CN216390540U - 一种基于Wifi的家用电器充电*** - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种基于Wifi的家用电器充电***，包括输入电源、电源转换模块、浪涌抑制保护模块、过压保护模块、电源反接保护模块、Wifi模块、处理模块、继电器及充电接口，电源转换模块的输入端与输入电源电连接，输出端与浪涌抑制保护模块的输入端电连接，浪涌抑制保护模块的输出端与过压保护模块的输入端电连接，过压保护模块的输出端与电源反接保护模块的输入端电连接，电源反接保护模块的输出端与继电器的一个触点电连接，继电器的另一个触点与充电接口的输入端电连接，Wifi的信号输出端与处理模块的信号输入端电连接，处理模块的信号输出端与继电器电连接并用于控制继电器的通断。本实用新型可以远程控制充电接口的通断，具有很好的实用性。

Description

一种基于Wifi的家用电器充电***
技术领域
本实用新型涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种基于Wifi的家用电器充电***。
背景技术
家用电器主要指在家庭及类似场所中使用的各种电器和电子器具，其又称民用电器、日用电器。家用电器使人们从繁重、琐碎、费时的家务劳动中解放出来，为人类创造了更为舒适优美、更有利于身心健康的生活和工作环境，提供了丰富多彩的文化娱乐条件，已成为现代家庭生活的必需品。
家用电器种类很多，类似于电动牙刷、剃须刀、电动绞肉机以及智能音箱等都需要专门的充电装置对其中的可充电电池进行充电。传统的家用电器充电装置无法远程控制其通断，智能化程度较低，其结构有待改进。
实用新型内容
为了解决传统的家用电器充电装置无法远程控制其通断，智能化程度较低的问题，本实用新型提供了一种基于Wifi的家用电器充电***，其具体技术方案如下：
一种基于Wifi的家用电器充电***，包括输入电源、电源转换模块、浪涌抑制保护模块、过压保护模块、电源反接保护模块、Wifi模块、处理模块、继电器以及充电接口，所述电源转换模块的输入端与所述输入电源电连接，所述电源转化模块的输出端与所述浪涌抑制保护模块的输入端电连接，所述浪涌抑制保护模块的输出端与所述过压保护模块的输入端电连接，所述过压保护模块的输出端与所述电源反接保护模块的输入端电连接，所述电源反接保护模块的输出端与所述继电器的一个触点电连接，所述继电器的另一个触点与所述充电接口的输入端电连接，所述过压保护模块的输出端分别与所述Wifi模块以及所述处理模块电连接并为所述Wifi 模块以及所述处理模块提供工作电压，所述Wifi的信号输出端与所述处理模块的信号输入端电连接，所述处理模块的信号输出端与所述继电器电连接并用于控制所述继电器的通断。
所述电源转换模块用于将市电转换成5V或12V等直流电压，并为所述Wifi模块以及处理模块提供工作电压。所述浪涌抑制保护模块、过压保护模块、电源反接保护模块用于防止电网的波动、雷击浪涌、错接电源等因素对家用电器造成伤害。
利用Wifi模块与智能终端如手机、平板或者遥控器进行通信连接并接收所述家用电器充电***的通断指令。所述处理模块根据通断指令控制继电器触点的吸合与否，可以远程控制充电接口的通断。
综上所述，所述基于Wifi的家用电器充电***可以远程控制充电接口的通断，解决了传统的家用电器充电装置无法远程控制其通断，智能化程度较低的问题，具有很好的实用性。
另外，输入电源经过电源转换模块后，再经过浪涌抑制保护模块、过压保护模块以及电源反接保护模块，可以很好地防止电网的波动、雷击浪涌、错接电源等因素对手机主板造成的伤害；
进一步地，所述过压保护电路包括三极管Q1、电容C1、稳压二极管 D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C2以及第MOS管Q2，所述三极管 Q1的发射极与所述输入电源电连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻 R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电容C1的一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述电容C1的另一端接地，所述稳压二极管D2的阴极与所述三极管Q1的基极电连接，所述稳压二极管D2的阳极与所述电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端接地，所述电阻R3的一端与所述输入电源电连接，所述电阻R3的另一端串联所述电阻R2后接地，所述电容C2的一端与所述输入电源电连接，所述电容C2的另一端串联所述电阻R2后接地，所述MOS管Q2的漏极与所述输入电源电连接，所述MOS管Q2的栅极与所述电阻R2的一端电连接，所述MOS管Q2的源极与所述电源反接保护模块的输入端电连接。
