CN110445216B - 一种充电芯片 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种充电芯片中，供电模块的输入端电连接在第一晶体管和第二晶体管的公共端，使得所述供电模块的输入端和充电芯片的输入端之间有第一晶体管，不用直接与充电芯片的输入端电连接，因此，当充电芯片的输入端输入的信号包括正向高压脉冲信号时，该正向高压脉冲信号会先经过第一晶体管，再达到供电模块的输入端，从而利用第一晶体管对充电芯片输入端输入的电压信号进行分压，减小施加到供电模块上的电压，以使得供电模块不仅具有更小的面积，还可以具有更大的正向耐压能力，从而使得充电芯片在供电模块具有相同的耐压能力的情况下，使得该充电芯片在满足相同的耐压需求时，其面积更小，成本更低。

Description

一种充电芯片

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种充电芯片。

背景技术

随着电子技术的发展，便携式电子产品的功能越来越复杂，其样式越来越轻便，这就要求电子产品的锂电池充电和/或系统供电方案，在满足锂电池充电或系统供电的供电电流和供电电压精度的前提下，最大程度地减少外围元器件，因此，电子产品的充电芯片也越来越小型化，以适应便携式电子产品轻薄化的发展需求。然而，现有的便携式电子产品的充电芯片的耐压能力较差，使得充电芯片容易被损坏。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种充电芯片，以提高充电芯片的耐压能力。

为解决上述问题，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种充电芯片，应用于电子设备，所述充电芯片包括：

供电模块，充电控制模块、第一晶体管和第二晶体管；

所述第一晶体管和所述第二晶体管串联，所述第一晶体管的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第一端电连接，所述第二晶体管的第二端与所述充电芯片的第一输出端电连接；

所述充电控制模块与所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端电连接，用于控制所述第一晶体管和所述第二晶体管的工作状态；

所述供电模块的输入端与所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端电连接，所述供电模块的控制端与所述充电芯片的输入端电连接，输出端与所述充电控制模块电连接，为所述充电控制模块提供工作电压。

可选的，所述第一晶体管中具有沿所述第一晶体管的第一端至所述第一晶体管的第二端导通的第一二极管；

所述第二晶体管中具有沿所述第二晶体管的第二端至所述第二晶体管的第一端导通的第二二极管。

可选的，所述供电模块包括：第三晶体管；所述第三晶体管的第一端与所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端电连接，所述第三晶体管的控制端与所述充电芯片的输入端电连接；所述第三晶体管的第二端作为所述供电模块的输出端；所述第三晶体管中具有沿所述第三晶体管的第二端至所述第三晶体管的第一端导通的第二二极管。

可选的，所述第三晶体管的耐压能力与所述第二晶体管的耐压能力相同。

可选的，所述供电模块还包括：

第一保护元件，所述第一保护元件包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻位于充电芯片的输入端与所述第三晶体管的控制端之间，所述第一电阻的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，第二端与所述第三晶体管的控制端电连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻和所述第三晶体管的公共端电连接，第二端接地。

可选的，所述供电模块还包括：

第一保护元件，所述第一保护元件包括串联的第一电阻和稳压二极管，所述第一电阻位于充电芯片的输入端与所述第三晶体管的控制端之间，所述第一电阻的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，第二端与所述第三晶体管的控制端电连接；所述稳压二极管的第一端与所述第一电阻和所述第三晶体管的公共端电连接，第二端接地。

可选的，所述供电模块还包括：

第二保护元件，所述第二保护元件包括第三电阻和第一电容，所述第三电阻位于所述第一电阻的第二端与所述第三晶体管的控制端之间，所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，第二端与所述第三晶体管的控制端电连接，所述第一电容的第一端与所述第三电阻和所述第三晶体管的公共端电连接，第二端接地。

可选的，所述供电模块还包括：第三保护元件，所述第三保护元件包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第三晶体管的第二端电连接，第二端接地。

