CN110476319A - 充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的充电装置(100)包括：对交流电源(50)所输出的交流电进行整流的整流电路(10)；对整流电路(10)所输出的直流电的电压进行转换的DC‑DC转换器(20)；充电电路(30)，该充电电路包含与所安装的充电电池(60)的正极端子相接的正极接点TP1、以及与充电电池(60)的负极端子相接的第一负极接点(TP2)和第二负极接点(TP3)，在正极接点(TP1)与第一负极接点(TP2)之间施加DC‑DC转换器(20)的输出电压；以及控制电路(40)，该控制电路包含利用正极接点(TP1)和第二负极接点(TP3)之间的电位差来导通的光耦合器(PC)，在光耦合器(PC)导通时，输出DC‑DC转换器(20)的使能信号。

Description

充电装置
技术领域
本发明涉及对充电电池进行充电的充电装置。
背景技术
镍氢充电电池、锂离子充电电池等充电电池能通过充电来重复使用，广泛地用于各种电子设备。而且，例如将家庭用的商用交流电源作为电源进行工作的充电装置被广泛地用作为对充电电池进行充电的设备。作为其一示例，已知有例如一种安装干电池兼容型的充电电池并进行充电的充电装置(例如参照专利文献1)。此外，已知有例如一种通过USB电缆等与智能手机或平板型个人计算机等电子设备相连接，对内置于该电子设备的充电电池进行充电的充电装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2016－181979号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
现有普通的充电装置在与商用交流电源相连接的状态下，即使在未安装或未连接有充电电池的状态下，内部的DC-DC转换器仍进行动作，因此始终会消耗一些电力。上述的耗电量即使很少也是浪费，从节能的观点出发，正变得不容忽视。因此，本来可以说希望仅在对充电电池进行充电时，将充电装置与商用交流电源相连接。然而，现实是在未安装或未连接有充电电池的状态下，充电装置在与商用交流电源相连接的状态下被放置的情况并不少。
本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种耗电量浪费少的充电装置。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的，本发明的实施方式的充电装置包括：对交流电源所输出的交流电进行整流的整流电路；对所述整流电路所输出的直流电的电压进行转换的DC-DC转换器；充电电路，该充电电路包含与所安装的充电电池的正极端子相接的正极接点、以及与所述充电电池的负极端子相接的第一负极接点和第二负极接点，在所述正极接点与所述第一负极接点之间施加所述DC-DC转换器的输出电压；以及控制电路，该控制电路包含利用所述正极接点和所述第二负极接点之间的电位差来导通的开关电路，并在所述开关电路导通时，输出所述DC-DC转换器20的使能信号。
发明效果
根据本发明，提供一种耗电量浪费少的充电装置。
附图说明
图1是实施例1的充电装置的电路图。
图2是图示出电池安装部的第一变形例的电路图。
图3是图示出电池安装部的第二变形例的电路图。
图4是图示出实施例1的充电装置的动作的时序图。
图5是实施例2中的充电装置的电路图。
图6是图示出实施例2的充电装置与电子设备的电缆连接的电路图。
图7是图示出实施例2的充电装置的动作的时序图。
图8是实施例3的充电装置的电路图。
图9是图示出实施例3的充电装置的动作的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
另外，本发明并不特别限定于以下说明的实施例，可以在权利要求所记载的发明范围内进行各种变形。
<实施例1>
参照图1～图4，对本发明的实施例1的充电装置100的结构及动作进行说明。
图1是实施例1的充电装置100的电路图。
实施例1的充电装置100包括：整流电路10、DC-DC转换器20、充电电路30、以及控制电路40。
整流电路10是对交流电源50所输出的交流电进行整流的电路，并且是具备二极管电桥11及滤波电容器C1的单相桥式全波整流电路。DC-DC转换器20是对整流电路10所输出的直流电的电压进行转换的恒压电源。DC-DC转换器20具有待机端子STB，在将规定电压施加于待机端子STB的状态下变为休止或停止的状态，在将规定电压(使能信号)施加于待机端子STB的状态下进行动作。DC-DC转换器20例如是绝缘型的DC-DC转换器，但并不特别限定，例如可以是非绝缘型的DC-DC转换器。
