电器的电源电路和电器的制作方法

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种电器的电源电路和电器。

背景技术：

现有的双电源电路，都是外接电池，由N节蓄电池经过串联，升压至负载的额定电压，使得负载工作。充电时，N节蓄电池必须放在整机上充电，以便于整机的电源管理模块来实时监测蓄电池的充电情况，并且，该整机中的蓄电池不是常规电池，不方便拿出来，一旦将该蓄电池从整机中拿出来或者遗失就必须去原厂维修，非常不方便。

具体地，如图1所示，该图中示出了现有的充电方案，图1中BT1是接电池的，CON1是接负载输出的。该方案的工作方式是先由HIDRV开通Q4，这时电流将沿图中第一标识线11的箭头方向流向电池；然后由HIDRV关断Q4，同时LODRV开通Q6，此时电感L1中的电流将沿图中第二标识线13的箭头方向流向电池。上述的HIDRV和LODRV与电感L1共同组成一个简单的开关电源来给电池充电。在该方案中，是将电池一节一节的串联起来使用(例如，如果要12V就需要4节电池串联)，需要的节数是等于需要的电压除以每一节电池的电压。由于充电电压是必须大于电池的电压，所以电池如果是多节电池串联使用的话，那么它的充电电压就必须大于等于所有电池的总和。要么就需要将电池一节节的打散，单独充电，但是在整机中使用时，为了保证安全，是不允许用户自行给电芯充电的，必须要有电源管理模块，否则会发生过冲爆炸等危险情况。

由于现有的电池是多节串联的，所以充电时的充电电压就很高，所以现有的电池都是放在整机里面，由整机去完成充电以及充电时的电源管理。这样电池就不能通用，不能随意拿出来，如果电源管理模块损坏就会不能充电，如果强行充电就会发生危险，且电池一旦损坏就必须要去厂家处维修，不能自行更换。

另外，现有的充电宝或者是移动电源的放电端口用的都是USB端口，而USB端口能通过的最大电流不能超过2.0A，所以总功率只有10W，用这种充电宝无法驱大功率的家电，具体地，充电宝内部有个电路板，板上有个电阻，当电流过大时电阻上的压降会很高，当检测到电阻上的电压超过预定时充电宝就会不供电给该端口，例如，直流风扇最高功率是36瓦，不摇头时的功率是32瓦，若使用充电宝为该直流风扇充电，则会出现过流保护的情况，也即，充电宝无法驱动大功率负载。

针对上述充电宝不能驱动大功率负载的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种电器的电源电路和电器，以至少解决充电宝不能驱动大功率负载的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电器的电源电路，该电源电路包括：移动电源，用于输出第一直流电；升压电路，与移动电源连接，用于将第一直流电的第一电压升压至第二电压，其中，第二电压为电器的负载的工作电压；电器的负载，与升压电路连接，用于在第二电压的驱动下工作。

进一步地，电源电路还包括：市电输入电路，用于接入市电，并将市电转换为第二直流电之后，将第二直流电输入电器的负载；负载在第二直流电和/或具有第二电压的第一直流电的驱动下工作。

进一步地，市电输入电路包括交直流转换器，交直流转换器包括第一接线端口和第二接线端口，其中，第一接线端口接入市电的交流火线，第二接线端口接入市电的交流零线，交直流转换器用于将市电转换为第二直流电；交直流转换器还包括：第三接线端口和第四接线端口，第三接线端口接入负载的正极连接线，第四接线端口接入负载的负极连接线，其中，正极连接线与负载的正极连接，负极连接线与负载的负极连接。

进一步地，正极连接线上设置有二极管，二极管的正极与第三接线端口连接，二极管的负极与负载的正极连接。

进一步地，电源电路还包括：降压电路，正极输入端与正极连接线连接，正极输出端与负载的正极连接，负极输入端与负极连接线连接，负极输出端与负载的负极连接。

进一步地，移动电源包括多个并联连接的供电端口，升压电路包括：第一电阻，第二端与每个供电端口的正极连接；升压芯片包括：使能端、负极输入端、正极输出端和负极输出端，使能端与第一电阻的第二端连接，负极输入端与每个供电端口的负极连接，正极输出端接入负载的正极连接线，负极输出端接入负载的负极连接线。

进一步地，移动电源包括多个并联连接的供电端口，升压电路包括：第二电阻，第一端与正极连接线连接；三极管，基极与第二电阻的第二端连接，发射极接地，集电极与第一电阻的第二端连接。

进一步地，升压电路还包括：升压芯片包括：高端输出端、低端输出端和接地端，接地端与负极连接线连接；升压电路还包括：电感、第一双极型晶体管和第二双极型晶体管，其中，电感的第一端与移动电源的正极连接；第一双极型晶体管的栅极与低端输出端连接，第一双极型晶体管的源极接地，第一双极型晶体管的漏极与电感的第二端连接；第二双极型晶体管的栅极与高端输出端连接，第二双极型晶体管的源极与电感的第二端连接，第二双极型晶体管的漏极与正极连接线连接。

