專利名稱：3d眼鏡充放電保護裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及3D (three-dimensional，三維圖形)眼鏡技術領域，尤其涉及一種3D 眼鏡充放電保護裝置。
背景技術：
隨著電視等圖像顯示技術的迅速發展以及人們消費需求的提高，電視等圖像顯示技術逐步從2D向3D發展。目前，為了觀看3D圖像，有一種較為成熟的方式是為3D電視等顯示器配置液晶電子光閥眼鏡，該液晶電子光閥眼鏡設有一個同步發射和接收裝置，電視按照一定的規律顯示左眼和右眼的圖像，眼鏡的接收裝置接收相應的同步信號，分別控制左右眼的液晶光閥，使左右眼分別看到相應的圖像，最后在人的大腦中合成立體的圖像。上述液晶電子光閥眼鏡需要外部為其提供電源，目前，通常采取鈕扣電池的供電方式。但是，紐扣電池的供電時間短，需要頻繁更換電池，不僅成本高，而且不利于環保。現有技術中也有采用鋰電池，通過USB⑴niversal Serial BUS，通用串行總線)接口與外部電源連接，對鋰電池進行充電，雖然解決了頻繁更換電池的問題，但是，由于鋰電池與眼鏡中的MCU(Micrc) Control Unit，微控制單元)并聯，而MCU作為負載需要耗電，其產生的電流在鋰電池充電時，會使充電電路發生誤判斷，無法完成充電結束的檢測；此外， 在鋰電池放電保護動作后，充電電路為MCU提供電源，此時充電電路的輸出電壓會被拉低到1J8V，使得MCU不能正常工作，鋰電池的充電過程也無法正常進行；另外，為了延長鋰電池的工作壽命，在鋰電池放電到電壓下限時，需要關斷負載，而現有技術無法實現放電時的安全切斷；而且，現有的3D眼鏡對鋰電池的充電電路沒有采取有效的保護措施，3D眼鏡在使用過程中充電存在鋰電池起火或爆炸的危險。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種3D眼鏡充放電保護裝置，旨在提高3D眼鏡充放電電路的安全性與工作有效性，并延長充電電池的工作壽命。為了達到上述目的，本發明提出一種3D眼鏡充放電保護裝置，包括微控制單元 MCU、充電管理模塊、充電電池、輸入電壓檢測電路以及充放電控制電路，其中所述充電管理模塊，與所述充電電池連接，用于接收外部電源的輸入電壓，給所述充電電池充電；所述輸入電壓檢測電路，其輸入端與所述充電管理模塊的電源輸入端連接，輸出端與所述MCU連接；所述充放電控制電路，連接在所述充電電池與MCU之間； 所述MCU，當檢測到充電電池充電時，用于通過控制所述充放電控制電路使負載不工作；當充電電池放電時，用于根據檢測到的所述充放電控制電路輸出的放電電壓，控制所述充放電控制電路使負載工作或進入待機模式。
優選地，所述輸入電壓檢測電路包括輸入電壓檢測單元、第一電子開關以及第一二極管；所述第一二極管的陰極與MCU連接，所述第一二極管的陽極通過所述第一電子開關與所述充電管理模塊的電源輸入端連接；所述輸入電壓檢測單元一端與所述充電管理模塊的電源輸入端連接，另一端連接所述第一電子開關的觸發端子，用于檢測所述電源輸入端的輸入電壓，當所述輸入電壓達到預定輸入電壓時，控制所述第一電子開關導通，使所述輸入電壓經所述第一電子開關及第一二極管后，提供給所述MCU。優選地，所述充放電控制電路包括第二二極管及第二電子開關，所述第二二級管與所述第二電子開關并聯；所述第二電子開關連接在所述充電電池與MCU之間，所述MCU還與所述第二電子開關的觸發端子連接，當充電電池充電時，MCU控制所述第二電子開關的觸發端子，使該第二電子開關斷開；當充電電池放電時，若MCU檢測到所述第二二極管輸出端的放電電壓大于預定上限值，則控制所述第二電子開關的觸發端子，使該第二電子開關導通，接收所述充電電池的供電，使負載工作；若MCU檢測到所述放電電壓小于預定下限值， 則控制所述第二電子開關的觸發端子，使該第二電子開關斷開，該MCU進入待機模式。優選地，所述輸入電壓檢測電路包括第一MOS管、偏置電阻Rl及第一二極管，所述第一 MOS管的源極連接所述充電管理模塊的電源輸入端，漏極通過所述第一二極管與所述 MCU連接，柵極通過所述偏置電阻Rl接地。