充电系统技术方案

本发明专利技术提供一种充电系统，其包含一第一发光二极管、一第二发光二极管、一电源转换模块及一充电控制模块。充电控制模块包含一控制单元及一比较器。比较器电连接于电源转换模块。当电池的电压小于或等于一临界电压时，控制单元驱动第一发光二极管导通；当电池的电压大于临界电压时，控制单元驱动第二发光二极管导通。当电池的电压小于或等于一额定电压时，比较器使电源转换模块提供定电流对电池充电；当电池的电压大于额定电压时，控制单元使电源转换模块提供定电压对电池充电。

【技术实现步骤摘要】
充电系统
本专利技术是关于充电系统，且特别是有关于可指示电池是否完成充电的充电系统。
技术介绍
一般来说，用以对电池充电的充电座上设置有指示充电座工作状态的指示灯，例如红色指示灯点亮表示充电座正在给充电电池充电，绿色指示灯点亮表示充电座中的充电电池已接近充电完成；再者，当红色指示灯及绿色指示灯皆不亮时，表示充电座上无电池。然而，当传统的充电座上的指示灯切换模块是使用红光发光二极管及绿光发光二极管作为指示灯时，主要是设计两组驱动电路以个别控制红光发光二极管及绿光发光二极管的切换，这使得电路复杂度及元件使用量提高，并致使整体电路体积庞大。
技术实现思路
依据本专利技术提供一种充电系统，其用以对一电池进行充电。充电系统包含：一第一发光二极管、一第二发光二极管、一电源转换模块及一充电控制模块。电源转换模块电连接于第一发光二极管及第二发光二极管，充电控制模块包含一控制单元、一比较器及一晶体管开关。比较器电连接于电源转换模块，晶体管开关电连接于控制单元、第一发光二极管及第二发光二极管。当电池的电压小于或等于一临界电压时，控制单元输出一低电平信号予晶体管开关，藉以使第一发光二极管导通，第二发光二极管截止；当电池的电压大于一临界电压时，控制单元输出一高电平信号予晶体管开关，藉以使第一发光二极管截止，第二发光二极管导通。当电池的电压小于或等于一额定电压时，比较器输出一第一信号以使电源转换模块提供定电流对电池充电；当电池的电压大于额定电压时，控制单元提供一第二信号以使电源转换模块提供定电压对电池充电，额定电压小于该临界电压。在本专利技术的一实施方式中，控制单元包含一第一运算放大器及一齐纳二极管；第一运算放大器的一输入端电连接于一第一节点以接受一第一电压，另一输入端电连接于一第二节点以接受一第二电压，一输出端连接于电源转换器；齐纳二极管电连接于第二节点；齐纳二极管于电池的电压大于额定电压时提供稳压功能，第一运算放大器系于电池的电压大于额定电压时输出第二信号以驱使电源转换器以定电压对电池充电。在本专利技术的一实施方式中，充电控制模块更包含一第一二极管，电连接于电源转换模块及第一运算放大器的输出端之间，第一二极管于第一运算放大器的输出端输出第二信号时导通。在本专利技术的一实施方式中，充电控制模块更包含一第一分压电阻器及一第二分压电阻器，第一分压电阻器电连接于电源转换模块及第一运算放大器之间，第二分压电阻器与第一分压电阻器串联连接，电源转换模块的充电电压、第一分压电阻器及第二分压电阻器配合产生第一电压。在本专利技术的一实施方式中，充电控制模块更包含一感测电阻器，感测电阻器电连接于电池，藉以判定电池的电压。控制单元更包含一第二运算放大器，其一输入端电连接于电源转换模块，另一输入端电连接于感测电阻器，一输出端连接于晶体管开关；第二运算放大器系于电池的电压小于或等于临界电压时输出低电平信号，藉以使第一发光二极管导通，并于电池的电压大于临界电压时输出高电平信号，藉以使第二发光二极管导通。在本专利技术的一实施方式中，充电控制模块更包含一第一电容器，电连接于第一运算放大器的输出端及第二运算放大器的输出端之间。当电池的电压小于或等于临界电压时，第一电容器充电；当电池的电压大于临界电压时，第一电容器上储存的电压施加于第一运算放大器的输出端，使第一运算放大器的输出端电压升高。在本专利技术的一实施方式中，充电系统更包含一第二二极管，电连接于电源转换模块及比较器的输出端之间，第二二极管于比较器的输出端输出第一信号时导通，以驱使电源转换模块以定电流对电池充电。在本专利技术的一实施方式中，充电控制模块更包含一第三分压电阻器、一第四分压电阻器及一第五分压电阻器，第四分压电阻器与第三分压电阻器串联连接，第五分压电阻器电连接于电源转换模块及第三分压电阻器之间，电源转换模块的充电电压、第三分压电阻器、第四分压电阻器及第五分压电阻器配合产生第二电压及电连接于比较器的一输入端的一比较电压，比较器的另一输入端电连接感测电阻器。在本专利技术的一实施方式中，充电控制模块更包含一第二电容器，电连接于比较器的一输出端及第一运算放大器与第一节点相连接的输入端之间，藉以吸收比较器的转态噪声及电源噪声。在本专利技术的一实施方式中，晶体管开关为NMOS晶体管开关。本专利技术的充电控制模块除了可依电池的电压以驱动第一发光二极管发出红光或驱动第二发光二极管发出绿光而指示电池充电状态之外，更可依电池的电压来决定以小电流、定电流或定电压对电池充电，达到保护电池、延长电池的寿命及提升充电安全性的效果，并同时具备小体积的特点。附图说明图1绘示依照本专利技术的充电系统的电路方块图；图2A绘示发光二极管的元件示意图；图2B绘示发光二极管的特性曲线图；图3绘示依照本专利技术的充电控制模块的电路图；图4绘示第一发光二极管及第二发光二极管的特性曲线图；图5绘示电池充电的特性曲线；以及图6绘示第一运放放大器的输出端输出电压的波形图。其中，附图标记：1充电系统10电源转换模块100电源转换器102控制器104光耦合器106发光元件108收光元件110、156、158限流电阻器12充电控制模块120感测电阻器121控制单元122第一运算放大器124第二运算放大器125齐纳二极管126第一电容器128晶体管开关130第一分压电阻器132第二分压电阻器134偏压电阻器136第一电阻器138第二电阻器14第一发光二极管140第三电阻器142第四电阻器144比较器148第三分压电阻器150第四分压电阻器151第五分压电阻器152第一二极管154第二二极管16第二发光二极管160第六分压电阻器162第七分压电阻器163、164、165、168、170电容器166第二电容器A阳极端BAT电池I充电电流ILED顺向电流Ic临界电流It设定电流K阴极端OUT电源输出端V充电电压Vc临界电压VCOMP比较电压VF、VF1、VF2切入电压VLED顺向电压Vr额定电压Vs电源供应端V1第一电压V2第二电压具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。请参阅图1，其绘示依照本专利技术的充电系统的电路方块图。在图1中，充电系统1连接于一电源供应端Vs及一电池BAT之间，并用以输出一充电电流I对电池BAT充电。电源供应端Vs可为一般交流电源输出端、电源供应器(poweradapter)或其它具有电源输出功能的电子装置；在本文中，电源供应端Vs以提供一交流电源作为说明范例。充电系统1包含一电源转换模块10、一充电控制模块12、一第一发光二极管14，以及一第二发光二极管16。电源转换模块10的一电源输出端OUT连接于电池BAT的正端。电源转换模块10包含一电源转换器100、一控制器102及一光耦合器104。电源转换器100连接于电源供应端Vs，并用以将电源供应端Vs提供的交流电源转换为直流电源为电池BAT供电。控制器102电连接于电源转换器100及光耦合器104之间，并可例如为脉冲宽度调变器(pulsewidthmodulator)；控制器102用以依据光耦合器104的输出调整提供给电源转换器100的脉冲宽度调变信号的工作周期(dutycycle)，进而改变电源转换器10输出的充电电压V及充电电流I。光耦合器104包含一发光元件106及一收光元件108；发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种充电系统，用以对一电池进行充电，其特征在于，该充电系统包含：一第一发光二极管；一第二发光二极管；一电源转换模块，电连接于该第一发光二极管及该第二发光二极管；以及一充电控制模块，包含：一控制单元；一比较器，电连接于该电源转换模块；以及一晶体管开关，电连接于该控制单元、该第一发光二极管及该第二发光二极管，其中，当该电池的电压小于或等于一临界电压时，该控制单元输出一低电平信号予该晶体管开关，藉以使该第一发光二极管导通，该第二发光二极管截止，当该电池的电压大于该临界电压时，该控制单元输出一高电平信号予该晶体管开关，藉以使该第一发光二极管截止，该第二发光二极管导通；以及当该电池的电压小于或等于一额定电压时，该比较器输出一第一信号以使该电源转换模块提供定电流对该电池充电，当该电池的电压大于该额定电压时，该控制单元提供一第二信号以使该电源转换模块提供定电压对该电池充电，该额定电压小于该临界电压。

