CN105449808A - 集成充电电路的充电器及其适应的电子终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成充电电路的充电器及其适应的电子终端，该充电器包括：强电模块，用于将市电转换为低压直流电；控制电路，连接该强电模块、充电模块以及MCU微处理器，用于在该MCU微处理器的控制下控制该充电模块的工作状态；充电模块，用于给电子终端充电或给该电子终端的自带充电电路供电；MCU微处理器，根据端口的信息输出控制该充电器工作状态的控制信号，本发明通过将充电电路集成于充电器上，可以解决因为充电电路巨大发热问题导致的电子终端整体温度高的问题，同时可以提高很大的充电电流，提高充电速度。

Description

集成充电电路的充电器及其适应的电子终端

技术领域

本发明涉及一种充电器及其适应的电子终端，特别是涉及一种集成充电电路的充电器及其适应的电子终端。

背景技术

现在，各种电子终端(例如手机，IPAD)的功能越来越多，娱乐的项目也越来越多，那必然会使手机等电子终端很快耗光电池的电量，所以人们目前基本都是一边充电一边使用各电子终端，目前普遍地，手机等电子终端都是使用自带充电电路，充电接口倾向于使用标准USB接口线以便于连接具备USB接口的电脑或充电宝等，这样会由于手机等电子终端自带的充电电路额外产生大量热量而导致手机发热很严重，而且充电速度较慢。

综上所述，由于目前的普通充电器，充电电流很小，充电所需时间长，不符合当代快节奏的发展，而即便是现在的快速充电器，充电电流能力也是有限，而且会因为使用手机等电子终端自带的充电电路而导致电子终端的发热量大，因此，实有必要提出一种集成充电电路的充电器及其适应的电子终端，以解决上述问题。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种集成充电电路的充电器及其适应的电子终端，其通过将充电电路集成于充电器上，可以解决因为充电电路巨大发热问题导致的电子终端整体温度高的问题，同时可以提高很大的充电电流，提高充电速度。

为达上述目的，本发明提出一种集成充电电路的充电器，包括：

强电模块，用于将市电转换为低压直流电；

控制电路，连接该强电模块、充电模块以及MCU微处理器，用于在该MCU微处理器的控制下控制该充电模块的工作状态；

充电模块，用于给电子终端充电或给该电子终端的自带充电电路供电；

MCU微处理器，根据端口的信息输出控制该充电器工作状态的控制信号。

进一步地，该强电模块以市电火线L、零线N作为输入，市电经强电输入、强电端控制后进入变压器，经整理滤波后输出至该控制电路。

进一步地，该控制电路包括第一PMOS管与第二PMOS管，该第一PMOS管与第二PMOS管的源极接该强电模块，衬底均接源极，该第一PMOS管的漏极输出连接至该充电模块的第二输入端，该第二PMOS管的漏极输出连接至该充电模块的第一输入端，该第一PMOS管与第二PMOS管的栅极均连接至该MCU微处理器。

进一步地，该充电模块包括充电电路和滤波电路，该充电电路的第一输入端接该第二PMOS管的漏极，第二输入端接该第一PMOS管的漏极，该充电电路输出经该滤波电路后在输出端V+输出。

进一步地，该MCU微处理器连接待充电电子终端的USB接口的D+、D-，其输出端口GPIO1和GPIO2连接至该控制电路的第一PMOS管和第二PMOS管的栅极。

进一步地，该强电模块经稳压电路给该MCU微处理器供电。

为达到上述目的，本发明还提供一种与该充电器所适应的电子终端，该电子终端在原有电路基础上，增加一控制模块和取样电路，该控制模块连接该充电器及该电子终端的PMU，用于按时序控制和选择各连接线，该取样电路，连接该控制模块与该电子终端的电池，用于采样充电时的电流值。

进一步地，该控制模块包括第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管，该第三PMOS管漏极连接该电子终端自带充电电路的输入端，该第四PMOS管漏极连接该取样电路的输入端，该第三PMOS管、第四PMOS管栅极分别连接该电子终端PMU的控制端口GPIO3、GPIO4，该第五PMOS管、第六PMOS管漏极分别连接该充电器的D+、D-端口，源极分别接该取样电路的输入端与输出端，栅极分别接该电子终端的PMU的控制端口GPIO5、GPIO6。

