CN103457302A - 充电电路及具有该充电电路的电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种充电电路，包括开关型DC/DC转换器、侦测模块、第一MOS管以及充电控制模块。该开关型DC/DC转换器与一电源接口连接，用于在电源接口接入外部电源时，将外部电源的电压转换成预定的电压。该侦测模块以及第一MOS管依次串联于该开关型DC/DC转换器的输出端以及该电池的正极之间，该侦测模块用于侦测充电电流值。该充电控制模块与侦测模块以及第一MOS管均连接，用于获得侦测模块所侦测的充电电流值，并根据该获得的充电电流值相应的去调整MOS管的导通电压，从而调整充电电流值。本发明还揭露一种具有充电电路的电子装置。本发明的充电带南路，可结合线性充电电路和开关型充电电路的优点，具有体积小、损耗低、成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电电路以及具有该充电电路的电子装置。
背景技术
众所周知，手机、数码相机等各种便携式电子装置，均配置有充电电路。目前，充电电路包括线性（Linear）充电电路以及开关型（Switching）充电电路两种类型。一般的线性充电电路具有成本低的特点，但是损耗高，且为了散热的需要，体积较大。而一般的开关型充电电路虽然损耗低，但是成本较高。
发明内容
本发明提供一种充电电路以及具有该充电电路的电子装置，可结合线性充电电路和开关型充电电路的优点，具有体积小、损耗低、成本低的特点。
一种充电电路，位于一电子装置中，用于为电子装置的电池充电，该电子装置还包括一用于连接外部电源的电源接口，该充电电路包括一开关型DC/DC转换器、一侦测模块、一第一MOS管以及一充电控制模块。该开关型DC/DC转换器与电源接口连接，用于在电源接口接入外部电源时，将外部电源的电压转换成预定的电压。该侦测模块以及第一MOS管依次串联于该开关型DC/DC转换器的输出端以及该电池的正极之间，该侦测模块用于侦测充电电流值。该充电控制模块与该侦测模块以及该第一MOS管均连接，用于获得该侦测模块所侦测的充电电流值，并根据该获得的充电电流值相应的去调整MOS管的导通电压，从而调整充电电流值，使得充电电流值为合适的电流值而为电池充电。
一种具有充电电路的电子装置，包括用于连接外部电源的电源接口、充电电路、电池以及耗电元件。该充电电路包括一开关型DC/DC转换器、一侦测模块、一第一MOS管以及一充电控制模块。该开关型DC/DC转换器与电源接口连接，用于在电源接口接入外部电源时，将外部电源的电压转换成预定的电压。该侦测模块以及第一MOS管依次串联于该开关型DC/DC转换器的输出端以及该电池的正极之间，该侦测模块用于侦测充电电流值。该充电控制模块与该侦测模块以及该第一MOS管均连接，用于获得该侦测模块所侦测的充电电流值，并根据该获得的充电电流值相应的去调整MOS管的导通电压，从而调整充电电流值，使得充电电流值为合适的电流值而为电池充电。
本发明的充电电路以及具有该充电电路的电子装置，可结合线性充电电路和开关型充电电路的优点，具有体积小、损耗低、成本低的特点。
附图说明
图1为本发明第一实施方式中具有充电电路的电子装置的电路框图。
主要元件符号说明
| 电子装置 | 100 |
| 电源接口 | 1 |
| 充电电路 | 2 |
| 电池 | 3 |
| 耗电元件 | 4 |
| 开关型DC/DC转换器 | 20 |
| 充电控制模块 | 21 |
| 侦测模块 | 22 |
| MOS管 | M1、M2、M3 |
| 电阻 | R |
| 输入端 | 201 |
| 输出端 | 202 |
| 第一控制引脚 | C1 |
| 第二控制引脚 | C2 |
| 第三控制引脚 | C3 |
| 受控端 | CP1 |
| 运算放大器电路 | 23 |
| 连接节点 | A |
| 端子 | B |
| 第一导通端 | P1 |
