专利名称：一种带电量检测的万能充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带电量检测的万能充电器。
背景技术：
现有的充电器市场充斥着各式各样的充电器，其中部分充电器不具备电量显示功能，即当电池连接充电器后无法显示电池现有电量；而部分充电器虽然带有电量显示功能， 但其电量检测及显示电路均由分离器件或另外的集成电路构成，所占PCB板面积较大，电路成本高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带电量检测的万能充电器，能够把极性识别、充电控制、电量检测等电路集成在一颗芯片上。有鉴于此，本实用新型提供一种带电量检测的万能充电器，包括用于提供工作电压及充电路径并接入待充电池的输入模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池极性的极性检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池是否短路的短路检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池电量的电量检测模块，以及分别控制所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块、电量检测模块的控制及状态显示模块；所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块、电量检测模块和控制及状态显示模块集成在一颗集成电路芯片上。优选的，所述电量检测模块包括波形发生器，和与所述波形发生器相耦合的比较电路。优选的，所述波形发生器包括内建振荡器，和与所述内建振荡器相耦合的分频电路。优选的，所述输入模块包括第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关；所述第一电源开关一端连接于工作电源，所述第一电源开关另一端分别连接于第一接地开关和待测电池的正极，第一接地开关另一端连接于地，所述第二电源开关一端连接于工作电源，所述第二电源开关另一端分别连接于第二接地开关和待测电池的负极， 第二接地开关另一端连接于地。优选的，所述第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关分别采用由所述控制及状态显示模块控制的开关管。优选的，所述控制及状态显示模块控制的开关管为场效应管、双极性晶体管、绝缘栅双极性晶体管、晶间管或者是上述器件的组合。与现有技术相比，采用上述技术方案的优点在于，将极性判断电路、短路保护电路，充电控制电路、电量检测及显示电路集成在一颗芯片上，在采用脉冲关断采样消除开关管内阻对饱和电压检测影响的基础上，增加电量检测及显示功能，并能在电池饱和后关断充电电流以保护电池。形成电源-电池正极-电池负极-电源地的充电回路；电量检测模块检测电池电压，当电池饱和后即切断电池回路防止过充；若发生负载短路时短路检测模块把充电回路切断防止出现大电流；电路内建振荡和LED驱动电路能分别指示空载，饱和， 充电，短路，电源未接入状态以及实时显示电池电量。
图1是本实用新型带电量检测的万能充电器一种实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例中电量检测模块的原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明如图1所示，一种带电量检测的万能充电器，包括用于提供工作电压及充电路径并接入待充电池的输入模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池极性的极性检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池是否短路的短路检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池电量的电量检测模块，以及分别控制所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块、电量检测模块的控制及状态显示模块；所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块、电量检测模块和控制及状态显示模块集成在一颗集成电路芯片上。其中，所述输入模块包括第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关；所述第一电源开关一端连接于工作电源，所述第一电源开关另一端分别连接于第一接地开关和待测电池的正极(或负极)，第一接地开关另一端连接于地，所述第二电源开关一端连接于工作电源，所述第二电源开关另一端分别连接于第二接地开关和待测电池的负极(或正极)，第二接地开关另一端连接于地。所述第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关分别采用由所述控制及状态显示模块控制的开关管。