一种充电器检测保护电路及充电器的制作方法

本实用新型涉及一种充电器，特别涉及一种充电器检测和保护电路。

背景技术：

目前市面一般有以下几种手机充电器：一是通过交流220VAC转直流5VDC，应用降压电路实现输出电压5V/1A；二是通过直流DC转直流DC，应用降压电路实现5V/1A；三是通过一些4.2V的锂电池应用升压电路实现输出5V/1A，再加上充电器与手机进行一条电缆相连接进行充电。而现在市场上的充电器质量参差不齐，有些劣质充电器可能输出高于5V的电压或大于1A的电流，对手机造成损伤，严重的甚至可能危害使用者的人身安全。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在提供一种充电器检测保护电路，确保输出的电压和电流在安全范围，保证了手机和使用者的安全。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种充电器检测保护电路，该充电器检测保护电路，包含：控制模块、电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块的输入端与充电器的输出端口连接，用于检测所述充电器的输出端口的电压；所述电流检测模块的输入端与所述电压检测模块的输出端连接，用于检测所述充电器的输出端口的电流并将所述电流输出给所述充电端口,所述电流检测模块的输出端接充电端口;所述控制模块分别与所述电压检测模块和所述电流检测模块的检测端连接，用于根据所述电压和电流输出保护信号。

根据本实用新型的充电器检测保护电路，控制模块分别与检测充电器的输出端口的电压的电压检测模块和检测充电器的输出端口的电流的电流检测模块连接，并根据所述电压检测模块和所述电流检测模块检测到的电压和电流，从而输出保护信号，以确保充电器输出的电压和电流在安全范围，保证了手机和使用者的安全。

优选地，所述充电器检测保护电路还包括与所述控制模块连接的指示装置，所述指示装置用于根据所述输出保护信号提示所述充电器工作异常或正常。

优选地，所述指示装置为LED灯或蜂鸣器。

优选地，所述电压检测模块包含串联第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接所述充电器的输出端口，所述第一电阻的另一端接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端接所述电流检测模块的输入端，所述第一电阻的另一端为检测端，与所述控制模块连接。

优选地，所述电流检测模块包括运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻，所述第三电阻的一端为所述电流检测模块的输入端，接所述第二电阻的另一端，所述第三电阻的另一端为所述电流检测模块的输出端，所述第四电阻的一端接在所述运算放大器的正向输入端，所述第五电阻的一端接在所述运算放大器的负向输入端，所述第六电阻接在所述第五电阻和所述运算放大器的输出端之间，所述第四电阻和所述第五电阻的另一端分别接在所述第三电阻的两端，所述运算放大器的输出端连接所述控制模块。

优选地，所述充电器检测保护电路还包括保护模块，所述保护模块接在所述电流检测模块和充电端口之间，且与所述控制模块连接，当所述电流检测模块检测到的电流大于一定阈值时，所述控制模块控制所述保护模块断开。

优选地，所述保护模块包括第七电阻和MOS管，所述第七电阻接在所述MOS管的栅极和源极之间，所述MOS管的源极接所述电流检测模块的输出端，所述MOS管的漏极接所述充电器的输出端口，所述MOS管的栅极接所述控制模块，当所述电流检测模块检测到的电流大于一定阈值时，所述控制模块控制所述MOS管断开。优选地，所述充电器检测保护电路还包括稳压电路，所述稳压电路连接在所述充电器的输出端口和所述控制模块之间，用于为所述控制模块供电，所述稳压电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和三端稳压器，所述三端稳压器的输入端接所述充电器的输出端口，所述三端稳压器的输出端接所述控制模块，所述第一电容和所述第二电容并联地接在所述三端稳压器的输入端和地端之间，所述第三电容和所述第四电容并联地接在所述三端稳压器的输出端和地端之间。

本实用新型还提供了一种充电器，包括上述的充电器检测保护电路。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为充电端口连接示意图；

图2为本实用新型一实施例的充电器检测保护电路的控制原理图；

图3为本实用新型一实施例的充电器检测保护电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面，以手机为例来描述根据本实用新型一实施例提出的一种充电器检测保护电路。

如图1所示，充电器的输出端口10与手机的充电端口12之间通过充电器检测保护电路11连接，充电器对手机充电之前，在不知充电器的输出端口10的电压与电流大小情况下，充电器检测保护电路11先对充电器的输出端口10进行检测，当充电器检测保护电路11指示电压和电流在安全范围时，充电器可以对手机进行充电；当充电器检测保护电路11指示电压和/或电流不在安全范围时，充电器不可以对手机进行充电。

图2是本实用新型一实施例的充电器检测保护电路11的原理图，包含：控制模块101、电压检测模块103和电流检测模块104，所述电压检测模块103的输入端与充电器的输出端口10连接，用于检测所述充电器的输出端口10的电压；所述电流检测模块104的输入端与所述电压检测模块103的输出端连接，用于检测所述充电器的输出端口10的电流并将所述电流输出给所述充电端口12,所述电流检测模块104的输出端接充电端口12;所述控制模块101分别与所述电压检测模块103和所述电流检测模块104的检测端连接，用于根据所述电压和电流输出保护信号。

