一种节能安全手机充电器的制作方法

本发明属于家电领域，具体涉及一种手机充电器。

背景技术：

当前人们使用的手机充电器不带自动断电的功能，人们习惯性地在手机充满电后直接拔下手机插头端就离开了。这时手机充电器中任有微弱的电流，这是十分危险和浪费电能的一旦充电器的电路出现老化、短路等问题，极容易造成火灾等重大灾害。一天有效的充电时间为3—4小时，也就是说近20多个小时充电器处于待充状态，造成不必要的电能浪费，并存在一定的安全隐患。

不同手机的充电所需时间不同，且手机在充满电后待机状态也是需要消耗一定电量的。如果断电电过早可能导致手机无法充满电，即使断电时间合适。在断电后手机待机消耗的电量得不到补充，也无法在使用时是满电状态。

申请号为201510850926.4的发明专利也考虑了断电的安全装置，其自动断电为：在开始充电时，在触控单元被触摸时，发送信号给控制器，控制器发送计时信号给计时器进行记时，在设定时间达到时，控制器发送断电信号给继电器，继电器将充电电路与市电的连接断开。该发明所涉及的电器元件较多，结构复杂，越是复杂的电路，其本身的可靠性就会大打折扣。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种节能、安全手机充电器。

本发明提供了一种节能安全手机充电器，具有这样的特征，包括壳体,壳体上设置有usb接口；usb连接线，通过usb接口与壳体相连；充电保护部，设置在壳体内，通过usb接口连接usb连接线；触控单元，设置在usb连接线上，其中，充电保护部包括充电电路、充电控制单元、继电器以及内置电源，充电电路通过继电器连接市电，充电控制单元包括控制电路和设置在控制电路中的控制部件、传感部件，控制部件分别与触控单元、传感部件以及继电器相连，用于接收并处理来自传感部件的数据后，得到控制继电器工作状态的控制信号。

在本发明提供的节能安全手机充电器中，还可以具有这样的特征：其中，usb连接线包括usb插头、数据线、手机充电插头，usb插头和手机充电插头分别设置在数据线的两端。

另外，在本发明提供的节能安全手机充电器中，还可以具有这样的特征：其中，触控单元为设置在手机充电插头上的按键。

另外，在本发明提供的节能安全手机充电器中，还可以具有这样的特征：其中，内置电源为电池。电池主要选用体积小的，一次触发的脉冲需要的电量是很小很小的，电流也是毫安级的。

另外，在本发明提供的节能安全手机充电器中，还可以具有这样的特征：其中，壳体上设置有与控制电路相连的指示灯，用于显示控制电路中电流的导通以及充电电路与市电的连接和断开。指示灯用于显示充电电路与市电连接与断开，即是否处在充电状态。

另外，在本发明提供的节能安全手机充电器中，还可以具有这样的特征：其中，控制部件为中心控制芯片。

另外，在本发明提供的节能安全手机充电器中，还可以具有这样的特征：其中，传感部件为电压传感器或电流传感器。

发明的作用与效果

根据本发明所涉及的节能安全手机充电器，包括壳体、usb连接线、充电保护部以及触控单元，其中，充电保护部包括充电电路、充电控制单元、继电器以及内置电源，充电电路通过继电器连接市电，充电控制单元包括控制电路和设置在控制电路中的控制部件、传感部件，控制部件分别与触控单元、传感部件以及继电器相连，用于接收并处理来自传感部件的数据后，得到控制继电器工作状态的控制信号。

本发明所提供的节能安全手机充电器能在用户停止充电时，自动实现充电电路与市电的断开，实现完全断电；并在下次充电时再次将充电电路与市电连接起来，实现充电的功能。本发明具有节能和安全的优点，能够有效避免因充电器在待充状态下所消耗的电能和在待充时(人离开时)存在的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的实施例中充电器示意图；

图2是本发明的实施例中充电器壳体示意图；以及

图3是本发明的实施例中充电器控制电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明所涉及的节能、安全手机充电器作具体阐述。

