CN111725857A - 开关驱动电路及电池控制电路 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种开关驱动电路,所述开关驱动电路包括开关驱动端口、放电电路、电压产生电路以及驱动端口导通电路。所述放电电路用于为电压产生电路提供供电电压。所述电压产生电路用于根据微控制器输出信号将供电电压进行升压后输出驱动电压,所述驱动电压用于控制与开关驱动端口连接的电子开关模块导通或截止。所述驱动端口导通电路用于根据微控制器输出的第一控制信号以控制开关驱动端口导通电压产生电路与电子开关模块之间的连接。本申请还提供一种电池控制电路。根据本申请实施方式提供的所述开关驱动电路及电池控制电路具备功能安全要求、拓展性强、成本低廉,并且驱动电压及驱动能力可以灵活调整。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种开关驱动电路及电池控制电路。
背景技术
随着消费类电子产品的快速发展,为了保证消费类电子产品的使用安全,电子产品中所使用的电池通常会设置有电池管理***(battery management system,BMS)。
现有技术中,通常NMOS(N-Metal-Oxide-Semiconductor,N型金属-氧化物-半导体)作为BMS控制的正极主开关基本采用专用的集成芯片来实现,或者使用带隔离电源的驱动模块来实现。如此一来,驱动能力受到芯片内部电路的制约,拓展不便或驱动模块成本较高。
发明内容
鉴于上述内容,有必要提供一种具备功能安全要求、拓展性强、成本低廉,并且驱动电压及驱动能力可以灵活调整的开关驱动电路及电池控制电路。
本申请的一实施方式提供一种开关驱动电路,所述开关驱动电路包括开关驱动端口、放电电路、电压产生电路以及驱动端口导通电路;
所述放电电路电连接所述电压产生电路,以用于为所述电压产生电路提供供电电压;
所述电压产生电路电连接所述开关驱动端口,所述电压产生电路用于根据微控制器输出信号将所述供电电压进行升压后输出驱动电压,所述驱动电压用于控制与所述开关驱动端口连接的电子开关模块导通或截止;及
所述驱动端口导通电路电连接所述开关驱动端口,用于根据微控制器输出的第一控制信号以控制所述开关驱动端口导通所述电压产生电路与所述电子开关模块之间的连接。
根据本申请的一实施方式,所述开关驱动电路还包括驱动端口截止电路,所述驱动端口截止电路电连接所述开关驱动端口,用于根据微控制器输出的第二控制信号以控制所述开关驱动端口断开所述电压产生电路与所述电子开关模块之间的连接。
根据本申请的一实施方式,所述开关驱动电路还包括驱动电压反馈电路,所述驱动电压反馈电路电连接所述电压产生电路,所述驱动电压反馈电路用于对所述电压产生电路输出的驱动电压进行检测。
根据本申请的一些实施方式,所述开关驱动电路还包括开关反馈电路,所述开关反馈电路电连接所述电子开关模块,所述开关反馈电路用于检测所述电子开关模块的工作状态。
根据本申请的一实施方式,所述开关驱动电路还包括驱动供电电路,所述驱动供电电路电连接所述电压产生电路,所述驱动供电电路用于为所述电压产生电路供电。
根据本申请的一些实施方式,所述放电电路包括第一电子开关、第二电子开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻,所述第一电子开关的第一端通过所述第一电阻连接微控制器的第一控制引脚,所述第一电子开关的第二端接地,所述第一电子开关的第三端通过所述第二电阻连接所述第二电子开关的第一端,所述第二电子开关的第一端通过所述第三电阻连接所述第二电子开关的第二端,所述第二电子开关的第二端连接电池正极,所述第二电子开关的第三端通过所述第四电阻连接所述电压产生电路。
根据本申请的一些实施方式,所述电压产生电路包括第三电子开关、第四电子开关、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第五电阻、第六电阻以及第七电阻,所述第三电子开关的第一端通过所述第五电阻连接所述微控制器的第二控制引脚,所述第三电子开关的第二端接地,所述第三电子开关的第三端连接所述驱动供电电路,所述第四电子开关的第一端通过所述第六电阻连接所述微控制器的第二控制引脚,所述第四电子开关的第二端接地,所述第四电子开关的第三端通过所述第七电阻连接所述第一二极管的阴极,所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极,所述第二二极管的阳极连接所述驱动供电电路,所述第二二极管的阴极还通过所述第一电容连接所述第三二极管的阳极,所述第三二极管的阴极连接所述驱动端口导通电路,所述第三二极管的阳极还连接所述第四二极管的阴极,所述第四二极管的阳极通过所述第四电阻连接所述第二电子开关的第三端。
