基于电源适配器的报警电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了基于电源适配器的报警电路，其特征在于，包括双电压比较器，分别与双电压比较器相连的报警电路、电源适配器的电源开关控制电路，所述双电压比较器均用于比较电源适配器的ADAPTERPOWERRATING&ID电压与外部分压电压；当ADAPTERPOWERRATING&ID电压大于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控制电路开启电源适配器的电源；当ADAPTERPOWERRATING&ID电压小于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控制电路关闭电源适配器的电源，同时报警电路进行报警。智能的监视电源适配器，避免用错电源适配器。
【专利说明】
基于电源适配器的报警电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种基于电源适配器的报警电路。
【背景技术】
[0002] 节能环保已经是全球最为关注的焦点，所以，各种电气设备已经趋于小型化、节能 化，目前，市场上越来越多的电器设备选择了外置型的直流转换电源适配器，其中，传统计 算机电源，体积大且需要固定安装在机箱里面;轻便型电源适配器，也是目前的主流电源适 配器。
[0003] 电源适配器可以将220V交流电转换成19V/12V直流电，直接在源头提升能源转换 效率，从而达成节能环保的功效。但是随之而来的问题也逐一浮现，比如接口相同、功耗不 同的电源适配器，经常会被用错，尤其是在工厂以及办公室这样密集使用同类设备电源适 配器的场所，比如说65W的电源适配器用到了实际需要90W/120W的机器上面，短时间是不会 有问题，但是长时间的过载使用，会让电源适配器损坏甚至烧毁引发火灾，带来安全隐患。 【实用新型内容】
[0004] 针对上述问题，本实用新型提供一种基于电源适配器的报警电路，智能的监视电 源适配器，避免用错电源适配器。
[0005] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
[0006] 基于电源适配器的报警电路，其特征在于，包括双电压比较器，分别与双电压比较 器相连的报警电路、电源适配器的电源开关控制电路，所述双电压比较器均用于比较电源 适配器的ADAPTERPOWERRATING&ID电压与外部分压电压；
[0007] 当ADAPTERPOWERRATING&ID电压大于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控 制电路开启电源适配器的电源；
[0008] 当ADAPTERPOWERRATING&ID电压小于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控 制电路关闭电源适配器的电源，同时报警电路进行报警。
[0009] 优选，所述双电压比较器是LM393芯片。
[0010] 优选，所述电源适配器的电源开关控制电路包括MOS管PQl和PQ2,所述报警电路包 括蜂鸣器、MOS管PQ5和PQ6。
[0011 ] 优选，电源适配器的ADAPTERPOWERRATING&ID管脚与LM393芯片的+IN2管脚相连， LM393芯片的-IN2管脚与外部分压电压信号相连，LM393芯片的VCC管脚与5V电源相连且VEE 管脚接地，LM393芯片的+INl管脚通过电阻PR9与+IN2管脚相连，-INl管脚与外部分压电压 信号相连；
[0012] LM393芯片的0UT2管脚与MOS管PQ2的G极相连且此端通过电阻PR6与5V电源相连， PQ2的S极接地且D极与MOS管PQl的G极相连，PQl的S极接地且D极连接至电源适配器的电源 开关，PQl的D极还通过电阻PRl与5V电源相连，PQl的G极与PQ2的D极的共同端通过电阻PR3 与5V电源相连；
[0013] LM393芯片的OUTl管脚与MOS管PQ5的G极相连，PQ5的S极接地且D极与PQ6的G极相 连，PQ6的S极接地且D极与蜂鸣器的负接口相连且蜂鸣器的正接口通过电阻R1与5 V电源相 连，PQ6的D极通过电阻PR17与5V电源相连，PQ5的D极与PQ6的G极的共同端通过电阻PRlO与 5V电源相连，PQ5的G极分别通过电阻PR14与5V电源相连、通过电容PC2接地。
