CN220291702U - 电源管理电路和美容仪 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源管理电路和美容仪，所述电源管理电路包括充电接口、检测电路以及控制器。所述充电接口包括电源引脚和待检测引脚；所述检测电路与所述充电接口的电源引脚和待检测引脚分别电连接，所述检测电路用于对所述电源引脚的电压进行分压后输出给所述待检测引脚，并基于所述待检测引脚的电压输出相应的电压检测信号；所述控制器与所述检测电路电连接，所述控制器用于接收所述检测电路输出的电压检测信号，并根据所述电压检测信号判断所述电源引脚和所述待检测引脚之间是否存在短路故障。本申请提供的电源管理电路能够检测出充电接口中的引脚之间是否存在短路故障，可以提升设备的安全性。

Description

电源管理电路和美容仪

技术领域

本申请涉及美容仪技术领域，尤其涉及一种电源管理电路和美容仪。

背景技术

当美容仪和美容液体一起使用时，美容仪的防水就变得很重要，现有的美容仪通常通过优化防水结构或者选用防水材料来进行防水，但是，仅仅通过优化防水结构或者选用防水材料并不能满足美容仪的充电电路的防水的要求，如此，仍然存在因美容液体等进入美容仪的充电接口而引起设备短路的风险，安全性较低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的主要目的在于提出电源管理电路和美容仪，旨在解决现有的美容仪存在因美容液体等进入美容仪的充电接口而引起设备短路的风险，安全性较低的问题。

为实现上述目的，本申请的第一方面提供一种电源管理电路，所述电源管理电路包括充电接口、检测电路以及控制器。所述充电接口包括电源引脚和待检测引脚；所述检测电路与所述充电接口的电源引脚和待检测引脚分别电连接，所述检测电路用于对所述电源引脚的电压进行分压后输出给所述待检测引脚，并基于所述待检测引脚的电压输出相应的电压检测信号；所述控制器与所述检测电路电连接，所述控制器用于接收所述检测电路输出的电压检测信号，并根据所述电压检测信号判断所述电源引脚和所述待检测引脚之间是否存在短路故障。

本申请提供的电源管理电路，通过设置与充电接口的电源引脚和待检测引脚分别电连接的检测电路，并通过检测电路对电源引脚的电压进行分压后输出给待检测引脚，并基于待检测引脚的电压输出相应的电压检测信号，以及通过控制器根据电压检测信号判断电源引脚和待检测引脚之间是否存在短路故障，从而能够在检测短路故障时提醒用户或者自动采取短路保护措施，进而能够提升设备的安全性。

本申请的第二方面提供一种美容仪，所述美容仪包括壳体以及上述第一方面所述的电源管理电路，所述壳体用于安装所述电源管理电路。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电源管理电路的第一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电源管理电路的第二种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电源管理电路的第三种结构示意图；

图4为图3所示的电源管理电路的第一种电路结构图；

图5为图3所示的电源管理电路的第二种电路结构图；

图6为图3所示的电源管理电路的第三种电路结构图；

图7为本申请实施例提供的美容仪的结构示意图。

附图标记说明如下：

电源管理电路 100

充电接口 10

检测电路 20

控制器 30

第一分压电路 210

第一分压节点 211

第二分压电路 220

第二分压节点 221

跟随电路 230

电压跟随器 U1

单向导通元件 D2

储能元件 Z1

电源引脚 VCC

待检测引脚 J

第一待检测引脚 J1

第二待检测引脚 J2

充放电电路 40

报警电路 50

电阻 R1

第一分压元件 R3

第二分压元件 R4

第三分压元件 R5

第四分压元件 R6

电容 C1

美容仪 1

壳体 200

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本申请实施例提供一种电源管理电路100，所述电源管理电路100包括充电接口10、检测电路20以及控制器30。

其中，所述充电接口10包括电源引脚VCC和待检测引脚J。

所述检测电路20与所述充电接口10的电源引脚VCC和待检测引脚J分别电连接，所述检测电路20用于对所述电源引脚VCC的电压进行分压后输出给所述待检测引脚J，并基于所述待检测引脚J的电压输出相应的电压检测信号。

所述控制器30与所述检测电路20电连接，所述控制器30用于接收所述检测电路20输出的电压检测信号，并根据所述电压检测信号判断所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间是否存在短路故障。

