一种用于榨汁机的低功耗充放电全自动识别电路的制作方法

1.本实用新型涉及一种充放电电路，特别涉及一种低功耗充放电全自动识别电路，应用于榨汁机领域。


背景技术：

2.榨汁机是一种可以将果蔬快速榨成果蔬汁的机器。在中国这个庞大的市场，榨汁机行业处于高速增长期。榨汁机在我国普及率还很低，但是已经逐渐被消费者熟悉，销量增长比较迅速。榨汁机的使用群体主要有两类：一类是有孩子或老人的家庭，孩子容易挑食而老人牙齿不好，自己榨果汁可以满足他们摄入足够的营养；另一类是追求时尚及生活品位的年轻人，榨汁机满足了他们崇尚个性口味的需求。随着生活质量的提高，消费者的心态由最基本的生活需要开始向营养健康的品位生活过渡，这为榨汁机更加普及提供了可能。
3.果蔬是人体摄入维生素的主要食品，研究表明，经常吃果蔬的人身体健康状态比不爱吃果蔬的人高，尤其在预防疾病方面，果蔬也有着不可替代的作用，实属健康饮食里的佳品。果蔬虽然营养丰富，但很多人并不喜欢直接食用，所以，很多家庭都配备了榨汁机来解决健康问题。
4.目前的榨汁机大多都需要插电使用，只适于家用。在人们野餐或者郊游的时候经常也会携带便携式的榨汁机，但是现有的便携式榨汁机只能够实现榨汁功能，不具备对其他设备如手机、ipad充电的功能，因此用户还需要携带其他充电设备，不仅占用空间，而且携带麻烦。


