專利名稱：可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)一種應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品電源系統(tǒng)的電容充電裝置，特別是關(guān)于一種可調(diào)式箝位電壓電容充電裝置，以供在電池對(duì)高法拉電容充電時(shí)，可使電池的電壓不會(huì)瞬間下降太多以箝制電池的電壓。
發(fā)明背景隨著資訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，各式各樣的可攜式電子產(chǎn)品如行動(dòng)電話、筆記型電腦、個(gè)人數(shù)位助理(PDA)及數(shù)碼相機(jī)等，提供日常生活中影音多媒體及資料網(wǎng)路傳輸?shù)炔煌瑧?yīng)用。
目前，各種電子產(chǎn)品皆有朝著低工作電壓發(fā)展的趨勢(shì)，但為提高電池壽命，通常會(huì)如圖1所示，在電源系統(tǒng)中將電池10串聯(lián)一高電容量的電容12，其電容量通常為1法拉(F)-10法拉(F)。然而，在電容12的電容量為零時(shí)，電池10會(huì)對(duì)高法拉電容12瞬間快速充電而使電池10的電壓瞬間下降很多，如此不但影響電池壽命，而且容易造成系統(tǒng)瞬間當(dāng)機(jī)，而使電子產(chǎn)品無(wú)法正常使用。
對(duì)于此問(wèn)題，習(xí)知解決之道如圖2所示，是在電池10與電容12之間再串聯(lián)一限流電阻14，以利用電阻14來(lái)限制電池10的快速放電，進(jìn)而來(lái)改善電池10電壓瞬間下降很多的問(wèn)題；然電阻14卻又會(huì)因自然損耗而影響電池10的壽命。
因此，本實(shí)用新型是針對(duì)上述的問(wèn)題及困擾，提出一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的，是在提供一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，使電池對(duì)高法拉電容充電時(shí)，電池的電壓不會(huì)瞬間下降太多，而具有將電池電壓箝位的功效，以達(dá)到避免系統(tǒng)瞬間當(dāng)機(jī)且確保電子產(chǎn)品正常使用的目的。
本實(shí)用新型的另一目的，是提供一種箝位電壓可隨不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)而調(diào)整的電容充電裝置。
一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，包括一高法拉電容；一電源供應(yīng)裝置，其是對(duì)該高法拉電容進(jìn)行充電；一開(kāi)關(guān)裝置，連接該電源供應(yīng)裝置及該高法拉電容，用以藉由開(kāi)/關(guān)的動(dòng)作來(lái)控制該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間的通路/斷路；以及一箝位電路，連接于該開(kāi)關(guān)裝置與該高法拉電容之間，且連接至該電源供應(yīng)裝置的輸出端，該箝位電路具有一箝位電壓，以根據(jù)該箝位電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比較來(lái)控制該開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)/關(guān)，進(jìn)而控制該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為通路/斷路。
所述的電源供應(yīng)裝置為一電池。
所述的開(kāi)關(guān)裝置為一電晶體。
所述的開(kāi)關(guān)裝置為一比較器。
所述的箝位電路是由一稽納二極管(Zener Diode)至少一電晶體及數(shù)電阻所組成。
所述的箝位電路是由一稽納二極管及數(shù)電阻所組成。
所述的箝位電壓為至少1.8伏特以上。
所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，在實(shí)際電壓低于該箝位電壓時(shí)，該箝位電路控制該開(kāi)關(guān)裝置由開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)，使該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為斷路，進(jìn)而箝制該電源供應(yīng)裝置的電位。
所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，在實(shí)際電壓高于該箝位電壓時(shí)，該箝位電路控制該開(kāi)關(guān)裝置打開(kāi)，使該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為通路，進(jìn)而使該電源供應(yīng)裝置得以對(duì)該高法拉電容進(jìn)行充電。
本實(shí)用新型所提供的一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，具有延長(zhǎng)電池使用壽命的功效，且具有可適用于任何種類電池對(duì)高法拉電容充電的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為習(xí)知電容充電裝置的電路示意圖；圖2為另一習(xí)知電容充電裝置的電路示意圖；圖3為本實(shí)用新型的電容充電裝置的電路示意圖；圖4至圖5均為本實(shí)用新型電容充電裝置的應(yīng)用電路實(shí)施例示意圖。
