电源适配器、充电单元、电子设备及其组件的制作方法

专利名称:电源适配器、充电单元、电子设备及其组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及电子技术领域，公开了一种电源适配器、充电单元、电子设备及其组件。电流调节元件的输入接脚连接于交流直流转换器的输出接脚，电流调节元件的输出接脚连接于第一连接接口的电流接脚；微控制器的输入接脚连接于第一连接接口的信号接脚，微控制器的控制接脚连接于电流调节元件的控制接脚；其中，微控制器通过第一连接接口接收反馈信息，并根据反馈信息产生控制信号；微控制器将控制信号输出至电流调节元件以调节充电电流。通过上述结构，使得利用电源适配器可实时监测并调节充电电流，避免电子设备温度过高，从而避免影响电子设备的运行速度和电池寿命。
【专利说明】
电源适配器、充电单元、电子设备及其组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及电源适配器、充电单元、电子设备及其组件。【背景技术】
[0002]随着电池容量的增加，快充技术越来越多地应用到以智能手机为代表的电子设备中，充电电流从0.5安培增加到如今的3安培，甚至4安培。众所周知，充电电流越大，对于电池的压力也就越大，所带来的温升问题就越严重。
[0003]本实用新型人发现，目前，很多手机的安全设计主要集中在手机端，S卩，是在被动端施加保护。比如说，锂离子电池在进行充电时，通常都会有保护电路对其进行保护，防止出现过电压、过电流等情况对锂电池造成损伤。当电池充满时，保护系统会自动识别，由大电流变为小电流，这样手机就充不进电。但这种都是针对电流电压进行的常规充电过程管理。现实生活中，手机充电的环境千差万别，当周围环境温度较高时，手机电池在充电过程中的温升问题尤为严峻，不仅会影响运行速度，降低电池寿命，而且温度过高可能还会引起爆炸，威胁到用户的生命安全。【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种电源适配器、充电单元、电子设备及其组件，使得利用电源适配器可实时监测并调节充电电流，避免可充电电池的温度过高，从而避免影响电子设备的运行速度和电池寿命，有效地从源头实现了充电安全保护。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种电源适配器，电源适配器包含交流直流转换器、电流调节元件、微控制器以及第一连接接口；电流调节元件的输入接脚连接于交流直流转换器的输出接脚，电流调节元件的输出接脚连接于第一连接接口的电流接脚;微控制器的输入接脚连接于第一连接接口的信号接脚，微控制器的控制接脚连接于电流调节元件的控制接脚;其中，微控制器通过第一连接接口接收反馈信息，并根据反馈信息产生控制信号;微控制器将控制信号输出至电流调节元件以调节充电电流。
[0006]本实用新型的实施方式还提供了一种充电单元，充电单元匹配于上述电源适配器，且用于为可充电电池充电；充电单元包含:处理器、充电芯片以及匹配于第一连接接口的第二连接接口；充电芯片的输入接脚连接于第二连接接口的电流接脚，充电芯片的输出接脚用于连接至可充电电池的正极;处理器的输入接脚用于连接至可充电电池的温度反馈接脚，处理器的输出接脚连接于第二连接接口的信号接脚;其中，处理器从可充电电池获取反馈信息，并将反馈信息通过第二连接接口与第一连接接口传输至微控制器;反馈信息至少包含可充电电池的反馈温度。
[0007]本实用新型的实施方式还提供了一种电子设备，电子设备包含可充电电池、以及上述充电单元;处理器的输入接脚连接于可充电电池的温度反馈接脚;充电芯片的输出接脚连接于可充电电池的正极。
[0008]本实用新型的实施方式还提供了一种电子设备组件，电子设备组件包含:电源适配器、以及上述电子设备；电源适配器与电子设备的充电单元相匹配。
