CN204967364U - 一种可调节电流的充电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可调节电流的充电保护电路，包括用于供外部设备充电的充电模块以及调节充电电流的电流调节模块，充电模块包括充电芯片U1以及连接充电芯片U1的外部电路，电流调节模块则通过对充电器DP引脚电压的判断从而识别充电设备，进一步通过充电芯片U1控制输出的充电电流，达到调节充电电流的作用，本实用新型通过提供了一种可调节电流的充电保护电路，可以根据充电设备所能提供的最大充电电流自动调节输出电流，让充电设备可以长时间稳定工作，避免发热、断路以及起火的安全隐患。

Description

一种可调节电流的充电保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路,具体是指一种可调节电流的充电保护电路。

背景技术

随着移动电子产品的大量普及，智能手机和平板电脑基本都是随处可见，因为智能手机和平板电脑的使用能给人们的生活带来极大的方便，所以人们对于这些移动电子产品的依赖性也越来越强，作为与这些移动电子产品紧密相关的充电器产业，其日益需求和产品功能也需要加快发展。

通常，大多数的移动电子产品的充电电流是固定的，而充电器因为规格不通，所能提供的输出电流的范围也互不相同，但是大多数充电器在对移动电子产品进行充电时都有一个输出电流的固定值，所以充电器一般都和相应的移动电子产品一一对应，如果用一个输出电流低于所需充电的移动电子产品充电电流的充电器对该移动电子产品进行充电的话，充电器就会超负荷工作，从而导致发热、短路甚至起火的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种可调节电流的充电保护电路，可以自动识别充电设备，根据充电设备所能提供的最大充电电流自动调节输出电流，让充电设备可以长时间稳定工作，避免发热、断路以及起火的安全隐患。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种可调节电流的充电保护电路，包括用于供外部设备充电的充电模块以及调节充电电流的电流调节模块，充电模块包括充电芯片U1以及连接充电芯片U1的外部电路，电流调节模块包括电压比较器L1、三极管Q4、三极管Q6、电阻R181、电阻R24、电阻R26、电阻R27以及电阻R21，电阻181的一端连接充电器的DP引脚，另一端连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端连接电压比较器L1的同相输入端，电阻R27的一端连接外部电源，另一端连接电压比较器L1的反相输入端，电压比较器L1的输出端通过电阻R26连接三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R21连接充电芯片U1的ISET引脚，三极管Q4的发射极连接三极管Q6的发射极。电压比较器L1用于判断充电器的DP引脚电压，从而根据判断结果输出高电压或者低电压至充电芯片U1的ISET引脚，进而通过充电芯片U1的ISET引脚控制充电模块的输出电流，达到调节充电电流的目的。

进一步的，所述电流调节模块还包括电阻R28、电阻R229、电容C22以及电容C24，电阻R28的一端连接所述电压比较器L1的反相输入端，另一端接地，电容C22的一端连接所述电压比较器L1的反相输入端，另一端接地，电容C24的一端连接所述电压比较器L1的同相输入端，另一端接地，所述电压比较器L1的电源端通过电阻R229连接所述外部电源。R28对进入所述电压比较器L1的反相输入端的所述外部电源起到了分流的作用，保护电路；电容C22以及电容C24均是对进入所述电压比较器L1的反相输入端的所述外部电源进行滤波，过滤掉交流高频成分；电阻R229则是对所述外部电源的输出电压进行降压，把降压后的电压输入到所述电压比较器L1的电源端。上述元件均对电路起到了保护作用，使电路可以稳定工作。

进一步的，所述电流调节模块还包括电容C23、电阻R29以及电阻R20，所述充电模块还包括电阻R16，电容C23的一端连接所述三极管Q6的基极，另一端接地，电阻R29的一端连接所述三极管Q6的基极，另一端接地，电阻R20的一端连接所述三极管Q6的集电极，另一端通过电阻R16连接所述充电芯片U1的TS引脚。电容C23对所述电压比较器L1输出的高电压或者低电压进行滤波，过滤掉交流高频成分；电阻R29对所述电压比较器L1输出的高电压或者低电压进行分流，特别是输出为高电压时，分流作用尤为重要。通过电容C23和电阻R29的作用，可以使所述电压比较器L1输出的高电压或者低电压准确且稳定地输出到所述三极管Q4。

