CN114792997A - 一种充电电路及适配器 - Google Patents

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Abstract

一种充电电路，包括第一接口、控制单元、负载开关及充电单元，其中：第一接口，用于接入外部电源；充电单元，用于接入外部负载，外部电源通过充电单元给外部负载充电；控制单元，电连接于第一接口、负载开关及充电单元，用于当外部电源启动时，输出第一控制信号，当外部电源停止给外部负载充电时，输出第二控制信号；负载开关，电连接于第一接口、控制单元及充电单元，当接收到第一控制信号时，负载开关导通，外部电源给外部负载充电；当接收到第二控制信号时，负载开关断开，防止电压通过充电单元回灌至第一接口，从而克服现有技术中当外部电源关闭时，输出电压会通过充电单元回灌到输入端的缺陷。

Description

一种充电电路及适配器
技术领域
本发明涉及充电技术，尤其涉及一种充电电路及适配器。
背景技术
利用充电接口，如USB Type-A接口对超级电容或电池充电因为超级电容/电池其极低的内阻特性,在充电接口输入的电源关闭时,输出电压会一持续存在。但是,通常充电IC没有阻隔反向电压的功能,因此在电源关闭时,输出电压会通过充电IC回灌到输入端,造成输入系统行为误动作。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种充电电路，能够实现防止输出电压会通过充电IC回灌到输入端,造成输入系统行为误动作。
本发明一实施方式提供的充电电路，其特征在于，包括第一接口、控制单元、负载开关及充电单元，其中：
所述第一接口，用于接入外部电源；
所述充电单元，用于接入外部负载，所述外部电源通过所述充电单元给所述外部负载充电；
所述控制单元，电连接于所述第一接口、所述负载开关及所述充电单元，用于当所述外部电源启动时，输出第一控制信号，当所述外部电源停止给所述外部负载充电时，输出第二控制信号；
所述负载开关，电连接于所述第一接口、所述控制单元及所述充电单元，当接收到所述第一控制信号时，所述负载开关导通，所述外部电源给所述外部负载充电；当接收到所述第二控制信号时，所述负载开关断开，防止电压通过所述充电单元回灌至所述第一接口。
优选地，所述控制单元包括：
第一电阻，一端电连接于所述第一接口与所述负载开关的公共端；
第二电阻，一端电连接于所述第一电阻的另一端，另一端接地；
第三电阻，一端电连接于所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，另一端电连接于所述充电单元；
第四电阻，一端电连接于所述第一接口与所述负载开关的公共端；
第一电子开关，包含控制端、第一端及第二端，所述控制端电连接于所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，第一端电连接于所述负载开关及所述第四电阻的另一端，所述第二端接地。
优选地，所述负载开关包括：
输入端，电连接于所述第一接口；
使能端，电连接于所述第一电子开关与所述第四电阻的公共端；
输出端，电连接于所述充电单元。
优选地，所述充电单元为充电芯片，所述充电芯片包括：
输入端，电连接于所述负载开关的输出端；
LDO输出端，电连接于所述第三电阻的另一端，当所述外部电源启动时，所述LDO输出端输出第一电压信号；
输出端，电连接于所述外部负载。
优选地，当所述外部电源给所述外部负载充电时，所述充电单元与所述外部负载之间形成大电容存储电荷。
优选地，当所述外部电源启动时，所述充电单元的LDO输出端通过所述第三电阻输出所述第一电压信号至所述第一电子开关的控制端，所述第一电子开关导通，输出所述第一控制信号至所述负载开关的使能端，使得所述负载开关导通，所述外部电源通过所述充电芯片给所述外部负载充电；
当所述外部电源停止充电时，所述第一电压信号为0，所述第一电子开关截止，所述第一电子开关输出所述第二控制信号至所述负载开关的使能端，使得所述负载开关断开，以防止所述大电容的电压回灌至所述第一接口。
优选地，当所述外部电源启动时，流经所述第一电阻的电流为流经所述第二电阻和第三电阻的电流总和；
当所述外部电源给所述外部负载充电时，流经所述第二电阻的电流为流经所述第一电阻和第三电阻的电流总和；
当所述外部电源停止充电时，流经所述第一电阻的电流为流经所述第二电阻和第三电阻的电流总和。