进一步地，所述电源反接保护模块包括MOS管Q3以及电阻R4，所述 MOS管Q3的漏极与所述MOS管Q2的源极电连接，所述MOS管Q3的栅极与所述电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端接地，所述MOS管 Q3的漏极与所述继电器的一个触点电相连。
进一步地，所述浪涌抑制保护模块包括瞬间抑制二极管D1，所述瞬间抑制二极管D1的阴极与所述电源转换模块的输出端电连接，所述瞬间抑制二极管D1的阳极接地。
进一步地，所述浪涌抑制保护模块包括瞬间抑制二极管D3、二极管 D4、二极管D5、电容C3、电阻R5以及稳压二极管D6，所述瞬间抑制二极管D3的阴极与所述电源转换模块的输出端电连接，所述瞬间抑制二极管D3的阳极接地，所述电源转换模块的输出端与所述二极管D4的阳极电连接，所述二极管D4的阴极与所述二极管D5的阳极电连接，所述二极管D5的阴极分别与所述电容C3的一端以及所述稳压二极管D6的阴极电连接，所述稳压二极管D6的阴极与所述二极管D5的阴极电连接，所述稳压二极管D6的阳极与所述电阻R5的一端电连接，所述电容C3的另一端以及电阻R5的另一端均接地。
进一步地，所述家用电器充电***还包括输出电流调节模块，所述继电器的另一个触点通过所述输出电流调节模块与所述充电接口的输入端电连接。
进一步地，所述输出电流调节模块包括USB限流芯片、电容C4、电容C5、电阻R6、电阻R7、可调电阻R8、可调电阻R9以及可调电阻R10，所述USB限流芯片的输入端VIN与所述继电器的另一个触点电连接，所述电阻R6的一端以及所述电容C4的一端均与所述USB限流芯片的输入端VIN电连接，所述电阻R6的另一端与所述USB限流芯片的使能输入端EN电连接，所述电容C4的另一端接地，所述电阻R7的一端与所述可调电阻R10的一端电连接，所述可调电阻R10的另一端与所述可调电阻 R9的一端电连接，所述可调电阻R9的另一端与所述可调电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与所述USB限流芯片的电流设置端ISET 电连接，所述电容C5的一端与所述USB限流芯片的输出端VOUT电连接，所述电阻R7的另一端已结所述电容C5的另一端均接地，所述USB 限流芯片的输出端VOUT与所述充电接口的输入端电连接。
进一步地，所述家用电器充电***还包括电流检测电路，所述USB 限流芯片的输出端VOUT通过所述电流检测电路与所述充电接口的输入端电连接，所述电流检测电路的一端与所述USB限流芯片的输出端 VOUT电连接，所述电流检测电路的另一端与所述充电接口的输入端电连接。
进一步地，所述USB限流芯片的型号为PL2700，所述电阻R7的阻值为3.4KΩ。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本实用新型。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1是本实用新型一实施例中一种基于Wifi的家用电器充电***的整体电路结构示意图一；
图2是本实用新型一实施例中一种基于Wifi的家用电器充电***的整体电路结构示意图二；
图3是本实用新型一实施例中一种基于Wifi的家用电器充电***的浪涌抑制保护模块、过压保护模块以及电源反接保护模块的结构关系示意图一；
图4是本实用新型一实施例中一种基于Wifi的家用电器充电***的浪涌抑制保护模块、过压保护模块以及电源反接保护模块的电路结构关系示意图二；
图5是本实用新型一实施例中一种基于Wifi的家用电器充电***的输出电流调节模块的电路结构示意图；
图6是本实用新型一实施例中一种基于Wifi的家用电器充电***的输出电流调节模块与电流检测电路之间的电路结构关系示意图。
具体实施方式
为了使得本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。
