一种定时充电电路及充电器的制作方法

1.本实用新型涉及充电设备技术领域，特别涉及一种定时充电电路及充电器。


背景技术：

2.传统的充电器，仅能够对供电电源的输出进行变换，形成充电电源为设备充电，但是用户往往不注意设备充满电的时间，待充满电后，若没有及时将供电电源和充电器之间的输电线路断开，充电器仍然会产生微电流对设备充电，长期作用下，会耗费电能并且降低设备的储电部件的寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种定时充电电路及充电器，定时触发关断充电过程，使用方便可靠。
4.根据本实用新型的第一方面实施例的一种定时充电电路，包括：整流调压模块，所述整流调压模块的输入端用于与供电电源连接；开关模块，所述开关模块的输入端与所述整流调压模块的输出端连接；充电调制模块，所述充电调制模块的输入端与所述开关模块的输出端连接，所述充电调制模块的输出端用于与储电部件连接；操控模块，具有计时单元，所述计时单元用于提供计时触发信号，所述操控模块与所述开关模块的受控端连接以根据计时触发信号控制所述开关模块断开。
5.根据本实用新型实施例的一种定时充电电路，至少具有如下有益效果：
6.本实用新型定时充电电路，整流调压模块对供电电源的输入进行整流调压变换，通过开关模块为充电调制模块提供输入电源，充电调制模块形成充电电源为储电部件充电，用户可以在操控模块中设定定时充电的时长或者关断时间，计时单元提供计时触发信号，操控模块在到达充电时长或者关断时间后，控制开关模块断开，输入电源不再接入充电调制模块，充电调制模块不会再产生电流来为储电部件充电，本设计定时触发关断充电过程，使用方便可靠，无需用户手动关断，提高安全性能。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述整流调压模块包括第一整流单元以及变压单元，所述第一整流单元的输入端用于与供电电源连接，所述变压单元的输入端与所述第一整流单元的输出端连接，所述变压单元的输出端与所述开关模块的输入端连接。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述变压单元包括变压组件、第一开关管以及第二整流单元，所述变压组件包括相互耦合的第一绕组、第二绕组以及第三绕组，所述第一绕组的一端分别与第一整流单元的输出端、所述第一开关管的受控端以及所述第三绕组的一端连接，所述第一绕组的另一端与所述第一开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端以及所述第三绕组的另一端均接地，所述第二绕组与所述第二整流单元的输入端连接，所述第二整流单元的输出端与所述开关模块的输入端连接。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述变压单元还包括电阻r5、电阻r10、电阻r11、电容c9、电容c3以及二极管d7，所述电阻r10的一端分别与所述电阻r11的一端、所述第一整
流单元的输出端、所述电容c9的一端以及所述第一绕组的一端连接，所述电阻r10的另一端分别与所述电容c9的另一端以及二极管d7的负极连接，所述二极管d7的正极分别与所述第一开关管的输入端以及所述第一绕组的另一端连接，所述电阻r11的另一端分别与所述第一开关管的受控端以及电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端与所述电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与所述第三绕组的一端连接，所述第三绕组的另一端接地。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述开关模块包括第二开关管以及第三开关管，所述操控模块与所述第二开关管的受控端连接，所述第二开关管的输入端与所述第三开关管的受控端连接，所述第二开关管的输出端接地，所述第三开关管的输入端与所述整流调压模块的输出端连接，所述第三开关管的输出端与所述充电调制模块的输入端连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述操控模块包括输入单元以及控制单元，所述输入单元用于获取操控信号，所述控制单元分别与所述输入单元以及计时单元连接以根据操控信号以及计时触发信号控制所述开关模块断开。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述充电调制模块包括充电调制芯片、电感l1、电容c6以及二极管d8，所述充电调制芯片包括供电端、调制端、受控端以及充电端，所述充电调制芯片的供电端分别与所述电感l1的一端以及所述开关模块的输出端连接，所述充电调制芯片的调制端分别与所述电感l1的另一端以及二极管d8的正极连接，所述充电调制芯片的调制端能够输出脉冲的调制信号，所述充电调制芯片的受控端分别与所述二极管d8的负极以及所述电容c6的一端连接，所述电容c6的另一端接地，所述充电调制芯片的充电端用于与储电部件连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述充电调制模块还包括参考电阻r7，所述充电调制芯片包括设置端，所述充电调制芯片的设置端与所述参考电阻r7的一端连接，所述参考电阻r7的另一端接地，改变所述参考电阻r7的阻值能够改变所述充电调制芯片的调制端输出的调制信号。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述充电调制模块还包括温度检测件，所述温度检测件用于检测储电部件的温度以形成温度采样信号，所述充电调制芯片包括温度反馈端，所述充电调制芯片的温度反馈端与所述温度检测件连接。
