CN209860650U - 一种智能快速充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智能快速充电器，包括PWM控制模块、快速放电模块、桥式整流模块、USB接口电路和变压器；所述桥式整流模块分别于所述PWM控制模块和变压器模块连接，所述PWM控制模块连接所述变压器模块，所述变压器模块连接所述USB接口电路，所述USB接口电路连接所述快速放电模块；本实用新型能够实现智能匹配移动设备，实现快速充电，低待机功耗，高效率，65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性，采用内置600V高压功率MOSFET，使其在电压不稳定时对充电器有充分的保护功能，具有全电压输出范围；电路简单，使用元器件少，降低了制造成本，具有较好的使用价值。

Description

一种智能快速充电器

技术领域

本实用新型涉及快速充电领域，尤其涉及一种智能快速充电器。

背景技术

快速充电是指能在1-5h内使蓄电池达到或接近完全充电状态的一种充电方法，常用于牵引用蓄电池需要在较短时间内恢复完全充电状态时的充电。

目前市场上的快速充电器在对蓄电池进行充电时，在蓄电池充满后待机状态下消耗比较大，在工作状态时的电磁干扰过大，很容易干扰到周围电子产品的工作造成影响，充电器在工作状态时所能承受的电压上限较小，在电压不稳定时很容易造成充电器的损坏，无法满足全电压输出，在对不同的移动设备充电时，不同的移动设备需要的电压也不同，无法实现自动调整。

现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种智能快速充电器，解决了上述问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种智能快速充电器，包括PWM控制模块、快速放电模块、桥式整流模块、USB接口电路和变压器；所述桥式整流模块分别于所述PWM控制模块和变压器模块连接，所述PWM控制模块连接所述变压器模块，所述变压器模块连接所述USB接口电路，所述USB接口电路连接所述快速放电模块。

优选的技术方案，所述桥式整流模块包括保险管F1、电阻RV1、电阻R1-R2、电阻R5-R6、集成电路BD1、电感L1-L2、电容C1、电容C4-C5和二极管D2，所述集成电路BD1的型号为MB6S。

优选的技术方案，所述保险管F1的第一端连接电源的火线，所述保险管F1的第二端分别与所述电阻RV1的第二端和集成电路BD1的管脚2连接，所述电阻RV1的第一端连接电源的零线和所述集成电路BD1的管脚1，所述集成电路BD1的管脚3分别与所述电阻R2的第一端、电感L1的第一端、电阻R4的第一端和电容C4的第一端连接，所述电阻R2的第二端连接所述电阻R6的第一端，所述电感L1的第二端分别与所述电阻R4的第二端、电容C5的第一端、电阻R1的第一端、电容C1的第一端和变压器的抽头1连接，所述电容C5的第二端和电感L2的第二端都接地，所述电感L2的第一端分别与所述电容C4的第二端和集成电路BD1的管脚4连接，所述电容C1的第二端分别与所述电阻R1的第二端和电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端连接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极连接所述变压器的抽头2。

优选的技术方案，所述PWM控制模块包括电容CY1、集成电路U1、三极管Q1、二极管D3-D4、电容C10-C11、电阻R7、电阻R15、电阻R18-R19和光敏三极管U2B，所述集成电路U1的型号为CR5244。

优选的技术方案，所述电阻R7的第一端分别与所述电阻R6的第二端、集成电路U1的管脚2、电容C11的第一端和三极管Q1的发射极连接，所述电阻R7的第二端连接所述集成电路U1的管脚1，所述三极管Q1的集电极分别与所述二极管D3的负极和电阻R15的第二端连接，所述二极管D3的正极连接所述变压器的抽头3，所述电阻R15的第一端分别于所述三极管Q1的基极和二极管D4的负极连接，所述集成电路U1的管脚3分别与所述光敏三极管U2B的管脚4和电容C10的第一端连接，所述集成电路U1的管脚4分别与所述电阻R18-R19的第一端连接，所述集成电路U1的管脚5和管脚6都连接变压器的抽头2，所述集成电路U1的管脚7和管脚8、光敏三极管U2B的管脚3、电容C10-C11的第二端、电阻R18-R19的第二端、二极管D4的正极和变压器的抽头4都接地，所述电容CY1的第一端和第二端都接地。

优选的技术方案，所述USB接口电路包括二极管D1、USB接口J1、电阻R3、电容C2-C3和电容C6；所述USB接口J1的端口1分别与所述电容C3的第一端、电容C2的第二端、电容C6的第一端和二极管D1的负极，所述二极管D1的正极分别与所述变压器的抽头5和电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端连接所述电容C2的第一端，所述USB接口J1的端口4分别与所述电容C3的第二端、电容C6的第二端和变压器的抽头6连接。

