CN218449554U - 一种手机充电器的过压充电保护电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机充电器的过压充电保护电路结构，包括MCU处理器、浪涌保护模块、温度采集模块、恒流充电模块以及锂电池模块；外接输入电源可通过所述浪涌保护模块并与MCU处理器的第八引脚连接，所述温度采集模块与MCU处理器的第四引脚连接，所述恒流充电模块与MCU处理的第六引脚连接。本实用新型的MCU处理器可根据外接输入电源的输入电压自动调整充电电流大小，当MCU处理器检测到输入电压低于设定值时，会减小充电电流，从而稳定输入电压；当MCU处理器检测到输入电压高于设定值后，就会停止对锂电池的继续充电；温度采集模块可通过MCU处理器检测锂电池模块的温度高低，并以此控制恒流充电模块的充电电流大小。

Description

一种手机充电器的过压充电保护电路结构

技术领域

本实用新型涉及手机充电器领域，尤其涉及的是一种手机充电器的过压充电保护电路结构。

背景技术

由于智能手机和移动网络的迅速发展，人们喜欢用大屏手机上网，耗电的同时就会增加手机充电的次数，为了缩短手机锂电池的充电时间，手机充电器的充电功率输出也随之越来越高，高电流、高电压的充电工作状态很容量使手机充电器发热量增大，高温发热很容易使手机充电器内部线路的绝缘胶层出现脱落，造成充电主控电路出现短路现象，从而发生自燃引发火灾；另外，现有的锂电池充电器中，一般的充电器芯片对输入电压没有严格要求，如果外部输入电压过高时，会因为没有相应的保护措施，而导致锂电池损坏；如果使用了高于标准充电电压给电池充电，就很可能使锂电池的充电控制芯片失控，导致锂电池无法充电甚至***等事故。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有充电过热保护、IC过温保护和输入过压、欠压保护的手机充电器的过压充电保护电路结构。

本实用新型的技术方案如下：一种手机充电器的过压充电保护电路结构，

包括MCU处理器、浪涌保护模块、温度采集模块、恒流充电模块以及锂电池模块；

外接输入电源可通过所述浪涌保护模块并与MCU处理器的第八引脚连接，所述温度采集模块与MCU处理器的第四引脚连接，所述恒流充电模块与MCU处理的第六引脚连接；

所述温度采集模块包括热敏电阻以及第一电阻，所述MCU处理器的第四引脚分别与热敏电阻及第一电阻的第一端连接，所述热敏电阻及第一电阻的第二端接地；

所述恒流充电模块包括有阻值大小可以调节的可调电阻，所述MCU处理器的第六引脚与可调电阻的第一端连接，所述可调电阻的第二端接地；

所述锂电池模块包括锂电池、电感、第二电阻、第一电容、第二电容以及第三电阻，所述MCU处理器的第七引脚通过电感分别与第二电阻的第一端、第一电容的第一端以及锂电池的正极端连接，所述第一电容的第二端以及锂电池的负极端分别接地，所述MCU处理器的第五引脚分别与第二电阻的第二端以及第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地，所述MCU处理器的第二引脚通过第三电阻与锂电池的正极端连接。

采用上述技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，所述所述浪涌保护模块包括第四电阻、第三电容、第四电容以及第五电容，外接输入电源的输入端分别与第四电阻的第一端、第三电容的第一端、第四电容的第一端以及MCU处理器的第八引脚连接，所述第三电容以及第四电容的第二端分别接地，所述第四电阻的第二端经过第五电容接地。

采用上述各个技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，还包括有LED指示灯模块，所述LED指示灯模块包括第一发光二极管、第二发光二极管、第五电阻以及第六电阻，所述第一发光二极管的正极通过第五电阻并与MCU处理器的第一引脚连接，所述第二发光二极管的正极通过第六电阻并与MCU处理器的第三引脚连接，所述第一发光二极管及第二发光二极管的负极分别接地。

采用上述各个技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，所述LED指示灯模块还包括有第七电阻，所述第七电阻的第一端分别与第五电阻及MCU处理器的第一引脚连接，所述第七电阻的第二端接地。

采用上述各个技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，当所述锂电池处于充电状态时，所述第一发光二极管处于亮灯状态，所述第二发光二极管处于灭灯状态；当所述锂电池完成充电后，所述第一发光二极管处于灭灯状态，所述第二发光二极管处于亮灯状态。

采用上述各个技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，所述第三电阻的阻值为1000kΩ。

采用上述各个技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，所述可调电阻的阻值为1～170kΩ，所述可调电阻的温度系数为4100K。

