專利名稱：帶有安全開關的電剪刀保護線路板的制作方法
技術領域：
帶有安全開關的電剪刀保護線路板技術領域[0001]本實用新型涉及電剪刀的安全控制部件，尤其涉及帶有安全開關的電剪刀保護線路板。
背景技術：
[0002]電子產品中，電剪刀作為電動工具中的一個種類，其包含剪切皮革等厚纖維的電剪刀、剪切電纜線的電剪刀、修剪園林樹枝的電剪刀等。這些電剪刀通常包含一個固定刀片和一個活動不規則刀片，兩刀片之間形成一個刀口，刀片在電機的帶動下來回運動，從而使得刀口形成一個很好的剪切角度。[0003]為了減少電剪刀瞬間啟動發生的意外事故，本領域技術人員通常利用物理開關或MCU可編程微處理器進行控制，但是，這兩種解決方法存在一個限制，即利用物理開關實現安全開關的控制，長期使用導致物理開關內阻增大，減少電池的使用效率；利用MCU可編程控制微處理器，當MCU受到外界的干擾失效時，其可能發出錯誤指令，導致電剪刀誤操作，給使用者帶來安全隱患，將極有可能誤傷使用者。實用新型內容[0004]本實用新型的目的在于能克服上述現有的技術缺點，提供一種更安全、經濟、高效、低功耗、抗干擾能力強的帶有安全開關的電剪刀保護線路板，促使電剪刀在操作過程中更安全、可靠。[0005]本實用新型技術問題通過下述技術方案實現:一種帶有安全開關的電剪刀保護線路板，具有包括一個鋰電池保護芯片的控制電路，通過充電指示電路實現充電器插入時紅燈亮、充滿時綠燈亮，由電源開關Kl控制電流的導通及斷開，所述的鋰電池保護芯片分別連接放電場效應管、充電場效應管、過流延時控制單元，由安全開關控制單元、安全復位開關、控制電機的場效應管組成的電機控制電路與電機連接，該電機控制電路通過電源開關Kl與鋰電池保護芯片連接，該電機控制電路與充電器指示電路單元并聯，其中，由放電場效應管控制的放電回路與充電場效應管控制的放電回路獨立分開，放電場效應管控制整個電源的輸出回路，在充電回路中，充電信號控制開關型場效應管，所述的放電信號控制功率型場效應管，實現放電回路的導通和斷開。本實用新型采用I個鋰電池管理保護芯片，充放電回路獨立分開，還利用RC延時電路進行過流延遲時間控制；三極管的自鎖功能進行電機的安全開關控制；充電器插入時 紅燈亮；充滿時綠燈亮。操作步驟包含:按下電源開關K1，供電模塊工作，部分單元功能啟動；再次按下安全復位開關，當電源開關和安全復位開關同時有效時，控制系統控制電機運轉；當安全復位開關松開后，電機繼續工作，只有電源開關松開后，控制系統才會控制電機停轉。其控制系統還增加了充電指示功能，提高了產品的人性化設計。[0006]在上述方案基礎上，所述的充電回路由一組充電限流電阻與三極管Ql的發射極連接，三極管Ql的基極與充電限流電阻上并聯一個電阻和二極管，三極管Ql的集電極與電機控制電路連接，充電場效應管控制充電回路中的三極管Ql的導通和斷開，通過充電限流電阻調節充電電流值的大小，并利用三極管Ql的自鎖功能進行電機的安全開關控制。[0007]在上述方案基礎上，所述的過流延時控制單元是由二個電阻分壓及電容組成RC延遲電路。[0008]在上述方案基礎上，所述RC延時電路和電阻分壓構成過流檢測端。[0009]在上述方案基礎上，所述的安全開關控制單元由NPN三極管Q3、PNP三極管Q2、電阻和電容組成，PNP三極管Q2的集電極與NPN三極管Q3的基極通過電阻連接，PNP三極管Q2的集電極和NPN三極管Q3的基極通過電阻與電機場效應管連接，安全復位開關分別與PNP三極管Q2的基極和集電極，以及NPN三極管Q3的基極和發射極連接，組成可充電電池組充放電均衡保護模塊，按下安全復位開關，NPN三極管Q3導通，PNP三極管Q2的基極電阻通過Q3接低電平，導致PNP三極管Q2導通，PNP三極管Q2的輸出端輸出高電平，促使電機場效應管導通，整個放電回路導通，電機正常運轉。[0010]在上述方案基礎上，所述的充電指示電路由三極管Q4、Q5、綠光LED和紅光LED和電阻組成，其中，三極管的基極和發射極連接紅光LED，三極管Q4的發射極和三極管Q5的發射極連接綠光LED。[0011]本實用新型的優越性在于:通過硬件的方式實現電剪刀的安全操作控制，只有電機啟動開關和安全開關同時按下時，控制系統才會控制電機運轉。因此，有效避免了操作者因精神不集中、疲勞等操作造成的傷害，更加提高了電剪刀的安全實用性。
