CN112398178A - 电源供应装置 - Google Patents

Abstract

一种电源供应装置，包含电池单元、防漏电单元，及微控制单元。该电池单元根据一个充电控制信号来决定是否以一个直流输入电压进行充电，该防漏电单元接收一个指示读取该电池单元的一个电池电压的第一控制信号，并根据该第一控制信号产生一个相关于该电池单元当前的该电池电压的电压信号，该微控制单元用于接收该直流输入电压及该电池单元的该电池电压二者中的一者，并于接收到该直流输入电压时，产生并输出该第一控制信号且接收该电压信号，并根据该电压信号及一个默认参考电压产生该充电控制信号，且将该充电控制信号输出至该电池单元。

Description

电源供应装置

技术领域

本发明涉及一种电源供应装置，特别是涉及一种用于充电式电蚊拍的电源供应装置。

背景技术

现有充电式电蚊拍主要是包含一个铅酸电池来作为其内部电路的一个电源供应装置。然而，由于该铅酸电池没有充饱自动断电的机制，造成该铅酸电池在充电时容易发生过充，进而导致该铅酸电池的使用寿命较短。因此，为了避免该铅酸电池发生过充，该充电式电蚊拍的厂商通常建议使用者于该铅酸电池用到快没电时才进行充电。但是该充电式电蚊拍不具有显示电池电量的功能，使得用户难以判断该铅酸电池究竟何时才快没电。此外，对该铅酸电池而言，用到快没电属于深度放电，其实也会缩短该铅酸电池的使用寿命。因此，现有充电式电蚊拍的电源供应装置仍有改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较长使用寿命的电源供应装置。

本发明的电源供应装置包含电池单元、防漏电单元及微控制单元。

该电池单元具有一个用于接收一个直流输入电压及输出一个电池电压二者中的一者的第一端，且还接收一个充电控制信号，该电池单元根据该充电控制信号决定是否以该直流输入电压进行充电。

该防漏电单元电连接该电池单元，且接收一个指示读取该电池电压的第一控制信号，并根据该第一控制信号产生一个相关于该电池单元当前的该电池电压的电压信号。

该微控制单元电连接该电池单元及该防漏电单元，用于接收该直流输入电压及来自该电池单元的该第一端的该电池电压二者中的一者，该微控制单元于接收到该直流输入电压时，产生并输出该第一控制信号至该防漏电单元且接收来自该防漏电单元的该电压信号，并根据该电压信号及一个默认参考电压产生该充电控制信号，且将该充电控制信号输出至该电池单元。

本发明的电源供应装置，该电池单元包括晶体管、二极管、电池及开关。

该晶体管具有一个电连接该电池单元的该第一端的第一端、一个第二端，及一个电连接该微控制单元以接收该充电控制信号的控制端。

该二极管具有一个电连接该晶体管的该第二端的阳极，及一个阴极。

该电池电连接在该二极管的该阴极与地间，且提供该电池电压。

该开关电连接在该晶体管的该第一端与该二极管的该阴极间，并受一个切换信号控制而导通或不导通。

本发明的电源供应装置，该晶体管为双极性晶体管，且该电池单元还包括电阻器，该电阻器具有一个接收该充电控制信号的第一端，及一个电连接该晶体管的该控制端的第二端。

本发明的电源供应装置，该电池单元包括晶体管、电阻器、电池及开关。

该晶体管具有一个电连接该电池单元的该第一端的第一端、一个第二端，及一个控制端。

该电阻器具有一个接收该充电控制信号的第一端，及一个电连接该晶体管的该控制端的第二端。

该电池电连接在该晶体管的该第二端与地间，且提供该电池电压。

该开关电连接在该晶体管的所述第一端与第二端间，并受一个切换信号控制而导通或不导通。

本发明的电源供应装置，该防漏电单元包括第一晶体管、第一电阻器、第二晶体管及第二电阻器。

该第一晶体管具有一个电连接该电池单元的第一端、一个提供该电压信号的第二端，及一个控制端。

该第一电阻器电连接在该第一晶体管的该第一端与该控制端间。

该第二晶体管具有一个电连接该第一晶体管的该控制端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接该微控制单元以接收该第一控制信号的控制端。