充电电路30是以DC-DC转换器20的输出电压对充电电池60进行充电的电路。充电电路30包括：电池安装部31、充电控制部32、第一场效应晶体管Q1、第二场效应晶体管Q2、二极管D1、D2。
电池安装部31安装有充电电池60。电池安装部31包含：与被安装的充电电池60的正极端子相接的正极接点TP1、与充电电池60的负极端子相接的第一负极接点TP2及第二负极接点TP3。第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2例如是n型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。正极接点TP1经由第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2与DC-DC转换器20的输出相连接。第一负极接点TP2与DC-DC转换器20的输出侧的接地相连接。也就是说，在正极接点TP1与第一负极接点TP2之间，施加有DC-DC转换器20的输出电压。
充电控制部32是例如公知的微机控制电路或控制IC(Integrated Circuit：集成电路)等，根据充电电池60的充电状态对第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2进行导通/截止控制。充电控制部32优选为以DC-DC转换器20的输出电压进行动作。
第一场效应晶体管Q1的源极连接至DC-DC转换器20的输出。第二场效应晶体管Q2的源极连接至正极接点TP1。第一场效应晶体管Q1的漏极连接至第二场效应晶体管Q2的漏极。第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2的基极连接至充电控制部32。二极管D1例如是第一场效应晶体管Q1的寄生二极管，阳极连接至第一场效应晶体管Q1的源极，阴极连接至第一场效应晶体管Q1的漏极。二极管D2例如是第二场效应晶体管Q2的寄生二极管，阳极连接至第二场效应晶体管Q2的源极，阴极连接至第二场效应晶体管Q2的漏极。
上述结构的充电电路30在第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2都导通的状态下，以DC-DC转换器20的输出电压对充电电池60进行充电。此外，在第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2都截止的状态下，停止对充电电池60进行充电。而且，在第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2都截止，充电电池60的充电停止的状态下，在DC-DC转换器20或充电电池60中的某一个发生短路故障的情况下，无论在哪种情况下均能预先防止短路电流经由二极管D1、D2流过的情况。由此，能确保在DC-DC转换器20或充电电池60中的某一个发生短路故障时的安全性。
控制电路40是包含作为“开关电路”的光耦合器PC、电阻R1、R2，并且在光耦合器PC为导通时输出DC-DC转换器20的使能信号的电路。电阻R1是对光电晶体管的集电极电流进行限制的电阻，其一端连接至整流电路10的输出，另一端连接至光耦合器PC的光电晶体管的集电极。光耦合器PC的光电晶体管的发射极连接至DC-DC转换器20的待机端子STB。光耦合器PC的发光二极管的阳极连接至电阻R2的一端，阴极连接至第二负极接点TP3。电阻R2的另一端与第一场效应晶体管Q1的漏极和第二场效应晶体管Q2的漏极的连接点相连接。电阻R2是对光耦合器PC的发光二极管的电流进行限制的电阻。这样，通过设为在光耦合器PC导通时输出DC-DC转换器20的使能信号的电路结构，从而能在维持DC-DC转换器20的输入侧与输出侧之间的电绝缘的状态下，将使能信号从DC-DC转换器20的输出侧传输到输入侧。
