CN108023381A - 充电管理电路和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种充电管理电路和移动终端，所述充电管理电路包括降压稳压电路、充电检测单元以及依次连接的充电电路、电池和开关单元；降压稳压电路连接于终端的用电单元和充电器之间，充电电路连接充电器，电池通过开关单元连接用电单元；充电检测单元用于：检测充电电路是否在对电池充电，若是，则控制开关单元断开电池与用电单元的连接，使得电池充电过程中充电器直接通过降压稳压电路对终端的用电单元供电，实现了电源路径管理功能。由于只需在常规的充电管理电路上增加少量的元件，因此电路简单，实现成本低。从而以较低的成本实现了电源路径管理功能，解决了电池电量过低时充电过程中终端不能使用的技术问题，提升了用户体验。

Description

充电管理电路和移动终端

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及到一种充电管理电路和移动终端。

背景技术

当电池电量过低时，手机、平板等移动终端会自动关机。此时，即使连接上充电器对电池进行充电，但由于电池电压过低，移动终端也不能开机，使得用户不能使用移动终端，从而无法处理重要事务或错过重要电话或信息，严重影响用户体验。

为了解决上述问题，现有技术提出了一种带电源路径管理功能的充电IC(Integrated Circuit，集成电路)，将这种充电IC应用到移动终端上，就可以在充电过程中由充电器对终端的用电单元进行供电，解决了上述问题。然而，带电源路径管理功能的充电IC的充电电流较大，成本较高，一般只能应用到价格较高的高端产品上，价格低廉的低端产品则不适用。

因此，如何以较低的成本实现电源路径管理功能，是当前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种充电管理电路和移动终端，旨在以较低的成本实现电源路径管理功能，解决电池电量过低时充电过程中终端不能使用的技术问题。

为达以上目的，本发明实施例提出一种充电管理电路，所述充电管理电路包括降压稳压电路、充电检测单元以及依次连接的充电电路、电池和开关单元；所述降压稳压电路连接于终端的用电单元和充电器之间，其输出到用电单元的电压优选略低于电池满电时的电压，所述充电电路连接所述充电器，所述电池通过所述开关单元连接所述用电单元；所述充电检测单元用于：检测所述充电电路是否在对所述电池充电，若是，则控制所述开关单元断开所述电池与所述用电单元的连接。

可选地，所述充电管理电路还包括半导体二极管，所述半导体二极管的正极连接所述降压稳压电路，负极连接所述用电单元。

可选地，所述半导体二极管为肖特基二极管。

可选地，所述充电管理电路还包括滤波电容，所述滤波电容一端连接所述用电单元，另一端分别连接所述开关单元和所述半导体二极管的负极。

可选地，所述开关单元为PMOS管，所述PMOS管的漏极接所述电池正极，源极接所述用电单元，所述充电检测单元用于：当检测到所述充电电路在对所述电池充电时，向所述PMOS管输出高电平，以使所述PMOS管截止；当检测到所述充电电路没有对所述电池充电时，向所述PMOS管输出低电平，以使所述PMOS管导通。在充完电拔充电器的过程中，当降压稳压电路的输出电压下降到比电池电压低0.7V左右时，PMOS管内部的寄生二极管会瞬间导通，从而维持系统不至于掉电。

可选地，所述开关单元为单刀单掷开关，所述充电检测单元用于：当检测到所述充电电路在对所述电池充电时，断开所述单刀单掷开关；当检测到所述充电电路没有对所述电池充电时，闭合所述单刀单掷开关。为了在拔充电器切换过程中不掉电，充电检测电压值要设置得比较合理，以便在降压稳压电路的输出下降到某电压时能及时切换到电池供电。

可选地，所述充电管理电路还包括充电保护电路，所述充电保护电路一端连接所述充电器，另一端分别连接所述降压稳压电路和所述充电电路。

可选地，所述充电管理电路还包括电池电压检测单元，所述电池电压检测单元连接所述电池。

可选地，所述充电管理电路应用于移动终端。

本发明实施例同时一种移动终端，其包括充电管理电路，所述充电管理电路包括降压稳压电路、充电检测单元以及依次连接的充电电路、电池和开关单元；所述降压稳压电路连接于终端的用电单元和充电器之间，所述充电电路连接所述充电器，所述电池通过所述开关单元连接所述用电单元；所述充电检测单元用于：检测所述充电电路是否在对所述电池充电，若是，则控制所述开关单元断开所述电池与所述用电单元的连接。

