本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種充電器。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)的發(fā)展,手機、筆記本電腦、智能手表、隨身電源等電子設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛。該電子設(shè)備中通常需要耗費電能,因此可以通過充電器為該電子設(shè)備進(jìn)行充電,進(jìn)而為該電子設(shè)備提供電能。
現(xiàn)有技術(shù)中,充電器包括充電線和充電器底座,充電線與充電器底座連接。該充電設(shè)備可以作為負(fù)載與充電線的輸出端連接,充電器底座可以與交流電源連接,交流電源能夠提供220伏的交流電壓,充電器底座能夠?qū)?20伏的交流電壓進(jìn)行變換,得到預(yù)設(shè)大小的直流電壓,并將該預(yù)設(shè)大小的直流電壓通過該充電線的輸出端提供給該負(fù)載,從而為該負(fù)載進(jìn)行供電。
由于該充電線與該充電器底座連接,因此,當(dāng)該充電器底座一直與交流電源連接,充電器底座也會一直向充電線的輸出端輸出電壓,但該充電線的輸出端可能并沒有連接負(fù)載,比如,電子設(shè)備充滿電后被移除。在這種情況下,該充電線容易遭受腐蝕,且該充電線的輸出端很可能會短路,從而導(dǎo)致充電器損壞,帶來安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,提出了本發(fā)明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的充電器。
依據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種充電器,包括:
充電器底座和充電線,所述充電器底座與所述充電器電連接;
所述充電線設(shè)置有線體和輸出端;
所述充電器底座設(shè)置有開關(guān)單元,所述開關(guān)單元用于在檢測到所述充電線的輸出端連接有負(fù)載時,控制所述充電器底座向所述充電線供電。
可選的,所述線體內(nèi)設(shè)置有地線和負(fù)載檢測線,所述充電線的輸出端設(shè)置有導(dǎo)電彈性組件,所述導(dǎo)電彈性組件設(shè)置在所述地線或所述負(fù)載檢測線上;
當(dāng)所述充電線的輸出端連接有負(fù)載時,所述導(dǎo)電彈性組件與所述地線和所述負(fù)載檢測線中的至少一個分離,以使所述地線與所述負(fù)載檢測線不導(dǎo)通;
當(dāng)所述充電線的輸出端未連接有負(fù)載時,所述導(dǎo)電彈性組件分別與所述地線和所述負(fù)載檢測線接觸,以使所述地線與所述負(fù)載檢測線導(dǎo)通。
可選的,所述導(dǎo)電彈性組件設(shè)置在所述地線平行于所述地線與所述負(fù)載檢測線的公共平面的側(cè)面上,或,所述導(dǎo)電彈性組件設(shè)置在所述負(fù)載檢測線平行于所述公共平面的側(cè)面上,且所述導(dǎo)電彈性組件在與所述公共平面垂直的方向彈性形變。
可選的,所述導(dǎo)電彈性組件設(shè)置在所述地線相對于所述負(fù)載檢測線的側(cè)面上,或,所述導(dǎo)電彈性組件設(shè)置在所述負(fù)載檢測線相對于所述地線的側(cè)面上,且所述導(dǎo)電彈性組件在與所述地線與所述負(fù)載檢測線的公共平面平行的方向彈性形變。
可選的,所述線體內(nèi)還設(shè)置有電源線,所述充電器底座還設(shè)置有電源單元,所述電源單元用于為所述充電器底座提供電源端和地端;
所述開關(guān)單元設(shè)置有第一場效應(yīng)管、單片機和第一電阻,所述第一場效應(yīng)管為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管;
所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述電源端連接,所述第一場效應(yīng)管的源極與所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的一端和所述負(fù)載檢測線連接,所述第一電阻的另一端與所述單片機連接。
可選的,所述充電線還設(shè)置有氣管和輸入端,所述氣管在所述充電線的輸出端和輸入端處設(shè)有氣泡裝置,所述充電器底座還設(shè)置有輸出端;
當(dāng)所述充電線的輸出端連接有負(fù)載時,所述充電線的輸出端處的氣泡裝置被壓縮;
當(dāng)所述充電線的輸入端與所述充電器底座的輸出端連接時,所述充電線的輸入端處的氣泡裝置被壓縮。
可選的,所述線體內(nèi)還設(shè)置有電源線,所述充電器底座還設(shè)置有電源單元,所述電源單元用于為所述充電器底座提供電源端和地端;
所述開關(guān)單元包括第一場效應(yīng)管、第一電阻、電壓比較器、壓力傳感器和單片機,所述第一場效應(yīng)管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管;
所述第一場效應(yīng)管的源極分別與所述電源端和所述第一電阻的一端連接,所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的另一端和電壓比較器的輸出端連接;
所述電壓比較器的地輸入端與所述地端連接,所述電壓比較器的控制電壓輸入端和正向輸入端均與所述單片機連接,所述電壓比較器的反向輸入端與所述電壓傳感器的輸出端連接。
