电源适配器的多接口控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电源适配器的多接口控制电路，该电路包括DC接口、第一USB接口、第二USB接口、第一LED灯、第二LED灯、第三LED灯、运放控制模块、恒压恒流控制模块和DC取样模块。本实用新型设有多个接口，可保证一个适配器满足多种不同数码产品的充电需求，不仅达到了携带方便、适用范围广的效果，而且也合理利用了资源；同时，设置运放控制模块、恒压恒流控制模块和DC取样模块，不同接口工作时，对应的LED灯就会开亮，指示接口的工作状态，而且恒压恒流控制模块可将输出电流电压控制在一个恒定的范围内，有效避免因过充而损坏电池的现象，且还具有设计合理、使用安全及使用寿命长等特点。
【专利说明】电源适配器的多接口控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及适配器【技术领域】，尤其涉及一种电源适配器的多接口控制电路。
【背景技术】
[0002]适配器其主要功能是给数码产品提供所需转换能源，现有市面上笔记本或超级本等电压档位在12v?24v内的各类Note Book的适配器、手机及数码周边MP3、MP4、PSP、GPS等电压档位在5vlA的适配器和平板电脑移动电源类数码周边产品等电压档位在5V2A的适配器都是单一的一对一的形式存在的。随着数码产品的普及，随之产生的是每个数码产品需要配用一个充电器；特别是外出携带多个充电器，除不方便外也造成了资源的浪费。
[0003]另外，适配器给数码产品的电池充电时，充电保护完全依靠数码产品本身内部附带的电池管理电路，适配器一直以数码产品所需的最大电流给电池充电，适配器上的指示灯只是当电源指示用，不管所接的数码产品电池是否充饱，该指示灯一直亮，存在有过充而损坏电池的风险；且充电器不具配恒流恒压功能，没有过充保护，造成其通用性受限。
【发明内容】
[0004]针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种使用安全、携带方便、过充保护效果好及功能多样的电源适配器的多接口控制电路。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种电源适配器的多接口控制电路，包括DC接口、第一 USB接口、第二 USB接口、第一 LED灯、第二 LED灯、第三LED灯、运放控制模块、恒压恒流控制模块和DC取样模块；所述DC接口通过DC取样模块与运放控制模块的输入端连接，所述第一 USB接口和第二 USB接口分别与恒压恒流控制模块的输入端连接，所述恒压恒流控制模块的输出端与运放控制模块的输入端连接，且所述运放控制模块的输出端分别与第一 LED灯、第二 LED灯和第三LED灯连接；且所述恒压恒流控制模块包括反馈补偿单元、同步降压单元和过流控制单元，所述第一 USB接口和第二 USB接口分别通过同步降压单元与过流控制单元的输入端连接，所述反馈补偿单元与过流控制单元的输入端连接，所述过流控制单元的输出端与运放控制模块的输入端连接。
[0006]其中，所述DC取样模块包括第一电容和DC取样电阻，所述第一电容的正极连接DC接口，所述第一电容的负极连接DC采样电阻的一端，且所述DC采样电阻的另一端接地。
[0007]其中，所述运放控制模块包括产生基准电压的基准运算放大器、第一比较器、第二比较器和第三比较器；所述基准运算放大器的两端之间串联有第一分压电阻和第二分压电阻，且所述基准运算放大器的两端之间还并联有第二电容；所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的反相输入端均连接在第一分压电阻和第二分压电阻之间，所述第一比较器的同相输入端通过第三电阻连接第一 USB接口，所述第一比较器的输出端通过第四电阻连接第一 LED灯，所述第二比较器的同相输入端通过第五电阻连接第二 USB接口，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接第二 LED灯，所述第三比较器的同相输入端通过第七电阻连接DC接口，所述第二比较器的输出端通过第八电阻连接第三LED灯。
