CN2735555Y - 手机随时充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机随时充电器，其特征在于该充电器包括一个电源盒；所说的电源盒由外壳、电池组、功能电路组成，所说的电池组、功能电路位于外壳内；所说的电池组与功能电路相连接；所说的功能电路包括直流升压转换开关电路。本实用新型的有益效果在于：1.使用不受时间、地点的限制，随用随充；而且充电器可由任意电池供电，增强了实用性；2.具有电池低电量检测功能；3.可以用市电为电源充电，并可以对电池充电；4.效率高，可靠性好，属于绿色电源设计；由于舍弃了体积大且笨重的普通铁芯变压器，该充电器可设计得体小质轻；5.电源盒与转接线的独立设计，可以用不同的转接线匹配不同型号手机。

Description

手机随时充电器

(一)技术领域：

本实用新型属于一种充电器，特别涉及一种手机随时充电器。

(二)背景技术：

目前市场上推出的(包括手机原厂提供的)手机充电器都只能以市电为电力来源，当人们在旅途中难以找到可用的市电电源插座时，便无法为手机充电，造成许多不便与损失。最近火车站、机场等公共场所虽然提供了投币式的手机充电服务，但由于此类设备网点太少、充电时旅客必须原地等待、使用效费比低(通常投币一元，只提供约15分钟的充电服务，远不能充满手机电池)，故仍然不能满足方便、快捷的旅行充电要求。由于目前手机的品牌、型号繁多，不同品牌、型号的手机与其匹配的充电接口一般都不相同。现有的手机充电器通常只能对一种或几种型号的手机进行充电。而且，公共场所提供的手机充电设备所能支持的手机型号有限，某些型号的手机可能因为无法找到与之匹配的充电插口而造成充电失败。

常规电池(包括锌锰干电池、碱性电池及镍镉、镍氢充电电池)，随处可购买到，是一种较理想的旅行电源。目前的电池产品已经非常成熟，它们通常具有容量较大、使用成本较低的优点；但是其输出电压低(通常单节电池电压为1.2伏特到1.5之间)，无法以单节或两节串联的常规使用方法作为电源直接对手机进行充电。开关电压变换技术是目前成熟的技术，具有体积小、效率高、可靠性高的优点，已广泛应用于便携式电子产品中。这种电源技术可以将电压在很宽的范围内任意转换。利用这种电路不但可以将市电的交流高压转换到直流低压，也可以将较低的直流电压转换为较高的直流电压。目前已有高集成度的开关电源控制集成电路芯片搭配少量的***元件可以实现上述功能(TinySwitch-II系列微型单片开关电源的应用，《电源技术应用》2001年12月第12期；采用单片电压变换器实现手持设备电池功率变换，《电子科技》2000年1月5日)。

(三)发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种手机随时充电器，该充电器能克服现有的手机充电器及公共场所提供的手机充电设备无法彻底解决旅途中手机电池电量随时可能耗尽所带来的不便的问题，在没有市电可以利用的情况下，可以用安装在充电器内的电池组(如锌锰干电池、碱性电池及镍镉、镍氢充电电池)为电源对手机进行充电；在有市电可以利用的条件下，也可以像普通手机充电器一样以市电为电源对手机进行充电，且在充电器内的电池组使用可充电电池的情况下，也可同时或单独为电池组充电，以节省电池，降低使用成本和环保。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为：一种手机随时充电器，其特征在于该充电器包括一个电源盒；所说的电源盒由外壳、电池组、功能电路组成，所说的电池组、功能电路位于外壳内；所说的电池组与功能电路相连接；所说的功能电路包括直流升压转换开关电路。

上述所说的电源盒有一个输出插座，所说的输出插座与功能电路的直流升压转换开关电路连接。

上述所说的电源盒有一个功能选择开关，所说的功能选择开关输入端与电池组连接，输出端与功能电路连接；该功能选择开关用以选择用市电或者用电池组为手机充电或者在市电供电的时候是否对电池组充电。

上述所说的功能电路还可以有交流高压--直流低压转换开关电源电路与电池低电量检测及告警电路；所说的交流高压--直流低压转换开关电源电路的输入端与市电电源插头连接；电池组串联功能选择开关并与交流高压--直流低压转换开关电源电路的输出端并联，然后连接至直流升压转换开关电路的输入端；直流升压转换开关电路的输出端连接到输出插座；电池低电量检测及告警电路与电池组的输出端连接。

上述所说的市电电源插头选择小型便携电器如电动剃须刀中常用的伸缩式电源插头。

上述所说的电池组通过弹性金属片固定与电连接。

上述所说的电源盒与电源盒--手机转接装置连接，所说的电源盒--手机转接装置由一条电缆线与两个插头组成，与电源盒连接的为输入插头，与手机充电接口相连接的为输出插头。

上述所说的电源盒与电源盒--手机转接装置两部分相互独立，电源盒通过搭配不同的转接线匹配不同的手机。

上述所说的电池组选择使用最为普遍的5号电池两节串联；所说的功能选择开关选择小型单刀双掷开关；所说的输出插座选用Φ3.5mm的小型同轴插座，所说的的插头选择与之匹配的Φ3.5mm同轴插头。

