具有过压过流保护的充电器及其保护方法技术

一种具有过压过流保护的充电器及其保护方法，包括第一接口（100）、第二接口（300）、稳压单元（400）、控制单元（600）、输入电压采样单元（500）、开关单元（200）和电流采样单元（700）；稳压单元（400）用于接收外接电源的输入电压并为控制单元（600）提供恒定工作电压；控制单元（600）用于根据输入电压采样单元（500）检测到的输入电压是否超压或者电流采样单元（700）检测到的实时充电电流是否过流控制开关单元（200）的关断或导通；进而实现对电路的保护动作。本发明专利技术的充电器在过压或者过流时，利用稳压单元提供恒定工作电压给控制单元，保证控制单元的正常工作，进而利用控制单元断开对电池杆的充电，保护供电电源以及电池杆不会被烧坏或失效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子烟领域，尤其涉及一种。
技术介绍
目前市面上大部分电子烟的电池杆的USB充电器对输入端的过压和输出端的过流的保护能力薄弱。 输入端的过压保护脆弱表现在:常见的USB充电器，过压保护能力只有6V，更高的输入电压(大于6V)将会过压烧坏USB充电器,继而烧毁充电中的电子烟电池杆； 输出端的过流保护脆弱表现在:当USB充电器输出端过流或短路时，没有相应的保护措施，较大的输出电流会烧坏USB充电器。 市面上也有一些USB充电器甚至完全没有过压或过流保护功能，当较高的电压加在USB充电器输入端时，USB充电器不对过压进行控制，直接将输入电压传递到输出端，这样就会烧坏充电中的电子烟电池杆；或者当USB充电器输出端短路时，由于没有短路保护，导致供电电源存在失效或烧坏的风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述利用USB充电器对电池杆进行充电时，输入端的过压和输出端的过流的保护能力薄弱或者完全没有过压过流保护的缺陷，提供一种。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种具有过压过流保护的充电器，用于对电子烟电池杆充电，所述充电器包括用于连接外接电源的第一接口和用于连接电池杆的第二接口，还包括稳压单元、控制单元、输入电压采样单元、开关单元、电流采样单元; 所述控制单元分别与所述稳压单元、输入电压采样单元、电流采样单元以及开关单元相连接；所述第一接口分别与所述稳压单元、输入电压采样单元以及开关单元相连接；所述第二接口分别与所述开关单元相连接和电流采样单元相连接； 所述稳压单元用于接收所述外接电源的输入电压并为所述控制单元提供恒定工作电压； 所述输入电压采样单元用于实时检测所述输入电压； 所述电流采样单元用于实时检测所述电池杆的实时充电电流； 所述控制单元用于根据所述输入电压采样单元检测到的所述输入电压是否超压或者所述电流采样单元检测到的所述实时充电电流是否过流控制所述开关单元的关断或导通； 所述开关单元用于在所述控制单元的控制下导通时接收所述输入电压并输出输出电压至所述第二接口，实现对所述电池杆的充电。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述充电器还包括报警单元； 所述报警单元分别与所述稳压单元和控制单元相连接； 所述报警单元用于在所述控制单元的控制下在所述输入电压超压或者所述实时充电电流过流时发出报警信息。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述充电器还包括输出电压采样单元； 所述输出电压采样单元分别与所述第二接口和控制单元相连接； 所述输出电压采样单元用于采样所述输出电压；所述控制单元还用于在所述输入电压超过预设电压时根据所述输出电压采样单元采样的所述输出电压输出调整占空比的PWM信号至所述开关单元以控制保持所述输出电压恒定。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述控制单元包括一微处理器；所述微处理器的型号为SN8P2711。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述稳压单元包括三端稳压器和第一滤波电容； 所述三端稳压器的输入端连接至所述第一接口的电压输出端；所述三端稳压器的输出端连接至所述微处理器的VDD引脚，所述三端稳压器的接地端连接至所述第一接口的接地端； 所述第一滤波电容一端连接至所述三端稳压器的输出端，所述第一滤波电容的另一端接地。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述稳压单元包括第一电阻、第一三极管、第一滤波电容和稳压二极管； 所述第一三极管的集电极连接至所述第一接口的电压输出端；所述第一三极管的基极连接至所述稳压二极管的阴极，所述稳压二极管的阳极接地；所述第一三极管的发射极连接至所述微处理器的VDD引脚； 所述第一滤波电容一端连接至所述第一三极管的发射极，所述第一滤波电容的另一端接地；所述第一电阻一端连接至所述第一三极管的基极，所述第一电阻的另一端连接至所述第一三极管的集电极。