一種雙接口usb充電的插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種插座，更具體地說，它涉及一種雙接口 USB充電的插座。
【背景技術(shù)】
[0002]插座，又稱電源插座，開關(guān)插座，包括若干國(guó)際萬(wàn)用孔和一插頭，通過它可插入各種接線，便于與其他電路接通，為多個(gè)用電設(shè)備供電，一般被供電的用電設(shè)備都是交流用電設(shè)備，但是隨著電子產(chǎn)品飛速發(fā)展，很多直流供電的用電設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生，所以插座僅設(shè)計(jì)單一的交流電接口難以滿足供電所需。
[0003]所以對(duì)外部進(jìn)線進(jìn)行整流和降壓，從而輸出直流電至一 USB接口對(duì)插座進(jìn)行供電，但是這樣設(shè)置會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，由于充電過程中，被充電的用電設(shè)備在充電過程中出現(xiàn)過充情況，即在用電設(shè)備充滿時(shí)，第一充電電路仍然會(huì)處于工作狀態(tài)，此時(shí)雖然設(shè)置有鋰電池保護(hù)電路用于對(duì)過沖保護(hù)，但是第一充電電路輸出的功耗仍然較大，所以最好的辦法是提醒使用者充電完成，雖然用電設(shè)備也存在提醒功能，但是不會(huì)常被使用者注意，造成無功功耗以及用電設(shè)備電池壽命受到影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶USB充電且充電完成自動(dòng)提醒的插座。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種雙接口 USB充電的插座，包括若干萬(wàn)用插孔、插頭以及USB接口，所述插頭與萬(wàn)用插孔之間通過一電源總線耦接，電源總線包括電源火線端、電源零線端和電源地線端，所述電源火線端和電源零線端耦接于一第一充電電路，所述第一充電電路耦接整流降壓模塊，用于對(duì)外部交流輸入的交流電進(jìn)行整流降壓并輸出一充電電壓至USB接口，其特征在于:還包括第二充電電路，所述第二充電電路與所述第一充電電路輸出電流不同且耦接于不同的USB接口，所述第一充電電路和所述第二充電電路分別包括有檢測(cè)模塊，串聯(lián)于USB接口的供電端，并提供一采樣電壓；鋰電池保護(hù)模塊，耦接于檢測(cè)模塊，接收采樣電壓并輸出充電狀態(tài)電平；基準(zhǔn)模塊，設(shè)置一基準(zhǔn)電平；比較模塊，比較充電狀態(tài)電平與基準(zhǔn)電平，并輸出指示信號(hào)；指示模塊，耦接于比較模塊，包括兩個(gè)發(fā)光元件，根據(jù)指示信號(hào)狀態(tài)控制其一發(fā)光元件工作。
[0006]這樣設(shè)置，可以在充電時(shí)，通過鋰電池保護(hù)模塊對(duì)充電狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)，其原理與USB第一充電電路的鋰電池保護(hù)模塊的原理類似，但是在充電完成時(shí)，鋰電池保護(hù)模塊其中一個(gè)輸出引腳的電位會(huì)發(fā)生變化，利用這一電位變化設(shè)置邏輯判斷，利用充電未完成和完成后的電位變化，通過基準(zhǔn)電平這一參照，輸出指示信號(hào)控制指示模塊，從而控制兩個(gè)發(fā)光元件輸出不同的信號(hào)以提醒使用者充電完成，且為了滿足不同的用電設(shè)備和不同情況的充電需求，設(shè)計(jì)了第一充電電路和第二充電電路，使其充電中可以選擇不同的輸出功率，更加滿足需求，且每個(gè)USB接口設(shè)置有相同的指示模塊均會(huì)在充電完成時(shí)控制輸出發(fā)出不同的光或者設(shè)置不同的輸出接口。
[0007]本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:在第一充電電路中，所述檢測(cè)模塊包括第一采樣部和第二采樣部，所述第一采樣部包括并聯(lián)設(shè)置的第一采樣電阻和第二采樣電阻；所述第二采樣部包括并聯(lián)設(shè)置的第三電阻和第四電阻，所述第一采樣部和第二采樣部之間還耦接有第一檢測(cè)電阻，所述第一檢測(cè)電阻阻值可調(diào)。這樣設(shè)置，如果檢測(cè)模塊出現(xiàn)電元件問題使得采樣電壓出現(xiàn)問題，那么會(huì)直接影響鋰電池保護(hù)模塊的判斷，直接影響充電效果，所以設(shè)置第一檢測(cè)電阻，可以直接通過該電阻讀取并計(jì)算是否檢測(cè)模塊的采樣電平出現(xiàn)問題，在正常情況下，第一檢測(cè)電阻阻值調(diào)為0，不會(huì)在正常情況下影響采樣，而一旦出現(xiàn)異常，還可以通過調(diào)節(jié)第一檢測(cè)電阻的阻值對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
