CN207732636U - 供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种供电装置，属于电子产品领域。所述供电装置包括电源输入端、电压转换模块、电源控制模块、电源输出端以及保护模块，通过电源控制模块根据负载工作所需的电压的大小产生控制信号，电源转换模块根据控制信号将电源输入端输入电压转换为负载工作所需的电压，以输出电压至电源输出端，从而与负载工作所需的电压匹配，检测模块根据控制信号检测电源输出端的电压是否为负载工作所需的电压，断电模块在电源输出端的电压不是负载工作所需电压时，切断电源输出端对负载的供电，从而可在负载由供电装置的电源输出端输出的电压为过高或过低时，通过断电模块自动断电，保证负载在电压过高或过低时防止被烧坏，提高了负载的安全性。

Description

供电装置

技术领域

本实用新型涉及电子产品领域，具体而言，涉及一种供电装置。

背景技术

现有的电子产品由于各自其工作的电压不同而需要使用不同的电压转换器将输入电压进行转换后使用，以免影响负载的正常工作，甚至烧坏负载。但是现有用户出门都需要带多种电子产品，每种电子产品需配备一种适配器来进行充电，这给用户的出行和使用带来了极大的不便，并且若用户在选择错误的适配器给某个电子产品进行充电时，还可能由于电压不匹配，给电子产品带来一定程度的损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种供电装置，其能够改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种供电装置，所述供电装置包括电源输入端、电压转换模块、电源控制模块、电源输出端以及保护模块，所述电源输入端与所述电压转换模块连接，所述电压转换模块与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块与所述电源输出端连接，所述电源输出端用于与负载供电端连接，所述保护模块与所述电源输出端、所述电源控制模块连接，所述保护模块包括检测模块以及断电模块，所述检测模块与所述断电模块连接；所述电源控制模块，用于根据负载工作所需的电压的大小产生一控制信号；所述电压转换模块，用于根据所述控制信号将所述电源输入端输入的电压转换为所述负载工作所需的电压，以输出所述电压至所述电源输出端；所述检测模块，用于根据所述控制信号检测所述电源输出端的电压是否为所述负载工作所需的电压；所述断电模块，用于在所述电源输出端的电压不是所述负载工作所需的电压时，切断所述电源输出端对所述负载的供电。

在本实用新型较佳的实施例中，所述断电模块包括第一输入电路、第一与非门电路、第二输入电路、第二与非门电路，所述第一输入电路与所述第一与非门电路连接，所述第一与非门电路与所述第二与非门电路连接，所述第二输入电路与所述第二与非门电路连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述保护模块还包括警示模块，所述警示模块与所述检测模块连接，所述警示模块用于在所述检测模块检测到所述电源输出端的电压不是所述负载工作所需的电压时，发出警示信息。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电压转换模块包括至少两个电压转换电路，所述电源输出端包括至少两个输出接口，所述至少两个电压转换电路为不同稳压电路，以输出至少两路不同的电压，一个电压转换电路与一个输出接口连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述供电装置还包括保护件，所述保护件套设于所述至少两个电压转换电路上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述保护件根据所述至少两个电压转换电路输出的电压不同，对应设置成不同的颜色。

在本实用新型较佳的实施例中，所述保护件上设有相应的文字提示或图案标识。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电压转换模块为一电感式的电压转换电路。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电压转换模块为一电容式的电压转换电路。

在本实用新型较佳的实施例中，所述电压转换模块为低压差线性稳压器LDO。

本实用新型实施例的有益效果是：

本实用新型实施例提供一种供电装置，所述供电装置包括电源输入端、电压转换模块、电源控制模块、电源输出端以及保护模块，通过电源控制模块根据负载工作所需的电压的大小产生一控制信号，电源转换模块根据所述控制信号将所述电源输入端输入的电压转换为所述负载工作所需的电压，以输出所述电压至所述电源输出端，从而与负载工作所需的电压匹配，检测模块根据所述控制信号检测所述电源输出端的电压是否为所述负载工作所需的电压，断电模块在所述电源输出端的电压不是所述负载工作所需的电压时，切断所述电源输出端对所述负载的供电，从而可在负载由供电装置的电源输出端输出的电压为过高或过低时，通过断电模块自动断电，进而保证负载在电压过高或过低时防止被烧坏，大大提高了负载的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种供电装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电压转换模块的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种断电模块的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种供电装置的结构框图。