[0012]圖1為本實用新型保護模塊的電路框圖；[0013]圖2為充電、放電、過流、短路、延時保護電路圖；[0014]圖3為安全啟動開關控制保護電路圖；[0015]圖4為充電指示控制電 路圖；[0016]圖5為本實用新型電路原理圖；[0017]圖中標號說明:[0018]1- 鋰電池保護單元；2-放電場效應管；[0019]3-充電場效應管；4-過流延時控制單元；[0020]5-電源開關；6-安全復位開關；[0021]7-安全開關控制單元；8-電機控制場效應管；[0022]9-電機；10-充電器指示單元；[0023]11-充電限流電阻；12-紅光二極管；[0024]13-綠光二極管；14-充電器。
具體實施方式
[0025]
以下結合附圖對本實用新型進行詳細的說明。[0026]請參閱圖1為本實用新型保護模塊的電路框圖和圖5為本實用新型的帶有安全開關及充電指示的電剪刀控制電路原理圖，一種帶有安全開關的電剪刀保護線路板，具有包括一個鋰電池保護芯片I的控制電路，通過充電指示電路實現充電器插入時紅燈亮、充滿時綠燈亮，由電源開關Kl控制電流的導通及斷開，所述的鋰電池保護芯片I分別連接放電場效應管2、充電場效應管3、過流延時控制單元4，由安全開關控制單元7、安全復位開關6、控制電機的場效應管8組成的電機控制電路與電機連接，該電機控制電路通過電源開關Kl5與鋰電池保護芯片I連接，該電機控制電路與充電器指示電路單元10并聯，其中，由放電場效應管2控制的放電回路與充電場效應管3控制的放電回路獨立分開，放電場效應管2控制整個電源的輸出回路，在充電回路中，充電信號控制開關型場效應管3，所述的放電信號控制功率型場效應管2，實現放電回路的導通和斷開。[0027]請參閱圖2為充電、放電、過流、短路、延時保護電路圖，所述的充電回路由一組充電限流電阻11與三極管Ql的發射極連接，三極管Ql的基極與充電限流電阻11上并聯一個電阻和二極管，三極管Ql的集電極與電機控制電路連接，充電場效應管3控制充電回路中的三極管Ql的導通和斷開，通過充電限流電阻11可以調節充電電流值的大小，并利用三極管Ql的自鎖功能進行電機的安全開關控制。放電場效應管2控制整個電源的輸出回路；過流、短路、延時控制是有2個電阻分壓及電容組成RC延遲電路。[0028]請參閱圖3為安全啟動開關控制保護電路圖，所述的安全開關控制單元7由NPN三極管Q3、PNP三極管Q2、電阻和電容組成，PNP三極管Q2的集電極與NPN三極管Q3的基極通過電阻連接，PNP三極管Q2的集電極和NPN三極管Q3的基極通過電阻與電機場效應管8連接，安全復位開關6分別與PNP三極管Q2的基極和集電極，以及NPN三極管Q3的基極和發射極連接，組成可充電電池組充放電均衡保護模塊，按下安全復位開關6，NPN三極管Q3導通，PNP三極管Q2的基極電阻通過Q3接低電平，導致PNP三極管Q2導通，PNP三極管Q2的輸出端輸出高電平，促使電機場效應管8導通，整個放電回路導通，電機正常運轉。[0029]請參閱圖4為充電指示控制電路圖,所述的充電指示電路由三極管Q4、Q5、綠光LED13和紅光LED12和電阻組成，其中，三極管Q4的基極和發射極連接紅光LED12，三極管Q4的發射極和三極管Q5的發 射極連接綠光LED12。充電器14插入，充電回路中的三極管通道，紅光LED12直接通過限流電阻接入充電器的輸出端，即點亮；當電池電壓充滿時，充電回路中的三極管截止，導致Q4關閉，Q5飽和導通，即綠光LED13點亮。
