CN220692871U - 一种可调电压输出的移动电源电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种可调电压输出的移动电源电路，其包括充电模块，与火线、与零线以及与电池的输入端连接，用于为电池充电；电池保护模块，与电池的输出端连接，用于控制电池的充放电；电压选择开关模块，与电池的输出端连接，用于选择电压的输出；电压调节输出模块，与电池的输出端、充电接口连接，用于调节电压并为外部待充电设备充电；MCU控制模块，与电池的输出端、电压选择开关模块的输出端、电压调节输出模块的输入端连接，用于接收电压选择开关模块发送的电压调节信号以控制电压调节输出模块输出不同的电压。本申请具有适配多种电子产品的充电，增大产品适用范围，且电池保护模块提高电路的安全性的效果。

Description

一种可调电压输出的移动电源电路

技术领域

本申请涉及移动电源技术领域，尤其是涉及一种可调电压输出的移动电源电路。

背景技术

目前，消费类电子产品，尤其是便携式的电子产品得到广泛的应用，现有的移动电源设备均内置电池，主要用于为各类电子产品充电，由于电子产品种类繁多，所需匹配的充电电压多种多样。现有移动电源设备难以适配多种不同电压的电子产品的充电，且安全性较低，无法满足消费者的需求，因此有待进行改善。

实用新型内容

为了改善安全性较低、难以适配多种电子产品的充电的问题，本申请提供一种可调电压输出的移动电源电路。

本申请提供的一种可调电压输出的移动电源电路。采用如下的技术方案：

一种可调电压输出的移动电源电路，包括充电模块，与火线、与零线以及与电池的输入端连接，所述充电模块用于为所述电池充电；电池保护模块，与所述电池的输出端连接，所述电池保护模块用于控制所述电池的充放电状态；电压选择开关模块，与所述电池的输出端连接，所述电压选择开关模块用于选择电压的输出；电压调节输出模块，与所述电池的输出端、充电接口连接，所述电压调节输出模块用于调节电压并为外部待充电设备充电；MCU控制模块，与所述电池的输出端、所述电压选择开关模块的输出端、所述电压调节输出模块的输入端连接，所述MCU控制模块用于接收所述电压选择开关模块发送的电压调节信号以控制所述电压调节输出模块输出不同的电压。

通过采用上述技术方案，通过电压选择开关模块选择对应需要输出的电压并发送电压调节信号给MCU控制模块，MCU控制模块接收电压调节信号后控制电压调节输出模块进行电压调节，使得输出电压可调，并通过充电接口为外部待充电设备充电，适配多种电子产品的充电，增大产品适用范围，且电池保护模块提高电路的安全性，满足消费者的需求。

可选的，所述MCU控制模块包括控制芯片，所述控制芯片包括电压选择信号接收端和使能控制端，所述电压选择开关模块包括拨码开关，所述拨码开关的输出端电性连接于所述电压选择信号接收端；所述电压调节输出模块的输入端电性连接于所述使能控制端。

通过采用上述技术方案，通过调控拨码开关，MCU控制模块的控制芯片的电压选择信号接收端接收到调控信号，控制芯片的使能控制端对电压调节输出模块进行控制，实现电压输出调节。

可选的，所述电压调节输出模块包括调节单元和拨档电压单元，所述调节单元的输入端与所述电池的输出端连接，所述调节单元的使能端与所述使能控制端连接，所述调节单元的输出端与所述充电接口连接；所述拨档电压单元的输入端与所述控制芯片连接，所述拨档电压单元的输出端与所述调节单元的反馈端连接，所述控制芯片通过控制所述拨档电压单元输出对应需输出的电压的反馈信号。

通过采用上述技术方案，控制芯片接收到调控信号后，通过使能控制端控制调节单元开启，且控制芯片控制拨档电压单元输出对应需输出的电压的反馈信号，调节单元接收反馈信号进行升降压调节，最后通过充电接口输出给外部待充电设备。

