CN215344026U - 一种座充的充电端口保护电路及其座充 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于充电电路技术领域，涉及一种座充的充电端口保护电路，包括：用于连接充电设备的充电端口、与电源连接以使外部电源能够给充电端口供电的电源管理单元、安装于充电端口内用于产生感应电动势信号的线圈感应单元、与线圈感应单元连接，用于接收线圈感应单元产生的感应电动势信号并将感应电动势信号转换为电平信号的信号转换单元及与信号转换单元连接用于接收信号转换单元产生的电平信号，且开关单元同时与电源管理单元及充电端口连接，以使开关单元能够根据接收到的电平信号控制充电单元与充电端口的断开与导通的开关单元。其优点在于，避免手电不充电的时候，座充的充电端口与外部不明阻抗易燃物品接触引起火灾。

Description

一种座充的充电端口保护电路及其座充

技术领域

本实用新型属于充电电路技术领域，涉及一种座充的充电端口保护电路及其座充。

背景技术

随着技术的发展，手电的类型也越来越多样化，磁吸式手电就广泛应用于日常生活中，因此也产生了相应的座式充电座；磁吸式手电需要充电时，在磁吸式手电的充电端设有磁铁，只需要将磁吸式手电直接放置在座式充电座上，座式充电座即可给磁吸式手电充电；但是常见的座式充电座的充电端口裸露在外面，充电电路通过充电端口给磁吸式手电充电，当手电不充电的时候，座充端上用于与用电设备或电池相电连接端是裸露的，很容易被外部不明阻抗易燃物品接触，从而引起火灾。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种座充的充电端口保护电路及其座充，以解决现有技术的不足。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种座充的充电端口保护电路，包括：

充电端口，用于连接充电设备；

电源管理单元，与电源连接以使外部电源能够给充电端口供电；

线圈感应单元，安装于所述充电端口内用于产生感应电动势信号；

信号转换单元，与所述线圈感应单元连接，用于接收线圈感应单元产生的感应电动势信号并将感应电动势信号转换为电平信号；

开关单元，与所述信号转换单元连接用于接收信号转换单元产生的电平信号，且所述开关单元同时与所述电源管理单元及所述充电端口连接，以使开关单元能够根据接收到的电平信号控制充电单元与充电端口的断开与导通。

进一步的，所述线圈感应单元包括：感应线圈L1、第一二极管D1、第一电压检测电路、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4及第二电压检测电路，所述感应线圈L1的第一端依次连接第一二极管D1、第一电压检测电路及第四二极管D4后与感应线圈L1的第二端连接，以使线圈感应单元构成第一感应回路，所述感应线圈的第二端依次连接第二二极管D2、第二电压检测电路及第三二极管D3后与感应线圈L1的第一端连接，以使线圈感应单元构成第二感应回路。

进一步的，所述第一电压检测电路及所述第二电压检测电路均与所述信号转换单元连接。

进一步的，所述开关单元包括：三极管Q2、电阻R2及MOS管Q1，三极管Q2的基极连接信号转换单元，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的源极连接电源管理单元，三级管Q1的漏极连接充电端口，所述电阻R2的一端连接MOS管Q1的源极，所述电阻R2的另一端连接三极管Q2的集电极。

进一步的，所述三极管Q2的基极与信号转换单元之间还连接有电阻R4。

进一步的，所述信号转换单元包括：单片机U2，所述单片机U2的型号为PIC10F322。

进一步的，所述电源管理单元包括：电源管理芯片U1，所述电源管理芯片U1的型号为AP5056。

进一步的，所述电源管理单元上还连接有充电状态显示电路。

进一步的，所述三极管Q2为N型三极管。

本实用新型还提供一种座充，包括：壳体，所述壳体内设有电路板，所述电路板上具有上述的充电端口保护电路。

本实用新型的有益效果：

通过将线圈感应单元、信号转换单元及开关单元相结合，当手电充电时，位于座充端口的线圈感应单元因变化的磁场感应到产生的第一电动势，此时线圈的两端感应到电压，信号转换单元检测到此时的分压电压为V1，经过信号转换单元内部处理判断手电与充电端口连接，输出高电平至开关单元使得电源管理单元与充电端口导通以给手电充电；当手电不充电从座充的充电端口挪开时，位于充电端口的线圈感应单元因变化的磁场感应到产生第二电动势，此时线圈的两端感应到电压，信号转换单元检测到此时的分压电压为V2，经过信号转换单元内部处理判断手电与充电端口未连接，输出低电平开关单元断开，使得充电端口的电压断开，从而避免手电不充电的时候，充电端口与外部不明阻抗易燃物品接触引起火灾。