控制及状态显示模块根据电路的状态控制第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关；电池接入端口后极性检测模块判断电池的极性并将极性信号传输至控制及状态显示模块，控制及显示模块使适当的开关选通，形成电源-电池正极-电池负极-电源地的充电回路；电量检测模块检测电池电压，当电池饱和后传输饱和信号至控制及显示模块，控制及显示模块即切断充电回路防止过充；若发生负载短路时短路检测模块将短路信号传输至控制及显示模块，控制及显示模块即切断充电回路防止出现大电流；电路内建振荡和LED驱动电路能分别指示空载，饱和，充电，短路，电源未接入状态以及实时显示电池电量。进一步请参照图2，图2为电量检测模块的原理图。图中波形发生器模块由内建振荡器和分频电路构成。PpW2……Klrt和Km是波形产生器生成的周期性信号，开关Kp 由P1控制，高电平时Kp断开，低电平时闭合；P。P2时序如图2所示P2的脉宽KP1的窄， 保证了 V。。mp与Vkef比较前，开关Kp有足够的关断时间；P2与K1I2……K111YKm的关系如图2 所示，H2……Knri和Km的高电平出现在P2的高电平期间。K1I2……Knrl和Km高电平时开关闭合，低电平断开。Vbt为电池电压(Vbt=Vp-Vn), R0至Rm为分压电阻，Veef为恒定的基准电压，K1至Km为分时依次闭合的逻辑开关(开关顺序为由下至上，从Km到K1顺次闭合)，V1至 Vm为开关左侧电压。Vx (x=l，2，"^m-I,!!!)对应不同的电压检测点Vbtx，其中Vji应饱和电压检测点，V1对应最低电压检测点。当开关闭合时，开关左侧的电压Vx被传输至V。。mp端与Vkef比较，DATA0UT为比较器COMP的输出。m由A/D转换所需的分辨率决定，例如所需要的分辨率k为2位，则m选为2k-l，即选择m+1个分压电阻RO至R3。由图2可以得出
权利要求1.一种带电量检测的万能充电器，其特征在于，包括用于提供工作电压及充电路径并接入待充电池的输入模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池极性的极性检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池是否短路的短路检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池电量的电量检测模块，以及分别控制所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块和电量检测模块的控制及状态显示模块；所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块、电量检测模块和控制及状态显示模块集成在一颗集成电路芯片上。
2.如权利要求1所述的带电量检测的万能充电器，其特征在于，所述电量检测模块包括波形发生器，和与所述波形发生器相耦合的比较电路。
3.如权利要求2所述的带电量检测的万能充电器，其特征在于，所述波形发生器包括 内建振荡器，和与所述内建振荡器相耦合的分频电路。
4.如权利要求1、2或3所述的带电量检测的万能充电器，其特征在于，所述输入模块包括第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关；所述第一电源开关一端连接于工作电源，所述第一电源开关另一端分别连接于第一接地开关和待测电池的正极， 第一接地开关另一端连接于地，所述第二电源开关一端连接于工作电源，所述第二电源开关另一端分别连接于第二接地开关和待测电池的负极，第二接地开关另一端连接于地。
5.如权利要求1、2或3所述的带电量检测的万能充电器，其特征在于，所述输入模块包括第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关；所述第一电源开关一端连接于工作电源，所述第一电源开关另一端分别连接于第一接地开关和待测电池的负极， 第一接地开关另一端连接于地，所述第二电源开关一端连接于工作电源，所述第二电源开关另一端分别连接于第二接地开关和待测电池的正极，第二接地开关另一端连接于地。
6.如权利要求4所述的带电量检测的万能充电器，其特征在于，所述第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关分别采用由所述控制及状态显示模块控制的开关管。
7.如权利要求5所述的带电量检测的万能充电器，其特征在于，所述第一电源开关、第二电源开关、第一接地开关和第二接地开关分别采用由所述控制及状态显示模块控制的开关管。
专利摘要本实用新型提供一种带电量检测的万能充电器，包括用于提供工作电压及充电路径并接入待充电池的输入模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池极性的极性检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池是否短路的短路检测模块、与所述输入模块相连接且用于测量待测电池电量的电量检测模块，以及分别控制所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块和电量检测模块的控制及状态显示模块；所述输入模块、极性检测模块、短路检测模块、电量检测模块和控制及状态显示模块集成在一颗集成电路芯片上。
文档编号H02J7/00GK202121345SQ20112019724
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者冯稀亮, 张奇, 徐卓慧 申请人:深圳市博驰信电子有限责任公司