图标：100-供电装置；110-电源输入端；120-电压转换模块；130-电源控制模块；140-电源输出端；150-保护模块；152-检测模块；154-断电模块；1542-第一输入电路；1544-第一与非门电路；1546-第二输入电路；1548-第二与非门电路；156-警示模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1，图1为本实用新型实施例提供的一种供电装置100的结构框图，所述供电装置100包括电源输入端110、电压转换模块120、电源控制模块130、电源输出端140以及保护模块150，所述电源输入端110与所述电压转换模块120连接，所述电压转换模块120与所述电源控制模块130连接，所述电源控制模块130与所述电源输出端140连接，所述电源输出端140用于与负载供电端连接，所述保护模块150与所述电源输出端140、所述电源控制模块130连接，所述保护模块150包括检测模块152以及断电模块154，所述检测模块152与所述电源控制模块130连接，所述检测模块152、所述断电模块154均与所述电源输出端140连接，所述检测模块152与所述断电模块154连接。

所述电源控制模块130，用于根据负载工作所需的电压的大小产生一控制信号。

当负载该与供电装置100的电源输出端140连接时，电源控制模块130在检测到该负载与电源输出端140连接后，自动读取负载工作所需的电压，例如，当该供电装置100与笔记本电脑连接时，电源控制模块130获取到笔记本电脑工作所需的电压，然后根据该电压产生一控制信号，该控制信号为一携带有负载工作所需的电压大小的电信号，电源控制模块130将该电信号传输至电压转换模块120。

作为一种方式，该电源控制模块130可以为一种集成电路芯片，具有信号的处理能力的处理器。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述电压转换模块120，用于根据所述控制信号将所述电源输入端110输入的电压转换为所述负载工作所需的电压，以输出所述电压至所述电源输出端140。

所述电压转换模块120在接收到电源控制模块130发送的控制信号后，获取该控制信号中携带的电压，将电源输入端110的电压转换为该电压，以输出至电源输出端140，由电源输出端140输出至负载。

作为一种方式，所述电压转换模块120可以包括至少两个电压转换电路，所述电源输出端140包括至少两个输出接口，所述至少两个电压转换电路为不同稳压电压，以输出至少两路不同的电压，一个电压转换电路与一个输出接口连接，由此，每个电压转换电路可以与一个输出接口连接，从而该供电装置100可连接多个负载，若用户在外出携带了多个用电设备，即负载，比如个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、智能手机、可穿戴设备等可被充电设备，则可只需携带这一个的供电装置100即可同时为多个负载充电了，为用户提供了很大的便利。

作为一种方式，所述电压转换模块120为一电容式的电压转换电路，或者为一电感式的电压转换电路。

作为一种方式，所述电压转换模块120还可以为低压差线性稳压器LDO，LDO是一种线性稳压器，使用在其线性区域内运行的晶体管或场效应管，从应用的输入电压减去超额的电压，以此产生经过调节的电压，从而匹配负载工作所需的电压。

请参照图2，该电压转换模块120可以为图2所示的电路设计，其VOUT端接电压输入端以及电源控制模块130，VIN端接电源输出端140。

另外，为了防止电源输出端140输出的电压高于或低于负载工作所需的电压，由此给负载带来一定的损害，所述检测模块152，用于检测所述电源输出端140的电压是否为所述负载工作所需的电压。

检测模块152用于检测电源输出端140的电压，所述电源控制模块130将携带有负载的电压的控制信号发送至该检测模块152，检测模块152获取到负载的电话，并根据所述控制信号检测电源输出端140的电压，在判断电源输出端140的电压是否为所述负载工作所需的电压。