可選的,所述線體內(nèi)還設(shè)置有電源線,所述充電器底座還設(shè)置有電源單元,所述電源單元用于為所述充電器底座提供電源端和地端;
所述開關(guān)單元包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第一電阻、第二電阻、電壓比較器、壓力傳感器和單片機,所述第一場效應(yīng)管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第二場效應(yīng)管為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管;
所述第一場效應(yīng)管的源極分別與所述電源端和所述第一電阻的一端連接,所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的另一端和所述第二場效應(yīng)管的漏極連接;
所述第二場效應(yīng)管的源極分別與所述地端和所述第二電阻的一端連接,所述第二場效應(yīng)管的柵極分別與所述第二電阻的另一端和所述電壓比較器的輸出端連接;
所述電壓比較器的地輸入端與所述地端連接,所述電壓比較器的控制電壓輸入端和反向輸入端均與所述單片機連接,所述電壓比較器的正向輸入端與所述電壓傳感器的輸出端連接。
可選的,所述線體內(nèi)還設(shè)置有電源線,所述充電器底座還設(shè)置有電源單元,所述電源單元用于為所述充電器底座提供電源端和地端;
所述開關(guān)單元包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、二極管、單片機,所述第一場效應(yīng)管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第二場效應(yīng)管和所述第三場效應(yīng)管均為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管;
所述第一場效應(yīng)管的源極分別與所述電源端和所述第一電阻的一端連接,所述第一場效應(yīng)管的漏極分別與所述二極管的輸出端和所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的另一端和所述第二場效應(yīng)管的漏極連接;
所述第二場效應(yīng)管的柵極與所述單片機連接,所述第二場效應(yīng)管的源極與所述地端連接,所述二極管的輸入端分別與所述第二電阻的一端和所述第三電阻的一端連接;
所述第二電阻的另一端與所述單片機連接;
所述第三電阻的另一端與所述地端連接;
所述第三場效應(yīng)管的漏極分別與所述地線、所述第四電阻的一端和所述單片機連接,所述第三場效應(yīng)管的柵極與所述單片機連接,所述第三場效應(yīng)管的源極分別與所述第四電阻的另一端和所述地端連接。。
在本發(fā)明實施例中,首先,充電器包括充電器底座和充電線,且充電器底座中設(shè)置有開關(guān)單元,因此能夠通過該開關(guān)單元檢測充電線的輸出端是否連接有負(fù)載,從而在確定充電線的輸出端連接有負(fù)載時,控制充電器向該充電線供電。也即是,能夠避免充電線的輸出端在未連接負(fù)載的情況下,向充電線的輸出端供電可能導(dǎo)致的充電器短路等問題,減少了充電器被損壞的可能,提高了充電器的安全性和可靠性。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述,為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段,而可依照說明書的內(nèi)容予以實施,并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂,以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。
附圖說明
通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述,各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的,而并不認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種充電器的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種充電器底座的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種變換子單元的拓?fù)鋱D。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的另一種充電器的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種導(dǎo)電彈性組件的示意圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的另一種導(dǎo)電彈性組件的示意圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種負(fù)載和充電線處于未連接狀態(tài)的示意圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的另一種負(fù)載和充電線處于連接狀態(tài)的示意圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種充電器的拓?fù)鋱D。