可选的，还包括用于降压的电池降压输出模块和降压输出接口，所述电池降压输出模块的输入端与所述控制芯片连接，所述电池降压输出模块的输出端与所述降压输出接口连接。

通过采用上述技术方案，电池降压输出模块将输入的大电压转换为较低的电压输出，以满足电路中低电压设备的工作需求，使电源更加稳定，保证电路的可靠性、稳定性。

可选的，所述电池保护模块包括电池保护芯片U3，第三十一电阻、第三十二电阻、第十一电容、第十二电容、第六开关管、第七开关管、第八开关管和第九开关管；

其中所述第三十一电阻的一端与所述电池的正极端连接，另一端与所述保护芯片的第五端连接；所述第十一电容的一端与所述保护芯片的第五端连接，另一端与所述电池的负极端连接；所述第六开关管的第一端和所述第八开关管的第一端均与所述保护芯片的第一端连接；所述第七开关管的第一端和所述第九开关管的第一端均与所述保护芯片的第二端连接；所述第六开关管的第二端分别与所述第八开关管的第二端、所述电池的负极端、所述保护芯片的第六端和所述第十二电容的一端连接，所述第六开关管的第三端分别与所述第七开关管的第三端、所述第八开关管的第三端、所述第九开关管的第三端连接，所述第七开关管的第二端分别与所述第九开关管的第二端、所述第十二电容的另一端连接以及接地；所述第三十二电阻的一端与所述保护芯片的第三端连接，另一端与所述第七开关管的第二端连接。

通过采用上述技术方案，通过电池保护芯片控制电池的充放电，保证电路的可靠性、稳定性。

可选的，还包括电压检测模块，所述控制芯片还包括取样接收端，所述电压检测模块的检测输入端连接于电池保护板的正极端，所述电压检测模块的检测输出端连接于所述取样接收端。

通过采用上述技术方案，电压检测模块检测电池保护板的电压，控制芯片接收到检测的电压对电压调节进行反馈。

可选的，还包括稳压模块，所述稳压模块连接于所述电池，用于为所述MCU控制模块提供稳定电压输出。

通过采用上述技术方案，通过稳压模块使得输出给MCU控制模块的电压变得更加稳定。

可选的，还包括连接于所述MCU控制模块的LED指示模块，所述LED指示模块用于显示当前工作状态。

通过采用上述技术方案，MCU控制模块控制LED指示模块显示当前工作状态，便于用户观察。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过电压选择开关模块选择对应需要输出的电压并发送电压调节信号给MCU控制模块，MCU控制模块接收电压调节信号后控制电压调节输出模块进行电压调节，使得输出电压可调，并通过充电接口为外部待充电设备充电，适配多种电子产品的充电，增大产品适用范围，且电池保护模块提高电路的安全性，满足消费者的需求；

2.通过调控拨码开关，MCU控制模块的控制芯片的电压选择信号接收端接收到调控信号，控制芯片的使能控制端对电压调节输出模块进行控制，实现电压输出调节；

3.控制芯片接收到调控信号后，通过使能控制端控制调节单元开启，且控制芯片控制拨档电压单元输出对应需输出的电压的反馈信号，调节单元接收反馈信号进行升降压调节，最后通过充电接口输出给外部待充电设备。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构框图；

图2是本申请实施例的MCU控制模块和LED指示模块的电路原理图；

图3是本申请实施例的电压选择开关模块的电路原理图；

图4是本申请实施例的调节单元和拨档电压单元的电路原理图；

图5是本申请实施例的电池保护模块的电路原理图；

图6是本申请实施例的电池降压输出模块和降压输出接口的电路原理图；

图7是本申请实施例的电压检测模块的电路原理图；

图8是本申请实施例的稳压模块的电路原理图。

附图标记说明：1、充电模块；2、电池保护模块；3、电压选择开关模块；4、电压调节输出模块；41、调节单元；42、拨档电压单元；5、MCU控制模块；6、电池降压输出模块；7、降压输出接口；8、充电接口；9、电压检测模块；10、稳压模块；11、LED指示模块。

具体实施方式

以下结合附图1-附图8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种可调电压输出的移动电源电路。

参照图1，可调电压输出的移动电源电路包括充电模块1、电池保护模块2、电压选择开关模块3、电压调节输出模块4和MCU控制模块5。充电模块1为电池充电，电池保护模块2控制电池的充放电，提高安全性；通过电压选择开关模块3选择对应需要输出的电压并发送电压调节信号给MCU控制模块5，MCU控制模块5接收电压调节信号后控制电压调节输出模块4进行电压调节，使得输出电压可调，并通过充电接口8为外部待充电设备充电，适配多种电子产品的充电，增大产品适用范围。