需要说明的是，由于所述检测电路20与所述电源引脚VCC、所述待检测引脚J之间的电路连接关系固定，因此，正常情况下，即所述电源引脚VCC与所述待检测引脚J之间不存在短路故障时，所述待检测引脚J的电压将处于预设范围内，当所述电源引脚VCC与所述待检测引脚J之间发生短路故障时，例如，所述电源引脚VCC与所述待检测引脚J之间存在美容液、灰尘或其他异物将两者短接起来时，就相当于所述电源引脚VCC与所述待检测引脚J之间并入了一个阻抗值极小的异物电阻Rx，从而，所述检测电路20与所述电源引脚VCC、所述待检测引脚J之间的电路连接关系就会被改变，所述待检测引脚J的电压将发生跳变，即所述检测电路20输出的电压检测信号会发生跳变，因此，所述控制器30能够根据所述电压检测信号判断出所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间是否存在短路故障。

本申请提供的电源管理电路100，通过设置与充电接口的电源引脚和待检测引脚分别电连接的检测电路，并通过检测电路对电源引脚的电压进行分压后输出给待检测引脚，并基于待检测引脚的电压输出相应的电压检测信号，以及通过控制器根据电压检测信号判断电源引脚和待检测引脚之间是否存在短路故障，从而能够在检测短路故障时提醒用户或者自动采取短路保护措施，进而能够提升设备的安全性。

进一步地，在本申请实施例中，所述控制器30具体用于在所述电压检测信号对应的电压值高于预设电压阈值V0时确定所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间存在短路故障，以及在所述电压检测信号对应的电压值低于所述预设电压阈值V0时确定所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间不存在短路故障。其中，所述预设电压阈值V0可以通过试验确定。

示例性地，所述充电接口10可以是符合USB标准规范的USB接口，具体可以是MiniUSB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口可以用于为电子设备充电，也可以用于电子设备与外围设备之间传输数据。

其中，所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间具有灰尘、水等异物时，往往可能会存在短路故障，通过本申请实施例，可有效检测所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间是否存在短路故障，从而在所述充电接口10进水或者进灰尘时，能够有效进行保护，避免损坏电子设备。

其中，所述充电接口10通常包括多个引脚，例如USB Type C接口有24个引脚，在实际使用中，可能存在只有部分引脚被异物短接的情况，如果只设置一个所述待检测引脚J，即有可能出现所述待检测引脚J以外的其他引脚被异物短接的情况，此时，所述检测电路20便无法检测出短路故障，因此，所述待检测引脚J的数量越多、各个所述待检测引脚J分布地越分散，所述检测电路20检测出短路故障的成功率就越高。然而，由于所述充电接口10中各个引脚分别有对应的功能，某些引脚不能作为所述待检测引脚，否则该引脚本身的功能将不能实现，因此，所述待检测引脚J的数量和分布位置需要根据所述充电接口10的类型进行相应选择。

可选地，所述待检测引脚J包括第一待检测引脚J1和第二待检测引脚J2。本申请实施例以所述充电接口10为USB Type C接口为例，可以选用CC1引脚作为所述第一待检测引脚J1、CC2引脚作为所述第二待检测引脚J2。当然，在其他实施例中，所述待检测引脚J的数量也可以更多，此处不作限定。

在一种实施方式中，所述待检测引脚J的数量和所述检测电路20的数量均为N，每个待检测引脚J与一个检测电路20对应。其中，N≥2。如图2所示，可以所述第一待检测引脚J1、所述第二待检测引脚J2分别设置一个所述检测电路20，每个所述检测电路20用于检测对应的所述待检测引脚与所述电源引脚VCC之间是否存在短路故障。

在另一种实施方式中，所述检测电路20的数量为1，如图3所示，所述第二待检测引脚J2与所述检测电路20电连接，所述第一待检测引脚J1通过电阻R1与所述第二待检测引脚J2电连接，此时，所述检测电路20用于检测所有的所述待检测引脚中是否存在至少一个待检测引脚与所述电源引脚VCC之间存在短路故障，如此，所有的所述待检测引脚可以共用一个检测电路20，从而能够简化电路结构、减少成本。

