CN105186621B - 一种适配器的控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适配器的控制电路。所述适配器的控制电路,包括:电源路径选择电路、充电电路以及电流控制电路;所述电源路径选择电路用于,当检测到所述适配器的电源输出端输出工作电压时,控制所述适配器进行供电;当检测到所述适配器的电源输出端没有输出工作电压时,控制所述电池进行供电;所述充电电路的输入端连接所述适配器的输出端;充电电路用于控制所述适配器给所述电池进行充电;所述电流控制电路的第一输入端连接适配器的电源;所述电流控制电路的第二输入端连接所述系统负载的工作电压信号;所述电流控制电路的输出端向所述充电电路输出控制电压;所述控制电压用于,根据所述系统负载的大小,控制所述充电电路的充电电流的大小。

Description

一种适配器的控制电路
技术领域
[0001] 本发明涉及适配器电源技术,特别涉及一种适配器的控制电路。
背景技术
[0002] 当前,越来越多的电子产品的功耗越来越大,而且,相当多的电子产品都需要配置 适配器Adapter给电池充电。一个产品运行在不同模式下时,功耗也是不同的。当适配器插 入时,适配器既要给产品供电,又要给电池充电。当产品运行在大功耗模式下同时充电时, 会对适配器造成很大的负担造成发热厉害,严重时会发生危险。
发明内容
[0003] 本发明提供的一种适配器的控制电路,以调节适配器给电池进行充电的充电电流 的大小,避免了适配器的负载过大。
[0004] 为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
[0005] 本发明提供一种适配器的控制电路,所述控制电路包括:电源路径选择电路、充电 电路以及电流控制电路;
[0006] 所述电源路径选择电路的第一输入端连接适配器的输出端;所述电源路径选择电 路的第二输入端连接电池的第一端,所述电源路径选择电路的输出端与系统负载的工作电 压信号连接;所述电池的第二端接地;所述电源路径选择电路用于,当检测到所述适配器的 电源输出端输出工作电压时,控制所述适配器进行供电;当检测到所述适配器的电源输出 端没有输出工作电压时,控制所述电池进行供电;
[0007] 所述充电电路的输入端连接所述适配器的输出端;所述充电电路的输出端连接所 述电池的第一端;所述充电电路用于控制所述适配器给所述电池进行充电;
[0008] 所述电流控制电路的第一输入端连接适配器的电源;所述电流控制电路的第二输 入端连接所述系统负载的工作电压信号;所述电流控制电路的输出端向所述充电电路输出 控制电压;所述控制电压用于,根据所述系统负载的大小,控制所述充电电路的充电电流的 大小。
[0009] 可选的,所述电源路径选择电路为:
[0010] 第二场效应管的栅极分别连接第八电阻的第一端和第九电阻的第一端;所述第二 场效应管的源极连接所述电池的第一端;所述第二场效应管的漏极通过第七电容接地;
[0011 ]所述第八电阻的第二端接地;所述第九电阻的第二端连接所述适配器的输出端;
[0012] 所述第九电阻的第二端作为所述电源路径选择电路的第一输入端;所述第二场效 应管的源极作为所述电源路径选择电路的第二输入端;所述第二场效应管的漏极作为所述 电源路径选择电路的输出端。
[0013] 可选的,所述充电电路还包括:双向二极管;
[0014] 所述双向二极管的第一端连接所述第三场效应管的栅极;所述双向二极管的第二 端连接所述第三场效应管的源极。
[0015] 可选的,所述充电电路还包括:第三三极管;
[0016] 所述第三三极管的正极连接所述第三场效应管的漏极•,所述第三三极管的负极连 接所述第三场效应管的源极。
[0017] 可选的,所述充电电路为:
[0018]第一三极管的基极分别连接可控精密稳压源的第一端和第三电阻的第一端;所述 第一三极管的发射极分别连接第二电阻的第一端和所述可控精密稳压源的第三端;第一三 极管的集电极分别连接所述第三电阻的第二端和所述适配器的输出端;
[0019]所述第二电阻的第二端分别连接所述可控精密稳压源的第二端和所述第一稳压 管的正极;所述第一稳压管的负极连接所述电池的第一端;
[0020] 所述第一三极管的集电极为所述充电电路的输入端;所述第一稳压管的负极为所 述充电电路的输出端。
[0021] 可选的,所述充电电路为:
[0022]第三场效应管的栅极分别连接可控精密稳压源的第一端和第三电阻的第一端;所 述第三场效应管的源极分别连接第二电阻的第一端和所述可控精密稳压源的第三端;第三 场效应管的漏极分别连接所述第三电阻的第二端和所述适配器的输出端;
[0023]所述第二电阻的第二端分别连接所述可控精密稳压源的第二端和所述第一稳压 管的正极;所述第一稳压管的负极连接所述电池的第一端;
[0024]所述第三场效应管的漏极为所述充电电路的输入端;所述第一稳压管的负极为所 述充电电路的输出端。
[0025]可选的,所述电流控制电路为:
[0026]运算放大器的正向输入端分别连接第十四电阻的第一端和第十五电阻的第一端; 所运算放大器的负向输入端分别连接第十二电阻的第一端和第十三电阻的第一端;所述运 算放大器的输出端连接所述第十三电阻的第二端;
[0027]所述第十二电阻的第二端分别连接第一电阻的第一端和第二稳压管的正极;
[0028]所述第一电阻的第二端为所述电流控制电路的第一输入端;所述第二稳压管的负 极为所述电流控制电路的第二输入端;所述运算放大器的输出端为所述电流控制电路的输 出端,输出所述控制电压;
[0029] 可选的,所述充电电路还包括:
[0030]第一场效应管,所述第一场效应管的栅极通过第五电阻连接所述控制电压;所述 第一场效应管的栅极通过第六电阻接地;所述第一场效应管的漏极连接第四电阻的第一 端;所述第一场效应管的源极连接所述第一稳压管的正极,所述第四电阻的第二端连接所 述第二电阻的第一端。
[0031] 所述电流控制电路还包括:
[0032]第一电容,所述第一电容的第一端连接所述适配器的输出端;所述第一电容的第 二端接地。
[0033] 可选的,所述电流控制电路还包括:
[0034]第二电容,所述第二电容的第一端连接所述第二稳压管的正极.所述第二电容的 第二端接地;
[0035] 可选的,所述电源路径选择电路还包括:
[0036]第六电容;所述第六电容的第一端连接所述电池的第一端;所述第六电容的第二 端接地。
[0037]本发明实施例的有益效果是:
[0038]本发明实施例中,控制电路包括:电源路径选择电路、充电电路以及电流控制电 路;所述电源路径选择电路于,当检测到所述适配器的电源输出端输出工作电压时,控制所 述适配器进行供电;当检测到所述适配器的电源输出端没有输出工作电压时,控制所述电 池进行供电;所述充电电路用于控制所述适配器给所述电池进行充电;所述电流控制电路 用于,控制充电电路的充电电流的大小,因此,控制电路能够调节适配器给电池进行充电的 充电电流的大小,避免了适配器的工作功率过大。
附图说明
[0039]图1为本发明实施例提供的适配器的控制电路的示意图;
[0040]图2为本发明实施例一提供的适配器的控制电路中的电源路径选择电路11的示意 图;
[0041]图3为本发明一实施例提供的适配器的控制电路中的充电电路12的示意图;
[0042]图4为本发明另一实施例提供的适配器的控制电路中的充电电路12的示意图; [0043]图5为本发明实施例提供的适配器的控制电路中的电源路径选择电路11和电流控 制电路13的示意图;
[0044]图6为本发明一实施例提供的与图5相应的充电电路12和部分电流控制电路13的 不意图;
[0045]图7为本发明另一实施例提供的与图5相应的充电电路12和部分电流控制电路13 的不意图;
[0046]图S为本发明实施例提供的适配器的控制电路中U1TL431的原理示意图。
具体实施方式
[0047]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。
[0048] 本发明提供一种适配器的控制电路,如图1所示,所述控制电路包括:电源路径选 择电路11、充电电路12以及电流控制电路13;
[0049]所述电源路径选择电路11的第一输入端连接适配器的输出端,也就是说,连接适 配器的输出信号ADAPTER_P0WER;所述电源路径选择电路11的第二输入端连接电池的第一 端,也就是说,连接电池的输出信号VCC_BAT,所述电源路径选择电路11的输出端与系统负 载的工作电压信号SYS_P0WER连接;所述电池的第二端接地;所述电源路径选择电路11用 于,当检测到所述适配器的电源输出端输出工作电压时,控制所述适配器进行供电;当检测 到所述适配器的电源输出端没有输出工作电压时,控制所述电池进行供电;
[0050]所述充电电路12的输入端连接所述适配器的输出端,也就是说,连接适配器的输 出信号ADAPTER_P0WER;所述充电电路的输出端连接所述电池的第一端;所述充电电路用于 控制所述适配器给所述电池进行充电;
