一种供电电路及供电设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种供电电路及供电设备。


背景技术：

2.在土木工程施工过程中，常需要使用电钻、搅拌机、打磨机等多种电动工具，由市电电源向这些电动工具进行供电，但若出现停电或周围没有市电电源的情况下，为了保证施工的正常进行，通常采用电池供电的手持电钻、手持搅拌机等手持电动工具进行施工。现如今随着计算机技术的发展，土木工程信息化的程度也越来越高，例如：利用工业pda实现对工程数据进行处理、现场数据采集、查询等，对工程管理效率的提高具有重要意义。
3.针对上述中的相关技术，发明人发现在高空作业或其他没有市电电源的施工条件下，手持电动工具的电池供电仅能够供手持电动工具本身使用，而无法向工业pda等移动终端设备进行供电。


技术实现要素：

4.为了便于利用手持电动工具的电池对移动终端设备进行供电，本技术提供了一种供电电路及供电设备。
5.第一方面，本技术提供的一种供电电路采用如下的技术方案：
6.一种供电电路包括：电源模块、过放保护模块、降压供电模块以及一个或多个充电接口；
7.所述过放保护模块，电压检测端连接于电源模块的电源输出端vin，用于在电源模块放电异常时切断电源模块的供电；
8.所述降压供电模块，供电输入端连接于过放保护模块的电压输出端，供电输出端连接于充电接口的电源端。
9.通过采用上述技术方案，利用过放保护模块检测电源模块输出的电压，以便在电源模块出现过放的情况时，及时切断电源模块的供电，对电源模块进行保护，再利用降压供电模块对电源模块输出的电压进行压降，从而便于将电源模块输出的电压调整至合适向移动终端设备供电的电压范围，实现了利用手持电动工具的电源向移动终端设备供电的效果。
10.可选的，所述降压供电模块还包括快充协议识别端，所述快充协议识别端连接于充电接口的数据信号端。
11.通过采用上述技术方案，利用降压供电模块的快充协议识别端，使得充电接口的对移动终端设备进行充电时，能够识别移动终端设备是否具有快充功能，从而能够实现对移动终端设备进行快速充电。
12.可选的，所述降压供电模块包括型号为sw3521的快充协议芯片。
13.通过采用上述技术方案，sw3521是高集成度的多快充协议充电芯片，集成了3.5a同步降压变换器，并且支持qc/afc/fcp/scp/pe/sfcp等多种快充协议，从而能够较为理想
的满足压降和快充需求。
14.可选的，所述充电接口采用usb type-c连接器和/或usb type-a连接器。
15.通过采用上述技术方案，usb type-c连接器和usb type-a连接器的适用性更加广泛，通用度高，能够适用于多种移动终端设备。
16.可选的，所述电源模块包括由多个蓄电池串联组成的蓄电池组。
17.通过采用上述技术方案，利用多个蓄电池串联的方式，使得电源模块的容量增大，便于满足无市电电源情况下的供电需求。
18.可选的，所述过放保护模块包括pmos管q1、pnp三极管q2、稳压二极管d1以及分压电路；
19.所述分压电路，分压输入端连接于过放保护模块的电压检测端，分压输出端接地，分压控制端连接于稳压二极管d1的控制极；
20.所述稳压二极管d1，阴极连接于所述pnp三极管q2的基极，阳极接地；
21.所述pnp三极管q2，发射极连接于所述pmos管q1的栅极，集电极接地；
22.所述pmos管q1，栅极连接于所述过放保护模块的电压检测端，源极连接于所述过放保护模块的电压检测端，漏极连接于所述过放保护模块的电压输出端。