[0008]其中，所述过流控制单元包括第一 USB采样电阻、第二 USB采样电阻和控制芯片；所述控制芯片上设有八个引脚，所述控制芯片的第一引脚连接基准运算放大器，且所述基准运算放大器通过第一 USB采样电阻连接第一 USB接口，所述基准运算放大器还通过第二USB采样电阻连接第二 USB接口，所述控制芯片的第七引脚通过第三电容与基准运算放大器连接且用于检测基准运算放大器的输出电压，所述第一 USB接口与第二 USB接口之间依次并联有第四电容、第五电容和第六电容，所述控制芯片的第二引脚连接第一 USB采样电阻，所述控制芯片的第三引脚连接第二 USB采样电阻。
[0009]其中，所述反馈补偿单元包括第七电容和第八电容；所述控制芯片的第八引脚依次通过串联的第八电阻和第七电容后连接基准运算放大器，所述控制芯片的第八引脚还通过第八电容连接基准运算放大器。
[0010]其中，所述同步降压单元包括第一电感、P型晶体管和N型晶体管；所述控制芯片的第四引脚连接P型晶体管的栅极，所述控制芯片的第五引脚连接N型晶体管的栅极，所述控制芯片的第六引脚连接P型晶体管的源极，且所述控制芯片的第六引脚与P型晶体管的源极之间连接有依次并联的第九电容、第十电容和第十一电容；所述P型晶体管和N型晶体管的漏极均连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端分别与第一 USB接口和第二 USB接口连接，所述N型晶体管的源极通过第二电感连接基准运算放大器，且所述基准运算放大器还依次通过串联的第十二电容和第九电阻后连接第一电感的一端。
[0011]本实用新型的有益效果是:与现有技术相比，本实用新型提供的电源适配器的多接口控制电路，该电路中设有多个接口，可保证一个适配器满足多种不同数码产品的充电需求，不仅达到了携带方便、适用范围广的效果，而且也合理利用了资源；同时，设置运放控制模块、恒压恒流控制模块和DC取样模块，不同接口工作时，对应的LED灯就会开亮，指示接口的工作状态，而且恒压恒流控制模块可将输出电流电压控制在一个恒定的范围内，有效避免因过充而损坏电池的现象。本实用新型还具有设计合理、使用安全及使用寿命长等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的工作方框图；
[0013]图2为本实用新型中DC取样模块的工作原理图；
[0014]图3为本实用新型中运放控制模块的工作原理图；
[0015]图4为本实用新型中恒压恒流控制模块的工作原理图。
[0016]10、DC 接口11、第一 USB 接口
[0017]12、第二 USB接口13、运放控制模块
[0018]14、恒压恒流控制模块15、DC取样模块
[0019]141、反馈补偿单元142、同步降压单元
[0020]143、过流控制单元L1、第一 LED灯
[0021]L2、第二 LED 灯L3、第三 LED 灯。
【具体实施方式】
[0022]为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
[0023]请参阅图1，本实用新型的电源适配器的多接口控制电路，包括DC接口 10、第一USB接口 11、第二 USB接口 12、第一 LED灯L1、第二 LED灯L2、第三LED灯L3、运放控制模块13、恒压恒流控制模块14和DC取样模块15 ；DC接口 10通过DC取样模块15与运放控制模块13的输入端连接，第一 USB接口 11和第二 USB接口 12分别与恒压恒流控制模块14的输入端连接，恒压恒流控制模块14的输出端与运放控制模块13的输入端连接，且运放控制模块13的输出端分别与第一 LED灯L1、第二 LED灯L2和第三LED灯L3连接；且恒压恒流控制模块14包括反馈补偿单元141、同步降压单元142和过流控制单元143，第一 USB接口 11和第二 USB接口 12分别通过同步降压单元142与过流控制单元143的输入端连接，反馈补偿单元141与过流控制单元143的输入端连接，过流控制单元143的输出端与运放控制模块13的输入端连接。
