CN109327057B - 充电电路系统及其中的温度保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电电路系统及其中的温度保护电路,所述温度保护电路设置于适配器和充电接口之间的通路中,温度保护电路包括温度保护控制电路,以及设置于适配器和充电接口之间的电源通路中的第一开关。温度保护控制电路基于充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,或基于充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,来控制所述第一开关的开关状态。与现有技术相比,本发明当充电接口温度的上升速度超过温度上升速度保护阈值时,和/或充电接口温度超过绝对温度保护阈值时,所述温度保护电路及时切断适配器和充电接口之间的电源通路,从而解除充电接口发热带来的安全隐患,延长充电接口的使用寿命。

Description

充电电路系统及其中的温度保护电路
【技术领域】
本发明涉及电路设计领域,特别涉及一种充电电路系统及其中的温度保护电路。
【背景技术】
随着智能手机为代表的便携设备中快速充电技术的发展和普及,充电功率变得越来越高,或者是提高充电电压(高通QC系列),或者提高充电电流(VIVO、USB PD等)。充电速度加快带来方便的同时,一些安全隐患也随之而来:数据线接口(或端口)发热烧毁等案例屡见不鲜。
因此,有必要提出一种改进的技术方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种充电电路系统及其中的温度保护电路,在充电接口温度过快上升时,由所述温度保护电路及时切断适配器和充电接口之间的电源通路,从而解除充电接口发热带来的安全隐患,延长充电接口的使用寿命。
根据本发明的一个方面,本发明提供一种温度保护电路,其设置于适配器和充电接口之间的通路中。所述温度保护电路包括温度保护控制电路,以及设置于适配器和充电接口之间的电源通路中的第一开关,所述温度保护控制电路基于充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,或基于充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,来控制所述第一开关的开关状态。
进一步的,当所述充电接口温度大于绝对温度保护阈值,或充电接口温度的上升速度大于温度上升速度保护阈值时,所述温度保护控制电路控制所述第一开关关断,以切断适配器和充电接口之间的电源通路;当所述充电接口温度小于绝对温度保护阈值,且充电接口温度的上升速度小于温度上升速度保护阈值时,所述温度保护控制电路控制所述第一开关导通,以连通适配器和充电接口之间的电源通路。
进一步的,所述温度保护控制电路包括温度采样模块、温度上升速度检测模块、绝对温度检测模块和驱动电路,所述温度采样模块用于采样充电接口的温度,并输出采样到的充电接口温度;所述温度上升速度检测模块用于检测充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,若充电接口温度的上升速度小于温度上升速度保护阈值,则所述温度上升速度检测模块输出第一电平信号;若充电接口温度的上升速度大于温度上升速度保护阈值,则所述温度上升速度检测模块输出第二电平信号,所述绝对温度检测模块用于检测充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,若充电接口温度小于绝对温度保护阈值,则所述绝对温度检测模块输出第一电平信号;若接口温度大于绝对温度保护阈值,则所述绝对温度检测模块输出第二电平信号,当所述驱动电路接收到所述温度上升速度检测模块输出第一电平信号,且所述绝对温度检测模块输出第一电平信号时,输出第一驱动信号给第一开关的控制端,以使得第一开关导通;当所述驱动电路接收到所述温度上升速度检测模块输出第二电平信号,或所述绝对温度检测模块输出第二电平信号时,输出第二驱动信号给第一开关的控制端,以使得第一开关关断。
