CN214707562U

CN214707562U - 电源适配器

Info

Publication number: CN214707562U
Application number: CN202120350478.2U
Authority: CN
Inventors: 蓝梅平
Original assignee: Shenzhen Ying Qin Electronics Co ltd
Current assignee: Shenzhen Ying Qin Electronics Co ltd
Priority date: 2021-02-07
Filing date: 2021-02-07
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2031-02-07

Abstract

本实用新型公开了一种电源适配器，所述电源适配器包括变压模块、整流滤波电路、保护电路及开关模块；变压模块的输入端与市电连接，变压模块的输出端与整流滤波电路的输入端连接，整流滤波电路的输出端与开关模块的第一端连接，开关模块的第二端用于与负载连接，保护模块与开关模块的受控端连接；保护电路，用于在负载接入时对负载的供电状态进行检测，并在检测到负载的供电状态发生异常时向开关模块发送关断信号。本实用新型能够在电源适配器对负载进行供电时对电流回路进行状态检测，在检测到负载供电异常时及时控制电源适配器停止供电，避免供电异常时导致电源适配器或负载发生损坏，有效提高了电源适配器的安全性。

Description

电源适配器

技术领域

本实用新型涉及电路电子领域，尤其涉及电源适配器。

背景技术

电源适配器(Power Adapter)是小型便携式电子设备的供电电源变换设备，其广泛配套于手提电脑，手机，液晶显示器，安防摄像头，机顶盒，路由器，灯条以及按摩仪等各种电子设备中。

目前的电源适配器通常一端连接电源端，另一端通过固定的充电接口连接负载进行供电或充电。在对负载设备进行供电的过程中，容易出现各种异常现象，例如充电的电流或电压过高、负载温度过高等，这些异常现象不容易被用户发觉，并且异常现象持续时间过长还会导致电源适配器或负载发生损坏，甚至引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电源适配器，旨在解决为负载进行供电时安全性较低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电源适配器，包括变压模块、整流滤波电路、保护电路及开关模块；

所述变压模块的输入端与市电连接，所述变压模块的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述开关模块的第一端连接，所述开关模块的第二端用于与负载连接，所述保护模块与所述开关模块的受控端连接；

所述保护电路，用于在负载接入时对负载的供电状态进行检测，并在检测到负载的供电状态发生异常时向所述开关模块发送关断信号。

可选地，所述保护电路包括电流检测模块、电压检测模块及温度检测模块；

所述整流滤波电路的输出端通过所述电流检测模块与所述开关模块的第一端连接，所述电压检测模块的检测端与所述开关模块的第二端连接，所述温度检测模块用于在负载接入时检测负载温度；

所述电流检测模块，用于检测负载接入时的供电电流，并在所述供电电流大于预设电流阈值时向所述开关模块发送关断信号；

所述电压检测模块，用于检测负载接入时的供电电压，并在所述供电电压大于预设电压阈值时向所述开关模块发送关断信号；

所述温度检测模块，用于检测负载接入时的负载温度，并在所述负载温度大于预设温度阈值时向所述开关模块发送关断信号。

可选地，所述电流检测模块包括电流检测芯片及第一电阻；

所述整流滤波电路的输出端通过所述第一电阻与所述开关模块的第一端连接，所述电流检测芯片的两个电流检测端分别与所述第一电阻的两端连接，所述电流检测芯片的信号输出端与所述开关模块的受控端连接。

可选地，所述电压检测模块包括电压检测芯片、第二电阻及第三电阻；

所述第二电阻的第一端与所述开关模块的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述电压检测芯片的电压检测端与所述第三电阻的第一端连接，所述电压检测芯片的信号输出端与与所述开关模块的受控端连接。

可选地，所述温度检测模块包括温度检测芯片、第四电阻、第五电阻以及设置于负载上的温度传感器；

所述第四电阻的第一端与所述开关模块的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端接地，所述温度传感器，用于在负载接入时与所述第五电阻并联。

可选地，所述温度传感器为热敏电阻。

可选地，所述开关模块包括第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述整流滤波电路的输出端连接，所述第一三极管的发射极用于在负载接入时与负载连接，所述第一三极管的基极为所述开关模块的受控端。

可选地，所述开关模块还包括第六电阻，所述第一三极管的集电极通过所述第六电阻与所述第一三极管的基极连接。

可选地，所述电源适配器还包括第一电容，所述开关模块的第一端通过所述第一电容接地。

本实用新型通过在电源适配器中设置保护电路，能够在电源适配器对负载进行供电时对电流回路进行状态检测，在检测到负载供电异常时，能够控制开关模块将整流滤波电路与负载断开，从而停止向负载供电，实现负载供电时的异常状态保护，避免供电异常时导致电源适配器或负载发生损坏，有效提高了电源适配器的安全性。