本发明实施例所提供的一种充电管理电路，通过增设一降压稳压电路和开关单元，当检测到充电电路在对电池充电时，则控制开关单元断开电池与用电单元的连接，使得电池充电过程中充电器直接通过降压稳压电路对终端的用电单元供电，实现了电源路径管理功能。由于只需在常规的充电管理电路上增加少量的元件，因此电路简单，实现成本低。从而以较低的成本实现了电源路径管理功能，解决了电池电量过低时充电过程中终端不能使用的技术问题，提升了用户体验和产品的竞争力。

附图说明

图1是本发明的充电管理电路第一实施例的电路连接示意图；

图2是本发明的充电管理电路第二实施例的电路连接示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。

本发明实施例的充电管理电路主要应用于终端设备，特别是手机、平板等移动终端。

参照图1，提出本发明的充电管理电路10第一实施例，所述装置包括降压稳压电路11、充电检测单元12以及依次连接的充电电路13、电池14和开关单元15。降压稳压电路11连接于终端的用电单元30和充电器20之间，输出到用电单元的电压优选略低于电池满电时的电压，充电电路13一端连接充电器20另一端连接电池14，电池14通过开关单元15连接终端的用电单元30。

本发明实施例中，充电检测单元12用于：检测充电电路13是否在对电池14充电；当充电电路13在对电池14充电时，则控制开关单元15断开电池14与用电单元30的连接，使得充电器20通过降压稳压电路11直接对用电单元30供电；当充电电路13没有对电池14充电时，则控制开关单元15恢复电池14与用电单元30的连接，使得电池14对用电单元30供电。

本发明实施例中，降压稳压电路11为DC/DC(直流转直流)降压稳压电路，优选DC/DC Buck电路。降压稳压电路11的输出电流可以根据终端的最大工作电流来选择。

本发明实施例中，开关单元15可以为MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)，优选为PMOS管(positive channelMetal Oxide Semiconductor，P沟道MOS管)，PMOS管的漏极接电池正极，源极接用电单元。

此时，当终端连接充电器20，充电检测单元12检测到充电电路13在对电池14充电时，则向PMOS管输出高电平，以使PMOS管截止，从而断开电池14与用电单元30的连接，使得充电器20通过降压稳压电路11直接对用电单元30供电，终端的供电电压与电池14电压互不影响；当终端拔掉充电器20，充电检测单元12检测到充电电路13没有对电池14充电时，则向PMOS管输出低电平，以使PMOS管导通，从而连通电池14与用电单元30，使得电池14对用电单元30供电。在充完电拔充电器的过程中，当降压稳压电路11的输出电压下降到比电池14电压低0.7V左右时，PMOS管内部的寄生二极管会瞬间导通，从而维持系统不至于掉电。

在另一些实施例中，开关单元15也可以为单刀单掷开关。此时，当终端连接充电器20，充电检测单元12检测到充电电路13在对电池14充电时，则断开单刀单掷开关，从而断开电池14与用电单元30的连接，使得充电器20通过降压稳压电路11直接对用电单元30供电，终端的供电电压与电池14电压互不影响；当终端拔掉充电器20，充电检测单元12检测到充电电路13没有对电池14充电时，则闭合单刀单掷开关，从而连通电池14与用电单元30，使得电池14对用电单元30供电。为了在拔充电器切换过程中不掉电，充电检测电压值要设置得比较合理，以便在降压稳压电路11的输出下降到某电压时能及时切换到电池14供电。

从而，在电池14充电过程中，充电器20直接通过降压稳压电路11对终端的用电单元30供电，实现了电源路径管理功能，避免了电池14电量过低时充电过程中终端不能正常工作的问题，增强了用户体验。由于充电电路13与降压稳压电路11是分开的，即使是充电电流较小的电路也不影响大电流给终端供电，即终端的供电电压与电池14电压互不影响。由于只需在常规的充电管理电路10上增加少量的元件，因此电路简单，与现有技术中采用带电源路径管理的充电IC的解决方案相比，大大降低了成本，增加了应用的灵活性。而且，在产线不带电池14的电路板USB下载操作也能稳定工作，扩展了应用范围。

参照图2，提出本发明的充电管理电路10第二实施例，本实施例在第一实施例的基础上增加了一个半导体二极管16。该半导体二极管16连接于降压稳压电路11和终端的用电单元30之间，其正极连接降压稳压电路11，负极连接用电单元30，即降压稳压电路11通过半导体二极管16连接终端的用电单元30。

根据半导体二极管16单向导通的特性，只有当电流从正极端流向负极端时，半导体二极管16才会导通。因此，当终端拔出充电器20时，正极端没有电流输入，半导体二极管16则截止，从而防止了电池14向降压稳压电路11放电，增强了电路的安全性和可靠性。

