一種自動(dòng)控制的直流充電器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自動(dòng)控制的直流充電器，包括充電器、設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器和時(shí)鐘器的單片機(jī)以及連接于充電器與AD轉(zhuǎn)換器之間的電流采樣電路，還包括連接于單片機(jī)輸出端與充電器的輸入端之間的開(kāi)關(guān)電路，開(kāi)關(guān)電路包括可控硅驅(qū)動(dòng)器、可控硅、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)，其中，可控硅、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接在交流電火線與充電器的輸入端之間，可控硅驅(qū)動(dòng)器一端與單片機(jī)輸出端連接，可控硅驅(qū)動(dòng)器另一端與可控硅的柵極連接。本實(shí)用新型的充電器能有效防止過(guò)充，最大化保持電池充電放電能力，提高耐用性。同時(shí)，在充電器不充電的時(shí)候，能及時(shí)斷開(kāi)初級(jí)交流電，避免不必要的能源損耗，節(jié)能環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種自動(dòng)控制的直流充電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及直流充電器【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，特別設(shè)及一種自動(dòng)控制的直 流充電器。

【背景技術(shù)】
[0002] 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代、數(shù)碼時(shí)代、智能時(shí)代，人們的生活里不能缺少智能手機(jī)、平板電腦、移 動(dòng)電源等，然而由于電池容量有限再加該些設(shè)備的使用量越來(lái)越大，充電工作量也變得越 來(lái)越大，問(wèn)題也越來(lái)越多，甚至是充電事故頻發(fā)。主要表現(xiàn)為W下兩個(gè)方面：
[0003] 長(zhǎng)期過(guò)充，電池儲(chǔ)量快速下降。近年來(lái)電池大都采用裡離子電池，根據(jù)裡離子電池 的充放電特性，不宜長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充，過(guò)充會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱、儲(chǔ)能下降。由于需要追求外觀輕薄， 同時(shí)也要考慮產(chǎn)品成本，生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候往往把電池設(shè)計(jì)得很薄很小，滿(mǎn)電量 的電池對(duì)電話頻繁的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，常常只能支撐半天使用。所W白天續(xù)充是必須的過(guò)程，受工 作時(shí)間限制，也只能是短時(shí)間補(bǔ)充，現(xiàn)代人繁忙的情景常常是剛補(bǔ)充了一點(diǎn)就要出發(fā)。夜間 充電成了最有保障時(shí)段，也是現(xiàn)代人晚上睡覺(jué)前必須的工作，而一部手機(jī)電池從空到滿(mǎn)的 充電時(shí)間大約也就是2-3小時(shí)，也就是說(shuō)，夜間充電6-7個(gè)小時(shí)是過(guò)充，對(duì)睡眠時(shí)間長(zhǎng)的人 可能長(zhǎng)達(dá)8-10個(gè)小時(shí)，過(guò)充現(xiàn)象非常嚴(yán)重，對(duì)電池的損害不言而喻，安全問(wèn)題更是不容忽 視。
[0004] 充電器長(zhǎng)期空載帶電。人們忙于工作，早晨記得帶上必須的手機(jī)、移動(dòng)電源，卻忘 了帶上充電器和線，充電器依然在電源插座上插著。而辦公室該邊就只能再備一套，下班回 家的時(shí)候，該一套也是長(zhǎng)時(shí)間空載帶電。更有甚者，忘記帶上充電器該樣的事情常常發(fā)生在 長(zhǎng)期出差或旅游出發(fā)的時(shí)候，且沒(méi)有人愿意走到半路上掉頭回來(lái)取充電器，也沒(méi)有該個(gè)時(shí) 間，到了目的地只能臨時(shí)買(mǎi)一個(gè)充電器用。在強(qiáng)調(diào)節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)里，大量的充電 器空載帶電能耗問(wèn)題需要一個(gè)解決方案。同時(shí)，充電器長(zhǎng)期空載帶電，對(duì)自身電子元件的損 耗也不容忽視，而且作為感性負(fù)載長(zhǎng)期帶電，如遇電網(wǎng)浪涌或雷擊，安全隱患非常之大。