CN103812197B - 移动电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动电源,包括输入接口、充放电控制电路、微处理器、电池以及输出接口;输入接口分别与充放电控制电路、微处理器连接,用于接收外部电源供电并传输到充放电控制电路和微处理器;充放电控制电路分别与微处理器、电池以及输出接口连接;充放电控制电路用于根据所述微处理器的充电控制信号和放电控制信号选择对应的充电控制工作模式和放电控制工作模式,对所述电池进行相应的充电控制或者放电控制。上述移动电源通过充放电控制电路可以实现对电池充电以及放电控制,无需分别设置独立的充电控制电路以及放电控制电路。上述移动电源的电路结构较为简单,有利于实现移动电源的小型化发展。

Description

移动电源
技术领域
本发明涉及电源技术领域,特别是涉及一种移动电源。
背景技术
移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器。移动电源可以为手机、数码相机等电子设备进行充电。为避免电子设备的电池电量不足,人们在外出时需要携带移动电源。因此,如何减小移动电源的体积也成了移动电源制备过程中需要解决的一个问题。传统的移动电源的电路结构较为复杂,不利于实现移动电源的小型化。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种电路结构简单的移动电源。
一种移动电源,包括输入接口、充放电控制电路、微处理器、电池以及输出接口;所述输入接口分别与所述充放电控制电路、所述微处理器连接,用于接收外部电源供电并传输到所述充放电控制电路和所述微处理器;所述充放电控制电路分别与所述微处理器、所述电池以及所述输出接口连接;所述充放电控制电路用于根据所述微处理器的充电控制信号和放电控制信号选择对应的充电控制工作模式和放电控制工作模式,对所述电池进行相应的充电控制或者放电控制;所述微处理器在所述输入接口接收到外部电源供电时向所述充放电控制电路发送充电控制信号,所述充放电控制电路在接收到所述充电控制信号后进入充电控制工作模式,对所述电池开始充电;所述微处理器还用于检测放电控制指令并进一步将所述放电控制指令转化为相应的放电控制信号传输给所述充放电控制电路,所述充放电控制电路在接收到所述放电控制信号后进入放电控制工作模式,对所述电池电压升压后传输给所述输出接口,向与所述输出接口连接的电子设备进行充电。
在其中一个实施例中,所述充放电控制电路采用脉冲宽度调制方式进行电池放电过程中的升压或充电过程中的降压。
在其中一个实施例中,所述放电控制指令为按键控制指令、摇动控制指令和触摸控制指令中的一种。
在其中一个实施例中,所述充放电控制电路包括集成芯片U1、电感L1、PMOS管Q1、NMOS管Q2、电阻R1~R8以及电容C2~C9;所述PMOS管Q1的源极与输入接口的第1引脚连接,漏极与集成芯片U1的电源输入引脚VBUS连接,栅极与NMOS管Q2的漏极连接;PMOS管Q1的栅极与漏极之间并联电阻R2,所述漏极还串联电容C2后接地;NMOS管Q2的栅极串联电阻R1后与所述微处理器连接;NMOS管Q2的栅极串联电阻R3后与NMOS管Q2的源极连接并接地;集成芯片U1的数据引脚D+、D-分别与输入接口的第2引脚、第3引脚连接;集成芯片U1的低端场效应管驱动器供电输入引脚REGN串联电阻R4和电阻R5后接地;所述低端场效应管驱动器供电输入引脚REGN还串联电容C3后接地;集成芯片U1的第一温度检测信号输入引脚TS1与第二温度检测信号输入引脚TS2连接并串联电阻R6后接地;所述电阻R6与所述电阻R5并联;集成芯片U1的电源输出脚PMID分别与电容C4的正极、电容C5的正极