可选的，还包括：

第四晶体管，所述第四晶体管的控制端与所述充电控制模块电连接，所述第四晶体管的第一端与所述第二晶体管的第二端电连接，所述第四晶体管的第二端为所述充电芯片的第二输出端，与所述电子设备的电池电连接，用于在所述充电控制模块的控制下，将所述第二晶体管第二端输出的电流传输给所述电池，给电池供电。

可选的，还包括：静电保护元件，所述静电保护元件包括二极管，所述二极管的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，第二端接地。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本申请实施例所提供的充电芯片中，所述供电模块的输入端电连接在所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端，使得所述供电模块的输入端和充电芯片的输入端之间有第一晶体管，不用直接与所述充电芯片的输入端电连接，因此，当所述充电芯片的输入端输入的信号包括正向高压脉冲信号时，该正向高压脉冲信号会先经过第一晶体管，再达到所述供电模块的输入端，从而可以利用所述第一晶体管对所述充电芯片输入端VBUS输入的电压信号进行分压，减小施加到所述供电模块上的电压，以使得所述供电模块不仅具有更小的面积，还可以具有更大的正向耐压能力，从而使得本申请实施例所提供的充电芯片在所述供电模块具有相同的耐压能力的情况下，所述供电模块具有更小的面积和更低的成本，进而使得所述充电芯片在满足相同的耐压需求时，其面积更小，成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术所提供的一种充电芯片的电路结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种充电芯片的电路结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的另一种充电芯片的电路结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的再一种充电芯片的电路结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的又一种充电芯片的电路结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的另一种充电芯片的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如图1所示，现有技术中的充电芯片1包括：

供电模块10，充电控制模块20、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2；

所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2串联，所述第一晶体管Q1的第一端与所述充电芯片1的输入端VBUS电连接，所述第一晶体管Q1的第二端与所述第二晶体管Q2的第一端电连接，所述第二晶体管Q2的第二端为所述充电芯片的第一输出端OUT1，为电子设备中的组成元件提供驱动信号；

所述充电控制模块20与所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的控制端电连接，用于控制所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的工作状态；

所述供电模块10的输入端与所述充电芯片1的输入端电连接，控制端也与所述充电芯片1的输入端VBUS电连接，输出端VDD与所述充电控制模块20电连接，为所述充电控制模块20提供工作电压。

发明人研究发现，上述充电芯片中供电模块的耐压能力较差，容易先与所述第一晶体管和所述第二晶体管发生损坏，导致所述充电芯片的耐压能力较差。具体的，上述充电芯片在实际使用中，所述供电模块的输入端直接与所述充电芯片的输入端VBUS电连接，而充电芯片的输入端VBUS是手机等便携式电子设备的USB端口，其通常直接与适配器连接，所述适配器的输出端经常会受到由电网扰动、雷击、人为瞬间插拔等因素产生的高压脉冲的影响，这种高压脉冲瞬间能量很大，其峰值电压通常能达到30V以上，如此高的电压会通过所述充电芯片的输入端直接作用在供电模块的输入端上，导致供电模块内部的元器件被击穿，造成所述供电模块发生损坏。

发明人进一步研究发现，可以通过提高供电模块中的元器件的耐压能力，增加所述供电模块的耐压能力，降低所述充电芯片的输入端VBUS输入正向高压脉冲信号时，所述供电模块被击穿的概率。但是，具有较大耐压能力的元器件的面积也相应较大，成本相应较高，从而使得采用具有较大耐压能力的元器件形成所述供电模块，会使得所述供电模块的面积较大，成本较高，不利于所述充电芯片的小型化发展和成本的降低。

另外，上述充电芯片的输入端VBUS到供电模块的输出端VDD的通路无法隔离负向电压信号，当充电芯片的输入端VBUS输入的信号输入负向电压信号时，会导致供电模块内的晶体管反向流过较大的电流，即供电模块的输出端VDD到充电芯片的输入端VBUS通过所述晶体管中寄生的体二极管流过较大的电流，且所述负向电压信号的电压绝对值越大，所述晶体管中寄生的体二极管流过电流越大，从而导致供电模块晶体管发生损坏，进一步降低了所述供电模块的耐压能力，增加了所述供电模块发生损坏的概率，进而增加了所述充电芯片的发生损坏的概率。