进一步地，请参阅图4，图4是图3所示的电源管理电路100的第一种电路结构图，所述检测电路20包括电连接于所述充电接口10的电源引脚VCC和地之间的第一分压电路210，所述第一分压电路210包括与所述控制器30、所述待检测引脚J均电连接的第一分压节点211，所述第一分压电路210用于对所述电源引脚VCC的电压进行分压得到第一电压V211，并通过所述第一分压节点211将所述第一电压V211输出给所述待检测引脚J。其中，所述电压检测信号是基于所述第一电压V211得到的电压检测信号，在本实施例中，所述检测电路20向所述控制器30输出的电压检测信号即为所述第一电压V211。

具体地，所述第一分压电路210包括串联在所述电源引脚VCC和地之间的第一分压元件R3和第二分压元件R4，所述第一分压元件R3和所述第二分压元件R4之间的连接点即为所述第一分压节点211。所述第一分压元件R3和所述第二分压元件R4用于对所述电源引脚VCC的电压进行分压，得到所述第一电压V211。

示例性的，所述第一分压元件R3和所述第二分压元件R4可以选用电阻或者电容。根据分压原理可知，所述第一电压V211的电压值V211＝VCC*R4/(R3+R4)。

可选地，所述电源管理电路100还包括储能元件Z1以及单向导通元件D2。

所述单向导通元件D2电连接所述储能元件Z1与所述充电接口10的电源引脚VCC之间，所述单向导通元件D2用于实现所述储能元件Z1向所述充电接口10的电源引脚VCC的单向导通，从而使得所述储能元件Z1在所述充电接口10未接入充电电源时向所述充电接口10的电源引脚VCC输出电压。

示例性地，所述单向导通元件D2为二极管，所述储能元件Z1为电池，所述二极管的阳极与所述电池电连接，所述二极管的阴极与所述充电接口10的电源引脚VCC电连接。

工作时，当所述充电接口10接入外部设备(例如充电适配器)时，由于外部设备输出至所述电源引脚VCC的电压高于所述储能元件Z1的电压，从而使得所述单向导通元件D2截止，那么，所述电源引脚VCC的电压即为所述外部设备提供的电压VS，即VCC＝VS。

在第一种情形下，所述第一待检测引脚J1、所述第二待检测引脚J2与所述电源引脚VCC之间均不存在短路故障，则根据分压原理可知，V211＝VS*R4/(R3+R4)<V0。

在第二种情形下，所述第二待检测引脚J2与所述电源引脚VCC之间存在短路故障，此时，相当于在所述第二待检测引脚J2和所述电源引脚VCC之间并入了一个阻抗值极小的异物电阻Rx。

其中，所述第二待检测引脚J2和所述电源引脚VCC之间的等效阻抗Rb1可以由Rx、R3求得，具体地：

Rb1＝Rx//R3＝Rx*R3/(Rx+R3)

根据分压原理可知，V211＝VCC*R4/(Rb1+R4)＝VS*R4/(Rb1+R4)。由于，Rx＜＜R3，因此，Rb1≈Rx，V211≈VS*R4/(Rx+R4)，从而，相比于第一种情形下，所述第一电压V211的电压值将大幅上升，即此时V211>V0。

在第三种情形下，所述第一待检测引脚J1与所述电源引脚VCC之间存在短路故障，此时，相当于在所述第一待检测引脚J1和所述电源引脚VCC之间并入了一个阻抗值极小的异物电阻Rx。

其中，所述第二待检测引脚J2和所述电源引脚VCC之间的等效阻抗Rb2可以由Rx、R1求得，具体地：

Rb2＝(Rx+R1)//R3＝(Rx+R1)*R3/(Rx+R1+R3)

根据分压原理可知，V211＝VCC*R4/(Rb1+R4)＝VS*R4/(Rb1+R4)。由于，Rx+R1＜＜R3，因此，Rb1≈Rx+R1，V211≈VS*R4/(Rx+R1+R4)，从而，相比于第一种情形，所述第一电压V211的电压值将大幅上升，即此时V211>V0。

综上，根据所述第一电压V211的电压值与所述预设电压阈值V0之间的大小关系可以判断出所述第一待检测引脚J1和所述第二待检测引脚J2中是否存在至少一个引脚与所述电源引脚VCC之间存在短路故障。

同理，当所述充电接口10未接入外部设备时，即没有外部设备输出电压至所述电源引脚VCC，从而使得所述单向导通元件D2导通，那么，所述电源引脚VCC的电压即为所述储能元件Z1提供的电压VZ1，即VCC＝VZ1。此时，同样可以根据所述第一电压V211的电压值与所述预设电压阈值V0之间大小的关系判断出所述第一待检测引脚J1和所述第二待检测引脚J2中是否存在至少一个引脚与所述电源引脚VCC之间存在短路故障，原理与所述充电接口10接入外部设备的情形相同，此处不再赘述。

