CN209516692U - 充电器输出电路及充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种充电器输出电路及充电器，该充电器输出电路包括电源输入端、开关电路、电压检测电路、控制电路及电源输出端；开关电路的输入端与电源输入端连接，开关电路的输出端与电源输出端连接，开关电路的受控端与控制电路的输出端连接；电压检测电路的输入端与电源输出端连接，电压检测电路的输出端与控制电路的接收端连接；电压检测电路，用于检测电源输出端的电源电压，并反馈电压检测信号至控制电路；控制电路，用于在根据电压检测信号的大小确定有负载接入时，控制开关电路开启，无负载接入时，控制开关电路关断；开关电路，用于开启或关断电源输入端至电源输出端的连接。本实用新型技术方案提高了充电器使用的安全性。

Description

充电器输出电路及充电器

技术领域

本实用新型涉及电池充电技术领域，特别涉及一种充电器输出电路及充电器。

背景技术

随着电子产品的发展，各种各样的充电器随之出现，目前市场上大部分的充电器多为空载直接有输出，如果充电器出现异常，导致输出电压超过人体安全电压，将会对人体带来安全隐患，因此各种各样的充电器增多，带来的是用户安全隐患的增加。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种充电器输出电路及充电器，旨在提高充电器使用的安全性。

为实现上述目的，本实用新型提出的充电器输出电路，所述充电器输出电路包括电源输入端、开关电路、电压检测电路、控制电路及电源输出端；

所述开关电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关电路的输出端与所述电源输出端连接，所述开关电路的受控端与所述控制电路的输出端连接；所述电压检测电路的输入端与所述电源输出端连接，所述电压检测电路的输出端与所述控制电路的接收端连接；

所述电压检测电路，用于检测所述电源输出端的电源电压，并反馈电压检测信号至所述控制电路；

所述控制电路，用于在根据所述电压检测信号的大小确定有负载接入时，控制所述开关电路开启，在根据所述电压检测信号的大小确定无负载接入时，控制所述开关电路关断；

所述开关电路，用于在开启时，将所述电源输入端输入的电源电压输出至所述电源输出端，在关断时，切断所述电源输入端输出至所述电源输出端的电源电压。

可选地，所述电压检测电路包括第二电阻、第三电阻、第二电容和第三电容，所述第二电阻的第一端为所述电压检测电路的输入端，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第一端、所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端互连，所述第三电阻的第二端、所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端分别接地。

可选地，所述控制电路为稳压控制电路，用于在所述电压检测信号对应的电压值小于其临界电压时，控制所述开关电路关断；在所述电压检测信号对应的电压值大于或等于所述临界电压时，控制所述开关电路开启。

可选地，所述控制电路为TL431可控稳压源，所述TL431可控稳压源的阳极为所述控制电路的接地端，所述TL431可控稳压源的阴极为所述控制电路的输出端，所述TL431可控稳压源的参考极为所述控制电路的接收端。

可选地，所述开关电路包括第一稳压二极管、第一电阻和PMOS管，所述第一稳压二极管的阴极、所述第一电阻的第一端和所述PMOS管的源极互连，所述第一稳压二极管的阳极、所述第一电阻的第二端与所述PMOS管的栅极互连，所述PMOS管的漏极为所述开关电路的输出端。

可选地，所述充电器输出电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第二电阻的第二端连接，所述第二二极管的阴极与所述第三电阻的第一端连接；

和或，

所述充电器输出电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述控制电路的输出端连接，所述第三二极管的阳极与所述开关电路的受控端连接。

可选地，所述充电器输出电路还包括触发开关，所述触发开关的第一端与所述开关电路的受控端连接，所述触发开关的第二端接地；

所述触发开关，用于在触发时，控制所述开关电路开启。

可选地，所述充电器输出电路还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述电源输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述开关电路的输入端连接。

可选地，所述充电器输出电路还包括第一极性电容，所述第一极性电容的正极与所述电源输入端连接，所述第一极性电容的负极接地。

本实用新型还提出一种充电器，所述充电器包括如上所述的充电器输出电路，所述充电器输出电路包括电源输入端、开关电路、电压检测电路、控制电路及电源输出端；所述开关电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关电路的输出端与所述电源输出端连接，所述开关电路的受控端与所述控制电路的输出端连接；所述电压检测电路的输入端与所述电源输出端连接，所述电压检测电路的输出端与所述控制电路的接收端连接。