作为一种方式，该检测模块152可包括用于电压检测的电压检测电路以及用于电压比较的比较电路。

检测模块152可以输出一检测信号发送至断电模块154，如在所述电源输出端140的电压不为所述负载工作所需的电压时，输出高电平的检测信号输出至断电模块154，在所述电源输出端140的电压为所述负载工作所需的电压时，输出低电平的检测信号输出至断电模块154，由此，断电模块154可根据检测信号来判断是否切断所述电源输出端140对所述负载的供电。

所述断电模块154，用于在所述电源输出端140的电压不为所述负载工作所需的电压时，切断所述电源输出端140对所述负载的供电。

请参照图3，图3为本实用新型实施例提供一种断电模块154的电路原理图，所述断电模块154包括第一输入电路1542、第一与非门电路1544、第二输入电路1546、第二与非门电路1548，所述第一输入电路1542与所述第一与非门电路1544连接，所述第一与非门电路1544与所述第二与非门电路1548连接，所述第二输入电路1546与所述第二与非门电路1548连接。

第一输入电路1542用于获取检测模块152发送的检测信号，并将检测信号放大之后输出至第一与非门电路1544。第一输入电路1542包括第一端口P1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一比较放大器U1以及三端稳压器U2。

第一端口P1能够接收检测信号。第一端口P1与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与所述电源输出端140连接。第一电容C1的一端与第一电阻R1的一端连接，而第一电容C1的另一端接地形成滤波和稳压。第一比较放大器U1的正向输入端与第一端口P1连接以获取电源输出端140输出的待检测电信号。第一比较放大器U1的反向输入端与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与所述电源输入端110连接。第一比较放大器U1的反向输入端分别与三端稳压器U2的阴极端和参考电压端连接，而三端稳压器U2的阳极端接地。作为一种实施方式，通过第二电阻R2的分压，以及通过三端稳压器U2的稳压以使第一比较放大器U1的反向输入端能够获取适配的工作电压。第一比较放大器U1的反向输入端还与第二电容C2的一端连接，而第二电容C2的另一端接地形成滤波和稳压。第一比较放大器U1正向供电电源端与电源输入端110连接，而第一比较放大器U1的正向供电电源端还与第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端接地形成滤波和稳压。第一比较放大器U1的反向供电电源端接地，而第一比较放大器U1的输出端与第一与非门U3电路连接。通过第一比较放大器U1的连接方式，便能够将第一端口P1输入的待检测电信号进行比较放大，并将放大后的待检测电信号输出。

第一与非门电路1544包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4以及第一与非门U3。

所述第三电阻R3的一端、所述第四电阻R4的一端、所述第五电阻R5的一端均与所述第一比较放大器U1的输出端连接，所述第三电阻R3的的另一端与所述电源输出端140连接，所述第四电阻R4的另一端设有第一连接端口a，所述电源控制模块130可获取该第一连接端口a的检测信号；该第一端口P1与电源控制模块130连接；所述第五电阻R5的另一端与所述第一与非门U3的输入端连接，所述第一与非门U3的供电端分别与所述第四电容C4的一端、所述电源输出端140连接，从而第一与非门U3能够获取输入的待检测电信号。所述第四电容C4的另一端接地形成滤波和稳压，所述第一与非门U3的控制端设有第二连接端口b，该第二连接端口b也与所述电源控制模块130连接，第二连接端口b用于获取所述电源控制模块130输入的控制信号，作为第一与非门U3的控制端的输入，所述第一与非门U3的接地端接地，所述第一与非门U3的输出端与所述第二与非门电路1548连接，进而第二非门电路能够获取第一与非门电路1544输出的脉冲信号。

第二输入电路1546用于获取电源输出端140输入负载的待检测电信号，包括第二端口P2、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、二极管D1、第五电容C5以及三极管Q1。