需要说明的是，所述供电模块内的晶体管发生损坏后，所述供电模块输出端的信号不再受所述供电模块内的晶体管控制，会使得所述供电模块输出端输出的电压不受控制，从而使得所述充电芯片内部受所述供电模块输出端的信号控制的组成元件(如充电控制模块)的工作状态无法控制，导致所述充电芯片工作异常，如所述第一晶体管和第二晶体管的工作发生紊乱，甚至被击穿发生损坏。

基于上述研究的基础上，本申请实施例提供了一种充电芯片，应用于电子设备，如图2所示，该充电芯片2包括：

供电模块100，充电控制模块200、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2；

所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2串联，所述第一晶体管Q1的第一端与所述充电芯片2的输入端VBUS电连接，所述第一晶体管Q1的第二端与所述第二晶体管Q2的第一端电连接，所述第二晶体管Q2的第二端与所述充电芯片2的第一输出端OUT1电连接；

所述充电控制模块200与所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的控制端电连接，用于控制所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的工作状态；可选的，所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的工作状态包括导通状态和截止状态；

所述供电模块100的输入端与所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的公共端MID电连接，所述供电模块100的控制端与所述充电芯片2的输入端VBUS电连接，输出端VDD与所述充电控制模块200电连接，为所述充电控制模块200提供工作电压。可选的，如果充电芯片2还包括其他组成结构，所述供电模块100还可以为所述充电芯片2中的其他组成结构提供工作电压，本申请对此不作限定，具体视充电芯片2的组成结构而定。

需要说明的是，所述充电芯片的输入端VBUS用于与外界电源电连接，所述充电芯片的第一输出端OUT1用于与所述电子设备的预设元件电连接，为所述电子设备的预设元件提供工作电压，具体来说，当所述充电芯片的输入端电连接外界电源时，所述充电控制模块控制所述第一晶体管和所述第二晶体管处于导通状态，将所述充电芯片输入端输入的驱动信号提供给所述电子设备的预设元件，为所述电子设备的预设元件提供工作电压；其中，所述预设元件包括所述电子设备的处理器和/或实现所述电子设备的各功能的元件，如当所述电子设备为手机时，所述预设元件可以为所述电子设备的处理器、麦克风、摄像头等，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

由上可知，本申请上述实施例所提供的充电芯片中，由于所述供电模块的输入端电连接在所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端，使得所述供电模块的输入端和充电芯片的输入端VBUS之间有第一晶体管，不用直接与所述充电芯片的输入端电连接，因此，当所述充电芯片的输入端输入的信号包括正向高压脉冲信号时，该正向高压脉冲信号会先经过第一晶体管，再达到所述供电模块的输入端，从而可以利用所述第一晶体管对所述充电芯片输入端VBUS输入的电压信号进行分压，减小施加到所述供电模块上的电压，以使得所述供电模块不仅具有更小的面积，还可以具有更大的正向耐压能力。

由此可见，与现有技术中的充电芯片相比，本申请实施例所提供的充电芯片在所述供电模块具有相同的耐压能力的情况下，所述供电模块具有更小的面积和更低的成本，从而使得所述充电芯片在满足相同的耐压需求时，所占面积更小，成本更低。

具体的，在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一晶体管和所述第二晶体管的功率相同，在本申请的其他实施例中，所述第一晶体管和所述第二晶体管的功率也可以不相同，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。需要说明的是，所述第一晶体管和所述第二晶体管的功率越大，所述第一晶体管和所述第二晶体管的耐压能力越强，相应的，所述充电芯片的耐压能力也越强，故在本申请的一个可选实施例中，为了提升充电芯片的耐压能力，所述第一晶体管和第二晶体管均为中功率晶体管，或为了进一步提升充电芯片的耐压能力，所述第一晶体管和第二晶体管均为大功率晶体管，具体视所述充电芯片的耐压需求而定。

