充電指示電路、充電電路及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種充電指示電路，用于連接在充電電源與充電負(fù)載之間，包括兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元，所述每個(gè)二元狀態(tài)變化單元在充電負(fù)載的充電電流大于或小于設(shè)定的電流閾值時(shí)呈現(xiàn)兩種不同的狀態(tài)；在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載的充滿狀態(tài)；在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載的在充狀態(tài)。還公開一種應(yīng)用上述充電指示電路的充電電路及一種電子設(shè)備。上述充電指示電路、充電電路以及電子設(shè)備能夠指示電池的在充狀態(tài)和充滿狀態(tài)，使用方便。
【專利說(shuō)明】充電指示電路、充電電路及電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及充電技術(shù)，特別是涉及一種充電指示電路、一種充電電路以及一種電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]充電器在各個(gè)領(lǐng)域用途廣泛，特別是在生活領(lǐng)域被廣泛用于手機(jī)、相機(jī)等等常見電器。充電器是采用電力電子半導(dǎo)體器件，將電壓和頻率固定不變的交流電變換為直流電的一種靜止變流裝置。在以蓄電池為工作電源或備用電源的用電場(chǎng)合，充電器具有廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]充電器根據(jù)充電對(duì)象可以分為很多種，如鉛酸蓄電池充電器、鎘鎳電池充電器、鎳氫電池充電器以及鋰離子電池充電器等。根據(jù)使用場(chǎng)合又可以分為普通充電器、車載充電
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[0004]充電器基本上都是由一個(gè)穩(wěn)定電源加上必要的恒流、限壓、限時(shí)等控制電路構(gòu)成。在設(shè)計(jì)充電器時(shí)，需要考慮防反倒流、防反接、防短路、防過(guò)壓以及防過(guò)流等多方面。
[0005]由于在充電安全性方面的諸多設(shè)計(jì)，因此目前有些充電器在對(duì)電池充電時(shí)，并沒有指示電池是否充滿的機(jī)制，由于一般不用擔(dān)心過(guò)充，電池在充電足夠的時(shí)間之后就會(huì)充滿。但是使用這種充電器只能通過(guò)充電時(shí)間大概的估計(jì)電池是否充滿，因此使用較為不便。
[0006]有些充電器提供充滿電指示，但是僅采用一個(gè)指示燈來(lái)完成，例如充電時(shí)燈滅，充滿時(shí)燈亮，或者相反。如果指示燈損壞，則會(huì)得到錯(cuò)誤的指示。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]基于此，有必要提供一種能夠指示充電狀態(tài)的充電指示電路。
[0008]此外，還提供一種充電電路。
[0009]最后，還提供一種電子設(shè)備。
[0010]一種充電指示電路，用于連接在充電電源與充電負(fù)載之間，包括第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元；所述第一二元狀態(tài)變化單元在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第一狀態(tài)，在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第二狀態(tài)；所述第二二元狀態(tài)變化單元在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第三狀態(tài)，在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第四狀態(tài)；在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載的充滿狀態(tài)；在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載的在充狀態(tài)。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元相互串聯(lián)或并聯(lián)。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元并聯(lián)后與第一電阻串聯(lián)并連接在輸入的充電電源兩端。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一二元狀態(tài)變化單元包括串聯(lián)的第二電阻和第一指示燈，所述第一二元狀態(tài)變化單元的第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第一指示燈的熄滅，第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第一指示燈的點(diǎn)亮。