CN101552542B - 多路通用电源适配器 - Google Patents

Abstract

多路通用电源适配器，涉及一种电子设备的电源适配装置。提供一种能适应多种便携式电子设备、输出电压可独立智能调节、具有自适应功率匹配、既遵循国家现有标准又有转换插头的多路通用电源适配器。设有AC/DC变换电路、DC/DC变换电路、电源测控电路、采样/保护电路、显示电路、调压按键和至少1组电压调节电路。可以适用所有移动电子设备、便携式电子装置，小到手机、数码相机、随身听、游戏机、DV、PDA、MP3/MP4等；大到家用路由器、ADSL_MODEM、笔记本电脑等，给这些设备的使用和携带带来了极大的方便。

Description

多路通用电源适配器

技术领域

本发明涉及一种电子设备的电源适配装置，尤其是一种能适应多种便携式电子设备、输出电压可独立智能调节的多路通用电源适配器。

背景技术

信息社会里，个人与家庭都增添了许多便携式电子产品，如手机、数码相机、DV、随身听、游戏机、MP3/MP4、ADSL_MODEM、路由器等。但是，这些产品每一件都需要配备一个单独的电源适配器/充电器，由于不能通用，使用和携带很不方便，更重要的是造成社会资源的极大浪费。由于这类电源适配器大多采用电感变压器，热能损耗占输入电能的约40％，损耗严重，不利于环保。在移动数码产品中，只有笔记本电脑功率较大，一般有90～120W；多数其它移动电子产品的功率一般只有10～50W。

影响电源适配器不能通用的因素主要有三个方面：一是输出电压不一致；二是输出功率有差别；三是电源插头不标准。这3个因素中，电压与功率是技术问题，插头是属于国家标准问题。电源插头可以通过国家制定相关的标准来达到统一。这样只要解决了这3个问题，电源适配器就能实现统一与通用。

通常会同时使用多个电子设备，典型的情况是：使用ADSL_MODEM、无线路由器、笔记本电脑上网。这时常常看到一个电源接线板上插满了一个又一个电源适配器。此种情况会带来严重的电能损耗、资源浪费。从全社会的角度看，这种浪费是相当巨大的。此时就需要有多路可独立调节的电源适配器。目前市场上还没有看到类似产品。

有关电源适配器/充电器可参考信息产业部标准YD/T 1591-2006。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的电源适配器不能通用等问题，提供一种能适应多种便携式电子设备、输出电压可独立智能调节、具有自适应功率匹配、既遵循国家现有标准又有转换插头的多路通用电源适配器。本发明可以适用所有移动电子设备、便携式电子装置，小到手机、数码相机、随身听、游戏机、DV、PDA、MP3/MP4等；大到家用路由器、ADSL_MODEM、笔记本电脑等。

本发明设有AC/DC变换电路、DC/DC变换电路、电源测控电路、采样/保护电路、显示电路、调压按键和至少1组电压调节电路。AC/DC变换电路输入端外接市电交流电压，DC/DC变换电路输入端接AC/DC变换电路输出端，每1组的电压调节电路输入端接DC/DC变换电路输出端，采样/保护电路输入端接电压调节电路输出端，电源测控电路设有微处理器控制电路、A/D转换电路和D/A转换电路，电压采样/保护电路的反馈输出电压输出端接电源测控电路的A/D转换电路输入端，A/D转换电路输出端接电源测控电路的微处理器控制电路输入端，电源测控电路的微处理器控制电路输出端接电源测控电路的D/A转换电路输入端，D/A转换电路输出端接电压调节电路的控制信号输入端，使电压调节电路输出用户所需的直流电压，电源测控电路的微处理器控制电路输出端接显示电路输入端，调压按键与电源测控电路的微处理器控制电路连接，采样/保护电路输出端为用户所需电压的输入端。