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为本实用新型电源适配器一实施例的模块示意图；

图2为图1实施例中的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	变压模块	AC	市电
20	整流滤波电路	U1	电流检测芯片
				30	保护电路	U2	电压检测芯片
31	电流检测模块	U3	温度检测芯片
				32	电压检测模块	R1～R5	第一电阻～第五电阻
33	温度检测模块	NTC	热敏电阻
				40	开关模块	Q1	第一三极管
50	负载	C1	第一电容

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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，在本实用新型中涉及“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。

本实用新型提供一种电源适配器，能够应用于各种电子设备中，为电子设备进行供电或充电。

参见图1，在一实施例中，该电源适配器包括变压模块10、整流滤波电路20、保护电路30及开关模块40。变压模块10的输入端与市电AC连接，变压模块10的输出端与整流滤波电路20的输入端连接，整流滤波电路20的输出端与开关模块40的第一端连接，开关模块40的第二端用于与负载50连接，保护模块与开关模块40的受控端连接。

变压模块10与市电AC连接后，对市电AC输出的交流电压进行降压，并将降压后的交流低电压发送至整流滤波电路20，整流滤波电路20可以对交流电压进行整流和滤波，以得到稳定的直流电压，在负载50接入时即可输出直流电压为负载50进行供电或充电。

保护电路30能够在负载50接入时对负载50的供电状态进行检测，以确定电源适配器是否为负载50正常供电。在检测到负载50的供电状态正常时，可以控制电源适配器继续进行供电；而在检测到负载50的供电状态发生异常时，则可以向开关模块40发送相应的关断信号。开关模块40在接收到关断信号后，可以将第一端与第二端断开，以使整流滤波电路20的输出端与负载50断开，从而停止向负载50继续供电。

在本实施例中，通过在电源适配器中设置保护电路30，能够在电源适配器对负载50进行供电时对电流回路进行状态检测，在检测到负载50供电异常时，能够控制开关模块40将整流滤波电路20与负载50断开，从而停止向负载50供电，实现负载50接入电源适配器时的异常状态保护，避免供电异常时导致电源适配器或负载50发生损坏，有效提高了电源适配器的安全性。

一并参照图1和图2，上述保护电路30可以包括电流检测模块31、电压检测模块32及温度检测模块33。整流滤波电路20的输出端通过开关模块40和电流检测模块31与负载50连接，电压检测模块32的检测端与开关模块40的第二端连接，温度检测模块33用于在负载50接入时检测负载50温度。

在负载50接入时，电流检测模块31可以检测电源适配器为负载50供电时的供电电流，电压检测模块32则可以检测供电电压。在供电电流和供电电压均处于正常范围内时，可以确定电源适配器正常为负载50进行供电；而在供电电流或供电电压至少一个超出正常范围时，可以确定此时负载50的供电状态发生异常，若继续通过电源适配器进行供电可能会导致电源适配器或负载50损坏，此时可以通过电流检测模块31或电压检测模块32向开关模块40发送关断信号。其中，电流检测模块31和电压检测模块32内可以预先设置有预设的电流阈值和电压阈值，在实际的供电电流大于预设电流阈值或供电电压大于预设的电压阈值时，可以确定供电电流或供电电压超出正常范围。

温度检测模块33则可以在负载50接入时检测负载50的温度，在检测到负载50的温度过高时，为避免负载50因发热而损坏，温度检测模块33可以向开关模块40发送关断信号以停止对负载50继续供电。

可以理解的是，温度检测模块33还可以通过另一个设置在电源适配器内部的温度传感器检测电源适配器内部的温度，电源适配器中的整流二极管和高频变压器等器件通常为主要发热源，在发热导致内部温度过高时可能损坏其他元件。通过对电源适配器工作时的温度进行检测，还能够在电源适配器的温度过高时断开电源适配器与负载50，从而避免电源适配器发热损坏，提升了电源适配器的使用安全性。

上述电流检测模块31可以包括电流检测芯片U1及第一电阻R1。整流滤波电路20的输出端通过第一电阻R1与负载50连接，电流检测芯片U1的两个电流检测端分别与第一电阻R1的两端连接，电流检测芯片U1的信号输出端与开关模块40的受控端连接。

在负载50接入时，电流检测芯片U1可以检测第一电阻R1两端的电压，并根据第一电阻R1的阻值计算得到流过第一电阻R1的电流，从而确定电源适配器对负载50供电的供电电流。

上述电压检测模块32可以包括电压检测芯片U2、第二电阻R2及第三电阻R3。第二电阻R2的第一端与开关模块40的第二端连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端接地，电压检测芯片U2的电压检测端与第三电阻R3的第一端连接，电压检测芯片U2的信号输出端与与开关模块40的受控端连接。

第二电阻R2和第三电阻R3构成分压电路，分压电路与开关模块40的第二端连接，分压电路上的总电压即为负载50所接收到的供电电压。在第二电阻R2和第三电阻R3对供电电压进行分压后，电压检测芯片U2的电压检测端检测到的电压即为第三电阻R3两端的电压，电压检测芯片U2根据第二电阻R2和第三电阻R3的阻值即可确定此时负载50的供电电压。