在第一场效应晶体管Q1与第二场效应晶体管Q2都截止的状态下，充电电池60的电压经由二极管D2被施加在光耦合器PC的发光二极管上，光耦合器PC导通。此外，在该状态下，DC-DC转换器20的输出电压经由二极管D1被施加在光耦合器PC的发光二极管上，光耦合器PC导通。因而，DC-DC转换器20的使能信号在第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2都截止的状态下，从光耦合器PC输出。由此，只要将充电电池60安装于电池安装部31，即使在第一场效应晶体管Q1及第二场效应晶体管Q2都为截止的状态下，DC-DC转换器20也进行动作。因此，能与充电电池60的充电状态无关地以DC-DC转换器20的输出电压使充电电路30动作，因此不需要单独设置充电电路30的电源。
图2是图示出电池安装部31的第一变形例的电路图。
电池安装部31的第一变形例分别各有2个上述的正极接点TP1、第一负极接点TP2、以及第二负极接点TP3。2个正极接点TP1并联连接，其连接点连接至第二场效应晶体管Q2的源极。2个第一负极接点TP2并联连接，其连接点连接至DC-DC转换器20的输出侧的接地。2个第二负极接点TP3并联连接，其连接点连接至光耦合器PC的发光二极管的阴极。
上述结构的电池安装部31并联连接有2个充电电池61、62，能同时对这2个充电电池61、62进行充电。此外，电池安装部31的第一变形例是能在安装有2个充电电池61、62中的至少一个的状态下，DC-DC转换器20进行启动，能单独地对这2个充电电池61、62中的至少一个进行充电。
图3是图示出电池安装部31的第二变形例的电路图。
电池安装部31的第二变形例除了上述的正极接点TP1、第一负极接点TP2、以及第二负极接点TP3以外，还具有2个接点TP4、TP5。正极接点TP1连接至第二场效应晶体管Q2的源极，与第一个充电电池61的正极端子抵接。接点TP4与第一个充电电池61的负极端子抵接。接点TP5连接至接点TP4，与第二个充电电池62的正极端子抵接。第一负极接点TP2与DC-DC转换器20的输出侧的接地相连接。第二负极接点TP3连接至光耦合器PC的发光二极管的阴极。第一负极接点TP2及第二负极接点TP3与第二个充电电池62的负极端子抵接。
上述结构的电池安装部31串联连接有2个充电电池61、62，能同时对这2个充电电池61、62进行充电。此外，电池安装部31的第二变形例中，仅在2个充电电池61、62双方都被安装的状态下，DC-DC转换器20进行启动，因此2个充电电池61、62始终作为一组进行充电。
图4是图示出实施例1的充电装置100的动作的时序图。
将充电电池60安装于电池安装部31时(时刻T1、T3)，该充电电池60的正极端子与正极接点TP1相接，负极端子与第一负极接点TP2及第二负极接点TP3相接。在该状态下，在正极接点TP1与第二负极接点TP3之间施加有充电电池60的电压，因此光耦合器PC导通并输出DC-DC转换器20的使能信号。由此，充电装置100中，DC-DC转换器20进行启动，将DC-DC转换器20的输出电压施加在充电电池60上，进行充电电池60的充电。更具体而言，通过利用安装于电池安装部31的充电电池60的电压使电流流过光耦合器PC的发光二极管，从而光耦合器PC的光电晶体管导通。由此，DC-DC转换器20的待机端子STB被施加有整流电路10的输出电压，并变为高电平(使能信号)。因而，DC-DC转换器20进行启动。
此外，在该状态下，第一负极接点TP2与第二负极接点TP3经由充电电池60的负极端子进行电连接。因此，在DC-DC转换器20启动后，成为在正极接点TP1与第二负极接点TP3之间也施加有DC-DC转换器20的输出电压的状态。因而，控制电路40在DC-DC转换器20启动后，维持利用DC-DC转换器20的输出电压使光耦合器PC导通的状态。由此，DC-DC转换器20的使能信号的输出持续，因此能维持DC-DC转换器20的动作状态。
另外，成为充电装置100与交流电源50不连接的状态时，则即使利用被安装的充电电池60的电压使光耦合器PC导通，整流电路10的输出电压也会停止，因此不会输出使能信号(时刻T4)。
另一方面，从电池安装部31取下充电电池60时(时刻T2)，成为在正极接点TP1与第二负极接点TP3之间没有施加充电电池60的电压的状态。此外，从电池安装部31取下充电电池60时，第一负极接点TP2与第二负极接点TP3处于未电连接的状态下，因此也成为DC-DC转换器20的输出电压未施加在正极接点TP1与第二负极接点TP3之间的状态。因此，光耦合器PC截止，DC-DC转换器20的待机端子STB未被施加整流电路10的输出电压，因此该待机端子STB变为低电平。由此，DC-DC转换器20变为动作停止或动作休止的状态。因而，充电装置100在取下充电电池60的状态下，即使处于与交流电源50相连接并被放置的状态下，DC-DC转换器20也几乎不会产生耗电量。