由 于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的原因，很多充電器廠家采用質(zhì)量低下的電子元件，更是省掉必要的防浪涌、防 雷擊部分，加上很多建筑質(zhì)量不夠好的場(chǎng)所，沒(méi)有必要的防雷措施，電線布線很不規(guī)范，不 容易糾正。因此，充電器空載帶來(lái)的安全隱患必須從充電器自身解決。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種在充電器不充電的時(shí)候，能及時(shí)斷開(kāi)初級(jí)交流 電，避免不必要的能源損耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，并且防止諸如雷擊、電網(wǎng)異常浪涌或因充電器 長(zhǎng)期帶電造成的質(zhì)量下降等原因帶來(lái)的安全問(wèn)題的自動(dòng)控制的直流充電器。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0007] 一種自動(dòng)控制的直流充電器，包括充電器、設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器和時(shí)鐘器的單片機(jī)化及 連接于充電器與AD轉(zhuǎn)換器之間的電流采樣電路，還包括連接于單片機(jī)輸出端與充電器的 輸入端之間的開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括可控娃驅(qū)動(dòng)器、可控娃、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)，其中， 所述可控娃、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接在交流電火線與充電器的輸入端之間，所述可控娃 驅(qū)動(dòng)器一端與單片機(jī)輸出端連接，可控娃驅(qū)動(dòng)器另一端與可控娃的柵極連接。
[000引優(yōu)選地，還包括連接于單片機(jī)與充電器的輸出端之間的預(yù)約開(kāi)關(guān)電路，W及與單 片機(jī)連接的輕觸按鈕。
[0009] 優(yōu)選地，所述預(yù)約開(kāi)關(guān)電路為MOS管或S極管。
[0010] 優(yōu)選地，還包括對(duì)開(kāi)關(guān)電路的控制信號(hào)進(jìn)行邏輯或運(yùn)算的開(kāi)關(guān)控制電路，所述開(kāi) 關(guān)控制電路連接于單片機(jī)的輸出端和可控娃驅(qū)動(dòng)器的輸入端之間。
[0011] 優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)控制電路包括連接于單片機(jī)的輸出端和可控娃驅(qū)動(dòng)器的輸入端 之間的多個(gè)并聯(lián)的二極管，W及還包括一個(gè)電阻為1化0的下拉電阻，下拉電阻一端連接 至可控娃驅(qū)動(dòng)器的輸入端，電阻另一端接充電器負(fù)極。
[0012] 優(yōu)選地，還包括與單片機(jī)連接的顯示屏。
[0013] 優(yōu)選地，所述顯示屏為與單片機(jī)連接的液晶顯示屏或數(shù)碼管。
[0014] 優(yōu)選地，還包括與單片機(jī)連接的L邸提示燈。
[0015] 優(yōu)選地，所述電流采樣電路為連接于單片機(jī)與充電器之間的電流采樣電阻。
[0016] 優(yōu)選地，所述充電器為手機(jī)、MP3、MP4、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電源或電動(dòng)自行 車(chē)的充電器。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于；本實(shí)用新型的充電器能使電池合理充 電，有效防止過(guò)充，最大化保持電池充電放電能力，提高耐用性。同時(shí)，在充電器不充電的時(shí) 候，能及時(shí)斷開(kāi)初級(jí)交流電，避免不必要的能源損耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保，并且防止諸如雷擊、電 網(wǎng)異常浪涌或因充電器長(zhǎng)期帶電造成的質(zhì)量下降等原因帶來(lái)的安全問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1是本實(shí)用新型所述自動(dòng)控制的直流充電器的框架圖。
[0020] 圖2是可控娃驅(qū)動(dòng)器的電路圖。
[0021] 圖3是本實(shí)用新型所述自動(dòng)控制的直流充電器中可控娃作為開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
[0022] 圖4是充電器和充電線頭的邏輯劃分示意圖。