本实用新型技术方案通过在充电器输出电路中设置开关电路、电压检测电路及控制电路，电压检测电路对电源输出端的电压进行检测，此时电压检测电路会产生一个电压检测信号，并将电压检测信号反馈到控制电路，控制电路根据反馈的电压检测信号的大小以确定电源输出端是否有负载接入；在确定电源输出端有负载接入时，所述控制电路导通，通过控制电路的导通以控制所述开关电路开启，就将所述电源输入端输入的电源电压输出至所述电源输出端，为接入的负载输出电源电压；在确定电源输出端无负载接入时，所述控制电路不导通，以控制所述开关电路关断，就切断所述电源输入端输出至所述电源输出端的电源电压，以此实现了充电器输出电路在空载时无输出电压，只有在电源输出端接入电池负载时，才开始输出电压进行充电。本实用新型有效解决了充电器空载有输出的问题，提高了充电器使用的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型充电器输出电路一实施例的电路示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				Vin	电源输入端	U1	TL431可控稳压源
Vout	电源输出端	C2	第二电容
				10	开关电路	C3	第三电容
20	电压检测电路	R1	第一电阻
				D1	第一二极管	R2	第二电阻
D2	第二二极管	R3	第三电阻
				D3	第三二极管	R4	第四电阻
ZD1	第一稳压二极管	S1	第一开关
				ZD2	第二稳压二极管	Q1	PMOS管
C1	第一极性电容

本实用新型目的的实现、功能特点及可点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种充电器输出电路。

在本实用新型一实施例中，如图1所示，该充电器输出电路包括电源输入端Vin、开关电路10、电压检测电路20、控制电路及电源输出端Vout；

所述开关电路10的输入端与所述电源输入端Vin连接，所述开关电路10的输出端与所述电源输出端Vout连接，所述开关电路10的受控端与所述控制电路的输出端连接；所述电压检测电路20的输入端与所述电源输出端Vout连接，所述电压检测电路20的输出端与所述控制电路的接收端连接；

所述电压检测电路20，用于检测所述电源输出端Vout的电源电压，并反馈电压检测信号至所述控制电路；

所述控制电路，用于在根据所述电压检测信号的大小确定有负载接入时，控制所述开关电路10开启，在根据所述电压检测信号的大小确定无负载接入时，控制所述开关电路10关断；

所述开关电路10，用于在开启时，将所述电源输入端Vin输入的电源电压输出至所述电源输出端Vout，在关断时，切断所述电源输入端Vin输出至所述电源输出端Vout的电源电压。

上述电压检测电路20可以采用专业的电压检测芯片通过电阻采样实现，也可以通过分压检测电路实现，此处并不限定。

上述控制电路可以采用微处理器将电压检测信号对应的电压值和阈值电压进行比较，以确定是否有负载接入，或者通过比较器电路将一基准信号和电压检测信号进行比较以确定是否有负载接入，又或者是采用稳压控制电路识别电压检测信号对应的电压值是否达到其临界电压以确定是否有负载接入，此处不限，当然采用稳压控制电路时，电路相对简单以及成本较低。

需要说明的是，采用微处理器将电压检测信号对应的电压值和阈值电压进行比较，以确定是否有负载接入具体是在确定电压检测信号对应的电压值大于或等于阈值电压时确定有负载接入，在确定电压检测信号对应的电压值小于阈值电压时确定没有负载接入。

采用比较器电路将一基准信号和电压检测信号进行比较，以确定是否有负载接入具体是在确定电压检测信号对应的电压值大于或等于基准信号时确定有负载接入，在确定电压检测信号对应的电压值小于基准信号时确定没有负载接入。

采用稳压控制电路识别电压检测信号对应的电压值是否达到其临界电压，以确定是否有负载接入具体是在确定电压检测信号对应的电压值大于或等于临界电压时确定有负载接入，在确定电压检测信号对应的电压值小于临界电压时确定没有负载接入。

