[發明專利]基于Buck電路的快速充電裝置、快速充電系統及臺式電腦

在審

• 申請號: 201710657402.2
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107294175A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 覃振武
• 申請（專利權）人: 覃振武
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H11/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 徐彥圣

技術領域

本發明涉及電腦、充電設備領域，具體而言，涉及基于Buck電路的快速充電裝置、快速充電系統及臺式電腦。

背景技術

在現有技術中使用臺式電腦給手機、PAD等移動設備充電時，使用的是臺式電腦上的USB接口，利用USB接口連接數據線對手機、PAD等移動設備進行充電。由于現有技術只是電腦(臺式)的直接充電，手機充電速度慢，其充電電壓只有5V正負0.2、電流0.3～～0.5A。一部手機沒電時充電時間為8～～10小時，隨著技術的發展進步，手機、PAD等移動設備的電池的容量越來越大，使用臺式電腦的USB口充電時，充電效率及其低下。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了基于Buck電路的快速充電裝置、快速充電系統及臺式電腦。

具體地，其技術方案如下：

一種基于Buck電路的快速充電裝置，包括：

輸入電源，用于提供初始電壓；

處理器，所述處理器的輸入端電性連接所述輸入電源，所述處理器內設置有PWM調制電路，用于按照預設的規則控制所述處理器的輸出端的通斷時間和電壓；

第一電感、第一電容和第一二極管，所述第一電感和所述第一電容依次串聯在公共接地端和所述處理器的輸出端之間，所述第一二極管的陰極電性連接所述處理器的輸出端，所述第一二極管的陽極電性連接所述公共接地端；

輸出接口，所述輸出接口的兩極分別電性連接所述第一電容的對應的極，用于輸出比所述輸入電源大的電流和比所述輸入電源小的電壓。

作為對技術方案的改進，所述PWM調制電路包括能夠利用PWM進行輸出調節的MOSFET管或者IGBT管，用于使輸出電壓等于輸入電壓乘以PWM波的占空比。

作為對技術方案的改進，還包括設置在所述輸入電源和所述處理器的輸入端之間的第二二極管，用于對所述快速充電裝置進行反接保護。

作為對技術方案的改進，還包括過壓保護模塊，所述過壓保護模塊包括并聯在所述處理器的輸出端和所述公共接地端之間的第一電阻和第二電阻，用于分壓；

和/或，所述處理器設置有電壓反饋引腳，用于引入所述過壓保護模塊兩端的電壓，并根據引入的所述過壓保護模塊兩端的電壓調節所述處理器的輸出端的通斷時間和電壓。

作為對技術方案的改進，還包括過流保護模塊，所述過流保護模塊包括串聯在所述處理器的輸出端和所述公共接地端之間的第三電阻，用于分流；

和/或，所述處理器設置有電流反饋引腳，用于引入通過所述過流保護模塊的電流，并根據引入的通過所述過流保護模塊的電流調節所述處理器的輸出端的通斷時間和電壓。

作為對技術方案的改進，所述處理器的輸入端和所述公共接地端直接并聯有第二電容和第三電容。

作為對技術方案的改進，所述第二電容和所述第三電容為電解型電容。

作為對技術方案的改進，還包括發光二極管，所述發光二極管串聯在所述處理器的輸出端和所述公共接地端之間。

一種用于臺式電腦的快速充電系統，包括前述任一技術方案所述的基于Buck電路的快速充電裝置，在所述快速充電裝置中，所述輸入電源的電壓為12v，所述輸出接口的輸出電壓為5v。

一種臺式電腦，包括前述的快速充電系統。

本發明至少具有以下有益效果：

根據本發明提供的基于Buck電路的快速充電裝置，包括：輸入電源，用于提供初始電壓；處理器，處理器的輸入端電性連接輸入電源，處理器內設置有PWM調制電路，用于按照預設的規則控制處理器的輸出端的通斷時間和電壓；第一電感、第一電容和第一二極管，第一電感和第一電容依次串聯在公共接地端和處理器的輸出端之間，第一二極管的陰極電性連接處理器的輸出端，第一二極管的陽極電性連接公共接地端；輸出接口，輸出接口的兩極分別電性連接第一電容的對應的極，用于輸出比輸入電源大的電流和比輸入電源小的電壓。

本發明主要結合BUCK電路技術，當處理器內置開關閉合的時候，第一二極管承受負壓關斷，電感充電，電流正向流動，電流值呈現指數上升趨勢。當處理器內置開關斷開的時候，第一二極管起續流作用，電感開始放電，電流逐漸下降，通過負載和第一二極管回到電感另外一端，短暫供電，這樣電壓就能降低。實際使用的時候，處理器內置開關是通過MOSFET或者IGBT實現的，輸出電壓等于輸入電壓乘以PWM波的占空比，所以實現低壓大電流快速充電，能夠解決現有技術中臺式電腦充電慢的問題。因本發明的快速充電擴展模塊輸出和輸入都在規定的36V安全電壓以內，所以避免了人體觸電的可能性。