[0023] 圖5是本實(shí)用新型所述自動(dòng)控制的直流充電器的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、充電器，2、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)，3、可控娃，4、可控娃驅(qū)動(dòng)器，5、電流 采樣電阻，6、預(yù)約開(kāi)關(guān)電路，7、單片機(jī)，8、液晶屏，9、輕觸按鈕，10、L邸燈，11、充電線頭。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，W使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確 的界定。
[0026] 參閱圖1所示，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)控制的直流充電器，包括充電器1，設(shè)有 AD轉(zhuǎn)換器（即模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換功能）和時(shí)鐘器的單片機(jī)7 W及連接于充電器1與AD 轉(zhuǎn)換器之間的電流采樣電路，還包括連接于單片機(jī)7輸出端與充電器1的輸入端之間的開(kāi) 關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括可控娃驅(qū)動(dòng)器4、可控娃3、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2，其中，所述可控娃 3、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2并聯(lián)連接在交流電火線L與充電器1的輸入端之間，所述可控娃驅(qū)動(dòng) 器4 一端與單片機(jī)7輸出端連接，可控娃驅(qū)動(dòng)器4另一端與可控娃3的柵極連接。
[0027] 本實(shí)用新型還可包括連接于單片機(jī)7與充電器1的輸出端之間的預(yù)約開(kāi)關(guān)電路6， W及與單片機(jī)7連接的輕觸按鈕9。所述預(yù)約開(kāi)關(guān)電路6為MOS管或S極管。
[002引本實(shí)用新型還可包括對(duì)開(kāi)關(guān)電路的控制信號(hào)進(jìn)行邏輯或運(yùn)算的開(kāi)關(guān)控制電路，所 述開(kāi)關(guān)控制電路連接于單片機(jī)7的輸出端和可控娃驅(qū)動(dòng)器4的輸入端之間。所述開(kāi)關(guān)控制 電路包括連接于單片機(jī)7的輸出端和可控娃驅(qū)動(dòng)器4的輸入端之間的多個(gè)并聯(lián)的二極管 12, W及還包括一個(gè)電阻為1化0的下拉電阻13,下拉電阻13 -端連接至可控娃驅(qū)動(dòng)器4 的輸入端，電阻13另一端接充電器負(fù)極。從而可W帶多個(gè)負(fù)載充電，并且只要任何一個(gè)負(fù) 載沒(méi)有充滿(mǎn)電，可控娃3都保持導(dǎo)通狀態(tài)，所有負(fù)載都充滿(mǎn)的情況下，可控娃3才關(guān)閉。
[0029] 本實(shí)用新型還可包括與單片機(jī)7連接的顯示屏。所述顯示屏為與單片機(jī)7連接的 液晶顯示屏8或數(shù)碼管。
[0030] 本實(shí)用新型還可包括與單片機(jī)7連接的L邸提示燈10。
[0031] 在本實(shí)用新型中，所述電流采樣電路為連接于單片機(jī)7與充電器1之間的電流采 樣電阻5。
[003引本實(shí)用新型中的充電器1為手機(jī)、MP3、MP4、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電源或電動(dòng) 自行車(chē)的充電器。
[0033] 本實(shí)用新型中輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2是手動(dòng)開(kāi)，自動(dòng)斷的開(kāi)關(guān)。輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2和 可控娃3并聯(lián)，沒(méi)電時(shí)可控娃3不導(dǎo)通，按壓輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2后，單片機(jī)7通電，單片機(jī)7 的AC-Off腳D3擊發(fā)可控娃3導(dǎo)通，輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2則會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。