为了实现上述目的，本发明还提供一种适配器，包含上述任一项所述的充电电路。
相对于现有技术，本发明实施方式提供的充电电路，控制单元在外部电源启动时，输出第一控制信号，在外部电源停止给所述外部负载充电时，输出第二控制信号，进而负载开关接收到所述第一控制信号时导通，外部电源给外部负载充电；负载开关接收到所述第二控制信号时断开，从而实现防止电压通过充电单元回灌至第一接口。
附图说明
图1为本发明充电电路一实施方式的模块示意图。
图2为本发明充电电路一实施方式的电路示意图。
主要元件符号说明
适配器 1
充电电路 10
外部电源 2
外部负载 3
第一接口 100
充电单元 101
控制单元 102
负载开关 103
第一电阻-第四电阻 R1-R4
电容 C
第一电子开关 Q1
输出端 Out、Out1
输入端 Vin、Vin1
使能端 Enable
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
参见图1所示，图1为本发明的适配器1的模块示意图。适配器1包含有充电电路10，适配器1用于接入外部电源2及外部负载3，以通过外部电源2对外部负载3进行充电。在本实施方式中，充电电路10包含有第一接口100、充电单元101、控制单元102、负载开关103及充电单元104。
在本实施方式中，第一接口100用于接入外部电源2。具体地，第一接口100可以为但不限制于USB Type A接口。充电单元101，用于接入外部负载3，所述外部电源2通过充电单元101给所述外部负载3充电。控制单元102，电连接于第一接口100、负载开关103及充电单元101，用于当所述外部电源2启动时，输出第一控制信号，当所述外部电源2停止给所述外部负载3充电时，输出第二控制信号。负载开关103，电连接于第一接口100、控制单元102及充电单元101，用于接收到所述第一控制信号时，负载开关103导通，所述外部电源2给所述外部负载3充电；当接收到所述第二控制信号时，负载开关103断开，防止电压通过充电单元101回灌至第一接口100，从而克服现有技术中当外部电源2关闭时，输出电压会通过充电单元回灌到输入端的缺陷。
参见图2所示，图2为本发明的充电电路10的电路示意图。在本实施方式中，控制单元102包括第一电阻R1，一端电连接于第一接口100与负载开关103的公共端；第二电阻R2，一端电连接于第一电阻R1的另一端，另一端接地；第三电阻R3，一端电连接于第一电阻R1与第二电阻R2的公共端，另一端电连接于充电单元102；第四电阻R4，一端电连接于第一接口100与负载开关103的公共端；第一电子开关Q1，包含有控制端、第一端及第二端，所述控制端电连接于所述第一电阻R1与第二电阻R2的公共端，第一端电连接于负载开关103与第四电阻R4的另一端，所述第二端接地。在本发明的一具体实施例中，第一电子开关Q1可以为N型MOS管，其栅极电连接于所述第一电阻R1与第二电阻R2的公共端，漏极电连接于负载开关103与第四电阻R4的另一端，源极接地。
在本实施方式中，负载开关103包括：输入端Vin，电连接于第一接口100；使能端Enable，电连接于第一电子开关Q1与第四电阻R4的公共端，其中，使能端低电平有效，当使能端接收到低电平信号时，负载开关导通，当使能端接收到高电平信号时，负载开关断开；输出端Vout，电连接于充电单元101。
在本实施方式中，充电单元101为充电芯片，所述充电芯片包括：输入端Vin1，电连接于负载开关103的输出端；LDO输出端，电连接于第三电阻R3的另一端，当所述外部电源2启动时，所述LDO输出端输出第一电压信号；输出端Vout1，电连接于所述外部负载3。
具体地，当所述外部电源2给所述外部负载3充电时，充电单元101与所述外部负载3之间形成大电容C存储电荷，即在充电芯片的输出端与所述外部负载3之间形成大电容。当所述外部电源2启动时，充电单元101的LDO输出端通过第三电阻R3输出所述第一电压信号至第一电子开关Q1的控制端，第一电子开关Q1导通，输出所述第一控制信号至负载开关103的使能端，使得负载开关103导通，所述外部电源2通过所述充电芯片给所述外部负载3充电。当所述外部电源2停止充电时，所述第一电压信号变为0，第一电子开关Q1截止，第一电子开关Q1输出所述第二控制信号至负载开关103的使能端，使得负载开关103断开，以防止所述大电容的电压回灌至所述第一接口,，从而克服现有技术中当外部电源2关闭时，输出电压会通过充电单元回灌到输入端的缺陷。
