CN108134424A - 一种手机充电过程中控制充电电流的方法以及手机充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机充电中控制充电电流的方法，包含：在充电过程的恒流阶段感应电池电压，当电池电压逐渐上升，第四电阻的上端电压电压接近临界值时，降低充电电流，在降低充电电流的条件下，也会降低，从而避免了跨接在第四电阻上的ADC器件超过其所能承受的电压临界值；当电池电压再次上升，第四电阻上端电压再次接近临界值时，再次降低充电电流；反复进行此操作，使充电电流形如阶梯状，第四电阻上端的电池电压始终不超过临界值，可以提高ADC器件的可靠性，增加充电装置的使用寿命。

Description

一种手机充电过程中控制充电电流的方法以及手机充电装置

技术领域

本发明涉及手机充电技术领域，尤其是涉及一种手机充电过程中控制充电电流的方法以及手机充电装置。

背景技术

苹果iPhone的出现，让智能手机的概念走进了千家万户。随着智能手机的快速普及，消费者对于智能手机功能以及体验需求不断提升，使得智能手机厂家不断的追求硬件参数高配置。最为明显的就是CPU核数以及屏幕尺寸不断的变大，最近国产华为手机更是推出了6.1英寸，四核1.GHz CPU的Mate智能手机，把智能手机的硬件参数推到了另一个顶峰。但是这两个硬件参数的提升却严重的影响到了消费者对手机待机时间的需求。

美国资讯公司J.D.Power发布了2012年智能手机用户满意度调查报告，调查结果也表明手机电池是智能手机的使用瓶颈。该调查还显示，手机电池的耗电量是决定客户是否对手机满意的最重要因素之一。一款简单的功能机，充满电后放上十天半个月不充电也是稀松平常的事。但是智能手机每天都得插上充电器，就像回到了有线电话时代，总有条“绳子”跟着你的手机。很遗憾锂电池技术突破远远没有跟上其它硬件的发展脚步，智能手机耗电激增更是将手机电池推向了绝对的瓶颈期。这种情况下，想要在电池端下工夫，只能增加电池体积以增大容量。目前主流手机电池容量多在1000-2000mAh之间，大尺寸的机器会出现配备2500mAh电池的手机，而华为的mate更是配了4050mAh的电池。

目前主流智能手机充电方案主要有三种。无源分立器件方案、有源线性充电方案、以及开关充电方案。

分立器件充电方案主要是从功能机时代延续过来，充电的控制全部靠主平台来控制，通过两路ADC检测引脚ISENS/BATSNS之间0.2欧姆电阻的电压差，内部的逻辑电路会设置流过R1电阻的电流来实现对电池充电电流大小的控制，而且还通过7.5K电阻以及NMOS管隔离BB或者PMU直接面对VCHG充电器输出的脉冲高压冲击，确保不会因为劣质适配器输出的高压烧坏主芯片。

分立器件充电方案的优势是成本足够便宜，劣势就是充电电流比较少，目前市面主流的设置是500mA，而且充电的保护机制主要是靠平台自身的软硬件来实现。分立器件充电方案的优缺点都比较明显，但是在功能机时代，分立器件的优势得到极大发扬，而充电电流比较少的劣势在功能机时代并没有给消费者带来太差的体验感。正因为这样，分立器件充电这套方案成为了所有功能机平台的主流充电方案。

但是随着智能手机电池容量的不断增大，分立器件充电电流较少的劣势不断显现，因为成本的考虑，很多厂家想通过分立器件的方式来提升充电电流。但是分立器件由于散热的太差很难实现较大电流充电，从早期的SOT23-6封装发展到为了支持更大电流充电的DFN2X2-8封装，但是分立器件自身的结构只能通过管脚对空气散热，限制了不管是哪种封装都没有办法取得很好的散热效果。类似的有源功率器件采用DFN、QFN封装，看中的是可以利用封装底部的散热盘，这个散热盘要有好的散热效果必须接主板的大地，而无源的分立器件没有办法利用到散热盘的这个有效散热功能。