需要说明的是，在上述电压检测模块32和电流检测模块31同时存在时，电压检测模块32中第二电阻R2的第一端与电流检测模块31中第一电阻R1的第一端均与整流滤波电路20的输出端连接，此时电流检测模块31仅检测到第一电阻R1所在的电流支路上的电流，而电压检测模块32中第二电阻R2和第三电阻R3所在的另一条电路支路所产生的电流不会被电流检测模块31检测到，从而使得电流检测模块31所检测到的供电电流不受到其他支路电流的影响，提升电流检测的准确性。

上述温度检测模块33可以包括温度检测芯片U3、第四电阻R4、第五电阻R5以及设置于负载50上的温度传感器。第四电阻R4的第一端与开关模块40的第二端连接，第四电阻R4的第二端与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端接地。温度传感器可以在负载50接入时与第五电阻R5并联。其中，温度传感器可以为电阻值随温度变化而发生变化的热敏电阻NTC。具体地，热敏电阻NTC的阻值可以随温度升高而降低。

第四电阻R4、第五电阻R5以及热敏电阻NTC构成分压电路，其中第四电阻R4为上拉电阻，第五电阻R5与热敏电阻NTC并联所形成的等效电阻则为下拉电阻。在负载50的温度较低时，热敏电阻NTC的阻值较高，第五电阻R5与热敏电阻NTC并联所形成的等效下拉电阻阻值较大，此时温度检测芯片U3所检测到的下拉电阻两端电压较高。

而在负载50的温度升高时，热敏电阻NTC的阻值降低，等效下拉电阻的阻值同样减小，则温度检测芯片U3所检测到的电压减小。温度检测芯片U3可以预先设置温度阈值电压，在检测到的电压低于温度阈值电压时，表示负载50的温度达到温度阈值，电源适配器继续为负载50供电可能会导致负载50过热，此时温度检测模块33可以控制开关模块40将电源适配器与负载50断开。

可以理解的是，上述电流检测芯片U1、电压检测芯片U2和温度检测芯片U3可以分别为相互独立的芯片元件，也可以是同一集成芯片中的电流检测端、电压检测端和温度检测端，该集成芯片可以在电流检测端、电压检测端或温度检测端中的任意一端检测到异常状态时控制开关模块30将电源适配器与负载50断开。

上述开关模块40可以为第一三极管Q1，第一三极管Q1的集电极与整流滤波电路20的输出端连接，第一三极管Q1的发射极用于在负载50接入时与负载50连接，第一三极管Q1的基极为开关模块40的受控端。在第一三极管Q1为PNP型三极管时，基极接收到高电平信号截止，接收到低电平信号导通，则电流检测模块31、电压检测模块32或温度检测模块33中的至少一个在向第一三极管Q1发送高电平信号时，可以控制第一三极管Q1截止，以使整流滤波电路20与负载50断开。

开关模块40还可以包括第六电阻(未标示)，第一三极管Q1的集电极通过第六电阻与第一三极管Q1的基极连接。第六电阻可以作为第一三极管Q1的偏置电阻，保障第一三极管Q1导通状态和截止状态的稳定性。

可以理解的是，上述开关模块40还可以为MOS管等其他开关器件。

上述电源适配器中的整流滤波模块20还可以包括第一电容C1，开关模块40的第一端通过第一电容C1接地。第一电容C1可以起到滤波作用，将输出的直流电压信号中的交流分量进行过滤。

以上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，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种电源适配器，其特征在于，包括变压模块、整流滤波电路、保护电路及开关模块；

所述变压模块的输入端与市电连接，所述变压模块的输出端与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述开关模块的第一端连接，所述开关模块的第二端用于与负载连接，保护模块与所述开关模块的受控端连接；

2.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，所述保护电路包括电流检测模块、电压检测模块及温度检测模块；

3.如权利要求2所述的电源适配器，其特征在于，所述电流检测模块包括电流检测芯片及第一电阻；

4.如权利要求2所述的电源适配器，其特征在于，所述电压检测模块包括电压检测芯片、第二电阻及第三电阻；

所述第二电阻的第一端与所述开关模块的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述电压检测芯片的电压检测端与所述第三电阻的第一端连接，所述电压检测芯片的信号输出端与所述开关模块的受控端连接。

5.如权利要求2所述的电源适配器，其特征在于，所述温度检测模块包括温度检测芯片、第四电阻、第五电阻以及设置于负载上的温度传感器；

6.如权利要求5所述的电源适配器，其特征在于，所述温度传感器为热敏电阻。

7.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，所述开关模块包括第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述整流滤波电路的输出端连接，所述第一三极管的发射极用于在负载接入时与负载连接，所述第一三极管的基极为所述开关模块的受控端。

8.如权利要求7所述的电源适配器，其特征在于，所述开关模块还包括第六电阻，所述第一三极管的集电极通过所述第六电阻与所述第一三极管的基极连接。

9.如权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，所述电源适配器还包括第一电容，所述开关模块的第一端通过所述第一电容接地。