一種基於充電器的交流直流降壓電路及充電器的製作方法與工藝
2024-03-05 17:25:15
本實用新型屬於充電電子設備領域，尤其涉及一種基於充電器的交流直流降壓電路及充電器。
背景技術：
隨著電子技術的發展，越來越多的電子產品應用於人們的日常生活當中，比如手機、平板電腦、智能穿戴設備等，這些產品一般設計成可充電形式，在產品的電池電量用完後，再進行充電，這樣使得應用於電子產品的充電設備也得到飛速的發展。現有的USB接口充電器一般只配置單一的外部電源輸入模式，如只能用交流電源或者只能用直流電源作為輸入電源對電子產品充電，在電源選擇時受到限制，適用性不高。
技術實現要素：
本實用新型實施例提供一種基於充電器的交流直流降壓電路，旨在解決現有的USB接口充電器一般只配置單一的外部電源輸入模式，如只能用交流電源或者只能用直流電源作為輸入電源對電子產品充電，功能單一，適用性不高的問題。本實用新型實施例是這樣實現的，一種基於充電器的交流直流降壓電路，包括外部交流電源輸入接口，與所述外部交流電源輸入接口連接的交流整流模塊，其中，所述交流整流模塊的輸出端連接直流降壓模塊的輸入端，所述直流降壓模塊的輸入端還連接有外部直流電源輸入接口用於直接接入外部直流電源，所述直流降壓模塊的輸出端連接負載；所述直流降壓模塊包括降壓單元和穩壓單元，所述穩壓單元包括穩壓主控晶片、三端基準穩壓源、以及連接所述穩壓主控晶片和所述三端基準穩壓源的光電耦合器；所述穩壓主控晶片的電源引腳和所述降壓單元的輸入端共同連接所述直流降壓模塊的輸入端，所述降壓單元的輸入端還連接所述穩壓主控晶片的輸出引腳，所述三端基準穩壓源與所述降壓單元的輸出端連接。進一步的，所述直流降壓模塊的降壓單元包括與直流降壓模塊輸入端連接的變壓器T1，與所述變壓器T1原邊並聯的電阻R3、電容C1，所述電容C1串聯有二極體D2，所述變壓器T1副邊並聯有電容C6、電阻R6，所述電容C6、電阻R6與所述副邊之間串聯有二極體D3，所述二極體D3還並聯電阻R5、電容C5連接所述電阻R6與所述副邊，所述電阻R6兩端連接所述降壓單元的負載輸出端V+和GND；所述穩壓主控晶片U1的VCC-G引腳與所述直流降壓模塊輸入端之間串聯有電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的一端還連接所述穩壓主控晶片U1的VCC引腳，所述穩壓主控晶片U1的FB引腳通過電容C3與所述GND引腳接地，所述電容C3還並聯有穩壓管ZD1，所述穩壓二極體ZD1的一端連接光電耦合器U2的三極體端，所述光電耦合器U2的三極體端還並聯有電容C4，所述穩壓主控晶片U1的Sense引腳通過電阻R4接地，所述穩壓主控晶片U1的三個Drain引腳與所述降壓單元的二極體D2的正極連接；所述光電耦合器U2的二極體端的負極連接所述三端基準穩壓源U3的K極，所述三端基準穩壓源U3的K極與A極之間依次串聯有電阻R8、電阻R9、電阻R11，所述電阻R9、R11的一端連接所述三端基準穩壓源U3的R極，所述三端基準穩壓源U3的K極與R極之間還連接有電容C7、電阻R10，所述光電耦合器U2的二極體端的正極與所述電阻R9之間連接有電阻R7，所述電阻R7與所述電阻R9的連接端連接所述降壓單元的負載輸出端V+。進一步的，所述電阻R1與所述電阻R2的連接端還連接電容C2的正極、 二極體D1的負極，所述電容C2的負極與所述二極體D1的正極之間連接有電感L1，其中電感L1與所述電容C2負極的連接端接地。進一步的，所述穩壓主控晶片U1型號為CRE6559。進一步的，所述光電耦合器U2型號為PC817，所述三端基準穩壓源U3型號為TL431。本實用新型實施例還提供一種充電器，其中，所述充電器包含上述的基於充電器的交流直流降壓電路。本實用新型實施例的基於充電器的交流直流降壓電路，通過在充電器內同時設置外部交流電源輸入接口、外部直流電源輸入接口與交流直流降壓電路連接，使得USB充電器能同時選擇交流或者直流外部電源對電子產品進行充電，增強了USB充電器的電源適應能力，提高了產品的適用範圍。附圖說明圖1是本實用新型實施例提供的基於充電器的交流直流降壓電路電氣模塊示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的基於充電器的交流直流降壓電路示意圖。具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。需要說明的是，當元件被稱為「固定於」或「設置於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是「連接於」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。還需要說明的是，本實用新型實施例中的左、右、上、下等方位用語，僅是互為相對概念或是以產品的正常使用狀態為參考的，而不應該認為是具有限 制性的。