AC/DC变换电路设有滤波电路、整流电路和稳压电路，滤波电路输入端外接市电110V/220V交流电压，整流电路输入端接滤波电路输出端，稳压电路输入端接整流电路输出端，AC/DC变换电路将市电110V/220V交流电压转换为比较稳定的较高直流电压。

电压调节电路设定的电压输出范围为直流2～26V。当设定电压输出<10V时，电压升降幅度为0.2V；当设定电压输出≥10V时，电压升降幅度为1.0V。输出功率根据型号不同有20～120W等多种规格。

当电压设定后，适配器可以自动保存本次电压设定值。当下次使用时，若设定的电压相同，则无需再重新设定。

显示电路可采用至少2位数字LED显示电路，显示设定输出电压值、实际输出电压值和报警信号等。

每1组调压按键设有上升调压按键和下降调压按键，调压按键最好设手机一开关。

AC/DC变换电路将市电110V/220V交流电压经整流滤波、变压转换为约200～300V的直流电压，DC/DC变换电路将较高直流电压变换为设定电路需要的范围，调压按键设定用户所需的电压值，采样/保护电路反馈输出电压给电源测控电路控制输出电压值，调压按键设定用户所需的电压值；微处理器控制电路根据设定电压值，控制输出相应的可变直流电压，输出范围2～26V；显示电路显示设定电压值、输出电压值、报警信号等，保护电路提供过压、过流保护。

每路输出都有上升调压按键和下降调压按键，微处理器根据上升调压按键和下降调压按键的操作，控制D/A转换电路输出相应的控制信号给电压调节电路，输出需要的直流电压；采样/保护电路将输出电压经过A/D转换电路输入到微处理器，微处理器将转换结果输出给LED显示电路；采样信号输入到微处理器后，进行过压、过流等保护控制。

针对符合国家标准的手机产品，单独配置了一个开关以专门适用手机的供电/充电；

与现有的电源适配器相比，本发明能适应多种便携式电子设备，输出电压可独立智能调节，具有自适应功率匹配、既遵循国家现有标准又有转换插头等功能。本发明可以适用所有移动电子设备、便携式电子装置，小到手机、数码相机、随身听、游戏机、DV、PDA、MP3/MP4等；大到家用路由器、ADSL_MODEM、笔记本电脑等，给这些设备的使用和携带带来了极大的方便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成框图。

图2为本发明实施例的AC/DC变换电路和DC/DC变换电路的电路原理图。

图3为本发明实施例的电压调节电路和采样/保护电路的电路原理图。

图4为本发明实施例的调压按键、电源测控电路和显示电路的电路原理图。在图4中仅给出单通道(单路)的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例设有AC/DC变换电路1、DC/DC变换电路2、3路电压调节电路31～33、3路采样/保护电路41～43、3路调压按键CH1～CH3、电源测控电路6和3路显示电路71～73，调压按键还设有手机开关K。

AC/DC变换电路1输入端外接市电交流电压(AC Input，100V/220V)，DC/DC变换电路2输入端接AC/DC变换电路1输出端，3路电压调节电路31～33输入端分别接DC/DC变换电路2输出端，3路采样/保护电路41～44输入端分别接3路电压调节电路31～33输出端，电源测控电路6设有微处理器控制电路、A/D转换电路61和D/A转换电路62，3路电压采样/保护电路41～44的反馈输出电压输出端接电源测控电路6的A/D转换电路61输入端，A/D转换电路61输出端接电源测控电路6的微处理器控制电路输入端，电源测控电路6的微处理器控制电路输出端接电源测控电路6的D/A转换电路62输入端，D/A转换电路62输出端分别接3路电压调节电路31～33的控制信号输入端，使3路电压调节电路输出用户所需的直流电压，电源测控电路6的微处理器控制电路输出端分别接3路显示电路71～73输入端，3路调压按键51～53和手机开关K分别与电源测控电路6的微处理器控制电路连接，3路采样/保护电路41～43输出端为用户所需电压的输入端。