圖號(hào)說(shuō)明10電池12電容 14電阻20電容22電池 24開(kāi)關(guān)裝置26箝位電路具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，包括一高法拉電容，一電源供應(yīng)裝置對(duì)該高法拉電容進(jìn)行充電一開(kāi)關(guān)裝置連接在電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容之間，由開(kāi)關(guān)的動(dòng)作來(lái)控制電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間的通路/斷路并在開(kāi)關(guān)裝置與該高法拉電容之間設(shè)有一箝位電路，且其同時(shí)連接至該電源供應(yīng)裝置的輸出端，該箝位電路具有一箝位電壓，以根據(jù)該箝位電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比較來(lái)控制該開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)/關(guān)，進(jìn)而控制該電源供應(yīng)裝置與該電容間為通路或斷路狀態(tài)。
所述箝位電路是利用稽納二極管(Zener Diode)在逆向偏壓作用下達(dá)到崩潰時(shí)，其電壓幾乎不管電流的急驟變化，而仍維持定值的特性，再配合電晶體、電阻等元件而組成，以達(dá)到將電池電壓箝位的效果，進(jìn)而避免電池的電壓瞬間下降太多而導(dǎo)致系統(tǒng)當(dāng)機(jī)，以確保電子產(chǎn)品正常使用。
如圖3所示，其為本實(shí)用新型的電路示意圖，如圖所示，本實(shí)用新型的電容充電裝置包括一高法拉電容20，其通常為電容量介于1法拉(F)10法拉(F)之間，電容20連接有一電源供應(yīng)裝置，常用的是電池22，電池22是對(duì)高法拉電容20進(jìn)行充電；在電池22與電容20之間連接有一開(kāi)關(guān)裝置24，用以藉由其開(kāi)關(guān)的動(dòng)作來(lái)控制電池22與電容20間的通路/斷路；且有一箝位電路26連接于開(kāi)關(guān)裝置24與電容20之間，同時(shí)箝位電路26連接至電池22的輸出端，該箝位電路26具有一箝位電壓，即為參考電壓，以根據(jù)該箝位電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比較來(lái)控制開(kāi)關(guān)裝置24的開(kāi)/關(guān)，進(jìn)而控制電池22與電容20間為通路或斷路，而該箝位電壓是可依不同設(shè)計(jì)需求而作調(diào)整，通常至少為1.8伏特以上。其中，在實(shí)際電壓高于箝位電壓時(shí)，箝位電路26是控制開(kāi)關(guān)裝置24打開(kāi)，使電池22與電容20間為通路，進(jìn)而使電池22得以對(duì)電容20進(jìn)行充電而在實(shí)際電壓低于箝位電壓時(shí)，箝位電路26是控制開(kāi)關(guān)裝置24由開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)，使得電池22與電容20間為斷路。
為了說(shuō)明箝位電路26與電池22間的關(guān)系，請(qǐng)參閱圖4及圖5所示，均為本實(shí)用新型的應(yīng)用電路實(shí)施例，在此將詳述此箝位電路26的作用。首先，如圖4所示，在此實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)裝置24為一電晶體；而箝位電路26由一稽納二極管(ZenerDiode)Z1、一電晶體Q1及電阻R1、R2、R3所組成。
當(dāng)電容20的電容量為零時(shí)，電池22會(huì)對(duì)電容20進(jìn)行充電，故電池22的電壓會(huì)下降，而在電池22對(duì)電容20充電的過(guò)程中，利用箝位電路26提供的箝位電壓，由于在電池22放電的初始階段中，實(shí)際電壓仍高于箝位電路26的箝位電壓，故箝位電路26會(huì)持續(xù)控制開(kāi)關(guān)裝置24為打開(kāi)，使電池22與電容20間保持為通路，以使電池22得以對(duì)電容20繼續(xù)進(jìn)行充電；而當(dāng)實(shí)際電壓低于箝位電壓時(shí)，稽納二極管Z1因崩潰而導(dǎo)通，使得開(kāi)關(guān)裝置24由開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)，進(jìn)而使電池22與電容20間為斷路，故電池22的電位不再下降；而后當(dāng)實(shí)際電壓再上升而高于箝位電壓后，開(kāi)關(guān)裝置24再次被打開(kāi)，而使電池22與電容20間再次形成通路，電池22便可再對(duì)電容20進(jìn)行充電。故藉由上述箝位作用，箝位電路26是可將電池22的電位箝制在箝制電壓，使電池22的電壓不會(huì)瞬間下降太多，以使電池22的電位下降不足以影響系統(tǒng)使其當(dāng)機(jī)，以達(dá)到確保電子產(chǎn)品正常使用及延長(zhǎng)電池22使用壽命的最終目的。
圖5所示為本實(shí)用新型的另一應(yīng)用電路實(shí)施例，在此實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)裝置24為一比較器，在比較器的輸出端與電容20間連接有一具有開(kāi)關(guān)作用的電晶體Q2；而箝位電路26是由一稽納二極管Z2及電阻R4、R5、R6所組成。由于箝位電路26對(duì)于電池22電壓的箝位作用的原理及方式與圖4雷同，故于此不再贅述。
因此，利用本實(shí)用新型提供的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，是可應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品的電源系統(tǒng)，如數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、筆記型電腦及PDA等。
