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1.本实用新型涉及电池开关控制领域内的电池延时开关电路。


背景技术：

2.现代社会的人们每天的日常生活中，越来越多的电器都采用电池供电。而充电电池由于容量大、可循环使用，即节约成本也很环保进而被广泛应用。充电电池内部存储电能一般是靠电化学一种可逆的化学变化实现的，过度的放电会导致这种化学变化有不可逆的反应发生，失去反应能力，使电池寿命缩短，因此往往采用设置开关，在电池电量低的时候进行人为控制，但是这样做，容易出现误触开关，导致开关机现象。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种具有欠电自动断开的电池延时开关电路，可以在电池电量少于5％时开关电路自动断开，电池不再向负载电路提供能量，保护了电池，延长了电池的使用寿命，而且避免了不小心触碰到开关导致的开关机现象。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有欠电自动断开的电池延时开关电路，包括可充电电池，可充电电池的负极接地，可充电电池的正极分别与延时电路，触发电路以及开关电路相连，延时电路与触发电路相连，触发电路分别与开关电路以及电池电量检测电路相连。
5.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，当电池给负载电路正常供电时，电池检测电路开始工作，测量电池的电量，使得电池电量在100％-5％期间，电池检测电路输出的clk’为低电平，触发电路中的clk电平没有变化，开关电路保持正常导通状态；当电池电量低于5％时，电池检测电路输出为高电平，产生一个上升沿脉冲信号clk送给触发电路，则触发电路输出低电平，开关电路处于断开状态，电池不再向负载电路提供能量，实现电池电压欠电时负载电路自动断开，起到保护电池的作用，这样实用新型可以电池保护。
6.作为本实用新型的进一步改进，延时电路包括自复位开关s1，自复位开关 s1的一端与可充电电池的正极相连，自复位开关的另一端分别连接电阻r1的一端、电阻r2的一端以及三极管q2的发射极相连，电阻r1的另一端分别与电容c1 的正极以及二极管d1的正极相连，二极管d1的负极分别与三极管q1的基极以及电阻r4的一端相连，三极管q1的集电极分别与电阻r2的另一端以及电阻r3的一端相连，电阻r3的另一端与三极管q2的基极相连，三极管2的集电极分别与电阻 r4的另一端、电阻r5的一端以及触发电路相连，电阻r5的另一端分别与三极管 q1的发射极、电容c1的负极以及可充电电池的负极相连。
7.长按自复位开关s1，电池开始通过限流电阻r1对电容c1进行充电，一定时间后电容形成一个电压维持三极管q1导通，d1的作用主要是抬高c1的充电完成电压，延长开机时间。q1导通则q2的基极为低电平，q2也导通，延时电路产生一个上升沿脉冲信号clk。d1、r4、r5形成电容c1的放电回路，当松开自复位开关时，c1的电量通过此回路快速放电，在频繁开关机时避免产生长按开关的时间误差。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述触发电路包括触发器u1，触发器u1的管脚c与三极管q2的集电极相连，触发器u1的管脚d分别与开关电路以及电阻r6的一端相连，电阻r6的另一端接地，触发器u1的管脚与开关电路相连，触发器u1的管脚set和复位管脚reset接地，触发器u1的v+管脚与充电电池的正极相连，触发器的gnd管脚接地。
9.这样当触发电路中的触发器u1的时钟输入管脚检测到有上升沿脉冲clk时，反向输出管脚将d输入处存在的逻辑电平翻转后转移输出，关机时d输入为低电平，则输出en为高电平，开机时d输入为高电平，则输出en为低电平。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述开关电路包括pmos管q4，pmos管q4 的源极与可充电电池的正极相连，可充电电池的正极与电容c2的正极相连，电容c2的负极接地，pmos管q4的漏极分别与电池电量检测电路、负载电路以及电容c3的正极相连，电容c3的负极接地，pmos管q4的源极和栅极之间通过电阻r11相连，pmos管q4的栅极还与电阻r12的一端相连，电阻r12的另一端与三极管q3的集电极相连，三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极与电阻r13 的一端相连，电阻r13的另一端与触发器u1的管脚相连。
11.这样，当en输出为高电平时，q3导通，pmos管q4的vgs小于阈值电压， q4导通；当en输出为低电平时，q3截止，pmos管q4的vgs为0，q4截止；通过en引脚的电平转换，提供一个开关操作来打开或关闭连接负载的电源传递。
12.作为本实用新型的进一步改进，电池电量检测电路包括比较器a1，比较器 a1的v+管脚与pmos管q4的漏极相连，比较器a1的gnd管脚接地，比较器a1 的正相输入端分别与电阻r10的一端以及稳压管dz2的负极相连，比较器a1的反相输入端分别与电阻r8的一端以及电阻r9的一端相连，电阻r9的另一端与稳压管dz2的正极相连并接地，电阻r8的另一端分别与比较器a1的v+管脚以及电阻r10的另一端相连，比较器a1的输出端与二极管d2的正极相连，二极管d2的负极与触发器u1管脚c相连。