该第二电阻器电连接在该第二晶体管的该第二端与该控制端间。

本发明的电源供应装置，所述第一晶体管及第二晶体管各自为双极性晶体管，且该防漏电单元还包括第三电阻器，该第三电阻器具有一个电连接该微控制单元以接收该第一控制信号的第一端，及一个电连接该第二晶体管的该控制端的第二端。

本发明的电源供应装置，该防漏电单元包括电阻器及光电耦合器

该电阻器具有一个电连接该微控制单元以接收该第一控制信号的第一端，及一个第二端。

该光电耦合器包括电连接在该电阻器的该第二端与地间的发光二极管，及电连接在该电池单元与该微控制单元间并提供该电压信号的光敏晶体管。

本发明的电源供应装置，还包含电阻器及发光二极管。

该电阻器具有一个电连接该微控制单元的第一端，及一个第二端。

该发光二极管具有一个电连接该电阻器的该第二端的阳极，及一个接地的阴极。

当该微控制单元接收到该直流输入电压时，该微控制单元还根据该直流输入电压、该电压信号及该默认参考电压产生一个第一驱动信号并输出至该发光二极管，以致该发光二极管根据该第一驱动信号而闪烁发光。

本发明的电源供应装置，当该微控制单元接收到该电池电压时，该微控制单元还根据该电池电压产生一个第二驱动信号并输出至该发光二极管，以致该发光二极管根据该第二驱动信号而持续发光。

本发明的电源供应装置，该微控制单元还根据该直流输入电压及该电池电压二者中的一者产生一个第二控制信号，且该电源供应装置还包含高压产生单元，电连接该电池单元的该第一端及该微控制单元以分别接收该电池电压及该第二控制信号，该高压产生单元于接收到该电池电压时，根据该电池电压及该第二控制信号产生一个直流输出电压，且包括变压器、电容器、晶体管及电压倍增器。

该变压器包括一个初级绕组及一个次级绕组，所述初级绕组及次级绕组中的每一者具有一个第一端及一个第二端，该初级绕组的该第一端电连接该电池单元的该第一端以接收该电池电压，当该初级绕组的该第一端接收到该电池电压时，该变压器根据该电池电压于该次级绕组产生一个高压的输出电压。

该电容器电连接在该初级绕组的该第一端与地间。

该晶体管具有一个电连接该初级绕组的该第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接该微控制单元以接收该第二控制信号的控制端。

该电压倍增器电连接该次级绕组的所述第一端及第二端以接收该高压的输出电压，并根据该高压的输出电压产生该直流输出电压。

本发明的有益效果在于：利用该微控制单元根据该电压信号及该默认参考电压来产生该充电控制信号，以控制该电池单元是否根据该直流输入电压进行充电，可避免该电池单元发生过充，进而使本发明电源供应装置相较于现有电源供应装置具有较长的使用寿命。

附图说明

本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现：

图1是一个电路方块图，说明本发明电源供应装置的一个实施例；

图2是一个电路图，说明该实施例的电池单元的一个实施态样；

图3是一个电路图，说明该实施例的该电池单元的另一个实施态样；

图4是一个电路图，说明该实施例的防漏电单元的一个实施态样；及

图5是一个电路图，说明该实施例的该防漏电单元的另一个实施态样。

具体实施方式

在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。

参阅图1，本发明电源供应装置的一个实施例适用于一个充电式电蚊拍(图未示)，且可操作于一个充电模式及一个供电模式二者中的一者，当操作于该充电模式时，该电源供应装置电连接至一个外部电源(图未示)以接收一个直流输入电压Vi，并根据该直流输入电压Vi进行充电，当操作于该供电模式时(此时图1中的该直流输入电压Vi需省略)，该电源供应装置根据其自身所存储的一个电池电压Vb提供一个直流输出电压Vo，以供电给该充电式电蚊拍中的一个电网100，且该电源供应装置包含一个电池单元1、一个防漏电单元2、一个微控制单元3、一个电阻器4、一个发光二极管5，及一个高压产生单元6。

