電子設(shè)備及其電源適配器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電子設(shè)備及其電源適配器。本實(shí)用新型通過為電子設(shè)備提供包括電源模塊、主控模塊、電位調(diào)整模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊以及輸出開關(guān)模塊的電源適配器，由主控模塊判斷電源適配器的輸出電流是否大于電流閾值，并判斷電源適配器的輸出電壓是否大于電壓閾值，如果上述的輸出電流大于電流閾值和/或上述的輸出電壓大于電壓閾值，則主控模塊控制輸出開關(guān)模塊關(guān)閉電源適配器的直流電輸出；如果電子設(shè)備判定電源適配器的輸出存在過流和/或過壓現(xiàn)象并反饋充電關(guān)閉指令至主控模塊，則主控模塊根據(jù)該充電關(guān)閉指令控制輸出開關(guān)模塊關(guān)閉電源適配器的直流電輸出，從而達(dá)到對電池實(shí)現(xiàn)過流和/或過壓保護(hù)的目的。
【專利說明】電子設(shè)備及其電源適配器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于充電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電子設(shè)備及其電源適配器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，多數(shù)電子設(shè)備是通過其通信接口從電源適配器獲取直流電以對電池進(jìn)行充電，而在電池充電過程中，為了縮短充電時間，現(xiàn)有技術(shù)可由電源適配器增大輸出電流以達(dá)到對電池進(jìn)行快速充電的目的，但是，無論是采用常規(guī)的恒壓輸出方式或是采用增大輸出電流的方式對電池進(jìn)行充電，如果電源適配器在對電池進(jìn)行充電的過程中出現(xiàn)輸出電壓和/或輸出電流過大時，則會使電池因過壓和/或過流充電而損壞。因此，現(xiàn)有技術(shù)在通過電源適配器對電子設(shè)備中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時無法對電池實(shí)現(xiàn)過壓和/或過流保護(hù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種電源適配器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)在通過電源適配器對電子設(shè)備中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時無法對電池實(shí)現(xiàn)過壓和/或過流保護(hù)的問題。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電源適配器，其具有一通信接口，所述電源適配器通過所述通信接口對電子設(shè)備中的電池進(jìn)行充電，并同時與所述電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述電源適配器包括EMI濾波電路、高壓整流濾波電路、隔離變壓器、輸出濾波電路以及電壓跟蹤與控制電路； [0005]所述電源適配器還包括電源模塊、主控模塊、電位調(diào)整模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊以及輸出開關(guān)模塊；
[0006]所述電源模塊的輸入端連接所述隔離變壓器的次級端，所述主控模塊的電源端、所述電位調(diào)整模塊的電源端以及所述電流檢測模塊的電源端共接于所述電源模塊的輸出端，所述主控模塊的高電位端和所述電位調(diào)整模塊的高電位端均連接所述輸出濾波電路的正輸出端，所述電位調(diào)整模塊的電位調(diào)節(jié)端連接所述電壓跟蹤與控制電路，所述電流檢測模塊的直流輸入端連接所述輸出濾波電路的正輸出端，所述電流檢測模塊的檢流反饋端連接所述主控模塊的電流檢測端，所述主控模塊的時鐘輸出端和數(shù)據(jù)輸出端連接所述電位調(diào)整模塊的時鐘輸入端和數(shù)據(jù)輸入端，所述電壓檢測模塊的第一檢測端和第二檢測端分別連接所述電流檢測模塊的直流輸出端和所述輸出濾波電路的負(fù)輸出端，所述電壓檢測模塊的第一輸出端和第二輸出端分別連接所述主控模塊的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，所述輸出開關(guān)模塊的輸入端連接所述電流檢測模塊的直流輸出端，所述輸出開關(guān)模塊的輸出端與所述輸出濾波電路的負(fù)輸出端連接所述通信接口，且所述輸出開關(guān)模塊的輸出端連接所述電壓檢測模塊的第三檢測端，所述輸出開關(guān)模塊的接地端連接所述輸出濾波電路的負(fù)輸出端，所述輸出開關(guān)模塊的受控端和電源端分別連接所述主控模塊的開關(guān)控制端和所述隔離變壓器的次級端，所述輸出濾波電路的輸出負(fù)端、所述輸出開關(guān)模塊的輸出端、所述主控模塊的第一通信端和第二通信端均連接所述通信接口；
