CN213693169U - 供电装置及电池保护板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种供电装置及电池保护板，供电装置包括：控制部，用于提供供电控制信号；驱动部，与控制部相连接，受控于所述供电控制信号以改变自身工作状态，并产生驱动信号；稳压部，用于对输入电压进行稳压处理以获得稳定的供电电压；和电气隔离部，与驱动部和稳压部相连接，用于将控制部和驱动部同所述稳压部进行电气隔离；所述电气隔离部还用于在接收到所述驱动信号的情况下，控制所述输入电压输入至所述稳压部，并在未接收到所述驱动信号的情况下，控制所述输入电压不输入至所述稳压部。本实用新型整个供电控制过程避免了使用按键开关，控制和供电更加稳定，供电控制回路和供电电压稳压回路之间采用电气隔离，产品更加可靠。

Description

供电装置及电池保护板

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，具体涉及一种供电装置及电池保护板。

背景技术

电子目前较多的电子设备或器件均需要配置电池进行供电，例如锂电池等。为了电池供电工作的有效和可靠，往往需要给电池配套电池保护板。现有技术中的电池保护板的供电方式主要为：当电池保护板需要供电时，按键开关开通，当电池保护板不需要供电时，按键开关断开。这种方式存在如下问题：

1、按键开关出现接触不良或老化时容易产生错误信号，进而影响电池保护板供电电压的输出。

2、电池保护板的供电控制回路与充电器未隔离，如果供电控制回路发生异常，容易影响充电器的正常工作。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而提供一种供电稳定、产品可靠的供电装置，同时还提供了一种具备该种供电装置的电池保护板。

本实用新型采用的一个技术手段是：提供一种供电装置，包括：

控制部，用于提供供电控制信号；

驱动部，与所述控制部相连接，受控于所述供电控制信号以改变自身工作状态，并产生驱动信号；

稳压部，用于对输入电压进行稳压处理以获得稳定的供电电压；和

电气隔离部，与所述驱动部和所述稳压部相连接，用于将所述控制部和所述驱动部同所述稳压部进行电气隔离；所述电气隔离部还用于在接收到所述驱动信号的情况下，控制所述输入电压输入至所述稳压部，并在未接收到所述驱动信号的情况下，控制所述输入电压不输入至所述稳压部。

本实用新型采用的另一个技术手段是：提供一种电池保护板，包括所述的供电装置。

由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的供电装置及电池保护板，利用控制部、驱动部和电气隔离部来对电池保护板的供电进行控制。当控制部输出供电控制信号时，驱动部产生驱动信号，进而电气隔离部控制输入电压输入至稳压部，稳压部输出稳定的供电电压。当控制部不输出供电控制信号时，驱动部不产生驱动信号，电气隔离部控制输入电压不输入至所述稳压部，稳压部不输出供电电压。整个供电控制过程避免了使用按键开关，控制和供电更加稳定，供电控制回路和供电电压稳压回路之间采用电气隔离，产品更加可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

其中：

图1是一个实施例中供电装置的结构框图；

图2是一个实施例中供电装置的结构框图；

图3是一个实施例中供电装置的电路原理图；

图4是一个实施例中电池保护板的结构示意图。

图中：1、供电装置，2、充电器，3、电池保护板，11、控制部，12、驱动部，13、稳压部，14、电气隔离部，15、电源部，16、第一输出端，17、第二输出端，21、第二电源端，22、第二接地端，131、采样模块，132、电压调整模块，133、分压模块，141、光发射模块，142、光接收模块，151、第一电源端，152、第一接地端。

具体实施方式

为了使本实用新型的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供了一种供电装置1，在一个实施例中，如图1所示，所述装置可以包括：控制部11、驱动部12、稳压部13和电气隔离部14。所述控制部11用于提供供电控制信号。所述供电装置1可以为其连接的负载供电，在所述负载需要供电时，所述控制部11输出所述供电控制信号，在所述负载不需要供电时，所述控制部11不输出所述供电控制信号。所述供电装置1为所述负载提供供电电压，该供电电压可以根据负载所需供电需求进行匹配，常用的如5V、12V等，当然也可以是其他电压，示例性地，图3示出的所述供电电压为5V。所述负载可以为电池保护板3，当然也可以是其他负载。