优选的技术方案，所述快速放电模块包括槽型光电开关U2A、集成电路U3-U4、电阻R8-R14、电阻R16-R17、电容C7-C9和电容C12；所述槽型光电开关U2A的管脚1连接所述电阻R8的第二端，所述电阻R8的第一端分别与所述电阻R11的第一端、电阻R9-R10的第一端、电容C3的第一端、USB接口J1的端口1、电容C2的第二端、电容C6的第一端、和二极管D1负极连接，所述电阻R9的第二端连接所述集成电路U3的管脚6，所述电阻R10的第二端分别与所述电容C12的第一端和集成电路U3的管脚5连接，所述电容C12的第二端接地，所述电阻R11的第二端分别与所述电阻R12的第二端、集成电路U4的管脚1、电阻R13的第二端、电阻R16的第二端、电阻R14的第一端和电阻R17的第一端连接，所述电阻R12的第一端连接所述电容C7的第二端，所述电容C7的第一端分别与所述集成电路U4的管脚2和槽型光电开关U2A的管脚2连接，所述集成电路U4的管脚3、电阻R13的第一端和电阻R16的第一端都接地，所述电阻R14的第二端连接所述集成电路U3的管脚3，所述电阻R17的第二端连接所述集成电路U3的管脚4，所述集成电路U3的管脚2分别与所述电容C8的第一端和USB接口J1的端口2连接，所述集成电路U3的管脚1分别与所述电容C9的第一端和USB接口J1的端口3连接，所述集成电路U3的管脚7和管脚8、电容C8-C9的第二端都接地；所述集成电路U3的型号为CR6621B，所述集成电路U4的型号为TL431。

优选的技术方案，所述电容C1-C2、电容C7、电容C10均为贴片电容，所述电容C3、电容C6为固态电容，所述电容C4-C5、电容C11均为电解电容，所述二极管D1-D3为贴片二极管，所述二极管D4位稳压二极管，所述电阻RV1为压敏电阻，所述电阻R1-R19位贴片电阻。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型能够实现智能匹配移动设备，实现快速充电，低待机功耗，高效率，65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性，采用内置600V高压功率MOSFET，使其在电压不稳定时对充电器有充分的保护功能，具有全电压输出范围；电路简单，使用元器件少，降低了制造成本，具有较好的使用价值。

附图说明

为了更清楚的说明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使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是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获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种智能快速充电器原理框图；

图2为本实用新型的一种智能快速充电器USB接口电路的电路图；

图3为本实用新型的一种智能快速充电器变压器的电路图；

图4为本实用新型的一种智能快速充电器PWM控制模块的电路图；

图5为本实用新型的一种智能快速充电器快速放电模块的电路图；

图6为本实用新型的一种智能快速充电器桥式整流模块的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

如图1-6所示，本实用新型的一个实施例是：

一种智能快速充电器，包括PWM控制模块、快速放电模块、桥式整流模块、USB接口电路和变压器；所述桥式整流模块分别于所述PWM控制模块和变压器模块连接，所述PWM控制模块连接所述变压器模块，所述变压器模块连接所述USB接口电路，所述USB接口电路连接所述快速放电模块。

优选地，所述桥式整流模块包括保险管F1、电阻RV1、电阻R1-R2、电阻R5-R6、集成电路BD1、电感L1-L2、电容C1、电容C4-C5和二极管D2，所述集成电路BD1的型号为MB6S。

优选地，所述保险管F1的第一端连接电源的火线，所述保险管F1的第二端分别与所述电阻RV1的第二端和集成电路BD1的管脚2连接，所述电阻RV1的第一端连接电源的零线和所述集成电路BD1的管脚1，所述集成电路BD1的管脚3分别与所述电阻R2的第一端、电感L1的第一端、电阻R4的第一端和电容C4的第一端连接，所述电阻R2的第二端连接所述电阻R6的第一端，所述电感L1的第二端分别与所述电阻R4的第二端、电容C5的第一端、电阻R1的第一端、电容C1的第一端和变压器的抽头1连接，所述电容C5的第二端和电感L2的第二端都接地，所述电感L2的第一端分别与所述电容C4的第二端和集成电路BD1的管脚4连接，所述电容C1的第二端分别与所述电阻R1的第二端和电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端连接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极连接所述变压器的抽头2。