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二二元狀態(tài)變化單元包括第三電阻、開關(guān)管和第二指示燈；所述充電電源的正極與開關(guān)管的輸入端連接，并通過(guò)第三電阻與開關(guān)管的控制端連接，開關(guān)管的輸出端則連接所述第二指示燈；所述第二二元狀態(tài)變化單元的第三狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第二指示燈的點(diǎn)亮，第四狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第二指示燈的熄滅。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一指示燈為綠色LED燈，所述第二指示燈為紅色LED燈，所述開關(guān)管為PNP三極管。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括連接在輸入的充電電源兩端的第一電容。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括連接在充電電源正極線路上的肖特基二極管。
[0018]—種充電電路，包括:電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將外部電源轉(zhuǎn)換為能夠直接加載到充電負(fù)載上的充電電源；以及上述的充電指示電路；所述充電指示電路連接在所述電壓轉(zhuǎn)換模塊和充電負(fù)載之間。
[0019]一種電子設(shè)備，包括:充電接口，用于連接提供充電電源的外部充電器；電池槽，用于容納電池，具有與電池觸接的正負(fù)極觸點(diǎn)；以及上述的充電指示電路，連接在所述充電接口和所述電池槽的正負(fù)極觸點(diǎn)之間。
[0020]上述充電指示電路、充電電路以及電子設(shè)備，能夠通過(guò)第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元的狀態(tài)組合分別指示充電負(fù)載的在充狀態(tài)和充滿狀態(tài)，使用方便。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為一實(shí)施例的充電指示電路模塊圖；
[0022]圖2為圖1所示實(shí)施例的充電指示電路的原理圖；
[0023]圖3為一實(shí)施例的充電電路的模塊圖；
[0024]圖4為圖3所示實(shí)施例的充電電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，為一實(shí)施例的充電指示電路模塊圖。該充電指示電路10用于連接在充電電源與充電負(fù)載20之間。充電指示電路10包括兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元，分別是第一二元狀態(tài)變化單元102和第二二元狀態(tài)變化單元104。每個(gè)二元狀態(tài)變化單元102、104在充電負(fù)載20的充電電流大于或小于設(shè)定的電流閾值時(shí)分別呈現(xiàn)兩種不同的狀態(tài)。
[0026]具體的，是第一二元狀態(tài)變化單元102在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第一狀態(tài)，在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第二狀態(tài)。
[0027]第二二元狀態(tài)變化單元104在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第三狀態(tài)，在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第四狀態(tài)。
[0028]因此，在充電負(fù)載20的充電電流大于或等于預(yù)設(shè)的電流閾值時(shí)，第一二元狀態(tài)變化單元102處于第一狀態(tài)、第二二元狀態(tài)變化單元104處于第三狀態(tài)，兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元102、104處于一種確定的組合狀態(tài)，這個(gè)組合狀態(tài)用于指示電池電量已經(jīng)充滿。類似地，在充電負(fù)載20的充電電流小于預(yù)設(shè)的電流閾值時(shí)，第一二元狀態(tài)變化單元102處于第二狀態(tài)、第二二元狀態(tài)變化單元104處于第四狀態(tài)，兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元102、104處于另一種確定的組合狀態(tài)，這個(gè)組合狀態(tài)用于指示電池電量還未充滿。
[0029]也即，在充電負(fù)載20的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元102、104呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載20的充滿狀態(tài)；在充電負(fù)載20的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值，所述兩個(gè)二元狀態(tài)變化單元102、104呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載20的在充狀態(tài)。
[0030]這樣，可以避免單一指示燈損壞得到錯(cuò)誤提示的問(wèn)題。