[0008]本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述基準(zhǔn)模塊包括串聯(lián)設(shè)置的第一基準(zhǔn)電阻和第一基準(zhǔn)電容，所述第一基準(zhǔn)電阻和第一基準(zhǔn)電容耦接的節(jié)點(diǎn)提供基準(zhǔn)電平。這樣設(shè)置，第一基準(zhǔn)電容可以起到一個(gè)輔助穩(wěn)壓的作用，使得基準(zhǔn)電平不會(huì)出現(xiàn)干擾而影響其精度。
[0009]本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述比較模塊被配置為IBAll芯片，其第四引腳接于基準(zhǔn)電平，其第六引腳接于充電狀態(tài)電平，其第三引腳和第一引腳接于指示模塊。通過這樣設(shè)置，原理類似于比較器用于將電平的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量進(jìn)行輸出，切其設(shè)置有兩個(gè)邏輯相反的輸出，用于控制發(fā)光元件發(fā)光，保證發(fā)光元件的輸出邏輯相反。
[0010]本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述指示模塊包括第一指示部和第二指示部，所述第一指示部包括串聯(lián)設(shè)置的第一發(fā)光二極管以及第一發(fā)光保護(hù)電阻；所述第二指示部包括串聯(lián)設(shè)置的第二發(fā)光二極管以及第二發(fā)光保護(hù)電阻。通過保護(hù)發(fā)光電阻的設(shè)置可以保護(hù)發(fā)光二極管在過電流時(shí)不會(huì)損壞，起到一個(gè)分壓的作用。
[0011]本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述鋰電池保護(hù)模塊被配置為CECL1303芯片，其第一引腳耦輸出充電狀態(tài)電平，其第四引腳耦接于采樣電壓。通過這樣設(shè)置，設(shè)置充電狀態(tài)電平，CECL1303監(jiān)控電池的電壓和電流，并通過斷開充電器或負(fù)載，保護(hù)單節(jié)可充電鋰電池不會(huì)因?yàn)檫^充電壓，過放電壓，過放電流以及短路等情況而損壞。這些功能都使可充電電池工作在制定的范圍內(nèi)。
[0012]該芯片僅需一顆外接電容，MOSFET已內(nèi)置，等效電阻典型值為ΙΟΟπιΩ。如果沒有檢測(cè)到任何異常情況，充電和放電過程都將自由轉(zhuǎn)換。這種情況稱為正常工作模式。過充電壓情況:在正常條件下的充電過程中，當(dāng)電池電壓高于過充檢測(cè)電壓(VCU)，并持續(xù)時(shí)間達(dá)到過充電壓檢測(cè)延遲時(shí)間(KU)或更長(zhǎng)，CECL1303將控制MOSFET以停止充電。這種情況稱為過充電壓情況。以下兩種情況下，過充電壓情況將被釋放:1、當(dāng)電池電壓低于過充解除電壓(VCL)，CECL1303控制充電的FET導(dǎo)通，回到正常工作模式下。2、當(dāng)連接一個(gè)負(fù)載并且開始放電，CECL1303控制充電的FET導(dǎo)通回到正常工作模式下。解除機(jī)制如下:接上負(fù)載后放電電流立刻流過充電FET內(nèi)部寄生二極管開始放電，BATT-電壓升到0.7V，CECL1303檢測(cè)到這個(gè)電壓后，當(dāng)電池電壓等于或低于過充檢測(cè)電壓(V⑶)，CECL1303立刻恢復(fù)到正常工作模式，另外，在接上負(fù)載放電時(shí)，如果BATT-電壓等于或低于過流I檢測(cè)電壓，芯片也不會(huì)恢復(fù)到正常狀態(tài)。過放電壓情況:在正常放電過程中，當(dāng)電池電壓降到過放檢測(cè)電壓(VDL)以下的時(shí)候，并持續(xù)時(shí)間達(dá)到過放電壓檢測(cè)延時(shí)間(tDL)或更長(zhǎng)，CECL1303將切斷電池和負(fù)載的連接，停止放電。這種情況被稱為過放電壓情況。