附图说明

附图1是本实用新型的原理示意图；

附图2是本实用新型的电路连接示意图；

附图3是本实用新型线圈感应单元的电路连接示意图；

附图4是本实用新型信号转换单元的电路连接示意图；

附图5是本实用新型开关单元的电路连接示意图；

附图6是本实用新型电源管理单元的电路连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考附图1~附图6，一种座充的充电端口保护电路，包括：

充电端口，用于连接充电设备；

电源管理单元，与电源连接以使外部电源能够给充电端口供电；

线圈感应单元，安装于充电端口内用于产生感应电动势信号；

信号转换单元，与线圈感应单元连接，用于接收线圈感应单元产生的感应电动势信号并将感应电动势信号转换为电平信号；

开关单元，与信号转换单元连接用于接收信号转换单元产生的电平信号，且开关单元同时与电源管理单元及充电端口连接，以使开关单元能够根据接收到的电平信号控制充电单元与充电端口的断开与导通。

上述实施例中，信号转换单元包括：单片机U2及电容C3，电容C3的两端分别与单片机U2的2号引脚GND及单片机U2的5号引脚VDD连接，本实施例中，单片机U2的型号为PIC10F322。

上述实施例中，电源管理单元包括：电源管理芯片U1，电源管理芯片U1的1号引脚TEMP接地，电源管理芯片U1的2号引脚PROG连接电阻R3后接地，电源管理芯片U1的3号引脚GND接地，电源管理芯片U1的4号引脚VCC连接外部电源，电源管理芯片U1的4号引脚VCC上还连接有电容C1，电容C1另一端接地，电源管理芯片U1的5号引脚BAT连接开关单元，电源管理芯片U1的5号引脚BAT与电源管理芯片U1的1号引脚TEMP之间还连接有电容C2，电源管理芯片U1的8号引脚CE与电源管理芯片U1的4号引脚VCC连接，本实施例中，电源管理芯片U1的型号为AP5056；进一步的，电源管理单元上还连接有充电状态显示电路，显示电路包括：用于发出红光的LED1及用于发出绿光的LED2，LED1的负连接端连接电源管理芯片U1的7号引脚CHRG，LED1的正连接端串联电阻R1后连接外部电源，LED2的负连接端连接电源管理芯片U1的6号引脚SYDBY，LED2的正连接端连接LED1的正连接端。上述实施例中，

上述实施例中，线圈感应单元包括：感应线圈L1、第一二极管D1、第一电压检测电路、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4及第二电压检测电路，感应线圈L1的第一端依次连接第一二极管D1、第一电压检测电路及第四二极管D4后与感应线圈L1的第二端连接，以使线圈感应单元构成第一感应回路，感应线圈的第二端依次连接第二二极管D2、第二电压检测电路及第三二极管D3后与感应线圈L1的第一端连接，以使线圈感应单元构成第二感应回路，进一步的，第一电压检测电路及第二电压检测电路均与信号转换单元连接，第一电压检测电路包括：电阻R5及电阻R7，电阻R5的一端连接第二二极管D2的负极，另一端连接电阻R7，电阻R7的另一端连接第三二极管的正极，且电阻R5与电阻R7的相连接端连接至单片机U2的4号引脚GP2，第二电压检测电路包括：电阻R6及电阻R8，电阻R6的一端连接第一二极管D1的负极，另一端连接电阻R8，电阻R8的另一端连接第四二极管D4的正极，且电阻R6与电阻R8的相连接端连接至单片机U2的6号引脚GP3。