權利要求1.一種帶有安全開關的電剪刀保護線路板，具有包括一個鋰電池保護芯片(I)的控制電路，通過充電指示電路實現充電器插入時紅燈亮、充滿時綠燈亮，由電源開關(Kl)控制電流的導通及斷開，其特征在于:所述的鋰電池保護芯片(I)分別連接放電場效應管(2)、充電場效應管(3)、過流延時控制單元(4)，由安全開關控制單元(7)、安全復位開關(6)、控制電機的場效應管(8)組成的電機控制電路與電機連接，該電機控制電路通過電源開關(5)與鋰電池保護芯片(I)連接，該電機控制電路與充電器指示電路單元(10)并聯，其中，由放電場效應管(2)控制的放電回路與充電場效應管(3)控制的放電回路獨立分開，放電場效應管(2)控制整個電源的輸出回路，在充電回路中，充電信號控制開關型場效應管(3)，所述的放電信號控制功率型場效應管(2)，實現放電回路的導通和斷開。
2.根據權利要求1帶有安全開關的電剪刀保護線路板，其特征在于:所述的充電回路由一組充電限流電阻(11)與三極管Ql的發射極連接，三極管Ql的基極與充電限流電阻(11)上并聯一個電阻和二極管，三極管Ql的集電極與電機控制電路連接，充電場效應管(3)控制充電回路中的三極管Ql的導通和斷開，通過充電限流電阻(11)調節充電電流值的大小，并利用三極管Ql的自鎖功能進行電機的安全開關控制。
3.根據權利要求1或2所述的帶有安全開關的電剪刀保護線路板，其特征在于:所述的過流延時控制單 元(4)是由二個電阻分壓及電容組成RC延遲電路。
4.根據權利要求1或3所述的帶有安全開關的電剪刀保護線路板，其特征在于:所述RC延時電路和電阻分壓構成過流檢測端。
5.根據權利要求1所述的帶有安全開關的電剪刀保護線路板，其特征在于:所述的安全開關控制單元(7)由NPN三極管Q3、PNP三極管Q2、電阻和電容組成，PNP三極管Q2的集電極與NPN三極管Q3的基極通過電阻連接，PNP三極管Q2的集電極和NPN三極管Q3的基極通過電阻與電機場效應管(8)連接，安全復位開關(6)分別與PNP三極管Q2的基極和集電極，以及NPN三極管Q3的基極和發射極連接，組成可充電電池組充放電均衡保護模塊，按下安全復位開關(6)，NPN三極管Q3導通，PNP三極管Q2的基極電阻通過Q3接低電平，導致PNP三極管Q2導通，PNP三極管Q2的輸出端輸出高電平，促使電機場效應管(8)導通，整個放電回路導通，電機正常運轉。
6.根據權利要求1所述的帶有安全開關的電剪刀保護線路板，其特征在于:所述的充電指示電路由三極管(Q4、Q5)、綠光LED (13)和紅光LED (12)和電阻組成，其中，三極管(Q4)的基極和發射極連接紅光LED (12)，三極管(Q4)的發射極和三極管(Q5)的發射極連接綠光LED (12)。
專利摘要本實用新型涉及帶有安全開關的電剪刀保護線路板，包括一個鋰電池保護芯片的控制電路，通過充電指示電路實現充電器插入紅燈亮、充滿綠燈亮，由電源開關控制電流的導通及斷開，鋰電池保護芯片分別連接放電場效應管、充電場效應管、過流延時控制單元，由安全開關控制單元、安全復位開關、控制電機的場效應管組成的電機控制電路與電機連接，電機控制電路通過電源開關與鋰電池保護芯片連接，并與充電器指示電路單元并聯，由放電場效應管控制的放電回路與充電場效應管控制的放電回路分開，放電場效應管控制整個電源的輸出回路，在充電回路中，充電信號控制開關型場效應管，所述的放電信號控制功率型場效應管。本實用新型用以提高電剪刀的安全實用性。
文檔編號A01G3/00GK203119813SQ201320124449
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者張樹望, 毛衛清 申請人:上海長園維安電子線路保護有限公司