进一步地，电源电路还包括：分压电路；降压电路，通过分压电路接入正极连接线和负极连接线，降压电路的正极输出端与负载的正极连接，降压电路的负极输出端与负载的负极连接。

进一步地，分压电路包括：第三电阻，第一端连接在正极连接线上；第四电阻，第一端与第三电阻的第二端连接于节点，第二端连接在负极连接线上；节点与降压电路的保护点连接。

进一步地，所述移动电源的充电端口的正极与所述降压电路的正极输出端连接，所述移动电源的充电端口的负极与所述降压电路的负极输出端连接。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电器，该电器包括上述任意一种的电器的电源电路。

在本发明实施例中，电器的电源电路包括移动电源、升压电路和负载，通过移动电源，用于输出第一直流电；升压电路，与移动电源连接，用于将第一直流电的第一电压升压至第二电压，其中，第二电压为电器的负载的工作电压；电器的负载，与升压电路连接，用于在第二电压的驱动下工作。在上述实施例中，移动电源的输出电压(如上述的第一电压)经过升压电路升压至负载电压，从而可以使得移动电源的输出电压可以驱动大功率的负载，解决了现有技术中充电宝不能驱动大功率负载的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种电器的充电方案的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的电器的电源电路的示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种可选的电器的电源电路的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的升压电路的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的升压芯片引脚的驱动波形的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图2是根据本发明实施例的电器的电源电路，如图2和图3所示，该电源电路包括：移动电源21，用于输出第一直流电；升压电路23，与移动电源连接，用于将第一直流电的第一电压升压至第二电压，其中，第二电压为电器的负载的工作电压；电器的负载25，与升压电路连接，用于在第二电压的驱动下工作。

通过本发明的上述实施例，电器的电源电路包括移动电源、升压电路和负载，通过移动电源，用于输出第一直流电；升压电路，与移动电源连接，用于将第一直流电的第一电压升压至第二电压，其中，第二电压为电器的负载的工作电压；电器的负载，与升压电路连接，用于在第二电压的驱动下工作。在上述实施例中，移动电源的输出电压(如上述的第一电压)经过升压电路升压至负载电压，从而可以使得移动电源的输出电压可以驱动大功率的负载，解决了现有技术中充电宝不能驱动大功率负载的技术问题。

上述实施例中的移动电源可以为充电宝，移动电源输出的第一直流电的电压为5V。上述实施例中的负载可以为电器的控制芯片。

根据上述实施例，电源电路还包括：如图3所示的市电输入电路31，用于接入市电，并将市电转换为第二直流电之后，将第二直流电输入电器的负载；负载在第二直流电和/或具有第二电压的第一直流电的驱动下工作。在利用市电供电时，电器的负载还可以包括移动电源，也即，在利用市电供电时可以利用市电对移动电源进行充电。

通过本发明的上述实施例，可以利用移动电源和/或市电对负载进行驱动，实现了双电源控制。

具体地，市电输入电路包括交直流转换器，交直流转换器301包括第一接线端口和第二接线端口，其中，第一接线端口接入市电的交流火线ACL，第二接线端口接入市电的交流零线ACN，交直流转换器用于将市电转换为第二直流电；交直流转换器还包括：第三接线端口和第四接线端口，第三接线端口接入负载的正极连接线，第四接线端口接入负载的负极连接线，其中，正极连接线与负载的正极连接，负极连接线与负载的负极连接。

该交直流转换器可以为AC(交流)转DC(直流)的模块。

进一步地，正极连接线上设置有二极管D1，二极管的正极与第三接线端口连接，二极管的负极与负载的正极连接。

进一步地，电源电路还包括：如图3所示的降压电路33，正极输入端与正极连接线连接，正极输出端与负载的正极连接，负极输入端与负极连接线连接，负极输出端与负载的负极连接。该降压电路可以通过降压芯片实现，该降压芯片331可以为LM14006。

在上述实施例中，在只有市电供电的情况下，当市电220V接入时，经AD转DC模块，输出+24V和GND，再通过降压电路将24V将为+5V，输出+5V和GND给主控芯片(即上述的控制芯片，该主控芯片的工作电压为5V)。上述的降压电路中的降压芯片可以通过DC转DC模块实现。

图3中的+24V和GND是输出至正极连接线和负极连接线的电压，此处的电压值不固定，也可以是+12V或者其他值。

根据本发明的上述实施例，移动电源包括多个并联连接的供电端口，升压电路包括：第一电阻R1，第二端与每个供电端口的正极连接；升压芯片231包括：使能端ULOP、负极输入端、正极输出端和负极输出端，使能端与第一电阻的第二端连接，负极输入端与每个供电端口的负极连接，正极输出端接入负载的正极连接线，负极输出端接入负载的负极连接线。