进一步的，所述电流调节模块还包括电阻R18、电阻R22、电容C18、电容C19以及电容C20，电阻C22的一端连接所述充电芯片U1的ISET引脚，另一端接地，电阻R18的一端、电容C18的一端、电容C19的一端以及电容C20的一端均连接所述充电芯片U1的VREF引脚，电阻R18的另一端以及电容C18的另一端均连接所述充电芯片U1的ISET引脚，电容C19的另一端以及电容C20的另一端均接地。电阻R18对所述充电芯片U1的VREF引脚输出的参考电压进行降压，电容C18则对所述充电芯片U1的VREF引脚和ISET引脚的输出进行干扰信号的滤除，电容C19以及电容C20均是对所述充电芯片U1的VREF引脚输出的参考电压进行高频成分的滤除。通过上述元件，可以使充电模块输出的充电电压和充电电流更加稳定并更趋近于外部充电产品的需求值。

本实用新型相比现有技术具有以下的优点以及有益效果：

本实用新型通过提供一种可调节电流的充电保护电路，通过利用电压比较器对充电设备DP引脚电压的对比，从而控制充电芯片U1的ISET引脚对地电阻的大小，进而调节充电电流，并且在保护电路设置多个电阻和电容，电阻可以用于限流和分压的作用，电容用于过滤高频信号和干扰信号，以此保证电路的稳定，最终达到可以根据充电设备自动调整充电电流以及让充电设备长时间稳定工作的有益效果，避免了发热、短路以及起火等安全隐患。

附图说明

图1为可调节电流的充电保护电路的功能流程图；

图2为可调节电流的充电保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

根据图1所示，一种可调节电流的充电保护电路，包括用于供外部设备充电的充电模块以及调节充电电流的电流调节模块，充电模块包括充电芯片U1以及连接充电芯片U1的外部电路，电流调节模块包括电压比较器L1、三极管Q4、三极管Q6、电阻R181、电阻R24、电阻R26、电阻R27以及电阻R21，电阻181的一端连接充电器的DP引脚，另一端连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端连接电压比较器L1的同相输入端，电阻R27的一端连接外部电源，另一端连接电压比较器L1的反相输入端，电压比较器L1的输出端通过电阻R26连接三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R21连接充电芯片U1的ISET引脚，三极管Q4的发射极连接三极管Q6的发射极。在该实施例中，外部电源优选为5V，充电芯片U1是根据ISET引脚的对地电阻的大小实现自动调整输出电流，电压比较器L1用于比较充电器的DP引脚。

同时，所述电流调节模块还包括电阻R28、电阻R229、电容C22以及电容C24，电阻R28的一端连接所述电压比较器L1的反相输入端，另一端接地，电容C22的一端连接所述电压比较器L1的反相输入端，另一端接地，电容C24的一端连接所述电压比较器L1的同相输入端，另一端接地，所述电压比较器L1的电源端通过电阻R229连接所述外部电源，R28对进入所述电压比较器L1的反相输入端的所述外部电源起到了分流的作用，保护电路；电容C22以及电容C24均是对进入所述电压比较器L1的反相输入端的所述外部电源进行滤波，过滤掉交流高频成分；电阻R229对所述外部电源的输出电压进行降压，把降压后的电压输入到所述电压比较器L1的电源端，电压比较器L1的接地端接地。

作为优选，所述电流调节模块还包括电容C23、电阻R29以及电阻R20，所述充电模块还包括电阻R16，电容C23的一端连接所述三极管Q6的基极，另一端接地，电阻R29的一端连接所述三极管Q6的基极，另一端接地，电阻R20的一端连接所述三极管Q6的集电极，另一端通过电阻R16连接所述充电芯片U1的TS引脚。

