充電槍指示電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種充電槍指示電路，包括：穩(wěn)壓子電路，其接收充電電壓，并基于所接收的充電電壓產(chǎn)生一穩(wěn)定電壓；電壓變換子電路，其接收所述穩(wěn)定電壓，并基于所述穩(wěn)定電壓產(chǎn)生具有一占空比的一方波電壓；以及指示子電路，其利用所述方波電壓進(jìn)行發(fā)光。通過利用所述電壓變換子電路產(chǎn)生方波電壓，可以控制所述指示子電路的發(fā)光時間，從而達(dá)到降低整個充電槍指示電路功耗的目的，解決了在電動汽車充電槍內(nèi)的狹小空間內(nèi)的發(fā)熱問題。
【專利說明】
充電槍指示電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電動汽車充電領(lǐng)域，更具體地，本實用新型涉及一種充電槍指示電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動汽車的普及，電動汽車充電設(shè)備的應(yīng)用日益廣泛。在電動汽車充電過程中，取拔充電槍的操作是很危險的，可能會導(dǎo)致人身傷亡等事故發(fā)生。
[0003]為了規(guī)避這種事故，已經(jīng)提出了一種充電槍指示電路，圖1示出了典型的充電槍指示電路的示意性電路圖。如圖1所示，電阻RU和發(fā)光二極管LED串聯(lián)連接在充電電源和地之間。電動汽車的額定的充電電壓范圍為250V—750VDC，由于充電電壓的變動，流過指示燈的電流波動比較大，指示燈的亮度會隨充電電壓的變化而較大地變化。
[0004]如圖1所示的典型的充電槍指示電路安裝在充電槍內(nèi)部，在接近750V充電電壓的情況下，流過發(fā)光二極管LED的電流大致為10mA。此時，整個充電槍指示電路的功耗大致為:750VX10mA = 7.5W。由于充電槍內(nèi)部空腔尺寸比較小，在狹小的空間內(nèi)，這樣的功耗很容易導(dǎo)致局部高溫，從而損傷充電槍內(nèi)部的器件和充電槍本身的塑膠零部件。
[0005]如圖2所示，示出了一種改進(jìn)的充電槍指示電路。如圖2所示的改進(jìn)的充電槍指示電路包括了穩(wěn)壓子電路，該穩(wěn)壓子電路包括第一電阻R1、第二電阻R2、晶體管Ql和穩(wěn)壓二極管Dz，其中晶體管Ql的源極作為穩(wěn)壓子電路的輸出端。在250V — 750V的充電電壓變化范圍內(nèi)，穩(wěn)壓子電路的輸出端輸出一穩(wěn)定電壓，該穩(wěn)定電壓作為第三電阻R3和發(fā)光二極管LED的工作電壓。因此，在如圖2所示的改進(jìn)的充電槍指示電路中，流過發(fā)光二極管LED的電流保持穩(wěn)定，并且發(fā)光二極管LED的發(fā)光亮度保持恒定。然而，如圖2所示的改進(jìn)的充電槍指示電路仍未解決發(fā)熱問題。
[0006]因此，需要一種能夠解決充電槍指示電路發(fā)熱問題的充電槍指示電路。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種充電槍指示電路，通過向發(fā)光器件提供具有一占空比的方波電壓，使得發(fā)光器件在充電過程中通過閃爍來指示充電，而且也降低了整個充電槍指示電路的功耗。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種充電槍指示電路，包括:穩(wěn)壓子電路，其接收充電電壓，并基于所接收的充電電壓產(chǎn)生一穩(wěn)定電壓；電壓變換子電路，其接收所述穩(wěn)定電壓，并基于所述穩(wěn)定電壓產(chǎn)生具有一占空比的一方波電壓；以及指示子電路，其利用所述方波電壓進(jìn)行發(fā)光。
[0009]可選地，在所述充電槍指示電路中，所述電壓變換子電路為方波信號發(fā)生器。
[0010]可選地，在所述充電槍指示電路中，所述方波信號發(fā)生器操作為振蕩器，所述振蕩器在接收到所述穩(wěn)定電壓后，在第一時段內(nèi)輸出高電平使得所述指示子電路發(fā)光，然后在第二時段內(nèi)輸出低電平使得所述指示子電路停止發(fā)光。