本實(shí)用新型利用以稽納二極管為主元件的箝位電路，使電池對(duì)高法拉電容充電時(shí)，電池的電壓不會(huì)瞬間下降太多，具有將電池電壓箝位的功效，以達(dá)到避免系統(tǒng)瞬間當(dāng)機(jī)且達(dá)到確保電子產(chǎn)品正常使用的目的，同時(shí)兼具有延長(zhǎng)電池使用壽命的功效。此外，箝位電壓為可隨不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)而調(diào)整，故本實(shí)用新型提出的電容充電裝置具有可適用于任何種類電池對(duì)高法拉電容充電設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
以上所述是藉由實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的特點(diǎn)，其目的是使熟悉該技術(shù)者能了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而非限定本實(shí)用新型的專利范圍，故，凡其他未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神所完成的等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在權(quán)利要求書(shū)范圍中。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于包括一高法拉電容；一電源供應(yīng)裝置，其是對(duì)該高法拉電容進(jìn)行充電；一開(kāi)關(guān)裝置，連接該電源供應(yīng)裝置及該高法拉電容，用以藉由開(kāi)/關(guān)的動(dòng)作來(lái)控制該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間的通路/斷路；以及一箝位電路，連接于該開(kāi)關(guān)裝置與該高法拉電容之間，且連接至該電源供應(yīng)裝置的輸出端，該箝位電路具有一箝位電壓，以根據(jù)該箝位電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比較來(lái)控制該開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)/關(guān)，進(jìn)而控制該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為通路/斷路。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于該電源供應(yīng)裝置為一電池。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于該開(kāi)關(guān)裝置為一電晶體。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于該開(kāi)關(guān)裝置為一比較器。
5.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于該箝位電路是由一稽納二極管(Zener Diode)至少一電晶體及數(shù)電阻所組成。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于該箝位電路是由一稽納二極管及數(shù)電阻所組成。
7.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于該箝位電壓為至少1.8伏特以上。
8.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于在實(shí)際電壓低于該箝位電壓時(shí)，該箝位電路是控制該開(kāi)關(guān)裝置由開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)，使該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為斷路，進(jìn)而箝制該電源供應(yīng)裝置的電位。
9.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其特征在于在實(shí)際電壓高于該箝位電壓時(shí)，該箝位電路是控制該開(kāi)關(guān)裝置為打開(kāi)，使該電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為通路，進(jìn)而使該電源供應(yīng)裝置得以對(duì)該高法拉電容進(jìn)行充電。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種可調(diào)式箝位電壓的電容充電裝置，其是包括一高法拉電容，且有一電源供應(yīng)裝置對(duì)該電容進(jìn)行充電，在電源供應(yīng)裝置與電容間連接有一開(kāi)關(guān)裝置，以藉由其開(kāi)/關(guān)的動(dòng)作來(lái)控制電源供應(yīng)裝置與電容間的通路/斷路，另有一箝位電路連接于開(kāi)關(guān)裝置與電容之間，且連接至電源供應(yīng)裝置的輸出端，該箝位電路具有一箝位電壓，以根據(jù)該箝位電壓與實(shí)際電壓進(jìn)行比較來(lái)控制開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)，進(jìn)而控制電源供應(yīng)裝置與該高法拉電容間為通路或斷路。由于本實(shí)用新型可將電池的電壓箝制在箝位電路的箝位電壓，除了可確保電池不會(huì)瞬間電壓下降太多而使系統(tǒng)當(dāng)機(jī)之外，并可依不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整箝位電壓。
文檔編號(hào)H02J7/00GK2643528SQ03262319
公開(kāi)日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者張?jiān)次? 朱益杉 申請(qǐng)人:華晶科技股份有限公司