[0014] 优选，还包括用于匹配不同功率的适配器的匹配选通电路，所述匹配选通电路与 双电压比较器相连。
[0015] 本实用新型的有益效果是:基于电源适配器的报警电路可以智能的监视电源适配 器，避免用错电源适配器。比如说设备用了功率小的电源，系统会报警，告知已经用错，且无 法开机，直至使用了大于等于阀值功率的电源，才能正常开机。这样就避免了让小功率电源 长时间工作在过载状态下，从而最终引起电源甚至设备的损毁以及可能引起的火灾等更大 的损失。
【附图说明】
[0016] 图1是低功率双电压比较器LM393的管脚示意图；
[0017] 图2是本实用新型基于电源适配器的报警电路的一个具体实施例。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图和具体的实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使 本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实 用新型的限定。
[0019] 现有的轻便型电源适配器，也是目前的主流电源适配器，其有3个pin，分别为： [0020] PINl: ADAPTER POWER RATING&ID，也即电源额定功率ID管脚；
[0021] PIN2:VBATT，也即19V/12V直流电输出管脚；
[0022] PIN3:GND，接地回流管脚。
[0023] 电源额定功率ID是电源适配器内部分压电阻最后分压的结果，针对不同功率的电 源适配器，电源额定功率ID都有对应的内阻。基于电源适配器的报警电路就是根据内阻的 不同，来判断目前所用的电源的功耗。具体介绍如下：
[0024] 基于电源适配器的报警电路，包括双电压比较器，分别与双电压比较器相连的报 警电路、电源适配器的电源开关控制电路，所述双电压比较器均用于比较电源适配器的 ADAPTERPOWERRATING&ID电压与外部分压电压；
[0025] 当ADAPTERPOWERRATING&ID电压大于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控 制电路开启电源适配器的电源；
[0026] 当ADAPTERPOWERRATING&ID电压小于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控 制电路关闭电源适配器的电源，同时报警电路进行报警。
[0027]优选，所述双电压比较器是LM393芯片，其采用最基本的+V/-V比较后输出，结构简 单易用，参见图1，其中：
[0028]管脚1对应图2中的OUTl管脚，管脚2对应图2中的-INl管脚代表反相输入，"+" 代表同相输入），管脚3对应图2中的+INl管脚，管脚4对应图2中的VEE管脚，管脚5对应图2中 的+IN2管脚，管脚6对应图2中的-IN2管脚，管脚7对应图2中的0UT2管脚，管脚8对应图2中的 VCC管脚。
[0029] 优选，所述电源适配器的电源开关控制电路包括MOS管PQl和PQ2,所述报警电路包 括蜂鸣器、MOS管PQ5和PQ6。优选电路和各参数可参见图2。
[0030] 图2中，电源适配器的ADAPTERPOWERRATING&ID管脚通过电源适配器对应的对地分 压电阻与LM393芯片的+IN2管脚相连，LM393芯片的-IN2管脚通过电阻PR5与外部分压电压 信号相连，LM393芯片的VCC管脚通过电阻PR4与5V电源相连且VEE管脚接地，LM393芯片的+ INl管脚通过电阻PR9与+IN2管脚相连，-INl管脚通过电阻PR2与外部分压电压信号相连，其 中，LM393芯片的VCC管脚通过电容PCl接地，-IN2管脚通过电阻PR8接地，-INl管脚还通过电 阻PR7接地。
[0031] LM393芯片的0UT2管脚与MOS管PQ2的G极相连且此端通过电阻PR6与5V电源相连， PQ2的S极接地且D极与MOS管PQl的G极相连，PQl的S极接地且D极连接至电源适配器的电源 开关，PQl的D极还通过电阻PRl与5V电源相连，PQl的G极与PQ2的D极的共同端通过电阻PR3 与5V电源相连；