當(dāng)控制放電的FET被關(guān)斷，BATT-通過內(nèi)部BATT-與VDD之間的RBATT-D電阻被拉到高電平。當(dāng)BATT-電壓高于負(fù)載短路檢測(cè)電壓，芯片的耗電流會(huì)降到休眠電流(ITON)。這種情況被稱為休眠情況。在過放和休眠情況中BATT-和VDD之間由RBATT-D電阻連接。當(dāng)一個(gè)充電器連接上并且BATT-和VDD之間電勢(shì)差變到1.3 V (典型值)或更高(負(fù)載短路檢測(cè)電壓)時(shí)休眠狀態(tài)解除。這時(shí)放電FET仍然斷開。當(dāng)電池電壓變成過放檢測(cè)電壓(VDL)或更高，CECL1303使FET導(dǎo)通回到正常工作模式。過放電流情況:正常工作模式下，當(dāng)放電電流等于或高于設(shè)定的值(BATT-電壓等于或高于過電流檢測(cè)電壓)并且時(shí)間持續(xù)超過過電流檢測(cè)延時(shí)時(shí)間時(shí)，CECL1303關(guān)斷放電FET停止放電。這個(gè)稱為過放電流情況(包括過放電流I，過放電流2和負(fù)載短路電流)。過電流情況下BATT-和GND間內(nèi)部連接了 RBATT-S電阻。當(dāng)一個(gè)負(fù)載連接上，BATT-電壓等于VDD流過負(fù)載電阻后的電壓。根據(jù)切斷負(fù)載等行為，B+和B-之間的阻抗增大至大于等于能夠自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)的阻抗，過放電流狀態(tài)將被解除，回到正常狀態(tài)。由于BATT-和GND之間連接RBATT-S電阻，當(dāng)負(fù)載斷開，BATT-電壓被拉到地電位。當(dāng)偵測(cè)到BATT-電位低于過流I檢測(cè)電壓(V1Vl)，芯片回到正常狀態(tài)。不正常充電電流情況:正常充電時(shí)，如果BATT-電壓降到充電檢測(cè)電壓以下(VCHA)，持續(xù)時(shí)間超過過充電壓檢測(cè)延時(shí)時(shí)間(KU)，CECL1303關(guān)斷充電FET停止充電。這就被稱為不正常充電電流檢測(cè)。當(dāng)放電FET導(dǎo)通并且BATT-電壓將到充電檢測(cè)電壓(VCHA)以下時(shí)不正常充電電流檢測(cè)工作。過放電壓情況時(shí)，當(dāng)不正常的充電電流流入電池，在電池電壓變到過放檢測(cè)電壓并且持續(xù)時(shí)間達(dá)到過充檢測(cè)電壓延遲時(shí)間(t⑶)，CECL1303關(guān)斷充電FET停止充電。斷開充電器，BATT-和GND之間電壓低于充電器檢測(cè)電壓(VCHA)時(shí)，不正常充電電流模式解除。由于OV電池充電功能優(yōu)先級(jí)高于不正常電流充電檢測(cè)，電池電壓很低的電池正在進(jìn)行OV充電時(shí)，不正常充電電流檢測(cè)將不工作。負(fù)載短路情況:如果BATT-電壓高于短路保護(hù)電壓(VSHORT)，CECL1303將與負(fù)載斷開停止放電。延遲時(shí)間不超過tSHORT。當(dāng)BATT-電壓高于短路保護(hù)電壓(VSHORT)時(shí)，例如負(fù)載被移除，負(fù)載短路情況將解除。延時(shí)電路:當(dāng)過放電流I被檢測(cè)到，過放電流2和負(fù)載短路的檢測(cè)延時(shí)時(shí)間就開始計(jì)算。一旦測(cè)到過放電電流2或者負(fù)載短路的時(shí)間超過過放電電流2或負(fù)載短路的延遲時(shí)間，CECL1303將停止放電。當(dāng)檢測(cè)出過放電流，且超出過放檢測(cè)延遲時(shí)間，這時(shí)若電池電壓低于過放檢測(cè)電壓，系統(tǒng)將進(jìn)入休眠狀態(tài)。若因?yàn)檫^放電流，過放電壓降至過放檢測(cè)電壓，CECL1303將通過過放電流檢測(cè)停止放電。這種情況下，電池電壓的恢復(fù)非常慢，如果在過放電壓檢測(cè)延遲時(shí)間之后，電池電壓仍然低于過放檢測(cè)，CECL1303將轉(zhuǎn)至休眠情況。并且此時(shí)會(huì)輸出一電平至比較電路。
[0013]本實(shí)用新型可以進(jìn)一步設(shè)置為:所述CECL1303芯片的第一引腳和第四引腳之間還耦接有第三保護(hù)電阻，所述CECL1303芯片的第四引腳和充電電壓之間還耦接有第四保護(hù)電阻。通過第三保護(hù)電阻和第四保護(hù)電阻的設(shè)置，可以在大電流情況下，起到輔助泄放電流的效果。
[0014]本實(shí)