可选的，在本申请实施例中，所述第一晶体管和所述第二晶体管的类型可以相同，也可以不相同，具体的，在本申请的一个实施例中，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为NMOS管，在本申请的另一个实施例中，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为PMOS管，在本申请的其他实施例中，所述第一晶体管为NMOS管，所述第二晶体管为PMOS管，或所述第一晶体管为PMOS管，所述第二晶体管为NMOS管，本申请对此并不做限定，下面以所述第一晶体管和所述第二晶体管均为NMOS管为例，对本申请实施例所提供的充电芯片进行描述。

具体的，继续如图2所示，在本申请上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第一晶体管Q1具有沿所述第一晶体管Q1的第一端至所述第一晶体管Q1的第二端导通的第一二极管；

所述第二晶体管Q2中具有沿所述第二晶体管Q2的第二端至所述第二晶体管Q2的第一端导通的第二二极管。

可选的，在本申请实施例中，所述第一二极管为体二极管，即为所述第一晶体管内寄生的二极管，所述第二二极管为体二极管，即为所述第二晶体管内寄生的二极管，但本申请对此并不做限定，只要所述第一晶体管可以隔离所述充电芯片的输入端输入的第一预设信号，所述第二晶体管可以隔离所述充电芯片的输入端输入的第二预设信号即可。

由上可知，本申请实施例所提供的充电芯片在使用时，所述第一晶体管Q1具有沿所述第一晶体管Q1的第一端至所述第一晶体管Q1的第二端导通的第一二极管，即所述第一二极管只能通过正向电压信号，无法通过负向电压信号，当所述充电芯片的输入端输入的信号包括第一预设信号(即负向电压信号)时，所述充电控制模块控制所述第一晶体管处于截止状态，利用第一晶体管的体二极管，阻止负向电压信号传导至第一晶体管和第二晶体管的公共端，从而使得供电模块在充电芯片输入包括负向电压信号时得到保护，即本申请实施例所提供的充电芯片，在所述充电芯片的输入端输入的信号包括第一预设信号(即负向电压信号)时，使得所述第一晶体管可以完全将所述充电芯片的输入端和所述第一晶体管的第二端隔离，进而将所述充电芯片的输入端与所述供电模块的输入端完全隔离，以防止所述充电芯片的输入端输入的负向电压信号施加到所述供电模块上，导致所述供电模块发生损坏，降低所述供电模块发生损坏的概率，最终降低所述充电芯片发生损坏的概率。又由于本申请实施例所提供的充电芯片，只需利用第一晶体管的体二极管，即可阻止负向电压信号传导至所述供电模块的输入端，而无需再在供电模块上设置阻止负向电压信号传导至供电模块的输入端的其他晶体管，进一步使得供电模块在具有相同的耐压能力的情况下，其面积更小，同时使得包括该供电模块的充电芯片在满足相同的耐压需求时，该充电芯片的面积更小，成本更低。可选的，所述负向电压信号包括负向浪涌电压，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

而且，所述第一晶体管将所述充电芯片的输入端和所述第一晶体管的第二端隔离，还可以将所述充电芯片的输入端与所述充电芯片的第一输出端隔离，以防止所述充电芯片的输入端输入的负向电压信号经所述充电芯片的第一输出端输出给所述电子设备的预设元件，导致所述预设元件损坏。

另外，本申请实施例所提供的充电芯片中，所述第二晶体管Q2中具有沿所述第二晶体管Q2的第二端至所述第二晶体管Q2的第一端导通的第二二极管，即所述第二二极管只能通过负向电压信号，不能通过正向电压信号，当所述充电芯片的输入端输入的信号包括第二预设信号(如正向高压脉冲信号)时，所述充电控制模块控制所述第二晶体管处于截止状态，从而利用所述第二晶体管将所述第二晶体管的第一端与所述充电芯片的第一输出端完全隔离，进而将所述充电芯片的输入端与所述充电芯片的第一输出端完全隔离，以防止所述充电芯片的输入端输入的第二预设信号经所述充电芯片的第一输出端输出给所述电子设备的预设元件，导致所述预设元件发生损坏。