由此，根据本发明，能提供一种耗电量浪费少的充电装置100。
<实施例2>
参照图5～图7，对实施例2的充电装置100的结构及动作进行说明。
图5是实施例2的充电装置100的电路图。图6是图示出实施例2的充电装置100与电子设备80的电缆连接的电路图。
实施例2的充电装置100的充电电路30的结构与实施例1不同。更具体而言，实施例2的充电装置100与实施例1的不同点在于：设置有插座33以代替实施例1的电池安装部31。除此以外的结构与实施例1相同，因此对相同的构成要素标注相同标号并省略其详细说明。
插座33例如是USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)标准的插座，具有作为“供电端子”的Vbus端子、D+端子、D－端子、作为“接地端子”的GND端子。插座33的Vbus端子连接至第二场效应晶体管Q2的源极。插座33的GND端子连接至DC-DC转换器20的输出侧的接地。也就是说，DC-DC转换器20的输出电压施加在插座33的Vbus端子与GND端子之间。插座33的壳体331连接至光耦合器PC的发光二极管的阴极。也即是说，控制电路40中，利用插座33的Vbus端子与壳体331之间的电位差，使电流在发光二极管中流过，光耦合器PC导通，此时输出DC-DC转换器20的使能信号。
另外，虽未图示，插座33的D+端子、D-端子例如可以使D+端子与D-端子相连接从而短路，或者可以经由规定电阻值的电阻分别与接地相连接从而下拉。
电子设备80例如是智能手机或平板型计算机等，具备插座81、控制部82、充电电池83。插座81例如是USB标准的插座，具有Vbus端子、D+端子、D－端子、GND端子。插座81的D+端子、D-端子连接至控制部82。插座81的Vbus端子经由控制部82连接至充电电池83的正极端子。插座81的GND端子经由控制部82连接至充电电池83的负极端子。控制部82例如是微机控制装置、控制IC等，控制充电电池83的充放电。
充电装置100经由USB标准的电缆70连接有电子设备80。电缆70中，在充电装置100的插座33连接有插头71，在电子设备80的插座81连接有插头73。插座33的Vbus端子经由电缆70的供电线与插座81的Vbus端子相连接，由此与电子设备80的充电电池83的正极端子相连接。插座33的GND端子经由电缆70的接地线与插座81的GND端子相连接，由此与电子设备80的充电电池83的负极端子相连接。插座33的壳体331经由电缆70的屏蔽件72与插座81的壳体相连接，由此与电子设备80的接地相连接。
图7是图示出实施例2的充电装置100的动作的时序图。
经由电缆70将电子设备80与充电装置100相连接(时刻T11、T13)时，充电电池83的正极端子与插座33的Vbus端子相连接，充电电池83的负极端子经由电子设备80的接地与插座33的壳体331相连接。在该状态下，在插座33的Vbus端子与壳体331之间施加有充电电池83的电压，因此光耦合器PC导通并输出DC-DC转换器20的使能信号。由此，充电装置100中，DC-DC转换器20进行启动，将DC-DC转换器20的输出电压施加到充电电池83，并进行充电电池83的充电。更具体而言，通过利用电子设备80的充电电池83的电压使电流流过光耦合器PC的发光二极管，从而光耦合器PC的光电晶体管导通。由此，DC-DC转换器20的待机端子STB被施加有整流电路10的输出电压，并变为高电平(使能信号)。因而，DC-DC转换器20进行启动。
此外，在该状态下，插座33的GND端子经由电子设备80的接地，与插座33的壳体331相连接。因此，在DC-DC转换器20启动后，成为在插座33的Vbus端子与插座33的壳体331之间还施加有DC-DC转换器20的输出电压的状态。因而，控制电路40在DC-DC转换器20启动后，维持利用DC-DC转换器20的输出电压使光耦合器PC导通的状态。由此，DC-DC转换器20的使能信号的输出持续，因此能维持DC-DC转换器20的动作状态。
另外，成为充电装置100与交流电源50不连接的状态时，即使利用充电电池80的电压使光耦合器PC导通，整流电路10的输出电压也会停止，因此不会输出使能信号(时刻T14)。