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種充電線的示意圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種氣泡裝置的主視圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種氣泡裝置的側(cè)視圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種氣泡裝置的俯視圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的另一種充電器的拓?fù)鋱D。
圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的又一種充電器的拓?fù)鋱D。
圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例提供的又一種充電器的拓?fù)鋱D。
附圖標(biāo)記:
1:充電器底座;11:開關(guān)單元;12:電源單元;13:輸出端;121:供電接口;122:變換子單元;
2:充電線;21:線體;22:輸出端;23:輸入端;24:導(dǎo)電彈性組件;25:氣管;251:氣泡裝置;211:地線;212:負(fù)載檢測線;213:電源線;214:正負(fù)數(shù)據(jù)線;215:負(fù)數(shù)據(jù)線;
3:負(fù)載;31:輸入端;311:地線;312:電源線;313:正數(shù)據(jù)線;314:負(fù)數(shù)據(jù)線;315:絕緣介質(zhì)。
具體實施方式
下面將參見附圖更詳細(xì)地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例,然而應(yīng)當(dāng)理解,可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反,提供這些實施例是為了能夠更透徹地理解本公開,并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
參見圖1,示出了本發(fā)明實施例中的一種充電器。如圖1所示,充電器包括充電器底座1和充電線2,所述充電器底座1與所述充電線2電連接。所述充電線2設(shè)置有線體21和輸出端22,所述充電器底座1設(shè)置有開關(guān)單元11,所述開關(guān)單元11用于在檢測到所述充電線2的輸出端22連接有負(fù)載時,控制所述充電器底座1向所述充電線2供電。
為了確保只在充電線的輸出端連接有負(fù)載時,對充電線進(jìn)行供電,從而避免當(dāng)該充電線的輸出端的沒有連接負(fù)載時,一直向充電線的輸出端供電而導(dǎo)致的充電器損壞等問題,提高充電器的可靠性和安全性,可以檢測該充電線的輸出端是否連接有負(fù)載,當(dāng)確定該充電線的輸出端連接有負(fù)載時,通過該開關(guān)控制單元控制該充電器底座向該充電線供電,從而對該負(fù)載充電。
參見圖2,優(yōu)選的,為例便于向該充電線供電,充電器底座1還設(shè)置有電源單元12,所述電源單元12用于為所述充電器底座1提供電源端和地端。其中,電源單元12的輸出端的正極即為該充電器底座1中的電源端,該電源單元12的輸出端的負(fù)極即為該充電器底座中1的地端。
其中,電源端即為vcc(voltcurrentcondenser,電源)端,地端即為gnd(ground,地)端。
參見圖2,電源單元12可以包括供電接口121和變換子單元122。供電接口121可以包括插頭或者電池倉,從而能夠強將外接電源接入該充電器底座1,變換子單元122可以包括電容、電感、電阻、二極管、場效應(yīng)管等多種組件,能夠?qū)⒃撏饨与娫催M(jìn)行變換,得到預(yù)設(shè)大小的輸出電流和輸出電壓。
其中,預(yù)設(shè)大小的輸出電流和輸出電壓可以是與需要充電的電子設(shè)備對應(yīng)的輸出電流和輸出電壓,比如,輸出電流可以是0.5安,輸出電壓可以是6伏。
例如,參見圖3,示出了一種變換子單元122的拓?fù)鋱D,變換子單元122能夠?qū)?20伏的交流電源變換得到6伏的直流輸出電壓、0.5安的直流輸出電流。
優(yōu)選的,參見圖4,充電器底座1設(shè)置有輸出端13,相應(yīng)的,充電線2還設(shè)置有輸入端23,充電器底座1的輸出端13可以與充電線2的輸入端23連接。
其中,充電器底座1的輸出端13可以與充電線2的輸入端23通過預(yù)設(shè)類型的接口連接,比如usb(universalserialbus,通用串行總線)接口等。
在本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施例中,為了提高檢測該充電線的輸出端是否連接有負(fù)載的準(zhǔn)確性,準(zhǔn)確向該充電線供電,進(jìn)而提高充電器的可靠性和安全性,所述線體21內(nèi)設(shè)置有地線211和負(fù)載檢測線212,所述充電線2的輸出端22設(shè)置有導(dǎo)電彈性組件24,所述導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在所述地線211或所述負(fù)載檢測線213上,當(dāng)所述充電線2的輸出端22連接有負(fù)載時,所述導(dǎo)電彈性組件24與所述地線211和所述負(fù)載檢測線212中的至少一個分離,以使所述地線211與所述負(fù)載檢測線212不導(dǎo)通,當(dāng)所述充電線2的輸出端22未連接有負(fù)載時,所述導(dǎo)電彈性組件24分別與所述地線211和所述負(fù)載檢測線212接觸,以使所述地線211與所述負(fù)載檢測線212導(dǎo)通。
