CN104079012B - 充电指示电路、充电电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种充电指示电路，用于连接在充电电源与充电负载之间，包括两个二元状态变化单元，所述每个二元状态变化单元在充电负载的充电电流大于或小于设定的电流阈值时呈现两种不同的状态；在充电负载的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时，所述两个二元状态变化单元呈现的状态组合用于指示充电负载的充满状态；在充电负载的充电电流小于所述设定的电流阈值时，所述两个二元状态变化单元呈现的状态组合用于指示充电负载的在充状态。还公开一种应用上述充电指示电路的充电电路及一种电子设备。上述充电指示电路、充电电路以及电子设备能够指示电池的在充状态和充满状态，使用方便。

Description

充电指示电路、充电电路及电子设备

技术领域

本发明涉及充电技术，特别是涉及一种充电指示电路、一种充电电路以及一种电子设备。

背景技术

充电器在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。充电器是采用电力电子半导体器件，将电压和频率固定不变的交流电变换为直流电的一种静止变流装置。在以蓄电池为工作电源或备用电源的用电场合，充电器具有广泛的应用前景。

充电器根据充电对象可以分为很多种，如铅酸蓄电池充电器、镉镍电池充电器、镍氢电池充电器以及锂离子电池充电器等。根据使用场合又可以分为普通充电器、车载充电器等。

充电器基本上都是由一个稳定电源加上必要的恒流、限压、限时等控制电路构成。在设计充电器时，需要考虑防反倒流、防反接、防短路、防过压以及防过流等多方面。

由于在充电安全性方面的诸多设计，因此目前有些充电器在对电池充电时，并没有指示电池是否充满的机制，由于一般不用担心过充，电池在充电足够的时间之后就会充满。但是使用这种充电器只能通过充电时间大概的估计电池是否充满，因此使用较为不便。

有些充电器提供充满电指示，但是仅采用一个指示灯来完成，例如充电时灯灭，充满时灯亮，或者相反。如果指示灯损坏，则会得到错误的指示。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够指示充电状态的充电指示电路。

此外，还提供一种充电电路。

最后，还提供一种电子设备。

一种充电指示电路，用于连接在充电电源与充电负载之间，包括第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元；所述第一二元状态变化单元在充电负载的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时处于第一状态，在充电负载的充电电流小于所述设定的电流阈值时处于第二状态；所述第二二元状态变化单元在充电负载的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时处于第三状态，在充电负载的充电电流小于所述设定的电流阈值时处于第四状态；在充电负载的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时，所述第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元呈现的状态组合用于指示充电负载的充满状态；在充电负载的充电电流小于所述设定的电流阈值时，所述第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元呈现的状态组合用于指示充电负载的在充状态。

在其中一个实施例中，所述第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元相互串联或并联。

在其中一个实施例中，所述第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元并联后与第一电阻串联并连接在输入的充电电源两端。

在其中一个实施例中，所述第一二元状态变化单元包括串联的第二电阻和第一指示灯，所述第一二元状态变化单元的第一状态对应所述第一指示灯的熄灭，第二状态对应所述第一指示灯的点亮。

在其中一个实施例中，所述第二二元状态变化单元包括第三电阻、开关管和第二指示灯；所述充电电源的正极与开关管的输入端连接，并通过第三电阻与开关管的控制端连接，开关管的输出端则连接所述第二指示灯；所述第二二元状态变化单元的第三状态对应所述第二指示灯的点亮，第四状态对应所述第二指示灯的熄灭。

在其中一个实施例中，所述第一指示灯为绿色LED灯，所述第二指示灯为红色LED灯，所述开关管为PNP三极管。

在其中一个实施例中，还包括连接在输入的充电电源两端的第一电容。

在其中一个实施例中，还包括连接在充电电源正极线路上的肖特基二极管。

一种充电电路，包括：电压转换模块，用于将外部电源转换为能够直接加载到充电负载上的充电电源；以及上述的充电指示电路；所述充电指示电路连接在所述电压转换模块和充电负载之间。

一种电子设备，包括：充电接口，用于连接提供充电电源的外部充电器；电池槽，用于容纳电池，具有与电池触接的正负极触点；以及上述的充电指示电路，连接在所述充电接口和所述电池槽的正负极触点之间。

上述充电指示电路、充电电路以及电子设备，能够通过第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元的状态组合分别指示充电负载的在充状态和充满状态，使用方便。

