新型电子电路防水器一、技术领域:
本发明涉及遇水能自动切断电池电源输出的电池,是一种新型电子电路防水器。
二、背景技术:
目前,公知的锂电池保护电路是由线路基板、锂电池保护芯片、场效应管及阻容元件
等组成的一种具有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护等四种锂电芯保护功能的电
池保护电路,如附图3所示的电池保护电路就为常用之一,该电池保护电路包括电池保护
集成电路、第一场效应管、第二场效应管、电池的正极输出端和电池的负极输出端。常用
的锂电池保护芯片有DW01系列、理光系列、精工系列等其功能完全相同;常用的场效应
管有9926系列、5N系列、7900系列、8601系列等其功能完全相同;由它们构成的锂电
池保护板其结构完全相同,功能也一样。所不同的是成本和控制精度及内阻大小不一样。
这是一种成熟的已在如手机、数码摄像机、PDA等便携式电子产品所带的锂离子电源中广
泛应用的锂电池保护板电路。但是这种锂电池保护板只能保护锂电芯不被损坏,却不能保
护负载电子电路进水以后不被损坏。由于负载电子电路如:手机、数码摄像机、PDA等便
携式电子产品不慎落水后,随机所带电源内部的锂电池保护板不能自动切断电源,因此在
水中会发生电化学反应,导致负载电子电路损坏甚至报废。
三、发明内容:
本发明提供了一种新型电子电路防水器,其在遇水时能立即切断电池的电源输出,从
而解决了被水淋湿或被水浸泡后导致电子产品被损坏的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种新型电子电路防水器,包括电池保
护电路,该电池保护电路包括电池保护集成电路、第一场效应管、第二场效应管、电池的
正极输出端和电池的负极输出端,而电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端接有水
触发电路或电池的负极输出端接有水触发电路。
上述电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端可与电池的负极输出端相导通;或
者,上述电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端可与电池的负极输出端之间接有第
二电阻。
上述水触发电路可包括受水感应端和晶体三极管或场效应管,而晶体三极管或场效应
管的输出端与电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端相导通,晶体三极管或场效应
管的控制端与水触发电路的受水感应端相导通,晶体三极管或场效应管的输入端与电池的
正极输出端相导通。
上述水触发电路可包括受水感应端和晶体三极管或场效应管,而晶体三极管或场效应
管的输出端与电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端相导通,晶体三极管或场效应
管的控制端与水触发电路的受水感应端相导通,晶体三极管或场效应管的输入端与电池保
护集成电路的电源正极输入端相导通。
上述晶体三极管或场效应管的控制端与电池保护集成电路的电源负极输入端之间可
接有第二电容;或者,上述晶体三极管或场效应管的控制端与电池的正极输入端之间可接
有第二电容。
上述该晶体三极管的输入端与电池的正极输出端之间可接有第四电阻。
上述水触发电路包括场效应管、晶体三极管和受水感应端,该场效应管的输入端与电
池的正极输出端相导通,该场效应管的控制端与三极管的输入端相导通,晶体三极管的输
入端与电池的正极输出端之间接有第四电阻,晶体三极管的输出端与场效应管的输出端相
导通,晶体三极管的控制端与水触发电路的受水感应端相导通,场效应管的输出端与电池
的负极输出端相导通。
上述水触发电路可包括场效应管、晶体三极管和受水感应端,该场效应管的输入端与
电池的正极输出端相导通,该场效应管的控制端与晶体三极管的输入端相导通,晶体三极
管的输入端与电池的正极输出端之间接有第四电阻,晶体三极管的输出端与场效应管的输
出端相导通,晶体三极管的控制端与水触发电路的受水感应端相导通,场效应管的输出端
与电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端相导通。
上述水触发电路可包括场效应管、晶体三极管和受水感应端,该场效应管的输入端与
电池的正极输出端相导通,该场效应管的控制端与晶体三极管的输出端相导通,晶体三极
管的输入端与电池的正极输出端相导通,晶体三极管的输出端与电池的负极输出端之间接
