專利名稱：功能型太陽能電池片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種手機充電器，具體是一種功能型太陽能電池片。
背景技術：
目前隨著智能手機的逐步普及，而且耗電量越來越大，所以移動設備的供電問題逐漸突顯出來。太陽能手機充電器作為后備電源是解決此問題的一個很好方案?，F(xiàn)有的太陽能手機充電電路部分是由一塊太陽能電池板再加一塊控制電路板及蓄電池組成，太陽能電池板與控制電路分居兩塊板，所以使減小充電器尺寸及降低成本受 到限制。而且傳統(tǒng)充電器的外接充電部分單純采用電阻或是晶體管組成的限流電路來實現(xiàn)，為“靜態(tài)”限流充電，即輸入電流的大小不會因給手機充電輸出的變化而變化，這樣當同時連接外部充電器和手機時，如果自身的鋰電池電放空后，由于限流電路使得由外接充電器傳入的電量不足已提供給手機充電使用，便會出現(xiàn)異常情況，例如手機頻繁出現(xiàn)連接充電器然后又斷開，甚致出現(xiàn)手機提示不支持此設備的問題。

實用新型內(nèi)容針對上述太陽能手機充電器存在的不足，提供一種功能型太陽能電池片，該功能型太陽能電池片將太陽能電池片與控制電路合二為一，并且使控制電路的外接充電部分不再是“純靜態(tài)”的限流充電方式，控制電路會跟據(jù)外接手機的用電情況自動調(diào)整外接充電器輸入電流的大小，從而滿足同時對手機和自身鋰電池充電的要求。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本新型采取如下技術方案—種功能型太陽能電池片，利用作為載體使用一塊電路板，其正面設置太陽能電池片，其特征在于背面上還設置電子元器件為控制電路，并將其兩部分合二為一體，使太陽能電池片發(fā)出的電能傳到電路板背面的控制電路中；其控制電路的外接充電部分為復合充電控制電路具有兩種工作模式一種是只外接充電器時，開關管工作在放大區(qū)，成為限流充電電路；另一種模式是當同時外接充電器給手機充電時，開關管接收來自DC/DC升壓輸出部分中控制器的控制信號，將外接充電部分的輸入部分構成一個DC/DC變換電路給鋰電池充電，實現(xiàn)其輸入電流受到外接手機用電量大小值的調(diào)節(jié)。控制電路包括太陽能充電部分、外接充電部分和DC/DC升壓輸出部分；其中，太陽能充電部分的輸入端分別接電路板前面太陽能電池片的正負極，其輸出端電壓經(jīng)充電指示燈、夕卜接充電部分的輸入端分別接至外接充電器插座的正負極；DC/DC升壓輸出部分的輸入端電壓分別連接鋰電池的正負極，同時接至太陽能充電部分和外接充電部分的另一輸出端，其升壓輸出部分輸出端電壓分別接充電器輸出插頭的正負極。外接充電部分采用由二極管、電阻、電感及開關管組成的復合充電控制電路。DC/DC升壓輸出部分中包括PWM或PFM控制器，使其整體電路構成5V輸出的DC/DC升壓輸出電路，提供直流5V輸出，供手機充電使用。[0010]優(yōu)選PWM 或 PFM 控制器為 NCP1450ASN50T1G 芯片?？刂齐娐分械母鏖_關管采用功率M0SFET。本新型與現(xiàn)有技術相比有益效果該功能型太陽能電池片主要是將太陽能電池片與控制電路合二為一，減小了體積，并節(jié)約成本，同時變?yōu)橐粋€整體，達到使用更方便?？刂齐娐返耐饨映潆姴糠肿?yōu)閺秃铣潆娍刂齐娐?，解決了傳統(tǒng)電路在自身電池放電完畢后給手機充電異常的問題，可以更好地實現(xiàn)外接充電時同時給自身電池和手機充電。

圖1為功能型太陽能電池片結構圖；圖2為功能型太陽能電池片電路結構方框圖；圖3為圖2控制電路部分的原理圖；圖4為使用外接充電器充電又同時給手機充電的工作狀態(tài)原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本新型方案進一步詳細描述如圖I所示，為功能型太陽能電池片結構圖。本新型是一種功能型太陽能電池片，利用作為載體使用一塊電路板1，其正面設置太陽能電池片4，背面上還設置電子元器件3為控制電路，并將其兩部分合二為一體，使太陽能電池片4發(fā)出的電能傳到電路板背面的控制電路中；其控制電路的外接充電部分為復合充電控制電路具有兩種工作模式一種是只外接充電器時，開關管工作在放大區(qū)，成為限流充電電路；另一種模式是當同時外接充電器給手機充電時，開關管Q4接收來自DC/DC升壓輸出部分中控制器Ul的控制信號，將外接充電部分的輸入部分構成一個DC/DC變換電路給鋰電池充電，實現(xiàn)其輸入電流受到外接手機用電量大小值的調(diào)節(jié)。