[0011]可選地，在所述充電槍指示電路中，所述方波信號發(fā)生器包括555定時器。
[0012]根據(jù)本實用新型實施例，所述充電槍指示電路安裝在電動汽車充電槍上，在所述電動汽車充電槍接入充電電源時，所述方波信號發(fā)生器的輸出端輸出高電平并在第一時段內(nèi)保持輸出高電平，然后所述方波信號發(fā)生器的輸出端從高電平切換至低電平并在第二時段內(nèi)保持輸出低電平。
[0013]根據(jù)本實用新型實施例，所述方波信號發(fā)生器包括555定時器、第三電阻、第四電阻、第一晶體管、第二晶體管、第一電容和第二電容，所述555定時器的第一引腳接地，第二引腳和第六引腳與第一電容的第一端連接并且與第一二極管的陽極連接，第三引腳作為所述方波信號發(fā)生器的輸出端，第五引腳與第二電容的第一端連接，第四引腳和第八引腳與第三電阻的第二端連接并且與所述電壓變換子電路的輸出端連接，第七引腳與第二二極管的陽極、第四電阻的第一端與第三電阻的第一端連接。
[0014]根據(jù)本實用新型實施例，在所述電動汽車充電槍接入充電電源時，所述555定時器的第三引腳輸出高電平，經(jīng)由所述第三電阻和所述第二二極管向所述第一電容充電；在所述第一電容被充電至第一電壓時，所述555定時器的第三引腳輸出低電平，所述第一電容經(jīng)由第一晶體管和第四電阻以及所述555定時器內(nèi)部的放電電路進(jìn)行放電；在所述第一電容被放電至第二電壓時，所述555定時器的第三引腳再次輸出高電平，并且再次經(jīng)由所述第三電阻和所述第二二極管向所述第一電容充電，其中，所述第一電壓為所述第八引腳的電壓的2/3，所述第二電壓為所述第八引腳的電壓的1/3。
[0015]根據(jù)本實用新型實施例，所述第一電容的充電時間和所述第一電容的放電時間決定了所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比。
[0016]根據(jù)本實用新型實施例，所述555定時器為CMOS型的555定時器。
【附圖說明】
[0017]附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0018]圖1是一種典型的充電槍指示電路的示意性電路圖；
[0019]圖2是一種改進(jìn)的充電槍指不電路的不意性電路圖；
[0020]圖3是根據(jù)本實用新型實施例的充電槍指示電路的示意性框圖；
[0021 ]圖4是根據(jù)本實用新型實施例的充電槍指示電路的示意性電路圖；以及
[0022]圖5是根據(jù)本實用新型實施例的充電槍指示電路中電壓變換子電路的輸出電壓波形的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型的實施例。這里，需要注意的是，在附圖中，將相同的附圖標(biāo)記賦予基本上具有相同或類似結(jié)構(gòu)和功能的組成部分，并且將省略關(guān)于它們的重復(fù)描述。
[0024]如圖3所示，示出了根據(jù)本實用新型實施例的充電槍指示電路的示意性框圖。
[0025]根據(jù)本實用新型實施例的充電槍指示電路包括穩(wěn)壓子電路11、電壓變換子電路12以及指示子電路13。
[0026]所述穩(wěn)壓子電路11接收充電電壓，并基于所接收的充電電壓產(chǎn)生一穩(wěn)定電壓。
[0027]所述電壓變換子電路12接收所述穩(wěn)定電壓，并基于所述穩(wěn)定電壓產(chǎn)生具有一占空比的一方波電壓。
[0028]所述指示子電路13利用所述方波電壓進(jìn)行發(fā)光。
[0029]根據(jù)本實用新型實施例，所述充電槍指示電路通過利用所述電壓變換子電路產(chǎn)生方波電壓，來控制所述指示子電路13的發(fā)光時間，從而達(dá)到降低整個充電槍指示電路功耗的目的。
[0030]根據(jù)本實用新型實施例，所述電壓變換子電路12為方波信號發(fā)生器，并且所述方波信號發(fā)生器可以操作為振蕩器，所述振蕩器在接收到所述穩(wěn)定電壓后，在第一時段內(nèi)輸出高電平使得所述指示子電路發(fā)光，然后在第二時段內(nèi)輸出低電平使得所述指示子電路停止發(fā)光。