另一方面，若取下电缆70成为充电装置100与电子设备80不连接的状态(时刻T12)，则成为在插座33的Vbus端子与插座33的壳体331之间不施加充电电池83的电压的状态。此外，在该状态下，成为插座33的GND端子与插座33的壳体331不连接的状态，因此成为在插座33的Vbus端子与插座33的壳体331之间也不施加DC-DC转换器20的输出电压的状态。因此，光耦合器PC截止，DC-DC转换器20的待机端子STB未被施加整流电路10的输出电压，因此变为低电平。由此，DC-DC转换器20变为动作停止或动作休止的状态。因而，充电装置100在未连接有电子设备80的状态下，即使处于与交流电源50连接并被放置的状态下，DC-DC转换器20也几乎不会产生耗电量。
由此，根据本发明，能提供一种耗电量浪费少的充电装置100。
<实施例3>
参照图8及图9，对实施例3的充电装置100的结构及动作进行说明。
图8是实施例3的充电装置100的电路图。
实施例3的充电装置100的控制电路40的结构与实施例1不同。更具体而言，实施例3的充电装置100与实施例1的不同点在于：控制电路40还包含启动电路41。除此以外的结构与实施例1相同，因此对相同的构成要素标注相同标号并省略其详细说明。
另外，以下说明的实施例3的控制电路40的结构不仅能适用于实施例，当然也能适用于实施例2的充电装置100。
启动电路41是整流电路10启动后生成规定时间的使能信号并输出的电路，包含电阻R3～R5、电容器C2、晶体管Q3。
电阻R3的一端连接至整流电路10的输出，另一端连接至电容器C2的一端。电容器C2的另一端连接至DC-DC转换器20的输出侧的接地。该电阻R3与电容器C2构成RC电路。电阻R5与电容器C2并联连接。电阻R4的一端连接至电阻R3和电容器C2的连接点，另一端连接至晶体管Q3的基极。晶体管Q3是PNP型晶体管。晶体管Q3的发射极连接至光耦合器PC的光电晶体管的集电极。晶体管Q3的集电极连接至光耦合器PC的光电晶体管的发射极。上述的结构的启动电路41是极简单的电路结构，因此在能以更低成本实现本发明所涉及的充电装置100这点上优选。
图9是图示出实施例3的充电装置100的动作的时序图。
将充电电池60安装于电池安装部31时(时刻T21)，该充电电池60的正极端子与正极接点TP1相接，负极端子与第一负极接点TP2及第二负极接点TP3相接。在该状态下，在正极接点TP1与第二负极接点TP3之间施加有充电电池60的电压。然而，在例如充电电池60的电力几乎已用完的状态下，充电电池60的电压降低，无法利用该充电电池60的电压使光耦合器PC导通的情况下，从控制电路40不会输出使能信号，因此无法使DC-DC转换器20启动。
在上述的情况下，例如在一度切断交流电源50的连接后(时刻T22)，再次连接交流电源50使整流电路10再启动(时刻T23)。由此从启动电路41输出规定时间的使能信号，因此DC-DC转换器20能启动。
更具体而言，切断交流电源50的连接时，使启动电路41的电容器C2的电荷放电(时刻T22)。或者，也可以设置使电容器C2的电荷放电的重置开关(未图示)，并对该重置开关进行操作。然后，再次连接交流电源50并重新启动整流电路10时(时刻T23)，从整流电路10启动后到使电容器C2充电为止的期间，晶体管Q3的基极电流流过，晶体管Q3导通(时刻T23～T25)。通过晶体管Q3导通，整流电路10的输出电压施加在DC-DC转换器20的待机端子STB上。由此，DC-DC转换器20进行启动，将DC-DC转换器20的输出电压施加在充电电池60上，并进行充电电池60的充电。
在DC-DC转换器20启动后，利用DC-DC转换器20的输出电压使光耦合器PC导通(时刻T24)。由此，DC-DC转换器20的使能信号的输出持续，因此能维持DC-DC转换器20的动作状态。而且，从电池安装部31取下充电电池60时(时刻T26)，光耦合器PC截止，DC-DC转换器20的待机端子STB未被施加整流电路10的输出电压，因此变为低电平。由此，DC-DC转换器20变为动作停止或动作休止的状态。
由此，实施例3的充电装置100即使在例如充电电池60的电力几乎已用完的状态下，充电电池60的电压降低，无法利用该充电电池60的电压使光耦合器PC导通的情况下，也能启动DC-DC转换器20并对充电电池60进行充电。
<本发明的实施方式>
