一种多功能充电器的制作方法

xiaoxiao2020-09-12  85

专利名称:一种多功能充电器的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种充电器,尤其是涉及一种多功能充电器。
背景技术
现有的手机充电器其中一种为交流型手机充电器,是采用220V交流电经电压转换 后给手机充电。有时人们在野外作业,旅行或长途行使的车辆上,遇到手机没电的情况, 而这些地方又往往没有交流电源,会出现无法通话的尴尬局面。另外一种手机充电器其 是采用电池升压后给手机充电,由于其使用了升压电路,电池式手机充电器可以使用较 低电压的电池作为电源。电池式手机充电器解决了传统充电器必须在交流电的条件下充 电的问题,具有一定的优越性。电池式手机充电器可以使用干电池,也可以使用充电电 池,由于干电池需要经常更换,增加了用户的费用支出,并且干电池对环境不利。用户 一般会选择充电电池作为电源,为了使充电电池可以长期反复使用,因此还需要配备充 电电池充电器。充电电池充电器是采用交流电经电压转换后给充电电池充电。手机充电 器和充电电池充电器是两个在物理上相互独立的充电器,用户在使用充电电池作为电源 给手机充电时需要同时配备手机充电器和充电电池充电器,由此增加了用户的费用且使 用起来比较麻烦。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种给充电电池充电和用充电电池或干电 池给手机充电两种功能二合为一的多功能充电器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种多功能充电器,其包括插 座、手机充电模块和手机充电接口,所述的手机充电模块的输出端与所述的手机充电接 口连接,其特征在于插座与手机充电模块之间设置有电池充电模块和电池,所述的插座 与电池充电模块的输入端连接,所述的电池充电模块的输出端与所述的电池连接,所述 的电池与所述的手机充电模块的输入端连接。
所述的电池充电模块包括型号为CN3058的充电集成芯片,所述的充电集成芯片的 第四引脚与所述的插座的第一引脚连接,所述的插座的第五引脚接电池充电模块的负极 输入端,所述的充电集成芯片的第四引脚通过第一稳压管接电池充电模块的负极输入 端,所述的充电集成芯片的第四引脚分别通过第二电阻和第一电容接电池充电模块的负 极输入端,所述的充电集成芯片的第一引脚、第三引脚和第六引脚同时接电池充电模块 的负极输入端,所述的插座的外壳接电源的地端,所述的充电集成芯片的第二引脚通过 第三电阻接电池充电模块的负极输入端,所述的充电集成芯片的第五引脚与第八引脚连 接并通过第二电容接电池充电模块的负极输入端,所述的充电集成芯片通过第一二极管 与所述的电池的正极连接,所述的第一二极管的负极通过第三电容接电池充电模块的负 极输入端,所述的电池的负极接地。
所述的电池充电模块上设置有充电指示电路,所述的充电指示电路包括第一 LED 指示灯和第一电阻,所述的第一 LED指示灯的负极与所述的充电集成模块的第七引脚 连接,所述的第一 LED指示灯的正极通过第一电阻与所述的充电集成模块的第四引脚 连接。
所述的手机充电模块包括型号为CE8301的第二芯片和第三芯片,所述的电池的正 极分别通过第一电感和第二二极管与所述的手机充电接口的第二引脚连接,所述的第二 二极管的正极与所述的第二芯片的第三引脚连接,所述的第二芯片的第二引脚与所述的 第二二极管的负极连接,所述的第二芯片的第二引脚同时通过第五电容接手机充电模块 的负极输入端,所述的电池的正极分别通过第二电感和第三二极管与所述的手机充电接 口的第二引脚连接,所述的第三二极管的正极与所述的第三芯片的第三引脚连接,所述 的第三芯片的第二引脚与所述的第三二极管的负极连接,所述的第三芯片的第二引脚通 过第四电容接手机充电模块的负极输入端,所述的第二芯片的第一引脚和所述的第三芯 片的第一引脚同时接手机充电模块的负极输入端。
所述的手机充电接口的第二引脚与所述的手机充电模块之间设置有自恢复保险丝。
