專利名稱：數(shù)碼多功能充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及充電電路，尤指一種用于對數(shù)碼產(chǎn)品進行充放電控制的數(shù) 碼多功能充電電路。
背景技術(shù)：
在曰常生活中，隨著數(shù)碼相機、MP3/MP4、手機、便攜式游戲機、掌上電 腦等便攜式數(shù)碼電子產(chǎn)品的日益廣泛應(yīng)用以及更新?lián)Q代，加大了對與之相適配 的充電器的需求，然而現(xiàn)有各式各樣充電器不能通用于各類數(shù)碼電子產(chǎn)品上， 每個數(shù)碼產(chǎn)品只能適用專用的充電器，居家旅游時，人們攜帶各種數(shù)碼產(chǎn)品的 同時也不得不隨身攜帶多個充電器，增加了出行的負擔。另外，現(xiàn)有的充電器 一般通過筒單利用撥動開關(guān)改變硬件電感量而改變提升電壓，采用簡單的過充 過放保護，影響了電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電壓提升效率。并且，現(xiàn)有電池充電器 在實際應(yīng)用中，如市電電流過大，由于自身不能對電流大小進行調(diào)解控制，容 易出現(xiàn)燒壞充電電路的現(xiàn)象，因此只能限制在適配的電源上應(yīng)用，應(yīng)用條件受 到大大的限制。
因此，提供一種通用性強、電壓提升效率高、充放電效果優(yōu)異的數(shù)碼多功 能充電電路非常有必要。
發(fā)明內(nèi)容
基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種通用性強、電壓 提升效率高、充放電效果優(yōu)異的數(shù)碼多功能充電電路。
為了達到上述目的，本實用新型提供了一種數(shù)碼多功能充電電路，其包括: 與外接電源對接的充電接口 ；
與數(shù)碼產(chǎn)品電池對接的放電接口 ；
儲存電池；
對儲存電池進行充電的充電控制電路；
對數(shù)碼產(chǎn)品電池進行放電的放電控制電路；
微控制器，其輸出脈寬調(diào)制信號(PMW信號)控制充電控制電路的開通或 關(guān)閉，或輸出常開常閉信號控制放電控制電路的開通或關(guān)閉；以及
電壓采樣電路，用于檢測和采集充電控制電路的電壓數(shù)值，并將其反饋至 微控制器；
其中，充/放電接口分別與充/放電控制電路對應(yīng)連接，充電控制電路和放電 控制電路與微控制器連接，儲存電池與充電控制電路、電壓采樣電路連接。
本實用新型數(shù)碼多功能充電電路還可包括以下技術(shù)特征
本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，所述放電控制電路包括分別與微控制器 和放電接口連接的升壓電路和升壓比控制電路。所述升壓電路包括相互串聯(lián)的 放電開關(guān)、升壓信號控制芯片(IC2)、電感(Ll)、 二極管(D5)、三極管(Q7) 和電阻(RIO)。所述升壓比控制電路包括若干組相互并聯(lián)的分組升壓控制電路， 每個分組升壓控制電路包括相互串聯(lián)的固定電阻和升壓控制開關(guān)電路，所述各 分組升壓控制電路中的固定電阻的阻值不等。
本實用新型的又一個優(yōu)選實施例中，所述充電電路還包括照明電路，照明 電^各與4諸存電池連凈妻。
本實用新型的又一個優(yōu)選實施例中，所述充電電路還包括與微控制器電連 接的若干個的充電顯示燈和放電顯示燈。
在本實用新型中，所述充電接口為太陽能接口或5V直流電源接口，所迷充 /放電開關(guān)為三極管或場效管，所述放電接口可拆卸地安裝于所述充電電路的電 路板上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型數(shù)碼多功能充電電路采用微計算機處理技術(shù) 和脈寬調(diào)制(PWM)控制技術(shù)相結(jié)合， 一方面對電池充電過程進行調(diào)制處理， 提高充電效果，延長電池的使用壽命。另一方面利用樣i計算機處理技術(shù)，通過微控制器中的軟件處理，精確判斷電池的電量狀態(tài)，調(diào)整適當?shù)碾娏鲗﹄姵剡M