[0031]根據(jù)本實用新型實施例，所述方波信號發(fā)生器可以包括555定時器以及所述555定時器的外圍子電路。由于所述充電槍指示電路安裝在電動汽車充電槍上，所以在所述電動汽車充電槍開始接入充電電源時，所述方波信號發(fā)生器的輸出端輸出高電平并在第一時段內(nèi)保持輸出高電平使得所述指示子電路發(fā)光，然后所述方波信號發(fā)生器的輸出端從高電平切換至低電平并在第二時段內(nèi)保持輸出低電平使得所述指示子電路停止發(fā)光。
[0032]根據(jù)本實用新型實施例，所述指示子電路13可以包括發(fā)光器件，所述發(fā)光器件可以包括發(fā)光二極管。
[0033]如圖4所示，示出了根據(jù)本實用新型實施例的充電槍指示電路的示意性電路圖。
[0034]根據(jù)本實用新型實施例，所述穩(wěn)壓子電路11包括穩(wěn)壓二極管Dz、第一電阻R1、第二電阻R2和晶體管Q1。
[0035]如圖4所示，所述第一電阻Rl的第一端作為所述穩(wěn)壓子電路11的輸入端以接收所述充電電壓。所述晶體管Ql的漏極與所述第一電阻Rl的第二端和所述第二電阻R2的第一端連接，所述晶體管Ql的柵極與所述第二電阻R2的第二端連接并且與所述穩(wěn)壓二極管Dz的陰極連接，所述晶體管Ql的源極作為所述穩(wěn)壓子電路11的輸出端。所述穩(wěn)壓二極管Dz的陽極接地。
[0036]作為示例，所述穩(wěn)壓二極管Dz的穩(wěn)壓值為12V，并且所述穩(wěn)壓子電路11的輸出端輸出的穩(wěn)定電壓的電壓值近似為12V。
[0037]如圖4所示，根據(jù)本實用新型實施例，所述電壓變換子電路12包括555定時器、第三電阻R3、第四電阻R4、第一二極管Dl、第二二極管D2、第一電容Cl和第二電容C2。
[0038]所述555定時器的第一引腳I接地，第二引腳2和第六引腳6與第一電容Cl的第一端連接并且與第一二極管Dl的陽極連接，第三引腳3作為所述電壓變換子電路12的輸出端，第五引腳5與第二電容C2的第一端連接，第四引腳4和第八引腳8與第三電阻R3的第二端連接并且與所述電壓變換子電路11的輸出端連接，第七引腳7與第二二極管D2的陽極、第四電阻R4的第一端與第三電阻R3的第一端連接。第一電容Cl的第二端接地，第二電容C2的第二端接地;第一二極管Dl的陰極與第四電阻R4的第二端連接。
[0039]在所述電動汽車充電槍開始接入充電電源時，所述555定時器的第三引腳3輸出高電平，經(jīng)由所述第三電阻R3和所述第二二極管D2向所述第一電容Cl充電；在所述第一電容Cl被充電至第一電壓VA時，所述555定時器的第三引腳3輸出低電平，所述第一電容Cl經(jīng)由第一晶體管Ql和第四電阻R4以及所述555定時器內(nèi)部的放電電路進(jìn)行放電；在所述第一電容被放電至第二電壓VB時，所述555定時器的第三引腳3再次輸出高電平，并且再次經(jīng)由所述第三電阻R3和所述第二二極管D2向所述第一電容Cl充電，如此循環(huán)。所述第一電壓VA為所述第八引腳8的電壓Vcc的2/3，所述第二電壓VB為所述第八引腳8的電壓Vcc的1/3。
[0040]根據(jù)本實用新型實施例，所述第一電容Cl的充電時間和所述第一電容Cl的放電時間決定了所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比。
[0041]如圖4所示，根據(jù)本實用新型實施例，所述指示子電路13包括串聯(lián)連接的第五電阻R5和發(fā)光二極管LED。
[0042]所述第五電阻R5的第一端與所述電壓變換子電路12的輸出端連接，所述第五電阻R5的第二端與所述發(fā)光二極管LED的陽極連接，所述發(fā)光二極管LED的陰極接地。
[0043]下面，結(jié)合圖4和圖5，描述根據(jù)本實用新型實施例的電動汽車充電槍的工作過程。
[0044]在所述電動汽車充電槍接入充電電源時t0，所述穩(wěn)壓子電路11的輸出電壓為Vcc，所述第一電容Cl兩端的電壓為零，由于第一電容Cl兩端的電壓不能突變，所述555定時器的第二引腳上的電壓V2和第六引腳上的電壓V6均為零，即此時第二引腳上的電壓V2小于Vcc/3，因此所述555定時器的第三引腳輸出高電平，此時經(jīng)由所述第三電阻R3和所述第二二極管D2向所述第一電容Cl充電。所述第一電容Cl的充電時間常數(shù)為W = R3C1，其中R3為第三電阻R3的電阻值，C1為第一電容CI的電容值。
