反接保护电路、充电装置和电子设备的制作方法

1.本技术涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种反接保护电路、充电装置和电子设备。


背景技术：

2.电池是目前常见的供电器件，通过充电电源对电池进行充电或者多个电池并机组合成单个电池，需要连接电池的电极，目前大多数是通过物理的方法防止电池的正负电极反接，例如，设置红黑夹片来区分电池的正极接口和负极接口，用户根据红黑夹片位置连接导线，但是在实际的操作过程中，用户混淆红黑夹片所代表的电极的含义，或者连接出现错误，造成正负电极反接，进而导致电路出现短路以及引起火灾。


技术实现要素：

3.本技术的主要目的在于提供一种反接保护电路，旨在设计一个电池充电或者多个电池并机防反接的保护电路。
4.第一方面，本技术提供一种反接保护电路，用于对目标电池的充电电路进行控制，以在所述充电电路输入反接电压时，对所述目标电池进行反接保护；所述反接保护电路包括开关单元、分压单元和防反单元：
5.所述防反单元，分别与充电电路和所述开关单元相连接，用于在所述充电电路输入正接电压时，断开与所述开关单元的连接，还用于在所述充电电路输入反接电压时，发送反接信号给所述开关单元；
6.所述分压单元，与所述开关单元相连接，用于对所述开关单元进行分压保护；
7.所述开关单元，与所述充电电路相连接，用于接收所述反接信号，并输出停止信号给所述充电电路，所述停止信号用于控制所述充电电路停止对所述目标电池进行充电。
8.在一实施例中，所述反接保护电路还包括稳压单元；
9.所述稳压单元，与所述开关单元相连接，用于对所述开关单元进行稳压保护。
10.在一实施例中，所述开关单元包括第一mos管；
11.所述第一mos管的源极用于与所述充电电路的正极输入端相连接，所述第一mos管的栅极与所述防反单元的负极相连接，所述第一mos管的漏极与所述充电电路相连接；所述防反单元的正极与所述充电电路的负极输入端连接。
12.在一实施例中，所述稳压单元包括稳压二极管；
13.所述稳压二极管的正极与所述第一mos管的源极相连接，所述稳压二极管的负极与所述第一mos管的栅极相连接。
14.在一实施例中，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻；
15.所述第一电阻的第一端连接所述第一mos管的源极，所述第一电阻的第二端连接所述第一mos管的栅极相连接；
16.所述第二电阻的第一端连接所述第一mos管的栅极，所述第二电阻的第二端连接
所述防反单元。
17.在一实施例中，所述防反单元包括第二二极管；
18.所述第二二极管的正极与所述充电电路的负极输入端相连接并接地，所述第二二极管的负极与所述第二电阻的第二端相连接。
19.第二方面，本技术还提供一种充电装置，包括充电电路、反接检测电路、控制电路以及实施例所述的反接保护电路；
20.所述充电电路，分别与目标电池和所述反接保护电路相连接，并用于与外部充电电源连接，以对所述目标电池进行充电；
21.所述反接保护电路，用于在检测到所述充电电路输入反接电压时，输出停止信号给所述充电电路，以使所述充电电路根据所述停止信号停止对所述目标电池进行充电；
22.所述反接检测电路，与所述充电电路以及所述控制电路相连接，用于在检测到所述充电电路输入反接电压时，输出反接检测信号给所述控制电路；在接收到所述反接检测信号时，所述控制电路控制所述充电电路停止对所述目标电池进行充电。
23.在一实施例中，所述反接检测电路包括隔离驱动光耦、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三二极管、第二mos管和第一电容；
24.所述隔离驱动光耦的第一端通过所述第三电阻连接至所述充电电路的负极输入端，所述隔离驱动光耦的第二端连接所述第三二极管的正极，所述隔离驱动光耦的第三端连接所述第五电阻的第一端，所述隔离驱动光耦的第四端连接第一稳压电源；
25.所述第三二极管的负极连接所述充电电路的正极输入端；
26.所述第五电阻的第二端连接所述第二mos管的栅极；
27.所述第二mos管的漏极通过所述第四电阻连接至第二稳压电源，所述第二mos管的源极接地；
28.所述第一电容和所述第六电阻并联于所述第二mos管的栅极和源极之间；
29.所述第二mos管的漏极作为所述反接检测电路的输出端与所述控制电路相连接。
30.在一实施例中，所述电路包括充电mos管；
31.所述充电mos管的漏极与所述充电电路的正极输入端相连接，所述充电mos管的源极与所述目标电池的正极相连接，所述充电mos管的栅极与所述反接保护电路的输出端连接，以接收所述停止信号。
32.第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括电池以及如实施例中任一项所述的充电装置。