上述所说的与手机充电接口相连接的输出插头根据手机充电接口类型配套使用，用同轴插头或扁形插头。

本实用新型的使用方为：实际使用时，用电源盒--手机转接线将电源盒输出插座与手机充电接口连接；当没有市电可以利用时，闭合功能选择开关选择以电池组供电，则直流升压转换开关电路可由电池组供电而由插座输出供手机充电的直流电压；当有市电可用时，将充电器的电源插头***市电插座，则交流高压--直流低压转换开关电源电路可为直流升压转换开关电路提供直流低压，此直流低压由直流升压转换开关电路升压后可对手机充电；此时若断开与电池组串联的功能选择开关，则充电器单独为手机充电；若在电池组使用可充电电池的条件下闭合功能选择开关，则交流高压--直流低压转换开关电源电路同时对电池组充电；显然，该充电器也可在不对手机充电的情况下单独为电池组充电。只要充电器工作，电池低电量检测及告警电路连续检测电池组电压，当电池组电压过低时发出声或光告警信号，提醒及时更换新电池或对其充电。

本实用新型可取得的有益效果在于：1、与现有的手机旅行充电器相比，由于可用随处可购得的电池为电源，所以该充电器的使用不受时间、地点的限制，真正做到了随用随充。而且，从实际使用角度来看，充电器可由任意电池供电(如锌锰干电池、碱性电池、镍镉、镍氢充电电池)，增强了实用性；2、具有电池低电量检测功能，提醒及时更换新电池，避免电池耗尽而影响使用；3、可以用市电为电源充电，并可以对电池充电，以节约电池电力，降低使用成本；4、由于内部电路全部采用开关电源电路，效率高，可靠性好，属于绿色电源设计；同时由于舍弃了体积大且笨重的普通铁芯变压器，所以该充电器可设计得体小质轻；5、电源盒与转接线的独立设计，可以用不同的转接线匹配不同型号手机，使用户在更换手机时只须在需要的情况下更换一条转接线即可。

(四)附图说明：

图1为手机随时充电器的整体结构图；

图2为手机随时充电器电路原理框图；

图3为手机随时充电器的电路原理图；

其中1为塑料外壳，2为电池组(5号电池×2)，3为弹性金属片，4为伸缩式电源插头，5为功能电路板，6为输出插座，7为输入插头，8为转接电缆，9为同轴插头，10为扁形插头，11为市电电源插头，12为手机，41为功能选择开关，51为直流升压转换开关电路，52为交流高压--直流低压转换开关电源电路，53为电池低电量检测及告警电路。

(五)具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进一步说明，但本发明并不受限于下述实施例。

实施例、一种手机随时充电器，其特征在于该充电器包括一个电源盒a；所说的电源盒a由外壳1、电池组2、功能电路5组成，所说的电池组2、功能电路5位于外壳1内；所说的电池组2与功能电路5相连接；所说的功能电路5包括直流升压转换开关电路51。

上述所说的电源盒a有一个输出插座6，所说的输出插座6与功能电路5的直流升压转换开关电路51连接。

上述所说的电源盒a有一个功能选择开关41，所说的功能选择开关41输入端与电池组2连接，输出端与功能电路5连接。

上述所说的功能电路5还可以有交流高压--直流低压转换开关电源电路52与电池低电量检测及告警电路53；所说的交流高压--直流低压转换开关电源电路52的输入端与市电电源插头11连接；电池组2串联功能选择开关并42与交流高压--直流低压转换开关电源电路52的输出端并联，然后连接至直流升压转换开关电路51的输入端；直流升压转换开关电路51的输出端连接到输出插座6；电池低电量检测及告警电路53与电池组2的输出端连接。

上述所说的市电电源插头11选择小型便携电器如电动剃须刀中常用的伸缩式电源插头4。

上述所说的电池组2通过弹性金属片3固定与电连接。

上述所说的电源盒a与电源盒--手机转接装置b连接，所说的电源盒--手机转接装置b由一条电缆线8与两个插头组成，与电源盒a中的输出插座连接的为输入插头7，与手机12充电接口相连接的为输出插头9。

上述所说的电源盒a与电源盒--手机转接装置b两部分相互独立，电源盒a通过搭配不同的转接线8匹配不同的手机12。

上述所说的电池组2选择使用最为普遍的5号电池两节串联；所说的功能选择开关41选择小型单刀双掷开关；所说的输出插座6选用Φ3.5mm的小型同轴插座，所说的的输入输出插头选择与之匹配的Φ3.5mm同轴插头9。

