CN217362591U - 多重保护双路usb充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多重保护双路USB充电电路，其包括DC输入端、与DC输入端连接的输入滤波单元、与输入滤波单元连接的开关电路单元、与开关电路单元连接并控制开关电路单元工作的主控芯片单元、连接于DC输入端与主控芯片单元之间的输入欠压过压保护电路单元、与开关电路单元连接的第一、第二USB接口及通讯协议芯片，且通讯协议芯片还连接第一、第二USB接口，第一USB接口连接第一过流保护单元，第二USB接口连接第二过流保护单元，且第一、第二过流保护单元均连接主控芯片单元。本实用新型能够对至少两种不同类型的电池包充电，使用起来十分方便；另外，本实用新型还实现欠压保护、过压保护、过流保护功能，可满足智能充电功能。

Description

多重保护双路USB充电电路

技术领域：

本实用新型涉及电子技术领域，特指一种多重保护双路USB充电电路。

背景技术：

目前充电器只能充一种类型的电池包，且只能对单个电池包进行充电，因为接口限制了电池包的类型，并且保护功能很单一，不能完全满足智能充电功能，导致并不能满足消费者的使用要求。

有鉴于此，本发明人提出以下技术。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多重保护双路USB充电电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该多重保护双路USB充电电路包括DC输入端、与DC输入端连接的输入滤波单元、与输入滤波单元连接的开关电路单元、与开关电路单元连接并控制开关电路单元工作的主控芯片单元、连接于DC输入端与主控芯片单元之间的输入欠压过压保护电路单元、与开关电路单元连接的第一USB接口和第二USB接口及通讯协议芯片，且该通讯协议芯片还连接第一USB接口和第二USB接口，该第一USB接口连接第一过流保护单元，该第二USB接口连接第二过流保护单元，且第一过流保护单元和第二过流保护单元均连接主控芯片单元。

进一步而言，上述技术方案中，所述输入欠压过压保护电路单元包括有第一运算放大器、第二运算放大器、基准电路、三极管Q18、DC输入端连接并相互串联的分压电阻R8、分压电阻R7、分压电阻R6,该第一运算放大器的+脚连接电阻R1后连接分压电阻R8与分压电阻R7的连接线，该第一运算放大器的-脚连接基准电路的基准电压2.4V端，该第二运算放大器的-脚连接电阻R4后连接分压电阻R7与分压电阻R6的连接线，该第二运算放大器的+脚连接基准电路的基准电压0.6V端，第一运算放大器的OUT脚和第二运算放大器的OUT脚连接后连接电阻R86的一端，该电阻R86另一端连接三极管Q18的B极，该三极管Q18的C极连接主控芯片单元，该三极管Q18的E极连接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一运算放大器和第二运算放大器组合形成双运算放大器芯片，该双运算放大器芯片的型号为LM358。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一运算放大器的OUT脚连接二极管D1后连接电阻R86的一端；所述第二运算放大器的OUT脚连接二极管D2后连接电阻R86的一端。

进一步而言，上述技术方案中，所述基准电路包括有DC输入端连接并相互串联的分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4及连接分压电阻R2与分压电阻R3之间连接线的稳压管ZD1，该分压电阻R2与分压电阻R3之间的连接线为基准电压2.4V端，该分压电阻R4与分压电阻R3之间的连接线为基准电压0.6V端。

进一步而言，上述技术方案中，所述开关电路单元包括有MOS管Q12、MOS管Q13和电感L1，该MOS管Q12的S极连接所述输入滤波单元、MOS管Q12的D极连接电感L1，MOS管Q12的G极连接主控芯片单元，该MOS管Q13的S极连接地，该MOS管Q13的D极连接MOS管Q12的D极，该MOS管Q13的G极连接主控芯片单元，该电感L1连接滤波电容C28、滤波电容C27、第一USB接口和第二USB接口及通讯协议芯片，该滤波电容C27连接电流检测电阻R63后连接主控芯片单元，电感L1连接电压检测电阻R56后连接主控芯片单元。

