专利名称：一种手持吸尘器过放电保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种手持吸尘器过放电保护电路。
背景技术：
手持吸尘器都离不开蓄电池供电，传统的手持吸尘器大都没有电池过放电保护电 路、或者存在着过放电保护电路繁琐、稳定性差等一些缺点，然而蓄电池的特性要求蓄电池 不能在过放电情况下工作，否则将严重影响蓄电池的使用寿命。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种简单可靠的蓄电池过放电保护电路，从而延长蓄电 池的使用寿命。本实用新型的技术方案是一种手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，包括 蓄电池欠电压比较单元、继电器动作控制单元以及电路保护单元，所述蓄电池欠电压比较 单元将蓄电池组的工作电压并与设定的阈值电压比较，判断是否出现欠压，一旦欠压，将发 信号给继电器动作控制单元，继电器动作控制单元收到蓄电池欠电压比较单元发出的信号 后控制电路保护单元使电机停止工作。进一步的，所述手持吸尘器过放电保护电路还包括蓄电池充电接口单元和电池供 电单元。进一步的，所述手持吸尘器过放电保护电路还包括工作指示单元，所述工作指示 单元可以指示整个电路的工作状态。进一步的，所述蓄电池欠电压比较单元包括运算放大器U1，电阻R1、R2、R3、R7，电 容Cl、C2, 二极管Dl，所述运算放大器Ul的电源端经由R7、控制开关Sl连接在蓄电池Bl 两端，运算放大器Ul的接地端连接到蓄电池Bl的负极，电阻R3和Dl串联后接在运算放大 器的电源和接地端，运算放大器的IN+输入端连接在R3和Dl相连的位置，电阻Rl和电容 Cl并联然后再和电阻R2串联接在运算放大器Ul的电源和接地端，运算放大器的IN-输入 端接在电阻Rl和电阻R2的相连处。进一步的，所述继电器动作控制单元包括电阻R4、R5、R6、R8，电容C3，单向可控硅 TRl和NPN三极管Ql、Q2，所述电阻R4的一端与运算放大器Ul的电源相连，另一端与运算 放大器Ul的输出、电阻R5的其中一端相连，电阻R5的另一端经由电阻R6连接到蓄电池Bl 的负极，电阻R4的一端经由电阻R7连接到蓄电池Bl的正端，另一端连着NPN三极管Ql的 基极然后通过单向可控硅TRl连接到蓄电池Bl的负极；单向可控硅TRl的触发极连接到电 阻R5和R6相连的节点，电容C3连接在单向可控硅TRl的触发极与蓄电池Bl的负极之间， NPN三极管Ql的集电极连着NPN三极管Q2的集电极然后连接至继电器Kl的控制线圈的其 中一端，NPN三极管Ql的发射极连接到NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的发射极连接 到蓄电池Bl的负极。进一步的，所述电路保护单元包括二极管D2、D3、D4、保险丝Fl ；所述二极管D2的
3负极连着继电器Kl的线圈的一端经由控制开关Sl连接到蓄电池Bl的正端，二极管的正极 连接到继电器Kl的线圈的另一端，二极管D3的负极连接到直流电机Ml的正端经由控制开 关Sl连接到蓄电池的正端，二极管D3的正极连接到直流电机Ml的负端经由继电器Kl的触 点连接到蓄电池Bl的负极，二极管D4的负极连接到直流电机M2的正端经由保险丝F1、 控制开关S2、S3连接到蓄电池Bl的正端，二极管D4的正极连接到直流电机M2的负端经由 继电器Kl的触点连接到蓄电池Bl的负极，保险丝Fl连接在蓄电池Bl和直流电机M2相 连的主回路当中。进一步的，所述电路工作指示单元包括电阻R9、R10,指示灯LED1、LED2 ；所述R9 串联着指示灯LEDl然后并联在直流电机Ml两端，RlO串联着指示灯LED然后并联在直流 电机M2两端。进一步的，所述手持吸尘器过放电保护电路还包括开关控制单元，所述开关控制 单元包括开关Si、S2,所述开关Sl连接在蓄电池与直流电机Ml的回路当中，S2连接在蓄 电池与直流电机M2的回路当中。工作原理蓄电池供电模块为系统提供工作电源，电源开关Sl接通以后运算放大 器Ul实时比较着蓄电池Bl两端的电压，如果蓄电池Bl的电源电压高于阈值电压，比较器 Ul输出低电平，单向可控硅TRl不导通，NPN三极管Ql的基极为高电平，NPN三极管Ql、Q2 导通，继电器Kl吸合，蓄电池Bl的电源通过继电器Kl为直流电机M1、M2供电，电源指示灯 LED1、LED2分别指示着直流电机M1、M2的通断情况。