采用上述各个技术方案，所述的手机充电器的过压充电保护电路结构中，所述MCU处理器的型号为IP2312U。

与现有技术相比，本实用新型的MCU处理器具有输入欠压保护和过压保护功能，会根据外接输入电源的输入电压自动调整充电电流大小，当MCU处理器检测到输入电压低于设定值时，会减小充电电流，从而稳定输入电压；当MCU处理器检测到输入电压高于设定值后，就会停止对锂电池的继续充电，防止过压对锂电池造成损坏；同时，温度采集模块可通过MCU处理器检测锂电池模块的温度高低，并以此控制恒流充电模块的充电电流大小，防止充电电流过大造成高温影响锂电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接关系示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“里面”、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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，一种手机充电器的过压充电保护电路结构，包括MCU处理器U1、浪涌保护模块、温度采集模块、恒流充电模块以及锂电池模块；

外接输入电源可通过所述浪涌保护模块并与MCU处理器U1的第八引脚连接，所述温度采集模块与MCU处理器U1的第四引脚连接，所述恒流充电模块与MCU处理的第六引脚连接。浪涌保护模块可吸收充电器***外接输入电源瞬间产生的高压脉冲，以防止浪涌电流损坏MCU处理器U1，温度采集模块可通过MCU处理器U1检测锂电池模块的温度高低，并以此控制恒流充电模块的充电电流大小。

所述温度采集模块包括热敏电阻Rc以及第一电阻R1，所述MCU处理器U1的第四引脚分别与热敏电阻Rc及第一电阻R1的第一端连接，所述热敏电阻Rc及第一电阻R1的第二端接地。热敏电阻Rc的电阻值可随着温度的变化而改变，MCU处理器U1支持NTC保护功能，当MCU处理器U1检测到热敏电阻Rc的温度在0～43℃范围内正常充电；当热敏电阻Rc的温度大于43℃时，恒流充电模块的充电电流降低一半；当热敏电阻Rc的温度大于45℃时将停止充电。

所述恒流充电模块包括有阻值大小可以调节的可调电阻Rt，所述MCU处理器U1的第六引脚与可调电阻Rt的第一端连接，所述可调电阻Rt的第二端接地。本实施例中，可调电阻Rt的阻值为1～170kΩ，可调电阻Rt的温度系数为4100K。恒流充电模块的充电电流可通过可调电阻Rt的阻值来设定，可调电阻Rt与充电电流之间的关系满足以下公式：

充电电流Icc＝135000/可调电阻Rt；

可调电阻Rt的阻值最大值为170kΩ，对应最小充电电流为0.8A，当可调电阻Rt的阻值大于170kΩ后，相当于没接可调电阻Rt，充电电流恢复默认值2.1A。

所述锂电池模块包括锂电池、电感L、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2以及第三电阻R3，所述MCU处理器U1的第七引脚通过电感L分别与第二电阻R2的第一端、第一电容C1的第一端以及锂电池的正极端连接，所述第一电容C1的第二端以及锂电池的负极端分别接地，所述MCU处理器U1的第五引脚分别与第二电阻R2的第二端以及第二电容C2的第一端连接，所述第二电容C2的第二端接地，所述MCU处理器U1的第二引脚通过第三电阻R3与锂电池的正极端连接。

进一步的，所述浪涌保护模块包括第四电阻R4、第三电容C3、第四电容C4以及第五电容C5，外接输入电源的输入端分别与第四电阻R4的第一端、第三电容C3的第一端、第四电容C4的第一端以及MCU处理器U1的第八引脚连接，所述第三电容C3以及第四电容C4的第二端分别接地，所述第四电阻R4的第二端经过第五电容C5接地。第四电阻R4以及第三电容C3可吸收充电器***外接输入电源瞬间产生的高压脉冲，防止MCU处理器U1造成过压或过流损坏。另外，本MCU处理器U1具有输入欠压保护和过压保护功能，会根据外接输入电源的输入电压自动调整充电电流大小。具体的，当MCU处理器U1检测到输入电压，即MCU处理器U1第八引脚上电压低于4.5V后，会减小充电电流，使第八引脚上电压稳定在4.5V；当MCU处理器U1检测到输入电压高于5.6V后，就会停止对锂电池的继续充电，防止过压对锂电池造成损坏。

进一步的，还包括有LED指示灯模块，所述LED指示灯模块包括第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第五电阻R5以及第六电阻R6，所述第一发光二极管D1的正极通过第五电阻R5并与MCU处理器U1的第一引脚连接，所述第二发光二极管D2的正极通过第六电阻R6并与MCU处理器U1的第三引脚连接，所述第一发光二极管D1及第二发光二极管D2的负极分别接地。