优选地，所述PWM控制模块包括电容CY1、集成电路U1、三极管Q1、二极管D3-D4、电容C10-C11、电阻R7、电阻R15、电阻R18-R19和光敏三极管U2B，所述集成电路U1的型号为CR5244。

优选地，所述电阻R7的第一端分别与所述电阻R6的第二端、集成电路U1的管脚2、电容C11的第一端和三极管Q1的发射极连接，所述电阻R7的第二端连接所述集成电路U1的管脚1，所述三极管Q1的集电极分别与所述二极管D3的负极和电阻R15的第二端连接，所述二极管D3的正极连接所述变压器的抽头3，所述电阻R15的第一端分别于所述三极管Q1的基极和二极管D4的负极连接，所述集成电路U1的管脚3分别与所述光敏三极管U2B的管脚4和电容C10的第一端连接，所述集成电路U1的管脚4分别与所述电阻R18-R19的第一端连接，所述集成电路U1的管脚5和管脚6都连接变压器的抽头2，所述集成电路U1的管脚7和管脚8、光敏三极管U2B的管脚3、电容C10-C11的第二端、电阻R18-R19的第二端、二极管D4的正极和变压器的抽头4都接地，所述电容CY1的第一端和第二端都接地。

优选地，所述USB接口电路包括二极管D1、USB接口J1、电阻R3、电容C2-C3和电容C6；所述USB接口J1的端口1分别与所述电容C3的第一端、电容C2的第二端、电容C6的第一端和二极管D1的负极，所述二极管D1的正极分别与所述变压器的抽头5和电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端连接所述电容C2的第一端，所述USB接口J1的端口4分别与所述电容C3的第二端、电容C6的第二端和变压器的抽头6连接。

优选地，所述快速放电模块包括槽型光电开关U2A、集成电路U3-U4、电阻R8-R14、电阻R16-R17、电容C7-C9和电容C12；所述槽型光电开关U2A的管脚1连接所述电阻R8的第二端，所述电阻R8的第一端分别与所述电阻R11的第一端、电阻R9-R10的第一端、电容C3的第一端、USB接口J1的端口1、电容C2的第二端、电容C6的第一端、和二极管D1负极连接，所述电阻R9的第二端连接所述集成电路U3的管脚6，所述电阻R10的第二端分别与所述电容C12的第一端和集成电路U3的管脚5连接，所述电容C12的第二端接地，所述电阻R11的第二端分别与所述电阻R12的第二端、集成电路U4的管脚1、电阻R13的第二端、电阻R16的第二端、电阻R14的第一端和电阻R17的第一端连接，所述电阻R12的第一端连接所述电容C7的第二端，所述电容C7的第一端分别与所述集成电路U4的管脚2和槽型光电开关U2A的管脚2连接，所述集成电路U4的管脚3、电阻R13的第一端和电阻R16的第一端都接地，所述电阻R14的第二端连接所述集成电路U3的管脚3，所述电阻R17的第二端连接所述集成电路U3的管脚4，所述集成电路U3的管脚2分别与所述电容C8的第一端和USB接口J1的端口2连接，所述集成电路U3的管脚1分别与所述电容C9的第一端和USB接口J1的端口3连接，所述集成电路U3的管脚7和管脚8、电容C8-C9的第二端都接地；所述集成电路U3的型号为CR6621B，所述集成电路U4的型号为TL431。

优选地，所述电容C1-C2、电容C7、电容C10均为贴片电容，所述电容C3、电容C6为固态电容，所述电容C4-C5、电容C11均为电解电容，所述二极管D1-D3为贴片二极管，所述二极管D4位稳压二极管，所述电阻RV1为压敏电阻，所述电阻R1-R19位贴片电阻。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能快速充电器，其特征在于，包括PWM控制模块、快速放电模块、桥式整流模块、USB接口电路和变压器；所述桥式整流模块分别于所述PWM控制模块和变压器模块连接，所述PWM控制模块连接所述变压器模块，所述变压器模块连接所述USB接口电路，所述USB接口电路连接所述快速放电模块。

2.根据权利要求1所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述桥式整流模块包括保险管F1、电阻RV1、电阻R1-R2、电阻R5-R6、集成电路BD1、电感L1-L2、电容C1、电容C4-C5和二极管D2，所述集成电路BD1的型号为MB6S。