優選地，所述充放電控制電路包括第二二極管及第二 MOS管，所述第二二極管并聯在所述第二 MOS管的源極與漏極之間，所述第二 MOS管的柵極連接所述MCU，源極連接第一二極管的陰極，漏極連接充電電池；當充電電池充電時，MCU控制所述第二MOS管關斷；當充電電池放電時，若MCU檢測到所述第二二極管輸出端的放電電壓大于預定上限值，則控制所述第二 MOS管開啟，若MCU檢測到所述放電電壓小于預定下限值，則控制所述第二 MOS 管關斷，該MCU進入待機模式。優選地，所述第一、二 MOS管均為P型MOS管。優選地，所述MCU與所述第一二極管之間連接有檢測電阻R2。優選地，所述充電管理模塊為MP^03集成電路。優選地，所述預定輸入電壓為5V ；所述預定上限值為2. 5V ；所述預定下限值為3V。優選地，所述充電管理模塊為充電管理IC，所述充電電池為鋰電池。本發明提出的一種3D眼鏡充放電保護裝置，通過輸入電壓檢測電路檢測充電管理模塊是否有輸入電壓給充電電池充電，若有，MCU則控制充放電控制電路使負載不工作， 斷開MCU的供電回路與充電電池的充電回路，使充電電池正常充電，避免充電檢測誤判斷， 提高了充電電池充電電路的工作有效性，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險，提高了 3D眼鏡的使用安全性；當充電電池放電時，MCU根據檢測到的充放電控制電路輸出的放電電壓，控制充放電控制電路使負載工作或進入待機模式，當充電電池放電到電壓下限時，MCU關斷負載，從而延長了鋰電池等充電電池的工作壽命。


圖1是本發明3D眼鏡充放電保護裝置第一實施例的原理框圖；圖2是本發明3D眼鏡充放電保護裝置第一實施例的電路結構示意圖；圖3是本發明3D眼鏡充放電保護裝置第二實施例的電路結構示意圖。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明實施例解決方案主要是在充電電池充電時，保證3D眼鏡處于不工作狀態，避免充電檢測誤判斷，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險，提高3D眼鏡的使用安全；在充電電池放電時，當電池電壓達到預定下限值時，切斷負載，使眼鏡不工作，以提高充電電池的使用壽命。如圖1所示，圖1為本發明3D眼鏡充放電保護裝置第一實施例的原理框圖。本實施例3D眼鏡充放電保護裝置，包括M⑶102、充電管理模塊101、充電電池E、輸入電壓檢測電路10以及充放電控制電路20，其中，充電電池可以為鋰電池或其他充電電池，此處對此不作限制，所述充電管理模塊可以是充電管理IC，此處對此同樣不作限制。在本實施例中，充電管理模塊101與充電電池E連接，用于接收外部電源的輸入電壓，給充電電池E充電；輸入電壓檢測電路10，其輸入端與充電管理模塊101的電源輸入端連接，輸出端與MCU102連接，該輸入電壓檢測電路10用于檢測充電管理模塊101的電源輸入端的輸入電壓，并將檢測到的輸入電壓提供給MCU102。 充放電控制電路20，連接在充電電池E與MCU102之間，在充電電池E充電時，受 MCU102控制，使MCU102的供電回路與充電電池E的充電回路斷開，充電電池E可以正常充電，避免充電檢測誤判斷，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險，提高3D眼鏡的使用安全；在充電電池放電時，受MCU102控制，在充電電池E的放電電壓未達到預定下限值時，使充電電池E為MCU102供電，眼鏡可以正常工作，在充電電池E的放電電壓達到預定下限值時，切斷負載，使MCU102處于待機模式，眼鏡不工作，以延長充電電池E 的使用壽命。MCU102用于當檢測到充電電池E充電時，控制充放電控制電路20使負載不工作； 當充電電池E放電時，根據檢測到的充放電控制電路20輸出的放電電壓，控制充放電控制電路20使負載工作或進入待機模式。具體地，如圖2所示，為本發明3D眼鏡充放電保護裝置第一實施例的電路結構示意圖。