可选地，所述电源管理电路100还包括与所述充电接口10、所述储能元件Z1以及所述控制器30分别电连接的充放电电路40，所述充放电电路40用于通过所述充电接口10接收外部设备提供的电能为所述储能元件Z1充电。所述控制器30还用于在确定所述电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间存在短路故障时采取短路保护措施，控制所述充放电电路40停止工作，如此，能够避免设备因短路而受损。

可选地，所述电源管理电路100还包括与所述控制器30电连接的报警电路50，所述控制器30还用于在确定电源引脚VCC和所述待检测引脚J之间存在短路故障时，控制所述报警电路50输出报警信号。示例性地，所述报警电路50可以包括喇叭、蜂鸣器、显示屏、LED灯等等。

请参阅图5，图5是图3所示的电源管理电路100的第二种电路结构图，图5所示的电源管理电路100与图4所示的电源管理电路100的电路结构相似，不同之处在于：所述检测电路20还包括电连接于所述第一分压电路210的第一分压节点211和地之间的第二分压电路220。

具体地，所述第二分压电路220包括与控制器30电连接的第二分压节点221，所述第二分压电路220用于对所述第一分压节点211输出的第一电压V211再次进行分压得到第二电压V221，并通过所述第二分压节点221将所述第二电压V221输出给所述控制器30。其中，所述电压检测信号是基于所述第二电压V221得到的电压检测信号，在本实施例中，所述检测电路20向所述控制器30输出的电压检测信号为所述第二电压V221。

具体地，所述第一分压电路210包括串联在所述第一分压节点211和地之间的第三分压元件R5和第四分压元件R6，所述第三分压元件R5和所述第四分压元件R6之间的连接点即为所述第二分压节点221。所述第三分压元件R5和所述第四分压元件R6用于对所述第一分压节点211输出的第一电压V211再次进行分压得到第二电压V221。

示例性的，所述第三分压元件R5和所述第四分压元件R6可以选用电阻或者电容。根据分压原理可知，所述第二电压V221的电压值V221＝V211*R6/(R5+R6)。需要说明的是，本实施例中的预设电压阈值V0与图4所示的实施例中的预设电压阈值V0之比为R6/(R5+R6)。

在本实施例中，所述第一分压电路210起到一级分压的作用，用于输出所述第一电压V211，所述第二分压电路220起到二极分压的作用，用于对所述第一电压V211再次进行分压得到所述第二电压V221，再输出给所述控制器30，能够保护所述控制器30免受高电压的冲击。具体地，如前文所述，当所述第一待检测引脚J1与所述电源引脚VCC之间存在短路故障，或者所述第一待检测引脚J1与所述电源引脚VCC之间存在短路故障时，所述第一分压节点211输出的电压V211会大幅上升，那么，所述第一分压节点211输出的第一电压V211的幅值可能超出所述控制器30的耐受电压值，因此，如果将所述第一电压V211直接输出给所述控制器30，可能使所述控制器30受到高电压冲击而损坏，本实施例中的电源管理电路100设置所述第二分压电路220可以对所述控制器30起到保护作用。

可选地，所述第三分压元件R5和所述第四分压元件R6均选用电阻，所述第二分压电路220还包括电连接于所述第二分压节点221和地之间的电容C1，所述第三分压元件R5和所述电容C1组成低通滤波电路，用于对所述第二分压节点221输出的所述第二电压V221进行滤波，再将滤波后的第二电压V221输出给所述控制器30，如此，能够滤除高次谐波的干扰，提升电压采集的准确性。

请参阅图6，图6是图3所示的电源管理电路100的第三种电路结构图，图6所示的电源管理电路100与图5所示的电源管理电路100的电路结构相似，不同之处在于：所述检测电路20还包括电连接于所述第二分压电路220的第二分压节点221和所述控制器30之间的跟随电路230。

具体地，所述跟随电路230用于接收所述第二分压节点221输出的第二电压V221，并向所述控制器30输出电压值与所述第二电压相等的跟随信号VOUT，所述电压检测信号为所述跟随电路230输出的跟随信号VOUT。需要说明的是，本实施例中的预设电压阈值V0与图5所示的实施例中的预设电压阈值V0相等。