本实施例所述控制部11可以为单片机IC1、微控制器、CPU，也可以是其他具有相当控制功能的控制单元，示例性地，图3示出的所述控制部11包括单片机IC1。所述供电控制信号可以由所述控制部11的信号输出接口进行输出，为了便于区别是否有所述供电控制信号输出，所述信号输出接口基于输出所述供电控制信号和不输出供电控制信号的不同情况，可以呈现不同的逻辑电平，例如，所述供电控制信号可以为高电平，则所述信号输出接口在不输出所述供电控制信号时可以输出低电平，当然也可以所述供电控制信号为低电平，则所述信号输出接口在不输出所述供电控制信号时可以输出高电平。示例性地，图3示出的所述供电控制信号为高电平，在该种情况下，若所述驱动部12接收到由所述控制部11输出的高电平，则产生驱动信号，若所述驱动部12接收到由所述控制部11输出的低电平，则不产生驱动信号。

本实施例所述驱动部12与所述控制部11相连接，受控于所述供电控制信号以改变自身工作状态，并产生驱动信号。进一步地，所述驱动部12可以具有导通状态和关断状态，在接收到所述供电控制信号时，所述驱动部12可以将自身工作状态调整为所述导通状态，进而产生所述驱动信号，在未接收到所述供电控制信号时，所述驱动部12可以将自身工作状态调整为所述关断状态，进而不产生所述驱动信号。

本实施例所述稳压部13用于对输入电压进行稳压处理以获得稳定的供电电压。所述稳压部13可以对所述供电电压进行实时检测，若所述供电电压发生了变化处于不稳定的情况，则所述稳压部13进行稳压处理操作。所述输入电压可以分配给所述稳压部13形成的分压电压和供电电压两部分。所述稳压处理操作包括：当输入电压增加时，所述稳压部13将形成的所述分压电压增大，进而所述供电电压减小，当输入电压减少时，所述稳压部13将形成的所述分压电压减小，进而所述供电电压增大，从而保证不论所述输入电压如何变化，则所述供电电压均稳定。所述输入电压增加或减少的变化，可以通过所述稳压部13对所述供电电压的实时检测进行获知。

本实施例所述电气隔离部14与所述驱动部12和所述稳压部13相连接，用于将所述控制部11和所述驱动部12同所述稳压部13进行电气隔离，即所述控制部11与所述稳压部13进行电气隔离，所述驱动部12与所述稳压部13进行电气隔离，所述控制部11与所述驱动部12之间不进行电气隔离，由于所述稳压部13接收输入电压并控制供电电压是否稳定，所以相当于输入电压和供电电压所在的回路，与所述控制部11、驱动部12处于电气隔离状态。

在接收到所述驱动信号的情况下，所述电气隔离部14控制所述输入电压输入至所述稳压部13，在未接收到所述驱动信号的情况下，所述电气隔离部14控制所述输入电压不输入至所述稳压部13。所述电气隔离部14除了具备电气隔离的作用外，还对所述稳压部13是否能够输入所述输入电压进行控制，所述输入电压可以由其他外部电能输出部件提供，示例性地，所述输入电压可以由能够给电池充电的充电器2来提供。

本实施例利用控制部11、驱动部12和电气隔离部14来对电池保护板3的供电进行控制。当控制部11输出供电控制信号时，驱动部12产生驱动信号，进而电气隔离部14控制输入电压输入至稳压部13，稳压部13输出稳定的供电电压。当控制部11不输出供电控制信号时，驱动部12不产生驱动信号，电气隔离部14控制输入电压不输入至所述稳压部13，稳压部13不输出供电电压。整个供电控制过程避免了使用按键开关，控制和供电更加稳定，供电控制回路和供电电压稳压回路之间采用电气隔离，产品更加可靠。

