定时充电电路及充电装置的制作方法

本实用新型涉及电子电路领域，尤其涉及一种定时充电电路和充电装置。

背景技术：

随着电子技术的发展和环境保护意识的提高，目前的小型电子设备，例如手机、风扇、led灯具等都配置有可充电模块，以便用户可以将可充电模块的充电接口与电源连接从而对可充电模块的充电电池进行充电。

上述电子设备在充电时，常常是将其充电接口直接与电源连接，而后放置起来等待电子设备充满电。该过程中，由于用户无法对充电时间进行把控，因而往往会导致电子设备在充满电后依然与电源连接，从而使电子设备因过充而导致爆炸等风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可对电子设备充电时间进行控制的定时充电电路，以避免电子设备过充，降低爆炸等风险。

为实现上述目的，本实用新型提供一种定时充电电路，包括：mcu控制模块、电源输入接口模块、信号输入模块、显示模块、电源开关模块以及电源输出接口模块；其中，所述电源输入接口模块依次通过所述mcu控制模块、所述电源开关模块与所述电源输出接口模块连接，所述信号输入模块通过所述mcu控制模块与所述显示模块连接；所述电源输入接口模块用于接入外部电源以通过所述电源输出接口模块向外部设备供电，所述mcu控制模块用于接收所述信号输入模块发送的信号以通过所述电源开关模块对供电时长进行控制，所述显示模块用于显示所述信号输入模块发送的信号。

优选的，所述电源开关模块包括限流电阻、光电耦合器、偏置电路以及低压电源端；所述限流电阻的一端连接所述低压电源端，所述限流电阻的另一端与所述光电耦合器的发光二极管的阳极连接，所述光电耦合器的发光二极管的阴极与所述mcu控制模块的io口端连接，所述光电耦合器的光敏三极管的集电极通过所述偏置电路与所述电源输出接口模块连接，所述光电耦合器的光敏三极管的发射极接地；所述mcu控制模块用于通过控制光电耦合器的导通以使电流通过所述偏置电路流入所述电源输出接口模块。

优选的，所述偏置电路包括第一偏置电阻、第二偏置电阻、mos管、第一电源端电阻、第二电源端电阻、低压电源端以及高压电源端；所述光电耦合器的光敏三极管的集电极与所述第一偏置电阻的一端连接，所述第一偏置电阻的另一端与所述mos管的栅极连接，所述mos管的漏极与所述电源输出接口模块连接，所述第二偏置电阻的一端与所述第一偏置电阻串接，所述第二偏置电阻的另一端与所述mos管的源极连接，所述第一电源端电阻串接于所述低压电源端与所述第二偏置电阻的另一端之间，所述第二电源端电阻串接于所述高压电源端与所述第二偏置电阻的另一端。

优选的，所述信号输入模块包括时设定键和分设定键，所述时设定键与所述分设定键分别通过所述mcu控制模块与所述显示模块连接。

优选的，所述信号输入模块还包括单次模式选择键和循环模式选择键，所述单次模式选择键与所述循环模式选择键分别通过所述mcu控制模块与所述显示模块连接。

优选的，所述显示模块包括驱动芯片、显示器以及指示灯，所述mcu控制模块用于接收所述时设定键与所述分设定键发送的时间信号以控制所述驱动芯片驱动所述显示器显示时间信息，所述mcu控制模块用于接收所述单次模式选择键与所述循环模式选择键发送的信号以控制所述指示灯。

优选的，所述显示模块还包括连接于所述指示灯与所述mcu控制模块之间的限流电阻。

优选的，所述定时充电电路还包括用于对所述mcu控制模块、所述驱动芯片检测的测试点电路。

优选的，所述定时充电电路还包括与所述mcu控制模块连接的程序录入模块。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供一种充电装置，包括上述的定时充电电路。

本实用新型实施例中的定时充电电路通过设置信号输入模块、显示模块和电源开关模块，一方面可以将充电信息通过信号输入模块录入并通过显示模块显示，另一方面，充电信息进入mcu控制模块后，mcu控制模块可以通过控制电源开关模块的导通与否，以实现对由电源输入接口模块接入的电流进入电源输出接口模块的控制，从而实现定时控制，避免电子设备过充，降低爆炸等风险。

附图说明

图1为本实用新型实施例的定时充电电路的电路原理图；

图2为本实用新型实施例的mcu控制模块的电路原理图；

图3为本实用新型实施例的电源开关模块与电源输出接口模块的电路原理图；

图4为本实用新型实施例的驱动芯片的电路原理图；

图5为本实用新型实施例的充电小时数显示器的电路原理图；

图6为本实用新型实施例的充电分钟数显示器的电路原理图；

图7为本实用新型实施例的信号输入模块的电路原理图；

图8为本实用新型实施例的指示灯的电路原理图；

图9为本实用新型实施例的电源输入接口模块的电路原理图；

图10为本实用新型实施例的测试点电路的电路原理图；

图11为本实用新型实施例的程序录入模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参照图1，本实用新型优选实施例的一种定时充电电路，包括mcu控制模块1、电源输入接口模块2、信号输入模块5、显示模块6、电源开关模块3以及电源输出接口模块4。