该电池单元1具有一个用于接收该直流输入电压Vi及输出该电池电压Vb二者中的一者的第一端Q1，且还接收一个充电控制信号Cha。该电池单元1根据该充电控制信号Cha决定是否以该直流输入电压Vi进行充电。在此实施例中，该电池单元1包括一个晶体管11、一个二极管12、一个电池13，及一个开关14。

该晶体管11具有一个电连接该电池单元1的该第一端Q1的第一端、一个第二端，及一个接收该充电控制信号Cha的控制端。该二极管12具有一个电连接该晶体管11的该第二端的阳极，及一个阴极。该电池13电连接在该二极管12的该阴极与地间，用于根据该直流输入电压Vi进行充电且提供该电池电压Vb。该开关14电连接在该晶体管11的该第一端与该二极管12的该阴极间，并受一个切换信号S1控制而导通或不导通。需注意的是，该开关14为，例如，一个按钮开关或彼此串联的一个按钮开关与一个滑动开关(滑动式)，该切换信号S1为相关于一个使用者的输入操作，但不限于此。

该防漏电单元2电连接该电池单元1的该电池13，且接收一个指示读取该电池电压Vb的第一控制信号C1，并根据该第一控制信号C1产生一个相关于该电池13当前的该电池电压Vb的电压信号Vs。在此实施例中，该防漏电单元2可避免该电池13的正极直接电连接该微控制单元3而发生漏电情况，且该防漏电单元2包括第一晶体管21及第二晶体管22，及第一电阻器23及第二电阻器24。

该第一晶体管21具有一个电连接该电池单元1的该电池13的第一端、一个提供该电压信号Vs的第二端，及一个控制端。该第一电阻器23电连接在该第一晶体管21的该第一端与该控制端间。该第二晶体管22具有一个电连接该第一晶体管21的该控制端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接该微控制单元3以接收该第一控制信号C1的控制端。该第二电阻器24电连接在该第二晶体管22的该第二端与该控制端间。

该微控制单元3电连接该电池单元1及该防漏电单元2，用于接收该直流输入电压Vi及来自该电池单元1的该第一端Q1的该电池电压Vb二者中的一者。该微控制单元3于接收到该直流输入电压Vi时，产生并输出该第一控制信号C1至该防漏电单元2且接收来自该防漏电单元2的该电压信号Vs，并根据该电压信号Vs及一个默认参考电压产生该充电控制信号Cha，且将该充电控制信号Cha输出至该电池单元1的该晶体管11的该控制端。该微控制单元3还根据该直流输入电压Vi及该电池电压Vb二者中的一者产生一个第二控制信号C2。

该电阻器4具有一个电连接该微控制单元3的第一端，及一个第二端。该发光二极管5具有一个电连接该电阻器4的该第二端的阳极，及一个接地的阴极。

该高压产生单元6电连接该电池单元1的该第一端Q1及该微控制单元3以分别接收该电池电压Vb(或该直流输入电压Vi)及该第二控制信号C2。该高压产生单元6于接收到该电池电压Vb时，根据该电池电压Vb及该第二控制信号C2产生该直流输出电压Vo，并将该直流输出电压Vo输出至该电网100。在此实施例中，该高压产生单元6包括一个变压器61、一个电容器62、一个晶体管63，及一个电压倍增器64。

该变压器61包括一个初级绕组611及一个次级绕组612，所述初级绕组611及次级绕组612中的每一者具有一个第一端及一个第二端。该初级绕组611的该第一端电连接该电池单元1的该第一端Q1，且用于接收该直流输入电压Vi及该电池电压Vb二者中的一者。当该初级绕组611的该第一端接收到该电池电压Vb时，该变压器61根据该电池电压Vb于该次级绕组612产生一个高压的输出电压。该电容器62电连接在该初级绕组611的该第一端与地间。该晶体管63具有一个电连接该初级绕组611的该第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接该微控制单元3以接收该第二控制信号C2的控制端。该电压倍增器64电连接该次级绕组612的所述第一端及第二端以接收该高压的输出电压，并根据该高压的输出电压产生该直流输出电压Vo。