行充放電，并藉由各種顏色不同的LED燈直觀地反映。放電操作時，使用者可 通過脈沖按鈕開關(guān)選定所需要的提升電壓，在放電控制電路內(nèi)部，通過升壓比 控制電路調(diào)節(jié)合適的升壓比，反饋至升壓電路而得到不同的提升電壓，由于升 壓電路中的硬件電感量固定不變，不需要撥動電感來改變提升電壓，有效保護 了硬件，減少了硬件的損耗，因而大大提高了的電壓提升效率，延長了儲存電 池的使用壽命。并且，本充電電路還提供5V直流電壓和太陽能電壓兩種不同的
提高了產(chǎn)品應(yīng)用的范圍。本充電電路還提供可替換式充電接口對不同的數(shù)碼產(chǎn) 品進行充放電，方便使用者根據(jù)不同的數(shù)碼產(chǎn)品隨機選擇適配的充電接口，起 到一機多充的作用，節(jié)約資源，極大的方便了居家旅游過程中多種數(shù)碼產(chǎn)品的 使用。
為使本實用新型更加容易理解，下面將結(jié)合附圖進一步闡述本實用新型數(shù) 碼多功能充電電路的具體實施例。


圖1是本發(fā)明數(shù)碼多功能充電電路的原理框圖2是本發(fā)明數(shù)碼多功能充電電路的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型提供了一種數(shù)碼多功能充電電路，其采用太陽能或市電作為電 源，采用微計算機處理技術(shù)和脈寬調(diào)制(PMW)控制技術(shù)相結(jié)合，以對數(shù)碼電 子產(chǎn)品的電池的充放電過程進行調(diào)制處理。
參見圖l所示，所述數(shù)碼多功能充電電路包括充電接口 1、充電控制電路 2、儲存電池3、電壓采樣電路4、微控制器(MCU芯片)5、放電控制電路6 以及放電接口 7,其中，充電接口 1與充電控制電路2相連接，放電接口 7與放 電控制電路6相連接，充電控制電路2和放電控制電路6亦分別與微控制器5
連接，儲存電池3與充電控制電路2、電壓采樣電路4連接。
結(jié)合圖1和圖2所示，所述充電接口 1用于實現(xiàn)充電電路與外接電源的對 接，其包括太陽能接口 Jl和5V直流電源接口 J2,太陽能接口 Jl 一端通過二極 管D4接入充電控制電路2，另 一端接地，5V直流電源接口 J2 —端通過二極管 D3接入充電控制電路2，另一端接地。使用者可根據(jù)電源選擇充電接口，將充 電電路通過太陽能接口 Jl與太陽能板連接，或是通過5V直流電源接口 J2與外 接5V直流電壓連接。
所述充電控制電路2用于實現(xiàn)儲存電池的充電才喿作，其包括三極管Q5、 二 才及管D1、 D2、電阻R7、充電顯示燈LED6和切換開關(guān)Sl，其中，所述三才及管 Q5起到控制充電控制電路2通斷的作用，作為充電開關(guān)，其一端與二極管Dl 串聯(lián)， 一端直接與微控制器5連接，第三端與二極管D2、 D3和電阻R7的共接 點串聯(lián)，充電顯示燈LED6與電阻R7串聯(lián)，切換開關(guān)Sl設(shè)置于充電控制電路2 與照明電路之間，用于實現(xiàn)充電與照明操作之間的切換。
所述儲存電池3作為充電電路的內(nèi)部電池，可選Li電池或聚合物電池，可 以理解，在此并不以此為限。
所述電壓采樣電路4，用于檢測和釆集充電控制電路的電壓數(shù)值，并將其反 饋至微控制器5。所述電壓采樣電路4包括與充電控制電路2和微控制器5電連 接的電阻R16和R17，通過電阻R16、 R17與充電控制電路2相結(jié)合對輸入電 壓進行檢測、采集，再傳輸至微處理器3分析處理。
所述微控制器5作為中央控制系統(tǒng)，其輸出脈寬調(diào)制信號(PMW信號)控 制充電控制電路2的開通或關(guān)閉，將輸入的DC電壓轉(zhuǎn)換為對電池充電的恒定電 流，電流大小由PMW信號控制；或輸出常開常閉信號控制放電控制電路6的開 通或關(guān)閉。