[0034] 本實(shí)用新型中的單片機(jī)7為MCU，時(shí)鐘器本身是MCU自身工作的必須部分，也 是實(shí)現(xiàn)預(yù)約充電（化arge-Booking)和充電流截止煙large-Stop)的計(jì)時(shí)器；AD轉(zhuǎn)換器 的功能用W實(shí)時(shí)檢測(cè)充電電流的大小，其轉(zhuǎn)換結(jié)果作為是否有充電負(fù)載，進(jìn)而作為實(shí)現(xiàn) 化arge-Stop和AC-Off (自動(dòng)斷開(kāi)充電器初級(jí)交流電）的依據(jù)，同時(shí)其值的大小可W用顯 示屏的形式反應(yīng)給用戶(hù)，如L邸提示燈10的閃爍速度或者直接液晶屏8或數(shù)碼管的數(shù)字顯 示，讓用戶(hù)直接了解充電速度，增加用戶(hù)體驗(yàn)的友好程度。實(shí)現(xiàn)化arge-Stop用到MCU的一 個(gè)輸出腳D1控制一個(gè)預(yù)約開(kāi)關(guān)電路6 (M0S管或S極管，因?yàn)镸0S管具有控制電流低、輸出 壓降小的特點(diǎn)，所W推薦使用M0S管）作為直流充電負(fù)載的開(kāi)關(guān)；實(shí)現(xiàn)AC-Off用到MCU的 一個(gè)輸出腳D3控制一個(gè)可控娃驅(qū)動(dòng)器4進(jìn)而驅(qū)動(dòng)可控娃3作為充電器初級(jí)AC的開(kāi)關(guān)。另 外需要一個(gè)輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2與可控娃3次級(jí)并聯(lián)，當(dāng)充電器已經(jīng)斷電的情況下，短時(shí)接通 供電，MCU啟動(dòng)后相應(yīng)控制腳觸發(fā)可控娃3導(dǎo)通。本實(shí)施例之所W選擇輕觸開(kāi)關(guān)的無(wú)自鎖 功能，是因?yàn)樵贏C接通后需要將AC的開(kāi)關(guān)功能完全交給可控娃，該樣才能實(shí)現(xiàn)AC-Off。另 外設(shè)計(jì)一個(gè)與單片機(jī)7連接的輕觸按鈕9,給用戶(hù)進(jìn)行預(yù)約充電時(shí)間選擇。
[0035] 本實(shí)用新型采用一個(gè)輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2與可控娃3的次級(jí)并聯(lián)作為充電器交流電 輸入的開(kāi)關(guān)，可手動(dòng)接通、自動(dòng)上鎖、自動(dòng)斷開(kāi)的半自動(dòng)交流預(yù)約開(kāi)關(guān)電路6,實(shí)現(xiàn)充電器空 載或電池充滿(mǎn)后自動(dòng)斷開(kāi)充電器交流輸入（即AC-Off)。其原理如下所示：
[0036] 首先、按下輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2導(dǎo)通，使充電器1得電；然后，充電器1輸出直流電啟 動(dòng)單片機(jī)7 (MCU)，進(jìn)而由內(nèi)部程序置AC-Off腳D3高電平，通過(guò)可控娃驅(qū)動(dòng)器4導(dǎo)通可控娃 3,輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)2松開(kāi)；最后，當(dāng)單片機(jī)7 (MCU)檢測(cè)到電池充滿(mǎn)或者充電空載（如手機(jī) 被拔掉）時(shí)，置AC-Off腳D3低電平，充電器1的初級(jí)AC即被斷開(kāi)。
[0037] 本實(shí)用新型采用單片機(jī)7 (MCU)計(jì)時(shí)并提供輕觸按鈕作為用戶(hù)操作界面，提供給 用戶(hù)預(yù)約充電煙large-Booking)的功能。一方面該功能解決了夜間負(fù)載待機(jī)狀態(tài)充電， 由于化arge-Stop過(guò)早發(fā)生，用戶(hù)第二天早上使用時(shí)由待機(jī)能耗產(chǎn)生的電池電量下降。另 外一方面，當(dāng)一個(gè)充電器需要帶多個(gè)負(fù)載而且多個(gè)負(fù)載的充電電流總和超過(guò)充電器的最大 負(fù)載能力時(shí)，可W設(shè)計(jì)多個(gè)化arge-Booking模塊，讓多個(gè)負(fù)載在不同時(shí)間段充電來(lái)解決。 [003引本實(shí)用新型采用單片機(jī)7 (MCU)的一個(gè)輸出腳D1控制一個(gè)預(yù)約開(kāi)關(guān)電路6作為直 流充電負(fù)載的開(kāi)關(guān)，W實(shí)現(xiàn)化arge-Stop的功能。同時(shí)，在充電負(fù)載電路上串聯(lián)一個(gè)電流采 樣電阻5(其阻值大小和功率可根據(jù)實(shí)際充電對(duì)象而定），供MCU測(cè)量計(jì)算充電電流的大小， 作為實(shí)現(xiàn)化arge-Stop和AC-Off的依據(jù)。其原理如下所示；
[0039] 首先、預(yù)約充電時(shí)間到或者用戶(hù)直接開(kāi)啟充電，置MCU相應(yīng)腳D1高電平導(dǎo)通M0S 管；然后、利用MCU的AD轉(zhuǎn)換腳D2實(shí)時(shí)檢測(cè)電流采樣電阻5的壓降，并且換算為充電電流 的大小，同時(shí)可W用一定形式的顯示；最后、當(dāng)充電電流很?。ň唧w值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得），可 判斷為電池充滿(mǎn)。此時(shí)，置MCU相應(yīng)腳D1低電平實(shí)現(xiàn)化arge-Stop。