15.根据本实用新型第二方面实施例的充电器，包括上述任一实施例公开的定时充电电路。
16.根据本实用新型实施例的充电器，至少具有如下有益效果：
17.本实用新型充电器，应用了上述定时充电电路为储电部件充电，能够定时触发关断充电过程，使用方便可靠，无需用户手动关断，提高安全性能。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1为本实用新型定时充电电路其中一种实施例的原理结构框图；
21.图2为整流调压模块的电路示意图；
22.图3为操控模块、开关模块以及充电调制模块的电路示意图。
23.附图标记：
24.整流调压模块100；第一整流单元200；变压单元300；变压组件310；第一绕组311；第二绕组312；第三绕组313；第一开关管320；第二整流单元330；开关模块400；第二开关管410；第三开关管420；充电调制模块500；充电调制芯片510；温度检测件520；操控模块600；计时单元610；输入单元620；控制单元630。
具体实施方式
25.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，而不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
28.本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.如图1-3所示，根据本实用新型的第一方面实施例的一种定时充电电路，包括整流调压模块100、开关模块400、充电调制模块500以及操控模块600，整流调压模块100的输入端用于与供电电源连接，开关模块400的输入端与整流调压模块100的输出端连接，充电调制模块500的输入端与开关模块400的输出端连接，充电调制模块500的输出端用于与储电部件连接，操控模块600具有计时单元610，计时单元610用于提供计时触发信号，操控模块600与开关模块400的受控端连接以根据计时触发信号控制开关模块400断开。
30.其中，供电电源可以是常规的交流电源，例如市电等。
31.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，操控模块600包括输入单元620以及控制单元630，输入单元620用于获取操控信号，控制单元630分别与输入单元620以及计时单元610连接以根据操控信号以及计时触发信号控制开关模块400断开。
32.控制单元630可以包括mcu、cpu、gpu等处理器以及附属电路，输入单元620可以包括按键、触摸屏等，用户可以在输入单元620中输入操控信号，根据操控信号可以设置定时充电的时长或者关断时间，另外，操控模块600还可以包括显示屏等，控制单元630可以与显
示屏连接，控制单元630可以通过显示屏显示设置的定时充电的时长或者关断时间信息，在本实用新型的一些实施例中，计时单元610可以是由图3中的晶振x1、电容cp1以及电容cp2构成，计时单元610还可以是在处理器中设置计时程序来实现计时功能。
33.本实用新型定时充电电路，整流调压模块100对供电电源的输入进行整流调压变换，通过开关模块400为充电调制模块500提供输入电源，充电调制模块500形成充电电源为储电部件充电，用户可以在操控模块600中设定定时充电的时长或者关断时间，计时单元610提供计时触发信号，操控模块600在到达充电时长或者关断时间后，控制开关模块400断开，输入电源不再接入充电调制模块500，充电调制模块500不会再产生电流来为储电部件充电，本设计定时触发关断充电过程，使用方便可靠，无需用户手动关断，提高安全性能。
34.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，整流调压模块100包括第一整流单元200以及变压单元300，第一整流单元200的输入端用于与供电电源连接，变压单元300的输入端与第一整流单元200的输出端连接，变压单元300的输出端与开关模块400的输入端连接。
35.第一整流单元200可以在常规的整流桥中选用，例如，图2中第一整流单元200可以由二极管d2、二极管d3、二极管d5以及二极管d6构成。
36.在本实用新型的一些实施例中，变压单元300包括变压组件310、第一开关管320以及第二整流单元330，变压组件310包括相互耦合的第一绕组311、第二绕组312以及第三绕组313，第一绕组311的一端分别与第一整流单元200的输出端、第一开关管320的受控端以及第三绕组313的一端连接，第一绕组311的另一端与第一开关管320的输入端连接，第一开关管320的输出端以及第三绕组313的另一端均接地，第二绕组312与第二整流单元330的输入端连接，第二整流单元330的输出端与开关模块400的输入端连接。