在本實施例中，輸入電壓檢測電路10包括輸入電壓檢測單元103、第一電子開關Kl 以及第一二極管Dl ；第一二極管Dl的陰極與MCU102連接，第一二極管Dl的陽極通過第一電子開關Kl與充電管理模塊101的電源輸入端連接；輸入電壓檢測單元103 —端與充電管理模塊101的電源輸入端連接，另一端連接第一電子開關Kl的觸發端子，用于檢測充電管理模塊101的電源輸入端的輸入電壓，當輸入電壓達到預定輸入電壓時，控制第一電子開關Kl導通，使輸入電壓經第一電子開關Kl及第一二極管Dl后，提供給MCU102。本實施例中MCU102與第一二極管Dl之間連接有檢測電阻R2，MCU102通過檢測電阻R2檢測到充電電池E的充電電壓后，根據該充電電壓控制充放電控制電路20，使負載不工作，從而使充電電池E可以正常充電，避免充電檢測誤判斷，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險，提高3D眼鏡的使用安全。
充放電控制電路20包括第二二極管D2及第二電子開關K2，第二二級管D2并聯在第二電子開關K2的兩端；第二電子開關K2連接在充電電池E與MCU102之間，MCU102還與第二電子開關K2的觸發端子連接，當充電電池E充電時，MCU102檢測到第一二極管Dl輸出端的充電電壓，MCU102控制第二電子開關K2的觸發端子，使該第二電子開關K2斷開，此時，第二二極管D2反向偏置，不導通，MCU102的供電回路與充電電池E的充電回路斷開，從而使充電電池E可以正常充電，避免充電檢測誤判斷，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險，提高3D眼鏡的使用安全。當充電電池E放電時，充電電池E通過第二二極管D2為MCU102供電，若MCU102檢測到第二二極管D2輸出端的放電電壓大于預定上限值，則控制第二電子開關D2的觸發端子，使該第二電子開關D2導通，MCU102可以接收充電電池E的供電，使負載工作；若MCU102 檢測到放電電壓小于預定下限值，則控制第二電子開關D2的觸發端子，使該第二電子開關 D2斷開，該MCU102進入待機模式，從而提高了充電電池E的使用壽命。需要說明的是，本實施例中充電管理模塊101可以為MP^K)3集成電路；上述預定輸入電壓為5V ；充電電池E放電電壓的預定上限值為2. 5V，預定下限值為3V，當MCU102檢測到充電電池E的放電電壓高于2. 5V時，控制第二電子開關D2導通，使得負載可以正常工作；當MCU102檢測到充電電池E的放電電壓低于3V時，控制第二電子開關D2斷開，切斷負載，使MCU102進入待機模式。本實施例的工作原理為當充電電池E需要充電時，外部有5V電壓輸入充電管理模塊101的電源輸入端， 充電管理模塊101給充電電池E充電。同時，輸入電壓檢測單元103檢測到充電管理模塊101的電源輸入端的輸入電壓為5V，表明充電電池E處于充電狀態，輸入電壓檢測單元103控制所述第一電子開關Kl導通，輸入電壓通過該第一電子開關Kl及第一二極管Dl提供給MCU102，MCU102通過檢測電阻R2檢測到該輸入電壓，判定此輸入電壓為充電電池E的充電電壓，則控制第二電子開關 K2斷開，第二二極管D2因反向偏置不導通，將充電電池E的充電回路與MCU102的供電回路斷開，充電電池E通過充電管理模塊101正常充電。當充電電池E放電時，充電電池E通過第二二極管D2為MCU102供電，MCU102檢測到第二二極管D2輸出端的放電電壓大于2. 5V，則使第二電子開關K2導通，MCU102可以接收充電電池E的供電，使負載工作；當充電電池E的放電電壓降低到3V以下，則使第二電子開關K2斷開，切斷負載，該MCU102進入待機模式，從而提高了充電電池E的使用壽命。本實施例通過輸入電壓檢測電路10檢測充電管理模塊101是否有輸入電壓給充電電池E充電，若有，MCU102則控制充放電控制電路20使負載不工作，斷開MCU102的供電回路與充電電池E的充電回路，使充電電池E正常充電，避免充電檢測誤判斷，提高了充電電池E充電電路的工作有效性，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險，提高了 3D眼鏡的使用安全性；當充電電池E放電時，MCU102根據檢測到的充放電控制電路20輸出的放電電壓，控制充放電控制電路20使負載工作或進入待機模式，當充電電池 E放電到電壓下限時，MCU102關斷負載，從而延長充電電池E的工作壽命。