型太陽能電池片，是利用其作為載體使用的電路板1，通過環(huán)氧樹脂膠2將太陽能電池片4密封于電路板I上，并將電極接到其另一面上，該面上還設置電子功能元器件3為控制電路，使太陽能電池片4發(fā)出的電能傳到電路板背面的功能控制電路中。如圖2所示，為功能型太陽能電池片結構方框圖?？刂齐娐钒ㄌ柲艹潆姴糠帧⑼饨映潆姴糠趾虳C/DC升壓輸出部分；其中，太陽能充電部分的輸入端SP+，SP-分別接電路板前面太陽能電池片的正負極，其輸出端電壓經(jīng)充電指示燈、外接充電部分的輸入端AN+，AN-分別接至外接充電器插座的正負極；DC/DC升壓輸出部分的輸入端Bat+，Bat-電壓分別連接鋰電池的正負極，同時接至太陽能充電部分和外接充電部分另一輸出端，其升壓輸出部分輸出端Vo+, Vo-電壓分別接充電器輸出插頭的正負極。本實施例中，夕卜接充電部分由電感L2、開關管Q4、電阻R3, R4和二極管D3構成；夕卜接充電部分的引入使得限流不再是“純靜態(tài)”;DC/DC升壓輸出部分由電感LI、開關管Q5、二極管Dl和PWM或PFM控制器Ul組成。其中，DC/DC升壓輸出部分主要將自身鋰電池3. 8V電壓升到5. OV供外部手機充電使用的電路，使其整體電路構成5V輸出的DC/DC升壓輸出電路，提供直流5V輸出，供手機充電使用；PWM或PFM控制器Ul優(yōu)選為NCP1450ASN50T1G芯片。[0024]同時外接充電器給手機充電時，外接充電器部分所形成的DC/DC變換電路，對輸入電流的調(diào)整作用，可能工作在升壓方式，也可能工作在降壓方式?？刂齐娐分械母鏖_關管Q4，Q5均采用功率M0SFET，即電源大電流低導通電阻條件下的 MOSFET。如圖3所示，為控制電路的原理圖。它與一般控制電路不同之處在于外接充電部分，傳統(tǒng)的單純用由電阻或是晶體管組成的限流電路為“靜態(tài)”限流，輸入電流的大小不會因給手機充電輸出的變化而變化，這樣當同時連接外部充電器和手機時，如果自身的鋰電池電放空后，由于限流電路使得由外接充電器傳入的電量不足已提供給手機充電使用，便會出現(xiàn)異常情況，例如手機頻繁出現(xiàn)連接充電器，然后又斷開，甚致出現(xiàn)手機提示不支持此設備的問題。控制電路工作狀態(tài)及其原理當只連接外部充電器充電時，由于沒有輸出電流，所以DC/DC升壓輸出部分的PWM或PFM控制器Ul不工作，開關管Q5完全關閉，電感LI，L2相 當于導線，鋰電池電壓經(jīng)電阻R3，R4分壓加到開關管Q4的G極，使開關管Q4工作在放大區(qū)，限流在500mA左右給鋰電池充電。當只連接手機充電時，自身鋰電池電壓經(jīng)DC/DC升壓輸出部分升壓到5V供手機充電使用。當同時外接充電器又連接手機充電后，PWM或PFM控制器Ul開始工作，開關管Q5，便在PWM或PFM控制器Ul控制下導通與截止，此控制器Ul控制信號又通過電阻R3加到開關管Q4的G極使得開關管Q4也工作在受控的導通與截止狀態(tài)。這樣外接充電部分便夠成了一個降壓型DC/DC變換電路來給鋰電池充電。這樣根據(jù)控制器Ul輸出的不同信號會調(diào)節(jié)開關管Q4，Q5的工作狀態(tài)，同時控制輸出與輸入的電流大小，經(jīng)過選取不同的電感LI與L2值可以調(diào)節(jié)流過電感LI與L2的電流比例，這樣便可以實現(xiàn)在外接充電器同時給手機與自身鋰電池充電。解決了通常充電器所存在的問題。太陽能充電部分由晶體管Ql，Q2、充電指示燈D2和電阻R2構成，其中晶體管Q1，Q2夠成防倒流電路，當電池電量不足時，光照下晶體管Q1，Q2同時導通，太陽能電池片給鋰電池充電，同時晶體管Q2集電極輸出經(jīng)電阻R2限流后驅(qū)動充電指示燈D2發(fā)光。當鋰電池充滿后，鋰電池電壓會上升到一定值使得晶體管Ql，Q2同時關閉，充電終止，充電指示燈D2熄滅。單獨使用外接充電部分時，由于沒有輸出電流時，DC/DC升壓輸出部分幾乎不工作，所以可以認為開關管Q5處于完全關閉狀態(tài)，二極管D3逆向截止，電感LI，L2相當導線，電阻R3，R4分壓使開關管Q4工作在放大區(qū)，通過電流在500mA左右給自身鋰電池充電。