由于負(fù)載的輸入端通常設(shè)置有地線、電源線、正數(shù)據(jù)線以及負(fù)數(shù)據(jù)線等,為了避免不同的線之間短路,不同的線之間通常設(shè)置有絕緣介質(zhì)。所以,當(dāng)該負(fù)載接入該充電線的輸出端時,可以通過該絕緣介質(zhì),將該充電線的地線和負(fù)載檢測線相隔離,從而使該充電線的地線和負(fù)載檢測線不導(dǎo)通,當(dāng)該負(fù)載被從該充電線的輸出端移除時,該充電線的地線和負(fù)載檢測線導(dǎo)通。
其中,導(dǎo)電彈性組件可以是金屬彈片。
優(yōu)選的,線體21內(nèi)還設(shè)置有電源線213。
當(dāng)然,在實際應(yīng)用中,線體21內(nèi)還可以設(shè)置有其它線,比如用于傳輸數(shù)據(jù)的正數(shù)據(jù)線214和負(fù)數(shù)據(jù)線215。
在本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施例中,所述導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在所述地線211平行于所述地線211與所述負(fù)載檢測線212的公共平面的側(cè)面上,或,所述導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在所述負(fù)載檢測線212平行于所述公共平面的側(cè)面上,且所述導(dǎo)電彈性組件24在與所述公共平面垂直的方向彈性形變。
例如,參見圖5,導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在地線211平行于地線211與負(fù)載檢測線212的公共平面的側(cè)面上,且導(dǎo)電彈性組件24能夠在與該公共平面垂直的方向發(fā)生彈性形變。
在本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施例中,所述導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在所述地線211相對于所述負(fù)載檢測線212的側(cè)面上,或,所述導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在所述負(fù)載檢測線212相對于所述地線211的側(cè)面上,且所述導(dǎo)電彈性組件24在與所述地線211與所述負(fù)載檢測線212的公共平面平行的方向彈性形變。
例如,參見圖6,三組鋸齒狀的導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在負(fù)載檢測線212相對于地線211的側(cè)面上,且導(dǎo)電彈性組件24能夠在與地線211與負(fù)載檢測線212的公共平面平行的方向發(fā)生彈性形變。
例如,該負(fù)載3的輸入端31包括地線311、電源線312、正數(shù)據(jù)線313和負(fù)數(shù)據(jù)線314,且各線兩側(cè)均設(shè)置有絕緣介質(zhì)315。其中,導(dǎo)電彈性組件24設(shè)置在充電線2的負(fù)載檢測線212相對于地線211的側(cè)面上。當(dāng)負(fù)載3未與充電線2的輸出端22連接時,參見圖7,導(dǎo)電彈性組件24處于未發(fā)生彈性形變,處于伸展?fàn)顟B(tài),與充電線2的地線211接觸,從而使充電線2的地線211和負(fù)載檢測線212導(dǎo)通。當(dāng)負(fù)載3與充電線2的輸出端22連接時,參見圖8,由于導(dǎo)電彈性組件24與充電線2的地線211之間被絕緣介質(zhì)315隔離,導(dǎo)電彈性組件24發(fā)生彈性形變,處于壓縮狀態(tài),所以導(dǎo)電彈性組件24與充電線2的地線211之間不能接觸,從而使充電線2的地線211和負(fù)載檢測線212不導(dǎo)通。
在本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施例中,為了進(jìn)一步確保導(dǎo)電彈性組件能夠準(zhǔn)確地使充電線的地線和負(fù)載檢測線導(dǎo)通或不導(dǎo)通,從而準(zhǔn)確控制是否向充電線供電,提高充電器的安全性和可靠性,該導(dǎo)電彈性組件彈性形變時,能夠帶動設(shè)置有該導(dǎo)電彈性組件的負(fù)載檢測線或設(shè)置有該導(dǎo)電彈性組件的地線,在與該導(dǎo)電彈性組件彈性形變的同一方向上移動。
在本發(fā)明的第一種優(yōu)選實施例中,由于場效應(yīng)管通常具有導(dǎo)通和非導(dǎo)通等兩種狀態(tài),所以為了準(zhǔn)確地控制是否向充電線進(jìn)行供電,提供充電器的安全性和可靠性,所述開關(guān)單元11設(shè)置有第一場效應(yīng)管、單片機和第一電阻,所述第一場效應(yīng)管為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述電源端連接,所述第一場效應(yīng)管的源極與所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的一端和所述負(fù)載檢測線連接,所述第一電阻的另一端與所述單片機連接。