以及输出接口的第1引脚连接;所述电容C4的负极与所述电容C5的负极连接并接地;电感L1的一端分别与电容C6的一端、集成芯片U1的第一开关引脚SW1以及第二开关引脚SW2连接;所述电感L1的另一端分别与电容C7的正极、电容C8的正极、集成芯片U1的第一模式控制引脚SYS1以及第二模式控制引脚SYS2连接;所述电容C7的负极和所述电容C8的负极连接并接地;所述电容C6的另一端与集成芯片U1的高端场效应管驱动器供电输入引脚BTST连接;集成芯片U1的电源引脚BAT与所述电池的正极P+连接,电源引脚BAT还与电容C9连接后接地;集成芯片U1的电流限制引脚ILIM串联电阻R7后与接地引脚PGND连接并接地;集成芯片U1的使能引脚CE串联电阻R8后接地。
在其中一个实施例中,所述微处理器为集成芯片U2,所述集成芯片U2的型号为STM8S103F3;集成芯片U2的PD4引脚、PA1引脚以及PA2引脚分别与所述集成芯片U1的OTG引脚、充电状态指示引脚STAT以及外部中断输入引脚INT连接;集成芯片U2的PD6引脚连接于NPN三极管Q3的集电极;NPN三极管Q3的基极与所述输出接口的第1引脚连接,发射极接地;所述基极与所述发射极之间并联电阻R29;集成芯片U2的接地引脚VSS接地,所述接地引脚VSS与供电电源输出引脚VCAP之间串联去耦电容C15;集成芯片U2的电源引脚VDD与电池的正极P+连接;所述电源引脚VDD与所述接地引脚VSS之间串联电容C16;集成芯片U2的控制引脚PD3连接于电阻R1的一端,并通过所述电阻R1与NMOS管Q2的栅极连接;集成芯片U2的PC7引脚与按键S1连接并接地;所述按键S1两端并联电容C17;集成芯片U2的PB4引脚串联电阻R30和电阻R32后与所述电池的正极P+连接;集成芯片U2的PB5引脚串联电阻R31和电阻R33后与所述电池的正极P+连接。
在其中一个实施例中,还包括照明电路,与所述微处理器、所述电池连接,用于根据所述微处理器的照明控制信号提供照明功能;所述照明电路包括电阻R34、R35、发光二极管LED5和NPN三极管Q5;所述电阻R34一端与所述电池的正极P+连接,另一端连接于发光二极管LED5的正极;所述发光二极管LED5的负极与NPN三极管Q5的集电极连接;所述NPN三极管Q5的基极串联电阻R35后与所述集成芯片U2的PD5引脚连接;所述NPN三极管Q5的发射极接地。
在其中一个实施例中,还包括电流检测电路;所述电流检测电路分别与所述微处理器、充放电控制电路以及所述输出接口连接;所述电流检测电路包括PNP三极管Q4、电阻R17~R22、电容C12~C14以及比较放大器U4;所述PNP三极管Q4的发射极与所述集成芯片U2的供电电源输出引脚VCAP连接,基极串联电阻R27后与集成芯片U2的PA3引脚连接;PNP三极管Q4的集电极串联电阻R17和电阻R21后连接于比较放大器U4的输出端;比较放大器U4的同相输入端分别连接于电阻R19、电容C14的一端;所述电阻R19的另一端与输出接口的第4引脚连接;所述输出接口的第4引脚串联采样电阻R16后接地;所述电容C14的另一端串联电容C12后连接于比较放大器U4的输出端;比较放大器U4的反相输入端串联电阻R18后接地;比较放大器U4的第5引脚分别与电阻R20、电容C13的一端连接;所述电容C13的另一端接地;所述电阻R20的另一端与集成芯片U1的第一模式控制引脚SYS1、第二模式控制引脚SYS2连接;比较放大器U4的输出端串联电阻R22后连接于集成芯片U2的PD2引脚。
在其中一个实施例中,还包括编程调试接口,与所述微处理器连接,用于根据需要对所述微处理器进行在线调试以及编程。
在其中一个实施例中,还包括显示电路,与所述微处理器连接,用于根据所述微处理器的控制指令对所述电池的电量进行显示。