在手机平台还没有高度集成化的时候，有源线性充电是手机充电的主流方案，后来随着平台的不断集成化，BB把充电的控制逻辑集成在自身的PMU里面，从散热方面考虑，把需要过大电流的管子放置在外面，从而延伸出了分立器件的充电方案。随着智能手机的不断普及，电池容量的不断增大，对充电电流的要求不断提升。上文描述的分立器件充电电流小、散热差的问题越来越严重，线性充电的集成方案有开始陆续被一些更注重品质的厂家采用。

有源线性充电的优势是：1、芯片集成较多的充电保护机制，这种保护机制随着充电电流的不断增大，越来越被工程师所关注，毕竟充电模块会涉及到手机可靠性方面；2、散热较好，有源的充电IC一般会采用带散热盘的DFN/QFN等封装，芯片内部的地会通过封装的散热盘接到主板的大地，非常有利于主板的散热，不会出现手机主板某个局部区域温度过高的情况。劣势是：1、成本要比无源的分立器件方案高；2、充电电流最大支持到1A，电流再大，效率低导致的散热问题也会明显显现。

当存在稳压良好的输入电源时，通常采用线性充电解决方案。在此类应用中，线性解决方案的优点包括易用、尺寸小以及成本低。由于线性充电解决方案效率低，因此影响设计的最重要因素就是散热设计。散热设计是输入电压、充电电流以及传输晶体管和环境冷却空气间的热阻。最糟的情况是器件从涓流充电阶段向恒流充电阶段转换时，在此情况下，传输晶体管必须散发最大的热能，必须在充电电流、系统尺寸、成本和散热要求之间进行权衡。

对于手机线性充电方案，请参考图1。VBUS为充电器输出电压，VBAT连接至手机电池，在电阻RSENSE两端通过ADC(数模转换器)采集电压，结合Rsense阻值可以计算充电电流，并利用三极管基极电流控制集电极电流的特点，通过调节电流源VDRV的大小即可调节充电电流。电流流向如箭头所示。

公开号为CN101431295A的专利《线性充电器及控制充电电流方法》中公开了一种以NMOSFET为基础的线性充电器，其感测NMOSFET的源极耦接至充电为NMOSFET的源极，或充电NMOSFET的源极虚短路至感测NMOSFET的源极，使两个NMOSFET具有相同的闸源极压差，因而感测NMOSFET产生的汲源极电流反应充电NMOSFET的汲源极电流，再从感测NMOSFET的汲源极电流产生电流感测信号，用以控制充电NMOSFET的闸极电压，由于使用NMOSFET作为充电MOSFET，MOSFET的芯片面积可以大幅缩减。其公开了一种线性充电器，包括一电源输入端，用以接受一输入电压，一个电源输出端，其上具有一输出电压，一个回路控制器，用以产生一个控制信号，一个驱动器，根据控制信号提供一高于输出电压的驱动电压。一个充电的NMOSFET，一个感测NMOSFET，一个电流设定或传感器，耦接在电源输出端和感测NMOSFET的源极之间，用以虚短路电源输出端至感测NMOSFET的源极。使得的充电NMOSFET及感测NMOSFET具有一相同的闸源极压差，因而感测NMOSFET产生一个汲源极电流反射的充电电流的大小，进而根据汲源极电流大小提供一电流感测信号给回路控制器，据以决定控制信号。

又例如公开号为CN1512619A的专利《两段式充电装置》公开了一种两段式充电装置，电池模块中配置有线性充电装置，控制器以及电池，充电时，控制器会读取电源装置所提供的主电源电压和电池电压间的的电压差，并据以调整控制信号的电压水平，若电池电压与主电源间的电压差小于一下标电压时控制器便提高调整信号以增加主电源提供的电力，反之，若电池电压与主电源之间的电压差大于一上标电压时，控制器便降低调整信号以减少主电源提供的电力，如此，主电源便可依据调整信号的高低而适时调整，使充电过程中时时保持略高于电池电压的电压值。