第二端口P2能够获取电源输出端140的输出的待检测电信号。所述第二端口P2与所述第五电容C5的一端连接，所述第五电容C5的另一端与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与所述三极管Q1的基极连接，所述三级管的基极还分别与所述第七电阻R7的一端、所述二极管D1的阴极连接，所述第七电阻R7的另一端与所述二极管D1的阳极均与所述三极管Q1的发射极连接并接地，以使二极管D1对电路形成嵌位作用。所述三极管Q1的集电极分别与所述第八电阻R8的一端、所述第九电阻R9的一端连接，所述第八电阻R8的另一端与所述电源输出端140连接，以使第一三极管Q1的能够获取工作电源。所述第九电阻R9的另一端与所述第二与非门电路1548连接，从而便能够将获取的待检测电信号输出到第二与非门电路1548。

第二与非门电路1548包括第六电容C6与第二与非门U4，所述第九电阻R9的另一端与所述第二与非门U4的输入端连接，所述第一与非门U3的输出端与所述第二与非门U4的控制端连接，所述第二与非门U4的供电端分别与所述第六电容C6的一端、所述电源输出端140连接，所述第六电容C6的另一端接地形成滤波和稳压，所述第二与非门U4的接地端接地，所述第二与非门U4的输出端设有第三连接端口c，该第三连接端口c用于连接充电器内需要供电的负载电路。作为一种实施方式，初始状态下，第二与非门U4的控制端为低电平，从而初始状态下的第二与非门U4输出高电平。

当第一与非门U3的输入端的检测信号为高电平时，即所述电源输出端140的电压不为所述负载工作所需的电压，则电源控制模块130控制第一与非门U3的控制端输入低电平，那么第一与非门U3的输出端就为高电平，作为第二与非门U4的控制端的输入，当第二与非门U4的输入端输入的待检测电信号为高电平时，则第二与非门U4的输出端为低电平，从而切断所述电源输出端140对所述负载的供电；当第一与非门U3的输入端的检测信号为低电平时，即所述电源输出端140的电压为所述负载工作所需的电压，则电源控制模块130控制第一与非门U3的控制端输入低电平或高电平，那么第一与非门U3的输出端就为高电平，作为第二与非门U4的控制端的输入，当第二与非门U4的输入端输入的待检测信号为低电平时，则第二与非门U4的输出端为高电平，从而不切断所述电源输出端140对所述负载的供电。

由保护模块150对负载的供电进行保护，从而可在电源输出端140输出的电压不是负载工作所需的电压时，通过断电模块154切断所述电源输出端140对负载的供电，从而可以保证负载接入欠压或过压的电源时造成损坏，大大提高了负载的安全性。

请参照图4，所述保护模块150还包括警示模块156，所述警示模块156与所述检测模块152连接，所述警示模块156用于在所述检测模块152检测到所述电源输出端140的电压不为所述负载工作所需的电压时，发出警示信息，由此可在输出的电压不为负载的电压时，向用户发出提示，从而用户可以及时切断电压，保护负载的安全。

作为一种方式，所述警示模块156可以是一蜂鸣器，蜂鸣器是一种小型化的电声器件，按工作原理可以分为压电式和电磁式两大类。压电式蜂鸣器采用雅典陶瓷片制成，当给压电陶瓷片加以音频信号时，在逆压电效应的作用下，陶瓷片将随音频信号的频率发上机械振动，从而发出声音。电磁式蜂鸣器的内部由磁铁、线圈和振动膜片等组成，当音频电流流过线圈时，线圈产生磁场，振动膜片则以音频信号相同的周期被吸合和释放，从而产生机械振动，并在共鸣腔的作用下发出声响。在本实施例中，可根据需要选择合适的蜂鸣器即可，该蜂鸣器的设计可基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列或CPLD(Complex Programmable Logic Device)，即复杂可编程逻辑器件进行设计。

所述供电装置100还包括保护件(图未示出)，该保护件可套设于电压转换模块120、电源控制模块130、电源输入端110、电源输出端140等，所述保护见可以为橡胶或塑料等绝缘物体，以避免所述电压转换模块120、电源控制模块130、电源输入端110、电源输出端140等遭受灰尘、汗渍、水汽等外界杂质的侵害，并可在使用时防止漏电。

