CN102130488A - 一种智能低功耗电源适配器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够为笔记本电脑、数码设备、手机、随身听、MP3或者MP4等产品提供多种供电或者充电方式的智能低功耗电源适配器，包括开关电源电路、控制电路、待机低功耗控制电路，其特征在于所述的控制电路包括与开关电源电路输出端连接的充电开关、与充电开关输出端连接的输出模块、以及与输出模块输出端连接的MCU微电脑控制电路；所述的待机低功耗控制电路包括与MCU微电脑控制电路输出端连接的待机关断电路、与MCU微电脑控制电路输出端连接的辅助电源。本发明提供了一种待机功耗均小于0.5W，适用多种不同输出端口，还有能显示充电状态的智能低功耗电源适配器。

Description

一种智能低功耗电源适配器

技术领域

本发明属于电子设备领域，特别涉及一种能够为笔记本电脑、数码设备、手机、随身听、MP3或者MP4等产品提供多种供电或者充电方式的智能低功耗电源适配器。

背景技术

电源适配器是小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型。广泛用于笔记本电脑、数码设备、手机、随身听、MP 3或者MP4、电话子母机、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本计算机、蜂窝电话等设备中，由上述的电子设备所用的电源适配器待机消耗较大，基本上在0.75至3W之间，而且充电的端口之间不能相互兼容。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种待机功耗均小于0.5W，适用多种不同输出端口，还有能显示充电状态的智能低功耗电源适配器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能低功耗电源适配器，包括连接交流电源输出端的开关电源电路、与开关电源电路输出端连接的控制电路、以及与控制电路输入端连接的待机低功耗控制电路，关键于所述的控制电路包括与开关电源电路输出端连接的充电开关、与充电开关输出端连接的输出模块、以及与输出模块输出端连接的MCU微电脑控制电路；所述的待机低功耗控制电路包括与MCU微电脑控制电路输出端连接的待机关断电路、与MCU微电脑控制电路输出端连接的辅助电源。

更优的，所述的输出模块包括输出端口、检测电路、显示电模板。

更优的，所述的输出端口包括直流输出端口、USB输出端口。

更优的，所述的直流输出端口上连接有能够连接DC转线的直流转接头；所述的USB输出端口上连接有USB转接头。

更优的，所述辅助电源可以USB输出供电。

采用上述技术方案后，由于待机低功耗控制电路包括与MCU微电脑控制电路输出端连接的待机关断电路、与MCU微电脑控制电路输出端连接的辅助电源，所以应用时，空载的情况下，辅助电源一直给MCU微电脑控制电路供电，MCU微电脑控制电路进行睡眠状态，关闭适配器中的LED灯，最终实现适配器的待机功耗均小于0.5W的目的；又由于输出端口包括直流输出端口、USB输出端口，所述的直流输出端口上连接有能够连接DC转接线的直流转接头；所述的USB输出端口上连接有USB转接头，所以在对外部电子设备，如笔记本电脑、数码设备、手机、随身听、MP3或者MP4、电话子母机、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本计算机、蜂窝电话等进行供电或者充电时，能够适用多种不同输出端口，提高应用设备间的兼容性；还由于输出模块包括输出端口、检测电路、显示电模板，使用过程中，通过观察显示电模板上的信息，可知供电或者充电的状态，譬如在充电的状态下，能够防止电池过充的现象，很好地保证了使用上的可靠性。

附图说明

图1是本发明的方框原理图；

图2是整个配合器的电路图。

1、开关电源电路2、控制电路      21、输出模块

22、输出端口   3、待机低功耗控制电路

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，一种智能低功耗电源适配器，包括连接交流电源输出端的开关电源电路1、与开关电源电路1输出端连接的控制电路2、以及与控制电路2输入端连接的待机低功耗控制电路3，所述的控制电路2包括与开关电源电路1输出端连接的充电开关、与充电开关输出端连接的输出模块21、以及与输出模块21输出端连接的MCU微电脑控制电路；所述的待机低功耗控制电路3包括与MCU微电脑控制电路输出端连接的待机关断电路、与MCU微电脑控制电路输出端连接的辅助电源，保证了在空载的情况下，辅助电源一直给MCU微电脑控制电路供电，MCU微电脑控制电路进入睡眠状态，关闭适配器中的LED灯，适配器的待机功耗均小于0.5W。所述的输出模块21包括输出端口22、检测电路、显示电模板，输出端口22包括直流输出端口、USB输出端口。直流输出端口上连接有能够连接DC转线的直流转接头，USB输出端口上连接有USB转接头，所述辅助电源可以USB电池。