参照图2和图3，在本实施例中MCU控制模块5包括控制芯片U1，控制芯片U1可选型号为HT66F004的芯片。控制芯片U1包括电压选择信号接收端ADJ-SEL、取样接收端BAT-V和使能控制端ENOUT，电压选择开关模块3包括拨码开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第十九电容C19，其中拨码开关S1可选型号为SWDIP-6，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的一端均与第十九电容C19的一端连接，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的另一端与拨码开关的不同输出端口连接；第五电阻R5的另一端与电源连接，该电源可为5V；第六电阻R6的另一端与电压选择信号接收端ADJ-SEL连接；第十九电容C19的一端与第六电阻R6和第四电阻R4的连接点连接。本实施例中，第一电阻R1对应连接拨码开关中5V的开关，第二电阻R2对应连接拨码开关中7.5V的开关，第三电阻R3对应连接拨码开关中9V的开关，第四电阻R4对应连接拨码开关中12V的开关，因此该电路可调四挡电压，能够适配多种电子产品的充电。

参照图1和图4，使能控制端ENOUT电性连接于电压调节输出模块4的输入端。电压调节输出模块4包括调节单元41和拨档电压单元42，调节单元41包括调节芯片U2、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管、第二二极管和负载；其中在本实施例中调节芯片U2可选型号为SC3671的芯片，是一款专为升压、升降压开关电源设计的专用DC-DC控制器芯片，芯片工作频率可通过一个外接电阻调节，方便根据不同应用设置系统工作频率。内部集成了软启动以及过温保护电路，减少外围元件并提高系统可靠性。第一二极管和第二二极管可选型号为SS34的贴片肖特基二极管。第一电容C1、第一电容C1和第九电容C9为极性电容，负载可选型号为DC5521的电源线。

其中第一电容C1的一端与调节芯片U2的第二端连接，另一端接地；第二电容C2、第三电容C3和第四电容C4均与第一电容C1并联；第七电阻R7的一端与调节芯片的第三端连接，另一端分别与电池的输出端、第一电感L1的一端、第一电容C1与调节芯片U2的第二端的连接点连接；第一电感L1的另一端与第六电容C6的一端连接，第六电容C6的另一端与第一二极管的阳极端连接，第一二极管的阴极端与负载连接；第八电阻R8的一端与调节芯片U2的第四端连接，另一端接地；第七电容C7与第六电容C6并联，第二二极管的阳极端与第一二极管的阳极端连接，第二二极管的阴极端与第一二极管的阴极端连接；第五电容C5的一端与调节芯片的第六端连接，另一端接地。

第九电阻R9的一端分别与调节芯片的第一端、第一开关管Q1的第一端连接，另一端与第一开关管Q1的第二端连接，第一开关管Q1的第三端和第一电感L1与第六电容C6的连接点连接；第十电阻R10的一端与调节芯片U2的第八端连接，另一端分别与第一开关管Q1的第二端、第十二电阻R12的一端连接，第十二电阻R12的另一端接地；第十三电阻R13与第十二电阻R12并联，第十四电阻R14的一端与第一二极管的阴极端连接，另一端分别与第十一电阻R11的一端、第十五电阻R15的一端连接，第十五电阻R15的另一端接地，第十一电阻R11的另一端与调节芯片U2的第五端；第八电容C8与第十四电阻R14并联，第十六电阻R16与第十五电阻R15并联，第九电容C9、第十电容C10均与负载并联。第十七电阻R17的一端与使能控制端连接，另一端分别与第十八电阻R18的一端、第二开关管Q2的第一端连接，第二开关管Q2的第二端、第十八电阻R18的另一端均接地，第二开关管Q2的第三端与调节芯片U2的第三端连接。

参照图2和图4，拨档电压单元42包括第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第二十九电阻R29和第三十电阻R30，其中第十九电阻R19的一端与控制芯片U1的第十五端PB0/AN0连接，另一端分别与第二十电阻R20的一端、第三开关管Q3的第一端连接，第三开关管Q3的第二端、第二十电阻R20的另一端均接地，第三开关管Q3的第三端通过第二十一电阻R21和第十四电阻R14与第十五电阻R15的连接点连接，第二十二电阻R22与第二十一电阻R21并联。

