CN202034815U

CN202034815U - 一种充电装置

Info

Publication number: CN202034815U
Application number: CN2011201123231U
Authority: CN
Inventors: 张友专
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2021-04-15

Abstract

本实用新型公开了一种充电装置，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路；其中，涓流预充电电路和恒流充电电路分别与外接电源端口相连，电压获取电路与恒流恒压充电电路相连，保护电路与电压获取电路相连，驱动电路与恒流恒压电路相连，同时与电压获取电路相连，给电压获取电路提供驱动。本实用新型可以方便地给终端进行充电。

Description

一种充电装置

技术领域

本实用新型涉及电子领域，特别涉及一种充电装置。

背景技术

以手机为代表的数码产品已经成为人们必备的工具。手机及其他数码产品配送的充电装置通常是直充，即通过市电220V的电源对手机等数码产品的电池进行充电，限制了手机及其他数码产品充电的使用范围，特别是在外出时，或处于非220V供电区域时，采用配送的充电装置无法给数码产品充电，将会给生活工作带来诸多不便，甚至造成不必要的经济损失。

实用新型内容

本实用新型提供了一种充电装置，能方便地给终端充电。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一方面，本实用新型公开了一种充电装置，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路；

其中，所述涓流预充电电路和恒流恒压充电电路分别与所述外接电源端口相连，所述电压获取电路与恒流恒压充电电路相连，所述保护电路与所述电压获取电路相连，所述驱动电路与所述恒流电路相连，同时与所述电压获取电路相连，给所述电压获取电路提供驱动。

上述的充电装置的一个实施例中，还包括识别电路和输出端口，所述识别电路与所述输出端口相连，所述输出端口连接终端，所述识别电路提供识别信号及充电电压。

上述的充电装置的一个实施例中，还包括输出电压调节电路，所述输出电压调节电路与所述恒流恒压充电电路相连，同时与所述输出端口相连，根据需求调节充电电压的大小。

上述的充电装置的一个实施例中，还包括触摸电路，所述触摸电路与所述电压获取电路、指示电路及恒流恒压充电电路相连，所述触摸电路产生触摸信号，打开或关断所述电压获取电路及所述指示电路。

上述的充电装置的一个实施例中，还包括指示电路，所述指示电路与所述驱动电路、电压获取电路相连，所述指示电路在所述驱动电路的驱动下，根据所述电压获取电路的输出显示当前终端电压。

上述的充电装置的一个实施例中，所述涓流预充电电路包括二极管D5，所述二极管D5的正极与所述外接电源端口相连，负极与所述恒流恒压充电电路相连；

所述恒流恒压充电电路包括二极管D6、二极管D15、发光二极管D7、以及蓄电池U2，其中，所述二极管D6的正极与所述外接电源端口相连，负极与所述蓄电池U2的VCC端相连，所述发光二极管D7的正极与所述蓄电池U2的CHRG端相连，负极接地；所述蓄电池U2的BAT端、地端和PROG端接地，所述二极管D15的正极与二极管D6的正极相连，负极连接至触摸电路；

所述电压获取电路包括基准电压产生器U1、比较器U3以及串联支路，其中串联支路由电阻R11、电阻R9、电阻R10、电阻R19、电阻R20，电阻R21依次串联组成；所述串联支路的一端与比较器U3的第一端相连，同时与所述基准电压产生器U1的VERF端相连，所述串联支路的另一端与比较器U3的第二端相连；串联支路内，电阻R11的一端与比较器U3的第一端相连，另一端与电阻R9相连，电阻R21的一端与比较器U3的第二端相连，另一端与电阻R21相连；电阻R9与电阻R11相连的节点与所述恒流恒压充电电路相连，电阻R9与电阻R10相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF1端相连，电阻R10与电阻R19相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF2端相连，电阻R19与电阻R20相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF3端相连，电阻R20与电阻R21相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF4端相连；所述比较器U3的第一端和第二端短接；