示例性地，所述跟随电路230包括电压跟随器U1，所述电压跟随器U1具备隔离作用，够将使前、后级电路之间互不影响，即能够让所述第二分压电路220和所述控制器30之间互不影响。

请参阅图7，本申请实施例还提供一种美容仪1，所述美容仪1包括壳体200以及上述任一实施例所述的电源管理电路100，所述壳体200用于安装所述电源管理电路100。

本申请提供的美容仪1中的电源管理电路100，通过设置与充电接口的电源引脚和待检测引脚分别电连接的检测电路，并通过检测电路对电源引脚的电压进行分压后输出给待检测引脚，并基于待检测引脚的电压输出相应的电压检测信号，以及通过控制器根据电压检测信号判断电源引脚和待检测引脚之间是否存在短路故障，从而能够在检测短路故障时提醒用户或者自动采取短路保护措施，进而能够提升美容仪1的安全性。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电源管理电路，其特征在于，包括：

充电接口，包括电源引脚和待检测引脚；

检测电路，与所述充电接口的电源引脚和待检测引脚分别电连接，所述检测电路用于对所述电源引脚的电压进行分压后输出给所述待检测引脚，并基于所述待检测引脚的电压输出相应的电压检测信号；以及

控制器，与所述检测电路电连接，所述控制器用于接收所述检测电路输出的电压检测信号，并根据所述电压检测信号判断所述电源引脚和所述待检测引脚之间是否存在短路故障。

2.如权利要求1所述的电源管理电路，其特征在于，所述控制器用于在所述电压检测信号对应的电压值高于预设电压阈值时确定所述电源引脚和所述待检测引脚之间存在短路故障，以及在所述电压检测信号对应的电压值低于所述预设电压阈值时确定所述电源引脚和所述待检测引脚之间不存在短路故障。

3.如权利要求1或2所述的电源管理电路，其特征在于，所述检测电路包括电连接于所述充电接口的电源引脚和地之间的第一分压电路，所述第一分压电路包括与所述控制器、所述待检测引脚均电连接的第一分压节点，所述第一分压电路用于对所述电源引脚的电压进行分压得到第一电压，并通过所述第一分压节点将所述第一电压输出给所述待检测引脚；其中，所述电压检测信号是基于所述第一电压得到的电压检测信号。

4.如权利要求3所述的电源管理电路，其特征在于，所述检测电路还包括电连接于所述第一分压电路的第一分压节点和地之间的第二分压电路，所述第二分压电路包括与控制器电连接的第二分压节点，所述第二分压电路用于对所述第一分压节点输出的第一电压再次进行分压得到第二电压，并通过所述第二分压节点将所述第二电压输出给所述控制器；其中，所述电压检测信号是基于所述第二电压得到的电压检测信号。

5.如权利要求4所述的电源管理电路，其特征在于，所述检测电路还包括电连接于所述第二分压电路的第二分压节点和所述控制器之间的跟随电路，所述跟随电路用于接收所述第二分压节点输出的第二电压，并向所述控制器输出电压值与所述第二电压相等的跟随信号，所述电压检测信号为所述跟随电路输出的跟随信号。

6.如权利要求5所述的电源管理电路，其特征在于，所述待检测引脚的数量和所述检测电路的数量均为N，每个待检测引脚与一个检测电路对应；其中，N≥2。

7.如权利要求5所述的电源管理电路，其特征在于，所述检测电路的数量为1，所述待检测引脚包括第一待检测引脚和第二待检测引脚，所述第二待检测引脚与所述检测电路电连接，所述第一待检测引脚通过一电阻与所述第二待检测引脚电连接。

8.如权利要求2所述的电源管理电路，其特征在于，所述电源管理电路还包括：

储能元件；以及

单向导通元件，电连接所述储能元件与所述充电接口的电源引脚之间，所述单向导通元件用于实现所述储能元件向所述充电接口的电源引脚的单向导通，从而使得所述储能元件在所述充电接口未接入充电电源时向所述充电接口的电源引脚输出电压。

9.如权利要求2所述的电源管理电路，其特征在于，所述电源管理电路还包括与所述控制器电连接的报警电路，所述控制器还用于在确定电源引脚和所述待检测引脚之间存在短路故障时，控制所述报警电路输出报警信号。

10.一种美容仪，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1-9任意一项所述的电源管理电路，所述壳体用于安装所述电源管理电路。