所述放電控制電路6用于實現(xiàn)數(shù)碼產(chǎn)品電池的放電操作，其包括分別與微 控制器5和放電接口 7連接的升壓電路60和升壓比控制電路61，所述升壓電路 60包括相互串聯(lián)的三極管Q6、升壓信號控制芯片(IC2)、電感(Ll)、 二極管 (D5)、三極管(Q7)和電阻(RIO)。在此，三極管Q6作為放電開關(guān)，其與微控制器5連接，根據(jù)微控制器5發(fā)出的PMW信號控制放電控制電路6通斷。升 壓信號控制芯片(IC2)通過調(diào)節(jié)振蕩信號，產(chǎn)生升壓信號，控制整個升壓電路 60工作，輸出穩(wěn)定的電壓。升壓比控制電路61包括若干組相互并聯(lián)的分組升壓 控制電路，分組升壓控制電路與微控制器5、升壓電路60和放電接口 7連接， 每個分組升壓控制電路根據(jù)設(shè)定電阻阻值不同，可產(chǎn)生不同的升壓比，指示升 壓電路60產(chǎn)生相應(yīng)的提升電壓對數(shù)碼產(chǎn)品電池進行充電。每個分組升壓控制電 路包括阻值不等的固定電阻、升壓控制開關(guān)電路和充電顯示燈，固定電阻和升 壓控制開關(guān)電路相串聯(lián)，升壓控制開關(guān)電路一端與微控制器5連接，固定電阻 一端與升壓電路60連接，充電顯示燈則分路與微控制器5連接。從放電接口 7 輸出的即時電壓亦反饋回工作狀態(tài)下的分組升壓控制電路的電壓比進行比較， 通過微控制器5感知并控制升壓電路進行調(diào)整，從而獲得穩(wěn)定且準確的輸出電 壓。
以下筒述分組升壓控制電路的電路組成，如其中一分組升壓控制電路中固 定電阻R14與三極管Q4相串聯(lián)，固定電阻R14與升壓電路60連接，三極管 Q14作為升壓控制開關(guān)電路，與微控制器5連接，其他分組升壓控制電路如R13、 Q3; R12、 Q2; Rll、 Ql連接關(guān)系均同前。充電顯示燈LED1-LED4相互并列， 并與微控制器5連接，亦分別對應(yīng)不同的分組升壓控制電路，可分為9V、 6V、 5.5V和4.5V路。
所述i文電接口 7作為電壓輸出接口，實現(xiàn)充電電^各與數(shù)碼產(chǎn)品待充電電池 的電連接，所述放電接口可拆卸地固定在充電器的電路板上，可根據(jù)數(shù)碼產(chǎn)品 的充電接口不同而選擇適配的放電接口，設(shè)置這種可替換式接口可解決"多機 多充電器"的問題，通過一種充電器即可實現(xiàn)多種數(shù)碼產(chǎn)品的充放電，起到"一 機多充"的作用。
所述充電電路還可進一步包括照明電路8,所述照明電路8與儲存電池3電 連接。所述照明電路8包括電阻R8和照明燈LED8，并通過切換開關(guān)Sl實現(xiàn)與 儲存電池3之間的通斷控制，即當切換開關(guān)S1打到l腳、3腳時，閉合照明電 路，儲存電池3向照明燈LED8供電，這時，充電器亦可充當手電，起到照明的作用；當切換開關(guān)S1打到1腳、2腳時，接通充電控制電路2，即對儲存電 池3進行充電。
所述充電電路還進一步包括與纟效控制器5電連接的充電顯示燈LED5，LED5 為雙色燈，通過LED5的燈光顏色判斷出儲存電池3的電量情況。
所述充電電路還可進一步包括穩(wěn)壓電路9,所述穩(wěn)壓電路9 一端與充電控制 電路2連接，另一端與微控制器5連接，包括穩(wěn)壓三極管Q8、 二極管D6、 D2、 電容C1、 C5,穩(wěn)壓電路9用于穩(wěn)定整個充電電路的電壓，起到保護電路的作用。
在本實用新型中，所述充/放電開關(guān)為三極管或場效管。
以下參照圖2，簡述本實用新型數(shù)碼多功能太陽能充電電路的充放電的工作 原理
充電過程