[0040] 本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電路（AC-Off功能）具有相對(duì)獨(dú)立性并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在現(xiàn)有常 規(guī)充電器的原理基礎(chǔ)上增加很少的元件即可實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，如果充電線纜 上有空閑線傳遞AC-Off信號(hào)，可W考慮模塊劃分，W降低生產(chǎn)檢測(cè)的復(fù)雜性，例如手機(jī)等 產(chǎn)品的USB充電線通常是4巧線，其中D+和D-倆條線在充電時(shí)閑置，可W用其中之一傳遞 AC-Off信號(hào)；當(dāng)一個(gè)充電器需要帶多個(gè)負(fù)載時(shí)，需要將多個(gè)AC-Off信號(hào)做邏輯或運(yùn)算后方 可實(shí)施AC-Off ;該種情況下，下半部分可W做在充電線頭上或者線中間，帶一個(gè)供用戶(hù)操 作的輕觸按鈕，和充電器依然可W是4巧線連接，其中D+線巧被用在AC-Off信號(hào)傳遞，故 當(dāng)被用做數(shù)據(jù)線的時(shí)候需要將MCU的AC-Off腳置為輸入模式，該樣就不影響數(shù)據(jù)傳輸，同 時(shí)，化arge-Stop在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候應(yīng)該被禁止，該樣手機(jī)或其它設(shè)備在數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候還 是在充電，也就是說(shuō)，輕觸按鈕除了給用戶(hù)設(shè)置化arge-Booking的時(shí)間外，還要給用戶(hù)設(shè) 置出專(zhuān)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)，當(dāng)然，也是通過(guò)按動(dòng)該按鈕退出數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)；上半部分在常 規(guī)充電器基礎(chǔ)上只增加一小部分電路，成本增加也很小，用戶(hù)界面在常規(guī)充電器基礎(chǔ)上增 加一個(gè)輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)。充電器帶多個(gè)負(fù)載是通過(guò)上述開(kāi)關(guān)控制電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在充電器 帶多個(gè)負(fù)載的情況下，只要任何一個(gè)負(fù)載沒(méi)有充滿(mǎn)電，可控娃3都保持導(dǎo)通狀態(tài)，所有負(fù)載 都充滿(mǎn)的情況下，可控娃3才關(guān)閉。
[0041] 本實(shí)用新型中所設(shè)及的檢測(cè)充電電流的功能，其原理是在充電線路上串聯(lián)一個(gè)電 流采樣電阻5,阻值大小根據(jù)充電的最大電流、充電器的負(fù)載電壓W及充電時(shí)可允許的最大 壓降計(jì)算得來(lái)。如一個(gè)手機(jī)充電器最大電流不會(huì)超過(guò)2A，負(fù)載電壓在5V左右，通常要求實(shí) 際充電電壓不能低于4. 8V，則采樣電阻的最大壓降不能超過(guò)0. 2V，根據(jù)歐姆定律，采樣電 阻的大小不能超過(guò)R = 0. 2V/2A = 0. 1歐姆。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，選擇更小的采樣電阻化05歐姆， 即50毫歐），進(jìn)而壓降更小，充電效率更高。但是因?yàn)閴航敌?，要求MCU的AD轉(zhuǎn)換精度足夠 高才可W勝任，如轉(zhuǎn)換精度是12位二進(jìn)制（2的12次方為4096)的MCU，充電電壓是5￥，貝。 AD轉(zhuǎn)換的分辨率可W達(dá)到5/4096 = 0. 001221V，對(duì)應(yīng)的電流是0. 001221/0. 05 = 0. 0244A =24. 4mA，W該樣的精度作為依據(jù)控制充電過(guò)程是足夠的，因?yàn)橥ǔ?lái)說(shuō)手機(jī)電池的充電 電流在100mA左右就基本充滿(mǎn)，被認(rèn)為是渭流充電了。如轉(zhuǎn)換精度是10位二進(jìn)制（2的10 次方為1024)的MCU，充電電壓是5V，則AD轉(zhuǎn)換分辨率可W達(dá)到5/1024 = 0. 00488V，對(duì)應(yīng) 的電流是0. 