进一步的，所述LED指示灯模块还包括有第七电阻R7，所述第七电阻R7的第一端分别与第五电阻R5及MCU处理器U1的第一引脚连接，所述第七电阻R7的第二端接地。MCU处理器U1可以通过设置不同阻值的第七电阻R7，来选择不同充满电压大小的锂电池类型。具体的，当第七电阻R7的阻值为43KΩ时，锂电池的电池充满电压为4.3V；当第七电阻R7的阻值为75KΩ时，锂电池的电池充满电压为4.35V；当第七电阻R7的阻值为100KΩ时，锂电池的电池充满电压为4.4V。本实施例中，第七电阻R7的阻值为100KΩ。

进一步的，当所述锂电池处于充电状态时，所述第一发光二极管D1处于亮灯状态，所述第二发光二极管D2处于灭灯状态；当所述锂电池完成充电后，所述第一发光二极管D1处于灭灯状态，所述第二发光二极管D2处于亮灯状态。第一发光二极管D1及第二发光二极管D2的设置，可便于观察充电器的实时充电状态。

进一步的，所述第三电阻R3的阻值为1000kΩ。

进一步的，所述MCU处理器U1的型号为IP2312U。需要说明的是，IP2312U型号的MCU处理器U1还具有集成过温保护功能，当MCU处理器U1检测到温度到135℃，就会停止充电，直至温度下降到85℃才恢复正常重新开始充电。

与现有技术相比，本实用新型的MCU处理器具有输入欠压保护和过压保护功能，会根据外接输入电源的输入电压自动调整充电电流大小，当MCU处理器检测到输入电压低于设定值时，会减小充电电流，从而稳定输入电压；当MCU处理器检测到输入电压高于设定值后，就会停止对锂电池的继续充电，防止过压对锂电池造成损坏；同时，温度采集模块可通过MCU处理器检测锂电池模块的温度高低，并以此控制恒流充电模块的充电电流大小，防止充电电流过大造成高温影响锂电池的使用寿命。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：包括MCU处理器、浪涌保护模块、温度采集模块、恒流充电模块以及锂电池模块；

外接输入电源可通过所述浪涌保护模块并与MCU处理器的第八引脚连接，所述温度采集模块与MCU处理器的第四引脚连接，所述恒流充电模块与MCU处理的第六引脚连接；

所述温度采集模块包括热敏电阻以及第一电阻，所述MCU处理器的第四引脚分别与热敏电阻及第一电阻的第一端连接，所述热敏电阻及第一电阻的第二端接地；

所述恒流充电模块包括有阻值大小可以调节的可调电阻，所述MCU处理器的第六引脚与可调电阻的第一端连接，所述可调电阻的第二端接地；

所述锂电池模块包括锂电池、电感、第二电阻、第一电容、第二电容以及第三电阻，所述MCU处理器的第七引脚通过电感分别与第二电阻的第一端、第一电容的第一端以及锂电池的正极端连接，所述第一电容的第二端以及锂电池的负极端分别接地，所述MCU处理器的第五引脚分别与第二电阻的第二端以及第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端接地，所述MCU处理器的第二引脚通过第三电阻与锂电池的正极端连接。

2.根据权利要求1所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：所述浪涌保护模块包括第四电阻、第三电容、第四电容以及第五电容，外接输入电源的输入端分别与第四电阻的第一端、第三电容的第一端、第四电容的第一端以及MCU处理器的第八引脚连接，所述第三电容以及第四电容的第二端分别接地，所述第四电阻的第二端经过第五电容接地。

3.根据权利要求1所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：还包括有LED指示灯模块，所述LED指示灯模块包括第一发光二极管、第二发光二极管、第五电阻以及第六电阻，所述第一发光二极管的正极通过第五电阻并与MCU处理器的第一引脚连接，所述第二发光二极管的正极通过第六电阻并与MCU处理器的第三引脚连接，所述第一发光二极管及第二发光二极管的负极分别接地。

4.根据权利要求3所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：所述LED指示灯模块还包括有第七电阻，所述第七电阻的第一端分别与第五电阻及MCU处理器的第一引脚连接，所述第七电阻的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：当所述锂电池处于充电状态时，所述第一发光二极管处于亮灯状态，所述第二发光二极管处于灭灯状态；当所述锂电池完成充电后，所述第一发光二极管处于灭灯状态，所述第二发光二极管处于亮灯状态。

6.根据权利要求1所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：所述第三电阻的阻值为1000kΩ。

7.根据权利要求1所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：所述可调电阻的阻值为1～170kΩ，所述可调电阻的温度系数为4100K。

8.根据权利要求1～7任一所述的手机充电器的过压充电保护电路结构，其特征在于：所述MCU处理器的型号为IP2312U。

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