如圖3所示，圖3為本發明3D眼鏡充放電保護裝置第二實施例的電路結構示意圖。本實施例3D眼鏡充放電保護裝置的原理框圖與上述第一實施例相同，本實施例3D眼鏡充放電保護裝置的電路結構圖與上述第一實施例相似，其不同之處在于本實施例中，輸入電壓檢測電路10包括第一 MOS管Ql、偏置電阻Rl及第一二極管 D1，第一 MOS管Ql的源極S連接充電管理模塊101的電源輸入端，漏極D通過第一二極管 Dl與MCU102連接，柵極G通過偏置電阻Rl接地。充放電控制電路20包括第二二極管D2及第二 MOS管Q2，第二二極管D2并聯在第二 MOS管Q2的源極S與漏極D之間，第二 MOS管Q2的柵極G連接MCU102，源極S連接第一二極管Dl的陰極，漏極D連接充電電池E ；當充電電池E充電時，MCU102控制第二 MOS管 Q2關斷；當充電電池E放電時，若MCU檢測到第二二極管D2輸出端的放電電壓大于預定上限值，則控制第二 MOS管Q2開啟，若MCU102檢測到放電電壓小于預定下限值，則控制第二 MOS管Q2關斷，該MCU102進入待機模式。本實施例中第一、二 MOS管Q1、Q2均為P型MOS管。其他與第一實施例相同。本實施例的工作原理為當充電電池E需要充電時，外部有5V電壓輸入至充電管理模塊(本實施例以 MP2603 101舉例進行說明)的電源輸入端，MP2603 101給充電電池E充電。同時，第一 MOS管Ql通過偏置電阻Rl得到偏置而導通，將檢測到的MP^03 101 的電源輸入端的輸入電壓5V，通過第一二極管Dl由MCU102的Pl輸入端提供給MCU102， MCU102的P3輸入端通過檢測電阻R2檢測到該輸入電壓，判斷此輸入電壓為充電電池E的充電電壓，MCU102的P2輸出端輸出高電平讓第二 MOS管Q2關斷，第二二極管D2因反向偏置不導通，將充電電池E的充電回路與MCU102的供電回路斷開，充電電池E通過MP^03 101正常充電。當充電電池E放電時，充電電池E通過第二二極管D2為M⑶102供電，MCU102的 Pl輸入端檢測到第二二極管D2輸出端的放電電壓大于2. 5V，P2輸出端輸出低電平，使第二 MOS管Q2開啟，MCU102可以接收充電電池E的供電，使負載工作；當充電電池E的放電電壓降低到3V以下，MCU102的P2輸出端輸出高電平，讓第二 MOS管Q2關斷，切斷負載，該 MCU102進入待機模式，從而提高了充電電池E的使用壽命。本發明實施例通過輸入電壓檢測電路10檢測MP^03 101是否有輸入電壓給充電電池E充電，若有，MCU102則控制充放電控制電路20使負載不工作，斷開MCU102的供電回路與充電電池E的充電回路，使充電電池E正常充電，避免充電檢測誤判斷，提高了充電電池E充電電路的工作有效性，同時避免了 3D眼鏡正常使用時充電存在起火或爆炸的危險， 提高了 3D眼鏡的使用安全性；當充電電池E放電時，MCU102根據檢測到的充放電控制電路 20輸出的放電電壓，控制充放電控制電路20使負載工作或進入待機模式，當充電電池E放電到電壓下限時，MCU102關斷負載，從而延長了充電電池E的工作壽命。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種3D眼鏡充放電保護裝置，其特征在于，包括微控制單元MCU、充電管理模塊、充電電池、輸入電壓檢測電路以及充放電控制電路，其中所述充電管理模塊，與所述充電電池連接，用于接收外部電源的輸入電壓，給所述充電電池充電；所述輸入電壓檢測電路，其輸入端與所述充電管理模塊的電源輸入端連接，輸出端與所述MCU連接；所述充放電控制電路，連接在所述充電電池與MCU之間；所述MCU，當檢測到充電電池充電時，用于通過控制所述充放電控制電路使負載不工作；當充電電池放電時，用于根據檢測到的所述充放電控制電路輸出的放電電壓，控制所述充放電控制電路使負載工作或進入待機模式。