一种充电指示电路及电动牙刷的制作方法

1.本技术涉及电子器件技术领域，具体而言，涉及一种充电指示电路及电动牙刷。


背景技术：

2.目前，手持式可充电产品越来越多，充电电路方式多样，充电指示电路也有很多种，充电过程电量状态指示，灯效显示，大多使用多颗led(light-emitting diode，发光二极管)组合指示，同时模式指示灯与电量指示灯复用。电池多使用锂电池，充完电后不进行娟流充电。
3.在现有的充电系统中，锂电充电一般都是采用4056充电芯片，此类专用充电管理ic(integrated circuit，集成电路)芯片进行充电管理，充电过程先恒流充电至电池最大充电电压，接着再恒压充电至截止电流，电池充满电后不再进行娟流充电。此时一般使用4056充电单独控制指示功能，led由外部充电电源供电，电池不对显示电路供电，电池随时取下都是满电状态。如电量指示与产品模式指示灯共用，一般由单片机控制模式灯，电量指示灯由电池端供电，电池充满电后，充电ic充电截止、并不再给电池充电，未拔下充电线时，指示灯常亮会一直消耗电池电量，特别是指示灯较多，长时间也会消耗电池不少电量。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种充电指示电路及电动牙刷，可以实现充电指示在外部供电与电池供电之间自动切换的技术效果。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种充电指示电路，包括二极管组件和指示灯组件；
6.所述二极管组件包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的阳极与电池连接，所述第二二极管的阳极与外部电源连接；
7.所述指示灯组件包括至少一个指示灯，所述指示灯的一端分别与所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极连接，所述指示灯的另一端与控制芯片连接。
8.在上述实现过程中，第一二极管的阴极和第二二极管的阴极接在一起，第一二极管的阳极与电池连接，第二二极管的阳极与外部电源连接，通过第一二极管、第二二极管一起为指示灯组件供电，利用二极管单向导电的开关作用，使两路供电可以以外部供电为优先原则自由切换；充电时，指示灯组件由外部电源供电，不充电时，指示灯组件由电池供电；从而，指示灯组件在充电指示灯及模式指示灯复用的情况下，使充满电后指示灯组件不再消耗电池的电量，而是由外部电源供电，而不充电时，指示灯消耗的是电池电量，以克服现有技术中由于充满电后指示灯常亮消耗电池电量的问题；因此，该充电指示电路可以实现充电指示在外部供电与电池供电之间自动切换的技术效果。
9.进一步地，所述指示灯组件还包括至少一个限流电阻，所述限流电阻与所述指示灯串联，所述限流电阻的数量与所述指示灯的数量对应。
10.在上述实现过程中，通过限流电阻限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏
所串联的元器件，提高充电指示电路的安全性。
11.进一步地，所述指示灯为发光二极管。
12.进一步地，所述第一二极管为肖特基二极管。
13.进一步地，所述第二二极管为整流二极管。
14.第二方面，本技术实施例提供了一种电动牙刷，所述电动牙刷包括如第一方面任一项所述的充电指示电路。
15.进一步地，所述电动牙刷还包括充电管理芯片，所述充电管理芯片与所述电池连接。
16.进一步地，所述电动牙刷还包括控制芯片，所述控制芯片分别与所述充电管理芯片、所述电池连接。
17.进一步地，所述电动牙刷还包括电机和电机驱动电路，所述控制芯片分别与所述电机、所述电机驱动电路连接。
18.进一步地，所述电动牙刷还包括电池保护芯片，所述电池保护芯片与所述电池连接。
19.本技术公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本技术公开的上述技术即可得知。
20.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本技术实施例提供的充电指示电路的电路示意图；
23.图2为本技术实施例提供的充电管理芯片的电路示意图；
24.图3为本技术实施例提供的控制芯片的电路示意图；
25.图4为本技术实施例提供的电机驱动电路及电机的示意图；
26.图5为本技术实施例提供的外部电源输入侦测电路的示意图；