13.这样，通过配置所述电池电量检测电路中的电池电压取样电阻r8、r9的值，使得电池电量在100％-5％期间，比较器a1的反相端电压高于同相端的3.0v时，比较器a1的输出clk’为低电平，则所述触发电路中的触发器u1的时钟输入管脚clk电平没有变化，所述开关电路保持正常导通状态。当电池电量低于5％时，比较器a1的反相端电压低于同相端的3.0v时，比较器a1的输出为高电平，经过二极管d2同样会产生一个上升沿脉冲信号clk送给触发器u1的时钟输入管脚管脚，d此时为高电平，则输出低电平，使所述开关电路中的mos管q4处于截止状态，电池不再向负载电路提供能量。实现电池欠电时负载电路自动断开，起到保护电池的作用。
附图说明
14.图1为本实用新型延时电路示意图
15.图2为本实用新型触发电路示意图
16.图3为本实用新型开关电路示意图
17.图4为本实用新型电池电量检测电路示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型进一步说明：
19.如图1-4所示的一种具有欠电自动断开的电池延时开关电路，包括可充电电池，可充电电池的负极接地，其特征在于：可充电电池的正极分别与延时电路，触发电路以及开关电路相连，延时电路与触发电路相连，触发电路分别与开关电路以及电池电量检测电路相连。
20.延时电路包括自复位开关s1，自复位开关s1的一端与可充电电池的正极相连，自复位开关的另一端分别连接电阻r1的一端、电阻r2的一端以及三极管q2的发射极相连，电阻r1的另一端分别与电容c1的正极以及二极管d1的正极相连，二极管d1的负极分别与三极管q1的基极以及电阻r4的一端相连，三极管q1的集电极分别与电阻r2的另一端以及电阻r3的一端相连，电阻r3的另一端与三极管q2的基极相连，三极管2的集电极分别与电阻r4的另一端、电阻r5的一端以及触发电路相连，电阻r5的另一端分别与三极管q1的发射极、电容c1的负极以及可充电电池的负极相连。
21.触发电路包括触发器u1，触发器u1的管脚c与三极管q2的集电极相连，触发器u1的管脚d分别与开关电路以及电阻r6的一端相连，电阻r6的另一端接地，触发器u1的管脚与开关电路相连，触发器u1的管脚set和复位管脚reset接地，触发器u1的v+管脚与充电电池的正极相连，触发器的gnd管脚接地。
22.开关电路包括pmos管q4，pmos管q4的源极与可充电电池的正极相连，可充电电池的正极与电容c2的正极相连，电容c2的负极接地，pmos管q4的漏极分别与电池电量检测电路、负载电路以及电容c3的正极相连，电容c3的负极接地，pmos管q4的源极和栅极之间通过电阻r11相连，pmos管q4的栅极还与电阻r12的一端相连，电阻r12的另一端与三极管q3的集电极相连，三极管q3的发射极接地，三极管q3的基极与电阻r13的一端相连，电阻r13的另一端与触发器u1的管脚相连。
23.电池电量检测电路包括比较器a1，比较器a1的v+管脚与pmos管q4的漏极相连，比较器a1的gnd管脚接地，比较器a1的正相输入端分别与电阻r10的一端以及稳压管dz2的负极相连，比较器a1的反相输入端分别与电阻r8的一端以及电阻r9的一端相连，电阻r9的另一端与稳压管dz2的正极相连并接地，电阻r8的另一端分别与比较器a1的v+管脚以及电阻r10的另一端相连，比较器a1的输出端与二极管d2的正极相连，二极管d2的负极与触发器u1管脚c相连。
24.工作时，长按延时电路中的自复位开关s1，电池开始对电容c1进行充电，一定时间后电容形成一个电压维持三极管q1导通，q1导通则q2也导通，延时电路产生一个上升沿脉冲信号clk，当触发电路中的触发器u1的时钟输入管脚检测到有上升沿脉冲clk时，反向输出管脚将d输入处存在的逻辑电平翻转后转移输出，此时d输入为低电平，则输出en为高电平，使能开关电路，使开关电路中的mos管q4处于导通状态，电池向负载电路提供能量。只要按下自复位开关的时间大于c1的充电时间即可松开，完成上述开机过程。再次长按延时电路中的自复位开关按钮一定时间后，又会产生一个上升沿脉冲信号clk，当触发电路中的触发器u1的时钟输入管脚检测到有上升沿脉冲clk时，d输入为高电平，则输出en为低电平，使开关电路中的mos管q4处于截止状态，电池不再向负载电路提供能量。只要按下自复
位开关的时间大于c1的充电时间即可松开，完成上述关机过程。
25.当电池给负载电路正常供电时，电池检测电路开始工作，通过配置电池电量检测电路中的电池电压取样电阻r8、r9的值，使得电池电量在100％-5％期间，比较器a1的反相端电压高于同相端的3.0v时，比较器a1的输出clk’为低电平，则触发电路中的触发器u1的时钟输入管脚clk电平没有变化，开关电路保持正常导通状态。当电池电量低于5％时，比较器a1的反相端电压低于同相端的 3.0v时，比较器a1的输出为高电平，经过二极管d2同样会产生一个上升沿脉冲信号clk送给触发器u1的时钟输入管脚管脚，d此时为高电平，则输出低电平，使开关电路中的mos管q4处于截止状态，电池不再向负载电路提供能量。实现电池电压欠电时负载电路自动断开，起到保护电池的作用。
26.设备通过en引脚的电平转换，提供一个开关操作来打开或关闭连接负载的电源传递。
27.本实用新型可以通过配置不同的电阻、电容值，应用在3.7v～18.5v的可充电电池中，实现欠电自动断开，电池不再向负载电路提供能量，保护了电池，延长了电池的使用寿命；同时还能避免了不小心触碰到开关导致的开关机现象。
28.本实用新型不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。