上述所说的与手机充电接口相连接的输出插头根据手机充电接口类型配套使用，用同轴插头9。

以下参照附图进一步具体地说明：在图1中，由塑料外壳1制成的电源盒a内，设置一容纳两节5号电池串联构成的电池组2的电池槽，电池组2通过弹性金属片3固定与电连接；在电源盒内安装一只可将市电插头金属片伸出或缩回的伸缩式电源插头4，以方便携带与美观；电池组2与电源插头4通过导线与载有功能电路5相连接；功能电路5连接输出插座6，通过它与电源盒--手机转接线的输入插头7相连接，输入插头7通过转接电缆8与手机端插头连接，由于目前市场上的手机充电接口没有统一的标准，因此根据配合的手机厂商、型号不同，与手机相连一端的插头可根据手机充电接口类型配套使用，例如图中所示的同轴插头9或扁形插头10。

图2所示的交流高压--直流低压转换开关电源电路53选择以TNY264为开关控制器的开关电源，TNY264是一种高性能的单片开关电源控制器，它与少量***元件可构成小功率、低成本的高效开关电源，可在85V到265V的宽交流市电范围下工作，输出功率不小于4W，完全可满足手机充电的功率要求；而直流升压转换开关电路51选择了MAX1701与少量***元件构成的升压型直流电压转换器，原因是MAX1701具有90％以上的能量转换效率，能在低至0.7V的电源电压下工作，输出电压在2.5V到5.5V之间可调，两节5号电池供电输出电压5.5V的条件下最高输出电流达500mA，完全可以满足手机充电的需求，且芯片内集成了电池低电量检测功能，使得图2中电池低电量检测及告警电路53的功能可由它一起完成。

在图3所示的电路中，在有市电可用的条件下，市电交流电压经整流桥BR转换为直流电压，经滤波电容C1得到直流高压，二极管D1、R1、C2构成变压器T1初级线圈钳位保护电路，将TNY264内部功率场效应管关断时产生的尖峰电压限制在安全的范围内。C3为旁路电容，为TNY264内部提供5.8V电源。变压器T1可采用小体积的EE13磁芯，初级线圈用直径0.18mm的漆包线绕134匝，次级用直径0.38mm的漆包线绕8匝。次级线圈产生的感生电压经肖特基二极管D2整流后，通过电容C4、C5滤波得到直流低压，其电压由光耦合器U2中的发光二极管正向压降(约1V)与稳压二极管D3的钳位电压之和确定。电阻R2维持通过D3中的电流，以保证它工作在稳压二极管工作电流附近。选择稳压值为2.2V的稳压二极管D3，使输出电压在3.2V左右，以避免对5号电池组充电时过度充电造成危险。由两节5号电池串联构成的电池组BT1串联功能选择开关S1并联在C4、C5两端。

直流升压电路部分由MAX1701与电感L1、肖特基二极管D4、限流电阻R3、旁路电容C6、C7及滤波电容C8、C9构成升压型开关电源电路，输出电压通过一只小型插座J1输出。电感L2使用小型磁珠，以抑制电路的开关噪声。输出电压可通过调节电位器VR2在2.5V至5.5V之间选择。另外，绿色发光二极管D5作为工作指示，R5为其限流电阻。电位器VR1作为MAX1701内部电量不足检测电路的输入，调节它可确定电量不足告警的电压阈值。当5号电池组BT1电压降低到这一阈值时，红色发光二极管D6点亮，提醒及时更换电池。R4为其限流电阻。

Claims (10)

1、一种手机随时充电器，其特征在于该充电器包括一个电源盒；所说的电源盒由外壳、电池组、功能电路组成，所说的电池组、功能电路位于外壳内；所说的电池组与功能电路相连接；所说的功能电路包括直流升压转换开关电路。

2、根据权利要求1所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的电源盒有一个输出插座，所说的输出插座与功能电路的直流升压转换开关电路连接。

3、根据权利要求1所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的电源盒有一个功能选择开关，所说的功能选择开关输入端与电池组连接，输出端与功能电路连接。

4、根据权利要求1或3所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的功能电路包括交流高压——直流低压转换开关电源电路与电池低电量检测及告警电路；所说的交流高压——直流低压转换开关电源电路的输入端与市电电源插头连接；电池组串联功能选择开关与交流高压——直流低压转换开关电源电路的输出端并联，然后连接至直流升压转换开关电路的输入端；直流升压转换开关电路的输出端连接到输出插座；电池低电量检测及告警电路与电池组的输出端连接。

5、根据权利要求4所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的市电电源插头选择小型便携电器如电动剃须刀中常用的伸缩式电源插头。

6、根据权利要求1所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的电池组通过弹性金属片固定与电连接。

7、根据权利要求1所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的电源盒与电源盒——手机转接装置连接，所说的电源盒——手机转接装置由一条电缆线与两个插头组成，与电源盒连接的为输入插头，与手机充电接口相连接的为输出插头。

8、根据权利要求7所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的电源盒与电源盒——手机转接装置两部分相互独立，电源盒通过搭配不同的转接线匹配不同的手机。

9、根据权利要求3所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的功能选择开关选择小型单刀双掷开关。

10、根据权利要求7所说的一种手机随时充电器，其特征在于所说的与手机充电接口相连接的输出插头根据手机充电接口类型配套使用，用同轴插头或扁形插头。