00488/0. 05 = 0. 0976A = 97. 6mA，基本接近100mA，W該樣的精度作為依據(jù)控 制充電過(guò)程是不夠的，因?yàn)闄z測(cè)電路本身還有波動(dòng)和干擾，無(wú)法分辨渭流充電時(shí)間。所W需 要采用有AD轉(zhuǎn)換精度12位W上的單片機(jī)，采樣電阻為50毫歐。當(dāng)然，如果充電效率的要 求可W降低，如給電動(dòng)自行車(chē)設(shè)計(jì)充電方案，采樣電阻可W適當(dāng)加大，MCU分辨率可W適當(dāng) 降低，設(shè)計(jì)者可參照W上計(jì)算過(guò)程。該里順便說(shuō)明一下，如果充電電壓不是MCU的工作電壓 的時(shí)候，需要加上必要的DC-DC變壓和穩(wěn)壓電路，該里不再寶述。50毫歐的采樣電阻，最大 電流為2A，則采樣電阻的功率至少為2*0. 05 = 0. 1瓦，從冗余設(shè)計(jì)原則考慮，采用四分之一 瓦的插件或貼片電阻即可。下表1為5V充電電壓，50毫歐采樣電阻，最大允許充電電流為 2A的12位AD轉(zhuǎn)換值對(duì)應(yīng)表供參考；
[0042]表 1 [00431

【權(quán)利要求】
1. 一種自動(dòng)控制的直流充電器，包括充電器（1)、設(shè)有AD轉(zhuǎn)換器和時(shí)鐘器的單片機(jī) (7)以及連接于充電器⑴與AD轉(zhuǎn)換器之間的電流采樣電路，其特征在于：還包括連接于 單片機(jī)（7)輸出端與充電器（1)的輸入端之間的開(kāi)關(guān)電路，所述開(kāi)關(guān)電路包括可控硅驅(qū)動(dòng) 器（4)、可控硅（3)、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)（2)，其中，所述可控硅（3)、輕觸無(wú)自鎖開(kāi)關(guān)（2)并聯(lián) 連接在交流電火線（L)與充電器（1)的輸入端之間，所述可控硅驅(qū)動(dòng)器（4) 一端與單片機(jī) (7)輸出端連接，可控硅驅(qū)動(dòng)器（4)另一端與可控硅（3)的柵極連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：還包括連接于單片機(jī) (7)與充電器⑴的輸出端之間的預(yù)約開(kāi)關(guān)電路（6)，以及與單片機(jī)（7)連接的輕觸按鈕 (9)〇
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：所述預(yù)約開(kāi)關(guān)電路（6) 為M0S管或三極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：還包括對(duì)開(kāi)關(guān)電 路的控制信號(hào)進(jìn)行邏輯或運(yùn)算的開(kāi)關(guān)控制電路，所述開(kāi)關(guān)控制電路連接于單片機(jī)（7)的輸 出端和可控硅驅(qū)動(dòng)器（4)的輸入端之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：所述開(kāi)關(guān)控制電路 包括連接于單片機(jī)（7)的輸出端和可控硅驅(qū)動(dòng)器（4)的輸入端之間的多個(gè)并聯(lián)的二極管 (12)，以及還包括一個(gè)電阻為10k D的下拉電阻（13)，下拉電阻（13) -端連接至可控硅驅(qū) 動(dòng)器（4)的輸入端，電阻（13)另一端接充電器負(fù)極。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：還包括 與單片機(jī)（7)連接的顯示屏。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：所述顯示屏為與單片 機(jī)（7)連接的液晶顯示屏（8)或數(shù)碼管。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：還包括 與單片機(jī)（7)連接的LED提示燈（10)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：所述電 流采樣電路為連接于單片機(jī)（7)與充電器（1)之間的電流采樣電阻（5)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)控制的直流充電器，其特征在于：所述充 電器（1)為手機(jī)、MP3、MP4、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電源或電動(dòng)自行車(chē)的充電器。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK204243849SQ201420835152
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】張潤(rùn)東 申請(qǐng)人:張潤(rùn)東