所述保护电路包括保护芯片U5、保护控制开关管Q5、电阻R22、电容C8，所述保护控制开关管Q5的D1端口与D2端口短接，第二端的S1和第三端的S2端口短接并接地，第六端的S2端口与第七端的S2端口短接并接地，G1端与保护芯片U5的第三端相连，G2端与保护芯片U5的第一端相连；所述保护芯片U5的第二端接地，所述保护芯片U5的第四端通过电容C8与所述电压获取电路相连，所述保护芯片U5的第五端通过电阻R22与连接至电阻R11与电阻R9相连的节点，所述保护芯片U5的第六端通过电容C8连接至所述电压获取电路；

所述驱动电路包括NPN三极管Q4，二极管D11，其中，所述二极管D11的正极与所述外接电源端口连接，负极与NPN三极管Q4的基极相连，所述NPN三极管Q4的集电极与所述基准电压产生器U1的地端相连，发射极接地。

上述的充电装置的一个实施例中，所述输出端口包括电压输出端口、第一识别信号输出端口、第二识别信号输出端口；所述识别电路包括依次串联的电阻R12、电阻R23、电阻R24、电阻R15，其中，电阻R12与电阻R15连接的节点连接至所述电压输出端口，电阻R12与电阻R23相连的节点连接至所述第一识别信号输出端口，所述的电阻R15与电阻R24相连的节点连接至所述第二识别信号输出端口，所述电阻R23和电阻R24相连的节点接地。

上述的充电装置的一个实施例中，所述电压调节电路包括稳压二极管D8和内置MOS管升压芯片U6，所述稳压二极管D8的正极与所述内置MOS管升压芯片U6的升压电感LX端相连，所述内置MOS管升压芯片U6的电源端接地，所述内置MOS管升压芯片U6的地端接地。

上述的充电装置的一个实施例中，所述触摸电路包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、PNP三极管Q3、PNP三极管Q15，触摸感应芯片U4，触摸感应点K1，二极管D9、二极管D10，其中，所述NPN三极管Q1的基极连接至所述输出端口的第一端，集电极连接至所述输出端口的第三端，发射极连接至PNP三极管Q2的发射极，PNP三极管Q2的基极连接至PNP三极管Q15的发射极，PNP三极管Q2的集电极接地；PNP三极管Q15的基极与所述恒流恒压充电电路相连；PNP三极管Q3的基极与NPN三极管Q1的基极相连，集电极连接至二极管D10的正极，发射极连接至所述输出端口的第一端；

触摸感应芯片U4的第二端、第四端、第六端接地，第五端与PNP三极管Q2的集电极相连，第一端连接至二极管D9的正极，第三端与所述触摸感应点K1相连；

二极管D9的负极和二极管D10的负极相连，且与所述驱动电路中的二极管D11的负极相连。

上述的充电装置的一个实施例中，所述指示电路包括发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3及发光二极管LED4，其中，发光二极管LED1的正极与基准电压产生器U1的第一输出端相连，发光二极管LED2的正极与基准电压产生器U1的第二输出端相连，发光二极管LED3的正极与基准电压产生器U1的第三输出端相连，发光二极管LED4的正极与基准电压产生器U1的第四输出端相连；发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4的负极分别与基准电压产生器U1的地端相连。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型公开的充电装置，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路；其中，所述涓流预充电电路和恒流恒压充电电路分别与所述外接电源端口相连，所述电压获取电路与恒流恒压充电电路相连，所述保护电路与所述电压获取电路相连，所述驱动电路与所述恒流电路相连，同时与所述电压获取电路相连，给所述电压获取电路提供驱动。本实用新型可以方便地给终端进行充电，同时，充电时提供恒流充电和涓流充电，可以保护终端电池，延长终端电池的使用寿命。

附图说明

图1示例性地描述了本实用新型充电装置的结构框图；

图2示例性地描述了本实用新型充电装置的电路图。

具体实施方式

下面对照附图并结合具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

本实用新型公开了一种充电装置，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路，还包括识别电路和输出端口，输出电压调节电路，触摸电路和指示电路。