[0032] LM393芯片的OUTl管脚与MOS管PQ5的G极相连，PQ5的S极接地且D极与PQ6的G极相 连，PQ6的S极接地且D极与蜂鸣器的负接口相连且蜂鸣器的正接口通过电阻R1与5 V电源相 连，PQ6的D极通过电阻PR17与5V电源相连，PQ5的D极与PQ6的G极的共同端通过电阻PRlO与 5V电源相连，PQ5的G极分别通过电阻PR14与5V电源相连、通过电容PC2接地。
[0033] 优选，外部分压电压是19V，M0S管的型号为2N7002,各电阻、电容参数参见图2中给 出的数值。
[0034] 将电源适配器的PIN1ADAPTER_ID，搭配适配器对应的对地分压电阻（图2中是电阻 PR13)连接至+IN2,与-IN2的默认电压比较，当+IN2>-IN2时，0UT2输出H状态，反之则输出L 状态；当0UT2 = H的时候，透过两个2N7002N-M0S的两次状态翻转的同时，也增强了驱动能 力，并通过"ADP_0UT_EC"连接至电源开关去开启电源；
[0035]同时，同样利用了+ INl和-INl的比较结果去驱动报警器BEEP，当使用较大功率电 源的时候，OUT I = H，蜂鸣器无法导通，反之，若使用较小功率电源的时候，OUT I = L，蜂鸣器 导通报警。
[0036] 优选还包括用于匹配不同功率的适配器的匹配选通电路，所述匹配选通电路与双 电压比较器相连，匹配选通电路用于匹配多个不同功率的适配器。针对一般一体式计算机 或者笔记本，差不多90W-120W即可满足日常所需。
[0037] 比如图2中，所述匹配选通电路用于进行90W和120W的选通，90W电源适配器的控制 信号90W_EN通过MOS管PQ4与LM393芯片的+IN2管脚相连，120W电源适配器的控制信号120W_ EN通过MOS管PQ3与LM393芯片的+IN2管脚相连。可以通过多功能可编程控制芯片EC的控制 引脚120W_EN以及90W_EN，连接2N7002N-M0S来实现选通，当需要设定基准功率为90W的时 候，则将90W_EN = H，将PQ4导通接地，120W_EN = L，PQ3截止，实现90W对应的阻值电阻PR12 (60.4K)接地，实现90W功率的控制比较功能；反之，则实现120W功率的控制比较功能。这样 的预留扩展，方便在一片主板上面可以实现多个功率的控制，方便生产和使用过程中的升 级，例如更换处理能力更快更强功耗更高的CPU，则对应的电源适配器也可能从90W更换为 120W，具体的电源适配器ID电压值以及分压电阻匹配表如表1所示：
[0038] 表1电源适配器ID电压值以及分压电阻匹配表
[0040]具体分压以及比较计算如下：
[0041]电源开关控制比较基准值：
[0042] -IN2 = 19V*(121K/(665K+121K))=2.925V;
[0043] 对于 90W 电源适配器：+IN2 = 19V* (60 · 4K/ (294K+60 · 4K)) = 3 · 238V;
[0044] 对于 120W 电源适配器:+IN2 = 19V*(45.3K/(221K+45.3K))=3.238V;
[0045] 报警BEEP控制比较基准值：
[0046] -INI = 19V*(88 · 7Κ/(513 · 2K+88 · 7K)) =2 · 8V。
[0047] 举例如下：
[0048] 当设定电源适配器功率为90?时(虹(11是60.4Κ):
[0049] 当+預2 = 19作（60.41(/(3831(+60.41〇) = 2.58￥(输出功率为651)时，无法开启电源 且同时报警；
[0050] 当+預2 = 1利*(60.41(/(2211(+60.41〇)=4.078￥(输出功率为120￥)时，正常工作； [0051 ]当+ΙΝ2 = 19V*(60 · 4Κ/( 169Κ+60 · 4Κ)) =5V(输出功率为 135W)时，正常工作。
[0052] 当设定电源适配器功率为120?时(虹(11是45.3K):
[0053] 当+1呢=19作（45.31(/(3831(+45.31〇) = 2.009￥(输出功率为65￥)时，无法开启电 源且同时报警；
[0054] 当+IN2 = 19V*(45.3K/(294K+45.3K)) = 2.536V(输出功率为90W)时，无法开启电 源且同时报警；
[0055] 当+預2 = 19科（45.31(/(1691(+45.31〇)=4.016￥(输出功率为135￥)时，正常工作。