有第四电阻,晶体三极管的控制端与水触发电路的受水感应端相导通,场效应管的输出端
与电池的负极输出端相导通。
上述水触发电路可包括场效应管、晶体三极管和受水感应端,该场效应管的输入端与
电池的正极输出端相导通,该场效应管的控制端与晶体三极管的输出端相导通,晶体三极
管的输入端与电池的正极输出端相导通,晶体三极管的输入端与电池的负极输出端之间接
有第四电阻,晶体三极管的控制端与水触发电路的受水感应端相导通,场效应管的输出端
与电池保护集成电路的敏感放电电流检测输入端相导通。
上述晶体三极管可采用NPN型晶体三极管或PNP型晶体三极管。
上述场效应管可采用P沟道场效应管或N沟道场效应管。
本发明的工作原理之一为:如附图1所示,在正常状态下,电池保护集成电路U1的
敏感放电电流检测输入端CS为低电平,使电池保护集成电路U1的过放保护控制端OD
输出高电平送到第一场效应管V1的栅极G1,使第一场效应管V1的漏极D1与源极S1导
通,从而使电池的负极输入端与本发明新型电子电路防水器的电池的负极输出端BATT-
导通有电源输出;当本发明新型电子电路防水器的电池的正极输出端BATT+、电池的负
极输出端BATT-和受水感应端FS同时受水时,由于水的导电作用,至使水触发电路被
触发而导通,使电池的正极输出端BATT+的高电位通过水触发电路的输入端2和输出端3
送到电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS,当电位超过200毫伏时,电
池保护集成电路U1的过放保护控制端OD输出低电平,将第一场效应管V1的栅极G1电
位拉低,导致第一场效应管T1的漏极D1与源极S1断开进入防水保护状态。这种防水保
护状态将一直持续到负载电子电路与本发明新型电子电路防水器的电池的正极输出端
BATT+与电池的负极输出端BATT-之间断开没有机械接触为止,此时本发明新型电子电
路防水器自动恢复到正常供电状态。
本发明的工作原理之二为:如附图2所示,在正常状态下,电池的负极输入端与本发
明新型电子电路防水器的电池的负极输出端BATT-导通有电源输出;当本发明新型电子
电路防水器的电池的正极输出端BATT+、电池的负极输出端BATT-和受水感应端FS同
时受水时,由于水的导电作用,至使水触发电路被触发而导通,使电池的正极输出端BATT+
通过水触发电路的输入端2和输出端3与电池的负极输出端BATT-导通而短路,使电池
保护电路的短路保护功能起动,从而断开电源输出进入防水保护状态。这种防水保护状态
将一直持续到电池的正极输出端BATT+与电池的负极输出端BATT-之间的被消除为止,
此时本发明新型电子电路防水器自动恢复到正常供电状态。
本发明具有以下特点:结构和电路简单,成本低,便于实施,不影响原电子产品的性
能、功能和使用方法,不仅具有原电池的过充保护、过放保护、过流保护、短路保护等四
种保护功能,还具有遇水时立即切断电池电源输出的功能,从而使使用了本新型电子电路
防水器的电子产品,如:手机、数码摄像机、PDA等便携式电子产品,在不需要对其电子
产品进行防水密封处理的情况下,在被水淋湿或被水浸泡后,只需进行彻底烘干等操作后,
仍然继续能使用,并且不影响原电子产品的性能和功能。
四、附图说明:
附图1为本发明工作原理图之一;附图2为本发明工作原理图之一;
附图3为现有锂-离子电池保护电路之一的电路原理图;
附图4为本发明实施例1的电路原理图,附图5为本发明实施例2的电路原理图,
附图6为本发明实施例3的电路原理图,附图7为本发明实施例4的电路原理图,
附图8为本发明实施例5的电路原理图,附图9为本发明实施例6的电路原理图,
附图10为本发明实施例7的电路原理图,附图11为本发明实施例8的电路原理图,
附图12为本发明实施例9的电路原理图,附图13为本发明实施例10的电路原理图,
附图14为本发明实施例11的电路原理图,附图15为本发明实施例12的电路原理图,
附图16为本发明实施例13的电路原理图,附图17为本发明实施例14的电路原理图,
附图18为本发明实施例15的电路原理图,附图19为本发明实施例16的电路原理图,
附图20为本发明实施例17的电路原理图,附图21为本发明实施例18的电路原理图,
附图22为本发明实施例19的电路原理图,附图23为本发明实施例20的电路原理图,
附图24为本发明实施例21的电路原理图;
附图中的编码分别为:BATT+:电池的正极输出端;BATT-:电池的负极输出端;FS:
新型电子电路防水器的受水感应端;FU:保险丝;U1:电池保护集成电路IC;T:场效应