电压比较单元的核心器件运算放大器Ul通过R7连接到蓄电池Bl的正端，运算 放大器Ul的IN+输入端连接着二极管Dl的正端，因为二极管的导通电压恒为0. 7伏，所以 运算放大器Ul的IN+输入端电压恒为0.7伏，运算放大器Ul的IN-输入端连接到分压电 阻R1、R2相连的节点，当蓄电池Bl电量充足的时候电阻R2所分的电压超过0. 7伏，运算放 大器Ul输出低电平，当蓄电池电量不足的时候R2所分得的电压小于0.7伏，运算放大器Ul 输出高电平，通过继电器控制单元去切断蓄电池Bl的供电回路，保护蓄电池不会过放电。继电器控制单元主要由单向可控硅TRl及附属电路组成，当蓄电池电量充足的时 候，运算放大器Ul输出低电平，单向可控硅TRl的触发脚为低电平，单向可控硅TRl不导 通，NPN三极管Ql的基极为高电平，NPN三极管Q1、Q2导通，继电器Kl的线圈得电、继电器 Kl的触点吸合，直流电机M1、M2通电工作；当蓄电池Bl电量不足的时候，运算放大器Ul输 出高电平，单向可控硅TRl的触发极为高电平，TRl对地导通，NPN三极管Ql的基极为低电 平，NPN三极管Q1、Q2反向截止，继电器Kl的控制线圈失电、继电器Kl的触点断开，直流电 机Ml、M2停止工作。本实用新型的优点是1.本实用新型使用硬件电路检测蓄电池的电流，并在蓄电池欠电压时可靠的切断 直流电机Ml、M2的供电电源，从而保护了蓄电池不会过放电，有效的延长了手持吸尘器的 使用寿命。2.实用新型抗干扰性能优越，成本低廉，而且一旦欠电压保护后，即使蓄电池又 恢复了一些电压，本电路能够将直流电机Ml、M2保持在切断状态，从而不会出现反复自放 电的现象，比起传统的保护电路有很大改善。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述图1为本实用新型手持吸尘器过放电保护电路的方框图。图2为本实用新型手持吸尘器过放电保护电路的电路图。
具体实施方式
实施例如图1所示的手持吸尘器过放电保护电路包括蓄电池供电单元、以及蓄 电池欠电压比较单元、继电器动作控制单元、电路保护单元、工作指示单元、开关控制单元、 蓄电池充电接口单元共同组成。进一步结合图2所示，上述手持吸尘器过放电保护电路中所述蓄电池欠电压比较 单元由运算放大器U1，电阻R1、R2、R3、R7，电容C1、C2，二极管Dl共同组成，其中所述运算 放大器Ul的电源端经由R7、控制开关Sl连接在蓄电池Bl两端，运算放大器Ul的接地端连 接到蓄电池Bl的负极，电阻R3和Dl串联后接在运算放大器的电源和接地端，运算放大器 的IN+输入端连接在R3和Dl相连的位置，电阻Rl和电容Cl并联然后再和电阻R2串联接 在运算放大器Ul的电源和接地端，运算放大器的IN-输入端接在电阻Rl和电阻R2的相连 处。蓄电池通过电阻R7降压后为运算放大器Ul提供工作电源，运算放大器Ul的IN+端的 电压恒为0. 7伏，运算放大器Ul的IN-端的电压则是蓄电池的电压经过电阻R7降压后，电 阻Rl与R2分压得到的，当蓄电池电量充足的时候运算放大器Ul的IN-端的电压高于0. 7 伏时运算放大器Ul输出低电平，当蓄电池电量不足的时候R2所分得的电压小于0.7伏，运 算放大器Ul输出高电平，通过继电器控制单元去切断蓄电池Bl的供电回路。上述手持吸尘器过放电保护电路中所述继电器动作控制单元由电阻R4、R5、R6、 R8，电容C3，单向可控硅TRl和NPN三极管Ql、Q2共同组成，其中所述电阻R4的一端与运 算放大器Ul的电源相连，另一端与运算放大器Ul的输出、电阻R5的其中一端相连，电阻R5 的另一端经由电阻R6连接到蓄电池Bl的负极，电阻R4的一端经由电阻R7连接到蓄电池 Bl的正端，另一端连着NPN三极管Ql的基极然后通过单向可控硅TRl连接到蓄电池Bl的 负极。单向可控硅TRl的触发极连接到电阻R5和R6相连的节点，电容C3连接在单向可控 硅TRl的触发极与蓄电池Bl的负极之间，NPN三极管Ql的集电极连着NPN三极管Q2的 集电极然后连接至继电器Kl的控制线圈的其中一端，NPN三极管Ql的发射极连接到NPN 三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的发射极连接到蓄电池Bl的负极。