需要说的是，在本申请实施例中，所述第二预设信号的电压高于所述第一晶体管和所述第二晶体管正常工作时的正向电压之和，且不高于所述第一晶体管和所述第二晶体管能够忍耐的最高电压(即击穿电压)之和。可选的，所述第二预设信号包括正向高压浪涌脉冲信号和/或正向高压静电脉冲信号，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在本申请上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图3所示，所述供电模块100包括：第三晶体管Q3；所述第三晶体管Q3的第一端与所述第一晶体管Q1和所述第二晶体管Q2的公共端MID电连接，所述第三晶体管Q3的控制端与所述充电芯片的输入端VBUS电连接；所述第三晶体管Q3的第二端作为所述供电模块100的输出端VDD；所述第三晶体管Q3中具有沿所述第三晶体管Q3的第二端至所述第三晶体管Q3的第一端导通的第三二极管，即所述第三二极管只能通过负向电压信号，不能通过正向电压信号，从而在所述充电芯片工作时，如果所述充电芯片的输入端输入的信号包括第三预设信号，则控制所述第三晶体管处于截止状态，利用所述第三晶体管将所述第三晶体管的第一端与所述第三晶体管的第二端隔离，即将所述供电模块的输入端与所述供电模块的输出端隔离，以防止所述充电芯片的输入端输入的第三预设信号经所述供电模块的输出端输出给所述充电芯片的内部组成元件(如所述充电控制模块)，导致所述充电芯片发生损坏。可选的，所述第三二极管为体二极管。

需要说的是，在本申请实施例中，所述第三预设信号的电压高于所述第一晶体管和所述第三晶体管正常工作时的正向电压之和，且不高于所述第一晶体管和所述第三晶体管能够忍耐的最高电压(即击穿电压)之和。可选的，所述第三预设信号包括正向高压浪涌脉冲信号和/或正向高压静电脉冲信号，但本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

由上可知，本申请实施例所提供的充电芯片中，所述充电芯片的输入端VBUS到供电模块VDD的通路经过第一晶体管和第三晶体管这两级功率管，所述充电芯片的输入端VBUS到充电芯片的第一输出端的通路经过第一晶体管和第二晶体管这两级功率管，故在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述第三晶体管的耐压能力与所述第二晶体管的耐压能力相同，以使得所述充电芯片的输入端VBUS到供电模块VDD的通路与所述充电芯片的输入端VBUS到充电芯片的第一输出端的通路具有相同的耐压能力，当所述充电芯片的输入端输入正向高压脉冲信号时，所述供电模块或所述第二晶体管不会单独成为所述充电芯片的耐压薄弱点，降低所述充电芯片因所述供电模块或所述第二晶体管发生损害的概率。但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述第三晶体管的耐压能力也可以稍高于或稍低于所述第二晶体管的耐压能力，具体视情况而定。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述第三晶体管的功率越大，相应的，所述第三晶体管的耐压能力越强，所述供电模块的耐压能力越强，所述充电芯片的耐压能力也越强，故在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，为了进一步提升充电芯片的耐压能力，所述第三晶体管为中功率晶体管，或为了更进一步提升充电芯片的耐压能力，所述第三晶体管为大功率晶体管。

可选的，在本申请实施例中，所述第三晶体管和所述第二晶体管的类型可以相同，也可以不相同，具体的，在本申请的一个实施例中，所述第三晶体管和所述第二晶体管均为NMOS管，在本申请的其他实施例中，所述第一晶体管为PMOS管，所述第二晶体管为NMOS管，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

综上可知，本申请实施例所提供的充电芯片，在所述充电芯片的输入端输入正向高压信号时，可以利用所述第三晶体管隔离所述供电模块的输入端和所述供电模块的输出端，降低所述充电芯片的输入端输入正向高压信号时，所述供电模块以及包括所述供电模块的充电芯片发生损坏的概率；在所述充电芯片的输入端输入负向电压信号时，可以利用所述第一晶体管隔离所述充电芯片的输入端与所述供电模块的输入端，降低所述充电芯片的输入端输入负向电压信号时，所述供电模块以及包括所述供电模块的充电芯片发生损坏的概率。