本发明的实施方式1所涉及的充电装置包括：对交流电源所输出的交流电进行整流的整流电路；对所述整流电路所输出的直流电的电压进行转换的DC-DC转换器；充电电路，该充电电路包含与所安装的充电电池的正极端子相接的正极接点、以及与所述充电电池的负极端子相接的第一负极接点和第二负极接点，在所述正极接点与所述第一负极接点之间施加所述DC-DC转换器的输出电压；以及控制电路，该控制电路包含利用所述正极接点和所述第二负极接点之间的电位差来导通的开关电路，并在所述开关电路导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
安装于充电装置的充电电池的正极端子与正极接点相接，负极端子与第一负极接点和第二负极接点相接。在该状态下，在正极接点与第二负极接点之间施加有充电电池的电压，因此开关电路导通并输出DC-DC转换器的使能信号。由此，充电装置中，DC-DC转换器启动，将DC-DC转换器的输出电压施加在充电电池上，并对充电电池进行充电。
此外，在该状态下，第一负极接点与第二负极接点经由充电电池的负极端子进行电连接。因此，在DC-DC转换器启动后，成为在正极接点与第二负极接点之间也施加有DC-DC转换器的输出电压的状态。因而，控制电路在DC-DC转换器启动后，维持利用DC-DC转换器20的输出电压使光耦合器导通的状态，继续输出DC-DC转换器的使能信号。
另一方面，从电池安装部取下充电电池时，成为在正极接点与第二负极接点之间没有施加充电电池的电压的状态。此外，从充电装置取下充电电池时，第一负极接点与第二负极接点还处于未电连接的状态，因此也成为DC-DC转换器的输出电压未施加在正极接点与第二负极接点之间的状态。由此，成为开关电路截止，不输出DC-DC转换器的使能信号，DC-DC转换器的动作停止或动作休止的状态。因而，充电装置在取下充电电池的状态下，即使处于与商用交流电源相连接并被放置的状态下，DC-DC转换器也几乎不会产生耗电量。
由此，根据本发明的实施方式1，可获得能提供一种耗电量浪费少的充电装置的作用效果。
本发明的实施方式2所涉及的充电装置在上述的本发明的实施方式1中，所述开关电路包含光耦合器，所述光耦合器的发光二极管利用所述正极接点与所述第二负极接点之间的电位差使电流流过并发光，所述控制电路在所述光耦合器的光电晶体管导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
根据本发明的实施方式2，能在维持DC-DC转换器的输入侧和输出侧之间的电绝缘的状态下，从DC-DC转换器的输出侧向输入侧传输使能信号。
本发明的实施方式3的充电装置在上述的本发明的实施方式2中，所述充电电路包括充电控制部，该充电控制部根据第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、以及所述充电电池的充电状态，对所述第一场效应晶体管及所述第二场效应晶体管进行导通或截止控制，所述第一场效应晶体管的源极连接至所述DC-DC转换器的输出，所述第二场效应晶体管的源极连接至所述正极接点，所述第一场效应晶体管的漏极连接至所述第二场效应晶体管的漏极，所述光耦合器的发光二极管的阳极连接至所述第一场效应晶体管的漏极和所述第二场效应晶体管的漏极的连接点，阴极连接至所述第二负极接点。
第一场效应晶体管及第二场效应晶体管都导通的状态下，利用DC-DC转换器的输出电压对充电电池进行充电。此外，在第一场效应晶体管及第二场效应晶体管都截止的状态下，停止对充电电池进行充电。而且，在第一场效应晶体管及第二场效应晶体管都截止，充电电池的充电停止的状态下，在DC-DC转换器或充电电池中的某一个发生短路故障的情况下，能防止无论在哪种情况下短路电流经由场效应晶体管的寄生二极管流过的情况。
在第一场效应晶体管与第二场效应晶体管都截止的状态下，充电电池的电压经由第二场效应晶体管的寄生二极管被施加在光耦合器的发光二极管上，光耦合器的光电晶体管导通。此外，在该状态下，DC-DC转换器的输出电压经由第一场效应晶体管的寄生二极管被施加在光耦合器的发光二极管上，光耦合器的光电晶体管导通。因而，DC-DC转换器的使能信号即使在第一场效应晶体管及第二场效应晶体管都截止的状态下，也会从开关电路输出。由此，只要安装了充电电池，即使在第一场效应晶体管及第二场效应晶体管都截止的状态下，DC-DC转换器也进行动作。因此，能与充电电池60的充电状态无关地以DC-DC转换器的输出电压使充电电路工作，因此不需要单独设置充电电路的电源。
由此，根据本发明的实施方式3，能确保DC-DC转换器或充电电池中的任意一个发生短路故障时的安全性，并且能以更低的成本实现本发明的充电装置。