根据本申请的一些实施方式,所述电压产生电路还包括第二电容及第一稳压二极管,所述第二电容的第一端连接所述第三二极管的阴极,所述第二电容的第二端连接所述第四二极管的阳极,所述第一稳压二极管的阴极连接所述第二电容的第一端,所述第一稳压二极管的阳极连接所述第二电容的第二端。
根据本申请的一些实施方式,所述驱动端口导通电路包括第五电子开关、第六电子开关及第八电阻、第九电阻、第十电阻,所述第五电子开关的第一端通过所述第八电阻连接所述微控制器的第三控制引脚,所述第五电子开关的第二端接地,所述第五电子开关的第三端通过所述第九电阻连接所述第六电子开关的第一端,所述第六电子开关的第一端还通过所述第十电阻连接所述第六电子开关的第二端,所述第六电子开关的第二端连接所述第三二极管的阴极,所述第六电子开关的第三端连接所述开关驱动端口。
根据本申请的一些实施方式,所述驱动端口截止电路包括第七电子开关、第八电子开关及第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻,所述第七电子开关的第一端通过所述第十一电阻连接所述微控制器的第四控制引脚,所述第七电子开关的第二端接地,所述第七电子开关的第三端通过所述第十二电阻连接所述第八电子开关的第一端,所述第八电子开关的第一端还通过所述第十三电阻连接所述第八电子开关的第二端,所述第八电子开关的第二端连接所述第六电子开关的第三端,所述第八电子开关的第三端连接所述第四二极管的阳极。
根据本申请的一些实施方式,所述驱动电压反馈电路包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第三电容,所述第十四电阻的第一端连接所述微控制器的第五控制引脚,所述第十四电阻的第一端还通过所述第三电容接地,所述第十四电阻的第二端通过所述第十五电阻接地,所述第十四电阻的第二端还通过所述第十六电阻连接所述第一稳压二极管的阴极。
根据本申请的一些实施方式,所述驱动电压反馈电路包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第三电容,所述第十四电阻的第一端连接所述微控制器的第五控制引脚,所述第十四电阻的第一端还通过所述第三电容接地,所述第十四电阻的第二端通过所述第十五电阻接地,所述第十四电阻的第二端还通过所述第十六电阻连接所述第六电子开关的第三端。
根据本申请的一些实施方式,所述开关反馈电路包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻及第四电容,所述第十七电阻的第一端连接所述微控制器的第六控制引脚,所述第十七电阻的第一端还通过所述第四电容接地,所述第十七电阻的第二端通过所述第十八电阻接地,所述第十七电阻的第二端还通过所述第十九电阻连接所述电子开关模块。
根据本申请的一些实施方式,所述驱动供电电路包括第九电子开关、第十电子开关、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻及第二十三电阻,所述第九电子开关的第一端通过所述第二十电阻连接微控制器的第七控制引脚,所述第九电子开关的第二端接地,所述第九电子开关的第一端还通过所述第二十一电阻连接所述第九电子开关的第二端,所述第九电子开关的第三端通过所述第二十二电阻及第二十三电阻连接所述第十电子开关的第二端,所述第十电子开关的第二端还连接电池正极,所述第十电子开关的第一端连接所述第二十二电阻与第二十三电阻之间的节点,所述第十电子开关的第三端连接所述第二二极管的阳极。
本申请的另一实施方式提供一种电池控制电路,所述电池控制电路包括电子开关模块、微控制器以及如上述所述的开关驱动电路;
所述电子开关模块电连接于电池正极与外接端口的供电回路中,所述电子开关模块用于控制所述供电回路的导通或截止;
所述微控制器电连接所述开关驱动电路,以用于输出信号至所述开关驱动电路;及