又如公开号为CN 101902043 A的专利《充电电路管理装置及无线终端》公开了一种充电电路管理装置及无线终端，属于线性充电电路管理控制技术领域。该装置包括：电源管理模块、降压型开关式电压转换器和线性充电电路，所述电源管理模块包括：可调线性降压电压转换器和数模转换器；其中，所述电源管理模块的可调线性降压电压转换器的输出端通过第一预设电阻与所述降压型开关式电压转换器的反馈端相连，所述电源管理模块的数模转换器的输入端与电池的正极相连，所述电源管理模块的控制端与所述线性充电电路的控制端相连；所述降压型开关式电压转换器的输出端与所述线性充电电路的输入端相连；所述线性充电电路的输出端与所述电池正极相连。该发明可以减少了能量损耗，因降低了整机功耗。

但现有的技术方案都存在如下的缺陷，如图1所示的电流计算电阻Rsense在充电过程中会存在一个压差，导致Rsense上端电压高于下端，即ISENSE电压高于BATSNS电压(Visense＝Icharge*RSENSE+Vbat)。ISENSE连接着一个ADC(数模转换器)检测RSENSE电阻上端电压，其耐压值较低，一般为4.4V～4.5V之间，超过此值会对其ADC的寿命造成影响。正常的适配器充电电流最少为1A，那么RSENSE上的压差即为1A*0.2Ω＝0.2V，目前常用的电池最大电压为4.4V，在充电过程中电池电压较高的时候，ISENSE上承受的电压就会接近4.4V+0.2V＝4.6V，超过了其耐压值，存在寿命可靠性问题，并且充电电流设置的越高，电阻RSENSE上的分压越大，ISENSE上的电压也越大，此风险越大。

发明内容

本发明的目的是提供一种手机充电过程中控制充电电流的方法以及手机充电装置，避免了跨接在RSENSE上的ADC器件超过其所能承受的电压临界值；提高充电电路相关器件的可靠性，增加充电装置的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供一种手机充电装置，其特点是，包含，

输入端VBUS为上述手机充电装置的外接电压，通过第一电阻、第二电阻和第一电容形成第一级输入电流，然后由第一BCE三极管、第二DSG三极管、第三电阻形成充电电流，上述充电电流经过第四电阻，连接至手机电池形成充电电压；

每当上述第四电阻上端的电池电压上升到接近预定临界值时，降低上述充电电流，使上述充电电流形成阶梯状。

上述充电过程分成以下三个阶段，

第一预充电阶段，先对完全放电的电池单元进行预充电，电池电压缓慢增长直到达到预定的电压阈值；充电电流保持在低值；

第二恒流充电阶段，上述充电电流进行恒流充电且为较大值，使得上述电池电压快速增加，当上述电池电压接近临界值时，降低上述充电电流，此时上述电池电压也会降低，当电池电压再次上升到接近临界值时，再次降低上述充电电流，反复进行此操作，使上述充电电流形成阶梯状；

第三恒压充电阶段：上述充电电压上升到手机电池的额定电压时，快速降低上述充电电流，使得上述充电电压稳定在手机电池的额定电压上，进行充电。

上述手机充电装置还包含下列模块，

电压检测模块，检测上述电池电压的电压值，并且判断该值是否接近或者达到ADC器件的临界值；

限流模块，若上述电池电压值接近或者达到ADC器件的临界值，则降低上述充电电流一个等级；

上述电压检测模块和上述限流模块，仅工作在上述第二恒流充电阶段。

上述充电装置还包含，

压差判断模块，接在第四电阻的两端，检测两端的电压，并计算获得充电电流值；若上述充电电流超出预先设定阈值，启动上述限流模块降低上述充电电流等级；

上述压差判断模块仅工作在上述第二恒流充电阶段。

上述限流模块具体包含以下单元，

限流计算单元，根据检测到的Visense值和当前状态下的电流值计算目标的阶梯下降电流值；

限流执行单元，通过调节电流源VDRV的大小控制第二三极管DSG基极电流的控制集电极电流，从而调节充电电流。

使用MTK平台6580实现，进入上述恒流阶段后，每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存器的值，以获取上述电池电压的电压值，当上述电池电压的电压值连续3次大于等于预设定值，降低上述充电电流等级，上述充电电流等级共有6段。