本发明的实施方式4的充电装置包括：对交流电源所输出的交流电进行整流的整流电路；对所述整流电路所输出的直流电的电压进行转换的DC-DC转换器；充电电路，该充电电路包含具有经由电缆的供电线连接至电子设备的充电电池的正极端子的供电端子、以及经由所述电缆的接地线连接至所述充电电池的负极端子的接地端子的插座，所述插座的壳体经由所述电缆的屏蔽件连接至所述电子设备的接地，在所述插座的供电端子和所述插座的接地端子之间施加所述DC-DC转换器的输出电压；以及控制电路，该控制电路包含利用所述插座的供电端子与所述插座的壳体之间的电位差来导通的开关电路，并在所述开关电路导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
在经由电缆将电子设备与充电装置相连接的状态下，电子设备的充电电池的正极端子与插座的供电端子相连接，电子设备的充电电池的负极端子与插座的接地端子相连接。并且，插座的壳体连接至电子设备的接地，经由电子设备的接地连接至充电电池的负极端子。在该状态下，在插座的供电端子与插座的壳体之间施加有充电电池的电压，因此开关电路导通并输出DC-DC转换器的使能信号。由此，充电装置中，DC-DC转换器启动，将DC-DC转换器的输出电压施加在充电电池上，并进行充电电池的充电。
此外，在该状态下，插座的接地端子经由电子设备的接地，与插座的壳体相连接。因此，在DC-DC转换器启动后，成为在插座的供电端子与插座的壳体之间也施加有DC-DC转换器的输出电压的状态。因而，控制电路在DC-DC转换器启动后，维持利用DC-DC转换器的输出电压使开关电路导通的状态，继续输出DC-DC转换器的使能信号。
另一方面，在电子设备未经由电缆与充电装置相连接的状态下，成为在插座的供电端子与插座的壳体之间不施加充电电池的电压的状态。此外，并且在该状态下，成为插座的接地端子与插座的壳体不连接的状态，因此成为在插座的供电端子与插座的壳体之间也不施加DC-DC转换器的输出电压的状态。由此，成为开关电路截止，不输出DC-DC转换器的使能信号，DC-DC转换器的动作停止或动作休止的状态。因而，充电装置在不经由电缆连接电子设备的状态下，即使处于与商用交流电源相连接并被放置的状态下，DC-DC转换器也几乎不会产生耗电量。
由此，根据本发明的实施方式4，可获得能提供一种耗电量浪费少的充电装置的作用效果。
本发明的实施方式5所涉及的充电装置是如下充电装置：在上述的实施方式4中，所述开关电路包含光耦合器，所述光耦合器的发光二极管利用所述插座的供电端子与所述插座的壳体之间的电位差使电流流过并发光，所述控制电路在所述光耦合器的光电晶体管导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
根据本发明的实施方式5，能获得与上述的本发明的实施方式2相同的作用效果。
本发明的实施方式6的充电装置在上述的本发明的实施方式5中，所述充电电路包括充电控制部，该充电控制部根据第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、以及所述充电电池的充电状态，对所述第一场效应晶体管及第二场效应晶体管进行导通或截止控制，所述第一场效应晶体管的源极连接至所述DC-DC转换器的输出，所述第二场效应晶体管的源极连接至所述插座的供电端子，所述第一场效应晶体管的漏极连接至所述第二场效应晶体管的漏极，所述光耦合器的发光二极管的阳极连接至所述第一场效应晶体管的漏极和所述第二场效应晶体管的漏极的连接点，阴极连接至所述插座的壳体。
根据本发明的实施方式6，能获得与上述的本发明的实施方式3相同的作用效果。
本发明的实施方式7的充电装置是在上述的本发明的实施方式1至实施方式6的充电装置的任一个中，所述控制电路还包含从所述整流电路启动后生成规定时间的所述使能信号并输出的启动电路。
例如在一度切断交流电源的连接后，再次连接交流电源，重新启动整流电路时，从启动电路输出规定时间的使能信号，由此DC-DC转换器启动。而且，在DC-DC转换器启动后，如上所述能利用DC-DC转换器的输出电压来维持使能信号。因而，即使在例如充电电池的电力几乎已用完的状态下，充电电池的电压降低，无法利用该充电电池的电压使开关电路导通的情况下，也能启动DC-DC转换器并对充电电池进行充电。
本发明的实施方式8的充电装置是在上述的本发明的实施方式7的充电装置中，所述启动电路包含被施加了所述整流电路的输出电压的RC电路、以及所述整流电路启动后到所述RC电路的电容器被充电为止的期间有基极电流流过并导通的晶体管，在所述晶体管导通时输出所述DC-DC转换器的使能信号。
