CN116455006B - 充电电路、电子设备以及充电系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种充电电路、电子设备以及充电系统，涉及电子电路技术领域，解决了充电电路效率不高的问题。具体方案为：开关电路、分压电路以及门极驱动器。开关电路分别与分压电路和门极驱动器相连，分压电路与门极驱动器相连。开关电路，用于接收电源电压、第一驱动电压以及第二驱动电压，输出参考电压和充电电路的输出电压。分压电路，用于接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压。门极驱动器，用于接收参考电压，输出第二驱动电压，第二驱动电压的电压值与第一驱动电压的电压值不同。当开关电路中具有不同类型的开关管，则可以使用两种不同的且与开关管适配的驱动电压，降低充电电路的导通阻抗，提升充电电路双向充电的效率。

Description

充电电路、电子设备以及充电系统
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种充电电路、电子设备以及充电系统。
背景技术
目前，手机、平板等电子设备都具有双向充电的功能。例如智能手机，不仅可以接收来自外部电源的电量(以下简称为正向充电)，还可以为与其连接的其他电子设备充电(以下简称为反向充电)。
现有的一种可实现双向充电的充电电路中，包括有第一硅基金属氧化物半导体场效应晶体管(Silicon-based metal oxide semiconductor field effect transistor，SiMOS)和第二Si MOS管。在正向充电和反向充电的过程中，第一Si MOS管和第二Si MOS管均处于导通状态。然而，第一Si MOS管和第二Si MOS管的导通阻抗较大，不但会导致电子设备发热发烫，还会限制了充电电路的整体工作效率。
发明内容
本申请提供了一种充电电路、电子设备以及充电系统，目的在于降低充电电路的导通阻抗，提供充电电路的整体工作效率。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
第一方面，本申请公开了一种充电电路，包括：
开关电路、分压电路以及门极驱动器。开关电路分别与分压电路和门极驱动器相连，分压电路与门极驱动器相连。开关电路，用于接收电源电压和多个驱动电压，输出参考电压和充电电路的输出电压；多个驱动电压，包括：第一驱动电压和第二驱动电压。分压电路，用于接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压。门极驱动器，用于接收参考电压，输出第二驱动电压。第二驱动电压的电压值与第一驱动电压的电压值不同。
本申请实施例中的开关电路能通过门极驱动器和分压电路，得到电压值不同的第一驱动电压和第二驱动电压，进而开关电路中具有两种不同类型的开关管，则可以使用两种不同的且与开关管适配的驱动电压，降低充电电路的导通阻抗，提升充电电路双向充电的效率。
在一种可能的实现方式中，分压电路执行接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压时，用于：接收第二驱动电压和参考电压，分别对第二驱动电压和参考电压进行分压，得到第一驱动电压。
在另一种可能的实现方式中，分压电路执行接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压时，用于：接收第二驱动电压和参考电压，对第二驱动电压和参考电压进行分压，得到第一驱动电压。
在另一种可能的实现方式中，分压电路，包括：第一电阻和第二电阻。第一电阻的第一端接收参考电压，第一电阻的第一端连接第二电阻的第一端。第二电阻的第一端接收第二驱动电压；第一电阻和第二电阻之间的公共端输出第一驱动电压。
在另一种可能的实现方式中，门极驱动器执行接收参考电压，输出第二驱动电压时，用于：接收参考电压，基于参考电压，调整第二驱动电压，并将第二驱动电压输出。
在另一种可能的实现方式中，门极驱动器执行接收参考电压，输出第二驱动电压时，用于：在正向充电时段或反向充电时段，基于参考电压，将第二驱动电压调整为第一目标驱动值，并将第二驱动电压输出。当第二驱动电压调整为第一目标驱动值时，第二驱动电压用于控制开关电路中的开关管导通。
在另一种可能的实现方式中，第一目标驱动值为参考电压与第一驱动值的和。
在另一种可能的实现方式中，门极驱动器，还用于：在正向关断时段或反向关断时段，基于参考电压，将第二驱动电压调整为第二目标驱动值，并将第二驱动电压输出。当第二驱动电压调整为第二目标驱动值时，第二驱动电压用于控制开关电路中的开关管关断。
在另一种可能的实现方式中，第二目标驱动值等于参考电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路执行接收电源电压和多个驱动电压，输出参考电压和充电电路的输出电压时，用于：在正向充电时段或反向充电时段，接收电源电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和充电电路的输出电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路执行在正向充电时段或反向充电时段，接收电源电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和充电电路的输出电压时，用于：
若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和内部电压。
若在反向充电时段，则接收内部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和外部电压。电源电压在正向充电时段为外部电压，在反向充电时段为内部电压。充电电路的输出电压在正向充电时段为内部电压，在反向充电时段为外部电压。外部电压为充电电路中的外部节点的电压；内部电压为充电电路中的内部节点的电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路，还用于：