| 第二导通端 | P2 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，为一具有充电电路的电子装置100的电路框图。该具有充电电路的电子装置100（以下称为：电子装置100）包括一电源接口1、一充电电路2、一电池3以及若干耗电元件4。电源接口1用于接入外部电源（图中未示）。该充电电路2与该电源接口1连接，用于在电源接口1接入外部电源时，将与电源接口1连接的外部电源的电压转换成合适的电压为电池3充电。该耗电元件4包括显示屏、处理器、存储器等电子装置100的功能元件。电池3在电源接口1未接入外部电源时，为该些耗电元件4供电。其中，该外部电源为电源适配器或蓄电池等输出较大电压（例如15V）直流电的电源。
具体的，该充电电路2包括一开关型DC/DC转换器20、一充电控制模块21、一侦测模块22以及一MOS管M1。该开关型DC/DC转换器20包括一输入端201以及一输出端202，该输入端201与电源接口1连接，该开关型DC/DC转换器20用于在电源接口1接入外部电源时，将外部电源的电压转换成预定的电压。该MOS管M1以及该侦测模块22依次串联于该开关型DC/DC转换器20的输出端202以及该电池3的正极（图中未标示）之间。该侦测模块22用于根据流过其的充电电流产生一反映充电电流值的反馈信号。该充电控制模块21与该侦测模块22以及该MOS管M1均连接，用于获得该侦测模块22所侦测的充电电流值，并根据该获得的充电电流值相应的去调整MOS管M1的导通电压，从而调整充电电流值，使得充电电流值为合适的电流值而为电池3充电。
具体的，该侦测模块22为一电阻R，电连接于该MOS管M1与该电池3正极之间，充电电流流经该电阻R，而在该电阻R两端产生一电压差，该电压差即为反映充电电流值的反馈信号。该充电控制模块21包括第一控制引脚C1以及两个侦测引脚D1、D2，该第一控制引脚C1与该MOS管M1的受控端CP1连接，该两个侦测引脚D1、D2分别该电阻R的两端连接。该MOS管M1的第一导通端P1、第二导通端P2分别与DC/DC转换器20以及该电阻R电连接。该充电控制模块21通过两个侦测引脚D1、D2获得该电阻R两端的电压差，并根据已知的电阻R的电阻值以及该电压差计算得出该流过电阻R的充电电流值。其中，该电阻R的电阻值预先存储于该充电控制模块21中。该充电控制模块21还存储有一标准充电电流值，并将该获得的充电电流值与该标准充电电流值比较，并根据比较结果通过第一控制引脚C1输出相应的电压控制该MOS管M1处于不同的导通程度，从而增大或减小该实际的充电电流值。
具体的，MOS管M1导通程度越大，电阻越小，流过的电流也会越大。从而，当该充电控制模块21判断获得的充电电流值小于该标准充电电流值时，则控制增大MOS管M1的导通程度，反之，控制降低MOS管M1导通程度。其中，充电控制模块21控制增大或减小MOS管M1的导通程度为通过改变其第一控制引脚C1的输出电压实现。
在本实施方式中，由于该开关型DC/DC转换器20为开关型元件，而该MOS管M1为线性元件，从而结合了开关型充电电路与线性充电电路的特点。
请继续参阅图1，在本实施方式中，该充电电路2还包括一运算放大器电路23，该运算放大器电路23的第一输入端（图中未标示）连接该开关型DC/DC转换器20与MOS管M1的连接节点A，该运算放大器电路23的第二输入端（图中未标示）连接该电阻R未与该MOS管M1连接的端子B，该运算放大器电路23的输出端（图中未标示）与该开关型DC/DC转换器20的一侦测端203连接。该运算放大器电路23将该MOS管M1与电阻R的电压和进行运算放大得到一放大电压值并输出至该开关型DC/DC转换器20的侦测端203。该开关型DC/DC转换器20将该放大电压值与一标准电压值比较，当比较该放大电压值小于该标准电压值时，则增大输出端202输出的电压，否则减小输出端202输出的电压，从而维持该MOS管M1与电阻R的电压和为一固定值。