本实用新型一实施例的充电器检测保护电路，通过将控制模块分别与电压检测模块和电流检测模块连接，并根据所述电压检测模块和所述电流检测模块检测到的电压和电流输出保护信号，以确保充电器输出的电压和电流在安全范围，保证了手机和使用者的安全。

本实施例中，所述控制模块101为一单片机U1，如图3中101所示，包括RC1端口、RC2端口、RC5端口、RA3端口、RA4端口，VDD端口和VSS端口。

如图3所示，本实施例中电压检测模块103包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的一端连接充电器的输出端口10，第一电阻R1的另一端接所述第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端接所述电流检测模块104的输入端，所述第一电阻R1的另一端为检测端接在所述单片机U1的RA3端口。充电器的输出端口10的电压经第一电阻R1后，由RA3端口输入所述单片机U1，单片机U1通过RA3端口采集充电器的输出端口的电压。

如图3所示，本实施例中，电流检测模块104包括：运算放大器U3、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6，所述第三电阻R3的一端为所述电流检测模块104的输入端，接所述第二电阻R2的另一端，所述第三电阻R3的另一端为所述电流检测模块104的输出端，所述第四电阻R4一端接在所述运算放大器U3的正向输入端，所述第五电阻R5一端接在所述运算放大器U3的负向输入端，所述第六电阻R6接在所述第五电阻R5和所述运算放大器U3的输出端之间，所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的另一端分别接在所述第三电阻R3的两端，所述运算放大器输出端连接所述单片机U1的RA4端口。单片机U1通过RA4端口采集充电器的输出端口的电流。

作为本实施例的一优选实施方式，所述充电器检测保护电路11还包括：稳压电路100，所述稳压电路100连接在所述充电器的输出端口10和所述单片机U1的VDD端口之间，用于为单片机U1供电。具体地，所述稳压电路100如图3中100所示，包括：第一电容C1、第二电容C2、三端稳压器U2、第三电容C3、第四电容C4，所述第一电容C1和所述第二电容C2并联地接在三端稳压器U2的输入端和地端之间，所述第三电容C3和所述第四电容C4并联地接在三端稳压器U2的输出端和地端之间，三端稳压器U2的输入端与充电器输出端口10连接，三端稳压器U2的输出端与单片机U1的VDD端口连接。充电器输出端口10的输出电压从充电检测保护电路11的输入端流入，经第一电容C1和第二电容C2滤波后流向三端稳压器U2，从三端稳压器U2输出后经第三电容C3和第四电容C4滤波，输出稳定的电压供所述单片机U1工作。

作为本实施例的另一优选实施方式，所述充电器检测保护电路11还包括：指示装置102，所述指示装置102为LED灯或蜂鸣器。具体地，所述指示装置102如图3中102所示，包括：第八电阻R8、第九电阻R9、绿灯L1、红灯L2，第八电阻R8接在单片机U1的RC1端口和绿灯L1之间，第九电阻R9接在单片机U1的RC2端口和红灯L2之间，所述指示装置102的指示方式为：L1亮绿灯、L2不亮表示可以充电；L1不亮、L2亮红灯表示不能充电。

作为本实施例的又一优选实施方式，所述充电器检测保护电路11还包括：保护模块105，所述保护模块105分别与所述控制模块101和所述电流检测模块104连接，当所述电流检测模块104检测到的电流大于一定阈值时，所述控制模块101控制所述保护模块105断开。具体地，所述保护模块105如图3中105所示，包括第七电阻R7和MOS管T1，所述第七电阻R7接在所述NMOS管T1的栅极和源极之间，所述MOS管T1的源极接所述电流检测模块104的输出端，所述MOS管T1的栅极接所述单片机U1的RC5端口，所述MOS管T1的漏极接手机的充电端口。当所述电流检测模块104检测到的电流小于或等于一定阈值时，则所述单片机RC5端口输出高电平，NMOS管T1导通；否则所述单片机RC5端口输出低电平，NMOS管T1不导通。

下面将结合图3说明本实施例中充电器检测保护电路11的工作原理。

先将充电器接入市电，所述充电器检测保护电路11对充电器的输出端口10进行电压检测。当单片机U1检测到电压不在安全范围内，则所述单片机U1的RC2端口输出低电平，L1灯不亮、L2亮红灯，此时不可对手机进行充电；当所述单片机U1检测到的电压在安全范围内，则所述单片机U1的RC1端口输出低电平，L1亮绿灯、L2灯不亮，此时可将手机充电端口12连接充电器检测保护电路11进行充电电流检测。

如果所述单片机U1检测到充电电流在安全范围内，则所述单片机U1的RC5端口输出高电平， MOS管导通，RC1端口输出低电平，L1亮绿灯、L2灯不亮，表示可以进行充电；如果所述单片机U1检测到充电电流不在安全范围内，则所述单片机U1的RC5端口输出低电平， MOS管断开，RC2端口输出低电平，L1灯不亮、L2亮红灯，表示不可以进行充电，将手机的充电端口12与充电器检测保护电路11断开。

本实用新型还提供了一种充电器，该充电器包括上述的充电器检测保护电路11。

本实用新型一实施例的充电器，通过将控制模块分别与电压检测模块和电流检测模块连接，并根据所述电压检测模块和所述电流检测模块检测到的电压大小和电流大小，从而输出保护信号，以确保充电器输出的电压和电流在安全范围，保证了手机和使用者的安全。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。