根据本发明的实施方式8，由于以极简单的电路构成启动电路，因此能以更低的成本实现本发明的充电装置。
标号说明
10 整流电路
20 DC-DC转换器
30 充电电路
40 控制电路
41 启动电路
100 充电装置。

Claims (8)

1.一种充电装置，其特征在于，包括：
整流电路，该整流电路对交流电源所输出的交流电进行整流；
DC-DC转换器，该DC-DC转换器对所述整流电路所输出的直流电的电压进行转换；
充电电路，该充电电路包含与所安装的充电电池的正极端子相接的正极接点、以及与所述充电电池的负极端子相接的第一负极接点和第二负极接点，在所述正极接点与所述第一负极接点之间施加所述DC-DC转换器的输出电压；以及
控制电路，该控制电路包含利用所述正极接点和所述第二负极接点之间的电位差来导通的开关电路，并在所述开关电路导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，
所述开关电路包含光耦合器，所述光耦合器的发光二极管利用所述正极接点与所述第二负极接点之间的电位差使电流流过并发光，
所述控制电路在所述光耦合器的光电晶体管导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于，
所述充电电路包括充电控制部，该充电控制部根据第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、以及所述充电电池的充电状态，对所述第一场效应晶体管及所述第二场效应晶体管进行导通或截止控制，所述第一场效应晶体管的源极连接至所述DC-DC转换器的输出，所述第二场效应晶体管的源极连接至所述正极接点，所述第一场效应晶体管的漏极连接至所述第二场效应晶体管的漏极，
所述光耦合器的发光二极管的阳极连接至所述第一场效应晶体管的漏极和所述第二场效应晶体管的漏极的连接点，阴极连接至所述第二负极接点。
4.一种充电装置，其特征在于，包括：
整流电路，该整流电路对交流电源所输出的交流电进行整流；
DC-DC转换器，该DC-DC转换器对所述整流电路所输出的直流电的电压进行转换；
充电电路，该充电电路包含具有经由电缆的供电线连接至电子设备的充电电池的正极端子的供电端子以及经由所述电缆的接地线连接至所述充电电池的负极端子的接地端子的插座，所述插座的壳体经由所述电缆的屏蔽件连接至所述电子设备的接地，在所述插座的供电端子和所述插座的接地端子之间施加所述DC-DC转换器的输出电压；以及
控制电路，该控制电路包含利用所述插座的供电端子与所述插座的壳体之间的电位差来导通的开关电路，在所述开关电路导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
5.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，
所述开关电路包含光耦合器，所述光耦合器的发光二极管利用所述插座的供电端子与所述插座的壳体之间的电位差使电流流过并发光，
所述控制电路在所述光耦合器的光电晶体管导通时，输出所述DC-DC转换器的使能信号。
6.如权利要求5所述的充电装置，其特征在于，
所述充电电路包括充电控制部，该充电控制部根据第一场效应晶体管、第二场效应晶体管、以及所述充电电池的充电状态，对所述第一场效应晶体管及第二场效应晶体管进行导通或截止控制，所述第一场效应晶体管的源极连接至所述DC-DC转换器的输出，所述第二场效应晶体管的源极连接至所述插座的供电端子，所述第一场效应晶体管的漏极连接至所述第二场效应晶体管的漏极，
所述光耦合器的发光二极管的阳极连接至所述第一场效应晶体管的漏极和所述第二场效应晶体管的漏极的连接点，阴极连接至所述插座的壳体。
7.如权利要求1至6中任一项所述的充电装置，其特征在于，
所述控制电路还包含从所述整流电路启动后生成规定时间的所述使能信号并输出的启动电路。
8.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，
所述启动电路包含被施加了所述整流电路的输出电压的RC电路、以及在所述整流电路启动后到所述RC电路的电容器被充电为止的期间有基极电流流过从而导通的晶体管，在所述晶体管导通时输出所述DC-DC转换器的使能信号。
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