所述开关驱动电路与所述电子开关模块连接,所述开关驱动电路用于根据所述微控制器的信号驱动所述电子开关模块导通或者截止。
根据本申请的一些实施方式,所述电子开关模块包括第十一电子开关及第十二电子开关,所述第十一电子开关的第一端连接所述开关驱动端口,所述第十一电子开关的第二端连接所述电池正极,所述第十一电子开关的第三端通过第二十四电阻连接所述十一电子开关的第一端,所述第十二电子开关的第一端连接所述开关驱动端口,所述第十二电子开关的第二端连接外接端口,所述第十二电子开关的第三端连接至所述第十一电子开关的第三端,所述第十二电子开关的第三端还通过第二稳压二极管连接所述第十二电子开关的第一端。
本申请实施方式提供的开关驱动电路及具有所述开关驱动电路的电池控制电路,通过所述放电电路为所述电压产生电路提供供电电压,并通过所述电压产生电路产生驱动电压以控制与所述开关驱动端口连接的电子开关模块导通或截止。如此,本申请实施方式提供的开关驱动电路及电池控制电路,拓展性强、成本低廉,并且驱动电压及驱动能力可以灵活调整。
附图说明
图1为根据本申请一较佳实施方式的电池控制电路的方框图。
图2为图1中开关驱动电路的方框图。
图3为图1中电池控制电路的第一实施方式的电路图。
图4为图1中电池控制电路的第二实施方式的电路图。
主要元件符号说明
电池控制电路 100
电池正极 200
外接端口 300
开关驱动电路 10
放电电路 11
开关驱动端口 12
电压产生电路 13
驱动端口导通电路 14
驱动端口截止电路 15
驱动电压反馈电路 16
开关反馈电路 17
驱动供电电路 18
电子开关模块 20
微控制器 30
第一电阻至第二十四电阻 R1-R24
第一电容至第四电容 C1-C4
第一二极管至第四二极管 D1-D4
第一稳压二极管至第二稳压二极管 ZD1-ZD2
第一电子开关至第十二电子开关 Q1-Q12
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本申请一部分实施方式,而不是全部的实施方式。
基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都是属于本申请保护的范围。
请参阅图1,图1为根据本申请电池控制电路100一较佳实施方式的方框图。所述电池控制电路100电连接于电池正极200及外接端口300之间以形成供电回路,所述电池控制电路100用于控制所述供电回路导通或截止,从而控制电池的充电和放电。
所述电池控制电路100包括开关驱动电路10、电子开关模块20以及微控制器30。
具体到本申请实施方式中,所述电子开关模块20位于所述电池正极200与外接端口300的供电回路中,所述开关驱动电路10连接于所述电子开关模块20及所述微控制器30之间。所述微控制器30电连接所述开关驱动电路10,以用于输出信号至所述开关驱动电路10。所述开关驱动电路10可以根据所述微控制器20的控制信号驱动所述电子开关模块20导通或者截止。
请参阅图2,图2为根据本申请开关驱动电路10一较佳实施方式的方框图。
在本实施方式中,所述开关驱动电路10包括放电电路11、开关驱动端口12、电压产生电路13以及驱动端口导通电路14。
所述放电电路11电连接所述电压产生电路13,所述放电电路11用于为所述电压产生电路13提供供电电压。
所述电压产生电路13通过所述驱动端口导通电路14电连接所述开关驱动端口12,所述电压产生电路13用于根据所述微控制器30的输出信号将所述供电电压进行升压后输出驱动电压,所述驱动电压用于控制与所述开关驱动端口12连接的电子开关模块20导通或截止。
所述驱动端口导通电路14用于根据所述微控制器30输出的第一控制信号以控制所述开关驱动端口12导通所述电压产生电路13与所述电子开关模块20之间的连接。
在一较佳实施方式中,所述开关驱动电路10还可进一步包括驱动端口截止电路15。
所述驱动端口截止电路15电连接所述开关驱动端口12,所述驱动端口截止电路15用于根据所述微控制器30输出的第二控制信号以控制所述开关驱动端口12断开所述电压产生电路13与所述电子开关模块20之间的连接。
在一较佳实施方式中,所述开关驱动电路10还可进一步包括驱动电压反馈电路16。
所述驱动电压反馈电路16通过所述驱动端口导通电路14电连接所述电压产生电路13,所述驱动电压反馈电路16用于检测所述电压产生电路13输出的驱动电压,并实时反馈给所述微控制器30。