一种手机充电过程中控制充电电流的方法，其特点是，包含下列步骤，

预备阶段，构造充电电路，输入端VBUS为手机的外接电压，通过第一电阻、第二电阻和第一电容形成第一级输入电流，然后由第一BCE三极管、第二DSG三极管、第三电阻形成充电电流，上述充电电流经过第四电阻，连接至手机电池形成充电电压；

第一预充电阶段，对完全放电的电池单元进行预充电，电池电压缓慢增长直到达到预定的电压阈值；充电电流保持在低值；

第二恒流充电阶段，上述充电电流进行恒流充电且为较大值，使得上述电池电压快速增加，当上述电池电压接近临界值时，降低上述充电电流，此时上述电池电压也会降低，当电池电压再次上升到接近临界值时，再次降低上述充电电流，反复进行此操作，使上述充电电流形成阶梯状；

第三恒压充电阶段：上述充电电压上升到手机电池的额定电压时，快速降低上述充电电流，使得上述充电电压稳定在手机电池的额定电压上，进行充电。

在第二恒流充电阶段，在检测上述第四电阻两端的电压，并计算获得充电电流值；若上述充电电流超出预先设定阈值，则降低上述充电电流。

降低上述充电电流，通过调节电流源VDRV的大小控制第二三极管DSG基极电流的控制集电极电流实现。

应用于MTK平台6580，进入上述恒流阶段后，每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存器的值，以获取上述电池电压的电压值，当上述电池电压的电压值连续3次大于等于预设定值，降低上述充电电流等级，上述充电电流等级共有6段。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是，在充电过程的恒流阶段感应电池电压当其接近临界值时，降低充电电流，从而避免了跨接在RSENSE上的ADC器件超过其所能承受的电压临界值；当电池电压再次上升接近临界值时，再次降低充电电流；反复进行此操作，使充电电流形如阶梯状，电压始终不超过临界值，可以提高了充电电路相关器件的可靠性，增加充电装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中的手机充电装置的电路示意图；

图2为现有技术手机充电电路的电流/电压随时间变化的示意图；

图3为本发明中手机充电电路的电流/电压随时间变化的示意图；

图4为本发明中手机充电电路的充电恒流阶段使用阶梯降流电流方案的模块结构示意图；

图5为本发明中手机充电电路的实施例中采用MTK平台设置的恒流充电电流大小的示意图；

图6为本发明中的一种手机充电过程中控制充电电流方法的实施例一流程示意图；

图7为本发明中的一种手机充电过程中控制充电电流方法的实施例二流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”、“第三”等关系术语(如果存在)仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”、“包含”、“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

以下结合图1～图7，以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参考图1，是本发明所提供一种手机充电装置的电路示意图，该电路有三个输入端(BUS、CHR_LD0、VDRV)和四个输出端(VCDT、ISENSE、BATSNS、VBAT)，包括第一BCE三极管、第二DSG三极管、第一电容C1、规格为1uF,第一电阻R1、规格为330k，第二电阻R2、规格为39k，第三电阻R3、规格为3.3k，第四电阻Rsense、规格为0.2Ω。输入端VBUS为充电器外接电压，通过第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1形成第一级输入电流；然后由第一BCE三极管、第二DSG三极管、第三电阻R3形成第二级输入电流，该电流即为充电电流，记为Icharge；充电电流经过第四电阻Rsense，连接至手机电池，电压为VBAT。

进一步地，由于充电电流(电流的流向如图1中箭头所示)，第四电阻Rsense两端在充电过程中会存在一个压差，即上端的电压Visense高于下端的电压Vbat，Visense＝Icharge*RSENSE+Vbat。ISENSE端连接着一个ADC(数模转换器)，用于检测RSENSE电阻上端电压，其耐压值较低，一般为4.4V～4.5V之间，超过此值会对其ADC的寿命造成影响。