[0024]相较于现有技术的情况，本实用新型提供的电源适配器的多接口控制电路，该电路中设有DC接口 10、第一 USB接口 11和第二 USB接口 12等多个接口，可保证一个适配器满足多种不同数码产品的充电需求，不仅达到了携带方便、适用范围广的效果，而且也合理利用了资源；同时，设置运放控制模块13、恒压恒流控制模块14和DC取样模块15，不同接口工作时，对应的LED灯就会开亮，指示接口的工作状态，而且恒压恒流控制模块14可将输出电流电压控制在一个恒定的范围内，有效避免因过充而损坏电池的现象。本实用新型还具有设计合理、使用安全及使用寿命长等特点。
[0025]请进一步参阅图2和图3，DC取样模块15包括第一电容Cl和DC取样电阻R100，第一电容Cl的正极连接DC接口 10，第一电容Cl的负极连接DC采样电阻RlOO的一端，且DC采样电阻RlOO的另一端接地。运放控制模块13包括产生基准电压的基准运算放大器U1、第一比较器U2、第二比较器U3和第三比较器U4 ;基准运算放大器Ul的两端之间串联有第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2，且基准运算放大器Ul的两端之间还并联有第二电容C2;第一比较器U2、第二比较器U3和第三比较器U4的反相输入端均连接在第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2之间，第一比较器U2的同相输入端通过第三电阻R3连接第一 USB接口 11，第一比较器U2的输出端通过第四电阻R4连接第一 LED灯LI，第二比较器U3的同相输入端通过第五电阻R5连接第二 USB接口 12，第二比较器U3的输出端通过第六电阻R6连接第二 LED灯L2，第三比较器U4的同相输入端通过第七电阻R7连接DC接口 10，第二比较器U3的输出端通过第八电阻R8连接第三LED灯L2。该运放控制模块13主要是识别当数码产品插入该适配器相应的接口时，相应的LED灯亮灯指示，并通过基准运算放大器Ul对电压的比较输出高低电平控制LED亮灯；基准运算放大器Ul产生的基准电压为20V，且20V的基准电压通过第一分压电阻Rl和第二分压电阻R2分压得到一个20mV左右的基准电压。
[0026]请进一步参阅图4，过流控制单元143包括第一 USB采样电阻R200、第二 USB采样电阻R300和控制芯片U5 ;控制芯片U5上设有八个引脚，控制芯片U5的第一引脚连接基准运算放大器Ul，且基准运算放大器Ul通过第一 USB采样电阻R200连接第一 USB接口 11，基准运算放大器U2还通过第二 USB采样电阻R300连接第二 USB接口 12，控制芯片U5的第七引脚通过第三电容C3与基准运算放大器Ul连接且用于检测基准运算放大器Ul的输出电压，第一 USB接口 11与第二 USB接口 12之间依次并联有第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，控制芯片U5的第二引脚连接第一 USB采样电阻R200，控制芯片U5的第三引脚连接第二 USB采样电阻R300。另外，由第一 USB采样电阻R200对第一 USB接口 11的电流进行采样，由第二 USB采样电阻R300对第二 USB接口 12的电流进行采样。反馈补偿单元141包括第七电容C7和第八电容CS ;控制芯片U5的第八引脚依次通过串联的第八电阻R8和第七电容C7后连接基准运算放大器U1，控制芯片U5的第八引脚还通过第八电容CS连接基准运算放大器U1。同步降压单元142包括第一电感L1、P型晶体管PMOS和N型晶体管NMOS ;控制芯片U5的第四引脚连接P型晶体管PMOS的栅极，控制芯片U5的第五引脚连接N型晶体管NMOS的栅极，控制芯片U5的第六引脚连接P型晶体管PMOS的源极，且控制芯片U5的第六引脚与P型晶体管PMOS的源极之间连接有依次并联的第九电容C9、第十电容ClO和第i^一电容Cll ；P型晶体管PMOS和N型晶体管NMOS的漏极均连接第一电感LI的一端，第一电感L2的另一端分别与第一 USB接口 11和第二 USB接口 12连接，N型晶体管NMOS的源极通过第二电感L2连接基准运算放大器Ul，且基准运算放大器Ul还依次通过串联的第十二电容C12和第九电阻R9后连接第一电感LI的一端。