进一步而言，上述技术方案中，所述主控芯片单元包括有主控芯片，该主控芯片的型号为EUP3268B。

进一步而言，上述技术方案中，所述第一过流保护单元包括有过流检测电阻R66，该过流检测电阻R66一端连接第一USB接口及主控芯片单元，该过流检测电阻R66另一端接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述第二过流保护单元包括有过流检测电阻R80，该过流检测电阻R80一端连接第二USB接口及主控芯片单元，该过流检测电阻R80另一端接地。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型设置有第一USB接口和第二USB接口，以致可同时对两个电池包进行充电，并且增设了通讯协议芯片，使第一USB接口和第二USB接口能够对至少两种不同类型的电池包充电，使用起来十分方便；另外，本实用新型还增设了输入欠压过压保护电路单元、第一过流保护单元和第二过流保护单元，以此可实现欠压保护、过压保护、过流保护功能，可满足智能充电功能，满足消费者的使用要求。

附图说明：

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1所示，为一种多重保护双路USB充电电路，其包括DC输入端1、与DC输入端1连接的输入滤波单元2、与输入滤波单元2连接的开关电路单元3、与开关电路单元3连接并控制开关电路单元3工作的主控芯片单元4、连接于DC输入端1与主控芯片单元4之间的输入欠压过压保护电路单元5、与开关电路单元3连接的第一USB接口6和第二USB接口7及通讯协议芯片8，且该通讯协议芯片8还连接第一USB接口6和第二USB接口7，该第一USB接口6连接第一过流保护单元61，该第二USB接口7连接第二过流保护单元71，且第一过流保护单元61和第二过流保护单元71均连接主控芯片单元4。本实用新型设置有第一USB接口6和第二USB接口7，以致可同时对两个电池包进行充电，并且增设了通讯协议芯片8，使第一USB接口6和第二USB接口7能够对至少两种不同类型的电池包充电，使用起来十分方便；另外，本实用新型还增设了输入欠压过压保护电路单元5、第一过流保护单元61和第二过流保护单元71，以此可实现欠压保护、过压保护、过流保护功能，可满足智能充电功能，满足消费者的使用要求。

所述输入欠压过压保护电路单元5包括有第一运算放大器51、第二运算放大器52、基准电路53、三极管Q18、DC输入端1连接并相互串联的分压电阻R8、分压电阻R7、分压电阻R6,该第一运算放大器51的+脚连接电阻R1后连接分压电阻R8与分压电阻R7的连接线，该第一运算放大器51的-脚连接基准电路53的基准电压2.4V端，该第二运算放大器52的-脚连接电阻R4后连接分压电阻R7与分压电阻R6的连接线，该第二运算放大器52的+脚连接基准电路53的基准电压0.6V端，第一运算放大器51的OUT脚和第二运算放大器52的OUT脚连接后连接电阻R86的一端，该电阻R86另一端连接三极管Q18的B极，该三极管Q18的C极连接主控芯片单元4，该三极管Q18的E极连接地。所述基准电路53包括有DC输入端1连接并相互串联的分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4及连接分压电阻R2与分压电阻R3之间连接线的稳压管ZD1，该分压电阻R2与分压电阻R3之间的连接线为基准电压2.4V端，该分压电阻R4与分压电阻R3之间的连接线为基准电压0.6V端。