在其中一个实施例中,还包括保护电路,所述保护电路与所述电池连接,用于对所述电池进行过充、过放、过流以及短路保护。
上述移动电源,充放电控制电路用于根据所述微处理器的充电控制信号和放电控制信号选择对应的充电控制工作模式和放电控制工作模式,对所述电池进行相应的充电控制或者放电控制。微处理器在输入接口接收到外部电源供电时向充放电控制电路发送充电控制信号,充放电控制电路进行充电控制工作模式;微处理器在接收到放电控制指令后将其转化为相应的放电控制信号传输给充放电控制电路,充放电控制电路进入放电控制模块。上述移动电源通过充放电控制电路可以实现对电池充电以及放电的控制,无需分别设置独立的充电控制电路以及放电控制电路,电路结构较为简单,有利于实现移动电源的小型化发展。
附图说明
图1为一实施例中的移动电源的示意图;
图2为另一实施例中的移动电源的示意图;
图3为图2所示实施例中的移动电源的具体电路原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1所示,为本发明一实施例中的移动电源的示意图。该移动电源可以通过外部电源对自身进行充电并对与之连接的待充电的电子设备供电。如图1所示,本实施例中的移动电源包括输入接口110、充放电控制电路120、微处理器130、电池140以及输出接口150。
输入接口110分别与充放电控制电路120、微处理器130连接,用于接收外部电源供电并传输到充放电控制电路120和微处理器130。在本实施例中,外部电源可以为带USB接口的电源设备或者电源适配器。在本实施例中,输入接口110为Micro-USB接口。在其他的实施例中,输入接口110也可以设置为标准USB接口,或是分别设置一标准USB接口和一Micro-USB接口。在本实施例中,输入接口110输入的为5V电压。
充放电控制电路120还与微处理器130、电池140以及输出接口150连接。充放电控制电路120用于根据所述微处理器130的充电控制信号和放电控制信号选择对应的充电控制工作模式和放电控制工作模式,对电池140进行相应的充电控制或者放电控制。具体地,充放电控制电路120主要包括一集成芯片和一电感元件。在本实施例中,充放电控制电路120采用脉冲宽度调制方式对电池的放电过程进行升压或者充电过程进行降压。采用脉冲宽度调制方式,充放电过程中的充放电电流较大,充放电的时间大大降低。同时,采用上述方式的转换效率更好,发热较低。
微处理器130与输入接口110、充放电控制电路120连接,用于实现对移动电源的整体控制。当输入接口110连接有外部电源且外部电源向输入接口110供电时,微处理器130向充放电控制模块120发送充电控制信号。充放电控制电路120在接收到该充电控制信号后进入充电控制工作模式,并采用脉冲宽度调制方式通过电感元件将外部电源电压降压后对电池140充电。在本实施例中,充电放电电路120将输入的5V电压转化为4.3V电压对电池140进行恒流恒压充电。
微处理器130还用于接收放电控制指令并进一步将该放电控制指令转化为相应的放电控制信号传输给充放电控制电路120。充放电控制电路120在接收到上述放电控制信号后进入放电控制工作模式,并采用脉冲宽度调制方式通过电感元件将电池140的电压升压后传输到输出接口150。其中,放电控制指令为控制移动电源进行放电的指令。具体地,放电控制指令可以为按键控制指令、摇动控制指令和触摸控制指令的一种。在本实施例中,微处理器130连接有按键,用户通过按下按键发出放电控制指令。
输出接口150用于与待充电的电子设备连接。在本实施例中,上述电子设备可以为手机、MP3、MP4、PDA、游戏机、数码相机、复读机、数码摄像机等数码产品。在本实施例中,输出接口150为标准USB接口。输出接口150可以设置为多个,以便于同时对多个电子设备进行充电。