[0007]所述電源模塊從所述隔離變壓器獲取電源并為所述主控模塊、所述電位調(diào)整模塊及所述電流檢測模塊供電；所述電位調(diào)整模塊根據(jù)所述主控模塊發(fā)出的控制信號驅(qū)動所述電壓跟蹤與控制電路對所述隔離變壓器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整；所述電流檢測模塊和所述電壓檢測模塊分別對所述電源適配器的輸出電流和輸出電壓進(jìn)行檢測，并相應(yīng)地反饋電流檢測信號和電壓檢測信號至所述主控模塊；所述輸出開關(guān)模塊根據(jù)所述主控模塊發(fā)出的開關(guān)控制信號打開或關(guān)閉所述電源適配器的直流電輸出；
[0008]在對所述電子設(shè)備中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時，所述主控模塊根據(jù)所述電流檢測信號判斷所述電源適配器的輸出電流是否大于電流閾值，并根據(jù)所述電壓檢測信號判斷所述電源適配器的輸出電壓是否大于電壓閾值，如果所述輸出電流大于電流閾值和/或所述輸出電壓大于電壓閾值，則所述主控模塊控制所述輸出開關(guān)模塊關(guān)閉所述電源適配器的直流電輸出；
[0009]在所述主控模塊與所述電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的過程中，如果所述電子設(shè)備判定所述輸出電流大于電流閾值和/或所述輸出電壓大于電壓閾值，并反饋充電關(guān)閉指令至所述主控模塊，則所述主控模塊根據(jù)所述充電關(guān)閉指令控制所述輸出開關(guān)模塊關(guān)閉所述電源適配器的直流電輸出。
[0010]本實(shí)用新型的另一目的還在于提供一種電子設(shè)備，其具有電池，所述電子設(shè)備還配置有上述的電源適配器。
[0011]本實(shí)用新型通過為電子設(shè)備提供包括電源模塊、主控模塊、電位調(diào)整模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊以及輸出開關(guān)模塊的電源適配器，由主控模塊判斷電源適配器的輸出電流是否大于電流閾值，并判斷電源適配器的輸出電壓是否大于電壓閾值，如果上述的輸出電流大于電流閾值和/或上述的輸出電壓大于電壓閾值，貝1J主控模塊控制輸出開關(guān)模塊關(guān)閉電源適配器的直流電輸出；此外，如果電子設(shè)備判定電源適配器的輸出存在過流和/或過壓現(xiàn)象并反饋充電關(guān)閉指令至主控模塊，則主控模塊根據(jù)該充電關(guān)閉指令控制輸出開關(guān)模塊關(guān)閉電源適配器的直流電輸出，從而達(dá)到了對電池實(shí)現(xiàn)過流和/或過壓保護(hù)的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源適配器的模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源適配器的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0015]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源適配器的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0016]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源適配器100具有一通信接口 10，電源適配器100通過該通信接口 10對電子設(shè)備200中的電池201進(jìn)行充電，并同時與電子設(shè)備200進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
[0017]電源適配器100包括EMI濾波電路101、高壓整流濾波電路102、隔離變壓器103、輸出濾波電路104以及電壓跟蹤與控制電路105 ;市電經(jīng)過EMI濾波電路101進(jìn)行電磁干擾濾除后，由高壓整流濾波電路102進(jìn)行整流濾波處理輸出高壓直流電，該高壓直流電通過隔離變壓器103電氣隔離后輸出至輸出濾波電路104以進(jìn)行濾波處理后為電池201充電，電壓跟蹤與控制電路105根據(jù)輸出濾波電路104的輸出電壓對隔離變壓器103的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整。
[0018]電源適配器100還包括電源模塊106、主控模塊107、電位調(diào)整模塊108、電流檢測模塊109、電壓檢測模塊110以及輸出開關(guān)模塊111。
