一种充电电路板的制作方法

1.本实用新型涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电电路板。


背景技术：

2.随着充电技术的进步，市场上出现了不同类型的充电器，或为快充接口或为慢速的普通接口，而现有的充电电路板功能较为单一，一般只能单纯使用市电给数码设备充电，使用场景受限，无法满足人们多样化的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种充电电路板，以解决现有产品功能单一无法满足人们多样化需求的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型的一种充电电路板的具体技术方案如下：
5.一种充电电路板，包括主板微控制器,用于给电池充电的充放电电路，用于给外部供电的直流输出电路，用于给外部充电的usb充电电路，所述usb充电电路包括普通充电电路和快充电路，所述普通充电电路包括降压模块，所述降压模块的输入端和输出端分别连接有第一开关的输出端、第一充电口，所述第一开关的受控端与主板微控制器连接，所述第一开关的输入端与电池连接；所述快充电路包括降压变换器，所述降压变换器通过第二开关与第二充电口连接，所述第二充电口与降压变换器之间设置有快充协议控制器，所述第二开关的受控端与主板微控制器连接，所述降压变换器与电池连接。通过充放电电路、直流输出电路和usb充电电路实现了多功能的充电电路结构，使用电池或外接直流电源对数码设备充电，还可以对外直接输出直流电源，数码设备不仅可以普通速度充电，还可以快速充电，功能丰富，满足了人们多样化的需求。
6.进一步的，所述快充电路还包括第二充电控制器，与第二充电控制器连接的usb-c快充协议控制器，与usb-c快充协议控制器连接的usb-c充电口，usb-c充电口与usb-c快充协议控制器之间还设有用于第三开关，第三开关的受控端与主板微控制器连接，所述第二充电控制器与电池连接。
7.进一步的，所述充放电电路包括dc输入接口，分别与dc输入接口、主板微控制器、电池连接的第一充放电控制器。
8.进一步的，所述充放电电路包括用作电流采集器的运放u18，所述dc输入接口负极串联有用于检流的电阻r16，运放u18的输入端并联在电阻r16的两端，运放u18输出端与主板微控制器连接。
9.进一步的，所述直流输出电路包括dc输出接口，分别与dc输出接口、主板微控制器、电池连接的第四开关。
10.进一步的，所述第一充电口为usb-a充电口，所述第二充电口为usb-a快充口。
11.进一步的，所述充电电路板还包括用于指示状态的发光管，以及分别与发光管、主板微控制器、电池连接的第五开关。
12.进一步的，所述充电电路板还包括与主板微控制器连接的显示驱动，用于驱动数码管显示状态和参数信息。
13.本实用新型提供的一种充电电路板具有以下优点：
14.通过充放电电路、直流输出电路和usb充电电路实现了多功能的充电电路结构，使用电池或外接直流电源对数码设备充电，还可以对外直接输出直流电源，数码设备不仅可以普通速度充电，还可以快速充电，功能丰富，满足了人们多样化的需求。
附图说明
15.图1为本实用新型提供的充电电路板的功能框图；
16.图2为本实用新型提供的主板微控制器控制关系图；
17.图3为本实用新型提供的充放电电路结构图；
18.图4为本实用新型提供的第一快充电路结构图；
19.图5为本实用新型提供的第二快充电路结构图。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.参阅图1至图5，本实用新型提供了一种充电电路板，包括主板微控制器、用于给电池充电的充放电电路、用于给外部供电的直流输出电路，用于给外部充电的usb充电电路。
22.其中，usb充电电路包括普通充电电路和快充电路，普通充电电路包括降压模块，降压模块的输入端和输出端分别连接有第一开关的输出端、第一充电口，第一开关的受控端与主板微控制器连接，第一开关的输入端与电池连接，主板微控制器控制第一开关的通断，第一开关接通时，降压模块获得电池电压并转换为5v，第一充电口获得5v电压用于对外充电。
23.优选的，第一充电口为usb-a充电口。
24.快充电路设有第一快充电路，第一快充电路包括降压变换器，降压变换器通过第二开关与第二充电口连接，第二充电口与降压变换器之间设置有快充协议控制器，第二开关的受控端与主板微控制器连接，降压变换器与电池连接。降压变换器获得电池电压并转换为5v，主板微控制器控制第二开关的通断，第二开关接通时，第二充电口获得5v电压用于对外充电。快充协议控制器可以和充电设备通信，识别快充协议，达到快速充电的效果。
25.具体如图4所示，在第一快充电路中，包括降压变换器u9，降压变换器u9通过第二开关与第二充电口连接，usb-c快充协议控制器、第二开关和第二充电口分别可以是一个、两个或更多个，实现单路、双路或多路，下面以一个为例进行说明。