上述移动电源,微处理器130可以对充放电控制电路120的工作模式进行选择,从而实现对电池140的充电控制或放电控制。因此,电路中无需分别设置充电控制电路以及放电控制电路,电路结构较为简单,有利于实现移动电源的小型化发展。同时,本移动电源中,充放电过程均采用同一集成芯片和同一电感元件来实现,有利于降低产品的生产成本。另外,充放电控制电路120采用脉冲宽度调制方式对充放电过程进行电压调节,使得充放电过程的充放电电流较大,缩短了充放电的时间。
图2所示,为本发明另一实施例中的移动电源的示意图。在本实施例中,移动电源包括输入接口210、充放电控制电路220、微处理器230、电池240以及输出接口250,还包括照明电路260、电流检测电路270、显示电路280以及保护电路290。
照明电路260分别与电池240、微处理器230连接,用于根据所述微处理器的照明控制信号提供照明功能。照明电路260主要包括发光二极管。具体地,微处理器230还用于接收照明控制指令,并将所述照明控制指令转换为照明控制信号发送给照明电路。其中,照明控制指令为控制移动电源进入照明工作状态的指令。具体地,照明控制指令可以为按键控制指令、摇动控制指令或触摸控制指令。在本实施例中,微处理器230连接有按键,用户通过按下按键发出照明控制指令。为更好的对照明控制指令以及放电控制指令进行区分,可以通过对按键次数或者按键时间的长短来对上述指令进行区分。在本实施例中,按键一次为放电控制指令,连续按键两次则为照明控制指令。
电流检测电路270分别与输出接口250、微处理器230以及充放电控制电路220连接,用于对放电过程中的输出电流进行检测,并与参考电流值进行比较后反馈给微处理器230。微处理器230根据电流检测电路270输入的反馈电流信息对放电过程是否出现过流或者有无电子设备接入进行判断并作相应处理。当微处理器230判断移动电源的放电过程处于过流状态时,微处理器230控制充放电控制电路220停止放电。当微处理器230判断输出接口无电子设备接入时,控制充放电控制电路220停止放电并进入休眠状态。
显示电路280与微处理器230连接,用于根据微处理器230的控制指令对电池电量进行显示。在本实施例中,显示电路280采用发光二极管对电池240的电量进行显示。在其他的实施例中,显示电路280也可以设置为LCD显示屏或者LED显示屏。显示屏可以对电池240的电量进行准确的显示,同时也可以对电池240的剩余电量的可用时间进行显示,以便于人们对用移动电源以及电子设备的用电进行有效的规划。在本实施例中,用户可以通过与微处理器230连接的按键发送电池电量查看指令。微处理器230在接收到电池电量查看指令后对电池240的电量进行检测并通过显示电路280进行显示。本实施例中,显示电路280包括四个白色发光二极管,通过点亮的发光二极管的个数对电池240的电量进行显示。当充放电控制电路220工作时,微处理器230同样会控制显示电路280对电池240的电量进行显示。用户可以根据显示电路280的显示状态对电池240的电量状况进行判断。
保护电路290连接于电池240的两端,电池240的负极通过保护电路290接地。保护电路290用于对电池240进行过充、过放以及短路保护,防止充放电控制异常时对电池带来损害。
在本实施例中,上述移动电源还包括编程调试接口。上述编程调试接口与微处理器230连接,用于根据需要对微处理器230进行在线调试以及编程。
图3所示,为图2所示实施例中的移动电源的具体电路原理图。在本实施例中,充放电控制电路主要包括集成芯片U1,微处理器为集成芯片U2。