当蓄电池电量充足的 时候，运算放大器Ul输出低电平，单向可控硅TRl的触发脚为低电平，单向可控硅TRl不导 通，NPN三极管Ql的基极为高电平，NPN三极管Q1、Q2导通，继电器Kl的线圈得电、继电器 Kl的触点吸合，直流电机M1、M2通电工作；当蓄电池Bl电量不足的时候，运算放大器Ul输 出高电平，单向可控硅TRl的触发极为高电平，TRl对地导通，NPN三极管Ql的基极为低电 平，NPN三极管Q1、Q2反向截止，继电器Kl的控制线圈失电、继电器Kl的触点断开，直流电 机Ml、M2停止工作。上述手持吸尘器过放电保护电路中所述电路保护单元由二极管D2、D3、D4、保险丝 Fl共同组成；所述二极管D2的负极连着继电器Kl的线圈的一端经由控制开关Sl连接到 蓄电池Bl的正端，二极管的正极连接到继电器Kl的线圈的另一端，二极管D3的负极连接 到直流电机Ml的正端经由控制开关Sl连接到蓄电池的正端，二极管D3的正极连接到直流电机Ml的负端经由继电器Kl的触点连接到蓄电池Bl的负极，二极管D4的负极连接到直 流电机M2的正端经由保险丝F1、控制开关S2、S3连接到蓄电池Bl的正端，二极管D4的正 极连接到直流电机M2的负端经由继电器Kl的触点连接到蓄电池Bl的负极，保险丝Fl连 接在蓄电池Bl和直流电机M2相连的主回路当中。当继电器Kl的线圈断开时会在线圈产 生一个瞬间的反向电压，容易造成NPN三极管Q1、Q2的击穿，二极管D2能将瞬间的反向电 压释放掉，从而保护三极管Ql、Q2不被击穿；直流电机Ml、M2在停动的瞬间会产生一个很 高的瞬间的反向电压，二极管D3、D4能吸收掉反向电压，保护电路中其他元器件不被击穿； 保险丝Fl在电路短路的时候能够熔断，防止烧坏其他元器件。 上述手持吸尘器过放电保护电路中所述电路工作指示单元由电阻R9、R10,指示 灯LED1、LED2共同组成，所述R9串联着指示灯LEDl然后并联在直流电机Ml两端，RlO串 联着指示灯LED然后并联在直流电机M2两端。当开关Sl或者S2闭合且蓄电池Bl电量充 足时直流电机Ml、M2得电，LEDU LED2指示灯点亮，当开关Si、S2都断开的时候直流电机 Ml、M2失电，LEDU LED2指示灯熄灭； 上述手持吸尘器过放电保护电路中所述开关控 制单元由开关Si、S2共同组成，所述开关Sl连接在蓄电池与直流电机Ml的回路当中，S2 连接在蓄电池与直流电机M2的回路当中。S1、S2是并联连接，任何一个开关闭合直流电机 M1、M2都会工作，当Si、S2全都断开时直流电机Ml、M2停止工作。上述手持吸尘器过放电保护电路还包括蓄电池供电单元、蓄电池充电接口单元。 蓄电池B1为整个电路提供工作电源；当蓄电池电量不足的时候，充电器通过充电接口 S3为 蓄电池充电。本实用新型手持吸尘器过放电保护电路具体的工作过程是所述电压比较单元 时刻监视着蓄电池的工作电压并与设定的阈值电压比较，当蓄电池两端电压低于阈值电压 时，运算放大器Ul触发单向可控硅TRl导通，通过单向可控硅TRl的导通来断开继电器K1， 将直流电机Ml、M2从主供电回路中脱开，本电路一旦欠压保护，即使电池电压恢复到阈值 电压以上直流电机Ml、M2也不会自恢复供电，必须断开开关Sl然后重新闭合才能恢复供 电，保护蓄电池不会在欠压状态反复工作，起到蓄电池欠压自动断电的功能，从而大大的延 长了蓄电池的使用寿命。
权利要求1.一种手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，包括蓄电池欠电压比较单元、继电 器动作控制单元以及电路保护单元，所述蓄电池欠电压比较单元将蓄电池组的工作电压并 与设定的阈值电压比较，判断是否出现欠压，一旦欠压，将发信号给继电器动作控制单元， 继电器动作控制单元收到蓄电池欠电压比较单元发出的信号后控制电路保护单元使电机停止工作。
2.根据权利要求1所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述手持吸尘器 过放电保护电路还包括蓄电池充电接口单元和电池供电单元。
3.根据权利要求1所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述手持吸尘器 过放电保护电路还包括工作指示单元，所述工作指示单元可以指示整个电路的工作状态。