实施例一：

如图1所示，本实用新型一个实施例的充电装置，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路，

上述一个实施例的充电装置，还包括识别电路和输出端口，所述识别电路与所述输出端口相连，所述输出端口连接终端，所述识别电路提供识别信号及充电电压。

上述一个实施例的充电装置，还包括输出电压调节电路，所述输出电压调节电路与所述恒流恒压充电电路相连，同时与所述输出端口相连，根据需求调节充电电压的大小。

上述一个实施例的充电装置，还包括触摸电路，所述触摸电路与所述电压获取电路、指示电路及恒流恒压充电电路相连，所述触摸电路产生触摸信号，打开或关断所述电压获取电路及所述指示电路。

上述一个实施例的充电装置，还包括指示电路，所述指示电路与所述驱动电路、电压获取电路相连，所述指示电路在所述驱动电路的驱动下，根据所述电压获取电路的输出显示当前终端电压。

下面具体介绍各电路的电路结构和功能。

本实施例中，终端可以是手机或其他数码产品的电池。

如图2所示，涓流预充电电路包括二极管D5，所述二极管D5的正极与所述外接电源端口相连，负极与所述恒流恒压充电电路相连。

所述恒流恒压充电电路包括二极管D6、二极管D15、发光二极管D7、以及蓄电池U2，其中，所述二极管D6的正极与所述外接电源端口相连，负极与所述蓄电池U2的VCC端相连，所述发光二极管D7的正极与所述蓄电池U2的CHRG端相连，负极接地；所述蓄电池U2的BAT端、地端和PROG端接地，所述二极管D15的正极与二极管D6的正极相连，负极连接至触摸电路。

当连接有待充电的终端时，终端电池电压过低，通过涓流预充电电路有一个很小的涓流电流，对电池预充电，把电池电压充到安全的区域后进入正常充电；或者电池电压快要充满时，通过涓流预充电电路一个很小的涓流电流，把电池没有充满的那部分慢慢的充满，这样，更好的保护了电池，提高了充电的可靠性。

所述电压获取电路包括基准电压产生器U1、比较器U3以及串联支路，其中串联支路由电阻R11、电阻R9、电阻R10、电阻R19、电阻R20，电阻R21依次串联组成；所述串联支路的一端与比较器U3的第一端相连，同时与所述基准电压产生器U1的VERF端相连，所述串联支路的另一端与比较器U3的第二端相连；串联支路内，电阻R11的一端与比较器U3的第一端相连，另一端与电阻R9相连，电阻R21的一端与比较器U3的第二端相连，另一端与电阻R21相连；电阻R9与电阻R11相连的节点与所述恒流恒压充电电路相连，电阻R9与电阻R10相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF1端相连，电阻R10与电阻R19相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF2端相连，电阻R19与电阻R20相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF3端相连，电阻R20与电阻R21相连的节点与所述基准电压产生器U1的VERF4端相连；所述比较器U3的第一端和第二端短接。

电阻R13和触摸感应芯片U4产生精确的电压基准，通过电阻R9、电阻R10、电阻R19、电阻R20、电阻R21分别来设定四个不同的电压设定值，这四个不同的电压值和之前精确的基准电压作比较，通过比较器U3可以得到终端电池电压。

所述保护电路包括保护芯片U5、保护控制开关管Q5、电阻R22、电容C8，所述保护控制开关管Q5的D1端口与D2端口短接，第二端的S1和第三端的S2端口短接并接地，第六端的S2端口与第七端的S2端口短接并接地，G1端与保护芯片U5的第三端相连，G2端与保护芯片U5的第一端相连；所述保护芯片U5的第二端接地，所述保护芯片U5的第四端通过电容C8与所述电压获取电路相连，所述保护芯片U5的第五端通过电阻R22与连接至电阻R11与电阻R9相连的节点，所述保护芯片U5的第六端通过电容C8连接至所述电压获取电路。

当发生过流、短路、欠压、过放、过充等情况时，通过保护芯片U5去控制三极管保护控制开关管Q5，断开电池和本充电装置的电连接，并锁存断开的状态，可有效地保护电池及使用者的安全。

通过再次输入充电来激活解锁，而R18是为防止电池放置过久，电池电量过低，无法解锁，此时慢慢将电池压恢复到可充电和可解锁状态，从而更好的保护了电池，并且进一步提高了电路的安全可靠性；