所述输入欠压过压保护电路单元5工作时，DC输入端1输入DC电压时，由分压电阻R8、分压电阻R7、分压电阻R6分压，并通过电阻R1,电阻R4分别送到第一运算放大器51的+脚和第二运算放大器52的-脚，且第一运算放大器51的-脚电压为2.4V，第二运算放大器52的+脚电压为0.6V；当输入电压高于24V时，A点电压(即分压电阻R8与分压电阻R7之间连接线的电压)高于第一运算放大器51的-脚的基准电压2.4V时，第一运算放大器51的OUT脚输出高电平，并通过二极管D1、电阻R86驱动三极管Q18的B极，三极管Q18则导通,主控芯片的第6脚电压被拉低到0V,MOS管Q12和MOS管Q13都不工作，都处于截止状态，以致不能实现充电，起到了过压保护作用。当输入电压低于12V时，B点电压(即分压电阻R6与分压电阻R7之间连接线的电压)低于第二运算放大器51的+脚的电压0.6V时，第二运算放大器52的OUT脚输出高电平，并通过二极管D1、电阻R86驱动三极管Q18的B极，三极管Q18则导通,主控芯片的第6脚电压被拉低到0V,同样原理使MOS管Q12和MOS管Q13截止，以致不能实现充电，起到欠压保护电路。

所述第一运算放大器51和第二运算放大器52组合形成双运算放大器芯片，该双运算放大器芯片的型号为LM358，其可减少占用空间，便于电路板设计。

所述第一运算放大器51的OUT脚连接二极管D1后连接电阻R86的一端；所述第二运算放大器52的OUT脚连接二极管D2后连接电阻R86的一端。

所述开关电路单元3包括有MOS管Q12、MOS管Q13和电感L1，该MOS管Q12的S极连接所述输入滤波单元2、MOS管Q12的D极连接电感L1，MOS管Q12的G极连接主控芯片单元4，该MOS管Q13的S极连接地，该MOS管Q13的D极连接MOS管Q12的D极，该MOS管Q13的G极连接主控芯片单元4，该电感L1连接滤波电容C28、滤波电容C27、第一USB接口6和第二USB接口7及通讯协议芯片8，该滤波电容C27连接电流检测电阻R63后连接主控芯片单元4，电感L1连接电压检测电阻R56后连接主控芯片单元4。

所述开关电路单元3工作时，MOS管Q12闭合，DC输入端1的正端电流经过MOS管Q12的D极和S极，流过电感L1，此时的电感L1为左正右负,再经过滤波电容C28和滤波电容C27滤波,再经过输出假负载(即第一USB接口6和第二USB接口7)，最后回负极(GND)，由于电感L1的存在，电流不能突变，流过假负载的电流是恒定。当MOS管Q12断开时，DC输入端1的输入电流断开，电感L1两端极性反向，即左负右正，电流由电感L1经过滤波电容C28、滤波电容C27,再到输出假负载，最后经过MOS管Q13回到电感L1的负极。MOS管Q13导通起到续流作用，即此电感L1也同样起到电流不能突变的作用，使输出电流恒定。此时一个开/关周期完成了能量转换过程，如下高频频率(250KHZ)循环,可以提供充足的能量给到双充USB输出。电流检测电阻R56检测电流，电压检测电阻R56检测电压，并把检测的电压及电流同时送到主控芯片U6的7脚和9脚，并由主控芯片U6内部的进行运算，并不断调整工作频率，从而达到输出恒压及限流作用。

所述主控芯片单元4包括有主控芯片，该主控芯片的型号为EUP3268B。

所述第一过流保护单元61包括有过流检测电阻R66，该过流检测电阻R66一端连接第一USB接口6及主控芯片单元4，该过流检测电阻R66另一端接地，该过流检测电阻R66用于检测电流，并将数据传输回主控芯片，起到过流保护的作用。所述第二过流保护单元71包括有过流检测电阻R80，该过流检测电阻R80一端连接第二USB接口7及主控芯片单元4，该过流检测电阻R80另一端接地，该过流检测电阻R80用于检测电流，并将数据传输回主控芯片，起到过流保护的作用。

综上所述，本实用新型设置有第一USB接口6和第二USB接口7，以致可同时对两个电池包进行充电，并且增设了通讯协议芯片8，使第一USB接口6和第二USB接口7能够对至少两种不同类型的电池包充电，使用起来十分方便；另外，本实用新型还增设了输入欠压过压保护电路单元5、第一过流保护单元61和第二过流保护单元71，以此可实现欠压保护、过压保护、过流保护功能，可满足智能充电功能，满足消费者的使用要求。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (9)