图1是本发明的实施例中充电器示意图。

节能安全手机充电器100包括壳体10、usb连接线20、触控单元、充电保护部。

图2是本发明的实施例中充电器壳体示意图。

如图2所示，壳体10包括：usb接口11、指示灯12、插头13、外壳14。

usb接口11设置在外壳14上。

指示灯12设置在外壳14的表面，用于显示充电器的工作状态。

插头13具有多个插脚，该插脚的一端固定连接在外壳14上，并与外壳14内的充电保护部相连，实施例中，插脚为两个。

如图1所示，usb连接线20通过usb接口与壳体10相连；usb连接线20包括：usb插头21、数据线22、手机充电插头23。

usb插头21和手机充电插头23分别设置在数据线22的两端。

触控单元设置在手机充电插头23上，实施例中，触控单元为设置在手机充电插头上的按键3。

充电保护部，设置在壳体10内，通过usb接口11连接usb连接线20；充电保护部包括充电电路、充电控制单元、继电器以及内置电源。

充电电路通过继电器连接市电，充电控制单元包括控制电路和设置在控制电路中的控制部件、传感部件，控制部件分别与触控单元、传感部件以及继电器相连，用于接收并处理来自传感部件的数据后，得到控制继电器工作状态的控制信号。传感部件为电压传感器或电流传感器。实施例中，传感部件为电流传感器，内置电源为电池，控制部件为中心控制芯片。

图3是本发明的实施例中充电器控制原理示意图。

如图3所示的控制电路，包括电源vcc、电阻r2、按键3、中心控制芯片5、二极管d1、发光二极管d2、电阻r1、电容c1、三极管q1、继电器rl1、中央芯片输入口1(p1.0)、中央芯片输出口2(p2.0)、中央芯片输入口4(p1.7)、ad采样模块6、电流传感器7。

按键3设置在手机充电插头23上，当用户向手机插入usb连接线20时，会自然按住该按键3，发出接通电源的信号，具体原理如下：

控制电路中的按键3按下,则主电路通路,且主电路中的发光二极管d2亮。

控制电路中的中心控制芯片检测电路的电流或电压,当检测到充电器未连接手机，则主电路断路,且主电路中的发光二极管d2灭。

如图3所示,当按键3被按下,低电平输入中心控制芯片输入口1，此时，中心控制芯片输出口输出高电平，主电路通路。由于通路,三极管q1达到饱导通条件从而饱和导通,三极管q1饱和导通时,左端控制电路通路,电容c1开始充电,且继电器rl1得电,继电器rl1内部常开触点闭合,右边主电路通路,发光二极管d2亮。

当控制电路中的电流传感器7检测到电流,并由ad采样模块6采集相应的电流值，当中心控制芯片输入口4接收采样值，中心控制芯片5将采样值与充电器正常工作的标准值比较后，若两者相差较大，即检测到充电器未连接手机,此时，中心控制芯片5输出口2，输出低电平，主电路可看作处于断路状态。虽然断路,但电容c1放电,短暂维持三极管q1和继电器rl1通电,直到电容c1放电完毕,三极管q1变成截止状态,左边控制电路失电,继电器rl1失电,所以右边主电路断开,主电路断路,发光二极管d2灭。(这里的电容c1和二极管d1起到保护作用,续流二极管d1在三极管q1从导通变为截止的时候二极管导通,将继电器线圈的感应电动势限制为一个pn结降压,使得三极管uce＝vcc,避免了线圈的感应电动势和电源电压叠加损坏三极管。)

另外，该线路还包括一个小的电池(体积很小，蓄电量要求也很低，只用作瞬时接通电路产生一个脉冲信号就行)，这里在充电器内安置电池(较小可充电)是考虑到手机完全没电的极端状态而不得不设置的。原先是打算用手机中的剩余电量来发出充电信号，驱动市电与充电电路连接的。

在手机插口端设置一个按键(按照人们给手机充电时的习惯，这个部位一定会被按压的)。当充电时用户会自然而然地触碰到按键，这是会传送信号给中心控制芯片，充电电路与市电接通。当用户拔下手机时，电压或电流传感器会将测得的数据传给中心控制芯片，中心控制芯片判断出不在充电状态后会控制继电器将充电电路与市电断开。

实施例的作用与效果

本实施例所提供的节能安全手机充电器能在用户停止充电时，自动实现充电电路与市电的断开，实现完全断电；并在下次充电时再次将充电电路与市电连接起来，实现充电的功能。

本发明发明具有节能和安全的优点，能够有效避免因充电器在待充状态下所消耗的电能和在待充时(人离开时)存在的安全隐患。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。