在一较佳实施方式中,所述开关驱动电路10还可进一步包括开关反馈电路17。
所述开关反馈电路17电连接所述电子开关模块20,所述开关反馈电路17用于检测所述电子开关模块20的工作状态,并实时反馈给所述微控制器30。
在一较佳实施方式中,所述开关驱动电路10还可进一步包括驱动供电电路18。
所述驱动供电电路18电连接所述电压产生电路13,所述驱动供电电路18用于为所述电压产生电路13供电。
请参阅图3,图3为根据本申请电池控制电路100的第一实施方式的电路图。
在本实施方式中,所述放电电路11包括第一电子开关Q1、第二电子开关Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。
所述第一电子开关Q1的第一端通过所述第一电阻R1连接所述微控制器30的控制引脚A,所述第一电子开关Q1的第二端接地,所述第一电子开关Q1的第三端通过所述第二电阻R2连接所述第二电子开关Q2的第一端。所述第二电子开关Q2的第一端通过所述第三电阻R3连接所述第二电子开关Q2的第二端,所述第二电子开关Q2的第二端连接所述电池正极200,所述电子开关Q2的第三端通过所述第四电阻R4连接所述电压产生电路13。
在本实施方式中,所述第一电子开关Q1为NPN型三极管,所述第二电子开关Q2为P型场效应管。所述第一电子开关Q1的第一端、第二端以及第三端分别对应所述NPN型三极管的基极、发射极以及集电极。所述第二电子开关Q2的第一端、第二端以及第三端分别对应所述P型场效应管的栅极、源极以及漏极。
进一步地,所述电压产生电路13可包括第三电子开关Q3、第四电子开关Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7。
所述第三电子开关Q3的第一端通过所述第五电阻R5连接所述微控制器30的第二控制引脚B,所述第三电子开关Q3的第二端接地,所述第三电子开关Q3的第三端连接所述驱动供电电路18。
所述第四电子开关Q4的第一端通过所述第六电阻R6连接所述微控制器30的第二控制引脚B,所述第四电子开关Q4的第二端接地,所述第四电子开关Q4的第三端通过所述第七电阻R7连接所述第一二极管D1的阴极,所述第一二极管D1的阳极连接所述第二二极管D2的阴极,所述第二二极管D2的阳极连接所述驱动供电电路18,所述第二二极管的阴极D2还通过所述第一电容C1连接所述第三二极管D3的阳极,所述第三二极管D3的阴极连接所述驱动端口导通电路14,所述第三二极管D3的阳极还连接所述第四二极管D4的阴极,所述第四二极管D4的阳极通过所述第四电阻R4连接所述第二电子开关Q2的第三端。
在本实施方式中,所述第三电子开关Q3及所述第四电子开关Q4均为NPN型三极管。所述第三电子开关Q3及所述第四电子开关Q4的第一端、第二端以及第三端分别对应所述NPN型三极管的基极、发射极以及集电极。
在一些实施方式中,所述电压产生电路13可进一步包括第二电容C2及第一稳压二极管ZD1。
所述第二电容C2的第一端连接所述第三二极管D3的阴极,所述第二电容C2的第二端连接所述第四二极管D4的阳极,所述第一稳压二极管ZD1的阴极连接所述第二电容C2的第一端,所述第一稳压二极管ZD1的阳极连接所述第二电容C2的第二端。
在本实施方式中,所述驱动端口导通电路14包括第五电子开关Q5、第六电子开关Q6及第八电阻R8、第九电阻R9以及第十电阻R10。
所述第五电子开关Q5的第一端通过所述第八电阻R8连接所述微控制器30的第三控制引脚C,所述第五电子开关Q5的第二端接地,所述第五电子开关Q5的第三端通过所述第九电阻R9连接所述第六电子开关Q6的第一端,所述第六电子开关Q6的第一端还通过所述第十电阻R10连接所述第六电子开关Q6的第二端,所述第六电子开关Q6的第二端连接所述第三二极管D3的阴极,所述第六电子开关Q6的第三端连接所述开关驱动端口12。
本实施方式中,所述第五电子开关Q5为NPN型三极管,所述第六电子开关Q6为PNP型三极管。所述第五电子开关Q5的第一端、第二端以及第三端分别对应所述NPN型三极管的基极、发射极以及集电极。所述第六电子开关Q6的第一端、第二端以及第三端分别对应所述PNP型三极管的基极、发射极以及集电极。
在本实施方式中,所述驱动端口截止电路15包括第七电子开关Q7、第八电子开关Q8及第十一电阻R11、第十二电阻R12以及第十三电阻R13。