首先，通過J1接口與太陽能板連接，或通過J2接口與外接5V直流電壓連 接，分別對應(yīng)經(jīng)過二極管D3， D4，于A點接入充電控制電路；接著，開始充電， 把切換開關(guān)S1打到1腳，2腳接通的位置，當直流電源或太陽能轉(zhuǎn)化的電量足 夠時，LED6(紅燈)亮起，經(jīng)微控制器IC1發(fā)去的PWM信號，送到三極管Q5 的基極，開通E(發(fā)射極)，C(集電極)極，開始對儲存電池J3充電，并由R16, R17檢測，采集電壓值，送到微控制器IC1內(nèi)部處理，通過軟件，反饋調(diào)節(jié)Q5 的開通和關(guān)閉時間，達到自動PWM控制的目的。
在充電過程中，為了時時感知儲存電池的電量情況，由充電顯示燈LED5 (雙色燈)的發(fā)光顏色來分辨
LED5顯紅色，表示電壓《3V,電量為較低值，開通Q5，狀態(tài)為等待充電； LED5顯橙色，表示電壓3V-3.8V,電量為中值，開通Q5，狀態(tài)為可以充電； LED5顯綠色，表示電壓3.8V-4.2V,電量為較高值，關(guān)閉Q5,狀態(tài)為停止 充電。
通過充電顯示燈可以直觀地反映儲存電池3的電量情況，微控制器5通過 發(fā)送PMW信號智能地對充電控制電路進行自動化的控制，通過PMW信號的反 饋可自動調(diào)節(jié)充電開關(guān)三極管Q5的開通和關(guān)閉時間和時機，達到自動脈寬調(diào)制
控制的目的。同時，充電電路內(nèi)部通過限定輸入電壓的最高值起到保護充電電 路的作用。
放電過程
由R16, R17檢測、采集儲存電池J3的電壓值，送到微控制器IC1內(nèi)部處 理，決定是否開通三極管Q6，根據(jù)LED5的顏色做出判斷，條件如下 LED5顯紅色狀態(tài)為不需方文電，Q6關(guān)閉； LED5顯橙色狀態(tài)為能夠放電，Q6開通； LED5顯綠色狀態(tài)為能夠放電，Q6開通。
當微控制器IC1判斷儲存電池J3需要充電時，放電電壓的選擇通過與微控 制器5連接脈動開關(guān)K1循環(huán)選擇鎖定，每按一下脈動開關(guān)Kl,開關(guān)前一位， 選擇不同的升壓比，由LED1-LED4的亮滅情況來反映所選提升電壓值。
選4奪提升電壓為9V時，開通三才及管Ql,貝'JLED1亮，LED2-LED4都滅； 選擇提升電壓為6V時，開通三才及管Q2,則LED2亮，LED1、 LED3-LED4 都滅；
選擇提升電壓為5.5V時，開通三才及管Q3,則LED3亮，LED1-LED2、 LED4 都滅；
選捧提升電壓為4.5V時，開通三極管Q4，則LED4亮，LED1-LED3都滅。 本實用新型數(shù)碼多功能充電電路采用微計算機處理技術(shù)和脈寬調(diào)制(PWM) 控制技術(shù)相結(jié)合， 一方面對電池充電過程進行調(diào)制處理，提高充電效果，延長 電池的使用壽命。另一方面利用微計算機處理技術(shù)，通過微控制器中的軟件處 理，精確判斷電池的電量狀態(tài)，調(diào)整適當?shù)碾娏鲗﹄姵剡M行充放電，并藉由各 種顏色不同的LED燈直觀地反映。放電操作時，使用者可通過脈沖按鈕開關(guān)選 定所需要的提升電壓，在放電控制電路內(nèi)部，通過升壓比控制電路調(diào)節(jié)合適的 升壓比，反饋至升壓電路而得到不同的提升電壓，由于升壓電路中的硬件電感 量固定不變，不需要撥動電感來改變提升電壓，有效保護了硬件，減少了硬件 的損耗，因而大大提高了的電壓提升效率，延長了儲存電池的使用壽命。并且， 本充電電路還提供5V直流電壓和太陽能電壓兩種不同的充電接口，方便了使用
者可根據(jù)電源不同而因地制宜地選擇適合的充電方式，提高了產(chǎn)品應(yīng)用的范圍。 本充電電路還提供可替換式充電接口對不同的數(shù)碼產(chǎn)品進行充放電，方便使用 者根據(jù)不同的數(shù)碼產(chǎn)品隨機選擇適配的充電接口，起到一機多充的作用，節(jié)約 資源，極大的方便了居家旅游過程中多種數(shù)碼產(chǎn)品的使用。