它还包括有电量指示电路,所述的电量指示电路包括比较器,所述的比较器的第四 引脚与所述的电池的正极连接,第二稳压管与第六电阻为所述的比较器提供基准电压, 第四电阻和第五电阻组成一个取样分压器,经电阻网络设置成四种比较电压,第七电阻 与第八电阻组成第一个比较分压点,输入至比较器的第二引脚,第八电阻与第九电阻组 成第二个比较分压点,输入至比较器的第六引脚,第九电阻和第十电阻组成第三个比较 分压点,输入至比较器的第九引脚,所述的比较器的第一引脚分别通过第十一电阻和第 二 LED指示灯接手机充电模块的负极输入端,所述的比较器的第七引脚分别通过第十 二电阻和第三LED指示灯接手机充电模块的负极输入端,所述的比较器的第八引脚分 别通过第十三电阻和第四LED指示灯接手机充电模块的负极输入端。
所述的手机充电接口的第二引脚为棒状导电体,所述的手机充电接口设置有互不导
通的第一输出端触点、第二输出端触点和所述的棒状导电体,所述的第一输出端触点接
地,所述的第二输出端触点接手机充电模块的负极输入端。
它还包括转换连接器,所述的转换连接器的一端设置有手机充电插头,所述的转换
连接器的另一端设置有转换插头,所述的转换插头设置有互不导通的筒状内导电体和筒
状外导电体,所述的筒状内导电体与所述的手机充电插头的正输入端连接,所述的筒状
外导电体与所述的手机充电插头的负输入端连接,所述的第一输出端触点和第二输出端
触点与所述的筒状外导电体相互配合,所述的棒状导电体与所述的筒状内导电体相互配 合。
所述的电池为充电电池,所述的充电电池可以为镍氢电池或镍镉电池。 所述的电池为干电池。
与现有技术相比,本实用新型的优点是有外部电源的情况下,通过电池充电模块给 充电电池充电,以备在无电源的情况下给手机应急充电;也可以通过电池充电模块给充 电电池充电,同时通过手机充电模块给手机充电;在没有外部电源的情况下,可以用已 经储存了电量的充电电池通过手机充电模块给手机充电,也可以是直接换上干电池通过 手机充电模块给手机充电。
充电器上设置的USB充电端口具有广泛的通用性,可直接插入电脑的USB座进行充 电,也可使用其他各类带USB头充电转接头的充电器。
在于当转换连接器的转换插头接入手机充电接口时,电量指示电路供电回路接通, 就可看出电池的电量是否足够,提前做准备。
手机充电接口设置有互不导通的第一输出端触点、第二输出端触点和棒状导电体, 转换连接器的一端设置有手机充电插头,所述的转换连接器的另一端设置有转换插头, 转换插头设置有互不导通的筒状内导电体和筒状外导电体。只有当转换插头插入到手机 充电接口时,第一输出端触点和第二输出端触点同时与筒状外导电体接触,电池的负极 才与手机充电模块的负极输入端导通,整个电路处于电量输出状态,即向手机充电,而 当转换插头拔出后,电池的负极与手机充电模块的负极输入端相互不导通,因此不产生 任何的静态工作电流。
USB插座的第五引脚接电池充电模块的负极输入端,插座的外壳接电源的地端, USB插头的地端与外壳连接,当外部电源USB插头插入插座后,电池充电模块的负极输 入端与电池的负极导通,充电电路处于工作状态,向电池充电,当外部电源插头拔出后, 电池充电模块的负极输入端与电池的负极互相不导通,因此不产生任何的静态工作电
流。


图l为本实用新型的结构框图; 图2为本实用新型的电路原理图3为本实用新型的手机充电接口与转换插头的配合图; 图4为本实用新型的使用参考图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
一种多功能充电器,其包括插座Z1、手机充电模块1和手机充电接口Z2,手机充 电模块1的输出端与手机充电接口 Z2连接,插座Z1与手机充电模块1之间设置有电池 充电模块2和电池E1,插座Z1与电池充电模块2的输入端连接,电池充电模块2的输 出端与电池E1连接,电池E1与手机充电模块1的输入端连接。电池充电模块2包括型 号为CN3058的充电集成芯片IC1,充电集成芯片IC1的第四引脚与插座Z1的第一引脚 连接,插座Z1的第五引脚接电池充电模块的负极输入端G1,充电集成芯片IC1的第四 引脚通过第一稳压管ZD1接电池充电模块的负极输入端Gl,充电集成芯片IC1的第四 引脚分别通过第二电阻R2和第一电容Cl接电池充电模块的负极输入端Gl,充电集成 芯片IC1的第一引脚、第三引脚和第六引脚同时接电池充电模块的负极输入端G1,插 座Z1的外壳接电源的地端,充电集成芯片IC1的第二引脚通过第三电阻R3接电池充电 模块的负极输入端G1,充电集成芯片IC1的第五引脚与第八引脚连接并通过第二电容 C2接电池充电模块的负极输入端Gl,充电集成芯片IC1通过第一二极管Dl与电池El 的正极连接,第一二极管D1的负极通过第三电容C3接电池充电模块的负极输入端G1, 电池El的负极接地。电池充电模块上设置有充电指示电路,充电指示电路包括第一 LED 指示灯和第一电阻R1,第一LED指示灯的负极与充电集成模块IC1的第七引脚连接, 第一LED指示灯的正极通过第一电阻R1与充电集成模块IC1的第四引脚连接。