上述实施例中，开关单元包括：三极管Q2、电阻R2及MOS管Q1，三极管Q2的基极连接信号转换单元，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的源极连接电源管理芯片U1的5号引脚BAT，三级管Q1的漏极连接充电端口，电阻R2的一端连接MOS管Q1的源极，电阻R2的另一端连接三极管Q2的集电极，进一步的，三极管Q2的基极与信号转换单元之间还连接有电阻R4，电阻R4的另一端连接单片机U2的3号引脚GP1，本实施例中，三极管Q2为N型三极管。

本实用新型还提供一种座充，包括：壳体，在壳体内设有电路板，在电路板上设有上述的充电端口保护电路。

工作原理：手电的充电端设有磁铁，当手电靠近充电底座时，根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，当手电充电时，线圈的磁通量变大，线圈自身感应的电流产生的磁场就要阻碍手电对线圈生产的磁通量变大，装置在座充端口的感应线圈L1因变化的磁场感应到电动势，此时线圈的E1E2端感应到电压，经过第一二极管D1、电阻R6、电阻R8、第四二极管D4形成第一感应回路，单片机U2的6号引脚GP3检测到回路的分压电压为V1，根据获得的电压值经过单片机U2的内部处理判断手电此时已经与充电端口连接，单片机U2的3脚输出高电平，MOS管Q1导通使得电源管理单元与充电端口导通以给手电充电；

当手电不充电挪开座充端口时，磁通量变小，线圈自身感应的电流就要阻碍磁通量变小，装置在座充端口的感应线圈L1因变化的磁场感应到电动势，此时线圈的E2E1端感应到电压，经过第二二极管D2、电阻R5、电阻R7、第三二极管D3形成第二感应回路，单片机U2的4号引脚脚检测到回路的分压电压为V2，根据获得的电压值经过单片机U2的内部处理判断手电此时已经从充电端口处挪开，单片机U2的4号引脚GP2脚输出低电平，MOS管Q1则断开使得充电端口的电压断开，从而避免手电不充电的时候，充电端口与外部不明阻抗易燃物品接触引起火灾，达到保护座充安全作用。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，包括：

充电端口，用于连接充电设备；

电源管理单元，与外部电源连接以使外部电源能够给充电端口供电；

线圈感应单元，安装于所述充电端口内用于产生感应电动势信号；

信号转换单元，与所述线圈感应单元连接，用于接收线圈感应单元产生的感应电动势信号并将感应电动势信号转换为电平信号；

开关单元，与所述信号转换单元连接用于接收信号转换单元产生的电平信号，且所述开关单元同时与所述电源管理单元及所述充电端口连接，以使开关单元能够根据接收到的电平信号控制充电单元与充电端口的断开与导通。

2.根据权利要求1所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述线圈感应单元包括：感应线圈L1、第一二极管D1、第一电压检测电路、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4及第二电压检测电路，所述感应线圈L1的第一端依次连接第一二极管D1、第一电压检测电路及第四二极管D4后与感应线圈L1的第二端连接，以使线圈感应单元构成第一感应回路，所述感应线圈的第二端依次连接第二二极管D2、第二电压检测电路及第三二极管D3后与感应线圈L1的第一端连接，以使线圈感应单元构成第二感应回路。

3.根据权利要求2所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述第一电压检测电路及所述第二电压检测电路均与所述信号转换单元连接。

4.根据权利要求1所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述开关单元包括：三极管Q2、电阻R2及MOS管Q1，三极管Q2的基极连接信号转换单元，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接场效应管Q1的栅极，场效应管Q1的源极连接电源管理单元，三级管Q1的漏极连接充电端口，所述电阻R2的一端连接MOS管Q1的源极，所述电阻R2的另一端连接三极管Q2的集电极。

5.根据权利要求4所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述三极管Q2的基极与信号转换单元之间还连接有电阻R4。

6.根据权利要求1所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述信号转换单元包括：单片机U2，所述单片机U2的型号为PIC10F322。

7.根据权利要求1所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述电源管理单元包括：电源管理芯片U1，所述电源管理芯片U1的型号为AP5056。

8.根据权利要求1所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述电源管理单元上还连接有充电状态显示电路。

9.根据权利要求4所述的一种座充的充电端口保护电路，其特征在于，所述三极管Q2为N型三极管。

10.一种座充，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内设有电路板，所述电路板上设有权利要求1~9任意一项所述的一种座充的充电端口保护电路。

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