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輸入電壓檢測電路包括輸入電壓檢測單元、第一電子開關以及第一二極管；所述第一二極管的陰極與所述MCU連接，所述第一二極管的陽極通過所述第一電子開關與所述充電管理模塊的電源輸入端連接；所述輸入電壓檢測單元一端與所述充電管理模塊的電源輸入端連接，另一端連接所述第一電子開關的觸發端子，用于檢測所述電源輸入端的輸入電壓，當所述輸入電壓達到預定輸入電壓時， 控制所述第一電子開關導通，使所述輸入電壓經所述第一電子開關及第一二極管后，提供給所述MCU。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述充放電控制電路包括第二二極管及第二電子開關，所述第二二級管與所述第二電子開關并聯；所述第二電子開關連接在所述充電電池與MCU之間，所述MCU還與所述第二電子開關的觸發端子連接，當充電電池充電時，MCU控制所述第二電子開關的觸發端子，使該第二電子開關斷開；當充電電池放電時， 若MCU檢測到所述第二二極管輸出端的放電電壓大于預定上限值，則控制所述第二電子開關的觸發端子，使該第二電子開關導通，接收所述充電電池的供電，使負載工作；若MCU檢測到所述放電電壓小于預定下限值，則控制所述第二電子開關的觸發端子，使該第二電子開關斷開，該MCU進入待機模式。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述輸入電壓檢測電路包括第一MOS管、 偏置電阻Rl及第一二極管，所述第一 MOS管的源極連接所述充電管理模塊的電源輸入端， 漏極通過所述第一二極管與所述MCU連接，柵極通過所述偏置電阻Rl接地。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述充放電控制電路包括第二二極管及第二 MOS管，所述第二二極管并聯在所述第二 MOS管的源極與漏極之間，所述第二 MOS管的柵極連接所述MCU，源極連接第一二極管的陰極，漏極連接充電電池；當充電電池充電時， MCU控制所述第二 MOS管關斷；當充電電池放電時，若MCU檢測到所述第二二極管輸出端的放電電壓大于預定上限值，則控制所述第二MOS管開啟，若MCU檢測到所述放電電壓小于預定下限值，則控制所述第二 MOS管關斷，該MCU進入待機模式。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一、二MOS管均為P型MOS管。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述MCU與所述第一二極管之間連接有檢測電阻R2。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述充電管理模塊為MP^K)3 集成電路。
9.根據權利要求1-7任意一項所述的裝置，其特征在于，所述預定輸入電壓為5V；所述預定上限值為2. 5V ；所述預定下限值為3V。
10.根據權利要求1-7任意一項所述的裝置，其特征在于，所述充電管理模塊為充電管理IC，所述充電電池為鋰電池。
全文摘要
本發明公開一種3D眼鏡充放電保護裝置，包括MCU、充電管理模塊、充電電池、輸入電壓檢測電路及充放電控制電路，充電管理模塊與充電電池連接，用于接收外部電源的輸入電壓給充電電池充電；輸入電壓檢測電路輸入端與充電管理模塊的電源輸入端連接，輸出端與MCU連接；充放電控制電路連接在充電電池與MCU之間；MCU檢測到充電電池充電時，通過控制充放電控制電路使負載不工作；當充電電池放電時，根據檢測到的充放電控制電路輸出的放電電壓，控制充放電控制電路使負載工作或進入待機模式。本發明可避免充電檢測誤判斷，提高充電電池充電電路的工作有效性及3D眼鏡的使用安全性；并可延長充電電池的工作壽命。
文檔編號H02J7/00GK102510047SQ20111036178
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者楊福軍, 王堅, 陳明敏 申請人:深圳Tcl新技術有限公司