详细来说，当本发明电源供应装置操作于该充电模式时，该开关14不导通，且该微控制单元3接收到该直流输入电压Vi并进行以下控制：(1)该微控制单元3根据该直流输入电压Vi所产生的该第二控制信号C2使该晶体管63不导通；(2)该微控制单元3先输出该第一控制信号C1使所述第一晶体管21及第二晶体管22导通，以接收来自该防漏电单元2的该电压信号Vs，接着根据该电压信号Vs及该默认参考电压相比较所获得的一个比较结果来产生该充电控制信号Cha并输出至该晶体管11，举例来说，当该比较结果为该电压信号Vs小于该默认参考电压时，该晶体管11受该充电控制信号Cha控制而导通，且该电池13根据该直流输入电压Vi进行充电，当该比较结果为该电压信号Vs不小于该默认参考电压时(例如，该电池13充饱电)，该晶体管11受该充电控制信号Cha控制而不导通，以致该电池13不再继续充电，进而避免该电池13过充；及(3)该微控制单元3根据该电压信号Vs及该默认参考电压相比较所获得的该比较结果产生一个第一驱动信号D1并输出至该发光二极管5，以致该发光二极管5根据该第一驱动信号D1而闪烁发光。举例来说，当该电池13在进行充电时，该发光二极管5受该第一驱动信号D1控制而以每2秒钟闪烁一次的方式发光，当该电池13充饱电时，该发光二极管5受该第一驱动信号D1控制而以每0.5秒钟闪烁一次的方式发光，但不限于此。需补充说明的是，该晶体管11通常操作在不导通，但可受该微控制单元3控制而导通。

此外，当本发明电源供应装置操作于该供电模式时，该晶体管11不导通，该开关14导通，且该微控制单元3接收到该电池电压Vb并进行以下控制：(1)该微控制单元3根据该电池电压Vb调整该第二控制信号C2以使该晶体管63在导通与不导通间连续的切换，以致该高压产生单元6根据该电池电压Vb及该第二控制信号C2产生该直流输出电压Vo来供电予该电网100；(2)该微控制单元3调整该第一控制信号C1以使该第二晶体管22不导通；及(3)该微控制单元3根据该电池电压Vb产生一个第二驱动信号D2并输出至该发光二极管5，以致该发光二极管5根据该第二驱动信号D2而持续发光。

需说明的是，在此实施例中，该晶体管11及该第一晶体管21各自为，例如，一个P型金氧半场效晶体管，且该P型金氧半场效晶体管的源极、漏极与栅极分别为所述晶体管11、21的该第一端、该第二端及该控制端。该晶体管63及该第二晶体管22各自为，例如，一个N型金氧半场效晶体管，且该N型金氧半场效晶体管的漏极、源极与栅极分别为所述晶体管63、22的该第一端、该第二端及该控制端。此外，采用P型金氧半场效晶体管作为该晶体管11，可使得对该电池13充电的电流达70mA以上，如此可加快该电池13的充电速度。另外，该二极管12用来防止该晶体管11内部的二极管顺向导通造成该电池13经由该微控制单元3形成回路而漏电，但不限于此，例如，该电池单元1及该防漏电单元2的实施态样并不限于图1所示。

举例来说，参阅图2、3、4、5，图2绘示该电池单元1的另一个实施态样，图3绘示该电池单元1的又另一个实施态样，图4绘示该防漏电单元2的另一个实施态样，及图5绘示该防漏电单元2的又另一个实施态样。