在第一 USB接口 11的正电源引脚1UT+负电源引脚40UT-之间依次并联有串联的第十电阻RlO和第十一电阻Rll及串联的第十二电阻R12和第十三电阻R13，且第一 USB接口 11的正传输引脚3D+连接在第十电阻RlO与第i^一电阻Rll的公共端，第一 USB接口 11的负传输引脚2D-连接在第十二电阻R12和第十三电阻R13的公共端；在第二 USB接口 12的正电源引脚1UT+负电源引脚40UT-之间串联有第十四电阻R14和第十五电阻Rl5，且第二 USB接口 12的正传输引脚3D+和负传输引脚2D-均连接在第十四电阻R14和第十五电阻R15的公共端。
[0027]该模块的工作原理为:
[0028]当笔记本或超级本等插入DC接口 10时，电流在DC采样电阻RlOO上产生大于20mV的电压时，第三比较器U4正向输入电压大于反向输入电压,第三比较器U4输出高电平,第三LED灯L3亮；
[0029]当手机及数码周边产品插入第一 USB接口 11时，电流在第一 USB采样电阻R200上产生大于20mV的电压时,第一比较器U2正向输入电压大于反向输入电压,第一比较器U2输出高电平，第一 LED灯LI亮；
[0030]当平板电脑或移动电源产品插入第二 USB接口 12时，电流在第二 USB采样电阻R300上产生大于20mV的电压时,第二比较器U3正向输入电压大于反向输入电压,第二比较器U3输出高电平，第二 LED灯L2亮；
[0031]当充电电流大于设定的充电电流时在第一 USB采样电阻R200和第二 USB采样电阻R300上产生大于控制芯片U5的输出电流控制电压时，控制芯片U5控制P型晶体管PMOS和N型晶体管NMOS关断电流下降，反之亦然；另外，当N型晶体管NMOS导通时给第一电感LI充电储能并提供5V的电压和电流输出，此时P型晶体管PMOS关断；当N型晶体管NMOS关断时P型晶体管PMOS导通，第一电感LI经过P型晶体管PMOS给5V电压电流储能提供放电回路；第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6对储能电流进行滤波;第一 USB米样电阻R200、第二 USB采样电阻R300和控制芯片U5的第二引脚和第三引脚将过流控制单元的内部基准电压控制为IlOmV,通过检测第一 USB采样电阻R200、第二 USB采样电阻R300的压降和IlOmV的基准比较，将输出电流电压控制在一个恒定的范围内。
[0032]第一 USB接口 11输出IA的电流，第二 USB接口 12输出2A的电流，DC接口输出3A的电流。
[0033]本实用新型的优势在于:
[0034]I)该电路中设有DC接口 10、第一 USB接口 11和第二 USB接口 12等多个接口，可保证一个适配器满足多种不同数码产品的充电需求，不仅达到了携带方便、适用范围广的效果，而且也合理利用了资源；
[0035]2)设置运放控制模块13、恒压恒流控制模块14和DC取样模块15，不同接口工作时，对应的LED灯就会开亮，指示接口的工作状态，而且恒压恒流控制模块14可将输出电流电压控制在一个恒定的范围内，有效避免因过充而损坏电池的现象；
[0036]3)该运放控制模块13主要是识别当数码产品插入该适配器相应的接口时，相应的LED灯亮灯指示，并通过基准运算放大器Ul对电压的比较输出高低电平控制LED亮灯；
[0037]4)第一 USB采样电阻R200、第二 USB采样电阻R300和控制芯片U5的第二引脚和第三弓I脚将过流控制单元的内部基准电压控制为110mv，通过检测第一 USB采样电阻R200、第二 USB采样电阻R300的压降和IlOmV的基准比较，将输出电流电压控制在一个恒定的范围内；
[0038]5)本实用新型还具有设计合理、使用安全及使用寿命长等特点。