上述开关电路10可以采用三极管、MOS管等电子开关实现，此处不限定。

在上述实施例中，通过采用在充电器输出电路中设置开关电路10、电压检测电路20及控制电路，电压检测电路20对电源输出端Vout的电压进行检测，此时电压检测电路20会产生一个电压检测信号，并将电压检测信号反馈到控制电路，控制电路根据反馈的电压检测信号的大小以确定电源输出端Vout是否有负载接入；在确定电源输出端Vout有负载接入时，所述控制电路导通，通过控制电路的导通以控制所述开关电路10开启，就将所述电源输入端Vin输入的电源电压输出至所述电源输出端Vout，为接入的负载输出电源电压；在确定电源输出端Vout无负载接入时，所述控制电路不导通，以控制所述开关电路10关断，就切断所述电源输入端Vin输出至所述电源输出端Vout的电源电压，以此实现了充电器输出电路在空载时无输出电压，只有在电源输出端Vout接入电池负载时，才开始输出电压进行充电。本实用新型有效解决了充电器空载有输出的问题，提高了充电器使用的安全性。

在一实施例中，如图1所示，上述电压检测电路20采用如下电路实现，上述电压检测电路20包括第二电阻R2、第三电阻R3、第二电容C2和第三电容C3，所述第二电阻R2的第一端为所述电压检测电路20的输入端，所述第二电阻R2的第二端、所述第三电阻R3的第一端、所述第二电容C2的第一端和所述第三电容C3的第一端互连，所述第三电阻R3的第二端、所述第二电容C2的第二端和所述第三电容C3的第二端分别接地。可以理解的是，电压检测电路20中的第二电阻R2和第三电阻R3是对电源输出端Vout的电压进行分压，分压之后在电压检测电路20中产生一个电压检测信号，也即是第三电阻R3会产生一个压降，此时产生的压降就可以驱动控制电路导通。

在一实施例中，上述控制电路通过如下电路实现，上述控制电路可以为稳压控制电路，用于在所述电压检测信号对应的电压值小于其临界电压时，控制所述开关电路10关断；在所述电压检测信号对应的电压值大于或等于所述临界电压时，控制所述开关电路10开启。

本实施例中，所述控制电路为TL431可控稳压源U1，所述TL431可控稳压源U1的阳极为所述控制电路的接地端，所述TL431可控稳压源U1的阴极为所述控制电路的输出端，所述TL431可控稳压源U1的参考极为所述控制电路的接收端。

可以理解的是，TL431是精密可控的稳压芯片，该器件是有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源，它的输出电压可通过两个分压电阻就可随意从2.5V到36V范围内的任何值进行设置，该器件内部存在一个2.5V的基准源，作为运放的反向输入端电压，只有当参考极(同向端)的电压高于2.5V时，三极管中才会有电流通过，同相输入电压低于2.5V时，三极管处于截止状态。需要说明的是，此处的基准源即是开启控制电路的临界电压。

本实施例中，在如图1中，第二电阻R2和第三电阻R3作为两个分压电阻为TL431可控稳压源U1的可调基准源，通过第二电阻R2、第二二极管D2和第三电阻R3对电源输出端Vout的电压进行分压，在第三电阻R3的压降低于2.5V时，控制电路中的三极管即处于截止状态，在第三电阻R3的压降高于2.5V时，控制电路中的三极管才会导通。

需要说明的是，电压检测电路20反馈到控制电路的电压检测信号小于2.5V时，所述控制电路不导通，以控制所述开关电路10关断；电压检测电路20反馈到控制电路的电压检测信号大于或等于2.5V时，所述控制电路导通，以控制所述开关电路10开启。可以理解的是，反馈到控制电路的电压检测信号小于2.5V，即是电压检测电路20中的第三电阻R3产生的压降小于2.5V时，控制电路就不导通，也即是此时产生的压降不足以驱动控制电路导通，控制电路与开关电路10之间就不能构成回路，因此开关电路10也不导通，电源输入端Vin输出至电源输出端Vout的电源电压就被切断；反馈到控制电路的电压检测信号大于或等于2.5V，即是电压检测电路20中的第三电阻R3产生的压降大于或等于2.5V时，控制电路导通，控制电路与开关电路10之间就构成回路，因此开关电路10也就导通，电源输入端Vin输入的电源电压就可以输出至电源输出端Vout。