参阅图1与图2，图2的该电池单元1与图1的该电池单元1的差异在于：以一个晶体管15取代图1的该晶体管11，及增加一个电阻器16。该晶体管15具有一个电连接该电池单元1的该第一端Q1的第一端、一个第二端，及一个电连接该微控制单元3以接收该充电控制信号Cha的控制端。该电阻器16具有一个接收该充电控制信号Cha的第一端，及一个电连接该晶体管15的该控制端的第二端。在此实施例中，该晶体管15为一个PNP型双极性晶体管，该PNP型双极性晶体管的射极、集极及基极分别为该晶体管15的该第一端、该第二端及该控制端。

参阅图1与图3，图3的该电池单元1与图1的该电池单元1的差异在于：以一个晶体管17取代图1的该晶体管11、增加一个电阻器18，及省略图1的该二极管12。该晶体管17具有一个电连接该电池单元1的该第一端Q1的第一端、一个第二端，及一个电连接该微控制单元3以接收该充电控制信号Cha的控制端。该电阻器18具有一个接收该充电控制信号Cha的第一端，及一个电连接该晶体管17的该控制端的第二端。该电池13电连接在该晶体管17的该第二端与地间。该开关14电连接在该晶体管17的所述第一与第二端间。在此实施例中，该晶体管17为一个NPN型双极性晶体管，该NPN型双极性晶体管的集极、射极及基极分别为该晶体管17的该第一端、该第二端及该控制端。由于该晶体管17的射极及基极间为NP逆向，因此可省略图1的该二极管12。

参阅图1与图4，图4的该防漏电单元2与图1的该防漏电单元2的差异在于：以第一体管25及第二晶体管26分别取代图1的所述第一晶体管21及第二晶体管22，及增加一个第三电阻器27。该第三电阻器27具有一个电连接该微控制单元3以接收该第一控制信号C1的第一端，及一个电连接该第二晶体管26的该控制端的第二端。在此实施例中，该第一晶体管25为一个PNP型双极性晶体管，该PNP型双极性晶体管的射极、集极及基极分别为该第一晶体管25的该第一端、该第二端及该控制端。该第二晶体管26为一个NPN型双极性晶体管，该NPN型双极性晶体管的集极、射极及基极分别为该第二晶体管26的该第一端、该第二端及该控制端。

参阅图1与图5，图5以一个防漏电单元2’取代图1的该防漏电单元2。该防漏电单元2’包括一个电阻器28，及一个光电耦合器29。

该电阻器28具有一个电连接该微控制单元3以接收该第一控制信号C1的第一端，及一个第二端。该光电耦合器29包括一个发光二极管291，及一个光敏晶体管292。该发光二极管291电连接在该电阻器28的该第二端与地间。该光敏晶体管292电连接在该电池单元1的该电池13与该微控制单元3间，并提供该电压信号Vs至该微控制单元3。

综上所述，本发明电源供应装置利用该微控制单元3根据该电压信号Vs及该默认参考电压来产生该充电控制信号Cha控制该晶体管11导通或不导通，使得该电池13于充饱电时不再继续充电(即，充饱自动断电)，进而可避免该电池13因过充而缩短该电池13的使用寿命，如此一来，本发明电源供应装置相较于现有电源供应装置具有较长的使用寿命。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (10)

1.一种电源供应装置，其特征在于，包含：

电池单元，具有一个用于接收一个直流输入电压及输出一个电池电压二者中的一者的第一端，且还接收一个充电控制信号，该电池单元根据该充电控制信号决定是否以该直流输入电压进行充电；

防漏电单元，电连接该电池单元，且接收一个指示读取该电池电压的第一控制信号，并根据该第一控制信号产生一个相关于该电池单元当前的该电池电压的电压信号；及

微控制单元，电连接该电池单元及该防漏电单元，用于接收该直流输入电压及来自该电池单元的该第一端的该电池电压二者中的一者，该微控制单元于接收到该直流输入电压时，产生并输出该第一控制信号至该防漏电单元且接收来自该防漏电单元的该电压信号，并根据该电压信号及一个默认参考电压产生该充电控制信号，且将该充电控制信号输出至该电池单元。