其中,n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管即為nmos(n-metal-oxide-semiconductor,n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)。
參見圖9,示出了本實施例所提供的一種充電器的拓?fù)鋱D。該拓?fù)鋱D包括vcc1、vcc2、nmos1、電阻1、gnd,雙向開關(guān)s和負(fù)載rl1。nmos1的漏極與電源1連接,nmos1的源極與負(fù)載rl1連接,nmos1的柵極分別與電阻1的一端和雙向開關(guān)s的第一端連接,電阻1的另一端與vcc2連接,雙向開關(guān)s的第二端與負(fù)載rl1連接,雙向開關(guān)s的第三端與gnd連接。其中,vcc1即為該充電器底座中的電源端,vcc2為用于控制nmos1導(dǎo)通的控制電壓,vcc2可以由單片機提供,nmos1即為第一場效應(yīng)管,電阻1即為第一電阻,gnd即為該充電器底座中的地端,負(fù)載rl1表示負(fù)載,且各組件的參數(shù),比如各電阻的阻值、nmos1的耐流值等,可以根據(jù)實際需要確定。
當(dāng)該充電線的輸出端連接有負(fù)載時,負(fù)載輸入端的絕緣介質(zhì)能夠使充電線的輸出端的導(dǎo)電彈性組件發(fā)生彈性形變,從而使導(dǎo)電彈性組件與充電線中的負(fù)載檢測線或地線分離,即充電線中的負(fù)載檢測線與地線未導(dǎo)通,雙向開關(guān)s的第三端與雙向開關(guān)s的第二端連接,此時,nmos1的柵極不與gnd連接,柵極電壓為vcc2,而nmos1的源極與gnd連接,源極電壓為0,柵極與源極之間的壓差滿足導(dǎo)通條件(即vcc2-vcc1>vgs,vgs為nmos1的導(dǎo)通電壓),所以nmos1導(dǎo)通,vcc1、nmos1、負(fù)載rl1、雙向開關(guān)s、gnd形成回路,從而向負(fù)載rl1供電。當(dāng)該充電線的輸出端未連接有負(fù)載時,充電線的輸出端的導(dǎo)電彈性組件未發(fā)生彈性形變,導(dǎo)電彈性組件分別與充電線中的負(fù)載檢測線和地線接觸,即充電線中的負(fù)載檢測線與地線導(dǎo)通,雙向開關(guān)s的第三端與雙向開關(guān)s的第一端連接,此時,nmos1的柵極與gnd連接,柵極電壓為0,柵極與源極之間的壓差滿足導(dǎo)通條件,所以nmos1的不導(dǎo)通,vcc1、nmos1、負(fù)載rl1、雙向開關(guān)s、gnd不能形成回路,從而不向負(fù)載rl1供電。
在本發(fā)明的第二種優(yōu)選實施例中,參見圖10,為了提高檢測該充電線的輸出端是否連接有負(fù)載的準(zhǔn)確性,同時避免提高充電線的成本,所述充電線2還設(shè)置有氣管25,所述氣管25在所述充電線2的輸出端22和輸入端23處設(shè)有氣泡裝置251。當(dāng)所述充電線2的輸出端22連接有負(fù)載時,所述充電線2的輸出端22處的氣泡裝置251被壓縮,當(dāng)所述充電線2的輸入端23與所述充電器底座1的輸出端13連接時,所述充電線2的輸入端23處的氣泡裝置251被壓縮。當(dāng)然,如果充電線2并未設(shè)置輸入端23,所述氣管25可以僅在所述充電線2的輸出端22處包括氣泡裝置251。
其中,氣管可以是由塑料或橡膠等材質(zhì)構(gòu)成,氣管內(nèi)可以包括氣體。當(dāng)然在實際應(yīng)用中,該氣管內(nèi)也可以包括流動性強、無導(dǎo)電能力、非易燃的液體。
參見圖10,線體包括在氣管內(nèi),當(dāng)然,在實際應(yīng)用中,該氣管可以包裹在該線體內(nèi),或者,也可以設(shè)置在該線體的一側(cè)。
充電線2的輸出端22的氣泡裝置251的主視圖如圖11所示,側(cè)視圖如圖12所示,俯視圖如圖13所示。
在本發(fā)明的第二種優(yōu)選實施例中,為了能夠根據(jù)氣管中的壓強變化,準(zhǔn)確地對是否向充電線供電進(jìn)行控制,從而提高充電器的可靠性和安全性,所述開關(guān)單元11包括第一場效應(yīng)管、第一電阻、電壓比較器、壓力傳感器和單片機,所述第一場效應(yīng)管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第一場效應(yīng)管的源極分別與所述電源端和所述第一電阻的一端連接,所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的另一端和電壓比較器的輸出端連接,所述電壓比較器的地輸入端與所述地端連接,所述電壓比較器的控制電壓輸入端和正向輸入端均與所述單片機連接,所述電壓比較器的反向輸入端與所述電壓傳感器的輸出端連接。
其中,p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管即為pmos(p-metal-oxide-semiconductor,p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)