技术实现要素：

5.针对上述提到的现有技术中的现有的便携式榨汁机只能够实现榨汁功能，不具备对其他设备如手机、ipad充电的功能，因此用户还需要携带其他充电设备，不仅占用空间，而且携带麻烦的问题，本实用新型提供一种用于榨汁机的低功耗充放电全自动识别电路，所述电路包括控制模块、升降压模块、锂电管理模块、充电管理模块和放电管理模块；通过所述电路能够实现榨汁机的充电和对外部设备充电的功能，用户在外野餐或者郊游的时候不用另外携带其他的充电设备，不额外占用空间；榨汁机的锂电池的充放电还能够自动识别，在锂电池充电完毕或者锂电池对用电设备充电完毕时自动关断，对锂电池或者锂电池对负载进行超长时间充电无过充电危险，且能够确保锂电池使用寿命。
6.本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于榨汁机的低功耗充放电全自动识别电路，所述电路包括控制模块、升降压模块、锂电管理模块、充电管理模块和放电管理模块；所述充电管理模块的电源输出端与升降压模块的电源输入端连接，升降压模块的电源输出端与放电管理模块的电源输入端连接，升降压模块的电源接口与锂电管理模块的电源接口连接，充电管理模块的控制信号输入接口与控制模块的一个i/o口连接，充电管理模块的检测信号输出接口与控制模块的一个i/o口连接，放电管理模块的控制信号输入接口与控制模块的一个i/o口连接，放电管理模块的检测信号输出接口与控制模块的一
个i/o口连接。
7.进一步，所述充电管理模块包括电阻r3、电阻r4、电阻r6、pmos管q1和充电接口，电阻r4与电阻r6串联连接，电阻r4的一端与充电接口的正极连接，电阻r4的另一端与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端接地，电阻r4与电阻r6的公共端与控制模块的一个i/o口连接，pmos管q1的漏极与充电接口的正极连接，pmos管q1的源极与升降压模块的电源输入端连接，pmos管的栅极与控制模块的另一个i/o口连接，电阻r3的一端pmos管的源极连接，电阻r3的另一端与pmos管的栅极连接。
8.进一步，所述充电管理模块包括泄放电阻r5，泄放电阻r5的一端与充电接口连接，泄放电阻r5的另一端接地。
9.进一步，所述放电管理模块包括电阻r24、电阻r22、电阻r27、功率增强型nmos管q3、npn三极管q4和放电接口，所述放电接口的负极与功率增强型nmos管q3的d2极、d1极连接，功率增强型nmos管q3的d1极与电阻r24的一端连接，电阻r24的另一端与npn三极管q4的基极连接，npn三极管q4的集电极与控制模块的一个i/o口连接，npn三极管q4的发射极接地，电阻r22的一端与npn三极管q4的发射极连接，电阻r22的另一端与npn三极管q4的基极连接，控制模块的另一个i/o口与功率增强型nmos管q3的g1极、g2极相连接，功率增强型nmos管q3的s1极、s2极与电阻r27的一端相连接，电阻r27的另一端接地。
10.进一步，所述电路还包括榨汁机外设模块，控制模块的控制信号输出接口与榨汁机外设模块的控制信号输入接口连接。
11.进一步，所述电路还包括检测模块，控制模块的检测信号输出接口与所述检测模块的检测信号输入接口连接，检测模块的检测信号输出接口与控制模块的检测信号输入接口连接。
12.进一步，所述检测模块包括电阻r26、电阻r30、电容c18和npn三极管q7，控制模块的检测信号输出接口npn三极管的基极相连接，npn三极管q7的集电极与电阻r30的一端连接，电阻r30的另一端与控制模块的检测信号输入接口连接，npn三极管q7的发射极与电容c18的一端连接，电容c18的另一端与控制模块的检测信号输入接口连接，电阻r26的一端与npn三极管q7的基极连接，电阻r26的另一端与控制模块的检测信号输入接口连接。
13.进一步，所述电路还包括稳压模块，所述稳压模块的电源输入接口与锂电管理模块的电源输出接口连接，稳压模块的电源输出接口与控制模块的电源输入接口连接。
14.进一步，所述稳压模块包括电容c22、电容c20、电容c21和电位器vr1，锂电管理模块的电源输出接口与的电容c22的一端连接后再与电位器vr1的一端连接，电容c22的另一端接地，电位器vr1的另一端与电阻c20、电阻c21的一端连接后，再与控制模块的电源输出接口连接，电容c20和电容c21的另一端接地。
15.进一步，所述放电管理模块包括放电检测单元，所述放电检测单元的一端分别与电阻r27和功率增强型nmos管q3连接，放电检测单元的另一端与控制模块的一个检测信号输入接口连接。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种用于榨汁机的低功耗充放电全自动识别电路，所述电路包括控制模块、升降压模块、锂电管理模块、充电管理模块和放电管理模块；通过此电路能够实现榨汁机具有能够充电和对外部设备充电的功能，用户在外野餐或者郊游的时候不用另外携带其他的充电设备，不额外占用空间，榨汁机的锂电池的充放
电还能够自动识别，在锂电池充电完毕或者锂电池对用电设备充电完毕时自动关断，对锂电池或者锂电池对负载进行超长时间充电无过充电危险，且能够确保锂电池使用寿命；本实用新型在未连接外部设备和未充电时，可以彻底关闭升降压充电管理芯片，使休眠后整体功耗在10ua以内，极大地降低了芯片功耗，并且可以自适应工作在充放电模式下。
附图说明
17.图1是本实用新型提供的电路方框图；
18.图2是本实用新型提供的充电管理模块部分的电路原理图；
19.图3是本实用新型提供的放电管理模块部分的电路原理图；
20.图4是本实用新型提供的控制模块部分的电路原理图；
21.图5是本实用新型提供的锂电管理模块部分的电路原理图；
22.图6是本实用新型提供的升降压模块部分的电路原理图；
23.图7是本实用新型提供的检测模块部分的电路原理图；
24.图8是本实用新型提供的榨汁机外设模块部分的电路原理图；
25.图9是本实用新型提供的稳压模块部分的电路原理图。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.请参阅图1-9，本实用新型提供的一种低功耗充放电全自动识别的榨汁机。
28.本实施例中，一种用于榨汁机的低功耗充放电全自动识别电路，所述电路包括控制模块、升降压模块、锂电管理模块、充电管理模块和放电管理模块，所述充电管理模块的电源输出端与升降压模块的电源输入端连接，升降压模块的电源输出端与放电管理模块的电源输入端连接，升降压模块的电源接口与锂电管理模块的电源接口连接，充电管理模块的控制信号输入接口与控制模块的一个i/o口连接，充电管理模块的检测信号输出接口与控制模块的一个i/o口连接，放电管理模块的控制信号输入接口与控制模块的一个i/o口连接，放电管理模块的检测信号输出接口与控制模块的一个i/o口连接。