手机充电模块包括型号为CE8301的第二芯片IC2和第三芯片IC3,电池El的正极 分别通过第一电感Ll和第二二极管D2与手机充电接口 Z2的第二引脚连接,第二二极 管D2的正极与第二芯片IC2的第三引脚连接,第二芯片IC2的第二引脚与第二二极管 D2的负极连接,第二芯片IC2的第二引脚同时通过第五电容C5接手机充电模块的负极 输入端G2,电池El的正极分别通过第二电感L2和第三二极管D3与手机充电接口 Z2的第二引脚连接,第三二极管D3的正极与第三芯片IC3的第三引脚连接,第三芯片IC3 的第二引脚与第三二极管D3的负极连接,第三芯片IC3的第二引脚通过第四电容C4 接手机充电模块的负极输入端G2,第二芯片IC2的第一引脚和第三芯片IC3的第一引 脚同时接手机充电模块的负极输入端G2。手机充电接口 Z2的正极与手机充电模块1之 间设置有自恢复保险丝。它还包括有电量指示电路,电量指示电路包括比较器IC4,比 较器IC4的第四引脚与电池E1的正极连接,第二稳压管ZD2与第六电阻R6为比较器 IC4提供基准电压,第四电阻R4和第五电阻R5组成一个取样分压器,经电阻网络设置 成四种比较电压,第七电阻R7与第八电阻R8组成第一个比较分压点,输入至比较器 IC4的第二引脚,第八电阻R8与第九电阻R9组成第二个比较分压点,输入至比较器IC4 的第六引脚,第九电阻R9和第十电阻R19组成第三个比较分压点,输入至比较器IC4 的第九引脚,比较器IC4的第一引脚分别通过第十一电阻Rll和第二 LED指示灯接手 机充电模块的负极输入端G2,比较器IC4的第七引脚分别通过第十二电阻R12和第三 LED指示灯接手机充电模块的负极输入端G2,比较器IC4的第八引脚分别通过第十三 电阻R13和第四LED指示灯接手机充电模块的负极输入端G2。手机充电接口 Z2的第 二引脚为棒状导电体3,手机充电接口Z2设置有互不导通的第一输出端触点4、第二输 出端触点5和棒状导电体6,第一输出端触点4接地,第二输出端触点5接手机充电模 块的负极输入端G2。它还包括转换连接器9,转换连接器9的一端设置有手机充电插头 10,转换连接器9的另一端设置有转换插头Z3,转换插头Z3设置有互不导通的筒状内 导电体7和筒状外导电体8,筒状内导电体7与手机充电插头的正输入端连接,筒状外 导电体8与手机充电插头的负输入端连接,第一输出端触点4和第二输出端触点5与筒 状外导电体8相互配合,棒状导电体3与筒状内导电体7相互配合。电池为镍氢电池或 镍镉电池。
实施例二与实施例一其他部分相同,区别点在于电池E1为干电池。在没有外部 电源的情况下,直接换上干电池E1通过手机充电模块1给手机n充电。
本实用新型的原理如下电源输入电路和电源输出电路外围没有设置开关,采用
互相独立的插入式开关,为使用者提供方便。多功能充电器由电池充电模块2和手机充 电模块1及电池El组成,电池充电模块2由型号为CN3058充电集成芯片IC1,迷你 USB插座Z1,输入保护电路第一稳压管ZD1、第二电阻R2、第一电容C1,充电电流 编程电阻R3,充电电压调整二极管D1,滤波电容C2、 C3和电池E1组成。
充电集成芯片IC1采用CN3058充电管理电路给镍氢电池或镍镉电池El充电,夕卜 围采用极少的元器件,内部实际有扩流功率晶体管,热调制电路,电流自动控制电路, 可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片的温度控制在安全的范围
内。充电电流由外置第三电阻R3编程,充电电压选择二极管D1的不同压降来满足2 个镍氢电池的需求,输入端符合USB总线技术规范,当输入电源掉电时,集成电路进 入低功耗的睡眠模式,此时电池的电流消耗小于3微安。本实用新型采用插入式开关, 当迷你USB插头拔出后电池与电路分离,电流消耗为零。