33.本技术提供一种反接保护电路、充电装置和电子设备，该反接保护电路用于对目标电池的充电电路进行控制，以在充电电路输入反接电压时，对目标电池进行反接保护；该反接保护电路包括开关单元、分压单元和防反单元，其中防反单元分别与充电电路和开关单元相连接，用于在充电电路输入正接电压时，断开与开关单元的连接，还用于在充电电路输入反接电压时，发送反接信号给开关单元；分压单元与开关单元相连接，用于对开关单元进行分压保护；开关单元与充电电路相连接，用于接收反接信号，并输出停止信号给充电电路，停止信号用于控制充电电路停止对目标电池进行充电。当充电电路输入反接电压，开关电路输出停止信号给充电电路，停止信号用于控制充电电路停止对目标电池进行充电，从而保护电池，防止电池损坏。
附图说明
34.为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本技术的实施例提供的反接保护电路的一实施方式的电路示意图；
36.图2为本技术的实施例提供的反接保护电路的另一实施方式的电路示意图；
37.图3为本技术的实施例提供的反接保护电路的另一实施方式的电路示意图；
38.图4为本技术实施例提供的充电装置的一结构示意图；
39.图5为本技术实施例提供的充电装置的另一结构示意图；
40.图6为本技术实施例提供的电子设备的一结构示意图。
41.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
42.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.请参照图1，图1为本技术的实施例提供的反接保护电路的一实施方式的电路示意图。
45.如图1所示，所示反接保护电路100包括开关单元110、分压单元120和防反单元130。其中，该反接保护电路100用于对目标电池的充电电路200进行控制，以在充电电路200输入反接电压时，对目标电池进行反接保护，其中，该目标电池可以为低电量的蓄电池，并通过外部充电电源对该低电量的蓄电池进行充电；该目标电池也可以是满电的蓄电池，其他蓄电池与该满电的蓄电池进行并机组成电池组。也即，目标电池可以为任意电量的电池，目标电池也可以为单体电池，或者由多个电芯进行串并联组合后形成。充电电路200作为目标电池的充电回路，在外部电源正确接入充电电路时，能够对目标电池进行充电。当外部电源正确接入充电电路时，充电电路200的输入为正接电压，当外部电源反接接至充电电路时，充电电路200的输入则是反接电压。
46.在一实施例中，如图1所示，防反单元130分别与充电电路200和开关单元110相连接，分压单元120与开关单元110相连接，开关单元110与充电电路200相连接。
47.示例性的，当该充电电路200输入正接电压时，该防反单元130断开与开关单元110的连接，也即切断正接电压与开关单元110之间的导通，使得开关单元110不导通。当该充电电路200输入反接电压时，也即外部电源反接至目标电池时，防反单元130导通并输出反接信号给开关单元110，开关单元110接收反接信号，并输出停止信号给充电电路200，充电电路200根据该停止信号停止对目标电池进行充电，从而达到对目标电池的保护。
48.在一实施例中，如图2所示，反接保护电路100还包括稳压单元140；稳压单元140与开关单元110相连接，通过该稳压单元140对开关单元110进行稳压保护。
49.在一实施例中，图3所示，开关单元110包括第一mos管q1，第一mos管q1的源极用于与充电电路200的正极输入端a相连接，第一mos管q1的栅极与防反单元130的负极相连接，第一mos管q1的漏极与充电电路200相连接；防反单元130的正极与充电电路200的负极输入端b连接。其中，该第一mos管q1可以根据实际情况进行选择，本技术对此不做具体限定，例如，该第一mos管q1可以为nmos管。
50.在一实施例中，如图3所示，稳压单元140包括稳压二极管，稳压二极管的正极与第一mos管q1的源极相连接，稳压二极管d1的负极与第一mos管q1的栅极相连接。通过该稳压二极管d1对第一mos管q1进行稳压保护。
51.在一实施例中，如图3所示，分压单元120包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的第一端连接第一mos管q1的源极，第一电阻r1的第二端连接第一mos管q1的栅极相连接；第二电阻r2的第一端连接第一mos管q1的栅极，第二电阻r2的第二端连接防反单元130。当防反单元130输出反接信号时，第二电阻r2能够对反接信号进行限流，第一电阻r1能够对限流后的反接信号进行分压，使得第一mos管q1栅极和源级存在压差进而导通并输出停止信号给充电电路200。在一些实施例中，该第一mos管q1还可以包括体二极管，该体二极管的正极连接第一mos管q1的源极，该体二极管的负极连接第一mos管q1的漏极。