[0019]電源模塊106的輸入端連接隔離變壓器103的次級端，主控模塊107的電源端、電位調(diào)整模塊108的電源端以及電流檢測模塊109的電源端共接于電源模塊108的輸出端，主控模塊107的高電位端和電位調(diào)整模塊108的高電位端均連接輸出濾波電路104的正輸出端，電位調(diào)整模塊108的電位調(diào)節(jié)端連接電壓跟蹤與控制電路105，電流檢測模塊109的直流輸入端連接輸出濾波電路104的正輸出端，電流檢測模塊109的檢流反饋端連接主控模塊107的電流檢測端，主控模塊107的時鐘輸出端和數(shù)據(jù)輸出端連接電位調(diào)整模塊108的時鐘輸入端和數(shù)據(jù)輸入端，電壓檢測模塊110的第一檢測端和第二檢測端分別連接電流檢測模塊109的直流輸出端和輸出濾波電路104的負(fù)輸出端，電壓檢測模塊110的第一輸出端和第二輸出端分別連接主控模塊107的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，輸出開關(guān)模塊111的輸入端連接電流檢測模塊109的直流輸出端，輸出開關(guān)模塊111的輸出端連接電壓檢測模塊Iio的第三檢測端，輸出開關(guān)模塊111的接地端連接輸出濾波電路104的負(fù)輸出端，輸出開關(guān)模塊111的受控端和電源端分別連接主控模塊107的開關(guān)控制端和隔離變壓器103的次級端,輸出濾波電路104的輸出負(fù)端、輸出開關(guān)模塊111的輸出端、主控模塊107的第一通信端和第二通信端均連接電源適配器100的通信接口 10。
[0020]電源模塊106從隔離變壓器103獲取電源并為主控模塊107、電位調(diào)整模塊108及電流檢測模塊109供電；在對電子設(shè)備200中的電池201進(jìn)行快速充電時，電位調(diào)整模塊108根據(jù)主控模塊107發(fā)出的控制信號驅(qū)動電壓跟蹤與控制電路105對隔離變壓器103的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整；電流檢測模塊109和電壓檢測模塊110分別對電源適配器100的輸出電流和輸出電壓進(jìn)行檢測，并相應(yīng)地反饋電流檢測信號和電壓檢測信號至主控模塊107 ；輸出開關(guān)模塊111根據(jù)主控模塊107發(fā)出的開關(guān)控制信號開啟或關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出。
[0021]在對電子設(shè)備200中的電池201進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時，主控模塊107根據(jù)上述的電流檢測信號判斷電源適配器100的輸出電流是否大于電流閾值，并根據(jù)上述的電壓檢測信號判斷電源適配器100的輸出電壓是否大于電壓閾值，如果電源適配器100的輸出電流大于電流閾值和/或電源適配器100的輸出電壓大于電壓閾值,貝U主控模塊107控制輸出開關(guān)模塊111關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出。
[0022]在主控模塊107與電子設(shè)備200進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的過程中，如果電子設(shè)備200判定電源適配器100的輸出電流大于電流閾值和/或電源適配器100的輸出電壓大于電壓閾值，并反饋充電關(guān)閉指令至主控模塊107，則主控模塊107根據(jù)該充電關(guān)閉指令控制輸出開關(guān)模塊111關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出。[0023]此處需要說明的是:主控模塊107與電子設(shè)備200之間的數(shù)據(jù)通信是在充電過程中進(jìn)行的，在此過程中，無論是處于常規(guī)充電模式或是快速充電模式，主控模塊107都會發(fā)送電源適配器100的輸出電流和輸出電壓至電子設(shè)備200，電子設(shè)備200在充電過程中就會根據(jù)電源適配器100的輸出電流和輸出電壓判斷是否過流和/或過壓，判斷的過程與上述的主控模塊107對電源適配器100的輸出電流和輸出電壓進(jìn)行判斷的過程相同，所以在電子設(shè)備200判定電源適配器100的輸出存在過流和/或過壓時，電子設(shè)備200會反饋充電關(guān)閉指令告知主控模塊107關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出。另外，對于電子設(shè)備200而言，其也可以在判定電源適配器100的輸出存在過流和/或過壓時主動關(guān)閉自身的通信接口以斷開與電源適配器100的連接，從而達(dá)到主動實(shí)現(xiàn)過流和/或過壓保護(hù)的目的。
[0024]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源適配器的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0025]電源模塊106包括:
[0026]第一電容Cl、穩(wěn)壓芯片111、第二電容02、第一電感L1、第二電感L2、第一二極管D1、第二二極管D2、第三電容C3、第一電阻Rl以及第二電阻R2 ；
[0027]第一電容Cl的第一端與穩(wěn)壓芯片Ul的輸入電源引腳Vin和使能引腳EN的共接點(diǎn)為電源模塊10 6的輸入端,第一電容Cl的第二端與穩(wěn)壓芯片Ul的地引腳GND共接于地，穩(wěn)壓芯片Ul的開關(guān)引腳SW與第二電容C2的第一端共接于第一電感LI的第一端,穩(wěn)壓芯片Ul的內(nèi)部開關(guān)引腳BOOST與第二電容C2的第二端共接于第一二極管Dl的陰極，穩(wěn)壓芯片Ul的反饋電壓引腳FB與第一電阻Rl的第一端及第二電阻R2的第一端連接，第一電感LI的第二端與第二二極管D2的陰極共接于第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端與第一二極管Dl的陽極、第一電阻Rl的第二端及第三電容C3的第一端共接所形成的共接點(diǎn)為電源模塊106的輸出端，第二二極管D2的陽極與第二電阻R2的第二端及第三電容C3的第二端共接于地。其中，電源模塊106以穩(wěn)壓芯片Ul為核心對隔離變壓器103的次級端電壓進(jìn)行電壓變換處理后輸出+3.3V的電壓為主控模塊107、電位調(diào)整模塊108及電流檢測模塊109供電；穩(wěn)壓芯片Ul具體可以是型號為MCP16301的降壓式直流/直流轉(zhuǎn)換器。
[0028]主控模塊107包括:
[0029]主控芯片U2、第三電阻R3、參考電壓芯片U3、第四電阻R4、第五電阻R5、第四電容C4、第六電阻R6、第七電阻R7、第一 NMOS管Q1、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13以及第十四電阻R14 ；
[0030]主控芯片U3的電源腳VDD為主控模塊107的電源端，主控芯片U3的地腳VSS接地，主控芯片U3的第一輸入輸出腳RAO空接，第三電阻R3的第一端連接主控芯片U3的電源腳VDD，第三電阻R3的第二端與第四電阻R4的第一端共接于參考電壓芯片U3的正極CATHODE，參考電壓芯片U3的負(fù)極ANODE接地，參考電壓芯片U3的空接腳NC空接，第四電阻R4的第二端連接主控芯片U2的第二輸入輸出腳RAl，主控芯片U2的第三輸入輸出腳RA2為主控模塊107的電流檢測端，主控芯片U2的第四輸入輸出腳RA3連接第五電阻R5的第一端，第五電阻R5的第二端與第四電容C4的第一端共接于主控芯片U2的電源腳VDD,第四電容C4的第二端接地，主控芯片U2的第五輸入輸出腳RA4為主控模塊107的開關(guān)控制端，主控芯片U2的第六輸入輸出腳RA5連接第六電阻R6的第一端,第六電阻R6的第二端與第一 NMOS管Ql的柵極共接于第七電阻R7的第一端，第七電阻R7的第二端與第一 NMOS管Ql的源極共接于地，第一 NMOS管Ql的漏極連接第八電阻R8的第一端，第八電阻R8的第二端為主控模塊107的高電位端，主控芯片U2的第七輸入輸出腳RCO和第八輸入輸出腳RCl分別為主控模塊107的時鐘輸出端和數(shù)據(jù)輸出端，主控芯片U2的第十輸入輸出腳RC3和第九輸入輸出腳RC2分別為主控模塊107的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端,主控芯片U2的第十一輸入輸出腳RC4與第十二輸入輸出腳RC5分別連接第九電阻R9的第一端和第十電阻RlO的第一端，第十一電阻Rll的第一端和第十二電阻R12的第一端分別連接第九電阻R9的第二端和第十電阻RlO的第二端，第十一電阻Rll的第二端和第十二電阻R12的第二端共接于地，第十三電阻R13的第一端和第十四電阻R14的第一端分別連接第九電阻R9的第二端和第十電阻RlO的第二端，第十三電阻R13的第二端和第十四電阻R14的第二端共接于主控芯片U2的電源腳VDD，第九電阻R9的第二端和第十電阻RlO的第二端分別為主控模塊107的第一通信端和第二通信端。其中，主控芯片U2具體可以是型號為PIC12LF1822、PIC12F1822 、PIC16LF1823 或者 PIC16F1823 的單片機(jī)，參考電壓芯片 U3 可以是型號為LM4040的電壓基準(zhǔn)器。
[0031]電位調(diào)整模塊108包括:
[0032]第十五電阻R15、第十六電阻R16、數(shù)字電位器U4、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第五電容C5、第六電容C6以及第十九電阻R19 ；