參見圖14,示出了本實施例所提供的一種充電器的拓?fù)鋱D。該拓?fù)鋱D包括vcc1、vcc2、vref、電阻r1、pmos1、電壓比較器、壓力傳感器、gnd和負(fù)載rl1。pmos1的源極分別與vcc1和r1的一端連接,pmos1的漏極與負(fù)載rl1連接的一端,pmos1的柵極分別與電壓比較器的輸出端和r1的另一端連接,負(fù)載rl1的一端與gnd連接,電壓比較器的電源端與vcc2連接,電壓比較器的地端與gnd連接,電壓比較器的正向輸入端與vref連接,電壓比較器的反向輸入端與電壓傳感器的輸出端連接。其中,pmos1為第一場效應(yīng)管,vref為參考電壓,vcc1即為充電器底座中的電源端,gnd即為充電器底座中的地端,vref和vcc2可以由單片機輸出得到,電阻r1為第一電阻。
當(dāng)該充電線的輸出端連接有負(fù)載時,負(fù)載會將氣泡裝置擠壓至壓縮狀態(tài),從而使氣管內(nèi)的壓強增大,從而使壓力傳感器輸出的傳感器輸出的電壓增大,當(dāng)壓力傳感器輸出的傳感器電壓大于vref,電壓比較器輸出電壓與gnd相同,從而使pmos1的柵極接地,pmos1柵極與源極之間的壓差滿足pmos1的導(dǎo)通條件,pmos1導(dǎo)通,此時,vcc1、pmos1、負(fù)載rl1和gnd構(gòu)成回路,從而為rl1供電。當(dāng)該充電線的輸出端未連接負(fù)載時,氣泡裝置不會被擠壓,當(dāng)傳感器電壓小于或等于vref時,電壓比較器輸出電壓與vcc2相同,pmos1柵極與源極之間的不壓差滿足pmos1的導(dǎo)通條件,pmos1不導(dǎo)通,此時,vcc1、pmos1、負(fù)載rl1和gnd不能構(gòu)成回路,從而不為rl1供電。
在本發(fā)明的第二種優(yōu)選實施例中,優(yōu)選的,為了對電壓比較器、單片機等組件進(jìn)行保護(hù),減少這些組件因電壓或電流不穩(wěn)定被損壞的可能,進(jìn)一步提高充電器的可靠性和安全性,所述開關(guān)單元包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第一電阻、第二電阻、電壓比較器、壓力傳感器和單片機,所述第一場效應(yīng)管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第二場效應(yīng)管為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第一場效應(yīng)管的源極分別與所述電源端和所述第一電阻的一端連接,所述第一場效應(yīng)管的漏極與所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的另一端和所述第二場效應(yīng)管的漏極連接,所述第二場效應(yīng)管的源極分別與所述地端和所述第二電阻的一端連接,所述第二場效應(yīng)管的柵極分別與所述第二電阻的另一端和所述電壓比較器的輸出端連接,所述電壓比較器的地輸入端與所述地端連接,所述電壓比較器的控制電壓輸入端和反向輸入端均與所述單片機連接,所述電壓比較器的正向輸入端與所述電壓傳感器的輸出端連接。
參見圖15,示出了本實施例所提供的一種充電器的拓?fù)鋱D。該拓?fù)鋱D包括vcc1、vcc2、vref、電阻r1、pmos1、nmos1、電壓比較器、壓力傳感器、gnd和負(fù)載rl1。pmos1的源極分別與vcc1和r1的一端連接,pmos1的漏極與負(fù)載rl1的一端連接,pmos1的柵極分別與nmos1的漏極和電阻r1的另一端連接,負(fù)載rl1的另一端與gnd連接,nmos1的源極分別與電阻r2的一端和gnd連接,nmos1的柵極分別與電壓比較器的輸出端和電阻r2的另一端連接,電壓比較器的電源端與vcc2連接,電壓比較器的地端與gnd連接,電壓比較器的正向輸入端與電壓傳感器的輸出端連接,電壓比較器的反向輸入端與vref連接。其中,pmos1為第一場效應(yīng)管,nmos1為第二場效應(yīng)管,vref為參考電壓,vcc1即為充電器底座中的電源端,gnd即為充電器底座中的地端,vref和vcc2可以由單片機輸出得到,電阻r1為第一電阻,電阻r2為第二電阻。
當(dāng)該充電線的輸出端連接有負(fù)載時,壓力傳感器輸出的傳感器電壓大于vref,因此,電壓比較器輸出電壓與vcc2相同,從而使nmos1的柵極與源極之間的壓差滿足nmos1的導(dǎo)通條件,nmos1導(dǎo)通,進(jìn)而使pmos1的柵極接地,pmos1柵極與源極之間的壓差滿足pmos1的導(dǎo)通條件,pmos1導(dǎo)通,此時,vcc1、pmos1、負(fù)載rl1和gnd構(gòu)成回路,從而為rl1供電。當(dāng)該充電線的輸出端未連接負(fù)載時,壓力傳感器輸出的傳感器電壓小于或等于vref,因此,電壓比較器輸出電壓與gnd相同,從而使nmos1的柵極與源極之間的壓差不滿足nmos1的導(dǎo)通條件,nmos1不導(dǎo)通,進(jìn)而使pmos1柵極與源極之間的壓差也不滿足pmos1的導(dǎo)通條件,pmos1不導(dǎo)通,此時,vcc1、pmos1、負(fù)載rl1和gnd不能構(gòu)成回路,從而不為rl1供電。