37.其中，第二整流单元330可以在常规的整流桥中选用，第二整流单元330可以由图2中的二极管d1以及二极管d4构成，第一开关管320可以从三极管、mos管以及i gbt中选用，第一整流单元200的输入端可以接入市电220v交流电，并且经过第一整流单元200整流后形成380v直流电压，经过电容c8滤波后提供给第一绕组311，并且提供信号给第一开关管320的受控端(基极)，使得第一开关管320导通，电流经过第一绕组311，第二绕组312感应形成电压并且经过第二整流单元330整流后形成输入电源的电压以提供给充电调制模块500的输入端，而第三绕组313与第一绕组311耦合，能够驱使第一开关管320通断，从而使得第一整流单元200整流后形成380v直流电压自动转换为交流电，能够被与第一绕组311耦合的第二绕组312感应升压并输电。
38.具体地，变压单元300还包括电阻r5、电阻r10、电阻r11、电容c9、电容c3以及二极管d7，电阻r10的一端分别与电阻r11的一端、第一整流单元200的输出端、电容c9的一端以及第一绕组311的一端连接，电阻r10的另一端分别与电容c9的另一端以及二极管d7的负极连接，二极管d7的正极分别与第一开关管320的输入端以及第一绕组311的另一端连接，电阻r11的另一端分别与第一开关管320的受控端以及电容c3的一端连接，电容c3的另一端与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与第三绕组313的一端连接，第三绕组313的另一端接地。
39.第一整流单元200整流后形成380v直流电压经过电阻r11形成触发第一开关管320导通的电压，通过改变电容c3的容置以及电阻r5的阻值，可以改变震荡频率，例如，可以将
震荡频率设置在30khz-45khz之间，输出功率达到8w，从而将转换效率提高至87％。
40.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，开关模块400包括第二开关管410以及第三开关管420，操控模块600与第二开关管410的受控端连接，第二开关管410的输入端与第三开关管420的受控端连接，第二开关管410的输出端接地，第三开关管420的输入端与整流调压模块100的输出端连接，第三开关管420的输出端与充电调制模块500的输入端连接。
41.第二开关管410以及第三开关管420从三极管、mos管以及i gbt中选用，控制单元630可以输出控制信号控制第二开关管410通断，从而形成驱使第三开关管420通断的驱动信号并放大，提高对第三开关管420的驱动能力。
42.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，充电调制模块500包括充电调制芯片510、电感l1、电容c6以及二极管d8，充电调制芯片510包括供电端、调制端、受控端以及充电端，充电调制芯片510的供电端分别与电感l1的一端以及开关模块400的输出端连接，充电调制芯片510的调制端分别与电感l1的另一端以及二极管d8的正极连接，充电调制芯片510的调制端能够输出脉冲的调制信号，充电调制芯片510的受控端分别与二极管d8的负极以及电容c6的一端连接，电容c6的另一端接地，充电调制芯片510的充电端用于与储电部件连接。
43.充电调制芯片510可以在常规的充电芯片中选用，开关模块400导通，充电调制芯片510的供电端得电，充电调制芯片510的调制端输出pwm信号作为脉冲的调制信号，使得电感l1充放电，同时，通过二极管d8对电容c6充放电，充电调制芯片510的受控端根据接收的电容c6上的端电压信号高低来控制充电端输出充电电流的大小。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，充电调制模块500还包括参考电阻r7，充电调制芯片510包括设置端，充电调制芯片510的设置端与参考电阻r7的一端连接，参考电阻r7的另一端接地，改变参考电阻r7的阻值能够改变充电调制芯片510的调制端输出的调制信号，通过改变电阻r7的阻值，改变充电调制芯片510调制端输出的pwm信号的占空比，从而可以改变充电调制芯片510充电端输出充电电流的大小。
45.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，充电调制模块500还包括温度检测件520，温度检测件520用于检测储电部件的温度以形成温度采样信号，充电调制芯片510包括温度反馈端，充电调制芯片510的温度反馈端与温度检测件520连接，温度检测件520检测储电部件的温度，当充电过程导致储电部件的温度过热，充电调制芯片510能够及时关停，停止继续充电，提高安全性。
46.具体地，温度检测件520可以是图3中的热敏电阻rt1，也可以采用常规的温度传感探头。
47.根据本实用新型第二方面实施例的充电器，包括上述任一实施例公开的定时充电电路。
48.本实用新型充电器，应用了上述定时充电电路为储电部件充电，能够定时触发关断充电过程，使用方便可靠，无需用户手动关断，提高安全性能。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：