作为优选，所述电流调节模块还包括电阻R18、电阻R22、电容C18、电容C19以及电容C20，电阻C22的一端连接所述充电芯片U1的ISET引脚，另一端接地，电阻R18的一端、电容C18的一端、电容C19的一端以及电容C20的一端均连接所述充电芯片U1的VREF引脚，电阻R18的另一端以及电容C18的另一端均连接所述充电芯片U1的ISET引脚，电容C19的另一端以及电容C20的另一端均接地。

参照图1，该电路的工作原理如下：

首先，利用所述电压比较器L1来比较充电器的DP引脚电压，目前充电器DP引脚的电压都是相对固定的，但是不同类型的充电器DP引脚的电压基本互不相同，在该实施例中，对比电压设为2.5V，充电器的DP引脚电压通过所述电阻R171以及所述电阻R24的降压后进入所述电压比较器L1的同相输入端与对比电压进行比较，当充电器的DP引脚电压大于2.5V时，所述电压比较器L1翻转，在输出端输出一个低电平，低电平通过所述电阻R26的降压、所述电容C23的滤波以及所述电阻R29的分流后进入所述三极管Q6的基极，此时所述三极管Q6的基极电压小于发射极电压，即发射结反偏，导致所述三极管Q6不导通，所述三极管Q4发射极接地，所述充电芯片U1的ISET引脚的对地电阻为所述电阻R21以及所述电阻R22，所述电阻R21与所述电阻R22并联，此时输出电流即充电电流为2A；当充电器的DP引脚电压小于2.5V时，所述电压比较器L1的状态不变，在输出端输出一个高电平，高电平通过所述电阻R26的降压、所述电容C23的滤波以及所述电阻R29的分流后进入所述三极管Q6的基极，由于此时所述三极管Q6的发射极接地，因此所述三极管Q6的集电极输出低电平进入所述三极管Q4的基极，导致所述三极管Q4的发射结反偏，所述三极管Q4不导通，此时所述充电芯片U1的ISET引脚的对地电阻为所述电阻R22，输出电流即充电电流为1A。根据上述做法，便可实现通过判断充电器的DP引脚自动调整充电电流。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种可调节电流的充电保护电路，其特征在于：包括用于供外部设备充电的充电模块以及用于调节充电电流的电流调节模块，充电模块包括充电芯片U1，电流调节模块包括电压比较器L1、三极管Q4、三极管Q6、电阻R181、电阻R24、电阻R26、电阻R27以及电阻R21，电阻181的一端连接充电器的DP引脚，另一端连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端连接电压比较器L1的同相输入端，电阻R27的一端连接外部电源，另一端连接电压比较器L1的反相输入端，电压比较器L1的输出端通过电阻R26连接三极管Q6的基极，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极通过电阻R21连接充电芯片U1的ISET引脚，三极管Q4的发射极连接三极管Q6的发射极。

2.根据权利要求1所述的可调节电流的充电保护电路，其特征在于：所述电流调节模块还包括电阻R28、电阻R229、电容C22以及电容C24，电阻R28的一端连接所述电压比较器L1的反相输入端，另一端接地；电容C22的一端连接所述电压比较器L1的反相输入端，另一端接地；电容C24的一端连接所述电压比较器L1的同相输入端，另一端接地；所述电压比较器L1的电源端通过电阻R229连接所述外部电源。

3.根据权利要求2所述的可调节电流的充电保护电路，其特征在于：所述电流调节模块还包括电容C23、电阻R29以及电阻R20，所述充电模块还包括电阻R16，电容C23的一端连接所述三极管Q6的基极，另一端接地；电阻R29的一端连接所述三极管Q6的基极，另一端接地；电阻R20的一端连接所述三极管Q6的集电极，另一端通过电阻R16连接所述充电芯片U1的TS引脚。

4.根据权利要求3所述的可调节电流的充电保护电路，其特征在于：所述电流调节模块还包括电阻R18、电阻R22、电容C18、电容C19以及电容C20，电阻C22的一端连接所述充电芯片U1的ISET引脚，另一端接地；电阻R18的一端、电容C18的一端、电容C19的一端以及电容C20的一端均连接所述充电芯片U1的VREF引脚，电阻R18的另一端以及电容C18的另一端均连接所述充电芯片U1的ISET引脚，电容C19的另一端以及电容C20的另一端均接地。