1.多重保护双路USB充电电路，其特征在于：其包括DC输入端(1)、与DC输入端(1)连接的输入滤波单元(2)、与输入滤波单元(2)连接的开关电路单元(3)、与开关电路单元(3)连接并控制开关电路单元(3)工作的主控芯片单元(4)、连接于DC输入端(1)与主控芯片单元(4)之间的输入欠压过压保护电路单元(5)、与开关电路单元(3)连接的第一USB接口(6)和第二USB接口(7)及通讯协议芯片(8)，且该通讯协议芯片(8)还连接第一USB接口(6)和第二USB接口(7)，该第一USB接口(6)连接第一过流保护单元(61)，该第二USB接口(7)连接第二过流保护单元(71)，且第一过流保护单元(61)和第二过流保护单元(71)均连接主控芯片单元(4)。

2.根据权利要求1所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述输入欠压过压保护电路单元(5)包括有第一运算放大器(51)、第二运算放大器(52)、基准电路(53)、三极管Q18、DC输入端(1)连接并相互串联的分压电阻R8、分压电阻R7、分压电阻R6,该第一运算放大器(51)的+脚连接电阻R1后连接分压电阻R8与分压电阻R7的连接线，该第一运算放大器(51)的-脚连接基准电路(53)的基准电压2.4V端，该第二运算放大器(52)的-脚连接电阻R4后连接分压电阻R7与分压电阻R6的连接线，该第二运算放大器(52)的+脚连接基准电路(53)的基准电压0.6V端，第一运算放大器(51)的OUT脚和第二运算放大器(52)的OUT脚连接后连接电阻R86的一端，该电阻R86另一端连接三极管Q18的B极，该三极管Q18的C极连接主控芯片单元(4)，该三极管Q18的E极连接地。

3.根据权利要求2所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述第一运算放大器(51)和第二运算放大器(52)组合形成双运算放大器芯片，该双运算放大器芯片的型号为LM358。

4.根据权利要求2所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述第一运算放大器(51)的OUT脚连接二极管D1后连接电阻R86的一端；所述第二运算放大器(52)的OUT脚连接二极管D2后连接电阻R86的一端。

5.根据权利要求2所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述基准电路(53)包括有DC输入端(1)连接并相互串联的分压电阻R2、分压电阻R3、分压电阻R4及连接分压电阻R2与分压电阻R3之间连接线的稳压管ZD1，该分压电阻R2与分压电阻R3之间的连接线为基准电压2.4V端，该分压电阻R4与分压电阻R3之间的连接线为基准电压0.6V端。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述开关电路单元(3)包括有MOS管Q12、MOS管Q13和电感L1，该MOS管Q12的S极连接所述输入滤波单元(2)、MOS管Q12的D极连接电感L1，MOS管Q12的G极连接主控芯片单元(4)，该MOS管Q13的S极连接地，该MOS管Q13的D极连接MOS管Q12的D极，该MOS管Q13的G极连接主控芯片单元(4)，该电感L1连接滤波电容C28、滤波电容C27、第一USB接口(6)和第二USB接口(7)及通讯协议芯片(8)，该滤波电容C27连接电流检测电阻R63后连接主控芯片单元(4)，电感L1连接电压检测电阻R56后连接主控芯片单元(4)。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述主控芯片单元(4)包括有主控芯片，该主控芯片的型号为EUP3268B。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述第一过流保护单元(61)包括有过流检测电阻R66，该过流检测电阻R66一端连接第一USB接口(6)及主控芯片单元(4)，该过流检测电阻R66另一端接地。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的多重保护双路USB充电电路，其特征在于：所述第二过流保护单元(71)包括有过流检测电阻R80，该过流检测电阻R80一端连接第二USB接口(7)及主控芯片单元(4)，该过流检测电阻R80另一端接地。

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