[0056] 本实用新型的有益效果是:基于电源适配器的报警电路可以智能的监视电源适配 器，避免用错电源适配器。比如说设备用了功率小的电源，系统会报警，告知已经用错，且无 法开机，直至使用了大于等于阀值功率的电源，才能正常开机。这样就避免了让小功率电 源长时间工作在过载状态下，从而最终引起电源甚至设备的损毁以及可能引起的火灾等更 大的损失。
[0057] 以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是 利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运
【主权项】
1. 基于电源适配器的报警电路，其特征在于，包括双电压比较器，分别与双电压比较器 相连的报警电路、电源适配器的电源开关控制电路，所述双电压比较器均用于比较电源适 配器的电源额定功率ID管脚电压与外部分压电压； 当电源额定功率ID管脚电压大于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控制电路开 启电源适配器的电源； 当电源额定功率ID管脚电压小于外部分压电压时，电源适配器的电源开关控制电路关 闭电源适配器的电源，同时报警电路进行报警。2. 根据权利要求1所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，所述双电压比较器 是LM393芯片。3. 根据权利要求2所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，所述电源适配器的 电源开关控制电路包括MOS管PQ1和PQ2,所述报警电路包括蜂鸣器、MOS管PQ5和PQ6。4. 根据权利要求3所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，电源适配器的电源 额定功率ID管脚与LM393芯片的+IN2管脚相连，LM393芯片的-IN2管脚与外部分压电压信号 相连，LM393芯片的VCC管脚与5V电源相连且VEE管脚接地，LM393芯片的+IN1管脚通过电阻 PR9与+IN2管脚相连，-IN1管脚与外部分压电压信号相连； LM393芯片的0UT2管脚与MOS管PQ2的G极相连且此端通过电阻PR6与5V电源相连，PQ2的 S极接地且D极与MOS管PQ1的G极相连，PQ1的S极接地且D极连接至电源适配器的电源开关， PQ1的D极还通过电阻PR1与5V电源相连，PQ1的G极与PQ2的D极的共同端通过电阻PR3与5V电 源相连； LM393芯片的0UT1管脚与MOS管PQ5的G极相连，PQ5的S极接地且D极与PQ6的G极相连， PQ6的S极接地且D极与蜂鸣器的负接口相连且蜂鸣器的正接口通过电阻R1与5 V电源相连， PQ6的D极通过电阻PR17与5V电源相连，PQ5的D极与PQ6的G极的共同端通过电阻PR10与5V电 源相连，PQ5的G极分别通过电阻PR14与5V电源相连、通过电容PC2接地。5. 根据权利要求1或4所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，还包括用于匹 配不同功率的适配器的匹配选通电路，所述匹配选通电路与双电压比较器相连。6. 根据权利要求5所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，所述匹配选通电路 用于进行90W和120W的选通，90W电源适配器的控制信号90W_EN通过MOS管PQ4与LM393芯片 的+IN2管脚相连，120W电源适配器的控制信号120W_EN通过MOS管PQ3与LM393芯片的+IN2管 脚相连。7. 根据权利要求3所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，所述MOS管的型号 为2N7002。8. 根据权利要求1所述的基于电源适配器的报警电路，其特征在于，所述外部分压电压 是 19V〇
【文档编号】G01R19/165GK205581199SQ201620188893
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】聂琼
【申请人】苏州农业职业技术学院