进一步的,所述温度上升速度检测模块基于预设的、依次间隔增大的n个温度阈值对充电接口温度的上升速度进行分段检测,其中,每相邻的两个温度阈值之间形成一个预设温度区间,同一个预设温度区间中,温度较低的温度阈值称为起始温度阈值,温度较高的温度阈值称为结算温度阈值,在一个预设温度区间中,所述充电接口温度自起始温度阈值上升到结算温度阈值所需要的时间,称为充电接口温度在该预设温度区间的温度上升时间,当充电接口温度在任一预设温度区间的温度上升时间均大于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,所述温度上升速度检测模块输出第一电平信号;当充电接口温度在至少一个预设温度区间的温度上升时间小于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,则所述温度上升速度检测模块输出第二电平信号,其中,n为大于等于2的自然数。
进一步的,所述温度上升速度检测模块包括差额时间运算单元,所述差额时间运算单元包括(n-1)个计时器,(n-1)个计时器与n个温度阈值形成的(n-1)个预设温度区间一一对应,在一个计时器中,当充电接口温度上升到对应的预设温度区间中的起始温度阈值时,该计时器开始计时,当充电接口温度上升到对应的预设温度区间中的结算温度阈值时,该计时器结算计时,计时器的结算计时时间为充电接口温度在对应的预设温度区间的温度上升时间,当充电接口温度在任一预设温度区间的温度上升时间均大于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,所述差额时间运算单元输出第一电平信号;当充电接口温度在至少一个预设温度区间的温度上升时间小于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,则差额时间运算单元输出第二电平信号。
进一步的,每个预设温度区间的结算温度阈值与起始温度阈值的温度差均相等,每个预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值均相等。
进一步的,所述温度上升速度检测模块包括还包括n个第一比较器,且n个第一比较器与n个温度阈值一一对应,其中,每个第一比较器的第一输入端均与所述充电接口温度相连,其第二输入端分别与对应的温度阈值相连,在一个第一比较器中,当充电接口温度小于该第一比较器对应的温度阈值时,该第一比较器输出第一比较结果,当充电接口温度大于该第一比较器对应的温度阈值时,该第一比较器输出第二比较结果,同一预设温度区间中,与起始温度阈值对应的比较器和与结算温度阈值对应的比较器的输出端均与该预设温度区间对应的计时器的输入端相连,当与起始温度阈值对应的比较器的输出端输出第二比较结果时,对应的计时器开始计时;当与结算温度阈值对应的比较器的输出端输出第二比较结果时,对应的计时器结算计时。
进一步的,所述接口温度采样模块包括温敏电阻和电流源,所述温敏电阻连接于所述所述接口温度采样模块的输出端和接地端之间,所述电流源经所述接口温度采样模块的输出端向所述温敏电阻提供恒定电流,所述接口温度采样模块的输出端的电压为反映所述充电接口温度的接口温度电压,每个第一比较器的第二输入端接收反映对应的温度阈值的温度阈值电压。
进一步的,所述温度保护电路还包括第一电阻和第二电阻,基于第一电阻调节所述绝对温度保护阈值,基于第二电阻调节所述温度上升时间保护阈值。
进一步的,所述温敏电阻为负温度系数的温敏电阻,所述第一开关为MOS管。
根据本发明的另一个方面,本发明提供一种充电电路系统,其包括适配器、充电接口和温度保护电路,所述温度保护电路设置于适配器和充电接口之间的通路中。所述温度保护电路设置于适配器和充电接口之间的通路中,所述温度保护电路包括温度保护控制电路,以及设置于适配器和充电接口之间的电源通路中的第一开关,所述温度保护控制电路基于充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,或基于充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,来控制所述第一开关的开关状态。
与现有技术相比,本发明的温度保护电路设置于适配器和充电接口之间的通路中,当充电接口温度的上升速度超过温度上升速度保护阈值时,和/或充电接口温度超过绝对温度保护阈值时,所述温度保护电路及时切断适配器和充电接口之间的电源通路,从而解除充电接口发热带来的安全隐患,延长充电接口的使用寿命。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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它的附图。其中:
图1为本发明中的充电电路系统在一个实施例中的功能结构示意图;
图2为图1中的温度保护电路在一个实施例中的功能结构示意图;
图3为图2所示的温度保护电路检测到的充电接口温度随时间变化在一个实施例中的坐标示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例,也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明,本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
发明人经过大量的实验和分析发现,导致充电接口(或端口)烧毁的原因主要是:充电接口(Micro USB端口、TYPE-C端口)中由于潮湿、灰尘、杂物导致的微短路(2Ω~5Ω左右)存在于电源输入VIN端和GND端。此时,电源端的功耗全部集中于接口中,温度急剧上升导致接口烧毁。故本发明中的温度保护电路设置于适配器和充电接口之间的通路中,当充电接口温度的上升速度超过温度上升速度保护阈值时,和/或充电接口温度超过绝对温度保护阈值时,由所述温度保护电路及时切断适配器和充电接口之间的电源通路,从而解除充电接口由于出现微短路等发热情况带来的安全隐患,延长充电接口的使用寿命。
请参考图1所示,其为本发明中的充电电路系统在一个实施例中的功能结构示意图。图1所示的充电电路系统包括适配器100、温度保护电路200和充电接口300,所述温度保护电路200设置于适配器100和充电接口300之间的通路中。
请参考图2所示,其为图1中的温度保护电路在一个实施例中的功能结构示意图。所述温度保护电路200包括温度保护控制电路210,以及设置于适配器100和充电接口300之间的电源通路中的第一开关NMOS1。其中,第一开关NMOS1的两个连接端分别与所述适配器100的正极Vi和充电接口300的正极Vo相连,第一开关NMOS1的控制端与所述温度保护控制电路210的输出端相连。在图2所示的具体实施例中,所述第一开关NMOS1为NMOS晶体管,所述第一开关NMOS1的漏极和源极分别与所述适配器100的正极Vi和充电接口300的正极Vo相连,第一开关NMOS1的栅极与所述温度保护控制电路210的输出端相连。
所述温度保护控制电路210基于充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,和/或基于充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,来控制所述第一开关NMOS1的开关状态,从而控制适配器100和充电接口300之间的电源通路的开关状态。当所述充电接口温度大于绝对温度保护阈值时,和/或充电接口温度的上升速度大于温度上升速度保护阈值时,所述温度保护控制电路210控制所述第一开关NMOS1关断,以切断适配器100和充电接口300之间的电源通路;当所述充电接口温度小于绝对温度保护阈值,且充电接口温度的上升速度小于温度上升速度保护阈值时,所述温度保护控制电路132控制所述第一开关NMOS1导通,以连通适配器100和充电接口300之间的电源通路。
请继续参考图2所示,所述温度保护控制电路210包括温度采样模块(未标识)、温度上升速度检测模块212、绝对温度检测模块214和驱动电路216。
所述温度采样模块用于采样充电接口300的温度,并通过其输出端VT输出采样到的充电接口温度。
所述温度上升速度检测模块212的输入端与所述温度采样模块的输出端VT相连,其输出端与驱动电路216的一个输入端相连,所述温度上升速度检测模块212用于检测输出端VT输出的充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,若充电接口温度的上升速度小于温度上升速度保护阈值,则所述温度上升速度检测模块212输出第一电平信号;若充电接口温度的上升速度大于温度上升速度保护阈值,则所述温度上升速度检测模块212输出第二电平信号。