在正向关断时段或反向关断时段，接收电源电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和充电电路的输出电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路执行在正向关断时段或反向关断时段，接收电源电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和充电电路的输出电压时，用于：
若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出充电电路的参考电压和内部电压。若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和外部电压。电源电压在正向关断时段为外部电压，在反向关断时段为内部电压；充电电路的输出电压在正向关断时段为内部电压，在反向关断时段为外部电压；外部电压为充电电路中的外部节点的电压；内部电压为充电电路中的内部节点的电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路，包括：第一开关管和第二开关管；开关电路执行若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和内部电压时，用于：
若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下导通，且第二开关管在第二驱动电压的控制下导通，通过导通的第一开关管和导通的第二开关管输出参考电压和内部电压。
开关电路执行若在反向充电时段，则接收内部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向充电时段，则接收内部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下导通，且第二开关管在第二驱动电压的控制下导通，通过导通的第一开关管和导通的第二开关管，输出参考电压和外部电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路，包括：第一开关管和第二开关管；开关电路执行若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出充电电路的参考电压和内部电压时，用于：
若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管和关断的第二开关管，停止输出参考电压和内部电压。
开关电路执行若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管和关断的第二开关管，停止输出参考电压和外部电压。
在另一种可能的实现方式中，第一开关管的控制端接收第一驱动电压，第一开关管的第一端为外部节点，第一开关管的第二端与第二开关管的第一端相连。第二开关管的控制端接收第二驱动电压，第二开关管的第一端输出参考电压。第二开关管的第二端为内部节点，外部节点的电压为外部电压，内部节点的电压为内部电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路，包括：第一开关管和第二开关管；开关电路执行若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和内部电压时，用于：
若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下导通，且第二开关管在第二驱动电压的控制下导通，通过导通的第一开关管输出内部电压，并通过导通的第二开关管输出参考电压。
开关电路执行若在反向充电时段，则接收内部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向充电时段，则接收内部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下导通，且第二开关管在第二驱动电压的控制下导通，通过导通的第一开关管输出外部电压，并通过导通的第二开关管输出参考电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路执行在正向关断时段或反向关断时段，接收电源电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和充电电路的输出电压时，用于：
若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管停止输出内部电压，通过关断的第二开关管停止输出参考电压。
开关电路执行若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，在多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管停止输出外部电压，通过关断的第二开关管停止输出参考电压。
在另一种可能的实现方式中，开关电路，还包括：
第三电阻。其中，第一开关管的第一端为外部节点，第一开关管的第二端为内部节点，第一开关管的控制端接收第一驱动电压。第二开关管的第一端通过第三电阻接地，第二开关管的第二端连接第一开关管的第二端，第二开关管的控制端接收第二驱动电压，第二开关管的第一端输出参考电压。外部节点的电压为外部电压，内部节点的电压为内部电压。
第二方面，本申请公开了一种电子设备，包括：
充电管理模块，充电管理模块包括如上述第一方面中任一的充电电路。