27.图6为本技术实施例提供的电池保护芯片的电路示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.本技术实施例提供了一种充电指示电路及电动牙刷，可以应用于充电指示或模式指示中；该充电指示电路中第一二极管的阴极和第二二极管的阴极接在一起，第一二极管的阳极与电池连接，第二二极管的阳极与外部电源连接，通过第一二极管、第二二极管一起
为指示灯组件供电，利用二极管单向导电的开关作用，使两路供电可以以外部供电为优先原则自由切换；充电时，指示灯组件由外部电源供电，不充电时，指示灯组件由电池供电；从而，指示灯组件在充电指示灯及模式指示灯复用的情况下，使充满电后指示灯组件不再消耗电池的电量，而是由外部电源供电，而不充电时，指示灯消耗的是电池电量，以克服现有技术中由于充满电后指示灯常亮消耗电池电量的问题；因此，该充电指示电路可以实现充电指示在外部供电与电池供电之间自动切换的技术效果。
31.请参见图1，图1为本技术实施例提供的充电指示电路的电路示意图，该充电指示电路包括二极管组件100和指示灯组件200。
32.示例性地，二极管组件100包括第一二极管d6和第二二极管d9，第一二极管d6的阳极与电池vbat连接，第二二极管d9的阳极与外部电源连接。
33.示例性地，在图1所示的充电指示电路中，外部电源的电压为+5v；应理解，此处仅作为示例而非限定，外部电源的电压也可以是其他数值。
34.示例性地，指示灯组件200包括至少一个指示灯，指示灯的一端分别与第一二极管的阴极、第二二极管的阴极连接，指示灯的另一端与控制芯片连接。
35.示例性地，在图1所示的充电指示电路中，指示灯组件200中以发光二极管d1至d5作为指示灯；每个发光二极管的连接方式类似，一端分别与第一二极管的阴极、第二二极管的阴极连接，另一端与控制芯片连接；其中的区别在于，发光二极管d1至d5与控制芯片连接的端口各不相同，通过控制芯片的不同端口可分别控制发光二极管d1至d5的指示模式。
36.在一些实施场景中，第一二极管d6的阴极和第二二极管d9的阴极接在一起，第一二极管d6的阳极与电池连接，第二二极管d9的阳极与外部电源连接，通过第一二极管d6、第二二极管d9一起为指示灯组件200供电，利用二极管单向导电的开关作用，使两路供电可以以外部供电为优先原则自由切换；充电时，指示灯组件200由外部电源供电，不充电时，指示灯组件200由电池供电；从而，指示灯组件200在充电指示灯及模式指示灯复用的情况下，使充满电后指示灯组件200不再消耗电池的电量，而是由外部电源供电，而不充电时，指示灯组件200消耗的是电池电量，以克服现有技术中由于充满电后指示灯常亮消耗电池电量的问题；因此，该充电指示电路可以实现充电指示在外部供电与电池供电之间自动切换的技术效果。
37.在一些实施方式中，指示灯组件200还包括至少一个限流电阻，限流电阻与指示灯串联，限流电阻的数量与指示灯的数量对应。
38.示例性地，通过限流电阻限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件，提高充电指示电路的安全性。
39.示例性地，如图1所示，限流电阻r1、r2、r3、r12、r13分别串联在发光二极管d1至d5所在的支路，限制发光二极管所在支路电流的大小。
40.示例性地，指示灯为发光二极管。
41.示例性地，发光二极管，简称为led，是一种常用的发光器件，通过电子与空穴复合释放能量发光，它在照明领域应用广泛。发光二极管可高效地将电能转化为光能，在现代社会具有广泛的用途，如照明、平板显示、医疗器件等。
42.示例性地，第一二极管d6为肖特基二极管。
43.示例性地，肖特基二极管即肖特基势垒二极管(schottky barrier diode,sbd)；
肖特基二极管不是利用p型半导体与n型半导体接触形成pn结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的；因此，肖特基二极管也称为金属－半导体(接触)二极管或表面势垒二极管，是一种热载流子二极管。
44.示例性地，第二二极管d9为整流二极管。
45.示例性地，整流二极管是一种将交流电能转变为直流电能的半导体器件；通常它包含一个pn结，有正极和负极两个端子；二极管最重要的特性就是单方向导电性；在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。
46.在一些实施场景中，第一二极管d6为常用管压降为0.2v左右的肖特基二极管如1n5819，第二二极管d9为常用管压降为0.7v左右的整流二极管1n4148；本技术实施例提供的电池为锂电池，外部电源的电压为+5v。
