CN104935061A - 电池充电提示电路以及灯具 - Google Patents

Abstract

一种电池充电提示电路以及灯具，其包括：检测模块，其用于检测电池是否已经充满，比较器（U5A）的反相端连接电阻与电池的连接处，比较器（U5A）的正向端连接一恒定电源；控制模块，其用于根据检测模块的检测结果输出控制信号；提示模块，其受控于控制模块，其用于提示电池的状态，其连接控制模块以及控制模块；其中，检测模块的比较器（U5A）检测到并联电阻的电压值是否超过恒定电压所提供的电压，输出检测信号，控制模块根据检测模块的检测信号控制提示模块，提示模块提示电池是处于充电状态或者充满状态。本发明均有更高的灵敏度，能够准确及时地提示电池的充电状态。

Description

电池充电提示电路以及灯具

技术领域

本发明涉及提示电路，尤其涉及电池充电提示电路以及灯具。

背景技术

开关电源的转灯功能是用在电池上的，电池在充电过程中电流都是很大的，而电池充满电后，电流几乎为零。市场上根据该特点特设计出具有转灯功能的开关电源存在技术简单，灵敏度都不够高等问题，从而无法准确及时地提示使用者电池的充电状态，这样就会损坏电池的寿命，甚至因为长时间充电而引发安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种电池充电提示电路以及灯具，其能够解决现有技术的开关电源的充电电路灵敏度不高而无法准确及时地提示电池的状态而引起的损坏电池寿命，甚至引发安全事故等问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种电池充电提示电路，其应用于开关电源，开关电源包括变压器（T1），变压器（T1）包括初级线圈（T11）、与初级线圈耦合的次级线圈（T21）以及次级线圈（T22），次级线圈（T21）的一端与次级线圈（T22）的一端均接地，其包括：检测模块，其用于检测电池是否已经充满，其包括并联在变压器（T1）与电池之间的电阻（R17）、电阻（R16）以及比较器（U5A），比较器（U5A）的反相端连接电阻与电池的连接处，比较器（U5A）的正向端连接一恒定电源；控制模块，其用于根据检测模块的检测结果输出控制信号，其连接检测模块的比较器（U5A）的输出端；提示模块，其受控于控制模块，其用于提示电池的状态，其连接控制模块以及控制模块；其中，检测模块的比较器（U5A）检测到并联电阻（R17）以及（R16）的电压值是否超过恒定电压所提供的电压，并检测模块输出检测信号，控制模块根据检测模块的检测信号控制提示模块，提示模块提示电池是处于充电状态或者充满状态。

优选地，检测模块还包括二极管（D5）、电容（C11）、稳压管（U3）、电阻（R14）、电容（C8）、电阻（R19）、电阻（R30）、电阻（R31）以及电阻（R32）；二极管（D5）的阳极连接次级线圈（T22）的另一端，二极管（D5）的阴极连接比较器（U5A）的管脚8，电容（C11）连接在二极管（D5）的阴极与地之间，稳压管（U3）的阳极接地，稳压管（U3）的阴极连接电阻（R14）后连接二极管（D5）的阴极，电容（C8）连接在稳压管（U3）的参考极与地之间，稳压管（U3）的阴极连接稳压管（U3）的参考极，稳压管（U3）的参考极依次连接电阻（R30）以及电阻（R31）后接地，电阻（R30）以及电阻（R31）的连接处连接比较器（U5A）的正相端，电阻（R17）以及电阻（R16）并联在稳压管（U3）的阳极以及电池的负极之间，电阻（R19）连接在电池的负极以及比较器（U5A）的反相端之间，比较器（U5A）的输出端连接控制模块，电阻（R32）连接在电阻（R30）和电阻（R31）的连接处以及比较器（U5A）的接地端之间。

优选地，电阻（R17）以及电阻（R16）的阻值均为1Ω。

优选地，控制模块包括电阻（R15）、稳压管（Z1）以及开关管，开关管包括控制端、输入端以及输出端；开关管的输入端连接电池的正极，电阻（R15）的一端连接检测模块以及提示模块，电阻（R15）的另一端连接稳压管（ZD1）至开关管的控制端，开关管的输出端连接提示模块。