[0009]本实用新型实施方式相对于现有技术而言，由于电源适配器包含的微控制器的输入接脚连接于第一连接接口的信号接脚，控制接脚连接于电流调节元件的控制接脚，因此， 微控制器可实时通过第一连接接口接收可充电电池的反馈信息，并产生控制信号，电流调节元件根据接收到的控制信号调节充电电流，避免可充电电池的温度过高，从而避免影响电子设备的运行速度和电池寿命，有效地从源头实现了充电安全保护。
[0010]另外，电流调节元件包含功率三极管或功率场效应管。功率三极管是电流控制器件；功率场效应管是电压控制器件。而且，功率三极管和功率场效应管都是常用的控制器件，有利于本实用新型实施方式的实现与推广。[0011 ]另外，第一连接接口为USB接口。通过USB接口连接电源适配器和充电单元，为电子设备充电，是最为常见的充电方式，有利于本实用新型实施方式的实现与推广。
[0012]另外，可充电电池的负极、充电芯片的地接脚以及第二连接接口的地接脚均连接于电子设备的主板地。
[0013]另外，电子设备包含手机或平板电脑。【附图说明】

[0014]图1是根据本实用新型第一实施方式电源适配器的方框示意图；
[0015]图2是根据本实用新型第二实施方式充电单元的方框示意图；
[0016]图3是根据本实用新型第四实施方式电子设备组件的方框示意图。【具体实施方式】
[0017]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0018]本实用新型的第一实施方式涉及一种电源适配器。电源适配器与充电单元相配合，且用于为可充电电池充电。具体结构如图1所示。电源适配器包含交流直流转换器、电流调节元件、微控制器以及第一连接接口。
[0019]电流调节元件的输入接脚E连接于交流直流转换器的输出接脚A’，电流调节元件的输出接脚C连接于第一连接接口的电流接脚B;微控制器的输入接脚D连接于第一连接接口的信号接脚B’，微控制器的控制接脚D’连接于电流调节元件的控制接脚G。其中，微控制器通过第一连接接口接收反馈信息，并根据反馈信息产生控制信号;微控制器将控制信号输出至电流调节元件以调节充电电流。
[0020]于本实施方式而言，电流调节元件包含功率三极管或功率效应管;第一连接接口为USB接口。具体而言，交流直流转换器将从外部获得的220伏的交流电压转换为用于充电的直流电压(比如说，直流电压为5伏)，直流电压通过电流调节元件、第一连接接口传递至电子设备内的充电单元，为电子设备内的可充电电池充电。当可充电电池的温度发生变化时，微控制器通过第一连接接口接收反馈信息(反馈信息可以为可充电电池的反馈温度)， 并根据反馈信息产生控制信号，然后，通过控制接脚D’控制电流调节元件的控制接脚G，进而改变其输入接脚E和输出接脚C之间通过的充电电流，实现调节充电电流。需要说明的是， 电流调节元件的各接脚名称根据电流调节元件的具体类型不同而变化，比如说，当电流调节元件为功率三极管时，控制接脚G为基极，输入接脚E为发射极，输出接脚C为集电极。[0021 ]值得一提的是，第一连接接口和交流直流转换器均接地。
[0022]相对于现有技术而言，由于微控制器可实时通过第一连接接口接收可充电电池的反馈信息，并产生控制信号，电流调节元件根据接收到的控制信号调节充电电流，避免可充电电池的温度过高，从而避免影响电子设备的运行速度和电池寿命。
[0023]本实用新型的第二实施方式涉及一种充电单元，充电单元匹配于第一实施方式中的电源适配器，且用于为可充电电池充电。如图2所示，充电单元包含:处理器、充电芯片以及匹配于第一连接接口第二连接接口，其中，第一连接接口为USB接口时，第二连接接口也为USB接口。