管;G:效应管栅极;D:效应管漏极;S:效应管源极;Q1:晶体三极管;b:晶体三极
管的基极;c:晶体三极管的集电极;e:晶体三极管的发射极;R1:第一电阻;R2:第二
电阻;R3:第三电阻;R4:第四电阻;C1:第一电容;C2:第二电容;CS:U1的敏感放
电电流检测输入端,GND:电池保护集成电路U1的电源负极输入端,VCC:U1的电源正极
输入端,OD:U1的过放保护控制端,OC:U1的过充保护控制端;E:电池;V1:电池保护
电路的第一场效应管,G1:第一场效应管栅极,D1:第一场效应管漏极,S1:第一场效应
管源极,VD1:第一场效应管的保护二极管;V2:第二场效应管,G2:第二场效应管栅极,
D2:第二场效应管漏极,S2:第二场效应管源极,VD2:第二场效应管的保护二极管。
五、具体实施方式:
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实
施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
实施例1,如附图3和4所示,实施例1与现有具有保护电路的电池的区别在于:实
施例1包括电池保护电路,该电池保护电路包括电池保护集成电路U1、第一场效应管V1、
第二场效应管V2电池的正极输出端BATT+和电池的负极输出端BATT-,在电池保护集
成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS与电池的负极输出端BATT-之间接有第二电
阻R2,在电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS接有水触发电路,该水触
发电路包括晶体三极管Q1和受水感应端FS,该晶体三极管Q1的输出端3与电池保护集
成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS相导通,该晶体三极管Q1的输入端2与电池的
正极输出端BATT+相导通,该晶体三极管Q1的控制端1与水触发电路的受水感应端FS
相导通,其中,晶体三极管Q1采用NPN型晶体三极管。
实施例2,如附图4和5所示,实施例2与实施例1的区别在于:在实施例2的晶体
三极管Q1的控制端1与电池保护集成电路U1的电源负极输入端GND之间接有第二电容
C2,晶体三极管Q1的输入端2与电池的正极输出端BATT+之间接有第四电阻R4。
实施例3,如附图4和6所示,实施例3与实施例1的区别在于:实施例3的水触发
电路包括晶体三极管Q1和受水感应端FS,该晶体三极管Q1的输出端3与电池保护集成
电路U1的敏感放电电流检测输入端CS相导通,该晶体三极管Q1的输入端2与电池保护
集成电路U1的电源正极输入端VCC相导通,该晶体三极管Q1的控制端1与水触发电路的
受水感应端FS相导通,晶体三极管Q1的控制端与电池保护集成电路U1的电源负极输入
端GND之间接有第二电容C2。
实施例4,如附图5和7所示,实施例4与实施例1的区别在于:在实施例4的晶体
三极管Q1采用PNP型晶体三极管。
实施例5,如附图4和8所示,实施例5与实施例2的区别在于:在实施例5的晶体三
极管Q1采用PNP型晶体三极管,晶体三极管Q1的控制端1与电池的正极输出端BATT+之
间接有第二电容C2。
实施例6,如附图5和9所示,实施例6与实施例3的区别在于:在实施例6的晶体
三极管Q1采用PNP型晶体三极管,晶体三极管Q1的控制端1与电池的正极输出端BATT
+之间接有第二电容C2。
实施例7,如附图4和10所示,实施例7与实施例1的区别在于:在实施例7的水
触发电路包括场效应管T和受水感应端FS,该场效应管T的输出端3与电池保护集成电
路U1的敏感放电电流检测输入端CS相导通,该场效应管T的输入端2与电池的正极输
出端BATT+相导通,该场效应管T的控制端1与水触发电路的受水感应端FS相导通,其
中,场效应管T采用N沟道场效应管。
实施例8,如附图10和11所示,实施例8与实施例7的区别在于:在实施例8的场
效应管T的控制端1与电池保护集成电路U1的电源负极输入端GND之间接有第二电容C2,
场效应管T的输入端2与电池的正极输出端BATT+之间接有第四电阻R4。
实施例9,如附图11和12所示,实施例9与实施例8的区别在于:在实施例9的水
触发电路包括场效应管T和受水感应端FS,该场效应管T的输出端3与电池保护集成电
路U1的敏感放电电流检测输入端CS相导通,该场效应管T的输入端2与电池保护集成电
路U1的电源正极输入端VCC相导通,该场效应管T的控制端与水触发电路的受水感应端