所述绝对温度检测模块214的输入端与所述温度采样模块的输出端VT相连,其输出端与驱动电路216的另一个输入端相连,所述绝对温度检测模块214用于检测输出端VT输出的所述充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,若充电接口温度小于绝对温度保护阈值,则所述绝对温度检测模块214输出第一电平信号;若充电接口温度大于绝对温度保护阈值,则所述绝对温度检测模块214输出第二电平信号。其中,第一电平信号和第二电平信号为同一信号的两种逻辑状态,比如,第一电平信号为高电平,第二电平信号为低电平;或第一电平信号为低电平,第二电平信号为高电平。在图2所示的具体实施例中,所述绝对温度检测模块214为比较器COMP6,比较器COMP6的第一输入端与所述温度采样模块的输出端VT相连,其第二输入端与绝对温度保护阈值相连。
所述驱动电路216的输出端与所述第一开关NMOS1的控制端相连,当所述驱动电路216接收到所述温度上升速度检测模块212输出第一电平信号,且所述绝对温度检测模块214输出第一电平信号时,输出第一驱动信号给第一开关NMOS1的控制端,以使得第一开关NMOS1导通;当所述驱动电路216接收到所述温度上升速度检测模块212输出第二电平信号,和/或所述绝对温度检测模块214输出第二电平信号时,输出第二驱动信号给第一开关NMOS1的控制端,以使得第一开关NMOS1关断。其中,第一驱动信号和第二驱动信号为同一信号的两种逻辑状态,比如,第一驱动信号为高电平,第二驱动信号为低电平;或第一驱动信号为低电平,第二驱动信号为高电平。
所述温度上升速度检测模块212基于预设的、依次间隔增大的n个温度阈值对输出端VT输出的充电接口温度的上升速度进行分段检测,其中,每相邻的两个温度阈值之间形成一个预设温度区间,同一个预设温度区间中,温度较低的温度阈值称为起始温度阈值,温度较高的温度阈值称为结算温度阈值。在一个预设温度区间中,所述充电接口温度自起始温度阈值上升到结算温度阈值所需要的时间,称为充电接口温度在该预设温度区间的温度上升时间。当输出端VT输出的充电接口温度在任一预设温度区间的温度上升时间均大于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,所述温度上升速度检测模块212输出第一电平信号;当输出端VT输出的充电接口温度在至少一个预设温度区间的温度上升时间小于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,则所述温度上升速度检测模块212输出第二电平信号,其中,n为大于等于2的自然数。
在图2所示的具体实施例中,n=5,预设的、依次间隔增大的5个温度阈值分别为40℃、50℃、60℃、70℃和80℃。其中,在40℃至50℃之间形成第一预设温度区间,在第一预设温度区间中,40℃称为起始温度阈值,50℃称为结算温度阈值;在50℃至60℃之间形成第二预设温度区间,在第二预设温度区间中,50℃称为起始温度阈值,60℃称为结算温度阈值;在60℃至70℃之间形成第三预设温度区间,在第三预设温度区间中,60℃称为起始温度阈值,70℃称为结算温度阈值;在70℃至80℃之间形成第四预设温度区间,在第四预设温度区间中,70℃称为起始温度阈值,80℃称为结算温度阈值。在图2所示的实施例中,每个预设温度区间的结算温度阈值与起始温度阈值的温度差均相等(温度差为10℃),每个预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值tSLEW均相等。
所述温度上升速度检测模块212包括差额时间运算单元2122,所述差额时间运算单元2122包括(n-1)个计时器。其中,(n-1)个计时器与n个温度阈值形成的(n-1)个预设温度区间一一对应,在一个计时器中,当输出端VT输出的充电接口温度上升到与该计时器对应的预设温度区间中的起始温度阈值时,该计时器开始计时;当输出端VT输出的充电接口温度上升到与该计时器对应的预设温度区间中的结算温度阈值时,该计时器结算计时,计时器的结算计时时间为充电接口温度在对应的预设温度区间的温度上升时间。当充电接口温度在任一预设温度区间的温度上升时间均大于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,差额时间运算单元2122输出第一电平信号;当充电接口温度在至少一个预设温度区间的温度上升时间小于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,差额时间运算单元2122输出第二电平信号。