2.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该电池单元包括

晶体管，具有一个电连接该电池单元的该第一端的第一端、一个第二端，及一个电连接该微控制单元以接收该充电控制信号的控制端，

二极管，具有一个电连接该晶体管的该第二端的阳极，及一个阴极，

电池，电连接在该二极管的该阴极与地间，且提供该电池电压，及

开关，电连接在该晶体管的该第一端与该二极管的该阴极间，并受一个切换信号控制而导通或不导通。

3.根据权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于：该晶体管为双极性晶体管，且该电池单元还包括电阻器，该电阻器具有一个接收该充电控制信号的第一端，及一个电连接该晶体管的该控制端的第二端。

4.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该电池单元包括

晶体管，具有一个电连接该电池单元的该第一端的第一端、一个第二端，及一个控制端，

电阻器，具有一个接收该充电控制信号的第一端，及一个电连接该晶体管的该控制端的第二端，

电池，电连接在该晶体管的该第二端与地间，且提供该电池电压，及

开关，电连接在该晶体管的所述第一端与第二端间，并受一个切换信号控制而导通或不导通。

5.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该防漏电单元包括

第一晶体管，具有一个电连接该电池单元的第一端、一个提供该电压信号的第二端，及一个控制端，

第一电阻器，电连接在该第一晶体管的该第一端与该控制端间，

第二晶体管，具有一个电连接该第一晶体管的该控制端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接该微控制单元以接收该第一控制信号的控制端，及

第二电阻器，电连接在该第二晶体管的该第二端与该控制端间。

6.根据权利要求5所述的电源供应装置，其特征在于：所述第一晶体管及第二晶体管各自为双极性晶体管，且该防漏电单元还包括第三电阻器，该第三电阻器具有一个电连接该微控制单元以接收该第一控制信号的第一端，及一个电连接该第二晶体管的该控制端的第二端。

7.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于：该防漏电单元包括

电阻器，具有一个电连接该微控制单元以接收该第一控制信号的第一端，及一个第二端，及

光电耦合器，包括电连接在该电阻器的该第二端与地间的发光二极管，及电连接在该电池单元与该微控制单元间并提供该电压信号的光敏晶体管。

8.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，还包含：

电阻器，具有一个电连接该微控制单元的第一端，及一个第二端，及

发光二极管，具有一个电连接该电阻器的该第二端的阳极，及一个接地的阴极，

当该微控制单元接收到该直流输入电压时，该微控制单元还根据该直流输入电压、该电压信号及该默认参考电压产生一个第一驱动信号并输出至该发光二极管，以致该发光二极管根据该第一驱动信号而闪烁发光。

9.根据权利要求8所述的电源供应装置，其特征在于：当该微控制单元接收到该电池电压时，该微控制单元还根据该电池电压产生一个第二驱动信号并输出至该发光二极管，以致该发光二极管根据该第二驱动信号而持续发光。

10.根据权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该微控制单元还根据该直流输入电压及该电池电压二者中的一者产生一个第二控制信号，且该电源供应装置还包含：

高压产生单元，电连接该电池单元的该第一端及该微控制单元以分别接收该电池电压及该第二控制信号，该高压产生单元于接收到该电池电压时，根据该电池电压及该第二控制信号产生一个直流输出电压，且包括

变压器，包括一个初级绕组及一个次级绕组，所述初级绕组及次级绕组中的每一者具有一个第一端及一个第二端，该初级绕组的该第一端电连接该电池单元的该第一端以接收该电池电压，当该初级绕组的该第一端接收到该电池电压时，该变压器根据该电池电压于该次级绕组产生一个高压的输出电压，

电容器，电连接在该初级绕组的该第一端与地间，

晶体管，具有一个电连接该初级绕组的该第二端的第一端、一个接地的第二端，及一个电连接该微控制单元以接收该第二控制信号的控制端，及

电压倍增器，电连接该次级绕组的所述第一端及第二端以接收该高压的输出电压，并根据该高压的输出电压产生该直流输出电压。

Images