附图说明

图1为一实施例的充电指示电路模块图；

图2为图1所示实施例的充电指示电路的原理图；

图3为一实施例的充电电路的模块图；

图4为图3所示实施例的充电电路的原理图。

具体实施方式

如图1所示，为一实施例的充电指示电路模块图。该充电指示电路10用于连接在充电电源与充电负载20之间。充电指示电路10包括两个二元状态变化单元，分别是第一二元状态变化单元102和第二二元状态变化单元104。每个二元状态变化单元102、104在充电负载20的充电电流大于或小于设定的电流阈值时分别呈现两种不同的状态。

具体的，是第一二元状态变化单元102在充电负载的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时处于第一状态，在充电负载的充电电流小于所述设定的电流阈值时处于第二状态。

第二二元状态变化单元104在充电负载的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时处于第三状态，在充电负载的充电电流小于所述设定的电流阈值时处于第四状态。

因此，在充电负载20的充电电流大于或等于预设的电流阈值时，第一二元状态变化单元102处于第一状态、第二二元状态变化单元104处于第三状态，两个二元状态变化单元102、104处于一种确定的组合状态，这个组合状态用于指示电池电量已经充满。类似地，在充电负载20的充电电流小于预设的电流阈值时，第一二元状态变化单元102处于第二状态、第二二元状态变化单元104处于第四状态，两个二元状态变化单元102、104处于另一种确定的组合状态，这个组合状态用于指示电池电量还未充满。

也即，在充电负载20的充电电流大于或等于所述设定的电流阈值时，所述两个二元状态变化单元102、104呈现的状态组合用于指示充电负载20的充满状态；在充电负载20的充电电流小于所述设定的电流阈值，所述两个二元状态变化单元102、104呈现的状态组合用于指示充电负载20的在充状态。

这样，可以避免单一指示灯损坏得到错误提示的问题。

第一二元状态变化单元102和第二二元状态变化单元104在具体的电路中可以相互串联或并联。相互串联时，二者流过相同的电流，因此第一二元状态变化单元102和第二二元状态变化单元104可以采用相同电路结构，但取不同的元件参数，从而对相同的电流作出不同的响应。

具体在本实施例中，如图2所示，该充电指示电路10包括相互并联的第一二元状态变化单元102和第二二元状态变化单元104。并且第一二元状态变化单元102和第二二元状态变化单元104并联后与第一电阻R1串联并连接在输入的充电电源两端。

第一二元状态变化单元102包括串联的第二电阻R2和第一指示灯D1。第二电阻R2相比于第一指示灯D1的阻值较大，能够分得较大的电压。通过调整第二电阻R2和第一指示灯D1的阻值比例，可以在充电电流阈值附近使得第一指示灯D1发生点亮或熄灭的变化，一般是在充电电流超过阈值时，第一指示灯D1熄灭，而在小于阈值时，第一指示灯D1点亮。本实施例中，第一指示灯D1为绿色LED灯。

第二二元状态变化单元104包括第三电阻R3、开关管Q1和第二指示灯D2。充电电源的正极与开关管Q1的输入端连接，并通过第三电阻R3与开关管Q1的控制端连接，开关管Q1的输出端则连接第二指示灯D2。电阻R3与开关管Q1连接的一端作为输出到充电负载的正极。本实施例中，第二指示灯D2为红色LED灯。开关管Q1则为PNP三极管，其发射极作为输入端、基极作为控制端、集电极作为输出端。

可以理解，在其他实施例中，第一指示灯D1和第二指示灯D2可以互换颜色，或者采用其他的颜色标识。开关管Q1则可以采用其他能够实现开关控制功能的器件。

进一步地，在本实施例的充电指示电路10中，还包括连接在输入的充电电源两端的第一电容C1。第一电容C1用于滤波。

进一步地，在本实施例的充电指示电路10中，还包括连接在充电电源正极线路上的肖特基二极管。图1所示实施例中，包括2个同向并联的肖特基二极管。两个肖特基二极管可以增加能够承受的电流。

以下说明上述电路的工作原理。

当充电电源给负载进行充电时，负载电流大于充电电流阈值时，第一指示灯D1由灭转亮，第二指示灯D2由亮转灭。负载电流小于充电电流阈值时，第一指示灯D1由亮转灭，第二指示灯D2由灭转亮。