[0051] 所述电流控制电路13的第一输入端连接适配器的电源,也就是说,连接适配器的 输出信号ADAPTER_POffER;所述电流控制电路13的第二输入端连接所述系统负载的工作电 压信号SYS_POWER;所述电流控制电路的输出端向所述充电电路输出控制电压VCO;所述控 制电压VCO用于,根据所述系统负载的大小,控制所述充电电路的充电电流的大小。
[0052]上述实施例中,控制电路包括:电源路径选择电路、充电电路以及电流控制电路; 所述电源路径选择电路于,当检测到所述适配器的电源输出端输出工作电压时,控制所述 适配器进行供电;当检测到所述适配器的电源输出端没有输出工作电压时,控制所述电池 进行供电;所述充电电路用于控制所述适配器给所述电池进行充电;所述电流控制电路用 于,控制充电电路的充电电流的大小,因此,控制电路能够调节适配器给电池进行充电的充 电电流的大小,避免了适配器的工作功率过大。
[0053]如图2所示,所述电源路径选择电路11为:
[00M]第二场效应管Q2的栅极分别连接第八电阻R8的第一端和第九电阻R9的第一端;所 述第二场效应管Q2的源极连接所述电池J2的第一端;所述第二场效应管Q2的漏极通过第七 电容接地;
[0055]所述第八电阻R8的第二端接地;所述第九电阻R9的第二端连接所述适配器的输出 端;
[0056]所述第九电阻R9的第二端作为所述电源路径选择电路的第一输入端;所述第二场 效应管Q2的源极作为所述电源路径选择电路的第二输入端;所述第二场效应管Q2的漏极作 为所述电源路径选择电路的输出端。
[0057]为了使得信号更加稳定,可选的,如图2所示,所述电源路径选择电路还包括:
[0058] 第六电容C6;所述第六电容C6的第一端连接所述电池的第一端;所述第六电容C6 的第二端接地。
[0059]上述的电源路径选择电路11中,当适配器Adapter插入时,第二场效应管Q2的栅极 G极输出为高电平,第二场效应管Q2关闭,此时系统通过适配器供电。同时,由于第二场效应 管Q2关闭,防止了适配器的电流通过第二场效应管Q2流入电池battery。
[0060]当适配器Adapter拔掉后,第二场效应的栅极G极变为低电平,第二场效应管Q2打 开,电池battery通过第二场效应管Q2给系统供电,实现了电源的路径管理。
[0061] 充电电路的Q1可以为三极管,也可以为场效应管,以下分别说明。
[0062] 在一个实施例中,如图3所示,所述充电电路为:
[0063] 第一三极管Q1的基极分别连接可控精密稳压源U1的第一端和第三电阻R3的第一 端;所述第一三极管Q1的发射极分别连接第二电阻R2的第一端和所述可控精密稳压源U1的 第三端;第一三极管Q1的集电极分别连接所述第三电阻R3的第二端和所述适配器的输出 端;
[0064] 所述第二电阻R2的第二端分别连接所述可控精密稳压源U1的第二端和所述第一 稳压管D1的正极;所述第一稳压管D1的负极连接所述电池J2的第一端;
[0065]所述第一三极管Q1的集电极为所述充电电路的输入端;所述第一稳压管D1的负极 为所述充电电路的输出端。
[0066]在另一个实施例中,如图4所示,所述充电电路为:
[0067] 第三场效应管Q3的栅极分别连接可控精密稳压源U1的第一端和第三电阻R3的第 一端;所述第三场效应管的源极分别连接第二电阻R2的第一端和所述可控精密稳压源U1的 第三端;第三场效应管Q3的漏极分别连接所述第三电阻R3的第二端和所述适配器的输出 端;
[0068]所述第二电阻R2的第二端分别连接所述可控精密稳压源U1的第二端和所述第一 稳压管D1的正极;所述第一稳压管D1的负极连接所述电池的第一端;
[0069]所述第三场效应管Q3的漏极为所述充电电路的输入端;所述第一稳压管D1的负极 为所述充电电路的输出端。
[0070] 可选的,如图4所示,所述充电电路还包括:双向二极管D4;
[0071] 所述双向二极管D4的第一端连接所述第三场效应管Q3的栅极;所述双向二极管D4 的第二端连接所述第三场效应管Q3的源极。
[0072] 可选的,如图4所示,所述充电电路还包括:第三三极管D3;
[0073] 所述第三三极管D3的正极连接所述第三场效应管Q3的漏极;所述第三三极管D3的 负极连接所述第三场效应管Q3的源极。
[0074] 如图5所示,所述电流控制电路为:
[0075] 运算放大器U2-A的正向输入端分别连接第十四电阻R14的第一端和第十五电阻 R15的第一端;所运算放大器U2-A的负向输入端分别连接第十二电阻R12的第一端和第十三 电阻R13的第一端;所述运算放大器U2-A的输出端连接所述第十三电阻R13的第二端;
[0076]所述第十二电阻R12的第二端分别连接第一电阻R1的第一端和第二稳压管D2的正 极;
[0077]所述第一电阻R1的第二端为所述电流控制电路的第一输入端;所述第二稳压管D2 的负极为所述电流控制电路的第二输入端;所述运算放大器的U2-A输出端为所述电流控制 电路的输出端,输出所述控制电压。
[0078] 相应的,如图6和图7所示,所述充电电路还包括:
[0079]第一场效应管Q1,所述第一场效应管Q1的栅极通过第五电阻连接所述控制电压; 所述第一场效应管Q1的栅极通过第六电阻接地;所述第一场效应管Q1的漏极连接第四电阻 的第一端;所述第一场效应管Q1的源极连接所述第一稳压管D1的正极,所述第四电阻R4的 第二端连接所述第二电阻R2的第一端。
[0080]上述充电电路和电流控制电路中,当系统工作在低功耗模式下时,电源sys_power 的电流较小;当系统工作在大功耗模式下时,电源SYS_P0WER的电流较大。运算放大器U2-A 将检测到的微小电压放大。当插入适配器Adapter进行充电时,运算放大器U2-A实时监测系 统负载的工作电压信号SYS_P0WER的电流,第一电阻R1为电流检测电阻,该电阻通过较大电 流,需采用大功率电阻。运算放大器U2-A、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、 第十五电阻R15等组成放大电路,将第一电阻R1上的压降放大到适合第一场效应管Q1打开 的范围。
[0081]可控精密稳压源U1和第三场效应管Q3构成恒流源,为电池提供恒定的电流。 U1TL431的内部结构如图8所示,参考段和正极之间的电压为基准电压2.5v,因此第四电阻 R4左侧和第三场效应管Q3的源极S极之间的电压为恒定电压2.5v,因此电流I=Vref/R。由 于基准电压2.5v恒定,因此,电流随电阻的变化而改变。
[0082]当系统电流低于设定值时,g卩系统电源(系统负载的工作电压信号SYS_P0WER)的 负载较小,运算放大器U2-A放大的电压VC0使第四电阻R4导通时,则并联电路的阻值R = R2//M,并联后,并联电路的阻值R〈第二电阻R2的阻值,因此,充电电流变大。
[0083] 而当系统电源的负载过大时,控制电压VCO变小,关闭第一三极管Q1,则充电电流 设定电阻为R2,因此,充电电流变小。
[0084] 可以看出,上述电路中,通过调整电阻的阻值,来调节充电电流的大小。
[0085] 为了使得信号更加稳定,如图5所示,所述电流控制电路还包括:
[0086] 第一电容C1,所述第一电容C1的第一端连接所述适配器的输出端;所述第一电容 C1的第二端接地。
[0087] 为了使得电路更加稳定,可选的,如图5所示,所述电流控制电路还包括:
[0088] 第二电容C2,所述第二电容C2的第一端连接所述第二稳压管的正极;所述第二电 容C2的第二端接地。
[0089]本发明提供一种适配器的控制电路,采用智能电路,通过检测系统电源的电流,实 时调节充电电流的大小,保证系统供电的同时,确保电源适配器不会过载,保证了电路的安 全。
[0090]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在 本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围 内。

Claims (10)

1. 一种适配器的控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:电源路径选择电路、充电 电路以及电流控制电路; 所述电源路径选择电路的第一输入端连接适配器的输出端;所述电源路径选择电路的 第二输入端连接电池的第一端,所述电源路径选择电路的输出端与系统负载的工作电压信 号连接;所述电池的第二端接地;所述电源路径选择电路用于,当检测到所述适配器的电源 输出端输出工作电压时,控制所述适配器进行供电;当检测到所述适配器的电源输出端没 有输出工作电压时,控制所述电池进行供电; 所述充电电路的输入端连接所述适配器的输出端;所述充电电路的输出端连接所述电 池的第一端;所述充电电路用于控制所述适配器给所述电池进行充电; 所述电流控制电路的第一输入端连接适配器的电源;所述电流控制电路的第二输入端 连接所述系统负载的工作电压信号;所述电流控制电路的输出端向所述充电电路输出控制 电压;所述控制电压用于,根据所述系统负载的大小,控制所述充电电路的充电电流的大 小。