在本实施方式中，该MOS管M1与电阻R的电压和为一维持充电所需的最小值。该显然，由于电池3的电压一般为介于3.4V~4.2V之间的一个值，如果维持该MOS管M1与电阻R的电压和为维持电池充电所需的最小值，则MOS管M1与电阻R所产生的损耗将为最低。从而，降低了充电电路2的损耗。
该开关型DC/DC转换器20的输出端202还通过该MOS管M1以及该电阻R与耗电元件4连接，用于在电源接口1接入外部电源时，为耗电元件4供电。
在本实施方式中，该充电控制模块21还包括一第二控制引脚C2以及第三控制引脚C3，该充电电路2还包括一MOS管M2以及一MOS管M3。该MOS管M2电连接于该电阻R与该MOS管M1之间，该MOS管M3连接于该电阻端子B、该耗电元件以及该电池3的正极之间。
当充电电路2开始充电时，该充电控制模块21控制该MOS管M2以及MOS管M3导通，当充电电路2停止充电且电源接口1未连接外部电源时，该充电控制模块21控制该MOS管M2截止，控制该MOS管M3导通。从而防止电池3的电压反向输出至电源接口1，同时，电池3的电压可通过该导通的MOS管M3提供至耗电元件4。而当充电电路2停止充电且电源接口1连接外部电源时，例如，电源接口1连接有外部电源，但电子装置100未装配有电池3时，该充电控制模块21控制该MOS管M2导通，控制该MOS管M3截止，从而，开关型DC/DC转换器20直接为耗电元件4供电。
从而，本发明的充电电路2以及具有该充电电路2的电子装置100，可结合线性充电电路和开关型充电电路的优点，具有体积小、损耗低、成本低的特点。
Claims (10)
1.一种充电电路，用于为电子装置的电池充电，其特征在于，该充电电路包括：
一开关型DC/DC转换器，与电子装置的电源接口连接，用于在电源接口接入外部电源时，将外部电源的电压转换成预定的电压；
依次串联于该开关型DC/DC转换器的输出端以及该电池的正极之间的一侦测模块以及一第一MOS管，该侦测模块用于根据流过其的充电电流产生一反映充电电流值的反馈信号；以及
一充电控制模块，与该侦测模块以及该第一MOS管均连接，用于获得该侦测模块所产生的反馈信号，并根据该反馈信号确定当前的充电电流值，并根据所确定的当前充电电流值相应的去调整MOS管的导通电压，从而调整充电电流值，使得充电电流值为合适的电流值而为电池充电。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，该侦测模块为一电阻，电连接于该第一MOS管与该电池正极之间，充电电流流经该电阻，而在该电阻两端产生一电压差，该电压差即为反映充电电流值的反馈信号，该充电控制模块包括第一控制引脚以及两个侦测引脚，该第一控制引脚与该第一MOS管的受控端连接，该两个侦测引脚分别该电阻的两端连接；该第一MOS管的第一导通端、第二导通端分别与开关型DC/DC转换器以及该电阻电连接，该充电控制模块通过两个侦测引脚获得该电阻两端的电压差，该充电控制模块并根据已知的电阻的电阻值以及该电压差计算得出该流过电阻的充电电流值。
3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，其中，该电阻的电阻值预先存储于该充电控制模块中，该充电控制模块还存储有一标准充电电流值，并将该获得的充电电流值与该标准充电电流值比较，并根据比较结果通过第一控制引脚输出相应的电压控制该MOS管处于不同的导通程度，从而增大或减小该实际的充电电流值。
4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，该充电电路还包括一运算放大器电路，该运算放大器电路的第一输入端连接于开关型DC/DC转换器与第一MOS管的连接节点，该运算放大器电路的第二输入端连接该电阻未与该第一MOS管连接的端，该运算放大器电路的输出端与该开关型DC/DC转换器的一侦测端连接，该运算放大器电路将该第一MOS管与电阻的电压和进行运算放大得到一放大电压值并输出至该开关型DC/DC转换器的侦测端，该开关型DC/DC转换器将该放大电压值与一标准电压值比较，当比较该放大电压值小于该标准电压值时，则增大输出的电压，当比较该放大电压值大于该标准电压值时，减小输出的电压，从而维持该第一MOS管与电阻的电压和为一固定值。