[0045]隨著第一電容Cl被充電，在第一電容Cl兩端的電壓達(dá)到2Vcc/3時tl，即此時第六引腳上的電壓V6大于2Vcc/3，因此所述555定時器的輸出狀態(tài)發(fā)生變化，所述555定時器的第三引腳輸出低電平，此時所述555定時器內(nèi)部的放電電路開始工作，并且所述555定時器的第七引腳作為放電端與所述放電電路連接，所述第一電容Cl經(jīng)由第一晶體管Dl和第四電阻R4以及所述555定時器內(nèi)部的放電電路進(jìn)行放電。所述第一電容Cl的放電時間常數(shù)為Td= R4Ci，其中R4為第四電阻R4的電阻值。
[0046]在所述第一電容Cl兩端的電壓被放電至Vcc/3時t2，所述555定時器的第三引腳3再次輸出高電平，并且再次經(jīng)由所述第三電阻R3和所述第二二極管D2向所述第一電容Cl充電。在第一電容Cl兩端的電壓達(dá)到2Vcc/3時t3，所述555定時器的第三引腳3再次輸出低電平，并且所述第一電容Cl再次經(jīng)由第一晶體管Dl和第四電阻R4以及所述555定時器內(nèi)部的放電電路進(jìn)行放電。
[0047]如圖4所示，t0時刻和tl時刻之間的時間段為第一電容Cl的初始充電時間段，t2時刻和t3時刻之間的時間段為第一電容Cl在正常工作過程中的正常充電時間段，該初始充電時間段比正常充電時間段長。利用正常充電時間段(t3 —12)和正常放電時間段(t4 一 t3)來定義所述555定時器的第三引腳輸出的方波的占空比。
[0048]如上所述，所述555定時器的第三引腳輸出高電平的時間等于所述第一電容Cl的充電時間tc，而所述555定時器的第三引腳輸出低電平的時間等于所述第一電容Cl的放電時間td。所述第一電容Cl的充電時間tc與所述第一電容Cl的充電時間常數(shù)成正比，并且所述第一電容Cl的放電時間td與所述第一電容Cl的放電時間常數(shù)成正比。因此，所述555定時器的第三引腳輸出高電平的時間與所述第一電容Cl的充電時間常數(shù)成正比，所述555定時器的第三引腳輸出低電平的時間與所述第一電容Cl的放電時間常數(shù)成正比。即，所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比由所述第一電容Cl的充電時間常數(shù)和所述第一電容的放電時間常數(shù)決定。
[0049]具體地，可以由所述第一電容Cl的充電時間常數(shù)和所述第一電容Cl的放電時間常數(shù)的比值，來決定所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比。由于所述第一電容Cl的充電時間常數(shù)為Tc = R3C1并且所述第一電容Cl的放電時間常數(shù)為Td = R4C1，因此通過合理地選取第三電阻R3的電阻值R3和第四電阻R4的電阻值R4,可以設(shè)置所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比。具體地，所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比為R3/(R3+R4)。
[0050]所述555定時器可以為雙極型的555定時器，也可以為CMOS型的555定時器。優(yōu)選地，所述555定時器為CMOS型的555定時器。
[0051]根據(jù)本實用新型實施例，作為示例，所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比為20%，即輸出高電平的第一時段與輸出低電平的第二時段的比值為1:4。
[0052]通過輸出高低電平交替的方波信號，可以使得發(fā)光器件以閃爍方式發(fā)光，起到警示作用，并且還可以降低發(fā)光器件的發(fā)光時長，達(dá)到降低所述發(fā)光子電路13的功耗的目的。此外，通過采用CMOS型的555定時器，可以降低所述電壓變換子電路12的功耗。此外，通過采用CMOS型的555定時器，更可以降低所述穩(wěn)壓子電路11的功耗，具體地，在所述發(fā)光器件不發(fā)光的時段內(nèi)，可以將所述穩(wěn)壓子電路11的功耗降至最小。