此外，为了更好地区分出输出不同电压的电压转换电路，所述保护件可根据所述电源转换电路的输出电压设置为不同颜色，如当所述第一电压转换电路与第二电压转换电路输出的电压不同时，可将第一电压保护电路的保护件设置为红色，将第二电压转换电路的保护件设置为黄色或其他颜色组合，从而用户可以根据颜色区分不然的电压转换电路和输出电压，防止使用时出错，防止工作电压较低的电子产品接收到较高的电压，导致电路烧毁的问题。

需要说明的是，在本实用新型的实施例中，所述第一电压转换电路、第二电压转换电路及其他电压转换电路上的保护件还可设置有相应的文字提示或图案标识，如在保护件上设置输出电压值的文字提示或图案标识等，因此，用户可以根据这些文字提示或图案标识简单快捷地区分不同的电压转换电路，防止使用时出错。

综上所述，本实用新型实施例提供一种供电装置100，所述供电装置100包括电源输入端110、电压转换模块120、电源控制模块130、电源输出端140以及保护模块150，通过电源控制模块130根据负载工作所需的电压的大小产生一控制信号，电源转换模块根据所述控制信号将所述电源输入端110输入的电压转换为所述负载工作所需的电压，以输出所述电压至所述电源输出端140，从而与负载工作所需的电压匹配，检测模块152根据所述控制信号检测所述电源输出端140的电压是否为所述负载工作所需的电压，断电模块154在所述电源输出端140的电压不是所述负载工作所需的电压时，切断所述电源输出端140对所述负载的供电，从而可在负载由供电装置100的电源输出端140输出的电压为过高或过低时，通过断电模块154自动断电，进而保证负载在电压过高或过低时防止被烧坏，大大提高了负载的安全性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电装置，其特征在于，所述供电装置包括电源输入端、电压转换模块、电源控制模块、电源输出端以及保护模块，所述电源输入端与所述电压转换模块连接，所述电压转换模块与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块与所述电源输出端连接，所述电源输出端用于与负载供电端连接，所述保护模块与所述电源输出端、所述电源控制模块连接，所述保护模块包括检测模块以及断电模块，所述检测模块与所述断电模块连接；

所述电源控制模块，用于根据负载工作所需的电压的大小产生一控制信号；

所述电压转换模块，用于根据所述控制信号将所述电源输入端输入的电压转换为所述负载工作所需的电压，以输出所述电压至所述电源输出端；

所述检测模块，用于根据所述控制信号检测所述电源输出端的电压是否为所述负载工作所需的电压；

所述断电模块，用于在所述电源输出端的电压不是所述负载工作所需的电压时，切断所述电源输出端对所述负载的供电。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述断电模块包括第一输入电路、第一与非门电路、第二输入电路、第二与非门电路，所述第一输入电路与所述第一与非门电路连接，所述第一与非门电路与所述第二与非门电路连接，所述第二输入电路与所述第二与非门电路连接。

3.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述保护模块还包括警示模块，所述警示模块与所述检测模块连接，所述警示模块用于在所述检测模块检测到所述电源输出端的电压不是所述负载工作所需的电压时，发出警示信息。

4.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述电压转换模块包括至少两个电压转换电路，所述电源输出端包括至少两个输出接口，所述至少两个电压转换电路为不同稳压电路，以输出至少两路不同的电压，一个电压转换电路与一个输出接口连接。

5.根据权利要求4所述的供电装置，其特征在于，所述供电装置还包括保护件，所述保护件套设于所述至少两个电压转换电路上。

6.根据权利要求5所述的供电装置，其特征在于，所述保护件根据所述至少两个电压转换电路输出的电压不同，对应设置成不同的颜色。

7.根据权利要求5或6任一所述的供电装置，其特征在于，所述保护件上设有相应的文字提示或图案标识。

8.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述电压转换模块为一电感式的电压转换电路。

9.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述电压转换模块为一电容式的电压转换电路。

10.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述电压转换模块为低压差线性稳压器LDO。