在图2所示的具体实施例中,n=5,差额时间运算单元2122包括4个计时器,分别为计时器1、计时器2、计时器3、计时器4,计时器1记录充电接口温度在第一预设温度区间(40℃至50℃)的温度上升时间;计时器2记录充电接口温度在第二预设温度区间(50℃至60℃)的温度上升时间;计时器3记录充电接口温度在第三预设温度区间(60℃至70℃)的温度上升时间;计时器4记录充电接口温度在第四预设温度区间(70℃至80℃)的温度上升时间。
所述温度上升速度检测模块212还包括n个第一比较器,且n个第一比较器与n个温度阈值一一对应。其中,每个第一比较器的第一输入端均与输出端VT输出的所述充电接口温度相连,其第二输入端分别与对应的温度阈值相连,在一个第一比较器中,当充电接口温度小于该第一比较器对应的温度阈值时,该第一比较器输出第一比较结果,当充电接口温度大于该第一比较器对应的温度阈值时,该第一比较器输出第二比较结果。
在同一预设温度区间中,与起始温度阈值对应的比较器和与结算温度阈值对应的比较器的输出端均与该预设温度区间对应的计时器的输入端相连,当与起始温度阈值对应的比较器的输出端输出第二比较结果时,对应的计时器开始计时;当与结算温度阈值对应的比较器的输出端输出第二比较结果时,对应的计时器结算计时。其中,第一比较结果和第二比较结果为同一信号的两种逻辑状态,比如,第一比较结果为高电平,比较结果为低电平;或第一比较结果为低电平,第二比较结果为高电平。
在图2所示的具体实施例中,n=5,所述温度上升速度检测模块212包括5个第一比较器,分别为比较器COMP1、比较器COPM2、比较器COPM3、比较器COPM4和比较器COPM5。其中,比较器COMP1的一个输入端与输出端VT相连,其另一个输入端与温度阈值40℃相连,以检测所述充电接口温度是否超过温度阈值40℃;比较器COMP2的一个输入端与输出端VT相连,其另一个输入端与温度阈值50℃相连,以检测所述充电接口温度是否超过温度阈值50℃;比较器COMP3的一个输入端与输出端VT相连,其另一个输入端与温度阈值60℃相连,以检测所述充电接口温度是否超过温度阈值60℃;比较器COMP4的一个输入端与输出端VT相连,其另一个输入端与温度阈值70℃相连,以检测所述充电接口温度是否超过温度阈值70℃;比较器COMP5的一个输入端与输出端VT相连,其另一个输入端与温度阈值80℃相连,以检测所述充电接口温度是否超过温度阈值80℃。计时器1的输入端与比较器COMP1和比较器COPM2的输出端相连,计时器1基于比较器COMP1和比较器COPM2输出的比较结果进行计时,以记录充电接口温度在第一预设温度区间(40℃至50℃)的温度上升时间;计时器2的输入端与比较器COMP2和比较器COPM3的输出端相连,计时器2基于比较器COMP2和比较器COPM3输出的比较结果进行计时,以记录充电接口温度在第二预设温度区间(50℃至60℃)的温度上升时间;计时器3的输入端与比较器COMP3和比较器COPM4的输出端相连,计时器3基于比较器COMP3和比较器COPM4输出的比较结果进行计时,以记录充电接口温度在第三预设温度区间(60℃至70℃)的温度上升时间;计时器4的输入端与比较器COMP4和比较器COPM5的输出端相连,计时器4基于比较器COMP4和比较器COPM5输出的比较结果进行计时,以记录充电接口温度在第四预设温度区间(70℃至80℃)的温度上升时间。
在图1和图2所示的具体实施例中,所述接口温度采样模块包括温敏电阻R1和电流源I1(其可以为内置电流源),所述温敏电阻R1(其可以为外置温敏电阻)连接于所述接口温度采样模块的输出端VT和接地端之间,所述电流源I1经所述接口温度采样模块的输出端VT向所述温敏电阻R1提供恒定电流,所述接口温度采样模块的输出端VT的电压为反映所述充电接口温度的接口温度电压VT。在一个优选的实施例中,所述温敏电阻R1为负温度系数的温敏电阻。
在图1和图2所示的具体实施例中,每个第一比较器(比较器COMP1、比较器COPM2、比较器COPM3、比较器COPM4和比较器COPM5)的第二输入端与反映对应的温度阈值的温度阈值电压相连;所述绝对温度检测模块214(即比较器COMP6)的第二输入端与反映绝对温度保护阈值的绝对温度保护阈值电压Vb相连,基于外置电阻R3可以调节所述绝对温度保护阈值(或绝对温度保护阈值电压Vb);所述温度上升速度检测模块212与反映温度上升时间保护阈值tSLEW的温度上升时间保护阈值电压Va相连,基于外置电阻R2可以调节温度上升时间保护阈值tSLEW(或温度上升时间保护阈值电压Va)。