【技术特征摘要】
1.一种充电系统，用以对一电池进行充电，其特征在于，该充电系统包含：一第一发光二极管；一第二发光二极管；一电源转换模块，电连接于该第一发光二极管及该第二发光二极管；以及一充电控制模块，包含：一控制单元；一比较器，电连接于该电源转换模块；以及一晶体管开关，电连接于该控制单元、该第一发光二极管及该第二发光二极管，其中，当该电池的电压小于或等于一临界电压时，该控制单元输出一低电平信号予该晶体管开关，藉以使该第一发光二极管导通，该第二发光二极管截止，当该电池的电压大于该临界电压时，该控制单元输出一高电平信号予该晶体管开关，藉以使该第一发光二极管截止，该第二发光二极管导通；以及当该电池的电压小于或等于一额定电压时，该比较器输出一第一信号以使该电源转换模块提供定电流对该电池充电，当该电池的电压大于该额定电压时，该控制单元提供一第二信号以使该电源转换模块提供定电压对该电池充电，该额定电压小于该临界电压。2.如权利要求1所述的充电系统，其特征在于，该控制单元包含：一第一运算放大器，该第一运算放大器的一输入端电连接于一第一节点以接受一第一电压，另一输入端电连接于一第二节点以接受一第二电压，一输出端连接于该电源转换模块；以及一齐纳二极管，连接于该第二节点，其中，该齐纳二极管于该电池的电压大于该额定电压时提供稳压功能，该第一运算放大器于该电池的电压大于该额定电压时输出该第二信号以驱使该电源转换模块以定电压对该电池充电。3.如权利要求2所述的充电系统，其特征在于，该充电控制模块更包含一第一二极管，电连接于该电源转换模块及该第一运算放大器的该输出端之间，该第一二极管于该第一运算放大器的该输出端输出该第二信号时导通。4.如权利要求2所述的充电系统，其特征在于，该充电控制模块更包含：一第一分压电阻器，电连接于该电源转换模块及该第一运算放大器之间；以及一第二分压电阻器，与该第一分压电阻器串联连接，该电源转换模块的充电电压、该第一分压电阻器及该第二分压电阻器配合产生该第...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄硕国，沈琦，顾瑜姬，
申请(专利权)人：群光电能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71