请参阅图2，是现有技术实现手机充电的电流/电压随时间变化的示意图。现有技术实现充电时，正常的充电电流在恒流阶段最少为1A，那么RSENSE上的压差即为1A*0.2Ω＝0.2V。目前常用的电池最大电压Vbat为4.4V，在充电过程中电池电压较高的时候，ISENSE上承受的电压就会接近4.4V+0.2V＝4.6V，该值就超过了ADC的耐压值，并且充电电流设置的越高，电阻RSENSE上的分压越大，ISENSE上的电压也越大，ADC存在很大的可靠性风险。因此，虽然现有的充电技术比较成熟，但是时常因为充电电流过大或者输出电压过高而烧坏充电器，轻则影响充电器ADC、电阻等器件的寿命，重则导致充电器爆炸。

鉴于现有技术的上述不足，发明人在本实施例中利用三极管基极电流控制集电极电流的特点，通过调节电流源VDRV的大小即可调节充电电流。

请参阅图3，是本发明中实现手机充电的电流/电压随时间变化的示意图。该充电电路的工作可以分成如下三个阶段：

第一阶段S101(预充电)：预充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)。电池电压呈现缓慢增长的趋势，直到达到预定的电压阈值；充电电流保持固定在较小值，对电池进行充电。

第二阶段S102(充电)：当电池电压上升到预定的电压阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电。此时由于充电电流值较大，电池电压呈现快速地线性增加趋势，与现有技术不同的是，在该充电恒流阶段引入阶梯下降电流机制，根据Visense＝Icharge*RSENSE+Vbat。当电池电压Vbat逐渐上升，Isense电压接近临界值时，降低充电电流Icharge，此时Visense也会降低，这样Visense就从快速的线性增加变成了缓慢的折线增加，从而避免其超过临界值。当电池电压再次上升，Isense电压再次接近临界值时，再次降低充电电流Icharge。反复进行此操作，使充电电流形如阶梯状，避免Isense超过临界值。

进一步地，为了实现在充电恒流阶段引入阶梯下降电流机制，本发明的充电电路中包含有以下单元，请参阅图4，

M201电压检测模块，作用是检测ISENSE端口的电压Visense，联通外部的ADC模块，并且判断Visense值是否接近或者达到ADC器件所能承受的临界值。

M202限流模块，用于若Visense接近或者达到ADC器件所能承受的临界值，则降低充电电流一个等级，具体包括，

M2021限流计算单元，用于根据检测到的Visense值和当前状态下的电流值计算目标的阶梯下降电流值；

M2022限流执行单元，执行限流到目标充电电流，如图1中，通过调节电流源VDRV的大小即可控制第二三极管DSG基极电流的控制集电极电流，从而调节充电电流。

优选情况下，该充电电路还包括，

M203压差判断模块，接在第四电阻Rsense的两端，用于检测Rsense两端的电压，由于该电压值＝充电电流Icharge*RSENSE，它能更直接地反映充电电流的大小，如充电电流超出预期阈值，也可以启动限流模块降低电流阶梯。

在本发明的一个优选实施例中，使用MTK平台6580来实现6段阶梯电流的手机充电电路。

请参阅图5，是MTK平台所支持设置的6档恒流充电电流C1、C2、C3、C4、C5、C6大小。

充电电路启动后，刚开始进入恒流阶段，使用最大的电流C1充电，期间每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存器RG_ADC_OUT_BATSNS的值(记为U)，以获取Vbat的电压。Isense耐压值记为Uover，当U的值连续3次大于等于(Uover–C1*RSENSE)时，充电电流降为C2。

继续每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存RG_ADC_OUT_BATSNS的值(记为U)，当U的值连续3次大于等于(Uover–C2*RSENSE)时，充电电流降为C3。

以此类推，直至充电电流降为C6。

降流的段数越多，充电时间越短。实际段数与每一段的电流要根据Isense耐压值Uover、产品最大充电电流C1以及电源管理芯片能设置的电流段数而定。

需要说明的是，采用阶梯下降电流的充电电路并不会缩短整个充电周期时间，当以更高电流充电时，由于电极反应的过压以及电池内部阻抗上的电压上升，电池电压会更快速地上升。恒流充电阶段会变短，但由于下面恒压充电阶段的时间会相应增加，因此总的充电周期时间并不会缩短。