[0033]第十五電阻R15的第一端與第十六電阻R16的第一端、數(shù)字電位器U4的電源腳VDD及第五電容C5的第一端的共接點(diǎn)為電位調(diào)整模塊108的電源端，第五電容C5的第二端與第六電容C6的第一端、數(shù)字電位器U4的地腳VSS以及第十七電阻R17的第一端共接于地，第六電容C6的第二端連接數(shù)字電位器U4的電源腳VDD，第十五電阻R15的第二端與數(shù)字電位器U4的串行數(shù)據(jù)腳SDA的共接點(diǎn)為電位調(diào)整模塊108的數(shù)據(jù)輸入端，第十六電阻R16的第二端與數(shù)字電位器U4的時鐘輸入腳SCL的共接點(diǎn)為電位調(diào)整模塊108的時鐘輸入端，數(shù)字電位器U4的地址零腳AO接地，數(shù)字電位器U4的第一電位接線腳POA與第十八電阻R18的第一端共接于第十七電阻R17的第二端，第十八電阻R18的第二端與數(shù)字電位器U4的第二電位接線腳POB共接于第十九電阻R19的第一端，第十九電阻R19的第二端為電位調(diào)整模塊108的高電位端，數(shù)字電位器U4的電位抽頭腳POW為電位調(diào)整模塊108的電位調(diào)節(jié)端。其中，數(shù)字電位器U4根據(jù)主控芯片U2輸出的時鐘信號和數(shù)據(jù)信號調(diào)整內(nèi)部的滑動變阻器，從而使內(nèi)部滑動變阻器的抽頭端(即數(shù)字電位器U4的電位抽頭腳P0W)的電位發(fā)生變化，進(jìn)而使電壓跟蹤與控制電路105跟隨該電位變化對隔離變壓器103的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整；數(shù)字電位器U4具體可以是MCP45X1的數(shù)字電位器。
[0034]電流檢測模塊109包括:
[0035]第二十電阻R20、第二 ^^一電阻R21、第二十二電阻R22、第七電容C7、第八電容C8、檢流芯片U5、第二十三電阻R23、第十電容C9、第十電容ClO以及第二十四電阻R24 ；
[0036]第二十電阻R20的第一端和第二端分別為電流檢測模塊109的直流輸入端和直流輸出端，第二十一電阻R21的第一端和第二十二電阻R22的第一端分別連接第二十電阻R20的第一端和第二端，第二i 電阻R21的第二端與第七電容C7的第一端共接于檢流芯片U5的輸入正腳IN+，第二十二電阻R22的第二端與第八電容C8的第一端共接于檢流芯片U5的輸入負(fù)腳IN-，檢流芯片U5的電源腳V+與第九電容C9的第一端的共接點(diǎn)為電流檢測模塊109的電源端，檢流芯片U5的空接腳NC空接，檢流芯片U5的輸出腳OUT連接第二十三電阻R23的第一端，第二十三電阻R23的第二端為電流檢測模塊109的檢流反饋端，第十電容ClO的第一端與第二十四電阻R24的第一端共接于第二十三電阻R23的第二端，第七電容C7的第二端與第八電容C8的第二端、第九電容C9的第二端、第十電容ClO的第二端、第二十四電阻R24的第二端、檢流芯片U5的地腳GND、第一基準(zhǔn)電壓腳REFl及第二基準(zhǔn)電壓腳REF2共接于地。其中，第二十電阻R20作為檢流電阻對輸出濾波電路104的輸出電流(SP電源適配器100的輸出電流)進(jìn)行采樣，再通過檢流芯片U5根據(jù)第二十電阻R20兩端的電壓輸出電流檢測信號至主控芯片U2 ;檢流芯片U5具體可以是型號為INA286的電流分流監(jiān)控器。
[0037]電壓檢測模塊110包括:
[0038]第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第^^一電容C11、第十二電容C12、第二十七電阻R27以及第二十八電阻R28 ；
[0039]第二十五電阻R25的第一端為電壓檢測模塊110的第一檢測端，第二十五電阻R25的第二端與第二十六電阻R26的第一端及第十一電容Cll的第一端的共接點(diǎn)為電壓檢測模塊110的第二輸出端，第二十六電阻R26的第二端為電壓檢測模塊110的第二檢測端，第十一電容Cll的第二端與第十二電容C12的第一端及第二十七電阻R27的第一端共接于第二十六電阻R26的第二端，第十二電容C12的第二端與第二十七電阻R27的第二端及第二十八電阻R28的第一端的共接點(diǎn)為電壓檢測模塊110的第一輸出端，第二十八電阻R28的第二端為電壓檢測模塊110的第三檢測端。
[0040]輸出開關(guān)模塊111包括:
[0041]第二十九電阻R29 、第三十電阻R30、第十三電容C13、第三^^一電阻R31、第一 NPN型三極管N1、第三十二電阻R32、第二 NPN型三極管N2、第三二極管D3、穩(wěn)壓二極管ZD、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34、第三十五電阻R35、第二 NMOS管Q2以及第三NMOS管Q3 ；