[0053]在上面詳細(xì)描述了本實用新型實施例。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進(jìn)行各種修改，組合或子組合，并且這樣的修改應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種充電槍指示電路，包括: 穩(wěn)壓子電路，其接收充電電壓，并基于所接收的充電電壓產(chǎn)生一穩(wěn)定電壓； 電壓變換子電路，其接收所述穩(wěn)定電壓，并基于所述穩(wěn)定電壓產(chǎn)生具有一占空比的一方波電壓；以及 指示子電路，其利用所述方波電壓進(jìn)行發(fā)光。2.如權(quán)利要求1所述的充電槍指示電路，其中，所述穩(wěn)壓子電路包括穩(wěn)壓二極管、第一電阻、第二電阻和晶體管； 所述第一電阻的第一端作為所述穩(wěn)壓子電路的輸入端以接收所述充電電壓， 所述晶體管的漏極與所述第一電阻的第二端和所述第二電阻的第一端連接，所述晶體管的柵極與所述第二電阻的第二端連接并且與所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接，所述晶體管的源極作為所述穩(wěn)壓子電路的輸出端，以及所述穩(wěn)壓二極管的陽極接地。3.如權(quán)利要求1所述的充電槍指示電路，其中，所述電壓變換子電路為方波信號發(fā)生器。4.如權(quán)利要求3所述的充電槍指示電路，其中，所述方波信號發(fā)生器操作為振蕩器，所述振蕩器在接收到所述穩(wěn)定電壓后，在第一時段內(nèi)輸出高電平使得所述指示子電路發(fā)光，然后在第二時段內(nèi)輸出低電平使得所述指示子電路停止發(fā)光。5.如權(quán)利要求3所述的充電槍指示電路，其中，所述方波信號發(fā)生器包括555定時器以及所述555定時器的外圍子電路。6.如權(quán)利要求5所述的充電槍指示電路，其中，所述555定時器的外圍子電路包括:第三電阻、第四電阻、第一二極管、第二二極管、第一電容和第二電容； 所述555定時器的第一引腳接地，第二引腳和第六引腳與第一電容的第一端連接并且與第一二極管的陽極連接，第三引腳作為所述方波信號發(fā)生器的輸出端，第五引腳與第二電容的第一端連接，第四引腳和第八引腳與第三電阻的第二端連接并且與所述電壓變換子電路的輸出端連接，第七引腳與第二二極管的陽極、第四電阻的第一端與第三電阻的第一端連接； 第一電容的第二端接地，第二電容的第二端接地； 第一二極管的陰極與第四電阻的第二端連接。7.如權(quán)利要求6所述的充電槍指示電路，其中，所述充電槍指示電路安裝在電動汽車充電槍上， 在所述電動汽車充電槍開始接入充電電源時，所述5 5 5定時器的第三引腳輸出高電平，經(jīng)由所述第三電阻和所述第二二極管向所述第一電容充電； 在所述第一電容被充電至第一電壓時，所述555定時器的第三引腳輸出低電平，所述第一電容經(jīng)由第一晶體管和第四電阻以及所述555定時器內(nèi)部的放電電路進(jìn)行放電； 在所述第一電容被放電至第二電壓時，所述555定時器的第三引腳再次輸出高電平，并且再次經(jīng)由所述第三電阻和所述第二二極管向所述第一電容充電， 其中，所述第一電壓為所述第八引腳的電壓的2/3，所述第二電壓為所述第八引腳的電壓的1/3。8.如權(quán)利要求7所述的充電槍指示電路，其中，所述第一電容的充電時間和所述第一電容的放電時間決定了所述555定時器的第三引腳輸出的方波信號的占空比。9.如權(quán)利要求5所述的充電槍指示電路，其中，所述555定時器為CMOS型的555定時器。10.如權(quán)利要求1所述的充電槍指示電路，其中，所述指示子電路包括串聯(lián)連接的第五電阻和發(fā)光器件， 所述第五電阻的第一端與所述電壓變換子電路的輸出端連接，所述第五電阻的第二端與所述發(fā)光器件的陽極連接，所述發(fā)光器件的陰極接地。
【文檔編號】H05B33/08GK205595825SQ201620172628
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】黃杰
【申請人】深圳易瓦科技有限公司