3.根据权利要求2所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述保险管F1的第一端连接电源的火线，所述保险管F1的第二端分别与所述电阻RV1的第二端和集成电路BD1的管脚2连接，所述电阻RV1的第一端连接电源的零线和所述集成电路BD1的管脚1，所述集成电路BD1的管脚3分别与所述电阻R2的第一端、电感L1的第一端、电阻R4的第一端和电容C4的第一端连接，所述电阻R2的第二端连接所述电阻R6的第一端，所述电感L1的第二端分别与所述电阻R4的第二端、电容C5的第一端、电阻R1的第一端、电容C1的第一端和变压器的抽头1连接，所述电容C5的第二端和电感L2的第二端都接地，所述电感L2的第一端分别与所述电容C4的第二端和集成电路BD1的管脚4连接，所述电容C1的第二端分别与所述电阻R1的第二端和电阻R5的第一端连接，所述电阻R5的第二端连接所述二极管D2的负极，所述二极管D2的正极连接所述变压器的抽头2。

4.根据权利要求3所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述PWM控制模块包括电容CY1、集成电路U1、三极管Q1、二极管D3-D4、电容C10-C11、电阻R7、电阻R15、电阻R18-R19和光敏三极管U2B，所述集成电路U1的型号为CR5244。

5.根据权利要求4所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述电阻R7的第一端分别与所述电阻R6的第二端、集成电路U1的管脚2、电容C11的第一端和三极管Q1的发射极连接，所述电阻R7的第二端连接所述集成电路U1的管脚1，所述三极管Q1的集电极分别与所述二极管D3的负极和电阻R15的第二端连接，所述二极管D3的正极连接所述变压器的抽头3，所述电阻R15的第一端分别于所述三极管Q1的基极和二极管D4的负极连接，所述集成电路U1的管脚3分别与所述光敏三极管U2B的管脚4和电容C10的第一端连接，所述集成电路U1的管脚4分别与所述电阻R18-R19的第一端连接，所述集成电路U1的管脚5和管脚6都连接变压器的抽头2，所述集成电路U1的管脚7和管脚8、光敏三极管U2B的管脚3、电容C10-C11的第二端、电阻R18-R19的第二端、二极管D4的正极和变压器的抽头4都接地，所述电容CY1的第一端和第二端都接地。

6.根据权利要求5所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述USB接口电路包括二极管D1、USB接口J1、电阻R3、电容C2-C3和电容C6；所述USB接口J1的端口1分别与所述电容C3的第一端、电容C2的第二端、电容C6的第一端和二极管D1的负极，所述二极管D1的正极分别与所述变压器的抽头5和电阻R3的第一端连接，所述电阻R3的第二端连接所述电容C2的第一端，所述USB接口J1的端口4分别与所述电容C3的第二端、电容C6的第二端和变压器的抽头6连接。

7.根据权利要求6所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述快速放电模块包括槽型光电开关U2A、集成电路U3-U4、电阻R8-R14、电阻R16-R17、电容C7-C9和电容C12；所述槽型光电开关U2A的管脚1连接所述电阻R8的第二端，所述电阻R8的第一端分别与所述电阻R11的第一端、电阻R9-R10的第一端、电容C3的第一端、USB接口J1的端口1、电容C2的第二端、电容C6的第一端、和二极管D1负极连接，所述电阻R9的第二端连接所述集成电路U3的管脚6，所述电阻R10的第二端分别与所述电容C12的第一端和集成电路U3的管脚5连接，所述电容C12的第二端接地，所述电阻R11的第二端分别与所述电阻R12的第二端、集成电路U4的管脚1、电阻R13的第二端、电阻R16的第二端、电阻R14的第一端和电阻R17的第一端连接，所述电阻R12的第一端连接所述电容C7的第二端，所述电容C7的第一端分别与所述集成电路U4的管脚2和槽型光电开关U2A的管脚2连接，所述集成电路U4的管脚3、电阻R13的第一端和电阻R16的第一端都接地，所述电阻R14的第二端连接所述集成电路U3的管脚3，所述电阻R17的第二端连接所述集成电路U3的管脚4，所述集成电路U3的管脚2分别与所述电容C8的第一端和USB接口J1的端口2连接，所述集成电路U3的管脚1分别与所述电容C9的第一端和USB接口J1的端口3连接，所述集成电路U3的管脚7和管脚8、电容C8-C9的第二端都接地；所述集成电路U3的型号为CR6621B，所述集成电路U4的型号为TL431。

8.根据权利要求6所述一种智能快速充电器，其特征在于，所述电容C1-C2、电容C7、电容C10均为贴片电容，所述电容C3、电容C6为固态电容，所述电容C4-C5、电容C11均为电解电容，所述二极管D1-D3为贴片二极管，所述二极管D4位稳压二极管，所述电阻RV1为压敏电阻，所述电阻R1-R19位贴片电阻。