所述第七电子开关Q7的第一端通过所述第十一电阻R11连接所述微控制器30的第四控制引脚D,所述第七电子开关Q7的第二端接地,所述第七电子开关Q7的第三端通过所述第十二电阻R12连接所述第八电子开关Q8的第一端,所述第八电子开关Q8的第一端还通过所述第十三电阻R13连接所述第八电子开关Q8的第二端,所述第八电子开关Q8的第二端连接所述第六电子开关Q6的第三端,所述第八电子开关Q8的第三端连接所述第四二极管D4的阳极。
本实施方式中,所述第七电子开关Q7为NPN型三极管,所述第八电子开关Q8为PNP型三极管。所述第七电子开关Q7的第一端、第二端以及第三端分别对应所述NPN型三极管的基极、发射极以及集电极。所述第八电子开关Q8的第一端、第二端以及第三端分别对应所述PNP型三极管的基极、发射极以及集电极。
在本实施方式中,所述驱动电压反馈电路16包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16以及第三电容C3。
所述第十四电阻R14的第一端连接所述微控制器30的第五控制引脚E,所述第十四电阻R14的第一端还通过所述第三电容C3接地,所述第十四电阻R14的第二端通过所述第十五电阻R15接地,所述第十四电阻R14的第二端还通过所述第十六电阻R16连接所述第六电子开关Q6的第三端。
在本实施方式中,所述开关反馈电路17包括第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19以及第四电容C4。
所述第十七电阻R17的第一端连接所述微控制器30的第六控制引脚F,所述第十七电阻R17的第一端还通过所述第四电容C4接地,所述第十七电阻R17的第二端通过所述第十八电阻R18接地,所述第十七电阻R17的第二端还通过所述第十九电阻R19连接所述电子开关模块20与所述外接端口300之间的节点P1。其中,所述微控制器30的第六控制引脚F为ADC输入端口。
本实施方式中,所述驱动供电电路18包括第九电子开关Q9、第十电子开关Q10、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22以及第二十三电阻R23。
所述第九电子开关Q9的第一端通过所述第二十电阻R20连接所述微控制器30的第七控制引脚G,所述第九电子开关Q9的第二端接地,所述第九电子开关Q9的第一端还通过所述第二十一电阻R21连接所述第九电子开关Q9的第二端,所述第九电子开关Q9的第三端通过所述第二十二电阻R22及第二十三电阻R23连接所述第十电子开关Q10的第二端,所述第十电子开关Q10的第二端还连接所述电池正极200。所述第十电子开关Q10的第一端连接所述第二十二电阻R22与第二十三电阻R23之间的节点,所述第十电子开关Q10的第三端连接所述第二二极管D2的阳极。
本实施方式中,所述第九电子开关Q9为NPN型三极管,所述第十电子开关Q10为PNP型三极管。所述第九电子开关Q9的第一端、第二端以及第三端分别对应所述NPN型三极管的基极、发射极以及集电极。所述第十电子开关Q10的第一端、第二端以及第三端分别对应所述PNP型三极管的基极、发射极以及集电极。
在本实施方式中,所述电子开关模块20包括第十一电子开关Q11、第十二电子开关Q12、第二十四电阻R24以及第二稳压二极管ZD2。
所述第十一电子开关Q11的第一端连接所述开关驱动端口12,所述第十一电子开关Q11的第二端连接所述电池正极200,所述第十一电子开关Q11的第三端通过第二十四电阻R24连接所述十一电子开关Q11的第一端。所述第十二电子开关Q12的第一端连接所述开关驱动端口12,所述第十二电子开关Q12的第二端连接所述外接端口300,所述第十二电子开关Q12的第三端连接至所述第十一电子开关Q11的第三端,所述第十二电子开关Q12的第三端还通过第二稳压二极管ZD2连接所述第十二电子开关Q12的第一端。
本实施方式中,所述第十一电子开关Q11及所述第十二电子开关Q12均为N型场效应管。所述第十一电子开关Q11及所述第十二电子开关Q12的第一端、第二端以及第三端均分别对应所述N型场效应管的栅极、漏极以及源极。
请参阅图4,图4为本申请电池控制电路100的第二实施方式的电路图。
本实施方式的电池控制电路100与第一实施方式的电池控制电路100的区别在于:
在本实施方式中,所述驱动电压反馈电路16包括第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16以及第三电容C3。
所述第十四电阻R14的第一端连接所述微控制器30的第五控制引脚E,所述第十四电阻R14的第一端还通过所述第三电容C3接地,所述第十四电阻R14的第二端通过所述第十五电阻R15接地,所述第十四电阻R14的第二端还通过所述第十六电阻R16连接所述第一稳压二极管ZD1的阴极。其中,所述微控制器30的第五控制引脚E为ADC输入端口。
下面将以本申请电池控制电路100的第一实施方式的电路图为例进行说明:
使用时,所述微控制器30的第一控制引脚A输出高电平的控制信号至所述第一电子开关Q1的第一端,以控制所述第一电子开关Q1导通,所述第二电子开关Q2的第二端的电位被拉低,所述第二电子开关Q2导通,所述电池正极200输出供电电压给所述电压产生电路13的第四二极管D4的阳极。
接着,所述微控制器30的第七控制引脚G输出高电平的控制信号给所述第九电子开关Q9的第一端,以控制所述第九电子开关Q9导通,并将所述第十电子开关Q10的第一端的电位拉低,所述第十电子开关Q10导通,进而使得所述电池正极200输出脉动电压到所述电压产生电路13中的第二二极管D2的阳极。
此时,所述微控制器30的第二控制引脚B输出脉冲宽度调制信号至所述第三电子开关Q3及所述第四电子开关Q4的第一端,以控制所述第三电子开关Q3及第四电子开关Q4导通。所述第三电子开关Q3、第四电子开关Q4的高频开关可使得所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4以及第一电容C1构成倍压整流结构,以生成比所述电池正极200更高的电压,并由所述第一稳压二极管ZD1进行稳压,以由所述第二电容C2进行存储。
接着,所述微控制器30的第三控制引脚C输出高电平的控制信号至所述第五电子开关Q5,以控制所述第五电子开关Q5导通,进而拉低所述第六电子开关Q6的第一端的电位,所述第六电子开关Q6导通。此时,存储在所述第二电容C2两端的驱动电压通过所述开关驱动端口12输出至所述第十一电子开关Q11及所述第十二电子开关Q12的第一端,进而控制所述第十一电子开关Q11及所述第十二电子开关Q12导通。
此时,所述驱动电压反馈电路16检测所述电压产生电路13所输出的驱动电压进行检测,并将检测到的驱动电压传输给所述微控制器30,所述微控制器30将判断所述驱动电压是否大于或等于第一预设电压(如12V)。若所述驱动电压小于所述第一预设电压,所述微控制器30的第一控制引脚B将会调整所述脉冲宽度调制信号的占空比大小,直到所述驱动电压大于或等于所述第一预设电压。
接着,所述开关反馈电路17检测所述第十一电子开关Q11及所述第十二电子开关Q12的导通状态,即所述微控制器30通过所述开关反馈电路17获取所述节点P1的检测电压,并判断所述检测电压是否等于所述电池正极200输出的电压。若是,所述开关驱动电路10对所述电子开关模块20驱动成功,否则进行关断处理。
当不需要对所述电子开关模块20进行驱动时,所述微控制器30的第三控制引脚C停止输出高电平的控制信号给第五电子开关Q5,所述微控制器30的第四控制引脚D开始输出高电平的控制信号至所述第七电子开关Q7的第一端,以控制所述第七电子开关Q7导通,进而拉低所述第八电子开关Q8的第一端的电位,所述第八电子开关Q8导通,所述开关驱动端口12处于关闭状态,所述微控制器30的第二控制引脚B停止输出脉冲宽度调制信号给第三电子开关Q3及第四电子开关Q4,所述微控制器30的第七控制引脚G停止输出高电平的控制信号给所述第九电子开关Q9,所述微控制器30的第一控制引脚A停止输出高电平的控制信号给第一电子开关Q1。
接着,所述微控制器30判断所述节点P1处的电压是否等于第二预设电压(如0V)。若是,即可成功关断所述电子开关模块20的驱动,否则关断异常处理。
上述实施方式提供的开关驱动电路10及具有所述开关驱动电路10的电池控制电路100,通过所述放电电路11为所述电压产生电路13提供供电电压,并通过所述电压产生电路13产生驱动电压以控制与所述开关驱动端口12连接的电子开关模块20导通或截止。如此,本申请实施方式提供的开关驱动电路10及电池控制电路100,拓展性强、成本低廉,并且驱动电压及驱动能力可以灵活调整。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本申请,而并非用作为对本申请的限定,只要在本申请的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。