半导体二极管16优选开关二极管，如选择肖特基二极管，其具有开关频率高和正向压降低等优点。

进一步地，该充电管理电路10还包括滤波电容17，该滤波电容17一端连接用电单元30，另一端分别连接开关单元15和半导体二极管的负极。即电池14通过滤波电容17连接终端的用电单元30，降压稳压电路11通过半导体二极管和滤波电容17连接终端的用电单元30。滤波电容17用于对电流进行滤波处理，使得输出至终端的用电单元30的电流更加平稳，提升了电路工作的稳定性。

更进一步地，该充电管理电路10还包括充电保护电路18，该充电保护电路18一端外接充电器20，另一端分别连接降压稳压电路11和充电电路13，即降压稳压电路11和充电电路13通过充电保护电路18连接充电器20。

充电保护电路18可以提供浪涌保护、过压保护等保护功能，降压稳压电路11的输入电压可根据充电保护电路18的最大输出电压来选择。从而增强了电路的安全性和可靠性。

更进一步地，充电管理电路10还包括电池电压检测单元19，该电池电压检测单元19连接电池14。电池电压检测单元19可以利用单片机的ADC模块(或ADC端口)或者独立的ADC芯片来读取电池14电压，以提供电池14过放、电压过低等报警，提升电路的安全性和可靠性。

本发明实施例的充电管理电路10，通过增设一降压稳压电路11和开关单元15，当检测到充电电路13在对电池14充电时，则控制开关单元15断开电池14与用电单元30的连接，使得电池14充电过程中充电器20直接通过降压稳压电路11对终端的用电单元30供电，实现了电源路径管理功能。由于只需在常规的充电管理电路上增加少量的元件，因此电路简单，实现成本低。从而以较低的成本实现了电源路径管理功能，解决了电池14电量过低时充电过程中终端不能使用的技术问题，提升了用户体验和产品的竞争力。

本发明同时提出一种移动终端，其包括用电单元和充电管理电路，该充电管理电路包括降压稳压电路、充电检测单元以及依次连接的充电电路、电池和开关单元；降压稳压电路连接于终端的用电单元和充电器之间，充电电路连接充电器，电池通过开关单元连接用电单元；充电检测单元用于：检测充电电路是否在对电池充电，若是，则控制开关单元断开电池与用电单元的连接。本实施例中所描述的充电管理电路为本发明中上述实施例所涉及的充电管理电路，在此不再赘述。

本领域技术人员可以理解，本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序，这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如，计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存储器)、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本技术领域技术人员可以理解，可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解，可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现，从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电管理电路，其特征在于，包括降压稳压电路、充电检测单元以及依次连接的充电电路、电池和开关单元；所述降压稳压电路连接于终端的用电单元和充电器之间，所述充电电路连接所述充电器，所述电池通过所述开关单元连接所述用电单元；

所述充电检测单元用于：检测所述充电电路是否在对所述电池充电，若是，则控制所述开关单元断开所述电池与所述用电单元的连接。

2.根据权利要求1所述的充电管理电路，其特征在于，所述充电管理电路还包括半导体二极管，所述半导体二极管的正极连接所述降压稳压电路，负极连接所述用电单元。

3.根据权利要求2所述的充电管理电路，其特征在于，所述半导体二极管为肖特基二极管。

4.根据权利要求2所述的充电管理电路，其特征在于，所述充电管理电路还包括滤波电容，所述滤波电容一端连接所述用电单元，另一端分别连接所述开关单元和所述半导体二极管的负极。

5.根据权利要求1-4任一项所述的充电管理电路，所述开关单元为PMOS管，所述PMOS管的漏极接所述电池正极，源极接所述用电单元，所述充电检测单元用于：当检测到所述充电电路在对所述电池充电时，向所述PMOS管输出高电平，以使所述PMOS管截止；当检测到所述充电电路没有对所述电池充电时，向所述PMOS管输出低电平，以使所述PMOS管导通。

6.根据权利要求1-4任一项所述的充电管理电路，其特征在于，所述开关单元为单刀单掷开关，所述充电检测单元用于：当检测到所述充电电路在对所述电池充电时，断开所述单刀单掷开关；当检测到所述充电电路没有对所述电池充电时，闭合所述单刀单掷开关。

7.根据权利要求1-4任一项所述的充电管理电路，其特征在于，所述充电管理电路还包括充电保护电路，所述充电保护电路一端连接所述充电器，另一端分别连接所述降压稳压电路和所述充电电路。

8.根据权利要求1-4任一项所述的充电管理电路，其特征在于，所述充电管理电路还包括电池电压检测单元，所述电池电压检测单元连接所述电池。

9.根据权利要求1-4任一项所述的充电管理电路，其特征在于，所述充电管理电路应用于移动终端。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的充电管理电路。