如图2所示，以下为MCU微电脑控制电路进入睡眠状态的电路原理：

当我们的电源在接上交流电压后就会自动工作，这时主输出与USB输出都正常，这时电源可以直接带载，如果是我们接上电源后在规定时间(MCU微电脑控制电路设置的)内输出没有接负载或是输出电流很小时(这个也是MCU设置的)，电流取样2R11检出的信号送给运算放大器2U2D，再经过3U2A电压比较器输出一个信号Vis给MCU微电脑控制电路，当Vis持续一定时间(MCU微电脑控制电路设置的)为低电压时，MCU就会认为是待机模式，TR/Sta端输出一个高电压使Q1导通，光电耦合器1U4导通，把1Q5关断，切断PWM的电源，使整个主电路不工作，主电路输出为0V，但是由于我的待机电路通过电阻接到输出，所以输出即为此电压，这个电压的高低由我们设置所定，这样后面就只有待机电路工作，如果这时USB也不带负载的话，那么输入空载功耗就会很小，满足能源之要求；

当我们处于待机模式时，如果我们再带载由于主电路没有工作，那么待机电压在输出端一定会被拉下来，因为待机电路与主输出电路之间的电阻比较大，负载有一个几个毫安电流，在唤醒检测电阻3R14上面产生一个电压降，经过U2B电压比较器输出一个低电压时，使Q1关断，光电耦合器1U4关断，把1Q5导通，接通PWM的电源，使整个主电路恢复工作，这时Vis为高电压，从而唤醒MCU微电脑控制电路，电路正常工作。以上就是怎么处于待机又怎么样从待机进入正常工作模式的工作过程。

如图2所示，以下为适配器进行供电/充电的电路原理：

当输出线未接DC转接头，电路默认输出DC15V，当接入相应的DC转接头时，电路控制端VR对地电阻发生变化，为了维持VR的电压不变，与基准脚电压2.5V进行比较，2U2A运算放大器将这一信号放大控制光藕1U4的导通强度，光藕1U4再将这一变化信号给1U2PWM控制芯片，PWM控制芯片调制MOS开关1Q2的开关时间与频率，使开关变压器中的磁能发生变化，使二次侧整流输出的直流电发生变化，需维持VR的电压不变，达到自动调整输出电压的目的，给相应的笔记本电脑、数码设备等产品供电或用电设备匹配。

当输出线接入电池转接线，给电池充电时，MCU微电脑控制电路开始检测电池电压，如果电池电压V0≥13.2V时，则判断为4串电池，VR持续为高电平，CR端输出低电平，充电开关Q2打开，充电电流限2.2A，显示电模板上的LCD液晶面板背光源亮红光；如果检测电池电压V0为9.0-13.1V时，则判断为3串电池，VR输出为高电平，CR端输出低电平，充电开关Q2打开，充电电流限2.2A；如果电池电压V0≤9.0V，再延充2分钟，电压V0仍然≤9.0V，TR端输出低电平，关断充电，LCD电池框闪动，表示电池已坏。

MCU微电脑采用脉冲充电，在间歇停充时间检测电池电压V0，保证电池能百分之百充满电而不过充，当电池充满电后，LCD显示FULL，亮兰色光。

不接AC电源时，输出端口22接电池时，电路由电池供电，液晶能正确显示电池电量，再插入AC交流电时，通过RE脚强制MCU复位到充电模式。

以上只是本设计方案的一个实施例，另一实施例可以根据电池容量及电压等级，调整输出电压，设定以0.1c恒流充电，具有更强的通用性。

以上所述的仅是本发明智能低功耗电源适配器的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能低功耗电源适配器，包括连接交流电源输出端的开关电源电路、与开关电源电路输出端连接的控制电路、以及与控制电路输入端连接的待机低功耗控制电路，其特征在于所述的控制电路包括与开关电源电路输出端连接的充电开关、与充电开关输出端连接的输出模块、以及与输出模块输出端连接的MCU微电脑控制电路；所述的待机低功耗控制电路包括与MCU微电脑控制电路输出端连接的待机关断电路、与MCU微电脑控制电路输出端连接的辅助电源。

2.根据权利要求1所述的智能低功耗电源适配器，其特征在于所述的输出模块包括输出端口、检测电路、显示电模板。

3.根据权利要求2所述的智能低功耗电源适配器，其特征在于所述的输出端口包括直流输出端口、USB输出端口。

4.根据权利要求3所述的智能低功耗电源适配器，其特征在于所述的直流输出端口上连接有能够连接DC转线的直流转接头；所述的USB输出端口上连接有USB转接头。

5.根据权利要求1所述的智能低功耗电源适配器，其特征在于所述辅助电源可以USB电池。

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