23.通过采用上述技术方案，当电源模块出现过放情况时，电源模块电源输出端vin输出的电压降低，分压电路的分压控制端的电压降低，使得稳压二极管d1阴极和阳极之间的电压升高，即稳压二极管d1阴极的电压升高，从而使得pnp三极管q2的基极接收到高电平信号截止，pnp三极管q2的发射极与集电极之间不导通，此时pmos管q1栅极电压等于电源模块的电源输出端vin的输出电压，即pmos的栅极接收到高电平截止，从而使得pmos管q1的源极和漏极之间不导通，此时电源模块无法向充电接口供电，实现了在电源模块出现过放情况时，及时对电源模块进行切断的效果。
24.可选的，所述分压电路包括第一电阻器r1以及第二电阻器r2；
25.所述第一电阻器r1，一端连接于分压电路的分压控制端和第二电阻器r2的一端，另一端连接于分压电路的分压输入端；
26.所述第二电阻器r2的另一端连接于分压电路的分压输出端。
27.通过采用上述技术方案，利用第一电阻器r1和第二电阻器r2的分压，便于对稳压二极管d1的控制极电压进行调整，以便稳压二极管d1在电源模块发生过放情况时及时截止。
28.可选的，所述过放保护模块还包括过流保护电路，所述过流保护电路用于阻止大电流流向pmos管q1、pnp三极管q2以及稳压二极管d1。
29.通过采用上述技术方案，利用过流保护电路阻止大电流流向pmos管q1、pnp三极管q2以及稳压二极管d1，从而对pmos管q1、pnp三极管q2以及稳压二极管d1起到保护作用。
30.可选的，所述过流保护电路包括第三电阻器r3以及第四电阻器r4；
31.所述第三电阻器r3，一端连接于过放保护模块的电压检测端，另一端连接于pnp三极管q2的基极以及稳压二极管d1的阴极；
32.所述第四电阻器r4，一端连接于过放保护模块的电压检测端和pmos管q1的栅极，另一端连接于pmos管q1的源极和pnp三极管q2的发射极。
33.通过采用上述技术方案，利用第三电阻器r3阻止大电流流向pnp三极管q2的基极，
同时阻止大电流流向稳压二极管d1阴极，从一定程度上避免了稳压二极管d1出现反向击穿的情况，利用第四电阻器r4阻止大电流流向pmos管q1的栅极，从而实现了对pmos管q1、pnp三极管q2以及稳压二极管d1的保护作用。
34.第二方面，本技术提供一种供电设备采用如下技术方案：
35.一种供电设备，包括第一方面任一项所述的供电电路。
36.通过采用上述技术方案，供电设备既能够向手持电动工具进行供电，也能够为移动终端设备进行供电，便于在高空作业或没有市电电源的场景下，施工人员能够较为方便的为移动终端设备充电，充分利用了供电设备。
附图说明
37.图1是本技术其中一实施例的结构框图。
38.图2是本技术其中一实施例的电路连接结构示意图。
39.附图标记说明：1、电源模块；2、过放保护模块；3、降压供电模块；4、充电接口。
具体实施方式
40.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-2及实施例，对本技术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用以解释本技术，并不用于限定本技术。
41.在高空作业或其他没有市电电源的施工条件下，手持电动工具的电池向工业pda等移动终端设备进行供电主要存在以下问题：首先，手持电动工具的工作电压与移动终端设备的工作电压不同，直接使用手持电动工具的电池为移动终端设备充电会对移动终端设备造成损坏；其次，手持电动工具的电池在电量不足时，即输出电压过低时，手持电动工具所需的工作电压较高，不能向手持电动工具供电，但仍能够向终端设备供电，容易导致手持电动工具的电池出现过度放电的情况，对手持电动工具的电池造成损坏，减少使用寿命。综上，手持电动工具的电池无法直接向移动终端设备供电。
42.本技术实施例公开一种供电电路。参照图1、2，一种供电电路包括电源模块1、过放保护模块2、降压供电模块3以及一个或多个充电接口4；
43.过放保护模块2，电压检测端连接于电源模块1的电源输出端vin，用于在电源模块1放电异常时切断电源模块1的供电；
