Usb设备充电控制电路的制作方法
Usb设备充电控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种USB设备充电控制电路，包括:电池组，用于提供电源；DC/DC降压模块，产生充电所需的功率电源，其输入端连接所述电池组，输出端连接至使能产生模块的输入端，使能控制端连接所述使能产生模块的输出端；启动电压产生模块，输出端输出启动电压至所述使能产生模块的输入端和所述DC/DC降压模块的输出端；使能产生模块，产生控制所述DC/DC降压模块的使能控制信号，其输入端连接所述启动电压产生模块的输出端和所述DC/DC降压模块的输出端，检测端连接负载，通过本实用新型，可以在待机状态下减小对电池电量的损耗，延长电池的使用时间。
【专利说明】USB设备充电控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种USB设备充电控制电路，特别是涉及一种可以使电路在待机状态下的静态电流处于微安级别的USB设备充电控制电路。
【背景技术】
[0002]随着USB设备的普及，USB接口作为手机等小电器充电以及供电也已受到广泛应用。在很多情况下这种电路主要由电瓶或电池进行供电，然后由DC/DC降压电路转换成USB的5V进行输出，而这种降压电路普遍存在静态电流过大的问题，有几毫安甚至几十毫安。这样就会在待机状态下对电瓶产生放电，增加了功耗，时间一长，就会减少电瓶的使用时间甚至将电池中的电量耗尽。
[0003]当前也有各种方法控制USB的待机功耗，其中最常见的方法是增加一个电源开关，在使用对USB设备充电及供电时，将开关打开，使DC/DC降压电路工作。但这种情况下，当USB设备去除后，用户在不关闭电源开关的情况下，DC/DC降压电路依旧工作，如果用户长期忘记关掉电源开关，时间一长，依旧会减少电瓶的使用时间甚至将电池中的电量耗尽。
实用新型内容
[0004]为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种USB设备充电控制电路，其可以在待机状态下减小对电池电量的损耗，延长电池的使用时间。
[0005]为达上述及其它目的，本实用新型提出一种USB设备充电控制电路，包括:
[0006]电池组，用于提供电源，与DC/DC降压模块及启动电压产生模块连接；
[0007]DC/DC降压模块，将从所述电池组获得的电源转换为充电所需的功率电源，其输入端连接所述电池组，输出端连接至使能产生模块的输入端，其使能控制端连接所述使能产生模块的输出端；
[0008]启动电压产生模块，产生启动使能产生模块所需电源电压，其输出端输出启动电压，连接至所述使能产生模块的输入端和所述DC/DC降压模块的输出端；
[0009]使能产生模块，产生控制所述DC/DC降压模块的使能控制信号，其输入端连接所述启动电压产生模块的输出端和所述DC/DC降压模块的输出端，其输出端连接至所述DC/DC降压模块的使能控制端EN,其检测端连接负载。
[0010]进一步地，所述启动电压产生模块包含一电阻、第一三极管和稳压二极管，所述电阻跨接于所述第一三极管的集电极和基极间，所述稳压二极管阴极接所述第一三极管的基极，电源由所述第一三极管的集电极输入，启动电压由所述第一三极管的发射极输出。
[0011]进一步地,所述第一三极管为NPN三极管。
[0012]进一步地，所述使能产生模块包含一二极管与第二三极管，所述二极管跨接于所述第二三极管的发射极和基极间，所述使能控制信号由所述第二三极管的集电极输出，其电源由所述启动电压产生模块提供，其检测端是负载。
[0013]进一步地,所述第二三极管为PNP三极管。[0014]进一步地，所述二极管为硅二极管。
[0015]与现有技术相比，本实用新型一种USB设备充电控制电路通过利用使能产生模块控制DC/DC降压模块的使能控制端，使DC/DC降压模块在输出端无负载时处于停止工作状态，而在输出端有负载时处于正常工作状态，实现了在待机状态下减小对电池电量的损耗的目的，延长了电池的使用时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种USB设备充电控制电路之较佳实施例的电路示意图。【具体实施方式】