[0042]第二十九電阻R29的第一端為輸出開關(guān)模塊111的受控端，第二十九電阻R29的第二端與第三十電阻R30的第一端共接于第一 NPN型三極管NI的基極，第十三電容C13的第一端與第三十一電阻R31的第一端及第三十二電阻R32的第一端共接于第三二極管D3的陰極，第三二極管D3的陽極為輸出開關(guān)模塊111的電源端，第三十一電阻R31的第二端與第二 NPN型三極管N2的基極共接于第一 NPN型三極管NI的集電極，第三十二電阻R32的第二端與穩(wěn)壓二極管ZD的陰極以及第三十三電阻R33的第一端共接于第二 NPN型三極管N2的集電極，第三十電阻R30的第二端與第十三電容C13的第二端、第一 NPN型三極管NI的發(fā)射極、第二NPN型三極管N2的發(fā)射極以及穩(wěn)壓二極管ZD的陽極共接于地，第三十三電阻R33的第二端與第三十四電阻R34的第一端、第三十五電阻R35的第一端、第二 NMOS管Q2的柵極以及第三NMOS管Q3的柵極共接，第三十四電阻R34的第二端為輸出開關(guān)模塊111的接地端，第二 NMOS管Q2的漏極為輸出開關(guān)模塊111的輸入端，第二 NMOS管Q2的源極與第三十五電阻R35的第二端共接于第三NMOS管Q3的源極，第三NMOS管Q3的漏極為輸出開關(guān)模塊111的輸出端。其中，第二 NMOS管Q2和第三NMOS管Q3同時導(dǎo)通或截止以開啟或關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出。
[0043]基于上述的電源適配器100，本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，其具有電池201，并且還配置有上述的電源適配器100。[0044]本實(shí)用新型實(shí)施例通過為電子設(shè)備200提供包括電源模塊106、主控模塊107、電位調(diào)整模塊108、電流檢測模塊109、電壓檢測模塊110以及輸出開關(guān)模塊111的電源適配器100，由主控模塊107判斷電源適配器100的輸出電流是否大于電流閾值，并判斷電源適配器100的輸出電壓是否大于電壓閾值，如果電源適配器100的輸出電流大于電流閾值和/或電源適配器100的輸出電壓大于電壓閾值,貝U主控模塊107控制輸出開關(guān)模塊111關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出；此外，如果電子設(shè)備200判定電源適配器100的輸出存在過流和/或過壓現(xiàn)象并反饋充電關(guān)閉指令至主控模塊107，則主控模塊107根據(jù)該充電關(guān)閉指令控制輸出開關(guān)模塊111關(guān)閉電源適配器100的直流電輸出，從而達(dá)到了對電池201實(shí)現(xiàn)過流和/或過壓保護(hù)的目的。
[0045]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電源適配器，其具有一通信接口，所述電源適配器通過所述通信接口對電子設(shè)備中的電池進(jìn)行充電，并同時與所述電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；所述電源適配器包括EMI濾波電路、高壓整流濾波電路、隔離變壓器、輸出濾波電路以及電壓跟蹤與控制電路；其特征在于，所述電源適配器還包括電源模塊、主控模塊、電位調(diào)整模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊以及輸出開關(guān)模塊； 所述電源模塊的輸入端連接所述隔離變壓器的次級端，所述主控模塊的電源端、所述電位調(diào)整模塊的電源端以及所述電流檢測模塊的電源端共接于所述電源模塊的輸出端，所述主控模塊的高電位端和所述電位調(diào)整模塊的高電位端均連接所述輸出濾波電路的正輸出端，所述電位調(diào)整模塊的電位調(diào)節(jié)端連接所述電壓跟蹤與控制電路，所述電流檢測模塊的直流輸入端連接所述輸出濾波電路的正輸出端，所述電流檢測模塊的檢流反饋端連接所述主控模塊的電流檢測端，所述主控模塊的時鐘輸出端和數(shù)據(jù)輸出端連接所述電位調(diào)整模塊的時鐘輸入端和數(shù)據(jù)輸入端，所述電壓檢測模塊的第一檢測端和第二檢測端分別連接所述電流檢測模塊的直流輸出端和所述輸出濾波電路的負(fù)輸出端，所述電壓檢測模塊的第一輸出端和第二輸出端分別連接所述主控模塊的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，所述輸出開關(guān)模塊的輸入端連接所述電流檢測模塊的直流輸出端，所述輸出開關(guān)模塊的輸出端連接所述電壓檢測模塊的第三檢測端，所述輸出開關(guān)模塊的接地端連接所述輸出濾波電路的負(fù)輸出端，所述輸出開關(guān)模塊的受控端和電源端分別連接所述主控模塊的開關(guān)控制端和所述隔離變壓器的次級端，所述輸出濾波電路的輸出負(fù)端、所述輸出開關(guān)模塊的輸出端、所述主控模塊的第一通信端和第二通信端均連接所述通信接口 ； 所述電源模塊從所述隔離變壓器獲取電源并為所述主控模塊、所述電位調(diào)整模塊及所述電流檢測模塊供電；在對所述電子設(shè)備中的電池進(jìn)行快速充電時，所述電位調(diào)整模塊根據(jù)所述主控模塊發(fā) 出的控制信號驅(qū)動所述電壓跟蹤與控制電路對所述隔離變壓器的輸出電壓進(jìn)行調(diào)整；所述電流檢測模塊和所述電壓檢測模塊分別對所述電源適配器的輸出電流和輸出電壓進(jìn)行檢測，并相應(yīng)地反饋電流檢測信號和電壓檢測信號至所述主控模塊；所述輸出開關(guān)模塊根據(jù)所述主控模塊發(fā)出的開關(guān)控制信號打開或關(guān)閉所述電源適配器的直流電輸出； 