52.在一实施例中，如图3所示，防反单元130包括第二二极管d2，第二二极管d2的正极与充电电路200的负极输入端b相连接并接地，第二二极管d2的负极与所述第二电阻r2的第二端相连接。
53.示例性的，当外部充电电源的正极连接充电电路200的负极输入端b，外部充电电源的负极连接充电电路200的正极输入端a时(即外部充电电源400与充电电路200反接)，第二二极管d2导通并向第二电阻r2输出反接电压，第二电阻r2对反接电压进行限流，并将限流后的电压分别传输给第一mos管q1和第一电阻r1，第一电阻r1对限流后的电压进行分压，使得第一mos管q1的栅极的电压大于源级的电压，从而第一mos管q1导通并输出停止信号给充电电路200，该停止信号控制充电电路200停止对目标电池进行充电，从而保护电池，防止目标电池300被损坏。
54.上述实施例所述的反接保护电路100，该反接保护电路100用于对目标电池的充电电路200进行控制，以在充电电路200输入反接电压时，对目标电池进行反接保护；该反接保护电路100包括开关单元110、分压单元120和防反单元130，其中防反单元130分别与充电电路200和开关单元110相连接，用于在充电电路200输入正接电压时，断开与开关单元110的连接，还用于在充电电路200输入反接电压时，发送反接信号给开关单元110；分压单元120与开关单元110相连接，用于对开关单元110进行分压保护；开关单元110与充电电路200相连接，用于接收反接信号，并输出停止信号给充电电路200，停止信号用于控制充电电路200停止对目标电池进行充电。当充电电路200输入反接电压，开关电路输出停止信号给充电电路200，停止信号用于控制充电电路200停止对目标电池进行充电，从而达到保护电池的目的，防止电池损坏。
55.请参照图4，图4为本技术实施例提供的充电装置的一结构示意图。
56.如图4所示，该充电装置500包括充电电路510、反接检测电路530、控制电路540以及反接保护电路520。其中，充电电路510分别与目标电池300和反接保护电路520相连接，并用于与外部充电电源400连接，以对目标电池300进行充电，反接检测电路530与充电电路
510以及控制电路540相连接。
57.在一实施例中，反接保护电路520用于在检测到充电电路510输入反接电压时，输出停止信号给充电电路510，以使充电电路510根据停止信号停止对目标电池进行充电，从而保护目标电池300，防止目标电池300被损坏。
58.在一实施例中，反接检测电路530在检测到充电电路510输入反接电压时，输出反接检测信号给控制电路540，控制电路540在接收到反接检测信号时，控制电路540控制充电电路510停止对目标电池进行充电，从而保护目标电池300，防止目标电池300被损坏。
59.在一实施例中，如图5所示，反接检测电路530包括隔离驱动光耦u1、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第三二极管d3、第二mos管q2和第一电容c1。
60.在一实施例中，如图5所示，隔离驱动光耦u1的第一端通过第三电阻r3连接至充电电路510的负极输入端b，隔离驱动光耦u1的第二端连接第三二极管d3的正极，隔离驱动光耦u1的第三端连接第五电阻r5的第一端，隔离驱动光耦u1的第四端连接第一稳压电源v1；第三二极管d3的负极连接充电电路510的正极输入端a；第五电阻r5的第二端连接第二mos管q2的栅极；第二mos管q2的漏极通过第四电阻r4连接至第二稳压电源v2，第二mos管q2的源极接地；第一电容c1和第六电阻r6并联于第二mos管q2的栅极和源极之间；第二mos管q2的漏极作为反接检测电路530的输出端与控制电路540相连接。
61.其中，第二mos管q2可以是nmos管，该隔离驱动光耦u1可以是光耦合器，该第一稳压电源v1和第二稳压电源v2可以根据实际情况进行设置，例如，该第一稳压电源v1设置为5v，该第二稳压电源v2设置为3.3v。
62.在一些实施例中，该第二mos管q2还可以包括体二极管，该体二极管的正极连接第二mos管q2的源极，该体二极管的负极连接第二mos管q2的漏极。
63.示例性的，当外部充电电源400的正极连接充电电路510的负极输入端b，外部充电电源的负极连接充电电路510的正极输入端a时(即外部充电电源400与充电电路510反接)，ctr3处为高电平，ctr2处为低电平，使得隔离驱动光耦u1工作，第一稳压电源v1通过隔离驱动光耦u1向第二mos管q2提供导通电压，第五电阻r5对该导通电压进行限流处理，以及第一电容c1和第六电阻r6使第二mos管q2稳定导通，第二mos管q2导通时，向控制电路540输出反接检测信号，控制电路540接收到反接检测信号，控制充电电路510停止对目标电池进行充电，从而在外部充电电源400反接时，保护目标电池300。