由此可见，本申请实施例所提供的充电芯片，在所述充电芯片的输入端输入正向高压信号或负向电压信号时，均具有更好的可靠性。

需要说明的是，当所述供电模块中所述第三晶体管的控制端直接与所述充电芯片的输入端电连接时，如果所述充电芯片的输入端输入的电压较高，所述第三晶体管会因其控制端输入的电压过高而发生损坏，故在上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述供电模块100还包括：

第一保护元件，所述第一保护元件包括串联的第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1位于充电芯片2的输入端VBUS与所述第三晶体管Q3的控制端之间，所述第一电阻R1的第一端与所述充电芯片2的输入端VBUS电连接，第二端与所述第三晶体管Q3的控制端电连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1和所述第三晶体管Q3的公共端电连接，第二端接地，以通过所述第一电阻和所述第二电阻组成的分压电路，降低所述充电芯片输入端输入的电压信号施加到所述第三晶体管控制端的电压信号值，降低所述第三晶体管因其控制端输入的电压过高而发生损坏的概率。

在本申请的另一个实施例中，如图5所示，所述供电模块100还包括：

第一保护元件，所述第一保护元件包括串联的第一电阻R1和稳压二极管(即齐纳二极管DZN)，所述第一电阻R1位于充电芯片2的输入端VBUS与所述第三晶体管Q3的控制端之间，所述第一电阻R1的第一端与所述充电芯片2的输入端VBUS电连接，第二端与所述第三晶体管Q3的控制端电连接；所述稳压二极管的第一端与所述第一电阻R1和所述第三晶体管Q3的公共端电连接，第二端接地，以通过所述第一电阻和所述稳压二极管组成的稳压电路，将所述第三晶体管的控制端的电压稳定在一定的电压范围内，降低所述第三晶体管因其控制端输入的电压过高而发生损坏的概率。可选的，所述稳压二极管为齐纳二极管DZN。

具体的，上述充电芯片的工作过程中，当所述充电芯片的输入端VBUS端输入的电压小于第一预设值A时，所述第三晶体管的控制端的电压随所述充电芯片的输入端VBUS电压的变化而变化，则供电模块的输出端VDD的电压＝所述充电芯片的输入端VBUS的电压－第三晶体管的第一端和控制端的电压差VGSQ3；当所述充电芯片的输入端VBUS输入的电压大于或等于第一预设值A时，齐纳二极管DZN将第三晶体管的控制端的电压箝位在第一预设值A，则第三晶体管的控制端的电压为第一预设值A，则供电模块的输出端VDD的电压＝第一预设值A－第三晶体管的第一端和控制端的电压差VGSQ3。其中，所述第一预设值A为齐纳二极管导通的阈值电压，可选的，在本申请的一个实施例中，所述第一预设值A为5V或5.5V，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述第一预设值A可以为其他任意值，具体视情况而定。

需要说明的是，在上述实施例中，当所述充电芯片的输入端VBUS输入的电压大于或等于第一预设值A时，齐纳二极管DZN将第三晶体管的控制端的电压箝位在第一预设值A需要一定的反应时间，如果充电芯片的输入端VBUS端出现瞬时高压脉冲信号，所述齐纳二极管DZN可能来不及将第三晶体管的控制端的电压箝位在第一预设值A，所述第三晶体管同样会因其控制端的输入电压过高而发生损坏。

针对上述问题，在本申请上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图6所示，所述供电模块100还包括：第二保护元件，所述第二保护元件包括第三电阻R3和第一电容C1，所述第三电阻R3位于所述第一电阻R1的第二端与所述第三晶体管Q3的控制端之间，所述第三电阻R3的第一端与所述第一电阻R1的第二端电连接，第二端与所述第三晶体管Q3的控制端电连接，所述第一电容C1的第一端与所述第三电阻R3和所述第三晶体管Q3的公共端电连接，第二端接地，以使得所述第三电阻R3和第一电容C1构成滤波网络，对所述充电芯片的输入端经所述第一电阻第二端传输到所述第三晶体管控制端的信号进行过滤，防止所述充电芯片2的输入端VBUS的高压脉冲信号导致所述第三晶体管发生损坏，进一步降低所述供电模块及包括所述供电模块的充电芯片发生损坏的概率。