在對所述電子設(shè)備中的電池進(jìn)行常規(guī)充電或快速充電時，所述主控模塊根據(jù)所述電流檢測信號判斷所述電源適配器的輸出電流是否大于電流閾值，并根據(jù)所述電壓檢測信號判斷所述電源適配器的輸出電壓是否大于電壓閾值，如果所述輸出電流大于電流閾值和/或所述輸出電壓大于電壓閾值，則所述主控模塊控制所述輸出開關(guān)模塊關(guān)閉所述電源適配器的直流電輸出； 在所述主控模塊與所述電子設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的過程中，如果所述電子設(shè)備判定所述輸出電流大于電流閾值和/或所述輸出電壓大于電壓閾值，并反饋充電關(guān)閉指令至所述主控模塊，則所述主控模塊根據(jù)所述充電關(guān)閉指令控制所述輸出開關(guān)模塊關(guān)閉所述電源適配器的直流電輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述電源模塊包括: 第一電容、穩(wěn)壓芯片、第二電容、第一電感、第二電感、第一二極管、第二二極管、第三電容、第一電阻以及第二電阻； 所述第一電容的第一端與所述穩(wěn)壓芯片的輸入電源引腳和使能引腳的共接點(diǎn)為所述電源模塊的輸入端，所述第一電容的第二端與所述穩(wěn)壓芯片的地引腳共接于地，所述穩(wěn)壓芯片的開關(guān)引腳與所述第二電容的第一端共接于所述第一電感的第一端，所述穩(wěn)壓芯片的內(nèi)部開關(guān)引腳與所述第二電容的第二端共接于所述第一二極管的陰極，所述穩(wěn)壓芯片的反饋電壓引腳與所述第一電阻的第一端及所述第二電阻的第一端連接，所述第一電感的第二端與所述第二二極管的陰極共接于所述第二電感的第一端，所述第二電感的第二端與所述第一二極管的陽極、所述第一電阻的第二端及所述第三電容的第一端共接所形成的共接點(diǎn)為所述電源模塊的輸出端，所述第二二極管的陽極與所述第二電阻的第二端及所述第三電容的第二端共接于地。
3.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述主控模塊包括: 主控芯片、第三電阻、參考電壓芯片、第四電阻、第五電阻、第四電容、第六電阻、第七電阻、第一 NMOS管、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻以及第十四電阻； 所述主控芯片的電源腳為所述主控模塊的電源端，所述主控芯片的地腳接地，所述主控芯片的第一輸入輸出腳空接，所述第三電阻的第一端連接所述主控芯片的電源腳，所述第三電阻的第二端與所述第四電阻的第一端共接于所述參考電壓芯片的正極，所述參考電壓芯片的負(fù)極接地，所述參考電壓芯片U3的空接腳空接，所述第四電阻的第二端連接所述主控芯片的第二輸入輸出腳，所述主控芯片的第三輸入輸出腳為所述主控模塊的電流檢測端，所述主控芯片的第四輸入輸出腳連接所述第五電阻的第一端，所述第五電阻的第二端與所述第四電的第一端共接于所述主控芯片的電源腳，所述第四電容的第二端接地，所述主控芯片的第五輸入輸出腳為所述主控模塊的開關(guān)控制端，所述主控芯片的第六輸入輸出腳連接所述第六電阻的第一端，所述第六電阻的第二端與所述第一 NMOS管的柵極共接于所述第七電阻的第一端，所述第七電阻的第二端與所述第一 NMOS管的源極共接于地，所述第一 NMOS管的漏極連接 所述第八電阻的第一端，所述第八電阻的第二端為所述主控模塊的高電位端，所述主控芯片的第七輸入輸出腳和第八輸入輸出腳分別為所述主控模塊的時鐘輸出端和數(shù)據(jù)輸出端，所述主控芯片的第十輸入輸出腳和第九輸入輸出腳分別為所述主控模塊的第一電壓檢測端和第二電壓檢測端，所述主控芯片的第十一輸入輸出腳與第十二輸入輸出腳分別連接所述第九電阻的第一端和所述第十電阻的第一端，所述第十一電阻的第一端和所述第十二電阻的第一端分別所述連接第九電阻的第二端和所述第十電阻的第二端，所述第十一電阻的第二端和所述第十二電阻的第二端共接于地，所述第十三電阻的第一端和所述第十四電阻的第一端分別連接所述第九電阻的第二端和所述第十電阻的第二端，所述第十三電阻的第二端和所述第十四電阻的第二端共接于所述主控芯片的電源腳，所述第九電阻的第二端和所述第十電阻的第二端分別為所述主控模塊的第一通信端和第二通信端。