Claims (16)
1.一种开关驱动电路,其特征在于,所述开关驱动电路包括开关驱动端口、放电电路、电压产生电路以及驱动端口导通电路;
所述放电电路电连接所述电压产生电路,以用于为所述电压产生电路提供供电电压;
所述电压产生电路电连接所述开关驱动端口,所述电压产生电路用于根据微控制器输出信号将所述供电电压进行升压后输出驱动电压,所述驱动电压用于控制与所述开关驱动端口连接的电子开关模块导通或截止;及
所述驱动端口导通电路电连接所述开关驱动端口,用于根据微控制器输出的第一控制信号以控制所述开关驱动端口导通所述电压产生电路与所述电子开关模块之间的连接。
2.如权利要求1所述的开关驱动电路,其特征在于,所述开关驱动电路还包括驱动端口截止电路,所述驱动端口截止电路电连接所述开关驱动端口,用于根据微控制器输出的第二控制信号以控制所述开关驱动端口断开所述电压产生电路与所述电子开关模块之间的连接。
3.如权利要求2所述的开关驱动电路,其特征在于,所述开关驱动电路还包括驱动电压反馈电路,所述驱动电压反馈电路电连接所述电压产生电路,所述驱动电压反馈电路用于对所述电压产生电路输出的驱动电压进行检测。
4.如权利要求3所述的开关驱动电路,其特征在于,所述开关驱动电路还包括开关反馈电路,所述开关反馈电路电连接所述电子开关模块,所述开关反馈电路用于检测所述电子开关模块的工作状态。
5.如权利要求4所述的开关驱动电路,其特征在于,所述开关驱动电路还包括驱动供电电路,所述驱动供电电路电连接所述电压产生电路,所述驱动供电电路用于为所述电压产生电路供电。
6.如权利要求5所述的开关驱动电路,其特征在于,所述放电电路包括第一电子开关、第二电子开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻,所述第一电子开关的第一端通过所述第一电阻连接微控制器的第一控制引脚,所述第一电子开关的第二端接地,所述第一电子开关的第三端通过所述第二电阻连接所述第二电子开关的第一端,所述第二电子开关的第一端通过所述第三电阻连接所述第二电子开关的第二端,所述第二电子开关的第二端连接电池正极,所述第二电子开关的第三端通过所述第四电阻连接所述电压产生电路。
7.如权利要求6所述的开关驱动电路,其特征在于,所述电压产生电路包括第三电子开关、第四电子开关、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一电容、第五电阻、第六电阻以及第七电阻,所述第三电子开关的第一端通过所述第五电阻连接所述微控制器的第二控制引脚,所述第三电子开关的第二端接地,所述第三电子开关的第三端连接所述驱动供电电路,所述第四电子开关的第一端通过所述第六电阻连接所述微控制器的第二控制引脚,所述第四电子开关的第二端接地,所述第四电子开关的第三端通过所述第七电阻连接所述第一二极管的阴极,所述第一二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极,所述第二二极管的阳极连接所述驱动供电电路,所述第二二极管的阴极还通过所述第一电容连接所述第三二极管的阳极,所述第三二极管的阴极连接所述驱动端口导通电路,所述第三二极管的阳极还连接所述第四二极管的阴极,所述第四二极管的阳极通过所述第四电阻连接所述第二电子开关的第三端。
8.如权利要求7所述的开关驱动电路,其特征在于,所述电压产生电路还包括第二电容及第一稳压二极管,所述第二电容的第一端连接所述第三二极管的阴极,所述第二电容的第二端连接所述第四二极管的阳极,所述第一稳压二极管的阴极连接所述第二电容的第一端,所述第一稳压二极管的阳极连接所述第二电容的第二端。
9.如权利要求8所述的开关驱动电路,其特征在于,所述驱动端口导通电路包括第五电子开关、第六电子开关及第八电阻、第九电阻、第十电阻,所述第五电子开关的第一端通过所述第八电阻连接所述微控制器的第三控制引脚,所述第五电子开关的第二端接地,所述第五电子开关的第三端通过所述第九电阻连接所述第六电子开关的第一端,所述第六电子开关的第一端还通过所述第十电阻连接所述第六电子开关的第二端,所述第六电子开关的第二端连接所述第三二极管的阴极,所述第六电子开关的第三端连接所述开关驱动端口。