进一步地，该取样电路包括一电阻，其一端接该第四PMOS管漏极与该第五PMOS管源极，另一端接第六PMOS管漏极与该电子终端的电池。

进一步地，该电子终端的自带充电电路通过第二滤波电路连接至该取样电路的输入端并同时回馈该电子终端的自带充电电路。

与现有技术相比，本发明一种集成电路的充电器及其适应的电子终端通过将充电电路集成于充电器上，解决了因为充电电路巨大发热问题导致的电子终端整体温度高的问题，同时可以提高很大的充电电流，提高充电速度。

附图说明

图1为本发明一种集成充电电路的充电器的电路结构图；

图2为本发明一种集成充电电路的充电器所适应的电子终端之较佳实施例的电路示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

图1为本发明一种集成充电电路的充电器的电路结构图。如图1所示，本发明一种集成充电电路的充电器，包括：强电模块10、控制电路20、充电模块30、MCU微处理器40。

其中，强电模块10包括强电输入、强电端控制以及变压器以及整流滤波电路(未示出)，用于将市电转换为低压直流电；控制电路20，连接强电模块10、充电模块30以及MCU微处理器40，用于在MCU微处理器40的控制下控制充电模块30的工作状态，其包括第一PMOS管Q1与第二PMOS管Q2；充电模块30，用于给手机等电子终端充电或给手机等电子终端的自带充电电路供电，其包括充电电路和滤波电路；MCU微处理器40用于根据端口D+、D-(USB接口的数据同相输入端、反相输入端)的信息输出控制本发明充电器工作状态的控制信号。

强电模块10以市电火线L、零线N作为输入，市电经强电输入、强电端控制后进入变压器，经整理滤波后输出至控制电路20的PMOS管(Q1与Q2)的源极以及稳压电路(未示出)，经稳压电路稳压后给MCU微处理器40供电，控制电路20的第一PMOS管Q1的漏极输出连接至充电模块30的充电电路第二输入端，控制电路20的第二PMOS管Q2的漏极输出连接至充电模块30的充电电路第一输入端，充电模块30的充电电路输出经滤波电路L1后在输出端V+输出，MCU微处理器40连接待充电电子终端(例如手机)的USB接口的D+、D-，其输出端口GPIO1和GPIO2连接至控制电路20的第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2的栅极，两个PMOS管(Q1与Q2)衬底均接源极。

正常未插入待充电电子终端(例如手机)情况下，GPIO1为低，第一PMOS管Q1打开，GPIO2为高，第二PMOS管Q2关闭，本发明之充电器的充电模块30的充电电路第一输入端无输入电压而第二输入端有输入电压，本发明之充电器作为普通充电器输出5V电压，但当待充电电子终端插入时，待充电电子终端通过USB接口的D+与D-与本发明之充电器握手，若握手成功，则本发明工作于智能充电器模式，MCU微处理器40会通过GPIO2和GPIO1来打开第二PMOS管Q2、关闭第一PMOS管Q1，此时强电模块10输出的电压经过本发明的充电模块30的充电电路和滤波电路后，直接给电子终端的电池充电，此后D+和D-开始用于采样电池正端采样电路的压差来判断给电池的充电电流，若握手不成功，则本发明工作于普通充电器模式。

图2为本发明一种集成充电电路的充电器所适应的电子终端之较佳实施例的电路示意图。在本发明较佳实施例中，该电子终端为手机，该电子终端在原有电路基础上增加控制模块50和取样电路60，其中，控制模块50，用于按时序控制和选择各连接线的功能，其包括第三至第六PMOS管Q3-Q6；取样电路60连接控制模块50与该电子终端的电池，用于采样充电时的电流值，在本发明较佳实施例中，该取样电路60包括一电阻R1。具体地，第三PMOS管Q3、第四PMOS管Q4源极连接本发明之充电器的V+输出端，第三PMOS管Q3漏极连接该电子终端自带充电电路的输入端，第四PMOS管Q4漏极连接取样电路60的输入端，第三PMOS管Q3、第四PMOS管Q4栅极分别连接该电子终端PMU(PowerManagementUnit，电源管理单元)的控制端口GPIO3、GPIO4，取样电路60的输出端连接电池正端，本发明之充电器的D+、D-分别连接该电子终端的相应接口，同时连接第五PMOS管Q5、第六PMOS管Q6漏极，第五PMOS管Q5、第六PMOS管Q6源极分别接取样电路60的输入端即第四PMOS管Q4的漏极、取样电路的输出端即电池的正端，第五PMOS管Q5、第六PMOS管Q6栅极接该电子终端的PMU的控制端口GPIO5、GPIO6，该电子终端的自带充电电路通过第二滤波电路L2连接至取样电路60的输入端即第四PMOS管Q4的漏极并同时回馈该电子终端的自带充电电路，第三至第六PMOS管(Q3-Q6)衬底均接源极。