在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种定时充电电路，其特征在于，包括：整流调压模块，所述整流调压模块的输入端用于与供电电源连接；开关模块，所述开关模块的输入端与所述整流调压模块的输出端连接；充电调制模块，所述充电调制模块的输入端与所述开关模块的输出端连接，所述充电调制模块的输出端用于与储电部件连接；操控模块，具有计时单元，所述计时单元用于提供计时触发信号，所述操控模块与所述开关模块的受控端连接以根据计时触发信号控制所述开关模块断开；所述开关模块包括第二开关管以及第三开关管，所述操控模块与所述第二开关管的受控端连接，所述第二开关管的输入端与所述第三开关管的受控端连接，所述第二开关管的输出端接地，所述第三开关管的输入端与所述整流调压模块的输出端连接，所述第三开关管的输出端与所述充电调制模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述整流调压模块包括第一整流单元以及变压单元，所述第一整流单元的输入端用于与供电电源连接，所述变压单元的输入端与所述第一整流单元的输出端连接，所述变压单元的输出端与所述开关模块的输入端连接。3.根据权利要求2所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述变压单元包括变压组件、第一开关管以及第二整流单元，所述变压组件包括相互耦合的第一绕组、第二绕组以及第三绕组，所述第一绕组的一端分别与第一整流单元的输出端、所述第一开关管的受控端以及所述第三绕组的一端连接，所述第一绕组的另一端与所述第一开关管的输入端连接，所述第一开关管的输出端以及所述第三绕组的另一端均接地，所述第二绕组与所述第二整流单元的输入端连接，所述第二整流单元的输出端与所述开关模块的输入端连接。4.根据权利要求3所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述变压单元还包括电阻r5、电阻r10、电阻r11、电容c9、电容c3以及二极管d7，所述电阻r10的一端分别与所述电阻r11的一端、所述第一整流单元的输出端、所述电容c9的一端以及所述第一绕组的一端连接，所述电阻r10的另一端分别与所述电容c9的另一端以及二极管d7的负极连接，所述二极管d7的正极分别与所述第一开关管的输入端以及所述第一绕组的另一端连接，所述电阻r11的另一端分别与所述第一开关管的受控端以及电容c3的一端连接，所述电容c3的另一端与所述电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与所述第三绕组的一端连接，所述第三绕组的另一端接地。5.根据权利要求1所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述操控模块包括输入单元以及控制单元，所述输入单元用于获取操控信号，所述控制单元分别与所述输入单元以及计时单元连接以根据操控信号以及计时触发信号控制所述开关模块断开。6.根据权利要求1所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述充电调制模块包括充电调制芯片、电感l1、电容c6以及二极管d8，所述充电调制芯片包括供电端、调制端、受控端以及充电端，所述充电调制芯片的供电端分别与所述电感l1的一端以及所述开关模块的输出端连接，所述充电调制芯片的调制端分别与所述电感l1的另一端以及二极管d8的正极连接，所述充电调制芯片的调制端能够输出脉冲的调制信号，所述充电调制芯片的受控端分别与所述二极管d8的负极以及所述电容c6的一端连接，所述电容c6的另一端接地，所述充电调制芯片的充电端用于与储电部件连接。
7.根据权利要求6所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述充电调制模块还包括参考电阻r7，所述充电调制芯片包括设置端，所述充电调制芯片的设置端与所述参考电阻r7的一端连接，所述参考电阻r7的另一端接地，改变所述参考电阻r7的阻值能够改变所述充电调制芯片的调制端输出的调制信号。8.根据权利要求6所述的一种定时充电电路，其特征在于：所述充电调制模块还包括温度检测件，所述温度检测件用于检测储电部件的温度以形成温度采样信号，所述充电调制芯片包括温度反馈端，所述充电调制芯片的温度反馈端与所述温度检测件连接。9.一种充电器，其特征在于，包括如权利要求1-8任意一项所述的定时充电电路。

技术总结
本实用新型公开了一种定时充电电路及充电器，包括整流调压模块、开关模块、充电调制模块以及操控模块，整流调压模块的输入端用于与供电电源连接，开关模块的输入端与整流调压模块的输出端连接，充电调制模块的输入端与开关模块的输出端连接，充电调制模块的输出端用于与储电部件连接，操控模块具有计时单元，计时单元用于提供计时触发信号，操控模块与开关模块的受控端连接以根据计时触发信号控制开关模块断开，本设计定时触发关断充电过程，使用方便可靠，无需用户手动关断，提高安全性能。提高安全性能。提高安全性能。


技术研发人员：周文辉 黄浩佳
受保护的技术使用者：中山市美图塑料工业有限公司
技术研发日：2022.12.13
技术公布日：2023/9/3