在一个实施例中，参考图2所示，所述电气隔离部14可以采用光电隔离组件，所述光电隔离组件可以具有光发射模块141和光接收模块142。所述光发射模块141用于基于是否接收到所述驱动信号来是否发射光信号。若接收到所述驱动信号，则所述光发射模块141发射光信号，若未接收到所述驱动信号，则所述光发射模块141不发射所述光信号。所述光接收模块142用于在接收到所述光信号的情况下，提供所述输入电压输入至所述稳压部13的通路。若未接收到所述光信号，则所述光接收模块142将所述输入电压至所述稳压部13的输入通路断开。所述电气隔离部14还可以采用磁电隔离组件、以及其他可以实现电气隔离的隔离组件。本实施例将供电的控制驱动部分与负载部分进行隔离，既可以避免控制驱动部分出现问题对负载部分的影响，也可以保证负载出现异常时不会影响到控制驱动部分，增加了输入输出间的绝缘能力，能够降低产品的保护设计成本，提高产品可靠性。

在一个实施例中，参考图2和图3所示，所述供电装置1还可以包括电源部15。所述电源部15用于给所述控制部11、所述驱动部12和所述光发射模块141提供工作电源。所述电源部15具有第一电源端151和第一接地端152。所述电源部15的输出电压可以根据所述控制部11、所述驱动部12和所述光发射模块141的供电需求进行匹配，示例性地，图3中示出的电源部15的输出电压为5V，当然除5V外，所述电源部15还可以输出其他电压，例如，图3中的网络标号VDD也可以是所述电源部15的输出电压。所述输入电压可以由充电器2提供，在所述供电装置1的负载为电池保护板3时，所述充电器2也可以给电池充电。所述充电器2具有第二电源端21和第二接地端22，图3中示出的网络标号B+为所述第二电源端21。所述第一接地端152与所述第二接地端22不共地，所述控制部11、所述驱动部12和所述光发射模块141之间共地，所述光发射模块141、所述稳压部13和所述充电器2之间共地。

在一个实施例中，参考图3所示，所述控制部11可以包括单片机IC1，所述供电控制信号由所述单片机IC1的预设IO接口输出。示例性地，图3中示出的单片机IC1的型号为PIC12F615，所述预设IO接口为所述单片机IC1的AN1引脚。所述驱动部12可以包括驱动电阻R3、第一偏置电阻R4和开关管Q1。所述开关管Q1可以为晶体管、MOS管、其他可控的电子开关等，示例性地，图3示出的开关管Q1采用了晶体管。所述开关管Q1具有开关控制端、第一开关端和第二开关端，在所述开关管Q1为晶体管时，所述开关控制端为所述晶体管的基极、所述第一开关端为所述晶体管的集电极、所述第二开关端为所述晶体管的发射极。所述驱动电阻R3置于所述预设IO接口和所述开关控制端之间。所述开关控制端能够接收所述预设IO接口传输过来的所述供电控制信号。所述第一偏置电阻R4两端分别连接所述开关控制端和所述第二开关端。所述第一开关端用于输出所述驱动信号给所述电气隔离部14，所述第二开关端与所述第一接地端152相连接。若所述开关控制端接收到所述供电控制信号，则所述开关管Q1导通，所述第一开关端和所述第二开关端之间接通，所述第一开关端输出的所述驱动信号为低电平。若所述开关控制端未接收到所述供电控制信号，则所述开关管Q1关断，所述第一开关端和所述第二开关端之间断开，所述第一开关端不输出作为低电平的所述驱动信号。参考图3所示，所述第一偏置电阻R4两端还并联有电容C1。

在一个实施例中，参考图3所示，所述光电隔离组件可以包括第一上拉电阻R1、第一限流电阻R2、光电耦合器IC2、第二上拉电阻R6和第二限流电阻R5。仅作为示例，如图3所示，所述光电耦合器IC2可以选用PC817。所述光电耦合器IC2具有光发射二极管和光敏三极管。所述第一限流电阻R2与所述光发射二极管串联构成串联支路，该串联支路一端连接所述第一电源端151，另一端接收所述驱动信号。所述第一上拉电阻R1与所述串联支路并联。具体地，所述光发射二极管的阴极K连接所述开关管Q1的第一开关端，阳极A经由第一限流电阻R2连接所述第一电源端151。所述光敏三极管集电极经由串联的所述第二上拉电阻R6和所述第二限流电阻R5连接所述第二电源端21，所述光敏三极管发射极与所述稳压部13相连接。所述第一上拉电阻R1、所述第一限流电阻R2和所述光发射二极管构成所述光发射模块141。所述光敏三极管、所述第二上拉电阻R6和所述第二限流电阻R5构成所述光接收模块142。