第二十三电阻R23的一端与控制芯片U1的第十三端PB2/AN2连接，另一端分别与第二十四电阻R24的一端、第四开关管Q4的第一端连接，第四开关管Q4的第二端、第二十四电阻R24的另一端均接地，第四开关管Q4的第三端通过第二十五电阻R25和第十四电阻R14与第十五电阻R15的连接点连接，第二十六电阻R26与第二十五电阻R25并联。

第二十七电阻R27的一端与控制芯片U1的第十二端PB3/AN3连接，另一端分别与第二十八电阻R28的一端、第五开关管Q5的第一端连接，第五开关管Q5的第二端、第二十八电阻R28的另一端均接地，第五开关管Q5的第三端通过第二十九电阻R29和第十四电阻R14与第十五电阻R15的连接点连接，第三十电阻R30与第二十九电阻R29并联。

参照图5，为了更好的保护电池，提供电路的安全性，电池保护模块2包括保护芯片U3、第三十一电阻R31、第三十二电阻R32、第十一电容C11、第十二电容C12、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8和第九开关管Q9；其中在本实施例中保护芯片U3可选型号为HY2120的芯片；第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8和第九开关管Q9的可选型号为AO8822的开关管。

其中第三十一电阻R31的一端与电池的正极端连接，另一端与保护芯片U3的第五端连接；第十一电容C11的一端与保护芯片U3的第五端连接，另一端与电池的负极端连接；第六开关管Q6的第一端和第八开关管Q8的第一端均与保护芯片的第一端连接；第七开关管Q7的第一端和第九开关管Q9的第一端均与保护芯片的第二端连接；第六开关管Q6的第二端分别与第八开关管Q8的第二端、电池的负极端、保护芯片的第六端和第十二电容C12的一端连接，第六开关管Q6的第三端分别与第七开关管Q7的第三端、第八开关管Q8的第三端、第九开关管Q9的第三端连接，第七开关管Q7的第二端分别与第九开关管Q9的第二端、第十二电容C12的另一端连接以及接地；第三十二电阻R32的一端与保护芯片的第三端连接、另一端与第七开关管Q7的第二端连接。

参照图6，移动电源电路还包括电池降压输出模块6和降压输出接口7，电池降压输出模块6包括降压芯片U4、第二电感L2、第三十三电阻R33、第三十四电阻R34、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R38、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18和第十开关管Q10，其中在本申请实施例中降压芯片U4的可选型号为GS5813B的芯片；第十三电容C13和第十七电容C17为极性电容；降压输出接口7为USB接口。

其中第三十三电阻R33的一端与使能控制端连接，另一端分别与第三十四电阻R34的一端、第十开关管Q10的第一端连接，第十开关管Q10的第二端、第三十四电阻R34的另一端均接地，第十开关管Q10的第三端与降压芯片U4的第四端连接；第三十五电阻R35的一端与降压芯片的第四端连接，另一端分别与第十三电容C13的正极端、第十四电容C14的一端连接；第十三电容C13的负极端和第十四电容C14的另一端接地。；第十五电容C15的一端与降压芯片U4的第一端连接，另一端与降压芯片U4的第六端连接；第二电感L2与第十六电容C16串联，第二电感L2的另一端与降压芯片U4的第六端连接，第十六电容C16的的另一端与降压芯片U4的第三端连接；第三十六电阻R36与第十六电容C16并联，第三十七电阻R37的一端与降压芯片U4的第二端连接，另一端与降压芯片U4的第三端连接；第三十八电阻R38的一端与第三十六电阻R36连接，另一端与降压芯片U4的第二端连接；第十七电容C17、第十八电容C18和USB接口并联。电池降压输出模块6将输入的大电压转换为较低的电压输出，以满足电路中低电压设备的工作需求，使电源更加稳定，保证电路的可靠性、稳定性。

参照图1和图7，本申请还包括LED指示模块11、电压检测模块9和稳压模块10，LED指示模块11连接于控制芯片U1，控制芯片U1控制LED指示模块11中的LED灯工作来显示当前移动电源的工作状态，便于用户观察。电压检测模块9与控制芯片U1的取样接收端BAT-V连接，通过检测电池保护板的电压，控制芯片U1接收到检测的电压对电压调节进行反馈。

参照图1和图8，稳压模块10的电压输入端与电池连接，稳压模块10的电压输出端与控制芯片U1连接，稳压模块10使供电模块输出给控制模块的电压保持稳定，从而延长MCU控制模块5的使用寿命。