具体如下：当负载电流大于充电电流阈值时，由于三极管Q1有足够大的基极电流，三极管Q1导通，第二指示灯D2亮。同时第二电阻R2的阻值相对第一指示灯D1的阻值较大，从而分得的电压也大，第一指示灯D1上分得的电压自变小，不足以使第一指示灯D1点亮。

当负载电流小于充电电流阈值时，由于三极管Q1基极电流很小，小于三极管Q1的导通电流，三极管Q1截止，第二指示灯D2熄灭。同时，尽管第二电阻R2的阻值大，但是由于负载的电流变小了，第二电阻R2上分得的电压也相应的变小，第一指示灯D1电压超过点亮所需电压被点亮。

如图3所示，为一实施例的充电电路模块图。该充电电路包括电压转换模块30和上述实施例提供的充电指示电路10。其中电压转换模块30用于将外部电源转换为能够直接加载到充电负载20上的充电电源。充电指示电路20则连接在该电压转换模块30和充电负载20之间。

如图4所示，电压转换模块30包括整流和滤波单元310和电压调整单元320。整流和滤波单元310对输入的交流电进行整流和滤波后输入到电压调整单元320。电压调整单元320将经过整流和滤波的电压进行降压处理调整为充电电压输出给充电负载20。

整流和滤波单元310包括整流桥和电解电容，所述整流桥的输入端用于连接交流电源，对交流电进行全波整流。所述电解电容连接在所述整流桥的输出端进行滤波处理。

电压调整单元320包括开关电源芯片、变压器及所需的***器件。具体所需的器件和连接方式示于图4中。开关电源芯片的电源端通过电阻连接到整流和滤波单元310输出的电压正极，脉冲控制端通过电阻、二极管以及电阻和电容的并联电路连接至整流和滤波单元310输出的电压正极，脉冲控制端同时连接变压器输入端负极。变压器输入端正极与整流和滤波单元310输出的电压正极连接。其中开关电源芯片通过脉冲宽度调制调整输入到变压器的电压使其保持稳定，变压器将高电压进行降压处理输出。

电压转换模块30还包括连接在输出端的反馈单元330。反馈单元330的反馈信号发送给所述开关电源芯片。开关电源芯片的反馈端与反馈单元330连接。

本发明还提供一种电子设备，其包括用于连接提供充电电源的外部充电器的充电接口和用于容纳电池的电池槽。电池槽具有与电池触接的正负极触点。

上述实施例所提供的充电指示电路可以连接在所述充电接口和所述电池槽的正负极触点之间，从而作为电子设备的一部分，为电子设备的电池提供充电指示。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种充电指示电路，用于连接在充电电源与充电负载之间，包括第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元；所述第一二元状态变化单元和第二二元状态变化单元并联后与第一电阻串联并连接在输入的充电电源两端；

所述第一二元状态变化单元包括串联的第二电阻和第一指示灯；所述第二二元状态变化单元包括第三电阻、开关管和第二指示灯；所述充电电源的正极与开关管的输入端连接，并通过第三电阻与开关管的控制端连接，开关管的输出端则连接所述第二指示灯；

在充电负载的充电电流大于或等于设定的电流阈值时，第一指示灯熄灭，第二指示灯点亮，用于指示充电负载的充满状态；

在充电负载的充电电流小于设定的电流阈值时，第一指示灯点亮，第二指示灯熄灭，用于指示充电负载的在充状态；

所述充电指示电路还包括连接在充电电源正极线路上的2个同向并联的肖特基二极管。

2.根据权利要求1所述的充电指示电路，其特征在于，所述第一指示灯为绿色LED灯，所述第二指示灯为红色LED灯，所述开关管为PNP三极管。

3.根据权利要求1所述的充电指示电路，其特征在于，还包括连接在输入的充电电源两端的第一电容。

4.一种充电电路，其特征在于，包括：

电压转换模块，用于将外部电源转换为能够直接加载到充电负载上的充电电源；以及

如权利要求1～3任一项所述的充电指示电路；

所述充电指示电路连接在所述电压转换模块和充电负载之间。

5.一种电子设备，包括：

充电接口，用于连接提供充电电源的外部充电器；

电池槽，用于容纳电池，具有与电池触接的正负极触点；以及

如权利要求1～3任一项所述的充电指示电路，连接在所述充电接口和所述电池槽的正负极触点之间。