一种降低车载充电器电量损耗的电路的制作方法

1.本实用新型涉及车载充电器的技术领域，主要涉及一种降低车载充电器电量损耗的电路。


背景技术：

2.目前手机和平板电脑都支持快速充电功能，为了满足用户在乘坐车辆的过程中，能够对手机和平板电脑进行快充，需要在车辆的充电接口中插入适应与快速充电的车载充电器，手机或平板电脑通过电源线连接车载充电器来进行快速充电。
3.而随着车载充电器的普及，多数车辆都会配备有快速充电的车载充电器，且根据用户的使用习惯车载充电器会一直插在汽车充电接口中，由于车载充电器内部具有消耗功率的元件，那么即使车载充电器是处于没有给手机充电的待机状态时，仍会消耗一部分的功率，进而耗费车辆电瓶的电量，车载充电器一般消耗的输入电流在0.02a，消耗功耗：dc12v*0.02a＝0.24w，也就是说在车载充电器处于待机状态下，也会消耗少量的功率，那么在车辆长期停放的情况下，车辆电瓶中的电量可能被车载充电器消耗完，使得车辆电瓶出现亏电，车辆电瓶出现亏电的情况，进而降低车辆电瓶的使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种降低车载充电器电量损耗的电路，能够降低车辆电瓶的损耗，减少车辆电瓶出现亏电的情况的发生，节能环保。
5.为此，提供一种降低车载充电器电量损耗的电路,包括，
6.电压升降支路，其输入端连接车辆的充电接口取电；
7.控制器，其与电压升降支路连接并调节电压升降支路的输出电压，并具有高电平使能的使能脚；
8.快充输出支路，其输入端从电压升降支路取电，输出端作为给待充电设备插入的输出接口，并具有快充芯片，所述快充芯片带有gate脚；
9.还包括有n型开关管，n型开关管的g极连接所述快充芯片的gate脚，n型开关管的d极接地，n型开关管的s极接地连接至所述控制器的使能脚。
10.进一步地，所述n型开关管为n型开关管q7，还包括电阻r7、电容cs、电阻r5，输入端与所述控制器的信号输出端连接来接收导通信号，输入端经电容cs连接至n型开关管q7的g极，n型开关管q7的d极经电阻r7连接至电压升降支路的使能引脚，n型开关管q7的d极与s极之间连接有寄生二极管，n型开关管q7的s极接地，n型开关管q7的s极接地，电容cs与n型开关管q7的g极之间的节点经电阻r5接地。
11.进一步地，所述车辆的充电接口包括输入母线及接地端，在车辆的充电接口与电压升降支路之间还包括有滤波电路。
12.进一步地，还包括有滤波电路，所述滤波电路包括多个并联于充电接口的输入母线及接地端之间的电容，且设置在电压升降支路的前端。
13.进一步地，所述电压升降支路包括电压升压/降压芯片、多个mos管，多个mos管及其外围电路与电压升压/降压芯片的对应引脚连接。
14.进一步地，所述快充输出支路包括type-c接口及其外围电路。
15.本实用新型所提供的一种降低车载充电器电量损耗的电路，通过设置一个n型开关管，具有gate脚的快充芯片在识别到车载充电器给手机或平板电脑的充电头插入的情况下，给gate脚输出低电平，n型开关管没有导通，控制器的使能脚没有接地，控制器正常工作；在快充芯片识别到车载充电器断开与手机或平板电脑的连接的情况下，给gate脚输出高电平，驱动n型开关管导通，使控制器的使能脚接地，从而降低电压升降支路在待机状态下所消耗的功率，达到降低车辆电瓶的损耗，减少车辆电瓶出现亏电的情况的发生，节能环保的效果。
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本实用新型的降低车载充电器电量损耗的电路的结构示意图；
19.图2为电压升降支路的电路结构图；
20.图3为快充输出支路的电路结构图；
21.图4为滤波电路的电路结构图；
22.图5为通断支路的电路结构图。
具体实施方式
23.结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