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述输入电压采样单元包括第一分压电阻和第二分压电阻； 所述第一分压电阻一端连接至所述第一接口的电压输出端，所述第一分压电阻的另一端分别连接至所述第二分压电阻的一端和所述微处理器的9号引脚；所述第二分压电阻的另一端接地。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述输入电压采样单元还包括第二滤波电容；所述第二滤波电容并联在所述第二分压电阻的两端。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述电流采样单元包括电流采样电阻；所述电流采样电阻的一端分别连接至所述第二接口的负输出端和所述微处理器的7号引脚；所述电流采样电阻的另一端接地。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述开关单元包括第二三极管、第三三极管、第二电阻、第三电阻； 所述第二三极管的发射极连接至所述第一接口的电压输出端；所述第二三极管的集电极连接至所述第二接口的正输出端；所述第二三极管的基极连接至所述第三三极管的集电极；所述第三三极管的基极通过所述第三电阻连接至所述微处理的4号引脚；所述第三三极管的发射极接地；所述第二电阻的一端连接至所述第二三极管的基极，所述第二电阻的另一端连接至所述第二三极管的发射极。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述开关单元还包括第三滤波电容； 所述第三滤波电容的一端连接至所述第二三极管的集电极，所述第三滤波电容的另一端接地。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述控制单元包括一微处理器；所述微处理器的型号为SN8P2711 ； 所述报警单元包括至少一 LED灯； 所述LED灯的阴极连接至所述微处理器的6号引脚；所述LED灯的阳极连接至所述微处理器的VDD引脚。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述控制单元包括一微处理器；所述微处理器的型号为SN8P2711 ； 所述输出电压采样单元包括第三分压电阻和第四分压电阻； 所述第三分压电阻一端连接至所述第二接口的正输出端，所述第三分压电阻的另一端分别连接至所述第四分压电阻的一端和所述微处理器的8号引脚；所述第四分压电阻的另一端接地。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器中，所述输出电压采样单元还包括一第四滤波电容，所述第四滤波电容并联在所述第四分压电阻的两端。 本专利技术还提供一种具有过压过流保护的充电器的保护方法，在充电状态下，所述方法包括以下步骤: S1、稳压单元接收外接电源的输入电压并为控制单元提供恒定工作电压； S2、输入电压采样单元实时检测所述输入电压；电流采样单元实时检测电池杆的实时充电电流； S3、所述控制单元根据所述输入电压采样单元检测到的所述输入电压是否超压或者所述电流采样单元检测到的所述实时充电电流是否过流控制开关单元的关断或导通； S4、所述开关单元在所述控制单元的控制下导通时接收所述输入电压并输出输出电压至所述第二接口，实现对所述电池杆的充电。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器的保护方法中， 所述步骤S4还包括:报警单元在所述控制单元的控制下在所述输入电压超压或者所述实时充电电流过流时发出报警信息。 在本专利技术所述的具有过压过流保护的充电器的保护方法中， 在正常充电状态下，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有过压过流保护的充电器，用于对电子烟电池杆充电，所述充电器包括用于连接外接电源的第一接口（100）和用于连接电池杆的第二接口（300），其特征在于，还包括稳压单元（400）、控制单元（600）、输入电压采样单元（500）、开关单元（200）、电流采样单元（700）；所述控制单元（600）分别与所述稳压单元（400）、输入电压采样单元（500）、电流采样单元（700）以及开关单元（200）相连接；所述第一接口（100）分别与所述稳压单元（400）、输入电压采样单元（500）以及开关单元（200）相连接；所述第二接口（300）分别与所述开关单元（200）相连接和电流采样单元（700）相连接；所述稳压单元（400）用于接收所述外接电源的输入电压并为所述控制单元（600）提供恒定工作电压；所述输入电压采样单元（500）用于实时检测所述输入电压；所述电流采样单元（700）用于实时检测所述电池杆的实时充电电流；所述控制单元（600）用于根据所述输入电压采样单元（500）检测到的所述输入电压是否超压或者所述电流采样单元（700）检测到的所述实时充电电流是否过流控制所述开关单元（200）的关断或导通；所述开关单元（200）用于在所述控制单元（600）的控制下导通时接收所述输入电压并输出输出电压至所述第二接口（300），实现对所述电池杆的充电。...