当有输入充电电压时，三极管Q4导通，驱动电压获取电路和指示电路工作。

所述输出端口包括电压输出端口、第一识别信号输出端口、第二识别信号输出端口；所述识别电路包括依次串联的电阻R12、电阻R23、电阻R24、电阻R15，其中，电阻R12与电阻R15连接的节点连接至所述电压输出端口，电阻R12与电阻R23相连的节点连接至所述第一识别信号输出端口，所述的电阻R15与电阻R24相连的节点连接至所述第二识别信号输出端口，所述电阻R23和电阻R24相连的节点接地。

识别电路给待充电的终端提供识别信号，终端在收到识别信号后，经过确认，开启充电功能，然后才能开始充电。

电压调节电路包括稳压二极管D8和内置MOS管升压芯片U6，所述稳压二极管D8的正极与所述内置MOS管升压芯片U6的升压电感LX端相连，所述内置MOS管升压芯片U6的电源端接地，所述内置MOS管升压芯片U6的地端接地。

电压调节电路可以根据客户的要求来选择输出不同电压，本实施例中提供5.0V，5.2V，5.4V三种电压。

所述触摸电路包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、PNP三极管Q3、PNP三极管Q15，触摸感应芯片U4，触摸感应点K1，二极管D9、二极管D10，其中，所述NPN三极管Q1的基极连接至所述输出端口的第一端，集电极连接至所述输出端口的第三端，发射极连接至PNP三极管Q2的发射极，PNP三极管Q2的基极连接至PNP三极管Q15的发射极，PNP三极管Q2的集电极接地；PNP三极管Q15的基极与所述恒流恒压充电电路相连；PNP三极管Q3的基极与NPN三极管Q1的基极相连，集电极连接至二极管D10的正极，发射极连接至所述输出端口的第一端；

当人手接近TP1的有效距离时，触摸感应芯片U4会在二极管D9的负极会输出高电压，控制三极管Q4开启，打开电压获取电路和指示电路，显示此时终端电池的电量值；若人手离开TP1的有效感应距离后，二极管D9的负极输出低电平，三极管Q4基极在没有二极管D10和二极管D11产生的的控制信号时，将关掉电压获取电路和指示电路。

当有输入电源接入时，输入电压通过二极管D11来控制三极管Q4，开启电压获取电路和指示电路，显示此时被充电池的电量值。

当有输入电源接入时，输入电压通过二极管D15来控制三极管Q15，使Q15处于关断状态，三极管Q2因三极管Q15的关断基极电位变高，三极管Q2关断输出给触摸芯片触摸感应芯片U4的电源。

当有负载输出时，输出端口的第一端KEY端会被拉低，此时三极管Q 3和三极管Q1的基极会被拉低，使三极管Q3导通，三极管Q1关断，输出电压通过三极管Q3、二极管D10来控制三极管Q4，启动电压获取电路和指示电路，显示此时被充电池的电量值；三极管Q1处于关断状态，关断给触摸芯片触摸感应芯片U4的电源。

当因为外界干扰或者其它原因造成触摸感应按键锁住或者误动作时，对其充一下电，或者带上负载放一下电，关掉触摸芯片触摸感应芯片U4的电源，让其重启复位，同时要充放电时关掉了触摸芯片触摸感应芯片U4的电源，减小了功耗又确保了芯片的误动作和一些特殊的情况。

不充电和不放电时，无输入电压，输出端口的第一端KEY端处于高电位，此时，三极管Q 3处于关断状态，三极管Q1处于导通状态，三极管Q15处于导通状态，相连的三极管Q2由于三极管Q15的状态的影响而处于导通状态，VCC就能通过三极管Q1、三极管Q2给触摸芯片触摸感应芯片U4供电，让触摸芯片触摸感应芯片U4处于正常工作状态；此时当有人手接近TP1触摸按键时，触摸芯片触摸感应芯片U4输出一个高电平信号通过二极管D9控制三极管Q4，来启动电压获取电路和指示电路，显示此时被充电池的电量值。

所述指示电路包括发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3及发光二极管LED4，其中，发光二极管LED1的正极与基准电压产生器U1的第一输出端相连，发光二极管LED2的正极与基准电压产生器U1的第二输出端相连，发光二极管LED3的正极与基准电压产生器U1的第三输出端相连，发光二极管LED4的正极与基准电压产生器U1的第四输出端相连；发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4的负极分别与基准电压产生器U1的地端相连。