优选地，开关管为三极管（Q2），三极管（Q2）的发射极连接开关管的输入端，三极管（Q2）的基极连接开关管的控制端，三极管（Q2）的集电极连接开关管的输出端。

优选地，开关管为MOS管，MOS管的源极连接开关管的输入端，MOS管的栅极连接开关管的控制端，MOS管的漏极连接开关管的输出端。

优选地，提示模块包括电阻（R26）、电阻（R27）、用于提示电池正在充电的红色LED指示灯（LED1）以及用于提示电池已经充满电的绿色LED指示灯（LED2），电阻（R26）的一端连接控制模块，另一端串联绿色LED指示灯（LED2）至地，电阻（R27）的一端连接控制模块，另一端串联红色LED指示灯（LED1）至地。

优选地，电池充电提示电路还包括过压保护模块，其用于在电路过压时，实施过压保护，其包括：电阻（R18）、电阻（R25）、电阻（R28）、电阻（R29）、电容（C10）以及比较器（U5B）；电阻（R18）连接在比较器（U5B）的反向端以及电池的正极之间，电阻（R25）以及电容（C10）依次串联在比较器（U5B）的反向端以及比较器（U5B）的输出端之间，电阻（R28）以及电阻（R29）串联在检测模块以及地之间，电阻（R28）以及电阻（R29）的连接处连接比较器（U5B）的正向端。

本发明还提出一种灯具，其包括如上所述的电池充电提示电路。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的电池充电提示电路以及灯具，提高了灵敏度，能够准确及时地提示使用者电池的充电状态，起到了延长电池寿命，防止安全事故的发生等问题。

附图说明

图1为本发明的电池充电提示电路的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：检测模块1  控制模块2  提示模块3  过压保护模块4。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

电池充电提示电路实施例

请参阅图1，一种电池充电提示电路，其应用于开关电源，其包括：一检测模块1、一控制模块2、一提示模块3以及一过压保护模块4。开关电源包括变压器T1，变压器T1包括初级线圈T11、与初级线圈耦合的次级线圈T21以及次级线圈T22，次级线圈T21的一端与次级线圈T22的一端均接地。

检测模块1用于检测电池是否已经充满，控制模块2用于根据检测模块1的检测结果输出控制信号，提示模块3受控于控制模块2用于提示电池的状态，过压保护模块4用于在电路过压时，实施过压保护。

检测模块1包括两个并联在变压器T1与电池之间的电阻R17、电阻R16以及比较器U5A。比较器U5A的反相端连接电阻与电池的连接处，比较器U5A的正向端连接一恒定电源。控制模块2连接检测模块1的比较器U5A的输出端。提示模块3连接控制模块2以及控制模块2。

其中，检测模块1的比较器U5A检测到并联电阻R17以及R16的电压值是否超过恒定电压所提供的电压，并检测模块1输出检测信号，控制模块2根据检测模块1的检测信号控制提示模块3，提示模块3提示电池是处于充电状态或者充满状态。

检测模块1还包括二极管D5、电容C11、稳压管U3、电阻R14、电容C8、电阻R19、电阻R30、电阻R31以及电阻R32，两个并联电阻为电阻R17以及电阻R16。

二极管D5的阳极连接次级线圈T22的另一端，二极管D5的阴极连接比较器U5A的管脚8。电容C11连接在二极管D5的阴极与地之间。稳压管U3的阳极接地，稳压管U3的阴极连接电阻R14后连接二极管D5的阴极，电容C8连接在稳压管U3的参考极与地之间，稳压管U3的阴极连接稳压管U3的参考极，稳压管U3的参考极依次连接电阻R30以及电阻R31后接地。电阻R30以及电阻R31的连接处连接比较器U5A的正相端，电阻R17以及电阻R16并联在稳压管U3的阳极以及电池的负极之间。电阻R19连接在电池的负极以及比较器U5A的反相端之间。比较器U5A的输出端连接控制模块2，电阻R32连接在电阻R30和电阻R31的连接处以及比较器U5A的接地端之间。