26.第二开关包括一个mos器件q23，usb-c快充协议控制器包括一个协议识别器u12，第二充电口包括一个充电口usb3，协议识别器u12通过d 1、d-1端口与充电口usb3连接，协议识别器u12通过反馈端口fb2与降压变换器u9连接；协议识别器u12的sel端作为快充使能端，与主板微控制器连接；降压变换器u9通过mos器件q23控制到充电口usb3的5v电源输出。
27.优选的，第二充电口为usb-a快充口。
28.快充电路还设有第二快充电路，第二快充电路包括第二充电控制器，与第二充电控制器连接的usb-c快充协议控制器，与usb-c快充协议控制器连接的usb-c充电口，usb-c充电口与usb-c快充协议控制器之间还设有用于第三开关，第三开关的受控端与主板微控制器连接，第二充电控制器与电池连接。
29.具体如图5所示，在第二快充电路中，第二快充电路包括第二充电控制器，与第二充电控制器连接的usb-c快充协议控制器u4，与usb-c快充协议控制器u4连接的usb-c充电口，usb-c充电口与usb-c快充协议控制器u4之间还设有用于第三开关，第三开关的受控端与主板微控制器连接，第二充电控制器与电池连接。usb-c充电口的数据接口与usb-c快充协议控制器u4直接连接。第二充电控制器在图4中未示出，具体可参见类似芯片sc8815的电路结构图。
30.第三开关包括mos器件q5和mos器件q6，mos器件q5的源极与mos器件q6的源极连接，mos器件q6的漏极与usb-c充电口连接，mos器件q5的漏极与第二充电控制器的输出端连接，mos器件q5和mos器件q6的栅极与usb-c快充协议控制器u4的ngate端连接，usb-c快充协议控制器u4通过ngate端控制第三开关的通断。
31.充放电电路包括dc输入接口，分别与dc输入接口、主板微控制器、电池连接的第一充放电控制器。
32.具体如图3所示，充放电电路包括用作电流采集器的运放u18，dc输入接口j2负极串联有用于检流的电阻r16，运放u18的输入端并联在电阻r16的两端，运放u18输出端与主板微控制器连接。
33.dc输入接口输入电源后，经过二极管d2通直阻交隔离，再经电容滤波输送至第一充放电控制器。
34.第一充放电控制器具有四管双向升降压充电功能，无论输入电压低于、高于或等于电池的电压，都可以对电池进行充电管理，当需要从电池放电时，还能够反向输出所需电压，同样可输出低于、高于或等于电池的电压。
35.具体的，第一充放电控制器的外围设有四组mos器件，包括mos器件q8、mos器件q9、mos器件q15和mos器件q16，mos器件q8的栅极与第一充放电控制器的vh端连接，mos器件q15的栅极与第一充放电控制器的vl端连接，mos器件q9的栅极与第一充放电控制器的bh端连接，mos器件q16的栅极与第一充放电控制器的bl端连接，由第一充放电控制器来驱动对应mos器件。
36.mos器件q8的源极和mos器件q15的漏极连接，mos器件q9的源极和mos器件q16的漏极连接，mos器件q8的源极与mos器件q9的源极之间连接有电感l2，mos器件q9的漏极与电池正极连接，mos器件q16的源极接地，mos器件q15的源极接地，mos器件q8的漏极连接滤波后的输入电源。
37.直流输出电路包括dc输出接口j4，分别与dc输出接口j4、主板微控制器、电池连接的第四开关。
38.第四开关包括mos器件q17、npn型的三极管q18和npn型的三极管q1，mos器件q17的漏极与dc输出接口j4连接，mos器件q17的源极与二极管d3的阴极连接，mos器件q17的栅极与三极管q18的集电极连接，三极管q18的基极通过电阻r66与第一充放电控制器的dir端连接，三极管q18的基极与三极管q1的集电极连接，三极管q1的基极通过电阻r1与vin端连接，
三极管q1和q18的发射极接地。
39.dir端为第一充放电控制器的充放电模式设置端，dir为低电平时，第一充放电控制器工作于充电模式，此时对电池充电；dir为高电平时，第一充放电控制器工作于反向放电模式，电池向外放电。
40.可以看出，通过上述工作方式实现dc直流输入和dc直流输出。
41.充电电路板还包括发光管，分别与发光管、主板微控制器、电池连接的第五开关。
42.充电电路板还包括与主板微控制器连接的显示驱动，用于驱动数码管显示状态和参数信息。
43.综上所述，本实用新型提供的一种充电电路板，通过充放电电路、直流输出电路和usb充电电路实现了多功能的充电电路结构，使用电池或外接直流电源对数码设备充电，还可以对外直接输出直流电源，数码设备不仅可以普通速度充电，还可以快速充电，功能丰富，满足了人们多样化的需求。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。