其中，电源输入接口模块2在使用时用于与外部电源（例如市电或者手机充电适配器等）连接以接入电流，而后通过与其连接的mcu控制模块1、电源开关模块3以及电源输出接口模块4实现对外部设备（例如手机、手持风扇等电子设备）的充电。电源输入接口模块2的形式可以是多种，例如，可以是插头，也可以是图9所示的usb1接口。

如图1和图2所示，mcu控制模块1在本实施例中为内置有计数器、计时器和相关控制程序的芯片u1，其在工作过程中会接收信号输入模块5发送的信号，而后一方面通过显示模块6将相应信号显示，另一方面根据接收到的信号通过控制电源开关模块3的闭合实现对供电时长的控制，从而实现定时充电控制。本领域技术人员可以理解的是，mcu控制模块1采用的程序可以是现有程序也可以是现有算法经简单运算后所形成的程序。具体的，用户可以根据需要将相关程序通过程序录入模块7（即图11所示的程序录入电路j1）录入mcu控制模块1。

为了实现mcu控制模块1对电源开关模块3的有效控制，示例性的，如图3所示，可以使电源开关模块3包括限流电阻r4、光电耦合器u4、偏置电路以及低压电源端（即5v电压端，下同）。其中，低压电源端提供5v电压，限流电阻r4的一端连接低压电源端，限流电阻r4的另一端与光电耦合器u4的发光二极管的阳极连接，光电耦合器u4的发光二极管的阴极与mcu控制模块1的io口p15连接，光电耦合器u4的光敏三极管的集电极通过偏置电路与电源输出接口模块4连接，光电耦合器u4的光敏三极管的发射极接地。

进一步的，上述的偏置电路包括第一偏置电阻r5、第二偏置电阻r6、mos管u3、第一电源端电阻r7、第二电源端电阻r8、低压电源端以及高压电源端vcc。其中，光电耦合器u4的光敏三极管的集电极与第一偏置电阻r5的一端连接，第一偏置电阻r5的另一端与mos管u3的栅极连接，mos管u3的漏极与电源输出接口模块4（在本实施例中为图3所示的usb2接口）连接，第二偏置电阻r6的一端与第一偏置电阻r5串接，第二偏置电阻r6的另一端与mos管u3的源极连接，第一电源端电阻r7串接于低压电源端与第二偏置电阻r6的另一端之间，第二电源端电阻r8串接于高压电源端vcc与第二偏置电阻r6的另一端。

上述电路在工作时，首先是由mcu控制模块1接收信号输入模块5发送的信号，当mcu控制模块1判断上述信号符合设定要求时，即通过其io口p15控制光电耦合器u4的1脚和2脚导通，使光电耦合器u4内部的发光二极管开始工作，并将信号传递给光电耦合器的3脚和4脚，从而驱动偏置电路中的mos管u3导通，此时由电源输入接口模块2接入的电流就可以输出到电源输出接口模块，从而给用电设备供电。

mcu控制模块1接收到的信号一般为时间信号和模式选择信号。在本实施例中，关于时间信号方面，如图7所示，由信号输入模块5中的时设定键s1和分设定键s2构成。具体的，当按下时设定键s1时，可以对充电时间中的小时数进行设定；当按下分设定键s2时，可以对充电时间中的分钟数进行设定。在上述充电时间设定好后，由mcu控制模块1将上述时间信息发送至显示模块显示。进一步的，还可以对充电模式进行设置。在本实施例中，如图7所示，模式选择信号方面由单次模式选择键s3和循环模式选择键s4实现。

为了清楚且简明的对上述信号进行显示，在本实施例中，可以将显示模块6配置为由驱动芯片（如图4所示的芯片u2）、显示器（如图5所示的ds1和图6所示的ds2）以及指示灯（如图8所示的led灯）构成。其中，当mcu控制模块1接收到充电时间信号后，可以调用相关程序通过其io口控制驱动芯片u2并驱动显示器显示充电时间信息；当mcu控制模块1接收到模式选择信号后，可以直接通过其io口点亮相应的led灯。

当然，可以理解的是，上述芯片u2可以采用现有的驱动芯片，而显示器方面则可以包括充电小时数显示器（如图5所示的ds1显示电路）以及充电分钟数显示器（如图6所示的ds2显示电路）。此外，在指示灯设置方面，其可以通过闪烁频率、灯光颜色等做进一步明显区分。当然也可以如图8所述的电路中通过增加限流电阻r2和限流电阻r3对led1、led2的亮度进行改变。

此外，为了方便后续对定时充电电路中的各芯片，即芯片u1和驱动芯片u2进行检测，还可以增加如图10所示的测试点电路。具体的，该测试点电路中既可以具有与芯片u1连接的io1、io2、io3、io4测试点，又可以具有与驱动芯片u2连接的io5、io6、io7以及io8测试点，以实现对芯片软硬件的测试。

在本实用新型优选的另一实施例中，可以直接形成具有上述定时充电电路的充电装置，而该充电装置的具体安装范围不受限，其可以位于供电端，也可以位于待充电设备端，当然，也可以是位于移动充电宝中等。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。