请参考图3所示,其为在一个实施例中,图2所示的温度保护电路检测到的充电接口温度随时间变化的坐标示意图。
以下基于图2和图3具体介绍本发明中的温度保护电路的工作过程,在该实施例中,所述温敏电阻R1为负温度系数的温敏电阻,每个预设温度区间的结算温度阈值和起始温度阈值的温度差为10℃,上升时间保护阈值为tSLEW
在充电接口温度上升的过程中,反映充电接口温度的接口温度电压VT因为温敏电阻R1的负温度特性而逐渐减小。当接口温度电压VT分别达到整数温度阈值40℃、50℃、60℃、70℃和80℃对应的温度阈值电压时,各个比较器(比较器COMP1、比较器COPM2、比较器COPM3、比较器COPM4和比较器COPM5)的输出信号将触发差额时间运算单元2122中的对应的计时器(比如,计时器1、计时器2、计时器3、计时器4)。
当接口温度电压VT低于40℃阈值时,比较器COMP1输出的比较结果启动计时器1;随着温度继续上升,接口温度电压VT低于50℃阈值时,比较器COMP2输出的比较结果结算计时器1,同时启动计时器2。如果计时器1的结算时间t1小于上升时间保护阈值tSLEW则认为接口温度上升速度过快,差额时间运算单元2122发送信号给驱动电路216,以关断第一开关NMOS1;如果计时器1的结算时间t1大于上升时间保护阈值tSLEW,则继续等待计时器2的结算时间。
每个计时器,在接口温度电压达到对应的预设温度区间的起始温度阈值时开始计时,在接口温度电压达到结算温度阈值时结算计时。这种计算方式,以10℃为温度差,以tSLEW为时间差,则温度上升斜率保护阈值(其为温度上升速度保护阈值的倒数)为tSLEW/10℃。在40℃~80℃区间里,若出现10℃的时间差tn<tSLEW时,将会触发保护机制,关断第一开关NMOS1。
与现有技术相比,本发明中的温度保护电路可以解除充电接口由于出现微短路情况导致烧毁的安全隐患。此外,本发明中的温度保护电路还具有以下特点:
由模拟电路搭建的控制系统稳定高效,实现方式简单,减小芯片成本;
本发明在触发保护后即刻切断电源通路,阻断热源,对前级适配器也没有特殊要求;
本发明中的充电电路系统及其充电接口具有低功耗,低发热,且使用寿命长。
在本发明中,“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性连接的词语,如无特别说明,则表示直接或间接的电性连接。
需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (7)

1.一种温度保护电路,其特征在于,其设置于适配器和充电接口之间的通路中,
所述温度保护电路包括温度保护控制电路,以及设置于适配器和充电接口之间的电源通路中的第一开关,
所述温度保护控制电路基于充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,或基于充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,来控制所述第一开关的开关状态,
所述温度保护控制电路包括温度采样模块、温度上升速度检测模块、绝对温度检测模块和驱动电路,
所述温度采样模块用于采样充电接口的温度,并输出采样到的充电接口温度;
所述温度上升速度检测模块用于检测充电接口温度的上升速度是否超过温度上升速度保护阈值,若充电接口温度的上升速度小于温度上升速度保护阈值,则所述温度上升速度检测模块输出第一电平信号;若充电接口温度的上升速度大于温度上升速度保护阈值,则所述温度上升速度检测模块输出第二电平信号,
所述绝对温度检测模块用于检测充电接口温度是否超过绝对温度保护阈值,若充电接口温度小于绝对温度保护阈值,则所述绝对温度检测模块输出第一电平信号;若充电接口温度大于绝对温度保护阈值,则所述绝对温度检测模块输出第二电平信号,
当所述驱动电路接收到所述温度上升速度检测模块输出第一电平信号,且所述绝对温度检测模块输出第一电平信号时,输出第一驱动信号给第一开关的控制端,以使得第一开关导通;当所述驱动电路接收到所述温度上升速度检测模块输出第二电平信号,或所述绝对温度检测模块输出第二电平信号时,输出第二驱动信号给第一开关的控制端,以使得第一开关关断,
所述温度上升速度检测模块基于预设的、依次间隔的增大的n个温度阈值对充电接口温度的上升速度进行分段检测,其中,每相邻的两个温度阈值之间形成一个预设温度区间,同一个预设温度区间中,温度较低的温度阈值称为起始温度阈值,温度较高的温度阈值称为结算温度阈值,每个预设温度区间的结算温度阈值与起始温度阈值的温度差均相等,