44.其中，电源模块1的放电异常即出现过放情况，过放是指电源模块1的输出电压低于预设电压阈值。
45.降压供电模块3，供电输入端连接于过放保护模块2的电压输出端，供电输出端连接于充电接口4的电源端。
46.其中，若充电接口4的数量为多个时，每个充电接口4的电源端均连接于降压供电模块3的供电输出端，即多个充电接口4与降压供电模块3的供电输出端并联设置。
47.其中，充电接口4用于与移动终端设备配合并向移动终端设备进行供电，移动终端设备可以是工业pda，也可以是手机、平板等电子设备。
48.上述实施方式中，利用过放保护模块2检测电源模块1输出的电压，以便在电源模块1出现过放的情况时，及时切断电源模块1的供电，对电源模块1进行保护，再利用降压供
电模块3对电源模块1输出的电压进行压降，从而便于将电源模块1输出的电压调整至合适向移动终端设备供电的电压范围，实现了利用手持电动工具的电源向移动终端设备供电的效果。
49.参照图2，作为降压供电模块3的进一步实施方式，降压供电模块3还包括快充协议识别端，快充协议识别端连接于充电接口4的数据信号端。
50.参照图2，作为降压供电模块3的一种实施方式，降压供电模块3包括型号为sw3521的快充协议芯片。
51.具体地，降压供电模块3的供电输入端为芯片sw3521的vin管脚；供电输出端为芯片sw3521的sw管脚以及bst管脚，将bst管脚串接一个电容后连接于sw管脚，作为芯片sw3521的输出；快充协议识别端为芯片sw3521的dp管脚以及dm管脚。
52.参照图2，作为充电接口4的一种实施方式，充电接口4采用usb type-c连接器和/或usb type-a连接器。
53.具体地，对于usb type-a连接器，充电接口4的电源端为usb type-a连接器的vbus管脚，数据信号端为usb type-a连接器的dm管脚以及dp管脚，芯片sw3521的dm管脚与usb type-a连接器的dm管脚连接，芯片sw3521的dp管脚与usb type-a连接器的dp管脚连接。
54.具体地，对于usb type-c连接器，充电接口4的电源端为usb type-c连接器的a4管脚、b4 管脚、a9管脚以及b9管脚，数据信号端为usb type-c连接器的a6管脚、b6管脚、a7管脚以及b7管脚，芯片sw3521的dm管脚连接于usb type-c连接器的a7管脚和b7管脚，芯片sw3521的dp管脚连接于usb type-c连接器的a6管脚和b6管脚。
55.在本实施例中，充电接口4设置有两个，包括一个usb type-a连接器和一个usb type-c连接器，usb type-a连接器的vbus管脚和usb type-c连接器的a6管脚、b6管脚、a7管脚、b7管脚均连接至降压供电模块3的供电输出端。
56.参照图1，作为电源模块1的一种实施方式，电源模块1包括由多个蓄电池串联组成的蓄电池组。
57.在本实施例中，蓄电池组由五个蓄电池串联组成。
58.上述实施方式中，利用蓄电池组对手持电动工具以及移动终端设备的提供电源，利用降压供电模块3对蓄电池组的输出电压进行压降，使得降压供电模块3的供电输出端同时向多个充电接口4进行供电，根据移动终端设备的种类可选择使用usb type-c连接器或usb type-a连接器，并且降压供电模块3的快充协议识别端能够识别移动终端设备是否具有快充功能，从而能够实现蓄电池组对移动终端设备的快充功能。
59.参照图2，作为过放保护模块2的一种实施方式，过放保护模块2包括pmos管q1、pnp三极管q2、稳压二极管d1以及分压电路；
60.分压电路，分压输入端连接于过放保护模块2的电压检测端，分压输出端接地，分压控制端连接于稳压二极管d1的控制极；
61.稳压二极管d1，阴极连接于pnp三极管q2的基极，阳极接地；