进一步地，在电压检测信号小于2.5V时，即可以判断为充电器输出电路的电源输出端Vout无负载接入，此时就切断所述电源输入端Vin输出至所述电源输出端Vout的电源电压；在电压检测信号大于或等于2.5V时，即可以判断为充电器输出电路的电源输出端Vout有负载接入，也即是有电池或者其他可以被充电的负载接入，此时所述电源输入端Vin输入的电源电压就可以被输出至所述电源输出端Vout为电池或者其他负载进行充电。以此实现了充电器输出电路在空载时无输出电压，只有在电源输出端Vout接入电池或其他负载时，才开始输出电压进行充电。

在一实施例中，如图1所示，上述开关电路10通过如下电路实现，上述开关电路10包括第一稳压二极管ZD1、第一电阻R1和PMOS管Q1，所述第一稳压二极管ZD1的阴极、所述第一电阻R1的第一端和所述PMOS管Q1的源极互连，所述第一稳压二极管ZD1的阳极、所述第一电阻R1的第二端与所述PMOS管Q1的栅极互连，所述PMOS管Q1的漏极为所述开关电路10的输出端。

本实施例中，第一稳压二极管ZD1和第一电阻R1并联，并联后的第一稳压二极管ZD1和第一电阻R1再与PMOS管Q1并联，在控制电路导通时，控制电路与开关电路10就构成回路，此时，控制电路中的PMOS管Q1与第一电阻R1的压降一致，PMOS管Q1就导通，将所述电源输入端Vin输入的电源电压输出至所述电源输出端Vout。

本实施例中，所述充电器输出电路还包括还包括第二二极管D2，所述第二二极管D2的阳极与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第二二极管D2的阴极与所述第三电阻R3的第一端连接；

和或，

所述充电器输出电路还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3的阴极与所述控制电路的输出端连接，所述第三二极管D3的阳极与所述开关电路10的受控端连接。

进一步地，充电器输出电路还包括第二稳压二极管ZD2和第四电阻R4，所述第二稳压二极管ZD2的阳极与所述第三二极管D3的阳极连接，所述第二稳压二极管ZD2的阴极与所述第四电阻R4的第二端连接，所述第四电阻R4的第一端与所述开关电路10的受控端连接。

本实施例中，在控制电路中的三极管导通时，电流就通过第三二极管D3、第二稳压二极管ZD2和第四电阻R4与开关电路10中的PMOS管Q1连接构成回路，触发PMOS管Q1导通；此处的第二稳压二极管ZD2和第四电阻R4可以对PMOS管Q1进行保护；进一步地，在电池反接时，第二二极管D2或者第三二极管D3的电压为反向偏置，没有电流回路，可以采用第二二极管D2或者第三二极管D3对充电器输出电路进行保护，以此保护充电器及电池；也可以结合两个二极管以此实现在电池反接对充电器及电池造成的损害。

在一实施例中，如图1所示，所述充电器输出电路还包括触发开关S1，所述触发开关S1的第一端与所述开关电路10的受控端连接，所述触发开关S1的第二端接地；

所述触发开关S1，用于在触发时，控制所述开关电路10开启。

本实施例中，在充电器输出电路的电源输出端Vout有电池或者负载接入时会存在无法输出电源电压进行充电的情况，可以理解的是，在电池过放的时候，重新再对电池充电时，电源输出端Vout会无法对其进行充电，此时就可以闭合触发开关S1，使得开关电路10中的PMOS管Q1可以导通直接为电池或者负载输出电源电压进行激活后充电。需要说明的是，触发开关S1可以是触摸式按键、机械式按压按键等，此处不做限定。本实施例解决了在电池过放时充电器的电源输出端Vout无法对电池进行充电的问题。

在一实施例中，如图1所示，所述充电器输出电路还包括第一二极管D1，所述第一二极管D1的阳极与所述电源输入端Vin连接，所述第一二极管D1的阴极与所述开关电路10的输入端连接，本实施例的设置第一二极管D1以此防止电流倒灌。

