【】本技术涉及usb(universal serial bus,即通用串行总线)充电,特别涉及一种针对电池供电的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备。
背景技术
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背景技术:
1、请参考图1所示,其为现有技术中的一种usb充电设备的部分电路示意图。图1所示的usb充电设备的输入端由蓄电池(或二次电池)提供输入电压vbat,该usb充电设备内部具有dcdc模块(即直流-直流转换模块)110,为usb充电设备的输出端提供输出电压vout,其中,dcdc模块110包括dcdc芯片和输入端电容c1,dcdc模块110用于将某一电压等级的直流电源变换为其他电压等级直流电源。当usb充电设备出现电压反灌情况,即反向给usb充电设备输出端提供一个高于dcdc模块110输出电压值vout的电压。由于usb充电设备内部dcdc模块110的电路拓扑原因,当usb充电设备输出端存在一个高于vout电压值的电压时,dcdc模块110会将输出端vout默认为输入端,给dcdc模块110的输入端vin_dcdc供电,根据dcdc芯片内部拓扑,此时dcdc芯片等效为升压模式,不断给dcdc模块110的输入端vin_dcdc充电,从而会出现dcdc模块110的输入端vin_dcdc的电压持续增高的情况。
2、当usb充电设备的输出端发生电压反灌的情况时,会存在两种有风险的情况:一、当dcdc模块110的输入端vin_dcdc的电压升高至超出dcdc芯片输入引脚耐压时,会出现损坏dcdc芯片的情况;二、当dcdc模块110的输入端vin_dcdc的电压升高至超过dcdc模块110的输入端滤波电容耐压时,会出现损坏输入端电容c1的情况,从而出现电容短路的问题。因此,需要针对蓄电池(或二次电池)200供电的usb充电设备做出输出端防反灌保护措施。
3、目前,部分dcdc芯片输出端具有输出电压过电压保护方式,但是过压保护电压值设置会比dcdc模块110的输出电压值高出很多,当出现电压反灌情况时,反灌电压并不会超过过压保护电压值,从而无法起到保护作用;多数dcdc芯片不具有输出端电压过电压保护。因此,当dcdc模块110的输出端出现电压反灌时,会存在损坏dcdc芯片或输入端电容c1的情况,具有风险性。
4、因此,有必要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
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技术实现要素:
1、本实用新型的目的之一在于提供一种设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其可以实现当usb充电设备的输出端出现电压反灌时进行保护,将反灌电压释放回与usb充电设备的输入端相连的蓄电池的电池端vbat。这样,本实用新型不仅不影响蓄电池和usb充电设备的正常工作,而且还起到保护usb充电设备的作用。
2、根据本实用新型的一个方面,本实用新型提供一种设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其包括:直流-直流转换模块,其用于将第一直流电源变换为第二直流电源;输出端防反灌保护电路,其包括mos管q1、电阻r1和电阻r2,其中,所述mos管q1的第一连接端与usb充电设备的输入端vin相连,其第二连接端与连接节点a相连,其控制端与连接节点b相连;所述直流-直流转换模块的输入端vin_dcdc与所述连接节点a相连,其输出端vout与usb充电设备的输出端vusb;所述电阻r1的一端与所述连接节点a相连,其另一端与所述连接节点b相连;所述电阻r2的一端与所述连接节点b相连,其另一端接地。
3、进一步的,所述设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备还包括输入端电容c1,所述输入端电容c1的一端与所述直流-直流转换模块的输入端vin_dcdc相连,其另一端接地。
4、进一步的,当所述usb充电设备的输出端vusb不发生电压反灌情况时,所述mos管q1处于导通状态;当所述usb充电设备的输出端vusb发生电压反灌情况时,所述mos管q1处于导通状态。
5、进一步的,所述电阻r1和电阻r2的电阻值的选择满足:当所述usb充电设备的输出端vusb不发生电压反灌情况时,所述连接节点a和连接节点b之间的电压值大于所述mos管q1的开启电压值,以使所述mos管q1处于导通状态;当所述usb充电设备的输出端vusb不发生电压反灌情况时,所述连接节点a和连接节点b之间的电压值大于所述mos管q1的开启电压值,以使所述mos管q1处于导通状态。
6、进一步的,所述mos管q1为pmos管,所述mos管q1的第一连接端、第二连接端和控制端分别为pmos管的漏极、源极和栅极。
7、进一步的,所述输出端防反灌保护电路还包括稳压管d1,所述稳压管d1的正极与所述连接节点b相连,其负极与所述连接节点a相连;所述稳压管d1的工作电压值大于所述mos管q1的开启电压值且小于所述mos管q1的栅极与源极之间最大额定电压值;所述mos管q1的开启电压值小于所述mos管q1的栅极与源极之间的最大额定电压值。
8、进一步的,所述usb充电设备的输入端vin与蓄电池的电池端vbat相连。
9、与现有技术相比,本实用新型在直流-直流转换模块的输入端和usb充电设备的输入端之间设置有输出端防反灌保护电路,其利用mos管和分压电阻实现当usb充电设备的输出端出现电压反灌时进行保护,将反灌电压释放回与usb充电设备的输入端相连的蓄电池的电池端vbat。这样,本实用新型不仅不影响蓄电池和usb充电设备的正常工作,而且还不会出现损坏dcdc芯片或输入端电容c1的情况,从而起到保护usb充电设备的作用。
1.一种设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,其包括:
2.根据权利要求1所述的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,其还包括输入端电容c1,
3.根据权利要求1所述的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,所述输出端防反灌保护电路还包括稳压管d1,
7.根据权利要求1-6任一所述的设置有输出端防反灌保护电路的usb充电设备,其特征在于,