2. 根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述电源路径选择电路为: 第二场效应管的栅极分别连接第八电阻的第一端和第九电阻的第一端;所述第二场效 应管的源极连接所述电池的第一端;所述第二场效应管的漏极通过第七电容接地; 所述第八电阻的第二端接地;所述第九电阻的第二端连接所述适配器的输出端; 所述第九电阻的第二端作为所述电源路径选择电路的第一输入端;所述第二场效应管 的源极作为所述电源路径选择电路的第二输入端;所述第二场效应管的漏极作为所述电源 路径选择电路的输出端。
3. 根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述充电电路为: 第一三极管的基极分别连接可控精密稳压源的第一端和第三电阻的第一端;所述第一 三极管的发射极分别连接第二电阻的第一端和所述可控精密稳压源的第三端;第一三极管 的集电极分别连接所述第三电阻的第二端和所述适配器的输出端; 所述第二电阻的第二端分别连接所述可控精密稳压源的第二端和第一稳压管的正极; 所述第一稳压管的负极连接所述电池的第一端; 所述第一三极管的集电极为所述充电电路的输入端;所述第一稳压管的负极为所述充 电电路的输出端。
4.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述充电电路为: 第三场效应管的栅极分别连接可控精密稳压源的第一端和第三电阻的第一端;所述第 三场效应管的源极分别连接第二电阻的第一端和所述可控精密稳压源的第三端;第三场效 应管的漏极分别连接所述第三电阻的第二端和所述适配器的输出端; 所述第二电阻的第二端分别连接所述可控精密稳压源的第二端和第一稳压管的正极; 所述第一稳压管的负极连接所述电池的第一端; 所述第三场效应管的漏极为所述充电电路的输入端;所述第一稳压管的负极为所述充 电电路的输出端。
5.根据权利要求4所述的控制电路,其特征在于,所述充电电路还包括:双向二极管; 所述双向二极管的第一端连接所述第三场效应管的栅极;所述双向二极管的第二端连 接所述第三场效应管的源极。
6.根据权利要求4所述的控制电路,其特征在于,所述充电电路还包括:第三三极管; 所述第三三极管的正极连接所述第三场效应管的漏极;所述第三三极管的负极连接所 述第三场效应管的源极。
7.根据权利要求3或4所述的控制电路,其特征在于, 所述电流控制电路为: 运算放大器的正向输入端分别连接第十四电阻的第一端和第十五电阻的第一端;所述 运算放大器的负向输入端分别连接第十二电阻的第一端和第十三电阻的第一端;所述运算 放大器的输出端连接所述第十三电阻的第二端; 所述第十二电阻的第二端分别连接第一电阻的第一端和第二稳压管的正极; 所述第一电阻的第二端为所述电流控制电路的第一输入端;所述第二稳压管的负极为 所述电流控制电路的第二输入端;所述运算放大器的输出端为所述电流控制电路的输出 端,输出所述控制电压; 所述充电电路还包括: 第一场效应管,所述第一场效应管的栅极通过第五电阻连接所述控制电压;所述第一 场效应管的栅极通过第六电阻接地;所述第一场效应管的漏极连接第四电阻的第一端;所 述第一场效应管的源极连接所述第一稳压管的正极,所述第四电阻的第二端连接所述第二 电阻的第一端。
8.根据权利要求5所述的控制电路,其特征在于,所述电流控制电路还包括: 第一电容,所述第一电容的第一端连接所述适配器的输出端;所述第一电容的第二端 接地。
9.根据权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述电流控制电路还包括: 第二电容,所述第二电容的第一端连接所述第二稳压管的正极;所述第二电容的第二 端接地。
10.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述电源路径选择电路还包括: 第六电容;所述第六电容的第一端连接所述电池的第一端;所述第六电容的第二端接 地。
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