在一实施例中，如图1所示，所述充电器输出电路还包括第一极性电容C1，所述第一极性电容C1的正极与所述电源输入端Vin连接，所述第一极性电容C1的负极接地，本实施例设置第一极性电容C1以此对电源输入端Vin输入的电源电压进行滤波处理。

本实用新型还提出一种充电器，该充电器包括如上所述的充电器输出电路，所述充电器输出电路包括电源输入端Vin、开关电路10、电压检测电路20、控制电路及电源输出端Vout；所述开关电路10的输入端与所述电源输入端Vin连接，所述开关电路10的输出端与所述电源输出端Vout连接，所述开关电路10的受控端与所述控制电路的输出端连接；所述电压检测电路20的输入端与所述电源输出端Vout连接，所述电压检测电路20的输出端与所述控制电路的接收端连接。该充电器的具体结构参照上述实施例，由于本充电器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电器输出电路，其特征在于，所述充电器输出电路包括电源输入端、开关电路、电压检测电路、控制电路及电源输出端；

所述开关电路的输入端与所述电源输入端连接，所述开关电路的输出端与所述电源输出端连接，所述开关电路的受控端与所述控制电路的输出端连接；所述电压检测电路的输入端与所述电源输出端连接，所述电压检测电路的输出端与所述控制电路的接收端连接；

所述电压检测电路，用于检测所述电源输出端的电源电压，并反馈电压检测信号至所述控制电路；

所述控制电路，用于在根据所述电压检测信号的大小确定有负载接入时，控制所述开关电路开启，在根据所述电压检测信号的大小确定无负载接入时，控制所述开关电路关断；

所述开关电路，用于在开启时，将所述电源输入端输入的电源电压输出至所述电源输出端，在关断时，切断所述电源输入端输出至所述电源输出端的电源电压。

2.如权利要求1所述的充电器输出电路，其特征在于，所述电压检测电路包括第二电阻、第三电阻、第二电容和第三电容，所述第二电阻的第一端为所述电压检测电路的输入端，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第一端、所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端互连，所述第三电阻的第二端、所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端分别接地。

3.如权利要求2所述的充电器输出电路，其特征在于，所述控制电路为稳压控制电路，用于在所述电压检测信号对应的电压值小于其临界电压时，控制所述开关电路关断；在所述电压检测信号对应的电压值大于或等于所述临界电压时，控制所述开关电路开启。

4.如权利要求3所述的充电器输出电路，其特征在于，所述控制电路为TL431可控稳压源，所述TL431可控稳压源的阳极为所述控制电路的接地端，所述TL431可控稳压源的阴极为所述控制电路的输出端，所述TL431可控稳压源的参考极为所述控制电路的接收端。

5.如权利要求4所述的充电器输出电路，其特征在于，所述开关电路包括第一稳压二极管、第一电阻和PMOS管，所述第一稳压二极管的阴极、所述第一电阻的第一端和所述PMOS管的源极互连，所述第一稳压二极管的阳极、所述第一电阻的第二端与所述PMOS管的栅极互连，所述PMOS管的漏极为所述开关电路的输出端。

6.如权利要求5所述的充电器输出电路，其特征在于，所述充电器输出电路还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第二电阻的第二端连接，所述第二二极管的阴极与所述第三电阻的第一端连接；

和或，

所述充电器输出电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述控制电路的输出端连接，所述第三二极管的阳极与所述开关电路的受控端连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的充电器输出电路，其特征在于，所述充电器输出电路还包括触发开关，所述触发开关的第一端与所述开关电路的受控端连接，所述触发开关的第二端接地；

所述触发开关，用于在触发时，控制所述开关电路开启。

8.如权利要求1-6任一项所述的充电器输出电路，其特征在于，所述充电器输出电路还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述电源输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述开关电路的输入端连接。

9.如权利要求1-6任一项所述的充电器输出电路，其特征在于，所述充电器输出电路还包括第一极性电容，所述第一极性电容的正极与所述电源输入端连接，所述第一极性电容的负极接地。

10.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括如权利要求1-9任意一项所述的充电器输出电路。