[0024]充电芯片的输入接脚F连接于第二连接接口的电流接脚H，充电芯片的输出接脚F’ 用于连接至可充电电池的正极+;处理器的输入接脚I用于连接至可充电电池的温度反馈接脚J，处理器的输出接脚I’连接于第二连接接口的信号接脚H’。其中，处理器从可充电电池获取反馈信息，并将反馈信息通过第二连接接口与第一连接接口传输至微控制器;反馈信息至少包含可充电电池的反馈温度。[〇〇25] 具体而言，处理器与可充电电池之间可以通过电池温度感应信号线连接，可充电电池的温度反馈接脚J可以通过电压以表征温度，也就是说，处理器从温度反馈接脚J处获取用于表示可充电电池的温度信息的电压信号(反馈温度)，并通过电压信号判断可充电电池的实时温度的大小，比如说，当处理器获取的电压信号增强时，可以判断出可充电电池的温度增加，此时，处理器通过第一连接接口和第二连接接口，将可充电电池温度上升信息反馈给电源适配器的微控制器，微控制器接收反馈信息并产生控制信号，控制电流调节元件增加沟道阻抗，降低充电电流。当电池温度恢复正常，处理器将可充电电池温度正常的信息反馈给微处理器，微处理器控制电流调节元件减小沟道阻抗，恢复正常的充电电流。[0〇26]本发明第三实施方式涉及一种电子设备，请参考图2,电子设备包含可充电电池， 以及第二实施方式中的充电单元。处理器的输入接脚I连接于可充电电池的温度反馈接脚 J;充电芯片的输出接脚F ’连接于可充电电池的正极+。[〇〇27]值得一提的是，可充电电池的负极、充电芯片的地接脚、以及第二连接接口的地接脚均连接于电子设备的主板地。
[0028]本实用新型第四实施方式涉及一种电子设备组件，如图3所示，电子设备组件包含:第一实施方式中的电源适配器、以及第三实施方式中的电子设备。
[0029]电源适配器与电子设备的充电单元相匹配。当第一连接接口为USB接口时，第二连接接口也为USB接口。
[0030]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
【主权项】
1.一种电源适配器，其特征在于，包含交流直流转换器、电流调节元件、微控制器以及 第一连接接口；所述电流调节元件的输入接脚连接于所述交流直流转换器的输出接脚，所述电流调节 元件的输出接脚连接于所述第一连接接口的电流接脚；所述微控制器的输入接脚连接于所述第一连接接口的信号接脚，所述微控制器的控制 接脚连接于所述电流调节元件的控制接脚；其中，所述微控制器通过所述第一连接接口接收反馈信息，并根据所述反馈信息产生 控制信号;所述微控制器将所述控制信号输出至所述电流调节元件以调节充电电流。2.根据权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，所述电流调节元件包含功率三极管 或功率场效应管。3.根据权利要求1所述的电源适配器，其特征在于，所述第一连接接口为USB接口。4.一种充电单元，其特征在于，所述充电单元匹配于权利要求1至3中任意一项所述的 电源适配器，且用于为可充电电池充电；所述充电单元包含:处理器、充电芯片以及匹配于所述第一连接接口的第二连接接口；所述充电芯片的输入接脚连接于所述第二连接接口的电流接脚，所述充电芯片的输出 接脚用于连接至所述可充电电池的正极；所述处理器的输入接脚用于连接至所述可充电电池的温度反馈接脚，所述处理器的输 出接脚连接于所述第二连接接口的信号接脚；其中，所述处理器从所述可充电电池获取反馈信息，并将所述反馈信息通过所述第二 连接接口与所述第一连接接口传输至所述微控制器;所述反馈信息至少包含所述可充电电 池的反馈温度。5.—种电子设备，其特征在于，包含:可充电电池、以及权利要求4所述的充电单元；所述处理器的输入接脚连接于所述可充电电池的温度反馈接脚；所述充电芯片的输出接脚连接于所述可充电电池的正极。6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述可充电电池的负极、所述充电芯 片的地接脚以及所述第二连接接口的地接脚均连接于所述电子设备的主板地。7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包含手机或平板电脑。8.—种电子设备组件，其特征在于，包含:权利要求1至3中任意一项所述的电源适配 器、以及权利要求5至7中任意一项所述的电子设备；所述电源适配器与所述电子设备的所述充电单元相匹配。
【文档编号】H02J7/04GK205725105SQ201620389548
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】万振
【申请人】上海与德通讯技术有限公司