在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實施例中,為了確保能夠通過同時控制所述負(fù)載分別與電源和地之間導(dǎo)通,進(jìn)而準(zhǔn)確地控制充電器底座向充電線供電,進(jìn)一步提高充電器的安全性和可靠性,所述開關(guān)單元包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第三場效應(yīng)管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、二極管、單片機,所述第一場效應(yīng)管為p型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第二場效應(yīng)管和所述第三場效應(yīng)管均為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管,所述第一場效應(yīng)管的源極分別與所述電源端和所述第一電阻的一端連接,所述第一場效應(yīng)管的漏極分別與所述二極管的輸出端和所述電源線連接,所述第一場效應(yīng)管的柵極分別與所述第一電阻的另一端和所述第二場效應(yīng)管的漏極連接,所述第二場效應(yīng)管的柵極與所述單片機連接,所述第二場效應(yīng)管的源極與所述地端連接,所述二極管的輸入端分別與所述第二電阻的一端和所述第三電阻的一端連接,所述第二電阻的另一端與所述單片機連接,所述第三電阻的另一端與所述地端連接,所述第三場效應(yīng)管的漏極分別與所述地線、所述第四電阻的一端和所述單片機連接,所述第三場效應(yīng)管的柵極與所述單片機連接,所述第三場效應(yīng)管的源極分別與所述第四電阻的另一端和所述地端連接。
參見圖16,示出了應(yīng)用于本實施例所提供的一種充電器的拓?fù)鋱D。該拓?fù)鋱D包括vcc、測試電壓、控制電壓1、控制電壓2、反饋電壓接口、pmos1、nmos1、nmos2、二極管d1、電阻r1、電阻r2、電阻r3、電阻r4、負(fù)載rl1,gnd。pmos1的源極分別與vcc和電阻r1的一端連接,pmos1的漏極分別與二極管d1的輸出端和負(fù)載rl1的一端連接,pmos1的的柵極分別與電阻r1的另一端和nmos1的漏極連接,nmos1的柵極與控制電壓1連接,nmos1的源極與gnd連接,二極管的輸入端分別與電阻r2的一端和電阻r3的一端連接,電阻r2的另一端與測試電壓連接,電阻r3的另一端與gnd連接,負(fù)載rl1的另一端分別與反饋電壓接口、nmos2的漏極和電阻r4的一端連接,nmos2的柵極與控制電壓2連接,nmos2的源極分別與r4的另一端和gnd連接。其中,vcc即為充電器底座中的電源端,gnd即為充電器底座中的地端,pmos1即為第一場效應(yīng)管,nmos1為第二場效應(yīng)管,nmos2為第三場效應(yīng)管;電阻r1為第一電阻,能夠確保nmos1不導(dǎo)通時,pmos1的柵極和源極之間壓差為0,從而確保pmos1也不導(dǎo)通,電阻r2為第二電阻,電阻r3為第三電阻,電阻r2和電阻r3能夠?qū)y試電壓進(jìn)行分壓、保護(hù)電路;電阻r4為第四電阻,電阻r4能夠確保nmos2不導(dǎo)通時,負(fù)載rl1不與gnd導(dǎo)通,即確保沒有接入負(fù)載rl1時,反饋電壓接口所得到的反饋電壓為0;二極管d1能夠確保vcc1不會對測試電壓造成影響;測試電壓、控制電壓1、控制電壓2可以分別于單片機的3個輸入輸出接口連接,從而由單片機輸出測試電壓、控制電壓1、控制電壓2,反饋電壓接口可以與單片機用于檢測電壓的接口連接。
由于當(dāng)充電線的輸出端連接有負(fù)載時,該負(fù)載能夠使該電源線和該地線導(dǎo)通,該測試電壓、電阻r2、二極管d1,負(fù)載rl1、電阻r4和gnd形成回路,所以可以通過單片機,向該電源線輸出測試電壓,并從地線檢測針對該測試電壓的反饋電壓,如果反饋電壓大于第一預(yù)設(shè)電壓,則說明充電線的輸出端連接有負(fù)載,可以通過單片機向nmos1輸出控制電壓1,控制nmos1導(dǎo)通,nmos1導(dǎo)通能夠?qū)mos1的柵極接地,從而控制pmos1導(dǎo)通,通過單片機向nmos2輸出控制電壓2,控制nmos2導(dǎo)通。當(dāng)pmos1和nmos2均導(dǎo)通時,vcc、pmos1、負(fù)載rl1、nmos2和gnd之間能夠構(gòu)成回路,從而向負(fù)載rl1供電。如果反饋電壓小于或等于第一預(yù)設(shè)電壓,則說明充電線的輸出端未連接有負(fù)載,可以停止通過單片機向nmos1輸出控制電壓1,控制nmos1不導(dǎo)通,從而控制pmos1不導(dǎo)通,停止通過單片機向nmos2輸出控制電壓2,控制nmos2不導(dǎo)通。由于pmos1和nmos2均不導(dǎo)通,所以vcc、pmos1、負(fù)載rl1、nmos2和gnd之間不能構(gòu)成回路,從而不向負(fù)載rl1供電。
第一預(yù)設(shè)電壓和測試電壓可以由單片機事先確定。
在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實施例中,優(yōu)選的,該第一預(yù)設(shè)電壓可以是0。