如图1所述，本实用新型一实施例中的一种基于Wifi的家用电器充电***，包括输入电源、电源转换模块、浪涌抑制保护模块、过压保护模块、电源反接保护模块、Wifi模块、处理模块、继电器以及充电接口，所述电源转换模块的输入端与所述输入电源电连接，所述电源转化模块的输出端与所述浪涌抑制保护模块的输入端电连接，所述浪涌抑制保护模块的输出端与所述过压保护模块的输入端电连接，所述过压保护模块的输出端与所述电源反接保护模块的输入端电连接，所述电源反接保护模块的输出端与所述继电器的一个触点电连接，所述继电器的另一个触点与所述充电接口的输入端电连接，所述过压保护模块的输出端分别与所述Wifi模块以及所述处理模块电连接并为所述Wifi模块以及所述处理模块提供工作电压，所述Wifi的信号输出端与所述处理模块的信号输入端电连接，所述处理模块的信号输出端与所述继电器电连接并用于控制所述继电器的通断。
所述电源转换模块用于将市电转换成5V或12V等直流电压，并为所述Wifi模块以及处理模块提供工作电压。所述浪涌抑制保护模块、过压保护模块、电源反接保护模块用于防止电网的波动、雷击浪涌、错接电源等因素对家用电器造成伤害。由于所述电源转换模块为常见的220V交流市电转5V直流电压的电源转换电路，故而在此不再赘述。
利用Wifi模块与智能终端如手机、平板或者遥控器进行通信连接并接收所述家用电器充电***的通断指令。所述处理模块根据通断指令控制继电器触点的吸合与否，可以远程控制充电接口的通断。
综上所述，所述基于Wifi的家用电器充电***可以远程控制充电接口的通断，解决了传统的家用电器充电装置无法远程控制其通断，智能化程度较低的问题，具有很好的实用性。
另外，输入电源经过电源转换模块后，再经过浪涌抑制保护模块、过压保护模块以及电源反接保护模块，可以很好地防止电网的波动、雷击浪涌、错接电源等因素对手机主板造成的伤害；
在其中一个实施例中，如图3以及图4所示，所述过压保护电路包括三极管Q1、电容C1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容 C2以及第MOS管Q2，所述三极管Q1的发射极与所述输入电源电连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电容C1的一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述电容 C1的另一端接地，所述稳压二极管D2的阴极与所述三极管Q1的基极电连接，所述稳压二极管D2的阳极与所述电阻R1的一端电连接，所述电阻 R1的另一端接地，所述电阻R3的一端与所述输入电源电连接，所述电阻 R3的另一端串联所述电阻R2后接地，所述电容C2的一端与所述输入电源电连接，所述电容C2的另一端串联所述电阻R2后接地，所述MOS管 Q2的漏极与所述输入电源电连接，所述MOS管Q2的栅极与所述电阻R2 的一端电连接，所述MOS管Q2的源极与所述电源反接保护模块的输入端电连接。
具体而言，所述三极管Q1为PNP三极管，所述MOS管Q2以及MO管 Q3为PMOS管。所述电阻R1为限流电阻，防止稳压二极管D2击穿时电流过大烧坏稳压二极管D2，宜选择阻值在1kΩ-10kΩ范围内的限流电阻，过大会导致三极管Q1无法导通。所述三级管Q1用于控制MOS管Q2的导通和截止。所述电阻R3用于残压抑制，宜选用阻值在1mΩ-2mΩ。电阻 R2用于给MOS管Q2的栅极提供合适的导通电压，阻值宜选100kΩ-200k Ω。所述电容C2为滤波电容，防止MOS管Q2误动作，电容C2的电容值宜选用500pF～2000pF。所述MOS管Q2用于控制充电环路的导通和截止，所述MOS管Q2的导通电阻过大时会导致充电回路阻抗增加，影响充电效率，一般要求MOS管Q2的导通电阻小于或等于50mΩ，当所述MOS管Q2 的耐压值大于或等于20V时，可以满足5-12V手机充电器。
过压保护模块的保护过程是，当充电器电压持续高于额定电压时，由所述稳压二极管D2、三极管Q1、MOS管Q2组成的过压保护模块将发挥作用，保护点电压Vovp等于稳压器的反向击穿电压Vz，当USB电源端口的电压超过反向击穿电压Vz时，三极管Q1的基极被拉低，处于导通状态； MOS管Q2的栅极电压被拉高，MOS管Q2处于截止状态，停止充电。保护点电压Vovp主要由稳压二极管D2决定，用标准5V充电器时可以选择反向击穿电压Vz为5.6V的稳压管。
在其中一个实施例中，如图3以及图4所示，所述电源反接保护模块包括MOS管Q3以及电阻R4，所述MOS管Q3的漏极与所述MOS管Q2的源极电连接，所述MOS管Q3的栅极与所述电阻R4的一端电连接，所述电阻 R4的另一端接地，所述MOS管Q3的漏极与所述继电器的一个触点电相连。
所述电源反接保护电路的工作过程如下：DC电源如果在反接的情况下会直接烧坏电路，而所述MOS管Q3在DC电源反接时截止，充电回路断开，起到了很好的防反接保护作用。