24.见图1及图5，本实施例中降低车载充电器电量损耗的电路，电压升降支路，其输入端连接车辆的充电接口取电；控制器，其与电压升降支路连接并调节电压升降支路的输出电压，并具有高电平使能的使能脚；快充输出支路，其输入端从电压升降支路取电，输出端作为给待充电设备插入的输出接口，并具有快充芯片，所述快充芯片带有gate脚；还包括有n型开关管，n型开关管的g极连接所述快充芯片的gate脚，n型开关管的d极接地，n型开关管的s极接地连接至所述控制器的使能脚。本实施例通过设置一个n型开关管，具有gate脚的快充芯片在识别到车载充电器给手机或平板电脑的充电头插入的情况下，给gate脚输出低电平，n型开关管没有导通，控制器的使能脚没有接地，控制器正常工作；在快充芯片识别到车载充电器断开与手机或平板电脑的连接的情况下，给gate脚输出高电平，驱动n型开关管导通，使控制器的使能脚接地，从而降低电压升降支路在待机状态下所消耗的功率，达到降低车辆电瓶的损耗，减少车辆电瓶出现亏电的情况的发生，节能环保的效果。
25.见图4，所述通断支路接收控制器所传输的导通信号，并根据导通信号切断电压升降支路中部分元件的供电。所述通断支路包括输入端、电阻r7、n型开关管q7、电容cs、电阻
r5，输入端与所述控制器的信号输出端连接来接收导通信号，输入端经电容cs连接至n型开关管q7的g极，n型开关管q7的d极经电阻r7连接至电压升降支路的使能引脚，n型开关管q7的d极与s极之间连接有寄生二极管，n型开关管q7的s极接地，n型开关管q7的s极接地，电容cs与n型开关管q7的g极之间的节点经电阻r5接地。通过通断支路的具体结构，n型开关管q7接收到控制器所传输的导通信号后，将电压升降支路的使能引脚接地，实现切断电压升降支路中部分元件的供电的效果。
26.为了保证通断支路只有在接收到高电平才会识别为接收到导通信号，所述导通信号为高电平信号。
27.见图4，为了保证电压升降支路的升压或降压效果，对车辆充电接口传输的电压进行滤波再升压或降压，所述车辆的充电接口包括输入母线及接地端，在车辆的充电接口与电压升降支路之间还包括有滤波电路。滤波电路包括多个并联于充电接口的输入母线及接地端之间的电容并分别连接在电压升降支路的u1端。
28.见图2，电压升降支路包括可升降电压的dc-dc芯片u1、mos管q1至mos管q4的四个mos管、环形电感l1，四个mos管、环形电感l1通过其外围电路与dc-dc芯片u1的对应引脚连接，车辆充电接口中输出的12v电压通过pl5501芯片处理后可变换为5v、9v、12v、15v、20v中任一项的电压，进而实现电压的升降功能。
29.见图3，所述控制器包括可执行pd协议快充的集成芯片u3、mos管q6及其外围电路，mos管q6及其外围电路与可执行快充的集成芯片对应的引脚连接，进而能够为快充输出支路提供快充的电压。快充输出支路包括type-c接口及其外围电路。
30.上述mos管均为nmos管。
31.工作过程如下：
32.将本实施例的降低车载充电器电量损耗的电路与车辆的充电接口连接，车辆的充电接口传输dc12v的电压，该电压经过滤波支路的滤波后，进入dc-dc芯片u1(例如为pl5501芯片)进行电压的升降，当待充电设备插入type-c接口后，可执行pd协议快充的集成芯片u3(例如husb350芯片)的待充电设备来决定，当待充电设备接入type-c口后，可执行pd协议快充的集成芯片u3与待充电设备完成握手操作，采集到待充电设备的充电电压，并将该充电电压反馈给dc-dc芯片，dc-dc芯片根据反馈电压将车辆充电接口传输的dc12v的电压转换成待充电设备的充电电压来给待充电设备充电，当待充电设备充满电后，可执行pd协议快充的集成芯片u3会关闭mos管q6停止充电，可执行pd协议快充的集成芯片u3的信号输出端gate会由低电平转为高平，n型开关管q7因有高电平驱动导通，会把dc-dc芯片u1的使能引脚en接地，这时dc-dc芯片u1进入待机的工作模式，其待机功耗在0.06w左右。
33.与现有的车载充电器中的电路相比，本实施例中降低车载充电器电量损耗的电路能够使车载充电器在待机时所消耗的输入电流降低为0.005a，待机功耗为：dc12v*0.005a＝0.06w，可见，现有的车载充电器的待机功耗为0.24w，本实施例中降低车载充电器电量损耗的电路的待机功耗为0.06w，两者一换算能够得到本实施例中降低车载充电器电量损耗的电路能够节约0.18w的能耗，能够降低车辆电瓶的损耗，减少车辆电瓶出现亏电的情况的发生，节能环保。
34.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普
通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。