47.示例性地，锂电池充满截止电压一般为4.2v，即电池充满电状态也为4.2v左右，外部输入充电电压一般为5v，当接上外部电源充电时，外部电源经过第二二极管d9也可分别对限流电阻、发光二极管进行供电，外部电源5v经第二二极管d9后，电压下降0.7v(降为4.3v)，而电池电压4.2v经第一二极管d6后，电压只下降0.2v(降为4.0v)，由于外部输入电压经二极管后电压为4.3v大于电池电压经二极管后电压4.0v，所以指示灯组件200主要由外部电源+5v提供，由于第一二极管d6的单向导电能力，此时外部电源不会经第二二极管d9后、再经第一二极管d6反向对电池充电；但不充电时，外部电源+5v电源撤消，充电指示电路主要由电池经第一二极管d6供电，可完成正常的模式指示。
48.示例性地，利用第一二极管d6、第二二极管d9两种不同类型的二极管压降，对指示灯组件200供电的电压一致，从而保持两路电源供电时指示灯组件200的亮度一致。
49.示例性地，本技术实施例提供了一种电动牙刷，电动牙刷包括如图1所示的充电指示电路。
50.请参见图2，图2为本技术实施例提供的充电管理芯片的电路示意图。
51.示例性地，电动牙刷还包括充电管理芯片，充电管理芯片与电池连接。
52.示例性地，充电管理芯片的型号可以是tp4055，需要注意的是，充电管理芯片的信号仅作为示例而非限定，充电管理芯片也可以采用其他型号；如图2所示，充电管理芯片的端口ch_state是充电状态指示端，可以连接控制芯片的端口ch_state；此外，充电管理芯片的引脚3连接电池vbat的正极，充电管理芯片的引脚4连接外部电源(+5v)。
53.请参见图3，图3为本技术实施例提供的控制芯片的电路示意图。
54.示例性地，电动牙刷还包括控制芯片，控制芯片分别与充电管理芯片、电池连接。
55.示例性地，控制芯片的型号可以是ht66f004，需要注意的是，控制芯片的信号仅作为示例而非限定，控制芯片也可以采用其他型号；如图3所示，控制芯片的端口ch_state连接充电管理芯片，控制芯片的端口motor_out连接电机驱动电路，控制芯片的端口ch_input连接外部电源接入侦测电路，即ch_input连接为外部电源输入端，当外部电源接入时，电动牙刷进入充电状态，外部电源未接入时，进入待机状态；控制芯片的端口led1至led5分别连接指示灯组件200的各个发光二极管，控制芯片的端口sw连接电动牙刷的按键，控制芯片的引脚16连接电池vbat的正极。
56.请参见图4和图5，图4为本技术实施例提供的电机驱动电路及电机的示意图，图5为本技术实施例提供的外部电源输入侦测电路的示意图。
57.示例性地，电动牙刷还包括电机和电机驱动电路，控制芯片分别与电机、电机驱动电路连接。
58.示例性地，如图5所示的外部电源输入侦测电路，当外部电压接入时，该外部电源输接入侦测电路通过ch_input给控制芯片一个信号。
59.请参见图6，图6为本技术实施例提供的电池保护芯片的电路示意图。
60.示例性地，电动牙刷还包括电池保护芯片，电池保护芯片与电池连接。
61.示例性地，电池保护芯片的型号可以是dw02a，需要注意的是，电池保护芯片的信号仅作为示例而非限定，电池保护芯片也可以采用其他型号；电池保护芯片的引脚3连接电池vbat的正极，电池保护芯片的引脚1连接电池vbat的负极，可以实现对电池的过电压充电保护、过电压放电保护、过电流放电保护等保护功能。
62.示例性地，本技术实施例提供的一种电动牙刷，包括充电管理芯片，用于对电动牙刷的电池进行充电管理；控制芯片，用于控制电动牙刷的马达驱动、电动牙刷的状态指示驱动、响应用户的按键输入指令及电池电压的采样；电机驱动电路，用于放大控制芯片输出的马达驱动信号，驱动电机。指示灯组件，用于电动牙刷工作时显示选择模式，以及充电状态时显示电池电量。当电动牙刷为工作模式时，指示灯组件的电源由锂电池提供，由电池正极vbat+经第一二极管d6、再经限流电阻及与其相连的发光二极管、再经过控制芯片的io接口接地，可对指示灯组件的接通点亮进行控制。
63.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
64.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
65.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
66.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。