在其中一个实施例中，如图3所示，所述浪涌抑制保护模块包括瞬间抑制二极管D1，所述瞬间抑制二极管D1的阴极与所述电源转换模块的输出端电连接，所述瞬间抑制二极管D1的阳极接地。所述瞬态抑制二极管 D1用于电路浪涌保护，宜选择击穿电压大于5.5V的TVS管，所述瞬态抑制二极管D1的反向击穿电压大于充电器耐压值的1.1倍。
在其中一个实施例中，如图4所示，所述浪涌抑制保护模块包括瞬间抑制二极管D3、二极管D4、二极管D5、电容C3、电阻R5以及稳压二极管D6，所述瞬间抑制二极管D3的阴极与所述电源转换模块的输出端电连接，所述瞬间抑制二极管D3的阳极接地，所述电源转换模块的输出端与所述二极管D4的阳极电连接，所述二极管D4的阴极与所述二极管D5 的阳极电连接，所述二极管D5的阴极分别与所述电容C3的一端以及所述稳压二极管D6的阴极电连接，所述稳压二极管D6的阴极与所述二极管D5的阴极电连接，所述稳压二极管D6的阳极与所述电阻R5的一端电连接，所述电容C3的另一端以及电阻R5的另一端均接地。
在其中一个实施例中，如图2所示，所述家用电器充电***还包括输出电流调节模块，所述继电器的另一个触点通过所述输出电流调节模块与所述充电接口的输入端电连接。
在其中一个实施例中，如图5所示，所述输出电流调节模块包括USB 限流芯片、电容C4、电容C5、电阻R6、电阻R7、可调电阻R8、可调电阻R9以及可调电阻R10，所述USB限流芯片的输入端VIN与所述继电器的另一个触点电连接，所述电阻R6的一端以及所述电容C4的一端均与所述USB限流芯片的输入端VIN电连接，所述电阻R6的另一端与所述 USB限流芯片的使能输入端EN电连接，所述电容C4的另一端接地，所述电阻R7的一端与所述可调电阻R10的一端电连接，所述可调电阻R10 的另一端与所述可调电阻R9的一端电连接，所述可调电阻R9的另一端与所述可调电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与所述USB限流芯片的电流设置端ISET电连接，所述电容C5的一端与所述USB限流芯片的输出端VOUT电连接，所述电阻R7的另一端已结所述电容C5的另一端均接地，所述USB限流芯片的输出端VOUT与所述充电接口的输入端电连接。
具体而言，所述USB限流芯片的型号为PL2700，所述电阻R7的阻值为3.4KΩ。
所述USB限流芯片采用PL2700，其输出电流I(A)＝6.8KΩ/ (R7+R8+R9+R10)KΩ，且输出电流I(A)的范围是0.5A-2A。通过调节所述可调电阻R8、可调电阻R9以及可调电阻R10，用户可以很方便的将充电***的输出电流调整为0.5A、1A、1.5A或者2A，以使充电电路的功率与家用电器中可充电电池相匹配，避免因充电***输出功率过高而对家用电器中可充电电池造成伤害，或者因充电电路输出功率过低而导致家用电器中可充电电池充电效率低下。
在其中一个实施例中，如图6所示，所述家用电器充电***还包括电流检测电路，所述USB限流芯片的输出端VOUT通过所述电流检测电路与所述充电接口的输入端电连接，所述电流检测电路的一端与所述USB 限流芯片的输出端VOUT电连接，所述电流检测电路的另一端与所述充电接口的输入端电连接。
通过电流检测电路，用户可以很直观的看到充电电路的输出电流，方便对充电电路输出功率的调节。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于Wifi的家用电器充电***，包括输入电源、电源转换模块以及充电接口，其特征在于，所述家用电器充电***还包括浪涌抑制保护模块、过压保护模块、电源反接保护模块、Wifi模块、处理模块以及继电器，所述电源转换模块的输入端与所述输入电源电连接，所述电源转化模块的输出端与所述浪涌抑制保护模块的输入端电连接，所述浪涌抑制保护模块的输出端与所述过压保护模块的输入端电连接，所述过压保护模块的输出端与所述电源反接保护模块的输入端电连接，所述电源反接保护模块的输出端与所述继电器的一个触点电连接，所述继电器的另一个触点与所述充电接口的输入端电连接，所述过压保护模块的输出端分别与所述Wifi模块以及所述处理模块电连接并为所述Wifi模块以及所述处理模块提供工作电压，所述Wifi的信号输出端与所述处理模块的信号输入端电连接，所述处理模块的信号输出端与所述继电器电连接并用于控制所述继电器的通断。