在一个预设温度区间中,所述充电接口温度自起始温度阈值上升到结算温度阈值所需要的时间,称为充电接口温度在该预设温度区间的温度上升时间,
当充电接口温度在任一预设温度区间的温度上升时间均大于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,所述温度上升速度检测模块输出第一电平信号;当充电接口温度在至少一个预设温度区间的温度上升时间小于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,则所述温度上升速度检测模块输出第二电平信号,
其中,n为大于2的自然数,
所述温度上升速度检测模块包括差额时间运算单元,所述差额时间运算单元包括(n-1)个计时器,(n-1)个计时器与n个温度阈值形成的(n-1)个预设温度区间一一对应,
在一个计时器中,当充电接口温度上升到对应的预设温度区间中的起始温度阈值时,该计时器开始计时,当充电接口温度上升到对应的预设温度区间中的结算温度阈值时,该计时器结算计时,计时器的结算计时时间为充电接口温度在对应的预设温度区间的温度上升时间,
当充电接口温度在任一预设温度区间的温度上升时间均大于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,所述差额时间运算单元输出第一电平信号;当充电接口温度在至少一个预设温度区间的温度上升时间小于所述预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值时,则差额时间运算单元输出第二电平信号,
所述温度上升速度检测模块包括还包括n个第一比较器,且n个第一比较器与n个温度阈值一一对应,
其中,每个第一比较器的第一输入端均与所述充电接口温度相连,其第二输入端分别与对应的温度阈值相连,在一个第一比较器中,当充电接口温度小于该第一比较器对应的温度阈值时,该第一比较器输出第一比较结果,当充电接口温度大于该第一比较器对应的温度阈值时,该第一比较器输出第二比较结果,
同一预设温度区间中,与起始温度阈值对应的比较器和与结算温度阈值对应的比较器的输出端均与该预设温度区间对应的计时器的输入端相连,当与起始温度阈值对应的比较器的输出端输出第二比较结果时,对应的计时器开始计时;当与结算温度阈值对应的比较器的输出端输出第二比较结果时,对应的计时器结算计时。
2.根据权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,
当所述充电接口温度大于绝对温度保护阈值,或充电接口温度的上升速度大于温度上升速度保护阈值时,所述温度保护控制电路控制所述第一开关关断,以切断适配器和充电接口之间的电源通路;
当所述充电接口温度小于绝对温度保护阈值,且充电接口温度的上升速度小于温度上升速度保护阈值时,所述温度保护控制电路控制所述第一开关导通,以连通适配器和充电接口之间的电源通路。
3.根据权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,
每个预设温度区间对应的温度上升时间保护阈值均相等。
4.根据权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,
所述温度采样模块包括温敏电阻和电流源,所述温敏电阻连接于所述温度采样模块的输出端和接地端之间,所述电流源经所述温度采样模块的输出端向所述温敏电阻提供恒定电流,所述温度采样模块的输出端的电压为反映所述充电接口温度的接口温度电压,
每个第一比较器的第二输入端接收反映对应的温度阈值的温度阈值电压。
5.根据权利要求1所述的温度保护电路,其特征在于,
其还包括第一电阻和第二电阻,
基于第一电阻调节所述绝对温度保护阈值,
基于第二电阻调节所述温度上升时间保护阈值。
6.根据权利要求4所述的温度保护电路,其特征在于,
所述温敏电阻为负温度系数的温敏电阻,
所述第一开关为MOS管。
7.一种充电电路系统,其特征在于,其包括适配器、充电接口和如权利要求1-6任一所述的温度保护电路,所述温度保护电路设置于适配器和充电接口之间的通路中。
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