如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種基於充電器的交流直流降壓電路，包括外部交流電源輸入接口20，與所述外部交流電源輸入接口20連接的交流整流模塊11，其中，所述交流整流模塊11的輸出端連接直流降壓模塊12的輸入端，所述直流降壓模塊12的輸入端還連接有外部直流電源輸入接口30用於直接接入外部直流電源，所述直流降壓模塊12的輸出端連接負載40；所述直流降壓模塊12包括降壓單元121和穩壓單元122，所述穩壓單元122包括穩壓主控晶片122-1、三端基準穩壓源122-3、以及連接所述穩壓主控晶片122-1和所述三端基準穩壓源122-3的光電耦合器122-2；所述穩壓主控晶片122-1的電源引腳和所述降壓單元121的輸入端共同連接所述直流降壓模塊12的輸入端，所述降壓單元121的輸入端還連接所述穩壓主控晶片122-1的輸出引腳，所述三端基準穩壓源122-3與所述降壓單元121的輸出端連接；在本實用新型實施例中，外部交流電源如AC220V的家用供電電源，接入本實用新型基於充電器的交流直流降壓電路的外部交流電源輸入接口，經交流整流模塊整流後變成直流電，再經過直流降壓模塊的降壓作用，輸出適合電子設備(如手機、智能穿戴設備、平板電腦等)的額定電壓如5.0V後即可對電子設備進行充電，同時，當在有直流電源的場合，如小車上有車載直流電源，則將車載直流電源接入本實用新型基於充電器的交流直流降壓電路的外部直流電源輸入接口，再進直流降壓模塊降壓後即可對電子設備及時充電，使得USB充電器既能夠使用交流電源，又能夠使用直流電源對電子設備進行充電，提高了USB充電器的適用範圍，提高了充電的便利性。在本實用新型實施例中，穩壓單元的穩壓主控晶片、光耦隔離器、三端基準穩壓源結合以控制直流降壓模塊輸出端輸出到負載上電壓的穩定性，保證在外部電壓波動時，不會引起待充電的電子設備的損壞。具體的，如圖2所示，在本實用新型實施例中，所述直流降壓模塊12的降壓單元121包括與直流降壓模塊輸入端連接的變壓器T1，與所述變壓器T1原邊並聯的電阻R3、電容C1，所述電容C1串聯有二極體D2，所述變壓器T1副邊並聯有電容C6、電阻R6，所述電容C6、電阻R6與所述副邊之間串聯有二極體D3，所述二極體D3還並聯電阻R5、電容C5連接所述電阻R6與所述副邊，所述電阻R6兩端連接所述降壓單元的負載輸出端V+和GND；所述穩壓主控晶片U1的VCC-G引腳與所述直流降壓模塊輸入端之間串聯有電阻R1和電阻R2，所述電阻R1的一端還連接所述穩壓主控晶片U1的VCC引腳，所述穩壓主控晶片U1的FB引腳通過電容C3與所述GND引腳接地，所述電容C3還並聯有穩壓管ZD1，所述穩壓二極體ZD1的一端連接光電耦合器U2的三極體端，所述光電耦合器U2的三極體端還並聯有電容C4，所述穩壓主控晶片U1的Sense引腳通過電阻R4接地，所述穩壓主控晶片U1的三個Drain引腳與所述降壓單元的二極體D2的正極連接；所述光電耦合器U2的二極體端的負極連接所述三端基準穩壓源U3的K極，所述三端基準穩壓源U3的K極與A極之間依次串聯有電阻R8、電阻R9、電阻R11，所述電阻R9、R11的一端連接所述三端基準穩壓源U3的R極，所述三端基準穩壓源U3的K極與R極之間還連接有電容C7、電阻R10，所述光電耦合器U2的二極體端的正極與所述電阻R9之間連接有電阻R7，所述電阻R7與所述電阻R9的連接端連接所述降壓單元的負載輸出端V+；本實用新型實施例中，三端基準穩壓源U3從輸出端的負載採集電壓與三端基準穩壓源U3的基準電壓比較，再通過光電耦合器U2的二極體端-三極體端的電流變化反饋給穩壓主控晶片U1的FB引腳，從而改變穩壓主控晶片U1輸出PWM寬度，使得充電器的交流直流降壓電路輸出電壓保持在一個穩定的範圍。在本實用新型實施例中，所述電阻R1與所述電阻R2的連接端還連接電容C2的正極、二極體D1的負極，所述電容C2的負極與所述二極體D1的正極之 間連接有電感L1，其中電感L1與所述電容C2負極的連接端接地。在本實用新型實施例中，所述穩壓主控晶片U1型號為CRE6559。作為本實用新型的一個實施例，所述光電耦合器U2型號為PC817，所述三端基準穩壓源U3型號為TL431。本實用新型實施例還提供一種充電器，其中，所述充電器包含上述的基於充電器的交流直流降壓電路，使得充電器適用於交流或者直流電源的輸入。本實用新型實施例提供的基於充電器的交流直流降壓電路及充電器，通過在充電器內同時設置外部交流電源輸入接口、外部直流電源輸入接口與交流直流降壓電路連接，使得USB充電器能同時選擇交流或者直流外部電源對電子產品進行充電，增強了USB充電器的電源適應能力，提高了產品的適用範圍，方便了用戶的使用。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。