本申请实施例一种可调电压输出的移动电源电路的实施原理为：通过电压选择开关模块3选择对应需要输出的电压并发送电压调节信号给MCU控制模块5，MCU控制模块5接收电压调节信号后控制电压调节输出模块4进行电压调节，使得输出电压可调，并通过充电接口8为外部待充电设备充电，适配多种电子产品的充电，增大产品适用范围，且电池保护模块2提高电路的安全性，满足消费者的需求。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：包括

充电模块(1)，与火线、与零线以及与电池的输入端连接，所述充电模块(1)用于为所述电池充电；

电池保护模块(2)，与所述电池的输出端连接，所述电池保护模块(2)用于控制所述电池的充放电状态；

电压选择开关模块(3)，与所述电池的输出端连接，所述电压选择开关模块(3)用于选择电压的输出；

电压调节输出模块(4)，与所述电池的输出端、充电接口(8)连接，所述电压调节输出模块(4)用于调节电压并为外部待充电设备充电；

MCU控制模块(5)，与所述电池的输出端、所述电压选择开关模块(3)的输出端、所述电压调节输出模块(4)的输入端连接，所述MCU控制模块(5)用于接收所述电压选择开关模块(3)发送的电压调节信号以控制所述电压调节输出模块(4)输出不同的电压。

2.根据权利要求1所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：所述MCU控制模块(5)包括控制芯片U1，所述控制芯片U1包括电压选择信号接收端和使能控制端，所述电压选择开关模块(3)包括拨码开关，所述拨码开关的输出端电性连接于所述电压选择信号接收端；所述电压调节输出模块(4)的输入端电性连接于所述使能控制端。

3.根据权利要求2所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：所述电压调节输出模块(4)包括调节单元(41)和拨档电压单元(42)，所述调节单元(41)的输入端与所述电池的输出端连接，所述调节单元(41)的使能端与所述使能控制端连接，所述调节单元(41)的输出端与所述充电接口(8)连接；所述拨档电压单元(42)的输入端与所述控制芯片U1连接，所述拨档电压单元(42)的输出端与所述调节单元(41)的反馈端连接，所述控制芯片U1通过控制所述拨档电压单元(42)输出对应需输出的电压的反馈信号。

4.根据权利要求3所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：还包括用于降压的电池降压输出模块(6)和降压输出接口(7)，所述电池降压输出模块(6)的输入端与所述控制芯片U1连接，所述电池降压输出模块(6)的输出端与所述降压输出接口(7)连接。

5.根据权利要求1所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：所述电池保护模块(2)包括电池保护芯片U3、第三十一电阻、第三十二电阻、第十一电容、第十二电容、第六开关管、第七开关管、第八开关管和第九开关管；

其中所述第三十一电阻的一端与所述电池的正极端连接，另一端与所述保护芯片的第五端连接；所述第十一电容的一端与所述保护芯片的第五端连接，另一端与所述电池的负极端连接；所述第六开关管的第一端和所述第八开关管的第一端均与所述保护芯片的第一端连接；所述第七开关管的第一端和所述第九开关管的第一端均与所述保护芯片的第二端连接；所述第六开关管的第二端分别与所述第八开关管的第二端、所述电池的负极端、所述保护芯片的第六端和所述第十二电容的一端连接，所述第六开关管的第三端分别与所述第七开关管的第三端、所述第八开关管的第三端、所述第九开关管的第三端连接，所述第七开关管的第二端分别与所述第九开关管的第二端、所述第十二电容的另一端连接以及接地；所述第三十二电阻的一端与所述保护芯片的第三端连接，另一端与所述第七开关管的第二端连接。

6.根据权利要求2所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：还包括电压检测模块(9)，所述控制芯片U1还包括取样接收端，所述电压检测模块(9)的检测输入端连接于电池保护板的正极端，所述电压检测模块(9)的检测输出端连接于所述取样接收端。

7.根据权利要求1所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：还包括稳压模块(10)，所述稳压模块(10)连接于所述电池，用于为所述MCU控制模块(5)提供稳定电压输出。

8.根据权利要求1所述的可调电压输出的移动电源电路，其特征在于：还包括连接于所述MCU控制模块(5)的LED指示模块(11)，所述LED指示模块(11)用于显示当前工作状态。