【技术特征摘要】
1.一种具有过压过流保护的充电器，用于对电子烟电池杆充电，所述充电器包括用于连接外接电源的第一接口( 100)和用于连接电池杆的第二接口(300)，其特征在于，还包括稳压单元(400)、控制单元(600)、输入电压采样单元(500)、开关单元(200)、电流采样单元(700)； 所述控制单元(600)分别与所述稳压单元(400)、输入电压采样单元(500)、电流采样单元(700)以及开关单元(200)相连接；所述第一接口(100)分别与所述稳压单元(400)、输入电压采样单元(500)以及开关单元(200)相连接；所述第二接口(300)分别与所述开关单元(200)相连接和电流采样单元(700)相连接； 所述稳压单元(400)用于接收所述外接电源的输入电压并为所述控制单元(600)提供恒定工作电压； 所述输入电压采样单元(500)用于实时检测所述输入电压； 所述电流采样单元(700)用于实时检测所述电池杆的实时充电电流； 所述控制单元(600 )用于根据所述输入电压采样单元(500 )检测到的所述输入电压是否超压或者所述电流采样单元(700 )检测到的所述实时充电电流是否过流控制所述开关单元(200)的关断或导通； 所述开关单元(200)用于在所述控制单元(600)的控制下导通时接收所述输入电压并输出输出电压至所述第二接口(300)，实现对所述电池杆的充电。2.根据权利要求1所述的具有过压过流保护的充电器，其特征在于，所述充电器还包括报警单元(900); 所述报警单元(900)分别与所述稳压单元(400)和控制单元(600)相连接； 所述报警单元(900)用于在所述控制单元(600)的控制下在所述输入电压超压或者所述实时充电电流过流时发出报警信息。3.根据权利要求1所述的具有过压过流保护的充电器，其特征在于，所述充电器还包括输出电压米样单兀(800)； 所述输出电压采样单元(800)分别与所述第二接口(300)和控制单元(600)相连接；所述输出电压采样单元(800)用于采样所述输出电压；所述控制单元(600)还用于在所述输入电压超过预设电压时根据所述输出电压采样单元(800)采样的所述输出电压输出调整占空比的PWM信号至所述开关单元(200 )以控制保持所述输出电压恒定。4.根据权利要求1所述的具有过压过流保护的充电器，其特征在于，所述控制单元(600)包括一微处理器(Ul);所述微处理器(Ul)的型号为SN8P2711。5.根据权利要求4所述的具有过压过流保护的充电器，其特征在于，所述稳压单元(400)包括三端稳压器(U2)和第一滤波电容(Cl); 所述三端稳压器(U2)的输入端连接至所述第一接口(100)的电压输出端；所述三端稳压器(U2)的输出端连接至所述微处理器(Ul)的VDD引脚，所述三端稳压器(U2)的接地端连接至所述第一接口(100)的接地端； 所述第一滤波电容(Cl) 一端连接至所述三端稳压器(U2)的输出端，所述第一滤波电容(Cl)的另一端接地。6.根据权利要求4所述的具有过压过流保护的充电器，其特征在于，所述稳压单元(400)包括第一电阻(R8)、第一三极管(Q1)、第一滤波电容(Cl)和稳压二极管(ZDl)； 所述第一三极管(Ql)的集电极连接至所述第一接口(100)的电压输出端；所述第一三极管(Ql)的基极连接至所述稳压二极管(ZDl)的阴极，所述稳压二极管(ZDl)的阳极接地；所述第一三极管(Ql)的发射极连接至所述微处理器(Ul)的VDD引脚； 所述第一滤波电容(Cl) 一端连接至所述第一三极管(Ql)的发射极，所述第一滤波电容(Cl)的另一端接地；所述第一电阻(R8)—端连接至所述第一三极管(Ql)的基极，所述第一电阻(R8)的另一端连接至所述第一三极管(Ql)的集电极。7.根据权利要求4所述的具有过压过流保护的充电器，其特征在于，所述输入电压采样单元(500)包括第一分压电阻(R4)和第二分压电阻(R5)； 所述第一分压电阻(R4)—端连接至所述第一接口(100)的电压输出端，所述第一分压电阻(R4)的另一端分别连接至所述第二分压电阻(R5)的一端和所述微处理器(Ul)的9号引脚；所述第二分压电阻(R5)的另一端接地。8.根据权利要求7所述的具有过压过流保护的充电器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：向智勇，
申请(专利权)人：惠州市吉瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44