如图所示,充放电控制电路220包括集成芯片U1、电感L1、PMOS管Q1、NMOS管Q2、电阻R1~R8以及电容C2~C9。具体地,PMOS管Q1的源极与输入接口J1的第1引脚(即电源引脚VIN)连接,漏极与集成芯片U1的电源输入引脚VBUS连接,栅极与NMOS管Q2的漏极连接。其中,PMOS管Q1的栅极与漏极之间并联电阻R2,漏极还串联电容C2并接地。NMOS管Q2的栅极串联电阻R1后与集成芯片U2的控制引脚PD3连接。NMOS管Q2的栅极串联电阻R3后与NMOS管Q2的源极连接并接地。集成芯片U1的数据引脚D+、D-分别与输入接口J1的第2引脚、第3引脚连接。集成芯片U1的低端场效应管驱动器供电输入引脚REGN串联电阻R4和电阻R5并接地。其中,低端场效应管驱动器供电输入引脚REGN还串联电容C3后接地。集成芯片U1的第一温度检测信号输入引脚TS1和第二温度检测信号输入引脚TS2连接后串联电阻R6并接地。其中,电阻R6与电阻R5并联。在其他实施例中,电阻R5可以为负温度系数热敏电阻。集成芯片U1的电源输出脚PMID分别与电容C4的正极、电容C5的正极以及输出接口J2的第1引脚连接。其中,电容C4的负极与电容C5的负极连接并接地。电感L1的一端分别与电容C6的一端、集成芯片U1的第一开关引脚SW1以及第二开关引脚SW2连接。电感L1的另一端分别与电容C7的正极、电容C8的正极、集成芯片U1的第一模式控制引脚SYS1以及第二模式控制引脚SYS2连接。其中,电容C7的负极和电容C8的负极连接并接地。电容C6的另一端与集成芯片U1的高端场效应管驱动器供电输入引脚BTST连接。集成芯片U1的电源引脚BAT与电池的正极P+连接,电源引脚BAT还与电容C9连接并接地。集成芯片U1的电流限制引脚ILIM串联电阻R7后与接地引脚PGND连接并接地。其中,接地引脚PGND还与保护电路的MOS管的源极连接。集成芯片U1的使能引脚串联电阻R8后接地。在本实施例中,集成芯片U1的型号为BQ24195,集成芯片U2的型号为STM8S103F3。PMOS管Q1的型号为AO3401,NMOS管Q2的型号为2N7002。
集成芯片U2的PD4引脚、PA1引脚以及PA2引脚分别与集成芯片U1的OTG引脚、充电状态指示引脚STAT以及外部中断输入引脚INT连接。集成芯片U2的PD6引脚连接于NPN三极管Q3的集电极。NPN三极管Q3的基极与输出接口的第1引脚连接,发射极接地,且基极与发射极之间并联电阻R29。集成芯片U2的接地引脚VSS接地,且接地引脚VSS与供电电源输出引脚VCAP之间串联去耦电容C15。集成芯片U2的电源引脚VDD与电池的正极P+连接,且电源引脚VDD与接地引脚VSS之间串联电容C16。集成芯片U2的控制引脚PD3连接于电阻R1的一端,并通过电阻R1与NMOS管Q2的栅极连接。集成芯片U2的PC7引脚与按键S1连接后接地。其中,按键S1两端并联电容C17。集成芯片U2的PB4引脚串联电阻R30和电阻R32后与电池的正极P+连接。集成芯片U2的PB5引脚串联电阻R31和电阻R33后与电池的正极P+连接。
具体地,当输入接口J1有5V电压输入时,NPN三极管Q3在5V电压的作用下导通,集成芯片U2的PD6引脚由原来的高电平转化为低电平,并将控制引脚PD3由原来的低电平转化为高电平输出。NMOS管Q2在集成芯片U2的控制下导通并进一步控制PMOS管Q1的导通,集成芯片U1上电工作。集成芯片U2通过PD4引脚、PA1引脚以及PA2引脚与集成芯片U1建立通讯,并向集成芯片U1发送充电控制信号。集成芯片U1在接收到该控制信号后,进入充电控制工作模式,采用脉冲宽度调制降压方式通过电感L1进行降压后,对电池进行恒流恒压充电。当充电完成后,集成芯片U2控制PMOS管Q1和NMOS管Q2截止,集成芯片U1停止工作。当输出接口J2连接有待充电的电子设备时,用户通过按下按键S1发出放电控制指令。集成芯片U2在接收到放电控制指令后转化为相应的放电控制信号传输给集成芯片U1。集成芯片U1在接收到该放电控制信号后进入放电控制工作模式,对电池电压升压后向外输出供电。