本实用新型公开的充电装置，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路；其中，所述涓流预充电电路和恒流恒压充电电路分别与所述外接电源端口相连，所述电压获取电路与恒流恒压充电电路相连，所述保护电路与所述电压获取电路相连，所述驱动电路与所述恒流电路相连，同时与所述电压获取电路相连，给所述电压获取电路提供驱动。本实用新型可以方便地给终端进行充电，同时，充电时提供恒流充电和涓流充电，可以保护终端电池，延长终端电池的使用寿命。此外，本实用新型还包含指示电路和触摸电路，能采用触摸的方式，实时显示终端电量，给用户提供了更好的服务。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种充电装置，其特征在于，包含外接电源端口、涓流预充电电路、恒流恒压充电电路、电压获取电路、保护电路以及驱动电路；

2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，还包括识别电路和输出端口，所述识别电路与所述输出端口相连，所述输出端口连接终端，所述识别电路提供识别信号及充电电压。

3.如权利要求2所述的充电装置，其特征在于，还包括输出电压调节电路，所述输出电压调节电路与所述恒流恒压充电电路相连，同时与所述输出端口相连，根据需求调节充电电压的大小。

4.如权利要求3所述的充电装置，其特征在于，还包括触摸电路，所述触摸电路与所述电压获取电路、指示电路及恒流恒压充电电路相连，所述触摸电路产生触摸信号，打开或关断所述电压获取电路及所述指示电路。

5.如权利要求4所述的充电装置，其特征在于，还包括指示电路，所述指示电路与所述驱动电路、电压获取电路相连，所述指示电路在所述驱动电路的驱动下，根据所述电压获取电路的输出显示当前终端电压。

6.如权利要求5所述的充电装置，其特征在于，所述涓流预充电电路包括二极管D5，所述二极管D5的正极与所述外接电源端口相连，负极与所述恒流恒压充电电路相连；

7.如权利要求6所述的充电装置，其特征在于，所述输出端口包括电压输出端口、第一识别信号输出端口、第二识别信号输出端口；所述识别电路包括依次串联的电阻R12、电阻R23、电阻R24、电阻R15，其中，电阻R12与电阻R15连接的节点连接至所述电压输出端口，电阻R12与电阻R23相连的节点连接至所述第一识别信号输出端口，所述的电阻R15与电阻R24相连的节点连接至所述第二识别信号输出端口，所述电阻R23和电阻R24相连的节点接地。

8.如权利要求7所述的充电装置，其特征在于，所述电压调节电路包括稳压二极管D8和内置MOS管升压芯片U6，所述稳压二极管D8的正极与所述内置MOS管升压芯片U6的升压电感LX端相连，所述内置MOS管升压芯片U6的电源端接地，所述内置MOS管升压芯片U6的地端接地。

9.如权利要求8所述的充电装置，其特征在于，所述触摸电路包括NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、PNP三极管Q3、PNP三极管Q15，触摸感应芯片U4，触摸感应点K1，二极管D9、二极管D10，其中，所述NPN三极管Q1的基极连接至所述输出端口的第一端，集电极连接至所述输出端口的第三端，发射极连接至PNP三极管Q2的发射极，PNP三极管Q2的基极连接至NPNPNP三极管Q15的发射极，PNP三极管Q2的集电极接地；NPNPNP三极管Q15的基极与所述恒流恒压充电电路相连；PNP三极管Q3的基极与NPN三极管Q1的基极相连，集电极连接至二极管D10的正极，发射极连接至所述输出端口的第一端；

10.如权利要求9所述的充电装置，其特征在于，所述指示电路包括发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3及发光二极管LED4，其中，发光二极管LED1的正极与基准电压产生器U1的第一输出端相连，发光二极管LED2的正极与基准电压产生器U1的第二输出端相连，发光二极管LED3的正极与基准电压产生器U1的第三输出端相连，发光二极管LED4的正极与基准电压产生器U1的第四输出端相连；发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4的负极分别与基准电压产生器U1的地端相连。