迷你USB插座外壳金属接电池El负极,迷你USB插座第5引脚接电池充电模块的 负极输入端Gl,当迷你USB插头插入迷你USB插座后,将电池El负极与电池充电模块 Gl达成有效连接,电路形成通道,即可对电池E1充电,当迷你USB插头拔出后,电池E1负 极与电池充电模块G1切断,充电模块为零电流消耗。
输入保护电路:由第一稳压管ZD1设置输入最大极限值,第二电阻R2、第一电容C1 为阻容高电压吸收电路,两者作用是防止瞬间浪涌高电压,避免引起IC1的永久损坏。
充电电压调整,采用选择不同D1的压降来控制输出电压,2节镍氢电池的充电电 压在2.9V 3.2V之间。
电量指示电路由比较器LM324、第二稳压管ZD2,电源供电取自电池E1,电量 指示电路受手机充电接口 Z2控制,当转换连接器9的转换插头Z3插入手机充电接口 Z2时,电路开始工作,第四电阻R4、第五电阻R5组成一个取样分压器,第七电阻R7、 第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10为基准参考分压,第六电阻R6和第二稳压 管ZD2为基准电压源,第i^一电阻Rll、第十二电阻R12、第十三电阻R13为LED指 示灯的限流电阻,第二LED指示灯、第三LED指示灯、第四LED指示灯分别为绿、 黄、红指示灯,绿灯指示电量在100% 65%,黄灯64% 35%,红灯34% 1%。
手机充电模块l,采用第二芯片IC2和第三芯片IC3两路并联,扩大输出电流。该 电路CE8301利用PEM控制,根据负载大小自动地切换占空比系数,在大范围内可获 得低的输出波纹和高效率。外围通过电感、电容和三极管等部件构成的升压DC/DC控 制器。内部采用内置功率晶体管和自动保护电路,在开关管电流超过控制值会自动断路, 以防止IC损坏,电路中L1、 L2电感为储能元件,D2、 D3为高频整流元件,IC2、 IC3 为DC/DC升压集成电路,C4为输出滤波电路。
PTC1自恢复保险丝,当输出电流大于极限值时自动切断输出。
手机充电接口Z2为DC0031A母座,起到输出连接与输出控制作用,利用手机充电 接口 Z2第一输出端触点4和第二输出端触点5,通过转换连接器的转换插头的外部金
属将第二输出端触点与手机充电模块的负极输入端相连接,使电路形成回路开始工作。 当转换插头拔出时,第一输出端触点4和第二输出端触点5断开,电路停止工作。
权利要求1.一种多功能充电器,其包括插座、手机充电模块和手机充电接口,所述的手机充电模块的输出端与所述的手机充电接口连接,其特征在于插座与手机充电模块之间设置有电池充电模块和电池,所述的插座与电池充电模块的输入端连接,所述的电池充电模块的输出端与所述的电池连接,所述的电池与所述的手机充电模块的输入端连接。
2. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的电池充电模块包 括型号为CN3058的充电集成芯片,所述的充电集成芯片的第四引脚与所述的插座的第 一引脚连接,所述的插座的负极接电池充电模块的负极输入端,所述的充电集成芯片的 第四引脚通过第一稳压管接电池充电模块的负极输入端,所述的充电集成芯片的第四引 脚分别通过第二电阻和第一电容接电池充电模块的负极输入端,所述的充电集成芯片的 第一引脚、第三引脚和第六引脚同时接电池充电模块的负极输入端,所述的插座的外壳 接电源的地端,所述的充电集成芯片的第二引脚通过第三电阻接电池充电模块的负极输 入端,所述的充电集成芯片的第五引脚与第八引脚连接并通过第二电容接电池充电模块 的负极输入端,所述的充电集成芯片通过第一二极管与所述的电池的正极连接,所述的 第一二极管的负极通过第三电容接电池充电模块的负极输入端,所述的电池的负极接 地。
3. 根据权利要求2所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的电池充电模块上 设置有充电指示电路,所述的充电指示电路包括第一 LED指示灯和第一电阻,所述的 第一 LED指示灯的负极与所述的充电集成模块的第七引脚连接,所述的第一 LED指示 灯的正极通过第一电阻与所述的充电集成模块的第四引脚连接。
4. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的手机充电模块包 括型号为CE8301的第二芯片和第三芯片,所述的电池的正极分别通过第一电感和第二 二极管与所述的手机充电接口的第二引脚连接,所述的第二二极管的正极与所述的第二 芯片的第三引脚连接,所述的第二芯片的第二引脚与所述的第二二极管的负极连接,所 述的第二芯片的第二引脚同时通过第五电容接手机充电模块的负极输入端,所述的电池 的正极分别通过第二电感和第三二极管与所述的手机充电接口的第二引脚连接,所述的 第三二极管的正极与所述的第三芯片的第三引脚连接,所述的第三芯片的第二引脚与所 述的第三二极管的负极连接,所述的第三芯片的第二引脚通过第四电容接手机充电模块 的负极输入端,所述的第二芯片的第一引脚和所述的第三芯片的第一引脚同时接手机充 电模块的负极输入端。
5. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的手机充电接口的 第二引脚与所述的手机充电模块之间设置有自恢复保险丝。
6. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于它还包括有电量指示电 路,所述的电量指示电路包括比较器,所述的比较器的第四引脚与所述的电池的正极连 接,第二稳压管与第六电阻为所述的比较器提供基准电压,第四电阻和第五电阻组成一 个取样分压器,经电阻网络设置成四种比较电压,第七电阻与第八电阻组成第一个比较 分压点,输入至比较器的第二引脚,第八电阻与第九电阻组成第二个比较分压点,输入 至比较器的第六引脚,第九电阻和第十电阻组成第三个比较分压点,输入至比较器的第 九引脚,所述的比较器的第一引脚分别通过第十一电阻和第二 LED指示灯接手机充电 模块的负极输入端,所述的比较器的第七引脚分别通过第十二电阻和第三LED指示灯 接手机充电模块的负极输入端,所述的比较器的第八引脚分别通过第十三电阻和第四 LED指示灯接手机充电模块的负极输入端。
7. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的手机充电接口的 第二引脚为棒状导电体,所述的手机充电接口设置有互不导通的第一输出端触点、第二 输出端触点和所述的棒状导电体,所述的第一输出端触点接地,所述的第二输出端触点 接手机充电模块的负极输入端。
8. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于它还包括转换连接器, 所述的转换连接器的一端设置有手机充电插头,所述的转换连接器的另一端设置有转换 插头,所述的转换插头设置有互不导通的筒状内导电体和筒状外导电体,所述的筒状内 导电体与所述的手机充电插头的正输入端连接,所述的筒状外导电体与所述的手机充电 插头的负输入端连接,所述的第一输出端触点和第二输出端触点与所述的筒状外导电体 相互配合,所述的棒状导电体与所述的筒状内导电体相互配合。
9. 根据权利要求1所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的电池为充电电池。
10. 根据权利要求l所述的一种多功能充电器,其特征在于所述的电池为干电池。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能充电器,其包括插座、手机充电模块和手机充电接口,手机充电模块的输出端与手机充电接口连接,插座与手机充电模块之间设置有电池充电模块和电池,插座与电池充电模块的输入端连接,电池充电模块的输出端与电池连接,电池与手机充电模块的输入端连接,其优点是有外部电源的情况下,通过电池充电模块给充电电池充电,以备在无电源的情况下给手机应急充电;也可以通过电池充电模块给充电电池充电,同时通过手机充电模块给手机充电;在没有外部电源的情况下,可以用已经储存了电量的充电电池通过手机充电模块给手机充电,也可以是直接换上干电池通过手机充电模块给手机充电。
文档编号H02J7/00GK201194337SQ20082008627
公开日2009年2月11日 申请日期2008年4月28日 优先权日2008年4月28日
发明者王剑浩, 顾忠良 申请人:中银(宁波)电池有限公司

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