在本实施例中,照明电路包括限流电阻R34、R35、发光二极管LED5和NPN三极管Q5。电阻R34一端与电池的正极P+连接,另一端连接于发光二极管LED5的正极。发光二极管LED5的负极与NPN三极管Q5的集电极连接。NPN三极管Q5的基极串联电阻R35后与集成芯片U2的PD5引脚连接,发射极接地。当用户需要使用照明功能时,可以通过按下按键S1发出照明控制指令。集成芯片U2接收到该照明控制指令后将其转为照明控制信号传输给照明电路,控制照明电路开始工作。在本实施例中,用户连续按下2次按键S1为照明控制指令。集成芯片U2在接收到该指令后,将PD5引脚置位高电平,NPN三极管Q5导通,照明电路进入工作状态。
在本实施例中,电流检测电路包括PNP三极管Q4、电阻R17~R22、电容C12~C14以及比较放大器U4。PNP三极管Q4的发射极与集成芯片U2的供电电源输出引脚VCAP连接。PNP三极管Q4的基极串联电阻R27后与集成芯片U2的PA3引脚连接。PNP三极管Q4的集电极串联电阻R17和电阻R21后连接于比较放大器U4的输出端。比较放大器U4的同相输入端分别连接于电阻R19、电容C14的一端。其中,电阻R19的另一端与输出接口的第4引脚连接。输出接口的第4引脚串联电阻R16后接地。电容C14的另一端串联电容C12后连接于比较放大器U4的输出端。比较放大器U4的反相输入端串联电阻R18后接地。比较放大器U4的第5引脚分别与电阻R20、电容C13的一端连接。其中,电容C13的另一端接地,电阻R20的另一端与集成芯片U1的第一模式控制引脚SYS1和第二模式控制引脚SYS2连接。比较放大器U4的输出端串联电阻R22后连接于集成芯片U2的PD2引脚。
电流检测电路的工作原理具体如下。
在放电过程中,电流检测电路能对输出电流进行检测并输入到比较放大器U4的同相输入端。比较放大器U4将检测到的输出电流与基准电流进行比较。当输出电流高于基准电流后,比较放大器U4的输出端输出高电平并传输到集成芯片U2中。集成芯片U2在检测到此电平信号后,控制集成芯片U1停止输出5V电压。在本实施例中,设定的基准电流为2.2~2.5V。当输出接口J2未连接有待充电的电子设备时,比较放大器U4起放大作用,对检测到的输出电流进行放大并通过输出端输出。当比较放大器U4的输出电流小于集成芯片U2设定的电流值(60±30mA)时,集成芯片U2控制集成芯片U1停止输出5V电压,并控制移动电源进入休眠状态。
上述移动电源还包括编程调试接口J3,用于对集成芯片U2进行在线调试和编程。具体地,编程调试接口J3的第1引脚与电池的正极P+连接;第2引脚、第3引脚分别与集成芯片U2的单线接口模块引脚SWIM、外部复位引脚NRST连接。其中,编程调试接口J3的第1引脚和第2引脚之间串联电阻R36,第4引脚接地。编程调试接口J3可以对集成芯片U2进行在线调试以及编程,有利于实现对移动电源的多功能管理。
在本实施例中,显示电路设置有多个发光二极管,用于对电池电量进行显示。具体地,显示电路包括四个发光二极管。发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4的正极分别串联限流电阻R26、R25、R24以及R23后与集成芯片U2的PC6引脚、PC5引脚、PC4引脚以及PC3引脚连接。发光二极管LED1、LED2、LED3以及LED4的负极连接并接地。其中,发光二极管为白色发光二极管。显示电路通过点亮的发光二极管的个数对电池的电量进行显示。