以上所揭露的僅為本實用新型數(shù)碼多功能充電電if各的較佳實施例而已，當 然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所 作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于包括與外接電源對接的充電接口；與數(shù)碼產(chǎn)品電池對接的放電接口；儲存電池；對儲存電池進行充電的充電控制電路；對數(shù)碼產(chǎn)品電池進行放電的放電控制電路；微控制器，其輸出脈寬調(diào)制信號(PMW信號)控制充電控制電路的開通或關(guān)閉，或輸出常開常閉信號控制放電控制電路的開通或關(guān)閉；以及電壓采樣電路，用于檢測和采集充電控制電路的電壓數(shù)值，并將其反饋至微控制器；其中，充/放電接口分別與充/放電控制電路對應(yīng)連接，充電控制電路和放電控制電路與微控制器連接，儲存電池與充電控制電路、電壓采樣電路連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述放電控制 電路包括分別與微控制器和放電接口連接的升壓電路和升壓比控制電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述充電接口 為太陽能接口或5V直流電源才姿口 。
4. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述充電控制 電路中內(nèi)置有充電開關(guān)，升壓電路中內(nèi)置有放電開關(guān)。
5. 如權(quán)利要求4所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述充/放電開 關(guān)為三極管或場效管。
6. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于進一步包括照 明電路，照明電路與儲存電池連接。
7. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述放電接口 可拆卸地安裝于所述充電電路的電路板上。
8. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述升壓比控 制電路包括若干組相互并聯(lián)的分組升壓控制電路，每個分組升壓控制電路包括 相互串聯(lián)的固定電阻和升壓控制開關(guān)電路，所述各分組升壓控制電路中的固定 電阻的阻值不等。
9. 如權(quán)利要求4所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于所述升壓電路 還包括相互串聯(lián)的升壓信號控制芯片(IC2)、電感(Ll)、 二極管(D5)、三極 管(Q7)和電阻(RIO)。
10. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)碼多功能充電電路，其特征在于進一步包括與 微控制器電連接的若干個的充電顯示燈和放電顯示燈。
專利摘要本實用新型提供了一種數(shù)碼多功能充電電路，其包括與外接電源對接的充電接口、與數(shù)碼產(chǎn)品電池對接的放電接口、儲存電池、對儲存電池進行充電的充電控制電路、對數(shù)碼產(chǎn)品電池進行放電的放電控制電路、微控制器以及電壓采樣電路，其中，充/放電接口分別與充/放電控制電路對應(yīng)連接，充電控制電路和放電控制電路與微控制器連接，儲存電池與充電控制電路、電壓采樣電路連接。該充電電路采用太陽能或市電作為電源，采用微計算機處理技術(shù)和脈寬調(diào)制(PMW)控制技術(shù)相結(jié)合，以對數(shù)碼電子產(chǎn)品的電池的充放電過程進行調(diào)制處理。
文檔編號H02J7/00GK201075715SQ200720054989
公開日2008年6月18日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者陳凱彬 申請人:陳凱彬