10.如权利要求9所述的开关驱动电路,其特征在于,所述驱动端口截止电路包括第七电子开关、第八电子开关及第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻,所述第七电子开关的第一端通过所述第十一电阻连接所述微控制器的第四控制引脚,所述第七电子开关的第二端接地,所述第七电子开关的第三端通过所述第十二电阻连接所述第八电子开关的第一端,所述第八电子开关的第一端还通过所述第十三电阻连接所述第八电子开关的第二端,所述第八电子开关的第二端连接所述第六电子开关的第三端,所述第八电子开关的第三端连接所述第四二极管的阳极。
11.如权利要求10所述的开关驱动电路,其特征在于,所述驱动电压反馈电路包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第三电容,所述第十四电阻的第一端连接所述微控制器的第五控制引脚,所述第十四电阻的第一端还通过所述第三电容接地,所述第十四电阻的第二端通过所述第十五电阻接地,所述第十四电阻的第二端还通过所述第十六电阻连接所述第一稳压二极管的阴极。
12.如权利要求10所述的开关驱动电路,其特征在于,所述驱动电压反馈电路包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第三电容,所述第十四电阻的第一端连接所述微控制器的第五控制引脚,所述第十四电阻的第一端还通过所述第三电容接地,所述第十四电阻的第二端通过所述第十五电阻接地,所述第十四电阻的第二端还通过所述第十六电阻连接所述第六电子开关的第三端。
13.如权利要求11所述的开关驱动电路,其特征在于,所述开关反馈电路包括第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻及第四电容,所述第十七电阻的第一端连接所述微控制器的第六控制引脚,所述第十七电阻的第一端还通过所述第四电容接地,所述第十七电阻的第二端通过所述第十八电阻接地,所述第十七电阻的第二端还通过所述第十九电阻连接所述电子开关模块。
14.如权利要求13所述的开关驱动电路,其特征在于,所述驱动供电电路包括第九电子开关、第十电子开关、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻及第二十三电阻,所述第九电子开关的第一端通过所述第二十电阻连接微控制器的第七控制引脚,所述第九电子开关的第二端接地,所述第九电子开关的第一端还通过所述第二十一电阻连接所述第九电子开关的第二端,所述第九电子开关的第三端通过所述第二十二电阻及第二十三电阻连接所述第十电子开关的第二端,所述第十电子开关的第一端连接所述第二十二电阻与第二十三电阻之间的节点,所述第十电子开关的第二端还连接电池正极,所述第十电子开关的第三端连接所述第二二极管的阳极。
15.一种电池控制电路,其特征在于,所述电池控制电路包括电子开关模块、微控制器以及如权利要求1-14任一项所述的开关驱动电路;
所述电子开关模块电连接于电池正极与外接端口的供电回路中,所述电子开关模块用于控制所述供电回路的导通或截止;
所述微控制器电连接所述开关驱动电路,以用于输出信号至所述开关驱动电路;及
所述开关驱动电路与所述电子开关模块连接,所述开关驱动电路用于根据所述微控制器的信号驱动所述电子开关模块导通或者截止。
16.如权利要求15所述的电池控制电路,其特征在于,所述电子开关模块包括第十一电子开关及第十二电子开关,所述第十一电子开关的第一端连接所述开关驱动端口,所述第十一电子开关的第二端连接所述电池正极,所述第十一电子开关的第三端通过第二十四电阻连接所述十一电子开关的第一端,所述第十二电子开关的第一端连接所述开关驱动端口,所述第十二电子开关的第二端连接外接端口,所述第十二电子开关的第三端连接至所述第十一电子开关的第三端,所述第十二电子开关的第三端还通过第二稳压二极管连接所述第十二电子开关的第一端。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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