其他平台也可以由类似处理。

第三阶段S103(恒压充电)：请再次参阅图2，当充电电压上升到手机电池的额定电压时，恒流充电结束，快速降低所述充电电流，开始恒压充电阶段。为使性能达到最佳，稳压容差应当优于+1％。

本发明提供了一个实施例，请参阅图6，是一种控制充电电流的方法流程示意图，使用在手机充电过程中，包括以下步骤，

S10，当手机充电进入恒流充电阶段，连通ADC电路，以固定的时间周期获取输出到ADC端口的实时电压值，判断该电压值，是否接近或者达到ADC设计容限的电压阈值；同时获取输入到电池的充电电流。

S20，若接近或者达到ADC设计容限的电压阈值，则将充电电流下降一个阶梯等级。否则保持原充电电流等级。

当ADC端口电压逐渐上升接近临界值时，降低充电电流，此时电压就会降低，这样ADC端口电压从快速的线性增加变成了缓慢的折线增加，从而避免其超过临界值。重复步骤S20，直至充电电流降低到最低等级，或者电池电压达到额定电压。

S30,若电池电压上升到手机电池的额定电压时，恒流充电结束，此时快速降低所述充电电流，开始恒压充电阶段。

在具体的工程实践中可以使用MTK平台来实现步骤S20,MTK平台可以通过调控VDRV的大小来调节充电电路中三极管DSG的控制集电极电流，从而调节充电电流的大小，根据MTK平台手册，其可以调节6挡充电电流。

当充电电路启动后，刚开始进入恒流阶段，使用最大的电流C1充电，期间每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存器RG_ADC_OUT_BATSNS的值(记为U)，以获取Vbat的电压，ADC耐压值记为Uover，当U的值连续3次大于等于(Uover–C1*RSENSE)时，充电电流降为C2。

继续每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存RG_ADC_OUT_BATSNS的值(记为U)，当U的值连续3次大于等于(Uover–C2*RSENSE)时，充电电流降为C3。

以此类推，直至充电电流降为C6。

本发明提供了另一实施例，请参阅图7，是上一个实施例的进一步优化，包括以下步骤，

S101，当手机充电进入恒流充电阶段，连通ADC电路，以固定的时间周期获取输出到ADC端口的实时电压值，同时获取和输出电阻Rsense两端的电压值，以及获取输入到电池的充电电流。判断：

条件1：ADC端口电压值是否接近或者达到ADC设计容限的电压阈值；

条件2：电阻Rsense的两端电压值达到预先设定的档位值；

S201，若S101中两个条件满足其中之一，则将充电电流下降一个阶梯等级。否则保持原充电电流等级。

重复步骤S20，直至充电电流降低到最低等级，或者电池电压达到额定电压。

S301,当电池电压上升到手机电池的额定电压时，恒流充电结束，此时快速降低所述充电电流，开始恒压充电阶段。

本发明所述的手机充电过程中控制充电电流的方法以及基于该方法的手机充电装置，与现有技术相比，具有以下优点：在充电过程的恒流阶段感应电池电压当其接近临界值时，降低充电电流，从而避免了跨接在RSENSE上的ADC器件超过其所能承受的电压临界值；当电池电压再次上升接近临界值时，再次降低充电电流；反复进行此操作，使充电电流形如阶梯状，电压始终不超过临界值，可以提高了充电电路相关器件的可靠性，增加充电装置的使用寿命。

本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。

上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种手机充电装置，其特征在于，包含，

输入端VBUS为所述手机充电装置的外接电压，通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第一电容(C1)形成第一级输入电流，然后由第一BCE三极管、第二DSG三极管、第三电阻(R3)形成充电电流，所述充电电流经过第四电阻(Rsense)，连接至手机电池形成充电电压；