在一个实施例中，参考图2和图3所示，所述稳压部13可以包括：采样模块131、电压调整模块132和分压模块133。所述采样模块131用于对所述供电电压进行采样并生成采样电压。所述电压调整模块132与所述采样模块131相连接，用于根据所述采样电压与基准电压的比较情况来输出电压调整信号，所述基准电压可以由所述电压调整模块132内部生成。所述分压模块133与所述电压调整模块132相连接，用于根据所述电压调整信号对所述输入电压进行分压并形成分压电压，以稳定所述供电电压。

在一个实施例中，若所述采样电压高于基准电压，则所述电压调整信号控制所述分压电压增大，进而所述供电电压减小。若所述采样电压低于所述基准电压，则所述电压调整信号控制所述分压电压减小，进而所述供电电压增大。本实施例能够进行精准的稳压调节，以输出稳定的供电电压供给负载。

在一个实施例中，参考图3所示，所述供电装置1可以具有第一输出端16和第二输出端17。所述第一输出端16用于输出所述供电电压，所述第二输出端17连接所述第二接地端22，图3中的网络标号Vcc表示第一输出端16。所述第一输出端16和所述第二输出端17之间还可以并联有滤波电容EC3。所述采样模块131可以包括串联接在所述第一输出端16和所述第二输出端17之间的第一采样电阻R7和第二采样电阻R8。所述电压调整模块132可以包括可控稳压源IC3，所述可控稳压源IC3具有参考极R、阳极A和阴极K。所述可控稳压源IC3可以采用KA431。所述第二采样电阻R8两端分别连接所述参考极R和阳极A。所述阴极K输出所述电压调整信号给所述分压模块133，并通过所述光接收模块142连接所述第二电源端21。所述电压调整模块132还可以包括电容C2，电容C2一端连接所述阴极K，另一端与所述第一采样电阻R7和所述第二采样电阻R8的串接点进行连接。电容C2的配置使得所述电压调整模块132更容易获知所述供电电压的变化。

在一个实施例中，参考图3所示，所述分压模块133可以包括三极管Q2。所述三极管Q2的基极连接所述阴极K以接收所述电压调整信号。所述三极管Q2的集电极连接所述第二电源端21，所述三极管Q2的发射极连接所述第一输出端16。所述电压调整信号通过调整所述三极管Q2的基极电流，以调整所述三极管Q2的集电极和发射极之间形成的所述分压电压。

示例性地，结合图3说明所述供电装置的工作过程。如图3所示，当所述单片机IC1的预设IO接口例如AN1引脚输出所述供电控制信号，图3示出的所述供电控制信号为高电平，进而开关管Q1导通。开关管Q1的集电极输出驱动信号，图3示出的驱动信号为低电平，进而所述光发射二极管的阴极K为低电平。电源部15输出的5V电压经过第一上拉电阻R1和第一限流电阻R2，光发射二极管导通而发射光信号，光敏三极管接收光信号后导通，三极管Q2基极形成基极电流。若充电器2提供的输入电压增大，则供电电压相应增加，所述第二采样电阻R8两端的采样电压也增大。若所述采样电压高于可控稳压源IC3内部的基准电压，可控稳压源IC3将通过调整三极管Q2的基极电流，以调节Q2所述三极管Q2的集电极和发射极之间形成的所述分压电压增大，从而抵消增加的输入电压，使所述供电电压减小以保持稳定。若充电器2提供的输入电压减小，则供电电压相应降低，所述第二采样电阻R8两端的采样电压也减小。若所述采样电压低于可控稳压源IC3内部的基准电压，可控稳压源IC3将通过调整三极管Q2的基极电流，以调节Q2所述三极管Q2的集电极和发射极之间形成的所述分压电压降低，从而抵消减小的输入电压，使所述供电电压增加以保持稳定。本实用新型还提供了一种电池保护板3，在一个实施例中，参考图4所示，所述电池保护板3可以包括上述任一实施例所述的供电装置1。所述供电装置1给所述电池保护板3供电，具体地，所述供电装置1可以给所述电池保护板3上的唤醒电路供电。这种电池保护板3工作更加稳定可靠，电池保护板3作为负载如果出现问题，对供电装置1的控制部分影响较低。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括：