在本实施例中,上述移动电源的保护电路主要包括一保护芯片U3和MOS管Q6和Q7。保护电路主要通过保护芯片U3控制MOS管Q6和Q7的导通情况对电池进行过充、过放、过流以及短路保护,避免充放电控制异常时对电池的损害。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种移动电源,其特征在于,包括输入接口、充放电控制电路、微处理器、电池以及输出接口;
所述输入接口分别与所述充放电控制电路、所述微处理器连接,用于接收外部电源供电并传输到所述充放电控制电路和所述微处理器;
所述充放电控制电路分别与所述微处理器、所述电池以及所述输出接口连接;所述充放电控制电路用于根据所述微处理器的充电控制信号和放电控制信号选择对应的充电控制工作模式和放电控制工作模式,对所述电池进行相应的充电控制或者放电控制;所述充放电控制电路包括一集成芯片和一电感元件;
所述微处理器在所述输入接口接收到外部电源供电时向所述充放电控制电路发送充电控制信号,所述充放电控制电路在接收到所述充电控制信号后进入充电控制工作模式,并采用脉冲宽度调制方式通过所述电感元件将外部电源电压降压后对所述电池开始充电;
所述微处理器还用于检测放电控制指令并进一步将所述放电控制指令转化为相应的放电控制信号传输给所述充放电控制电路,所述充放电控制电路在接收到所述放电控制信号后进入放电控制工作模式,并采用脉冲宽度调制方式通过所述电感元件对所述电池电压升压后传输给所述输出接口,向与所述输出接口连接的电子设备进行充电;
所述充放电控制电路包括集成芯片U1、电感L1、PMOS管Q1、NMOS管Q2、电阻R1~R8以及电容C2~C9;
所述PMOS管Q1的源极与输入接口的第1引脚连接,漏极与集成芯片U1的电源输入引脚VBUS连接,栅极与NMOS管Q2的漏极连接;PMOS管Q1的栅极与漏极之间并联电阻R2,所述PMOS管Q1的漏极还串联电容C2后接地;NMOS管Q2的栅极串联电阻R1后与所述微处理器连接;NMOS管Q2的栅极串联电阻R3后与NMOS管Q2的源极连接并接地;集成芯片U1的数据引脚D+、D-分别与输入接口的第2引脚、第3引脚连接;集成芯片U1的低端场效应管驱动器供电输入引脚REGN串联电阻R4和电阻R5后接地;所述低端场效应管驱动器供电输入引脚REGN还串联电容C3后接地;集成芯片U1的第一温度检测信号输入引脚TS1与第二温度检测信号输入引脚TS2连接并串联电阻R6后接地;所述电阻R6与所述电阻R5并联;集成芯片U1的电源输出脚PMID分别与电容C4的正极、电容C5的正极以及输出接口的第1引脚连接;所述电容C4的负极与所述电容C5的负极连接并接地;电感L1的一端分别与电容C6的一端、集成芯片U1的第一开关引脚SW1以及第二开关引脚SW2连接;所述电感L1的另一端分别与电容C7的正极、电容C8的正极、集成芯片U1的第一模式控制引脚SYS1以及第二模式控制引脚SYS2连接;所述电容C7的负极和所述电容C8的负极连接并接地;所述电容C6的另一端与集成芯片U1的高端场效应管驱动器供电输入引脚BTST连接;集成芯片U1的电源引脚BAT与所述电池的正极P+连接,电源引脚BAT还与电容C9连接后接地;集成芯片U1的电流限制引脚ILIM串联电阻R7后与接地引脚PGND连接并接地;集成芯片U1的使能引脚串联电阻R8后接地。
2.根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,所述充放电控制电路采用脉冲宽度调制方式进行电池放电过程中的升压或充电过程中的降压。
3.根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,所述放电控制指令为按键控制指令、摇动控制指令和触摸控制指令中的一种。