每当所述第四电阻(Rsense)上端的电池电压上升到接近预定临界值时，降低所述充电电流，使所述充电电流形成阶梯状。

2.根据权利要求1所述的手机充电装置，其特征在于，充电过程分成以下三个阶段，

第一预充电阶段，先对完全放电的电池单元进行预充电，电池电压缓慢增长直到达到预定的电压阈值；充电电流保持在低值；

第二恒流充电阶段，所述充电电流进行恒流充电且为较大值，使得所述电池电压快速增加，当所述电池电压接近临界值时，降低所述充电电流，此时所述电池电压也会降低，当电池电压再次上升到接近临界值时，再次降低所述充电电流，反复进行此操作，使所述充电电流形成阶梯状；

第三恒压充电阶段：所述充电电压上升到手机电池的额定电压时，快速降低所述充电电流，使得所述充电电压稳定在手机电池的额定电压上，进行充电。

3.根据权利要求2所述的手机充电装置，其特征在于，包含下列模块，

电压检测模块，检测所述电池电压的电压值，并且判断该值是否接近或者达到ADC器件的临界值；

限流模块，若所述电池电压值接近或者达到ADC器件的临界值，则降低所述充电电流一个等级；

所述电压检测模块和所述限流模块，仅工作在所述第二恒流充电阶段。

4.根据权利要求3所述的手机充电装置，其特征在于，所述充电装置还包含，

压差判断模块，接在第四电阻(Rsense)的两端，检测第四电阻两端的电压，并计算获得充电电流值；若所述充电电流超出预先设定阈值，启动所述限流模块降低所述充电电流等级；

所述压差判断模块仅工作在所述第二恒流充电阶段。

5.根据权利要求3所述的手机充电装置，其特征在于，所述限流模块具体包含以下单元，限流计算单元，根据检测到的isense接口电压值(Visense)和当前状态下的电流值计算目标的阶梯下降电流值；

限流执行单元，通过调节电流源(VDRV)的大小控制第二三极管(DSG)基极电流的控制集电极电流，从而调节充电电流。

6.根据权利要求3所述的手机充电装置，其特征在于，

使用MTK平台6580实现，进入所述恒流阶段后，每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存器的值，以获取所述电池电压的电压值，当所述电池电压的电压值连续3次大于等于预设定值，降低所述充电电流等级，所述充电电流等级共有6段。

7.一种手机充电过程中控制充电电流的方法，其特征在于，包含下列步骤，

预备阶段，构造充电电路，输入端VBUS为手机的外接电压，通过第一电阻R1、第二电阻(R2)和第一电容(C1)形成第一级输入电流，然后由第一BCE三极管、第二DSG三极管、第三电阻(R3)形成充电电流，所述充电电流经过第四电阻，连接至手机电池形成充电电压；

第一预充电阶段，对完全放电的电池单元进行预充电，电池电压缓慢增长直到达到预定的电压阈值；充电电流保持在低值；

第二恒流充电阶段，所述充电电流进行恒流充电且为较大值，使得所述电池电压快速增加，当所述电池电压接近临界值时，降低所述充电电流，此时所述电池电压也会降低，当电池电压再次上升到接近临界值时，再次降低所述充电电流，反复进行此操作，使所述充电电流形成阶梯状；

第三恒压充电阶段：所述充电电压上升到手机电池的额定电压时，快速降低所述充电电流，使得所述充电电压稳定在手机电池的额定电压上，进行充电。

8.根据权利要求7所述的控制充电电流的方法，其特征在于，

在第二恒流充电阶段，在检测所述第四电阻两端的电压，并计算获得充电电流值；若所述充电电流超出预先设定阈值，则降低所述充电电流。

9.根据权利要求7所述的控制充电电流的方法，其特征在于，

降低所述充电电流，通过调节电流源的大小控制第二三极管基极电流的控制集电极电流实现。

10.根据权利要求7所述的控制充电电流的方法，其特征在于，

应用于MTK平台6580，进入所述恒流阶段后，每隔1秒读取一次BATSNS电压采集寄存器的值，以获取所述电池电压的电压值，当所述电池电压的电压值连续3次大于等于预设定值，降低所述充电电流等级，所述充电电流等级共有6段。