以手机为例，手机在正常待机状态下，GPIO3为低，第三PMOS管Q3打开，GPIO4-6为高，第四PMOS管Q4、第五PMOS管Q5和第六PMOS管Q6关闭，不含通信接口(D+、D-)普通的充电器会经过手机自带充电电路后给手机电池充电，当有含通信接口(D+、D-)的充电器插入后，待充电手机会与含通信接口(D+、D-)的充电器通过D+和D-与充电器握手，如果插入的是仅含通信接口(D+、D-)的普通充电器，手机会握手失败，手机保持普通充电状态不变，当插入的是本发明之充电器后，手机与充电器握手成功，此后手机会通过GPIO3置高、GPIO4置低、GPIO5置低、GPIO6置低来关闭第三PMOS管Q3、打开第四PMOS管Q4、第五PMOS管Q5和第六PMOS管Q6，此时充电器的输出电压V+通过第四PMOS管Q4直接给手机电池充电，这样待充电手机不会因为手机上自带充电电路工作产生的巨大发热而导致手机整体温度高，并且可以大幅提升充电器的充电电流以快速充电。

综上所述，本发明一种集成电路的充电器及其适应的电子终端通过将充电电路集成于充电器上，解决了因为充电电路巨大发热问题导致的电子终端整体温度高的问题，同时可以提高很大的充电电流，提高充电速度。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种集成充电电路的充电器，包括：

强电模块，用于将市电转换为低压直流电；

控制电路，连接该强电模块、充电模块以及MCU微处理器，用于在该MCU微处理器的控制下控制该充电模块的工作状态；

充电模块，用于给电子终端充电或给该电子终端的自带充电电路供电；

MCU微处理器，根据端口的信息输出控制该充电器工作状态的控制信号。

2.如权利要求1所述的一种集成充电电路的充电器，其特征在于：该强电模块以市电火线L、零线N作为输入，市电经强电输入、强电端控制后进入变压器，经整理滤波后输出至该控制电路。

3.如权利要求2所述的一种集成充电电路的充电器，其特征在于：该控制电路包括第一PMOS管与第二PMOS管，该第一PMOS管与第二PMOS管的源极接该强电模块，衬底均接源极，该第一PMOS管的漏极输出连接至该充电模块的第二输入端，该第二PMOS管的漏极输出连接至该充电模块的第一输入端，该第一PMOS管与第二PMOS管的栅极均连接至该MCU微处理器。

4.如权利要求3所述的一种集成充电电路的充电器，其特征在于：该充电模块包括充电电路和滤波电路，该充电电路的第一输入端接该第二PMOS管的漏极，第二输入端接该第一PMOS管的漏极，该充电电路输出经该滤波电路后在输出端V+输出。

5.如权利要求4所述的一种集成充电电路的充电器，其特征在于：该MCU微处理器连接待充电电子终端的USB接口的D+、D-，其输出端口GPIO1和GPIO2连接至该控制电路的第一PMOS管和第二PMOS管的栅极。

6.如权利要求5所述的一种集成充电电路的充电器，其特征在于：该强电模块经稳压电路给该MCU微处理器供电。

7.一种如权利要求1所述充电器所适应的电子终端，其特征在于：该电子终端在原有电路基础上，增加一控制模块和取样电路，该控制模块连接该充电器及该电子终端的PMU，用于按时序控制和选择各连接线，该取样电路，连接该控制模块与该电子终端的电池，用于采样充电时的电流值。

8.如权利要求7所述的电子终端，其特征在于：该控制模块包括第三PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管，该第三PMOS管漏极连接该电子终端自带充电电路的输入端，该第四PMOS管漏极连接该取样电路的输入端，该第三PMOS管、第四PMOS管栅极分别连接该电子终端PMU的控制端口GPIO3、GPIO4，该第五PMOS管、第六PMOS管漏极分别连接该充电器的D+、D-端口，源极分别接该取样电路的输入端与输出端，栅极分别接该电子终端的PMU的控制端口GPIO5、GPIO6。

9.如权利要求8所述的电子终端，其特征在于：该取样电路包括一电阻，其一端接该第四PMOS管漏极与该第五PMOS管源极，另一端接第六PMOS管漏极与该电子终端的电池。

10.如权利要求8所述的电子终端，其特征在于：该电子终端的自带充电电路通过第二滤波电路连接至该取样电路的输入端并同时回馈该电子终端的自带充电电路。