鋰電池電量不滿時兩端電壓較低，所以晶體管Q3也導通驅(qū)動充電指示燈D2發(fā)光。當鋰電池充滿后，電壓上升到一定值，晶體管Q3關閉，充電指示燈D2熄滅，同時開關管Q4的G極電壓也跟隨上升使開關管Q4關閉，停止充電。電路中的電容Cl，C4起濾波作用。如圖4所不，同時使用外接充電器給手機充電的工作狀態(tài)原理圖。當開關管Q4,Q5工作于開關狀態(tài)，開關管Q5直接受控制器Ul傳來的PWM或PFM信號控制，開關管Q4經(jīng)過電阻R3，開關管Q5間接受控制，開關管Q4，Q5同步打開與關閉，則由開關管Q4、二極管D3和電感L2組成一個DC/DC變換電路給鋰電池充電。控制器Ul會根據(jù)外部手機充電所需的電流調(diào)整PWM信號的占空比或是PFM信號的頻率來調(diào)整外接充電器的輸入電流，經(jīng)過選取合適的電感LI與L2電感值，便可實現(xiàn)外部手機與自身鋰電池的同時充電功能。·
權利要求1.一種功能型太陽能電池片，其特征在于利用作為載體使用的一塊電路板(1)，其正面設置太陽能電池片(4)，其特征在于背面上還設置電子元器件(3)為控制電路，并將其兩部分合二為一體，使太陽能電池片(4)發(fā)出的電能傳到電路板背面的控制電路中；其控制電路的外接充電部分為復合充電控制電路具有兩種工作模式一種是只外接充電器時，開關管工作在放大區(qū)，成為限流充電電路；另一種模式是當同時外接充電器給手機充電時，開關管(Q4)接收來自DC/DC升壓輸出部分中控制器(Ul)的控制信號，將外接充電部分的輸入部分構成一個DC/DC變換電路給鋰電池充電，實現(xiàn)其輸入電流受到外接手機用電量大小值的調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權利要求I所述的功能型太陽能電池片，其特征在于控制電路包括太陽能充電部分、外接充電部分和DC/DC升壓輸出部分；其中，太陽能充電部分的輸入端(SP+，SP-)分別接電路板前面太陽能電池板的正負極，其輸出端電壓經(jīng)充電指示燈、外接充電部分的輸入端(AN+，AN-)分別接至外接充電器插座的正負極；DC/DC升壓輸出部分的輸入端(Bat+，Bat-)電壓分別連接鋰電池的正負極，同時接至太陽能充電部分和外接充電部分的另一輸出端，其升壓輸出部分輸出端(Vo+, Vo-)電壓分別接充電器輸出插頭的正負極。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的功能型太陽能電池片，其特征在于外接充電部分采用由二極管(D3)、電阻(R3，R4)、電感(L2)及開關管(Q4)組成的復合充電控制電路。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的功能型太陽能電池片，其特征在于DC/DC升壓輸出部分中包括PWM或PFM控制器(Ul)，使其整體電路構成5V輸出的DC/DC升壓輸出電路，提供直流5V輸出，供手機充電使用。
5.根據(jù)權利要求4所述的功能型太陽能電池片，其特征在于優(yōu)選PWM或PFM控制器(Ul)為 NCP1450ASN50T1G 芯片。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的功能型太陽能電池片，其特征在于控制電路中的開關管(Q4)采用功率MOSFET。
專利摘要本實用新型公開一種功能型太陽能電池片，利用作為載體使用一塊電路板，其正面設置太陽能電池片，其背面上還設置元器件為控制電路，并將其兩部分合二為一體，使太陽能電池片發(fā)出的電能傳到電路板背面的控制電路中，并且控制電路的外接充電部分不再是“純靜態(tài)”的限流充電方式，控制電路會根據(jù)外接手機的用電情況自動調(diào)整外接充電器輸入電流的大小，從而滿足同時對手機和自身鋰電池充電的要求；控制電路的外接充電部分設計為復合充電控制電路，解決了傳統(tǒng)電路在自身電池放電完畢后所存在的充電異常問題，能更好地實現(xiàn)外接充電時同時給身電池和手機充電。
文檔編號H02J7/00GK202678994SQ20122016358
公開日2013年1月16日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權日2012年4月17日
發(fā)明者趙忠東, 邵鵬, 陳祖源 申請人:本溪東勝電子有限公司