继续如图6所示，在本申请上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述供电模块100还包括：第三保护元件，所述第三保护元件包括第二电容C2，所述第二电容C2的第一端与所述第三晶体管Q3的第二端电连接，第二端接地，以利用所述第二电容C2稳定第三晶体管的输出端VDD的输出信号。

需要说明的是，虽然本申请实施例中，所述第二电容设置在所述供电模块内部，但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，所述第二电容还可以设置在所述供电模块的外部或所述充电芯片的外部，以使得所述第二电容可以采用更大的电容值，具有更好的滤波效果，具体视情况而定。

随着电子技术的发展，人们对电子设备的便携性要求越来越高，故越来越多的电子设备内设置有电池，当所述充电芯片应用的电子设备具有电池时，在本申请上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，继续如图6所示，所述充电芯片2还包括：第四晶体管Q4，所述第四晶体管Q4的控制端与所述充电控制模块200电连接，所述第四晶体管Q4的第一端与所述第二晶体管Q2的第二端电连接，所述第四晶体管Q4的第二端为所述充电芯片2的第二输出端OUT2，与所述电子设备的电池3电连接，用于在所述充电控制模块200的控制下，将所述第二晶体管Q2第二端输出的电流传输给所述电池3，给电池3供电。

具体的，当所述充电芯片2处在充电模式，对所述电池3充电时，所述第四晶体管Q4在所述充电控制模块200的控制下处于正向导通状态，将所述第二晶体管Q2第二端输出的电流传输至与VBAT端电连接的电池3，给电池3供电；当所述充电芯片2对所述电池3充电结束时，所述充电控制模块200控制所述第四晶体管Q4处于截止状态；当撤掉所述充电芯片2输入端电连接的外部电源时，所述第四晶体管Q4在所述充电控制模块200的控制下处于反向导通状态，给与所述充电芯片2的第一输出端电连接的所述电子设备的预设元件供电。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述第四晶体管可以为NMOS管，也可以为PMOS管，本申请对此并不做限定，具体视情况而定。

在本申请上述任一实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述充电芯片还包括：静电保护元件，所述静电保护元件包括二极管D_ESD，所述二极管D_ESD的第一端与所述充电芯片2的输入端VBUS电连接，第二端接地，以对所述充电芯片2的输入端VBUS起到静电保护。

综上，本申请实施例所提供的充电芯片中，所述供电模块的输入端电连接在所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端，使得所述供电模块的输入端和充电芯片的输入端之间有第一晶体管，不用直接与所述充电芯片的输入端电连接，因此，当所述充电芯片的输入端输入的信号包括正向高压脉冲信号时，该正向高压脉冲信号会先经过第一晶体管，再达到所述供电模块的输入端，从而可以利用所述第一晶体管对所述充电芯片输入端VBUS输入的电压信号进行分压，减小施加到所述供电模块上的电压，以使得所述供电模块不仅具有更小的面积，还可以具有更大的正向耐压能力，从而使得本申请实施例所提供的充电芯片在所述供电模块具有相同的耐压能力的情况下，所述供电模块具有更小的面积和更低的成本，进而使得所述充电芯片在满足相同的耐压需求时，该充电芯片的面积更小，成本更低。

另外，本申请实施例所提供的充电芯片，在所述充电芯片的输入端输入正向高压信号时，可以利用所述第三晶体管隔离所述供电模块的输入端和所述供电模块的输出端，降低所述充电芯片的输入端输入正向高压信号时，所述供电模块以及包括所述供电模块的充电芯片发生损坏的概率；在所述充电芯片的输入端输入负向电压信号时，可以利用所述第一晶体管隔离所述充电芯片的输入端与所述供电模块的输入端，降低所述充电芯片的输入端输入负向电压信号时，所述供电模块以及包括所述供电模块的充电芯片发生损坏的概率，从而使得本申请实施例所提供的充电芯片具有更大的正向耐压能力和负向耐压能力，即在所述充电芯片的输入端输入正向高压信号或负向电压信号时，均具有更好的可靠性。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种充电芯片，应用于电子设备，其特征在于，所述充电芯片包括：