4.根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,所述微处理器为集成芯片U2,所述集成芯片U2的型号为STM8S103F3;
集成芯片U2的PD4引脚、PA1引脚以及PA2引脚分别与所述集成芯片U1的OTG引脚、充电状态指示引脚STAT以及外部中断输入引脚INT连接;集成芯片U2的PD6引脚连接于NPN三极管Q3的集电极;NPN三极管Q3的基极与所述输出接口的第1引脚连接,发射极接地;所述基极与所述发射极之间并联电阻R29;集成芯片U2的接地引脚VSS接地,所述接地引脚VSS与供电电源输出引脚VCAP之间串联去耦电容C15;集成芯片U2的电源引脚VDD与电池的正极P+连接;所述电源引脚VDD与所述接地引脚VSS之间串联电容C16;集成芯片U2的控制引脚PD3连接于电阻R1的一端,并通过所述电阻R1与NMOS管Q2的栅极连接;集成芯片U2的PC7引脚与按键S1连接并接地;所述按键S1两端并联电容C17;集成芯片U2的PB4引脚串联电阻R30和电阻R32后与所述电池的正极P+连接;集成芯片U2的PB5引脚串联电阻R31和电阻R33后与所述电池的正极P+连接。
5.根据权利要求4所述的移动电源,其特征在于,还包括照明电路,与所述微处理器、所述电池连接,用于根据所述微处理器的照明控制信号提供照明功能;
所述照明电路包括电阻R34、R35、发光二极管LED5和NPN三极管Q5;所述电阻R34一端与所述电池的正极P+连接,另一端连接于发光二极管LED5的正极;所述发光二极管LED5的负极与NPN三极管Q5的集电极连接;所述NPN三极管Q5的基极串联电阻R35后与所述集成芯片U2的PD5引脚连接;所述NPN三极管Q5的发射极接地。
6.根据权利要求4所述的移动电源,其特征在于,还包括电流检测电路;所述电流检测电路分别与所述微处理器、充放电控制电路以及所述输出接口连接;所述电流检测电路包括PNP三极管Q4、电阻R17~R22、电容C12~C14以及比较放大器U4;
所述PNP三极管Q4的发射极与所述集成芯片U2的供电电源输出引脚VCAP连接,基极串联电阻R27后与集成芯片U2的PA3引脚连接;PNP三极管Q4的集电极串联电阻R17和电阻R21后连接于比较放大器U4的输出端;比较放大器U4的同相输入端分别连接于电阻R19、电容C14的一端;所述电阻R19的另一端与输出接口的第4引脚连接;所述输出接口的第4引脚串联采样电阻R16后接地;所述电容C14的另一端串联电容C12后连接于比较放大器U4的输出端;比较放大器U4的反相输入端串联电阻R18后接地;比较放大器U4的第5引脚分别与电阻R20、电容C13的一端连接;所述电容C13的另一端接地;所述电阻R20的另一端与集成芯片U1的第一模式控制引脚SYS1、第二模式控制引脚SYS2连接;比较放大器U4的输出端串联电阻R22后连接于集成芯片U2的PD2引脚。
7.根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,还包括编程调试接口,与所述微处理器连接,用于根据需要对所述微处理器进行在线调试以及编程。
8.根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,还包括显示电路,与所述微处理器连接,用于根据所述微处理器的控制指令对所述电池的电量进行显示。
9.根据权利要求1所述的移动电源,其特征在于,还包括保护电路,所述保护电路与所述电池连接,用于对所述电池进行过充、过放、过流以及短路保护。
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