本实施例中，电阻R17以及电阻R16的电阻精确度必须高，这样灵敏度也会高。电阻R17以及电阻R16的阻值均为1Ω。

控制模块2包括电阻R15、稳压管Z1以及开关管，开关管包括控制端、输入端以及输出端。

开关管的输入端连接电池的正极，电阻R15的一端连接检测模块1以及提示模块3，电阻R15的另一端连接稳压管ZD1至开关管的控制端，开关管的输出端连接提示模块3。

本实施例中，开关管为三极管Q2，三极管Q2的发射极连接开关管的输入端，三极管Q2的基极连接开关管的控制端，三极管Q2的集电极连接开关管的输出端。

在其它实施例中，开关管为MOS管，MOS管的源极连接开关管的输入端，MOS管的栅极连接开关管的控制端，MOS管的漏极连接开关管的输出端。

提示模块3包括电阻R26、电阻R27、用于提示电池正在充电的红色LED指示灯LED1以及用于提示电池已经充满电的绿色LED指示灯LED2。

电阻R26的一端连接控制模块2，另一端串联绿色LED指示灯LED2至地，电阻R27的一端连接控制模块2，另一端串联红色LED指示灯LED1至地。

在其它实施例中，红色LED指示灯LED1以及绿色LED指示灯LED2可以用其它颜色的指示灯来代替，这里不作限制。

过压保护模块4，其用于在电路过压时，实施过压保护，其包括：电阻R18、电阻R25、电阻R28、电阻R29、电容C10以及比较器U5B。

电阻R18连接在比较器U5B的反向端以及电池的正极之间，电阻R25以及电容C10依次串联在比较器U5B的反向端以及比较器U5B的输出端之间，电阻R28以及电阻R29串联在检测模块1以及地之间，电阻R28以及电阻R29的连接处连接比较器U5B的正向端。

本实施例中，二极管D5的型号为4148，电容C11的电容值为50V，稳压管U3的型号为AZ431，电阻R14的阻值为10KΩ，电容C8的型号为105，电阻R19的阻值为1KΩ，电阻R30的阻值为1KΩ，电阻R31的阻值为100Ω，电阻R32的阻值为100KF，比较器U5A的型号为AZ358。电阻R15的阻值为10KΩ，稳压管Z1的型号为6B1。电阻R26的阻值为2KΩ，电阻R27的阻值为5.1KΩ。电阻R18的阻值为1KΩ，电阻R25的阻值为1Ω，电阻R28的阻值为10KΩ，电阻R29的阻值为276KF，电容C10的型号为224，比较器U5B的型号为AZ358。

下面结合图1来详细说明本发明的工作原理。

图1是一个完整的开关电源的原理图，输入电压为220V的交流电，经过电容CX和共模电感L1的抗干扰到后面的四个二极管整流，再由电解电容C1进行滤波，然后再经过控制芯片U1产生一个PWM的信号，不停的导通关闭开关管Q1，使其在变压器T1的初次级上产生压降，3个次级线圈T21、次级线圈T22以及次级线圈T23分别就不同匝比产生不同的压降。次级线圈T23产生的压降经过二极管D4给控制芯片U1进行供电，经过二极管D5产生的压降给比较器U5A提供电源电压。经过二极管D6产生的压降给电池提供输入电压。

比较器U5B给输出电压提供一个输出过压保护功能。比较器U5A检测输出的电流，通过图1可知：比较器U5A的正向端由接收2.5V/(R30+R31)*R31的电压，当输出电流值乘以R16//R17的电压值大于2.5V/(R30+R31)*R31的电压值，则比较器U5A输出低电平。如果输出电流值乘以R16//R17的电压值小于2.5V/(R30+R31)*R31的电压值，则比较器U5A输出高电平。

电池在正常充电时电流都非常大，电池接近慢点时，电流会越来越小，最后直至为零。根据该原理可知，电池在正常充电时电流由于很大，导致输出电流值乘以R16//R17大于2.5V/(R30+R31)*R31，从而比较器U5A输出低电平，使得三极管Q2导通，导致只有红色LED指示灯LED1灯亮，绿色LED指示灯LED2灯不亮。电池充满电后，由于输出电流为零，导致输出电流值乘以R16//R17小于2.5V/(R30+R31)*R31，从而比较器U5A输出高电平，使三极管Q2截止，红色LED指示灯LED2由于失电熄灭，比较器U5A输出高电平同时给绿色LED指示灯LED2进行供电点亮。

灯具实施例

一种灯具，其包括如上所述的电池充电提示电路。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的电池充电提示电路以及灯具，提高了灵敏度，能够准确及时地提示使用者电池的充电状态，起到了延长电池寿命，防止安全事故的发生等问题。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种电池充电提示电路，其应用于开关电源，所述开关电源包括变压器（T1），所述变压器（T1）包括初级线圈（T11）、与所述初级线圈耦合的次级线圈（T21）以及次级线圈（T22），所述次级线圈（T21）的一端与次级线圈（T22）的一端均接地，其特征在于，其包括：