[0017]以下通过特定的具体实例并结合【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
[0018]图1为本实用新型一种USB设备充电控制电路之较佳实施例的电路示意图。如图1所示，本实用新型一种USB设备充电控制电路，包括:电池组10、DC/DC降压模块11、启动电压产生模块12以及使能产生模块13。
[0019]其中电池组10用于提供电源Vbat，其与DC/DC降压模块11及启动电压产生模块12连接；DC/DC降压模块11将从电池组10获得的电源转换为充电所需功率电源，例如将从电池组10获得的电源转换成USB的5V进行输出，其输入端连接电池组10，输出端连接至使能产生模块13之输入端，其使能控制端连接使能产生模块13之输出端；启动电压产生模块12用于产生启动使能产生模块13所需电源电压，其输入端连接电池组10输出，输出端输出启动电压，连接至使能产生模块13的输入端和DC/DC降压模块11的输出端，在本实用新型较佳实施例中，启动电压产生模块12包含一电阻Rl、NPN三极管Tl (第一三极管)和稳压二极管Zl，电阻Rl跨接于NPN三极管Tl之集电极和基极间，稳压二极管Zl阴极接NPN三极管Tl之基极，电源由NPN三极管Tl之集电极输入，启动电压由NPN三极管Tl之发射极输出，电阻Rl、NPN三极管Tl和稳压二极管Zl组成基本共基极放大器，当然，使用NMOS管组成共栅放大器也可实现输出稳定的启动电压，本实用新型不以此为限。
[0020]使能产生模块13用于产生控制DC/DC降压模块11的使能控制信号，其输入端连接启动电压产生模块之输出端和DC/DC降压模块11之输出端，其输出端连接至DC/DC降压模块11的使能控制端EN，其检测端连接负载RL(如充电电池)。在本实用新型较佳实施例中，使能产生模块13包含二极管Dl (本实用新型中为硅二极管)和PNP三极管T2 (第二三极管)，二极管Dl跨接于PNP三极管T2之发射极和基极间，使能控制信号由PNP三极管T2之集电极输出，其电源由启动电压产生模块12提供，其检测端是负载RL (充电电池)，当负载RL有电流流过时，二极管Dl导通，其导通电压01.4V) —般高于三极管be结电压(0.7V)，故PNP三极管T2饱和导通，从而PNP三极管T2之集电极即使能输出端有高电平使能控制信号输出，此高电平使能控制信号控制DC/DC降压电路11正常输出功率电源，反之RL无电流时，PNP三极管T2截止，PNP三极管T2之集电极即使能输出端无高电平使能控制信号输出，从而DC/DC降压模块11处于关闭状态，不产生电流消耗电池电能。需说明的是，若DC/DC降压模块11需要低电平控制信号启动，则简单增加反相器可以实现，在此不予赘述。
[0021]以下将配合图1之具体实施例来说明本实用新型的工作原理:
[0022]当在输出端无USB设备(无负载RL)的情况下，三极管T2不工作，三极管T2的集电极(C)无输出电压，因此DC/DC降压模块的使能控制端EN处于低电压，这样整个降压模块就会处于停止工作状态，降压模块的待机功耗就降到了最低；输出端检测USB设备的电压是由三极管Tl，电阻R1，稳压管Zl以及二极管Dl组成的降压电路产生，而这个降压电路输出电流小，待机功耗极低，静态电流可以控制在微安级别。这样就实现了充电电路在无负载情况下降低静态电流的效果；
[0023]当在输出端接入USB设备的情况下，由于三极管T2的工作，三极管T2的集电极(C)就会输出高电压，给DC/DC降压模块的使能控制端EN提供了使DC/DC降压模块开始工作的能量，这样就给输出端的USB设备提供了充电及供电电压。这样DC/DC降压模块就处于了正常工作状态。
[0024]可见，本实用新型一种USB设备充电控制电路通过利用使能产生模块控制DC/DC降压模块的使能控制端，使DC/DC降压模块在输出端无负载时处于停止工作状态，而在输出端有负载时处于正常工作状态，实现了在待机状态下减小对电池电量的损耗的目的，延长了电池的使用时间。
[0025]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
【权利要求】