當(dāng)然,在實際應(yīng)用中,為了在該充電選的輸出端所連接的負(fù)載充電完成時,不向該充電線的輸出端輸出電流,以避免對該負(fù)載充電過度而導(dǎo)致的安全隱患,進(jìn)一步提高充電器的安全性和可靠性,第一預(yù)設(shè)電壓大于0,且第二預(yù)設(shè)電壓為0。當(dāng)該反饋電壓大于該第一預(yù)設(shè)電壓時,可以確定該充電線的輸出端連接有負(fù)載,且該負(fù)載充電未完成,從而控制充電器底座向充電線供電;當(dāng)該反饋電壓小于或等于該第一預(yù)設(shè)電壓,且大于第二預(yù)設(shè)電壓時,可以確定該充電線的輸出端連接有該負(fù)載且該負(fù)載已經(jīng)充電完成,控制充電器底座不向充電線供電;當(dāng)該反饋電壓等于第二預(yù)設(shè)電壓時,確定該充電線的輸出端未連接有該負(fù)載,控制充電器底座不向充電線供電。也即是,當(dāng)該反饋電壓大于第一預(yù)設(shè)電壓時,控制充電器底座向充電線供電,當(dāng)該反饋電壓小于或等于該第一預(yù)設(shè)電壓時,控制充電器底座不向充電線供電。當(dāng)然,當(dāng)該反饋電壓小于或等于該第一預(yù)設(shè)電壓,且大于第二預(yù)設(shè)電壓時,也可以控制充電器底座向充電線供電,也即是,當(dāng)該預(yù)設(shè)電壓大于第二預(yù)設(shè)電壓時,均可以控制充電器底座向充電線供電,當(dāng)該預(yù)設(shè)電壓等于第二預(yù)設(shè)電壓時,控制充電器底座向充電線供電。
在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實施例中,由于單片機初始化等原因,為了提高檢測到該反饋電壓的準(zhǔn)確性,當(dāng)輸出測試電壓時,單片機可以在延時第一預(yù)設(shè)時長后檢測反饋電壓。
其中,第一預(yù)設(shè)時長可以在實際應(yīng)用中根據(jù)單片機的性能確定,比如第一預(yù)設(shè)時長可以是10毫秒。
在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實施例中,為了避免該充電器底座中的電源對測試電壓造成影響,或者對單片機造成影響,從而提高充電器的可靠性和安全性,在向該負(fù)載供電的過程中,可以持續(xù)通過單片機向該充電線的電源線輸出該測試電壓。
在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實施例中,在向該負(fù)載供電之后,為了確保能夠在該負(fù)載未被移除的情況下,持續(xù)對該負(fù)載供電,可以在間隔第二預(yù)設(shè)時長時,再次通過單片機檢測反饋電壓,以確定控制是否向該充電線供電。
其中,第二預(yù)設(shè)時長的方式可以由單片機事先確定。
在本發(fā)明的第三種優(yōu)選實施例中,為了確保能夠在該充電線的輸出端接入負(fù)載時,及時對該負(fù)載進(jìn)行供電,進(jìn)一步提高充電器的可靠性,節(jié)省消耗電能所帶來的成本,可以在停止通過單片機輸出該測試電壓,并在間隔第三預(yù)設(shè)時長之后,再次通過單片機檢測該反饋電壓,以確定控制是否向該充電線供電。
其中,確定第三預(yù)設(shè)時長可以由單片機事先確定。
在本發(fā)明實施例中,首先,充電器包括充電器底座和充電線,且充電器底座中設(shè)置有開關(guān)單元,因此能夠通過該開關(guān)單元檢測充電線的輸出端是否連接有負(fù)載,從而在確定充電線的輸出端連接有負(fù)載時,控制充電器向該充電線供電。也即是,能夠避免充電線的輸出端在未連接負(fù)載的情況下,向充電線的輸出端供電可能導(dǎo)致的充電器短路等問題,減少了充電器被損壞的可能,提高了充電器的安全性和可靠性。
其次,充電線的線體內(nèi)設(shè)置有地線和負(fù)載檢測線,且地線或負(fù)載檢測在在輸出端處設(shè)置有導(dǎo)電彈性組件,該導(dǎo)電彈性組件能夠在接入負(fù)載時使該負(fù)載檢測線或該地線不導(dǎo)通,在未接入負(fù)載時使該負(fù)載檢測線或該地線導(dǎo)通。所以,能夠通過該導(dǎo)電彈性組件與地址以及負(fù)載檢測線的接觸情況,準(zhǔn)確地對該充電線的輸出端是否連接負(fù)載進(jìn)行檢測,進(jìn)而準(zhǔn)確控制是否向充電線進(jìn)行供電,進(jìn)一步提高了充電器的安全性和可靠性。
另外,該充電線還設(shè)置有氣管,且氣管在充電線的輸出端處包括氣泡裝置,當(dāng)充電線的輸出端連接有負(fù)載時,負(fù)載能夠壓縮氣泡裝置,引起氣管內(nèi)壓強變化,進(jìn)而通過充電器底座中的壓力傳感器將檢測到的壓強轉(zhuǎn)換為傳感器電壓,并通過充電器底座中的電壓比較器將該傳感器電壓與參考電壓進(jìn)行比較,也即是,能夠通過傳感器電壓準(zhǔn)確判斷氣泡裝置是否被壓縮,進(jìn)而準(zhǔn)確地對充電線的輸出端是否連接有負(fù)載進(jìn)行檢測,從而準(zhǔn)確地對是否向充電線供電進(jìn)行控制,進(jìn)一步提高了充電器的安全性和可靠性。
另外,由于當(dāng)充電線的輸出端連接有負(fù)載時,該負(fù)載能夠?qū)ǔ潆娋€的電源線和地線,從而與充電器底座中的電源和地構(gòu)成回路,因此,可以通過向該電源線輸出測試電壓,并從地線檢測反饋電壓,進(jìn)而根據(jù)反饋電壓準(zhǔn)確地對充電線的輸出端是否連接有負(fù)載進(jìn)行檢測,提高了充電器的安全性和可靠性。且由于能夠通過同時對該電源線與充電器底座中的電源是否導(dǎo)通進(jìn)行控制、以及對該地線與充電器底座中的地是否導(dǎo)通進(jìn)行控制,從而準(zhǔn)確地對是否向充電線供電進(jìn)行控制,進(jìn)一步提高了充電器的安全性和可靠性。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。