[0039]以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种电源适配器的多接口控制电路，其特征在于，包括DC接口、第一 USB接口、第二USB接口、第一 LED灯、第二 LED灯、第三LED灯、运放控制模块、恒压恒流控制模块和DC取样模块；所述DC接口通过DC取样模块与运放控制模块的输入端连接，所述第一USB接口和第二 USB接口分别与恒压恒流控制模块的输入端连接，所述恒压恒流控制模块的输出端与运放控制模块的输入端连接，且所述运放控制模块的输出端分别与第一 LED灯、第二 LED灯和第三LED灯连接；且所述恒压恒流控制模块包括反馈补偿单元、同步降压单元和过流控制单元，所述第一 USB接口和第二 USB接口分别通过同步降压单元与过流控制单元的输入端连接，所述反馈补偿单元与过流控制单元的输入端连接，所述过流控制单元的输出端与运放控制模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的电源适配器的多接口控制电路，其特征在于，所述DC取样模块包括第一电容和DC取样电阻，所述第一电容的正极连接DC接口，所述第一电容的负极连接DC采样电阻的一端，且所述DC采样电阻的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的电源适配器的多接口控制电路，其特征在于，所述运放控制模块包括产生基准电压的基准运算放大器、第一比较器、第二比较器和第三比较器；所述基准运算放大器的两端之间串联有第一分压电阻和第二分压电阻，且所述基准运算放大器的两端之间还并联有第二电容；所述第一比较器、第二比较器和第三比较器的反相输入端均连接在第一分压电阻和第二分压电阻之间，所述第一比较器的同相输入端通过第三电阻连接第一 USB接口，所述第一比较器的输出端通过第四电阻连接第一 LED灯，所述第二比较器的同相输入端通过第五电阻连接第二 USB接口，所述第二比较器的输出端通过第六电阻连接第二 LED灯，所述第三比较器的同相输入端通过第七电阻连接DC接口，所述第二比较器的输出端通过第八电阻连接第三LED灯。
4.根据权利要求3所述的电源适配器的多接口控制电路，其特征在于，所述过流控制单元包括第一 USB采样电阻、第二 USB采样电阻和控制芯片；所述控制芯片上设有八个引脚，所述控制芯片的第一引脚连接基准运算放大器，且所述基准运算放大器通过第一 USB采样电阻连接第一 USB接口，所述基准运算放大器还通过第二 USB采样电阻连接第二 USB接口，所述控制芯片的第七引脚通过第三电容与基准运算放大器连接且用于检测基准运算放大器的输出电压，所述第一 USB接口与第二 USB接口之间依次并联有第四电容、第五电容和第六电容，所述控制芯片的第二引脚连接第一 USB采样电阻，所述控制芯片的第三引脚连接第二 USB采样电阻。
5.根据权利要求4所述的电源适配器的多接口控制电路，其特征在于，所述反馈补偿单元包括第七电容和第八电容；所述控制芯片的第八引脚依次通过串联的第八电阻和第七电容后连接基准运算放大器，所述控制芯片的第八引脚还通过第八电容连接基准运算放大器。
6.根据权利要求4所述的电源适配器的多接口控制电路，其特征在于，所述同步降压单元包括第一电感、P型晶体管和N型晶体管；所述控制芯片的第四引脚连接P型晶体管的栅极，所述控制芯片的第五引脚连接N型晶体管的栅极，所述控制芯片的第六引脚连接P型晶体管的源极，且所述控制芯片的第六引脚与P型晶体管的源极之间连接有依次并联的第九电容、第十电容和第i^一电容；所述P型晶体管和N型晶体管的漏极均连接第一电感的一端，所述第一电感的另一端分别与第一 USB接口和第二 USB接口连接，所述N型晶体管的源极通过第二电感连接基准运算放大器，且所述基准运算放大器还依次通过串联的第十二电容和第九电阻后连接第一电感的一端。
【文档编号】H02M7/217GK204119067SQ201420388267
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】杨彦才 申请人:深圳市福瑞达通讯技术有限公司