64.在一实施例中，如图5所示，电路包括充电mos管q3，充电mos管q3的漏极与充电电路510的正极输入端a相连接，充电mos管q3的源极与目标电池300的正极相连接，充电mos管q3的栅极与反接保护电路520的输出端连接，以接收停止信号。也即，当外部充电电源400的正极连接充电电路200的负极输入端b，外部充电电源400的负极连接充电电路200的正极输入端a时(即外部充电电源400与充电电路200反接)，参见图3，反接保护电路中的第二二极管d2导通，从而使得充电mos管q1导通，进而将充电mos管q3的栅极电位下拉到ctr1处，从而使得充电mos管q3一直被钳位在低电位，从而被断开，进而断开外部充电电源400与目标电池300之间电路，进而达到保护目标电池300的目的。同时，参见图5，光耦合器u1导通，从而使得第二mos管q2导通，使得第二mos管q2的漏极电位被拉低到地，从而输出低电平给控制电路540，控制电路540在检测到该反接信号后，关断充电mos管q3。当外部充电电源400与充电电路200正接时，光耦合器u1不导通，从而使得第二mos管q2截止，第二稳压电源v2通过第
四电阻r4给控制电路540输出高电平，控制电路540未检测到反接信号，从而不会启动控制充电mos管q3断开，进而进入反接保护。同样的，反接保护电路在外部充电电源400与充电电路200正接时，第二二极管d2截止，从而使得第一mos管q1处于断开状态，从而也不会是的充电mos管q3被反接保护。控制电路540根据实际需要控制充电mos管q3导通并连通外部充电电源400与目标电池300之间的电路，进而达到对目标电池300充电的目的。
65.在一实施例中，如图5所示，充电mos管q3的栅极还连接控制电路540，以接收控制电路540的控制信号。在正常情况下，控制电路540可以根据充电指令以及其他相应的命令来对充电mos管q3进行通断控制，从而实现对目标电池的充电控制。在其他的实施例中，充电电路与放电电路为一体电路，从而也可以称之为充放电电路，此时在充电mos管q3和目标电池之间还设置有放电mos管。控制电路与该放电mos管的栅极连接，从而实现对目标电池的放电控制。
66.采用上述反接保护电路，在出现反接时，无论控制电路处于何种控制状态，反接保护电路都能够将充电mos管q3的栅极电压稳定拉低，从而确保该充电mos管q3能够一直保持断开状态。
67.并且，同时设置有反接检测电路，能够确保反接时被及时检测，进而由控制电路来断开充电mos管q3，从而双重确保反接下，电路能够被断开，避免mos管以及整个电路被损坏。
68.示例性的，当外部充电电源400的正极连接充电电路510的负极输入端b，外部充电电源400的负极连接充电电路510的正极输入端a时(即外部充电电源与充电电路510反接)，控制电路540控制充电mos管q3截止，以使充电电路510停止对目标电池进行充电，从而达到对目标电池进行保护。
69.在一些实施例中，该充电mos管q3还包括体二极管，该体二极管的正极连接充电mos管q3的源极，体二极管的负极连接充电mos管q3漏极。
70.上述实施例所述的充电装置500，包括充电电路510、反接检测电路530、控制电路540以及反接保护电路520，充电电路510，分别与目标电池和反接保护电路520相连接，并用于与外部充电电源连接，以对目标电池进行充电；反接保护电路520用于在检测到充电电路510输入反接电压时，输出停止信号给充电电路510，以使充电电路510根据停止信号停止对目标电池进行充电；反接检测电路530与充电电路510以及控制电路540相连接，用于在检测到充电电路510输入反接电压时，输出反接检测信号给控制电路540；在接收到反接检测信号时，控制电路540控制充电电路510停止对目标电池进行充电，从而达到对目标电池的保护。
71.请参照图6，图6为本技术实施例提供的电子设备的一结构示意图。
72.如图6所示，电子设备600包括：
73.电池610；
74.上述实施例所述的充电装置620，该充电装置620用于对电池610充电，并当外部充电电源反接时，停止对电池610充电，以达到对电池610的保护作用。
75.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是
两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
76.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
77.上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
78.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
79.上述实施方式仅为本技术的优选实施方式，不能以此来限定本技术保护的范围，本领域的技术人员在本技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本技术所要求保护的范围。