29.本实施例中，升降压模块采用型号为eta6071的升降压充电管理芯片，eta6071芯片包括双向路径管理功能，可以自适应工作在buck或boost模式，当然也可以采用有相同功能的其他型号的芯片。充电管理模块的电源输出端与升降压模块的电源输入端连接；充电管理模块包括电阻r3、电阻r4、电阻r6、pmos管q1和充电接口，电阻r4与电阻r6串联连接，电阻r4的一端与充电接口的正极连接，电阻r4的另一端与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端接地，电阻r4与电阻r6的公共端与控制模块的一个i/o口连接，pmos管q1的漏极与充电接口的正极连接，pmos管q1的源极与升降压模块的电源输入端连接，pmos管的栅极与控制模块的另一个i/o口连接，电阻r3的一端pmos管的源极连接，电阻r3的另一端与pmos管的栅极连接。充电接口可以是各种类型的usb接口，充电管理模块的电源输入端能够通过充电接口与外部电源的电源输出端连接；电阻r4和电阻r6组成分压电路，电阻r4和电阻r6的公共端为电平检测点，分压电路提供给电平检测点提供检测电平并传输到控制模块；pmos管q1为
通道管，防止eta6071芯片工作在boost模式时，5v的电平导通过pmos管q1通到pmos管q1的漏极的一侧的电压网络，电阻r3具有上拉作用和限流作用，在eta6071芯片休眠时表现为限流作用，eta6071芯片工作在boost模式时表现为上拉作用。当用电设备插入充电管理模的充电接口时，电平检测点检测到高电平中断唤醒控制模块，pmos管q1的栅极由输入上拉改为输出低电平打开pmos管q1，eta6071芯片进入buck模式；进入充电模式后，检测到电平检测点为低电平后，认为充电移除，控制模块控制pmos管q1的栅极恢复为上拉电平，并判断是否处于放电状态，如果不处于放电状态则eta6071芯片休眠，如果处于放电状态则eta6071芯片进入boost模式。充电管理模块还包括泄放电阻r5，泄放电阻r5的一端与充电接口连接，泄放电阻r5的另一端接地；在客户使用时适配器连接到产品上，在排插上拔出，泄放电阻r5能快速释放适配器上的残余电荷。
30.本实施例中，放电管理模块包括电阻r24、电阻r22、电阻r27、功率增强型nmos管q3、npn三极管q4和放电接口，所述放电接口的负极与功率增强型nmos管q3的d2极、d1极连接，功率增强型nmos管q3的d1极与电阻r24的一端连接，电阻r24的另一端与npn三极管q4的基极连接，npn三极管q4的集电极与控制模块的一个i/o口连接，npn三极管q4的发射极接地，电阻r22的一端与npn三极管q4的发射极连接，电阻r22的另一端与npn三极管q4的基极连接，控制模块的另一个i/o口与功率增强型nmos管q3的g1极、g2极相连接，功率增强型nmos管q3的s1极、s2极与电阻r27的一端相连接，电阻r27的另一端接地；放电管理模块还包括放电检测单元，所述放电检测单元的一端分别与电阻r27和功率增强型nmos管q3连接，检测单元的另一端与控制模块的一个检测信号输入接口连接；放电接口可以是各种类型的usb接口，用电设备的电源输入端能够通过放电接口与放电管理模块的电源输出端连接，用电设备包括ipad、手机、电子玩具等各种类型的设备。功率增强型nmos管q3在充电完毕或者休眠时关闭，工作时带载打开；npn三极管q4为检测三极管，使用npn三极管q4对控制模块进行唤醒，能避免连接用电设备的时候，回路中的阻抗过大、电压偏低引起的单片机不识别的问题；放电管理模块的放电接口的整机电压在充电模式由与外部电源连接的充电接口提供，在休眠模式时由控制模块内部上拉提供，当放电管理模块的电源输出端通过放电接口与用电设备的电源输入端连接，对用电设备进行充电时，升降压模块的电源输出端输出电源到达放电管理模块放电接口，通过用电设备内部的回路到达放电接口的负端电阻r24，驱动npn三极管q4的基极，默认为输入上拉中断的npn三极管q4的集电极电压被拉低，触发控制模块唤醒，控制模块打开功率增强型nmos管q3，并判断硬件芯片是否进入了buck模式，如果进入了buck模式，则由充电接口为用电设备直接供电，如果未进入buck模式，则升降压充电管理芯片eta6071进入boost模式，进入放电模式后，检测单元实时检测放电电流，如果持续8s检测到电流小于60ma，则控制模块进入退出放电模式逻辑，退出放电模式，先将功率增强型nmos管q3关闭，在1s内判断npn三极管q4的集电极的电压信号，如果为高电平则认为用电设备已拔出，控制模块判断没在充电模式则直接进入休眠模式，等待下次负用电设备的接入；如果为低电平则认为用电设备电量充满未拔出，npn三极管q4的集电极的电平信号设置为上升沿唤醒，等待控制模块拔出，后进入休眠模式。
31.本实施例中，本实用新型还包括稳压模块，稳压模块包括电容c22、电容c20、电容c21和电位器vr1，所述电位器vr1的一端分别与锂电管理模块的电源输出接口和电容c22的一端连接，电容c22的另一端接地，电位器vr1的另一端与电阻c20和电阻c21的一端连接后，
再与控制模块的电源输出接口连接，电容c20和电容c21的另一端接地；稳压模块能够将锂电管理模块输出的电源稳定为5v输送到控制模块。本实用新型还包括榨汁机外设模块，控制模块的控制信号输出接口与榨汁机外设模块的控制信号输入接口连接；榨汁机外设模块包括榨汁机的结构和驱动榨汁机工作的电机。本实用新型还包括检测模块，控制模块的检测信号输出接口与所述检测模块的检测信号输入接口连接，检测模块的检测信号输出接口与控制模块的检测信号输入接口连接。检测模块包括电阻r26、电阻r30、电容c18和npn三极管q7，控制模块的检测信号输出接口npn三极管的基极相连接，npn三极管q7的集电极与电阻r30的一端连接，电阻r30的另一端与控制模块的检测信号输入接口连接，npn三极管q7的发射极与电容c18的一端连接，电容c18的另一端与控制模块的检测信号输入接口连接，电阻r26的一端与npn三极管q7的基极连接，电阻r26的另一端与控制模块的检测信号输入接口连接；检测单元用于检测榨汁机的工作状态并反馈到控制模块，控制模块再对榨汁机外设模块进行控制。
32.本实施例中，本实用新型的电路设置，在未连接用电设备或未充电时，可以彻底关闭升降压充电管理芯片eta6071，使休眠后整体功耗在10ua以内，极大地降低了芯片功耗，并且可以自适应工作在buck或boost模式。
33.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。