4.根据权利要求1所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述蓄电池欠电 压比较单元包括运算放大器U1，电阻R1、R2、R3、R7，电容C1、C2，二极管D1，所述运算放大 器Ul的电源端经由R7、控制开关Sl连接在蓄电池Bl两端，运算放大器Ul的接地端连接到 蓄电池Bl的负极，电阻R3和Dl串联后接在运算放大器的电源和接地端，运算放大器的IN+ 输入端连接在R3和Dl相连的位置，电阻Rl和电容Cl并联然后再和电阻R2串联接在运算 放大器Ul的电源和接地端，运算放大器的IN-输入端接在电阻Rl和电阻R2的相连处。
5.根据权利要求1所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述继电器动作 控制单元包括电阻R4、R5、R6、R8，电容C3，单向可控硅TRl和NPN三极管Ql、Q2，所述电阻 R4的一端与运算放大器Ul的电源相连，另一端与运算放大器Ul的输出、电阻R5的其中一 端相连，电阻R5的另一端经由电阻R6连接到蓄电池Bl的负极，电阻R4的一端经由电阻R7 连接到蓄电池Bl的正端，另一端连着NPN三极管Ql的基极然后通过单向可控硅TRl连接 到蓄电池Bl的负极；单向可控硅TRl的触发极连接到电阻R5和R6相连的节点，电容C3连 接在单向可控硅TRl的触发极与蓄电池Bl的负极之间，NPN三极管Ql的集电极连着NPN 三极管Q2的集电极然后连接至继电器Kl的控制线圈的其中一端，NPN三极管Ql的发射极 连接到NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的发射极连接到蓄电池Bl的负极。
6.根据权利要求1所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述电路保护单 元包括二极管D2、D3、D4、保险丝Fl ；所述二极管D2的负极连着继电器Kl的线圈的一端经 由控制开关Sl连接到蓄电池Bl的正端，二极管的正极连接到继电器Kl的线圈的另一端， 二极管D3的负极连接到直流电机Ml的正端经由控制开关Sl连接到蓄电池的正端，二极管 D3的正极连接到直流电机Ml的负端经由继电器Kl的触点连接到蓄电池Bl的负极，二极 管D4的负极连接到直流电机M2的正端经由保险丝F1、控制开关S2、S3连接到蓄电池Bl的 正端，二极管D4的正极连接到直流电机M2的负端经由继电器Kl的触点连接到蓄电池Bl 的负极，保险丝Fl连接在蓄电池Bl和直流电机M2相连的主回路当中。
7.根据权利要求3所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述电路工作指 示单元包括电阻R9、R10,指示灯LED1、LED2 ；所述R9串联着指示灯LEDl然后并联在直流 电机Ml两端，RlO串联着指示灯LED然后并联在直流电机M2两端。
8.根据以上任一项权利要求所述的手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于，所述手 持吸尘器过放电保护电路还包括开关控制单元，所述开关控制单元包括开关Si、S2,所述 开关Sl连接在蓄电池与直流电机Ml的回路当中，S2连接在蓄电池与直流电机M2的回路 当中。
专利摘要本实用新型公开了一种手持吸尘器过放电保护电路，其特征在于它包括蓄电池供电单元、以及蓄电池欠电压比较单元、继电器动作控制单元、电路保护单元、工作指示单元、开关控制单元、蓄电池充电接口单元。电压比较单元时刻监视着蓄电池的工作电压并与设定的阈值电压比较，当蓄电池两端电压低于阈值电压时，运算放大器U1触发单向可控硅TR1导通，通过单向可控硅TR1的导通来断开继电器K1，将直流电机M1、M2从主供电回路中脱开，本电路一旦欠压保护，即使电池电压恢复到阈值电压以上也不会自恢复供电，必须断开开关S1然后重新闭合才能恢复供电，保护蓄电池不会在欠压状态反复工作，起到蓄电池欠压自动断电的功能，从而大大的延长了蓄电池的使用寿命。
文档编号H02H7/00GK201868860SQ201020631920
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者倪祖根 申请人:莱克电气股份有限公司