控制部，用于提供供电控制信号；

驱动部，与所述控制部相连接，受控于所述供电控制信号以改变自身工作状态，并产生驱动信号；

稳压部，用于对输入电压进行稳压处理以获得稳定的供电电压；和

电气隔离部，与所述驱动部和所述稳压部相连接，用于将所述控制部和所述驱动部同所述稳压部进行电气隔离；所述电气隔离部还用于在接收到所述驱动信号的情况下，控制所述输入电压输入至所述稳压部，并在未接收到所述驱动信号的情况下，控制所述输入电压不输入至所述稳压部。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，

所述电气隔离部采用光电隔离组件，所述光电隔离组件具有：

光发射模块，用于基于是否接收到所述驱动信号来是否发射光信号；和

光接收模块；用于在接收到所述光信号的情况下，提供所述输入电压输入至所述稳压部的通路。

3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，

所述供电装置还包括电源部，用于给所述控制部、所述驱动部和所述光发射模块提供工作电源；所述电源部具有第一电源端和第一接地端；

所述输入电压由充电器提供；所述充电器具有第二电源端和第二接地端；所述第一接地端与所述第二接地端不共地。

4.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，

所述控制部包括单片机，所述供电控制信号由所述单片机的预设IO接口输出；

所述驱动部包括驱动电阻、第一偏置电阻和开关管；所述开关管具有开关控制端、第一开关端和第二开关端；所述驱动电阻置于所述预设IO接口和所述开关控制端之间；所述第一偏置电阻两端分别连接所述开关控制端和所述第二开关端；所述第一开关端用于输出所述驱动信号给所述电气隔离部，所述第二开关端与所述第一接地端相连接。

5.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，

所述光电隔离组件包括第一上拉电阻、第一限流电阻、光电耦合器、第二上拉电阻和第二限流电阻；所述光电耦合器具有光发射二极管和光敏三极管；

所述第一限流电阻与所述光发射二极管串联构成串联支路，所述串联支路一端连接所述第一电源端，另一端接收所述驱动信号，所述光发射二极管阳极与第一限流电阻相连，阴极接收所述驱动信号；所述第一上拉电阻与所述串联支路并联；

所述光敏三极管集电极经由串联的所述第二上拉电阻和所述第二限流电阻连接所述第二电源端，所述光敏三极管发射极与所述稳压部相连接；

所述第一上拉电阻、所述第一限流电阻和所述光发射二极管构成所述光发射模块；所述光敏三极管、所述第二上拉电阻和所述第二限流电阻构成所述光接收模块。

6.根据权利要求3所述的供电装置，其特征在于，所述稳压部包括：

采样模块，用于对所述供电电压进行采样并生成采样电压；

电压调整模块，与所述采样模块相连接，用于根据所述采样电压与基准电压的比较情况来输出电压调整信号；和

分压模块，与所述电压调整模块相连接，用于根据所述电压调整信号对所述输入电压进行分压并形成分压电压，以稳定所述供电电压。

7.根据权利要求6所述的供电装置，其特征在于，

所述供电装置具有第一输出端和第二输出端；所述第一输出端用于输出所述供电电压，所述第二输出端连接所述第二接地端；

所述采样模块包括串联接在所述第一输出端和所述第二输出端之间的第一采样电阻和第二采样电阻；

所述电压调整模块包括可控稳压源，所述可控稳压源具有参考极、阳极和阴极；所述第二采样电阻两端分别连接所述参考极和阳极；所述阴极输出所述电压调整信号给所述分压模块，并通过所述光接收模块连接所述第二电源端。

8.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，

所述分压模块包括三极管，所述三极管的基极连接所述阴极以接收所述电压调整信号；所述三极管的集电极连接所述第二电源端，所述三极管的发射极连接所述第一输出端；

所述电压调整信号通过调整所述三极管的基极电流，以调整所述三极管的集电极和发射极之间形成的所述分压电压。

9.一种电池保护板，其特征在于，所述电池保护板包括权利要求1至8任一项所述的供电装置。

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