FS相导通,该场效应管T的控制端1与电池保护集成电路U1的电源负极输入端GND之
间接有第二电容C2。
实施例10,如附图10和13所示,实施例10与实施例7的区别在于:在实施例10
的场效应管T采用P沟道场效应管。
实施例11,如附图11和14所示,实施例11与实施例8的区别在于:在实施例11
的场效应管T采用P沟道场效应管,场效应管T的控制端1与电池的正极输出端BATT+
之间接有第二电容C2。
实施例12,如附图12和15所示,实施例12与实施例9的区别在于:在实施例12
的场效应管T采用P沟道场效应管,场效应管T的控制端1与电池的正极输出端BATT+
之间接有第二电容C2。
实施例13,如附图16所示,该新型电子电路防水器包括电池保护电路,该电池保护
电路包括电池保护集成电路U1、第一场效应管V1、第二场效应管V2电池的正极输出
端BATT+和电池的负极输出端BATT-,电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端
CS接有水触发电路,电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS与电池的负
极输出端BATT-相导通,水触发电路包括场效应管T、晶体三极管Q1和受水感应端FS,
该场效应管T的输入端2与电池E的正极输出端BATT+相导通,该场效应管T的控制端1
与三极管Q1的输入端相导通,晶体三极管Q1的输入端与电池的正极输出端BATT+之间
接有第四电阻R4,晶体三极管Q1的输出端与场效应管T的输出端相导通,晶体三极管Q1
的控制端与水触发电路的受水感应端FS相导通,场效应管T的输出端3与电池E的负极
输出端BATT-相导通,其中,场效应管T采用P沟道场效应管,晶体三极管Q1采用NPN
型晶体三极管。
实施例14,如附图3、16和17所示,实施例14与实施例13的区别在于:实施
例14在电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS与电池的负极输出端
BATT-之间接有第二电阻R2。
实施例15,如附图17和18所示,实施例15与实施例14的区别在于:实施例15
的场效应管T的输出端3与电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS相导通。
实施例16,如附图17和19所示,实施例16与实施例14的区别在于:实施例16
的晶体三极管Q1采用PNP型晶体三极管。
实施例17,如附图18和20所示,实施例17与实施例15的区别在于:实施例17
的晶体三极管Q1采用PNP型晶体三极管。
实施例18,如附图17和21所示,实施例18与实施例14的区别在于:实施例18
的水触发电路包括场效应管T、晶体三极管Q1和受水感应端FS,该场效应管T的输入
端2与电池E的正极输出端BATT+相导通,该场效应管T的控制端1与晶体三极管Q1
的输出端相导通,晶体三极管Q1的输入端与电池的正极输出端BATT+相导通,晶体三
极管Q1的输出端与场效应管T的输出端3之间接有第四电阻R4,晶体三极管Q1的控
制端与水触发电路的受水感应端FS相导通,场效应管T的输出端3与电池的负极输出端
BATT-相导通,其中,场效应管T采用N沟道场效应管,晶体三极管Q1采用NPN型晶体
三极管。
实施例19,如附图21和22所示,实施例19与实施例18的区别在于:实施例19
的场效应管T的输出端3与电池保护集成电路U1的敏感放电电流检测输入端CS相导通。
实施例20,如附图19和21所示,实施例20与实施例18的区别在于:实施例18
的晶体三极管Q1采用PNP型晶体三极管。
实施例21,如附图22和24所示,实施例21与实施例19的区别在于:实施例21
的晶体三极管Q1采用PNP型晶体三极管。
本发明特别适用于作电子防水锂-离子电池,其中:电池保护集成电路U1最好采用
锂-离子电池保护集成电路,其可采用DW01系列、理光的R5426和R5421系列、精工的
S8241和S8261系列、美之美的3077系列或TI的BQ2057系列等,例如:AIC1811、DW01、
AOJ2、GAQB、GAAJ、GAAL、GAAM、B1A4,BQ2057,3077等;场效应管可采用9926系列、
5N系列、7900系列或8601系列等。
本发明可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求,使具有较强
的适应性和最佳实施效果。