上述的供电端口可以为USB端口，多个USB端口是并联的关系，所以每一个USB端口所输出的电流时彼此不关联的。

例如，每个USB端口的输出电压可以为正5V，如果负载需要5V的电压，则可以利用一个USB端口的电压驱动负载，如果负载需要10V的电压，则可以利用两个USB端口的电压驱动负载，如果负载需要15V的电压，则可以利用三个USB端口的电压驱动负载，依次类推。在图3中示出的示例中，供电端口可以为三个USB端口，分别为USB1、USB2和USB3。又如，如果一个负载是30W，则总共需要的电流时30W/5V＝6A，而每一个USB口只能提供2A，那么需要接三个USB口就可以了。

需要说明的是，移动电源包括多个并联连接的供电端口，升压电路包括：第二电阻R2，第一端与正极连接线连接；三极管Q1，基极与第二电阻的第二端连接，发射极接地，集电极与第一电阻的第二端连接。

如图4所示的示例中升压电路还包括：升压芯片231包括：高端输出端HO、低端输出端LO和接地端GND，接地端与负极连接线连接；升压电路还包括：电感L、第一双极型晶体管和第二双极型晶体管，其中，电感的第一端与移动电源的正极41连接；第一双极型晶体管的栅极与低端输出端连接，第一双极型晶体管M1的源极接地，第一双极型晶体管的漏极与电感的第二端连接；第二双极型晶体管M2的栅极与高端输出端连接，第二双极型晶体管的源极与电感的第二端连接，第二双极型晶体管的漏极与正极连接线连接。

上述实施例中的升压芯片可以为LM5122。

在该示例中，通过开关电源的原理实现升压，其中，图4中的第一双极型晶体管M1和第二双极型晶体管M2实现开关管的功能，电感L1是储能用的。上述示例中的控制方式为：由升压芯片231的LO脚开通mos管M1，电流经过L1和M1到地线，电感积蓄能量。然后由HO脚开通mos管M2，电源给负载供电，同时电感L1也给负载供电，因此负载电压为电源电压加上电感L1上的电压。

如图5所示，上述实施例中的LO脚和HO脚可以采用图5所示的驱动波形，利用该驱动波形驱动第一双极型晶体管M1和第二双极型晶体管M2形成开关波形。

进一步地，电源电路还包括：分压电路；降压电路，通过分压电路接入正极连接线和负极连接线，降压电路的正极输出端与负载的正极连接，降压电路的负极输出端与负载的负极连接。降压电路可以通过降压芯片331实现，该降压芯片可以为LM14006。

具体地，分压电路包括：第三电阻R3，第一端连接在正极连接线上；第四电阻R4，第一端与第三电阻的第二端连接于节点A，第二端连接在负极连接线上；节点与降压电路的保护点B连接。

根据本发明的上述实施例，所述移动电源的充电端口的正极与所述降压电路的正极输出端连接，所述移动电源的充电端口的负极与所述降压电路的负极输出端连接。

在上述实施例中，在只有充电宝供电的情况下，电路中没有市电，第二电阻R2上端与二极管D1的连接处无任何电压，充电宝上的3个USB端口视情况选择接不接入，如果负载的功率不超过10W则只接一个，每增加10W则多接入一个USB接口。

当充电宝接入电路时，第一电阻R1的一端接各个USB口的+5V，另一端接升压芯片的使能端(在该示例中升压芯片可以使用LM5122，使能端为ULOP)，使能端使能后，升压芯片开始工作，将充电宝输出直流电的+5V电压升压至负载所需要的电压，以给负载供电。随时间的推移，移动电源中的蓄电池内所含的电量逐渐下降，此时经过升压芯片后的电压较开始有所下降，与此同时第三电阻R3和第四电阻R4组成的分压电路提供给降压芯片的保护点B点的分压电压也会下降，当下降到一定的限制后降压芯片将停止工作。此时主控芯片没有电，整机将停止工作。

在上述实施例中，当市电和充电宝同时供电时，市电输入电路将产生+24V电压，则第二电阻R2将获得+24V电压，三极管Q1将被开通，使得升压电路的使能端接地，此时升压电路将不工作。升压电路不工作时，用户可以把充电宝或者移动电源拿下来去别的地方充电，也可以将充电宝的充电线接入到降压模块C的充电端口，由市电经过降压后的电压来充电。

需要说明的是，上述实施例中的交直流转换器可以通过开关电源或者变压器实现。

通过上述实施例，充电宝的5V电压，经升压电路升压至负载电压，从而可以利用充电宝驱动大功率用电器，并且该充电宝上设置多个并联连接的供电端口，从而解决单一USB口不能提供足够电流的问题，而开放多个USB口来提供电流。另外，在上述实施例中充电宝可以随意取出，方便消费者使用，可以随意跟换充电宝。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电器，该电器包括上述任意一种的电器的电源电路。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。