检测模块，其用于检测电池是否已经充满，其包括并联在所述变压器（T1）与电池之间的电阻（R17）、电阻（R16）以及比较器（U5A），所述比较器（U5A）的反相端连接所述电阻与电池的连接处，所述比较器（U5A）的正向端连接一恒定电源；

控制模块，其用于根据所述检测模块的检测结果输出控制信号，其连接所述检测模块的比较器（U5A）的输出端；

提示模块，其受控于所述控制模块，其用于提示所述电池的状态，其连接所述控制模块以及控制模块；

其中，所述检测模块的比较器（U5A）检测到所述并联电阻（R17）以及（R16）的电压值是否超过所述恒定电压所提供的电压，并检测模块输出检测信号，所述控制模块根据所述检测模块的检测信号控制所述提示模块，所述提示模块提示电池是处于充电状态或者充满状态。

2.如权利要求1所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述检测模块还包括二极管（D5）、电容（C11）、稳压管（U3）、电阻（R14）、电容（C8）、电阻（R19）、电阻（R30）、电阻（R31）以及电阻（R32）；

    所述二极管（D5）的阳极连接所述次级线圈（T22）的另一端，所述二极管（D5）的阴极连接所述比较器（U5A）的管脚8，所述电容（C11）连接在所述二极管（D5）的阴极与地之间，所述稳压管（U3）的阳极接地，所述稳压管（U3）的阴极连接所述电阻（R14）后连接所述二极管（D5）的阴极，所述电容（C8）连接在所述稳压管（U3）的参考极与地之间，所述稳压管（U3）的阴极连接所述稳压管（U3）的参考极，所述稳压管（U3）的参考极依次连接所述电阻（R30）以及电阻（R31）后接地，所述电阻（R30）以及电阻（R31）的连接处连接所述比较器（U5A）的正相端，所述电阻（R17）以及电阻（R16）并联在所述稳压管（U3）的阳极以及电池的负极之间，所述电阻（R19）连接在所述电池的负极以及比较器（U5A）的反相端之间，所述比较器（U5A）的输出端连接所述控制模块，所述电阻（R32）连接在所述电阻（R30）和电阻（R31）的连接处以及比较器（U5A）的接地端之间。

3.如权利要求1所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述电阻（R17）以及电阻（R16）的阻值均为1Ω。

4.如权利要求1所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述控制模块包括电阻（R15）、稳压管（Z1）以及开关管，所述开关管包括控制端、输入端以及输出端；

    所述开关管的输入端连接所述电池的正极，所述电阻（R15）的一端连接所述检测模块以及提示模块，所述电阻（R15）的另一端连接稳压管（ZD1）至所述开关管的控制端，所述开关管的输出端连接所述提示模块。

5.如权利要求4所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述开关管为三极管（Q2），所述三极管（Q2）的发射极连接所述开关管的输入端，所述三极管（Q2）的基极连接所述开关管的控制端，所述三极管（Q2）的集电极连接所述开关管的输出端。

6.如权利要求4所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述开关管为MOS管，所述MOS管的源极连接所述开关管的输入端，所述MOS管的栅极连接所述开关管的控制端，所述MOS管的漏极连接所述开关管的输出端。

7.如权利要求1所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述提示模块包括电阻（R26）、电阻（R27）、用于提示所述电池正在充电的红色LED指示灯（LED1）以及用于提示所述电池已经充满电的绿色LED指示灯（LED2），所述电阻（R26）的一端连接控制模块，另一端串联所述绿色LED指示灯（LED2）至地，所述电阻（R27）的一端连接控制模块，另一端串联所述红色LED指示灯（LED1）至地。

8.如权利要求1所述的电池充电提示电路，其特征在于，所述电池充电提示电路还包括过压保护模块，其用于在电路过压时，实施过压保护，其包括：电阻（R18）、电阻（R25）、电阻（R28）、电阻（R29）、电容（C10）以及比较器（U5B）；

    所述电阻（R18）连接在所述比较器（U5B）的反向端以及电池的正极之间，所述电阻（R25）以及电容（C10）依次串联在所述比较器（U5B）的反向端以及比较器（U5B）的输出端之间，所述电阻（R28）以及电阻（R29）串联在所述检测模块以及地之间，所述电阻（R28）以及电阻（R29）的连接处连接所述比较器（U5B）的正向端。

9.一种灯具，其特征在于，其包括如权利要求1至8任意一项所述的电池充电提示电路。