[0031]第一二元狀態(tài)變化單元102和第二二元狀態(tài)變化單元104在具體的電路中可以相互串聯(lián)或并聯(lián)。相互串聯(lián)時(shí)，二者流過(guò)相同的電流，因此第一二元狀態(tài)變化單元102和第二二元狀態(tài)變化單元104可以采用相同電路結(jié)構(gòu)，但取不同的元件參數(shù)，從而對(duì)相同的電流作出不同的響應(yīng)。
[0032]具體在本實(shí)施例中，如圖2所示,該充電指示電路10包括相互并聯(lián)的第一二元狀態(tài)變化單元102和第二二元狀態(tài)變化單元104。并且第一二元狀態(tài)變化單元102和第二二元狀態(tài)變化單元104并聯(lián)后與第一電阻Rl串聯(lián)并連接在輸入的充電電源兩端。
[0033]第一二元狀態(tài)變化單元102包括串聯(lián)的第二電阻R2和第一指示燈D1。第二電阻R2相比于第一指示燈Dl的阻值較大，能夠分得較大的電壓。通過(guò)調(diào)整第二電阻R2和第一指示燈Dl的阻值比例，可以在充電電流閾值附近使得第一指示燈Dl發(fā)生點(diǎn)亮或熄滅的變化，一般是在充電電流超過(guò)閾值時(shí)，第一指示燈Dl熄滅，而在小于閾值時(shí)，第一指示燈Dl點(diǎn)亮。本實(shí)施例中，第一指示燈Dl為綠色LED燈。
[0034]第二二元狀態(tài)變化單元104包括第三電阻R3、開關(guān)管Ql和第二指示燈D2。充電電源的正極與開關(guān)管Ql的輸入端連接，并通過(guò)第三電阻R3與開關(guān)管Ql的控制端連接，開關(guān)管Ql的輸出端則連接第二指示燈D2。電阻R3與開關(guān)管Ql連接的一端作為輸出到充電負(fù)載的正極。本實(shí)施例中，第二指示燈D2為紅色LED燈。開關(guān)管Ql則為PNP三極管，其發(fā)射極作為輸入端、基極作為控制端、集電極作為輸出端。
[0035]可以理解，在其他實(shí)施例中，第一指示燈Dl和第二指示燈D2可以互換顏色，或者采用其他的顏色標(biāo)識(shí)。開關(guān)管Ql則可以采用其他能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)控制功能的器件。
[0036]進(jìn)一步地，在本實(shí)施例的充電指示電路10中，還包括連接在輸入的充電電源兩端的第一電容Cl。第一電容Cl用于濾波。
[0037]進(jìn)一步地,在本實(shí)施例的充電指示電路10中，還包括連接在充電電源正極線路上的肖特基二極管。圖1所示實(shí)施例中，包括2個(gè)同向并聯(lián)的肖特基二極管。兩個(gè)肖特基二極管可以增加能夠承受的電流。
[0038]以下說(shuō)明上述電路的工作原理。
[0039]當(dāng)充電電源給負(fù)載進(jìn)行充電時(shí)，負(fù)載電流大于充電電流閾值時(shí)，第一指示燈Dl由滅轉(zhuǎn)亮，第二指示燈D2由亮轉(zhuǎn)滅。負(fù)載電流小于充電電流閾值時(shí)，第一指示燈Dl由亮轉(zhuǎn)滅，第二指示燈D2由滅轉(zhuǎn)亮。
[0040]具體如下:當(dāng)負(fù)載電流大于充電電流閾值時(shí)，由于三極管Ql有足夠大的基極電流，三極管Ql導(dǎo)通，第二指示燈D2亮。同時(shí)第二電阻R2的阻值相對(duì)第一指示燈Dl的阻值較大，從而分得的電壓也大，第一指示燈Dl上分得的電壓自變小，不足以使第一指示燈Dl點(diǎn)売。
[0041]當(dāng)負(fù)載電流小于充電電流閾值時(shí)，由于三極管Ql基極電流很小，小于三極管Ql的導(dǎo)通電流，三極管Ql截止，第二指示燈D2熄滅。同時(shí)，盡管第二電阻R2的阻值大，但是由于負(fù)載的電流變小了，第二電阻R2上分得的電壓也相應(yīng)的變小，第一指示燈Dl電壓超過(guò)點(diǎn)亮所需電壓被點(diǎn)亮。
[0042]如圖3所示，為一實(shí)施例的充電電路模塊圖。該充電電路包括電壓轉(zhuǎn)換模塊30和上述實(shí)施例提供的充電指示電路10。其中電壓轉(zhuǎn)換模塊30用于將外部電源轉(zhuǎn)換為能夠直接加載到充電負(fù)載20上的充電電源。充電指示電路20則連接在該電壓轉(zhuǎn)換模塊30和充電負(fù)載20之間。
[0043]如圖4所示，電壓轉(zhuǎn)換模塊30包括整流和濾波單元310和電壓調(diào)整單元320。整流和濾波單元310對(duì)輸入的交流電進(jìn)行整流和濾波后輸入到電壓調(diào)整單元320。電壓調(diào)整單元320將經(jīng)過(guò)整流和濾波的電壓進(jìn)行降壓處理調(diào)整為充電電壓輸出給充電負(fù)載20。
[0044]整流和濾波單元310包括整流橋和電解電容，所述整流橋的輸入端用于連接交流電源，對(duì)交流電進(jìn)行全波整流。所述電解電容連接在所述整流橋的輸出端進(jìn)行濾波處理。
[0045]電壓調(diào)整單元320包括開關(guān)電源芯片、變壓器及所需的外圍器件。具體所需的器件和連接方式示于圖4中。開關(guān)電源芯片的電源端通過(guò)電阻連接到整流和濾波單元310輸出的電壓正極，脈沖控制端通過(guò)電阻、二極管以及電阻和電容的并聯(lián)電路連接至整流和濾波單元310輸出的電壓正極，脈沖控制端同時(shí)連接變壓器輸入端負(fù)極。變壓器輸入端正極與整流和濾波單元310輸出的電壓正極連接。其中開關(guān)電源芯片通過(guò)脈沖寬度調(diào)制調(diào)整輸入到變壓器的電壓使其保持穩(wěn)定，變壓器將高電壓進(jìn)行降壓處理輸出。
[0046]電壓轉(zhuǎn)換模塊30還包括連接在輸出端的反饋單元330。反饋單元330的反饋信號(hào)發(fā)送給所述開關(guān)電源芯片。開關(guān)電源芯片的反饋端與反饋單元330連接。