5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，该充电控制模块还包括一第二控制引脚以及第三控制引脚，该充电电路还包括一第二MOS管以及一第三MOS管，该第二MOS管电连接于该电阻与该第一MOS管之间，该第三MOS管连接于该电阻未与该第一MOS管连接的端以及该电池的正极之间，当充电电路开始充电时，该充电控制模块控制该第二MOS管以及第三MOS管导通；当充电电路停止充电且电源接口未连接外部电源时，该充电控制模块控制该第二MOS管截止，控制该第三MOS管导通；当充电电路停止充电且电源接口连接外部电源时，该充电控制模块控制该第二MOS管导通，控制该第三MOS管截止。
6.一种具有充电电路的电子装置，包括用于连接外部电源的电源接口、电池以及耗电元件，其特征在于，该电子装置还包括一充电电路，该充电电路包括：
一开关型DC/DC转换器，与电源接口连接，用于在电源接口接入外部电源时，将外部电源的电压转换成预定的电压；
依次串联于该开关型DC/DC转换器的输出端以及该电池的正极之间的一侦测模块以及一第一MOS管，该侦测模块用于侦测充电电流值；以及
一充电控制模块，与该侦测模块以及该第一MOS管均连接，用于获得该侦测模块所侦测的充电电流值，并根据该获得的充电电流值相应的去调整MOS管的导通电压，从而调整充电电流值，使得充电电流值为合适的电流值而为电池充电。
7.如权利要求6所述的具有充电电路的电子装置，其特征在于，该侦测模块为一电阻，电连接于该第一MOS管与该电池正极之间，该充电控制模块包括第一控制引脚以及两个侦测引脚，该第一控制引脚与该第一MOS管的受控端连接，该两个侦测引脚分别该电阻的两端连接；该第一MOS管的第一导通端、第二导通端分别与开关型DC/DC转换器以及该电阻电连接，该充电控制模块通过两个侦测引脚获得该电阻两端的电压差，并根据已知的电阻的电阻值以及该电压差计算得出该流过电阻的充电电流值。
8.如权利要求7所述的具有充电电路的电子装置，其特征在于，其中，该电阻的电阻值预先存储于该充电控制模块中，该充电控制模块还存储有一标准充电电流值，并将该获得的充电电流值与该标准充电电流值比较，并根据比较结果通过第一控制引脚输出相应的电压控制该MOS管处于不同的导通程度，从而增大或减小该实际的充电电流值。
9.如权利要求6所述的具有充电电路的电子装置，其特征在于，该充电电路还包括一运算放大器电路，该运算放大器电路的第一输入端连接于开关型DC/DC转换器与第一MOS管的连接节点，该运算放大器电路的第二输入端连接该电阻未与该第一MOS管连接的端，该运算放大器电路的输出端与该开关型DC/DC转换器的一侦测端连接，该运算放大器电路将该第一MOS管与电阻的电压和进行运算放大得到一放大电压值并输出至该开关型DC/DC转换器的侦测端，该开关型DC/DC转换器将该放大电压值与一标准电压值比较，当比较该放大电压值小于该标准电压值时，则增大输出的电压，当比较该放大电压值大于该标准电压值时，减小输出的电压，从而维持该第一MOS管与电阻的电压和为一固定值。
10.如权利要求9所述的具有充电电路的电子装置，其特征在于，该充电控制模块还包括一第二控制引脚以及第三控制引脚，该充电电路还包括一第二MOS管以及一第三MOS管，该第二MOS管电连接于该电阻与该第一MOS管之间，该第三MOS管连接于该电阻未与该第一MOS管连接的端以及该电池的正极之间，当充电电路开始充电时，该充电控制模块控制该第二MOS管以及第三MOS管导通；当充电电路停止充电且电源接口未连接外部电源时，该充电控制模块控制该第二MOS管截止，控制该第三MOS管导通；当充电电路停止充电且电源接口连接外部电源时，该充电控制模块控制该第二MOS管导通，控制该第三MOS管截止。
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