4.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述電位調(diào)整模塊包括: 第十五電阻、第十六電阻、數(shù)字電位器、第十七電阻、第十八電阻、第五電容、第六電容以及第十九電阻； 所述第十五電阻的第一端與所述第十六電阻的第一端、所述數(shù)字電位器的電源腳及所述第五電容的第一端的共接點(diǎn)為所述電位調(diào)整模塊的電源端，所述第五電容的第二端與所述第六電容的第一端、所述數(shù)字電位器的地腳以及所述第十七電阻的第一端共接于地，所述第六電容的第二端連接所述數(shù)字電位器的電源腳，所述第十五電阻的第二端與所述數(shù)字電位器的串行數(shù)據(jù)腳的共接點(diǎn)為所述電位調(diào)整模塊的數(shù)據(jù)輸入端，所述第十六電阻的第二端與所述數(shù)字電位器的時鐘輸入腳的共接點(diǎn)為所述電位調(diào)整模塊的時鐘輸入端，所述數(shù)字電位器的地址零腳接地，所述數(shù)字電位器的第一電位接線腳與所述第十八電阻的第一端共接于所述第十七電阻的第二端，所述第十八電阻的第二端與所述數(shù)字電位器的第二電位接線腳共接于所述第十九電阻的第一端，所述第十九電阻的第二端為所述電位調(diào)整模塊的高電位端，所述數(shù)字電位器的電位抽頭腳為所述電位調(diào)整模塊的電位調(diào)節(jié)端。
5.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述電流檢測模塊包括: 第二十電阻、第二 i 電阻、第二十二電阻、第七電容、第八電容、檢流芯片、第二十三電阻、第十電容、第十電容以及第二十四電阻； 所述第二十電阻的第一端和第二端分別為所述電流檢測模塊的直流輸入端和直流輸出端，所述第二十一電阻的第一端和所述第二十二電阻的第一端分別連接所述第二十電阻的第一端和第二端，所述第二十一電阻的第二端與所述第七電容的第一端共接于所述檢流芯片的輸入正腳，所述第二十二電阻的第二端與所述第八電容的第一端共接于所述檢流芯片的輸入負(fù)腳，所述檢流芯片的電源腳與第九電容的第一端的共接點(diǎn)為所述電流檢測模塊的電源端，所述檢流芯片的空接腳空接，所述檢流芯片的輸出腳連接所述第二十三電阻的第一端，所述第二十三電阻的第二端為所述電流檢測模塊的檢流反饋端，所述第十電容的第一端與所述第二十四電阻的第一端共接于所述第二十三電阻的第二端，所述第七電容的第二端與所述第八電容的第二端、所述第九電容的第二端、所述第十電容的第二端、所述第二十四電阻的第二端、所述檢流芯片的地腳、第一基準(zhǔn)電壓腳及第二基準(zhǔn)電壓腳共接于地。
6.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述電壓檢測模塊包括: 第二十五電阻、第二十六電阻、第i 電容、第十二電容、第二十七電阻以及第二十八電阻； 所述第二十五電阻的第一端為所述電壓檢測模塊的第一檢測端，所述第二十五電阻的第二端與所述第二十六電阻的第一端及所述第十一電容的第一端的共接點(diǎn)為所述電壓檢測模塊的第二輸出端，所述第二十六電阻的第二端為所述電壓檢測模塊的第二檢測端，所述第十一電容的第二端與所述第十二電容的第一端及所述第二十七電阻的第一端共接于所述第二十六電阻的第二端，所述第十二電容的第二端與所述第二十七電阻的第二端及所述第二十八電阻的第一端的共接點(diǎn)為所述電壓檢測模塊的第一輸出端，所述第二十八電阻的第二端為所述電壓檢測模塊的第三檢測端。
7.如權(quán)利要求1所述的電源適配器，其特征在于，所述輸出開關(guān)模塊包括: 第二十九電阻、第三十電阻、第十三電容、第三十一電阻、第一 NPN型三極管、第三十二電阻、第二 NPN型三極管、第三二極管、穩(wěn)壓二極管、第三十三電阻、第三十四電阻、第三十五電阻、第二 NMOS管以及第三NMOS管； 所述第二十九電阻的第一端為所述輸出開關(guān)模塊的受控端，所述第二十九電阻的第二端與所述第三十電阻的第一端共接于所述第一 NPN型三極管的基極，所述第十三電容的第一端與所述第三十一電阻的第一端及所述第三十二電阻的第一端共接于所述第三二極管的陰極，所述第三二極管的陽極為所述輸出開關(guān)模塊的電源端，所述第三十一電阻的第二端與所述第二 NPN型三極管的基極共接于所述第一 NPN型三極管的集電極，所述第三十二電阻的第二端與所述穩(wěn)壓二極管的陰極以及所述第三十三電阻的第一端共接于所述第二NPN型三極管的集電極，所述第三十電阻的第二端與所述第十三電容的第二端、所述第一NPN型三極管的發(fā)射極、所述第二 NPN型三極管的發(fā)射極以及所述穩(wěn)壓二極管的陽極共接于地，所述第三十三電阻的第二端與所述第三十四電阻的第一端、所述第三十五電阻的第一端、所述第二 NMOS管的柵極以及所述第三NMOS管的柵極共接，所述第三十四電阻的第二端為所述輸出開關(guān)模塊的接地端，所述第二 NMOS管的漏極為所述輸出開關(guān)模塊的輸入端，所述第二 NMOS管的源極與所述第三十五電阻的第二端共接于所述第三NMOS管的源極，所述第三NMOS管的漏極為所述輸出開關(guān)模塊的輸出端。
8.一種電子 設(shè)備，其具有電池，其特征在于，所述電子設(shè)備還配置有如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的電源適配器。
【文檔編號】H02J7/02GK203747392SQ201420056714
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】張加亮, 吳克偉, 張俊, 廖福椿, 劉年豐, 胡元祥 申請人:廣東歐珀移動通信有限公司