1.一种USB设备充电控制电路，包括: 电池组，用于提供电源，与DC/DC降压模块及启动电压产生模块连接； DC/DC降压模块，将从所述电池组获得的电源转换为充电所需的功率电源，其输入端连接所述电池组，输出端连接至使能产生模块的输入端，其使能控制端连接所述使能产生模块的输出端； 启动电压产生模块，产生启动使能产生模块所需电源电压，其输出端输出启动电压，连接至所述使能产生模块的输入端和所述DC/DC降压模块的输出端； 使能产生模块，产生控制所述DC/DC降压模块的使能控制信号，其输入端连接所述启动电压产生模块的输出端和所述DC/DC降压模块的输出端，其输出端连接至所述DC/DC降压模块的使能控制端EN,其检测端连接负载。
2.如权利要求1所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述启动电压产生模块包含一电阻、第一三极管和稳压二极管，所述电阻跨接于所述第一三极管的集电极和基极间，所述稳压二极管阴极接所述第一三极管的基极，电源由所述第一三极管的集电极输入，启动电压由所述第一三极管的发射极输出。
3.如权利要求2所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述第一三极管为NPN三极管。
4.如权利要求1所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述使能产生模块包含一二极管与第二三极管，所述二极管跨接于所述第二三极管的发射极和基极间，所述使能控制信号由所述第二三极管的集电极输出，其电源由所述启动电压产生模块提供，其检测端是负载。
5.如权利要求4所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述第二三极管为PNP三极管。
6.如权利要求1所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述二极管为硅二极管。
【文档编号】H02J7/00GK203787979SQ201320776469
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】郑成东, 张郑东 申请人:郑成东, 张郑东
【专利摘要】本实用新型公开了一种USB设备充电控制电路，包括:电池组，用于提供电源；DC/DC降压模块，产生充电所需的功率电源，其输入端连接所述电池组，输出端连接至使能产生模块的输入端，使能控制端连接所述使能产生模块的输出端；启动电压产生模块，输出端输出启动电压至所述使能产生模块的输入端和所述DC/DC降压模块的输出端；使能产生模块，产生控制所述DC/DC降压模块的使能控制信号，其输入端连接所述启动电压产生模块的输出端和所述DC/DC降压模块的输出端，检测端连接负载，通过本实用新型，可以在待机状态下减小对电池电量的损耗，延长电池的使用时间。
【专利说明】USB设备充电控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种USB设备充电控制电路，特别是涉及一种可以使电路在待机状态下的静态电流处于微安级别的USB设备充电控制电路。
【背景技术】
[0002]随着USB设备的普及，USB接口作为手机等小电器充电以及供电也已受到广泛应用。在很多情况下这种电路主要由电瓶或电池进行供电，然后由DC/DC降压电路转换成USB的5V进行输出，而这种降压电路普遍存在静态电流过大的问题，有几毫安甚至几十毫安。这样就会在待机状态下对电瓶产生放电，增加了功耗，时间一长，就会减少电瓶的使用时间甚至将电池中的电量耗尽。
[0003]当前也有各种方法控制USB的待机功耗，其中最常见的方法是增加一个电源开关，在使用对USB设备充电及供电时，将开关打开，使DC/DC降压电路工作。但这种情况下，当USB设备去除后，用户在不关闭电源开关的情况下，DC/DC降压电路依旧工作，如果用户长期忘记关掉电源开关，时间一长，依旧会减少电瓶的使用时间甚至将电池中的电量耗尽。
实用新型内容
[0004]为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型之目的在于提供一种USB设备充电控制电路，其可以在待机状态下减小对电池电量的损耗，延长电池的使用时间。
[0005]为达上述及其它目的，本实用新型提出一种USB设备充电控制电路，包括:
[0006]电池组，用于提供电源，与DC/DC降压模块及启动电压产生模块连接；
[0007]DC/DC降压模块，将从所述电池组获得的电源转换为充电所需的功率电源，其输入端连接所述电池组，输出端连接至使能产生模块的输入端，其使能控制端连接所述使能产生模块的输出端；
[0008]启动电压产生模块，产生启动使能产生模块所需电源电压，其输出端输出启动电压，连接至所述使能产生模块的输入端和所述DC/DC降压模块的输出端；
[0009]使能产生模块，产生控制所述DC/DC降压模块的使能控制信号，其输入端连接所述启动电压产生模块的输出端和所述DC/DC降压模块的输出端，其输出端连接至所述DC/DC降压模块的使能控制端EN,其检测端连接负载。
[0010]进一步地，所述启动电压产生模块包含一电阻、第一三极管和稳压二极管，所述电阻跨接于所述第一三极管的集电极和基极间，所述稳压二极管阴极接所述第一三极管的基极，电源由所述第一三极管的集电极输入，启动电压由所述第一三极管的发射极输出。
[0011]进一步地,所述第一三极管为NPN三极管。
[0012]进一步地，所述使能产生模块包含一二极管与第二三极管，所述二极管跨接于所述第二三极管的发射极和基极间，所述使能控制信号由所述第二三极管的集电极输出，其电源由所述启动电压产生模块提供，其检测端是负载。
[0013]进一步地,所述第二三极管为PNP三极管。[0014]进一步地，所述二极管为硅二极管。
[0015]与现有技术相比，本实用新型一种USB设备充电控制电路通过利用使能产生模块控制DC/DC降压模块的使能控制端，使DC/DC降压模块在输出端无负载时处于停止工作状态，而在输出端有负载时处于正常工作状态，实现了在待机状态下减小对电池电量的损耗的目的，延长了电池的使用时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型一种USB设备充电控制电路之较佳实施例的电路示意图。【具体实施方式】
[0017]以下通过特定的具体实例并结合【专利附图】
【附图说明】本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
[0018]图1为本实用新型一种USB设备充电控制电路之较佳实施例的电路示意图。如图1所示，本实用新型一种USB设备充电控制电路，包括:电池组10、DC/DC降压模块11、启动电压产生模块12以及使能产生模块13。
[0019]其中电池组10用于提供电源Vbat，其与DC/DC降压模块11及启动电压产生模块12连接；DC/DC降压模块11将从电池组10获得的电源转换为充电所需功率电源，例如将从电池组10获得的电源转换成USB的5V进行输出，其输入端连接电池组10，输出端连接至使能产生模块13之输入端，其使能控制端连接使能产生模块13之输出端；启动电压产生模块12用于产生启动使能产生模块13所需电源电压，其输入端连接电池组10输出，输出端输出启动电压，连接至使能产生模块13的输入端和DC/DC降压模块11的输出端，在本实用新型较佳实施例中，启动电压产生模块12包含一电阻Rl、NPN三极管Tl (第一三极管)和稳压二极管Zl，电阻Rl跨接于NPN三极管Tl之集电极和基极间，稳压二极管Zl阴极接NPN三极管Tl之基极，电源由NPN三极管Tl之集电极输入，启动电压由NPN三极管Tl之发射极输出，电阻Rl、NPN三极管Tl和稳压二极管Zl组成基本共基极放大器，当然，使用NMOS管组成共栅放大器也可实现输出稳定的启动电压，本实用新型不以此为限。
[0020]使能产生模块13用于产生控制DC/DC降压模块11的使能控制信号，其输入端连接启动电压产生模块之输出端和DC/DC降压模块11之输出端，其输出端连接至DC/DC降压模块11的使能控制端EN，其检测端连接负载RL(如充电电池)。在本实用新型较佳实施例中，使能产生模块13包含二极管Dl (本实用新型中为硅二极管)和PNP三极管T2 (第二三极管)，二极管Dl跨接于PNP三极管T2之发射极和基极间，使能控制信号由PNP三极管T2之集电极输出，其电源由启动电压产生模块12提供，其检测端是负载RL (充电电池)，当负载RL有电流流过时，二极管Dl导通，其导通电压01.4V) —般高于三极管be结电压(0.7V)，故PNP三极管T2饱和导通，从而PNP三极管T2之集电极即使能输出端有高电平使能控制信号输出，此高电平使能控制信号控制DC/DC降压电路11正常输出功率电源，反之RL无电流时，PNP三极管T2截止，PNP三极管T2之集电极即使能输出端无高电平使能控制信号输出，从而DC/DC降压模块11处于关闭状态，不产生电流消耗电池电能。需说明的是，若DC/DC降压模块11需要低电平控制信号启动，则简单增加反相器可以实现，在此不予赘述。