供电模块，充电控制模块、第一晶体管和第二晶体管；

所述第一晶体管和所述第二晶体管串联，所述第一晶体管的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第一端电连接，所述第二晶体管的第二端与所述充电芯片的第一输出端电连接；

所述充电控制模块与所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端电连接，用于控制所述第一晶体管和所述第二晶体管的工作状态；

所述供电模块的输入端与所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端电连接，以当所述充电芯片的输入端输入的信号包括正向高压脉冲信号时，利用所述第一晶体管对所述充电芯片输入端输入的电压信号进行分压，减小施加到所述供电模块上的电压，所述供电模块的控制端与所述充电芯片的输入端电连接，输出端与所述充电控制模块电连接，为所述充电控制模块提供工作电压；

其中，所述供电模块包括：第三晶体管；所述第三晶体管的第一端与所述第一晶体管和所述第二晶体管的公共端电连接，所述第三晶体管的控制端与所述充电芯片的输入端电连接；所述第三晶体管的第二端作为所述供电模块的输出端；所述第三晶体管中具有沿所述第三晶体管的第二端至所述第三晶体管的第一端导通的第二二极管。

2.根据权利要求1所述的充电芯片，其特征在于，所述第一晶体管中具有沿所述第一晶体管的第一端至所述第一晶体管的第二端导通的第一二极管；

所述第二晶体管中具有沿所述第二晶体管的第二端至所述第二晶体管的第一端导通的第二二极管。

3.如权利要求2所述的充电芯片，其特征在于，所述第三晶体管的耐压能力与所述第二晶体管的耐压能力相同。

4.如权利要求2所述的充电芯片，其特征在于，所述供电模块还包括：

第一保护元件，所述第一保护元件包括串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻位于充电芯片的输入端与所述第三晶体管的控制端之间，所述第一电阻的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，第二端与所述第三晶体管的控制端电连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻和所述第三晶体管的公共端电连接，第二端接地。

5.如权利要求2所述的充电芯片，其特征在于，所述供电模块还包括：

第一保护元件，所述第一保护元件包括串联的第一电阻和稳压二极管，所述第一电阻位于充电芯片的输入端与所述第三晶体管的控制端之间，所述第一电阻的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，第二端与所述第三晶体管的控制端电连接；所述稳压二极管的第一端与所述第一电阻和所述第三晶体管的公共端电连接，第二端接地。

6.如权利要求4或5所述的充电芯片，其特征在于，所述供电模块还包括：

第二保护元件，所述第二保护元件包括第三电阻和第一电容，所述第三电阻位于所述第一电阻的第二端与所述第三晶体管的控制端之间，所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端电连接，第二端与所述第三晶体管的控制端电连接，所述第一电容的第一端与所述第三电阻和所述第三晶体管的公共端电连接，第二端接地。

7.如权利要求6所述的充电芯片，其特征在于，所述供电模块还包括：第三保护元件，所述第三保护元件包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第三晶体管的第二端电连接，第二端接地。

8.如权利要求7所述的充电芯片，其特征在于，还包括：

第四晶体管，所述第四晶体管的控制端与所述充电控制模块电连接，所述第四晶体管的第一端与所述第二晶体管的第二端电连接，所述第四晶体管的第二端为所述充电芯片的第二输出端，与所述电子设备的电池电连接，用于在所述充电控制模块的控制下，将所述第二晶体管第二端输出的电流传输给所述电池，给电池供电。

9.如权利要求8所述的充电芯片，其特征在于，还包括：静电保护元件，所述静电保护元件包括二极管，所述二极管的第一端与所述充电芯片的输入端电连接，第二端接地。

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