2.如权利要求1所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述过压保护电路包括三极管Q1、电容C1、稳压二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C2以及第MOS管Q2，所述三极管Q1的发射极与所述输入电源电连接，所述三极管Q1的集电极与所述电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端接地，所述电容C1的一端与所述三极管Q1的基极电连接，所述电容C1的另一端接地，所述稳压二极管D2的阴极与所述三极管Q1的基极电连接，所述稳压二极管D2的阳极与所述电阻R1的一端电连接，所述电阻R1的另一端接地，所述电阻R3的一端与所述输入电源电连接，所述电阻R3的另一端串联所述电阻R2后接地，所述电容C2的一端与所述输入电源电连接，所述电容C2的另一端串联所述电阻R2后接地，所述MOS管Q2的漏极与所述输入电源电连接，所述MOS管Q2的栅极与所述电阻R2的一端电连接，所述MOS管Q2的源极与所述电源反接保护模块的输入端电连接。
3.如权利要求2所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述电源反接保护模块包括MOS管Q3以及电阻R4，所述MOS管Q3的漏极与所述MOS管Q2的源极电连接，所述MOS管Q3的栅极与所述电阻R4的一端电连接，所述电阻R4的另一端接地，所述MOS管Q3的漏极与所述继电器的一个触点电相连。
4.根据权利要求3所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述浪涌抑制保护模块包括瞬间抑制二极管D1，所述瞬间抑制二极管D1的阴极与所述电源转换模块的输出端电连接，所述瞬间抑制二极管D1的阳极接地。
5.根据权利要求3所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述浪涌抑制保护模块包括瞬间抑制二极管D3、二极管D4、二极管D5、电容C3、电阻R5以及稳压二极管D6，所述瞬间抑制二极管D3的阴极与所述电源转换模块的输出端电连接，所述瞬间抑制二极管D3的阳极接地，所述电源转换模块的输出端与所述二极管D4的阳极电连接，所述二极管D4的阴极与所述二极管D5的阳极电连接，所述二极管D5的阴极分别与所述电容C3的一端以及所述稳压二极管D6的阴极电连接，所述稳压二极管D6的阴极与所述二极管D5的阴极电连接，所述稳压二极管D6的阳极与所述电阻R5的一端电连接，所述电容C3的另一端以及电阻R5的另一端均接地。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述家用电器充电***还包括输出电流调节模块，所述继电器的另一个触点通过所述输出电流调节模块与所述充电接口的输入端电连接。
7.如权利要求6所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述输出电流调节模块包括USB限流芯片、电容C4、电容C5、电阻R6、电阻R7、可调电阻R8、可调电阻R9以及可调电阻R10，所述USB限流芯片的输入端VIN与所述继电器的另一个触点电连接，所述电阻R6的一端以及所述电容C4的一端均与所述USB限流芯片的输入端VIN电连接，所述电阻R6的另一端与所述USB限流芯片的使能输入端EN电连接，所述电容C4的另一端接地，所述电阻R7的一端与所述可调电阻R10的一端电连接，所述可调电阻R10的另一端与所述可调电阻R9的一端电连接，所述可调电阻R9的另一端与所述可调电阻R8的一端电连接，所述电阻R8的另一端与所述USB限流芯片的电流设置端ISET电连接，所述电容C5的一端与所述USB限流芯片的输出端VOUT电连接，所述电阻R7的另一端已结所述电容C5的另一端均接地，所述USB限流芯片的输出端VOUT与所述充电接口的输入端电连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述家用电器充电***还包括电流检测电路，所述USB限流芯片的输出端VOUT通过所述电流检测电路与所述充电接口的输入端电连接，所述电流检测电路的一端与所述USB限流芯片的输出端VOUT电连接，所述电流检测电路的另一端与所述充电接口的输入端电连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于Wifi的家用电器充电***，其特征在于，所述USB限流芯片的型号为PL2700，所述电阻R7的阻值为3.4KΩ。
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