[0047]本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，其包括用于連接提供充電電源的外部充電器的充電接口和用于容納電池的電池槽。電池槽具有與電池觸接的正負(fù)極觸點(diǎn)。
[0048]上述實(shí)施例所提供的充電指示電路可以連接在所述充電接口和所述電池槽的正負(fù)極觸點(diǎn)之間，從而作為電子設(shè)備的一部分，為電子設(shè)備的電池提供充電指示。
[0049]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種充電指示電路，用于連接在充電電源與充電負(fù)載之間，包括第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元； 所述第一二元狀態(tài)變化單元在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第一狀態(tài)，在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第二狀態(tài)； 所述第二二元狀態(tài)變化單元在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第三狀態(tài)，在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)處于第四狀態(tài)； 在充電負(fù)載的充電電流大于或等于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載的充滿狀態(tài)；在充電負(fù)載的充電電流小于所述設(shè)定的電流閾值時(shí)，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元呈現(xiàn)的狀態(tài)組合用于指示充電負(fù)載的在充狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電指示電路，其特征在于，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元相互串聯(lián)或并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電指示電路，其特征在于，所述第一二元狀態(tài)變化單元和第二二元狀態(tài)變化單元并聯(lián)后與第一電阻串聯(lián)并連接在輸入的充電電源兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電指示電路，其特征在于，所述第一二元狀態(tài)變化單元包括串聯(lián)的第二電阻和第一指示燈，所述第一二元狀態(tài)變化單元的第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第一指示燈的熄滅，第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第一指示燈的點(diǎn)亮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電指示電路，其特征在于，所述第二二元狀態(tài)變化單元包括第三電阻、開關(guān)管和第二指示燈；所述充電電源的正極與開關(guān)管的輸入端連接，并通過(guò)第三電阻與開關(guān)管的控制端連接，開關(guān)管的輸出端則連接所述第二指示燈；所述第二二元狀態(tài)變化單元的第三狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第二指示燈的點(diǎn)亮，第四狀態(tài)對(duì)應(yīng)所述第二指示燈的熄滅。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電指示電路，其特征在于，所述第一指示燈為綠色LED燈，所述第二指示燈為紅色LED燈，所述開關(guān)管為PNP三極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電指示電路，其特征在于，還包括連接在輸入的充電電源兩端的第一電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電指示電路，其特征在于，還包括連接在充電電源正極線路上的肖特基二極管。
9.一種充電電路，其特征在于，包括: 電壓轉(zhuǎn)換模塊，用于將外部電源轉(zhuǎn)換為能夠直接加載到充電負(fù)載上的充電電源；以及 如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的充電指示電路； 所述充電指示電路連接在所述電壓轉(zhuǎn)換模塊和充電負(fù)載之間。
10.一種電子設(shè)備，包括: 充電接口，用于連接提供充電電源的外部充電器； 電池槽，用于容納電池，具有與電池觸接的正負(fù)極觸點(diǎn)；以及 如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的充電指示電路，連接在所述充電接口和所述電池槽的正負(fù)極觸點(diǎn)之間。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104079012SQ201310097457
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月25日
【發(fā)明者】周明杰, 徐亮亮 申請(qǐng)人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司