欠压保护电路的电子设备。一种过压和欠压保护电路，包括第一运算放大器和第二运算放大器，还包括依次串接在电压输入端与地之间的第一电阻、第二电阻及第三电阻；所述第一电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端通过第四电阻连接参考电压输入端、通过第五电阻连接第一运算放大器的输出端；所述第三电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过第六电阻连接参考电压输入端；其中，所述电压输入端用于连接被保护的电池正极，所述参考电压输入端用于输入参考电压。在其中一个实施例中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻为单个电阻器或者两个以上电阻器的串联形式、并联形式或者串并联混合形式。在其中一个实施例中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻中的至少一个为可变电阻器。在其中一个实施例中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻的阻值％、R2、R3、R4、R5满足如下条件其中，过压阈值为Uwp、欠压阈值为Uuvp、欠压恢复电压为Uuvk、参考电压为Ukef、输出电压为Uom，则
权利要求1.一种过压和欠压保护电路，包括第一运算放大器和第二运算放大器，还包括依次串接在电压输入端与地之间的第一电阻、第二电阻及第三电阻； 所述第一电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端通过第四电阻连接参考电压输入端、通过第五电阻连接第一运算放大器的输出端； 所述第三电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过第六电阻连接参考电压输入端； 其中，所述电压输入端用于连接被保护的可充电电源的正极，所述参考电压输入端用于输入参考电压。
2.根据权利要求I所述的过压和欠压保护电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻为单个电阻器或者两个以上电阻器的串联形式、并联形式或者串并联混合形式。
3.根据权利要求I所述的过压和欠压保护电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻中的至少一个为可变电阻器。
4.根据权利要求I所述的过压和欠压保护电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻的阻值H R3、R4、R5满足如下条件 其中，过压阈值为Uwp、欠压阈值为Uuvp、欠压恢复电压为Uuvk、参考电压为Ukef、输出电压为Uqut，则
5.根据权利要求I所述的过压和欠压保护电路，其特征在于，所述第一运算放大器和第二运算放大器的输出端分别顺向连接一个二极管，并都通过二极管将比较结果输出至同一输出端。
6.一种电子设备，包括可充电电源、过压和欠压保护电路以及控制电路，其特征在于，所述过压和欠压保护电路包括第一运算放大器和第二运算放大器，还包括依次串接在电压输入端与地之间的第一电阻、第二电阻及第三电阻； 所述第一电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端通过第四电阻连接参考电压输入端、通过第五电阻连接第一运算放大器的输出端； 所述第三电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过第六电阻连接参考电压输入端； 其中，所述电压输入端连接所述可充电电源的正极，所述参考电压输入端用于输入参考电压，所述第一运算放大器和第二运算放大器的输出端都连接至所述控制电路的控制信号输入端，所述控制电路根据从控制信号输入端接收的高电平或低电平信号控制所述可充电电源充电或放电。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻为单个电阻器或者两个以上电阻器的串联形式、并联形式或者串并联混合形式。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻中的至少一个为可变电阻器。
9.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻的阻值n r3、r4、R5满足如下条件 其中，过压阈值为Uwp、欠压阈值为Uuvp、欠压恢复电压为Uuvk、参考电压为Ukef、输出电压为Uqut，则及4 _ Uum — Uuvp ^ UmF ·r.5 Uuvp Uout Μ] X +^1 = I Ri) I R5J Uurp 撒 UU OVP_ REFR + R4 -l· R, R5 °
10.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第一运算放大器和第二运算放大器的输出端分别顺向连接一个二极管，并都通过二极管将比较结果输出至同一输出端。
专利摘要本实用新型公开一种过压和欠压保护电路，包括第一运算放大器和第二运算放大器，还包括依次串接在电压输入端与地之间的第一电阻、第二电阻及第三电阻；所述第一电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，所述第一运算放大器的同相输入端通过第四电阻连接参考电压输入端、通过第五电阻连接第一运算放大器的输出端；所述第三电阻与所述第二电阻连接的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的反相输入端通过第六电阻连接参考电压输入端。还公开一种使用该过压和欠压保护电路的电子设备。上述过压和欠压保护电路及电子设备能够降低电路成本。
文档编号H02H7/18GK202696125SQ20122031981
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月3日 优先权日2012年7月3日
发明者温锡奎, 廖祖文, 黄扬鸿 申请人:Tcl通力电子(惠州)有限公司