直流输出电压(DC Output)为：第1路6～26V，～100W；第2路2～12V，10～30W；第3路2～12V，10～30W。

如图2所示，AC/DC变换电路由滤波电路L101、桥式整流电路D101和滤波电路L102组成，将市电110V/220V交流电压转换为比较稳定的较高直流电压；DC/DC变换电路的输出为30～55V，此输出包含48V是为满足欧洲未来新的电源标准考虑的。

如图3所示，电压测控电路的输入电压Vin来自DC/DC变换电路的输出(参见图2的输出)，由集成电路U201的1脚输入，来自微处理器的调节电压Vx由集成电路U201的4、6脚输入，用以调节控制集成电路U201的输出，其14脚输出电压经电感L201和电阻R207组成的滤波电路滤波后输出为Vout。采样电路(R207)将输出电压反馈到电压测控电路以供微处理器测量后显示。

如图4所示，集成电路U301为微控制器MCU，集成电路U302为控制器，集成电路U303为2位或3位LED显示器；上升调压按键S301(UP)和下降调压按键S302(DOWN)分别将信号输入到集成电路U301(微控制器MCU)的18、17脚，微处理器MCU根据上升调压按键S301(UP)和下降调压按键S302(DOWN)产生调节信号输出给集成电路U302的1、2脚，集成电路U302产生调节电压V1/V2由5、6脚输出至DC/DC模块，即图3中的Vx；集成电路U303为显示模块，由微处理器MCU控制输出电压、电流、警示信号等。

当检测到电流过大或温度过高时，保护电路会切断输出。

若针对符合国家标准的手机产品的供电/充电，则直接按下手机开关S303，此时多路电源适配器自动输出标准的手机电压，不必再通过上升调压按键S301(UP)和下降调压按键S302(DOWN)选择输出电压。

输出功率可根据型号不同有30～120W多种规格。通道1(第1路)输出功率较高，约100W，电压调节范围偏向高端，为6～26V；其余通道输出功率在10～30W，电压调节范围在2～12V。适配器能够自动保存上次电压设定值，每路输出都有独立的升降调节按键与LED显示输出。

Claims (5)

1.多路通用电源适配器，其特征在于设有AC/DC变换电路、DC/DC变换电路、电源测控电路、采样/保护电路、显示电路、调压按键和至少1组电压调节电路，AC/DC变换电路输入端外接市电交流电压，DC/DC变换电路输入端接AC/DC变换电路输出端，每1组电压调节电路输入端接DC/DC变换电路输出端，采样/保护电路输入端接电压调节电路输出端，电源测控电路设有微处理器控制电路、A/D转换电路和D/A转换电路，电压采样/保护电路的反馈输出电压输出端接电源测控电路的A/D转换电路输入端，A/D转换电路输出端接电源测控电路的微处理器控制电路输入端，电源测控电路的微处理器控制电路输出端接电源测控电路的D/A转换电路输入端，D/A转换电路输出端接电压调节电路的控制信号输入端，使电压调节电路输出用户所需的直流电压，电源测控电路的微处理器控制电路输出端接显示电路输入端，用于设定用户所需电压值的调压按键与电源测控电路的微处理器控制电路连接，采样/保护电路输出端为用户所需电压的输入端；所述电压调节电路设定的电压输出范围为直流2～26V。

2.如权利要求1所述的多路通用电源适配器，其特征在于AC/DC变换电路设有滤波电路、整流电路和稳压电路，滤波电路输入端外接市电110V/220V交流电压，整流电路输入端接滤波电路输出端，稳压电路输入端接整流电路输出端。

3.如权利要求1所述的多路通用电源适配器，其特征在于显示电路为至少2位数字LED显示电路。

4.如权利要求1所述的多路通用电源适配器，其特征在于所述调压按键的每1组设有上升调压按键和下降调压按键。

5.如权利要求1或4所述的多路通用电源适配器，其特征在于调压按键设有手机开关。

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