[0021]以下将配合图1之具体实施例来说明本实用新型的工作原理:
[0022]当在输出端无USB设备(无负载RL)的情况下，三极管T2不工作，三极管T2的集电极(C)无输出电压，因此DC/DC降压模块的使能控制端EN处于低电压，这样整个降压模块就会处于停止工作状态，降压模块的待机功耗就降到了最低；输出端检测USB设备的电压是由三极管Tl，电阻R1，稳压管Zl以及二极管Dl组成的降压电路产生，而这个降压电路输出电流小，待机功耗极低，静态电流可以控制在微安级别。这样就实现了充电电路在无负载情况下降低静态电流的效果；
[0023]当在输出端接入USB设备的情况下，由于三极管T2的工作，三极管T2的集电极(C)就会输出高电压，给DC/DC降压模块的使能控制端EN提供了使DC/DC降压模块开始工作的能量，这样就给输出端的USB设备提供了充电及供电电压。这样DC/DC降压模块就处于了正常工作状态。
[0024]可见，本实用新型一种USB设备充电控制电路通过利用使能产生模块控制DC/DC降压模块的使能控制端，使DC/DC降压模块在输出端无负载时处于停止工作状态，而在输出端有负载时处于正常工作状态，实现了在待机状态下减小对电池电量的损耗的目的，延长了电池的使用时间。
[0025]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。
【权利要求】
1.一种USB设备充电控制电路，包括: 电池组，用于提供电源，与DC/DC降压模块及启动电压产生模块连接； DC/DC降压模块，将从所述电池组获得的电源转换为充电所需的功率电源，其输入端连接所述电池组，输出端连接至使能产生模块的输入端，其使能控制端连接所述使能产生模块的输出端； 启动电压产生模块，产生启动使能产生模块所需电源电压，其输出端输出启动电压，连接至所述使能产生模块的输入端和所述DC/DC降压模块的输出端； 使能产生模块，产生控制所述DC/DC降压模块的使能控制信号，其输入端连接所述启动电压产生模块的输出端和所述DC/DC降压模块的输出端，其输出端连接至所述DC/DC降压模块的使能控制端EN,其检测端连接负载。
2.如权利要求1所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述启动电压产生模块包含一电阻、第一三极管和稳压二极管，所述电阻跨接于所述第一三极管的集电极和基极间，所述稳压二极管阴极接所述第一三极管的基极，电源由所述第一三极管的集电极输入，启动电压由所述第一三极管的发射极输出。
3.如权利要求2所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述第一三极管为NPN三极管。
4.如权利要求1所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述使能产生模块包含一二极管与第二三极管，所述二极管跨接于所述第二三极管的发射极和基极间，所述使能控制信号由所述第二三极管的集电极输出，其电源由所述启动电压产生模块提供，其检测端是负载。
5.如权利要求4所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述第二三极管为PNP三极管。
6.如权利要求1所述的一种USB设备充电控制电路，其特征在于:所述二极管为硅二极管。
【文档编号】H02J7/00GK203787979SQ201320776469
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】郑成东, 张郑东 申请人:郑成东, 张郑东
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