62.pnp三极管q2，发射极连接于pmos管q1的栅极，集电极接地；
63.pmos管q1，栅极连接于过放保护模块2的电压检测端，源极连接于过放保护模块2的电压检测端，漏极连接于过放保护模块2的电压输出端。
64.参照图2，作为分压电路的一种实施方式，分压电路包括第一电阻器r1以及第二电
阻器r2；
65.第一电阻器r1，一端连接于分压电路的分压控制端和第二电阻器r2的一端，另一端连接于分压电路的分压输入端；
66.第二电阻器r2的另一端连接于分压电路的分压输出端。
67.其中，改变第二电阻器r2的电阻值即能够改变分压控制端的分压电压，工作人员可根据稳压二极管d1的导通特性和所需的预设电压阈值合理设置第一电阻器r1以及第二电阻器r2的电阻值。
68.参照图2，作为稳压二极管d1的一种实施方式，稳压二极管d1采用型号为tl431的芯片。
69.上述实施方式中，当电源模块1出现过放情况时，电源模块1电源输出端vin输出的电压低于预设电压阈值，分压电路的分压控制端的电压降低，使得稳压二极管d1阴极和阳极之间的电压升高，即稳压二极管d1阴极的电压升高，从而使得pnp三极管q2的基极接收到高电平信号截止，pnp三极管q2的发射极与集电极之间不导通，此时pmos管q1栅极电压等于电源模块1的电源输出端vin的输出电压，即pmos的栅极接收到高电平截止，从而使得pmos管q1的源极和漏极之间不导通，电源模块1无法向充电接口4供电，实现了在电源模块1出现过放情况时，及时对电源模块1进行切断的效果。
70.当电源模块1正常工作时，分压电路的分压控制端的电压能够使得稳压二极管d1处于导通状态，从而使得pnp三极管q2基极的电压被下拉至低电平，pnp三极管q2导通，进而使得pmos管q1的栅极电压被下拉至低电平，pmos管q1导通，此时电源模块1的电源输出端vin与降压保护电路的供电输入端之间导通，即电源模块1向充电接口4正常供电。
71.参照图2，作为过放保护模块2的进一步实施方式，过放保护模块2还包括过流保护电路，过流保护电路用于阻止大电流流向pmos管q1、pnp三极管q2以及稳压二极管d1。
72.参照图2，作为过流保护电路的一种实施方式，过流保护电路包括第三电阻器r3以及第四电阻器r4；
73.第三电阻器r3，一端连接于过放保护模块2的电压检测端，另一端连接于pnp三极管q2的基极以及稳压二极管d1的阴极；
74.第四电阻器r4，一端连接于过放保护模块2的电压检测端和pmos管q1的栅极，另一端连接于pmos管q1的源极和pnp三极管q2的发射极。
75.上述实施方式中，利用第三电阻器r3阻止大电流流向pnp三极管q2的基极，同时阻止大电流流向稳压二极管d1阴极，从一定程度上避免了稳压二极管d1出现反向击穿的情况，利用第四电阻器r4阻止大电流流向pmos管q1的栅极，从而实现了对pmos管q1、pnp三极管q2以及稳压二极管d1的保护作用。
76.本技术实施例一种供电电路实施原理为：利用过放保护模块2在电源模块1未出现过放情况时，使得电源模块1和降压供电模块3之间导通，再利用降压供电模块3对电源模块1的输出电压进行压降，使得降压供电模块3输出的电压范围为充电接口4的工作电压范围，从而在移动终端设备与充电接口4连接后，充电接口4能够正常向移动终端设备供电。
77.本技术实施例公开一种供电设备。
78.一种供电设备，包括上述任一项供电电路。
79.本技术实施例一种供电设备实施原理为：供电设备既能够向手持电动工具进行供
电，也能够为移动终端设备进行供电，便于在高空作业或没有市电电源的场景下，施工人员能够较为方便的为移动终端设备充电，实现了供电设备的充分利用。
80.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。