在本实施方式中，当所述外部电源2启动时，流经第一电阻R1的电流为流经第二电阻R2和第三电阻R3的电流总和；
当所述外部电源2给所述外部负载3充电时，流经所述第二电阻R2的电流为流经所述第一电阻R1和第三电阻R3的电流总和；
当所述外部电源2停止充电时，流经所述第一电阻R1的电流为流经所述第二电阻R2和第三电阻R3的电流总和。
相对于现有技术，本发明实施方式提供的充电电路，控制单元在外部电源启动时，输出第一控制信号，在外部电源停止给所述外部负载充电时，输出第二控制信号，进而负载开关接收到所述第一控制信号时导通，外部电源给外部负载充电；负载开关接收到所述第二控制信号时断开，从而实现防止电压通过充电单元回灌至第一接口。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：
第一接口，用于接入外部电源；
充电单元，用于接入外部负载，所述外部电源通过所述充电单元给所述外部负载充电；
控制单元，电连接于所述第一接口及所述充电单元，用于当所述外部电源启动时，输出第一控制信号，当所述外部电源停止给所述外部负载充电时，输出第二控制信号；
负载开关电连接于所述第一接口、所述控制单元及所述充电单元，当接收到所述第一控制信号时，所述负载开关导通，所述外部电源给所述外部负载充电；当接收到所述第二控制信号时，所述负载开关断开，防止电压通过所述充电单元回灌至所述第一接口。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述控制单元包括：
第一电阻，一端电连接于所述第一接口与所述负载开关的公共端；
第二电阻，一端电连接于所述第一电阻的另一端，另一端接地；
第三电阻，一端电连接于所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，另一端电连接于所述充电单元；
第四电阻，一端电连接于所述第一接口与所述负载开关的公共端；
第一电子开关，包含控制端、第一端及第二端，所述控制端电连接于所述第一电阻与所述第二电阻的公共端，第一端电连接于所述负载开关及所述第四电阻的另一端，所述第二端接地。
3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述负载开关包括：
输入端，电连接于所述第一接口；
使能端，电连接于所述第一电子开关与所述第四电阻的公共端；
输出端，电连接于所述充电单元。
4.如权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述充电单元为充电芯片，所述充电芯片包括：
输入端，电连接于所述负载开关的输出端；
LDO输出端，电连接于所述第三电阻的另一端，当所述外部电源启动时，所述LDO输出端输出第一电压信号；
输出端，电连接于所述外部负载。
5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，当所述外部电源给所述外部负载充电时，所述充电单元与所述外部负载之间形成大电容存储电荷。
6.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于：
当所述外部电源启动时，所述充电单元的LDO输出端通过所述第三电阻输出所述第一电压信号至所述第一电子开关的控制端，所述第一电子开关导通，输出所述第一控制信号至所述负载开关的使能端，使得所述负载开关导通，所述外部电源通过所述充电芯片给所述外部负载充电；
当所述外部电源停止充电时，所述第一电压信号为0，所述第一电子开关截止，所述第一电子开关输出所述第二控制信号至所述负载开关的使能端，使得所述负载开关断开，以防止所述大电容的电压回灌至所述第一接口。
7.如权利要求6所述的充电电路，其特征在于：
当所述外部电源启动时，流经所述第一电阻的电流为流经所述第二电阻和第三电阻的电流总和；
当所述外部电源给所述外部负载充电时，流经所述第二电阻的电流为流经所述第一电阻和第三电阻的电流总和；
当所述外部电源停止充电时，流经所述第一电阻的电流为流经所述第二电阻和第三电阻的电流总和。
8.一种适配器，其特征在于，包含如权利要求1～7任一项所述的充电电路。
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