第三方面，本申请公开了一种充电系统，充电系统至少包括第一电子设备，第一电子设备包括：充电管理模块，充电管理模块包括如上述第一方面中任一的充电电路。充电系统还包括：与第一电子设备相连的充电器，和/或，与第一电子设备相连的第二电子设备。与第一电子设备相连的充电器，充电器用于输出电源电压至第一电子设备，与第一电子设备相连的第二电子设备，第二电子设备用于接收充电电路的输出电压。
附图说明
图1a为充电电路101的结构图；
图1b为充电电路101应用于正向充电场景的场景示意图；
图1c为充电电路101应用于反向充电场景的场景示意图；
图2a为本申请实施例提出的充电电路200的结构图；
图2b为充电电路200应用于正向充电场景的场景示意图；
图2c为充电电路200应用于图2b示出的场景时，内部电压的变化折线图；
图2d为充电电路200应用于反向充电场景的场景示意图；
图2e为充电电路200应用于图2d示出的场景时，内部电压的变化折线图；
图3a为本申请实施例提出的充电电路300的结构图；
图3b为充电电路300应用于正向充电场景的场景示意图；
图3c为充电电路300应用于图3c示出的场景时，内部电压的变化折线图；
图3d为充电电路300应用于反向充电场景的场景示意图；
图3e为充电电路300应用于图3d示出的场景时，内部电压的变化折线图；
图4为一种电子设备400的硬件结构图。
具体实施方式
本申请说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
为了便于理解，本申请实施例这里介绍本申请实施例涉及的相关技术原理：
N型金属-氧化物-半导体(N-Metal-Oxide-Semiconductor，NMOS管)：NMOS管的栅极和源极之间的电压(简称栅源电压VGS)。其中，栅源电压VGS的值为栅极电压减去源极电压的值。当栅源电压VGS的值为正数，且数值越大，沟道的导通电阻越小，电流的数值越大，当栅源电压VGS的值大于NMOS管的开启电压时，NMOS管导通(即NMOS管打开)。当栅源电压VGS的值小于或等于开启电压时，NMOS管截止(即NMOS管关断)。
门极驱动器：用于根据参考电压，调整驱动电压，将驱动电压输出至NMOS管的栅极。其中，驱动电压用于驱动NMOS管导通，或者控制NMOS管关断。参考电压为门极驱动器在调整驱动电压时的参考基准。门极驱动器以参考电压为基准，调整驱动电压，以实现控制NMOS管导通或关断。示例性的，参考电压可以是NMOS管的源极电压。也可以是与源极电压的值具有关联关系的电压，例如可以是NMOS管的源极电压的分压。参考电压的值与NMOS管的源极电压的值具有关联关系即可。由于参考电压为NMOS管的源极电压，或者与NMOS管的源极电压具有关联关系的电压，因此以参考电压为基准调整驱动电压，可以使得NMOS管的栅源电压的值大于开启电压，NMOS管实现导通。门极驱动器还可以以参考电压为基准调整驱动电压，使得NMOS管的栅源电压的值小于或等于开启电压,NMOS管实现关断。
为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出一种双向充电方案的简要介绍：
参阅图1a，图1a为平板、手机等电子设备中的充电电路101的结构图。充电电路101包括：第一Si MOS管M1、第二Si MOS管M2以及门极驱动器1101。
M1和M2之间共源串联，即M1和M2的源极相连且M1和M2串联。M1和M2的栅极均与门极驱动器1101相连，门极驱动器1101输出驱动电压VG至M1的栅极与M2的栅极之间的公共端。门极驱动器1101与M2的漏极相连。门极驱动器1101内部接地。M1和M2均为NMOS管，M1的漏极连接电子设备的外部，用于接收或者输出外部电压VUSB，M2的漏极则连接电子设备的内部，用于接收或输出内部电压VBUS。
其中，内部电压VBUS为电子设备的内部节点的电压。电子设备的内部节点与电子设备的内部器件相连接。内部器件可以是电池等电源器件，也可以是显示屏、扬声器等需要供电的器件。外部电压VUSB为电子设备的外部节点的电压。外部节点与外部设备相连接。外部设备可以是电源等供电设备，也可以是充电宝、外接键盘等需要供电的器件。
正向充电可以理解为是外部电源为电子设备充电。正向充电时，外部电源为电子设备提供了外部电压VUSB，此时M1的漏极电压为VUSB。M2的源极与M1的漏极相连，因此M2的源极电压也为VUSB，M2的漏级电压为内部电压VBUS。由于图1a中，M2的源极电压的值与M2的漏极电压的值相等，因此门极驱动器1101可以以M2的漏极电压VBUS作为参考电压VR，根据参考电压VR的值，调整驱动电压VG的电压值，以控制M2和M1导通。当M1和M2所在的支路导通，M2的漏极输出内部电压VBUS，为电子设备中的电池或者其他的器件供电。
示例性的，门极驱动器1101可以给M1和M2均施加5V的栅源电压，以控制M1和M2在导通状态下工作。由于5V大于M1和M2的开启电压，因此能够控制M1和M2一直处于正向开启状态(即导通状态)。具体的，门极驱动器1101基于参考电压VR的值，将驱动电压的值调整为参考电压VR加上5V之后的值，以保持M1和M2的栅源电压均为5V，M1和M2均正向开启。例如，当参考电压VR为20V时，门极驱动器1101基于将驱动电压VG调整为25V。
反向充电可以理解为是电子设备为外部设备充电。反向充电时，电子设备的内部电源提供内部电压VBUS，充电电路101中的M2的漏极电压为VBUS，图1a中的参考电压为VBUS，门极驱动器1101根据参考电压VR的值，调整驱动电压VG的电压值，以控制M2和M1导通。当M1和M2导通时，M1和M2所在的支路输出外部电压VUSB，为与电子设备连接的外部设备供电。而门极驱动器1101控制M1和M2导通的原理和过程可参考前述正向充电的相关部分以及前述对门极驱动器的工作原理的介绍，此处不再赘述。
具体的，举例说明，如图1b所示的正向充电场景，充电器30通过通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)20与A手机10连接，当充电器30插入插座中，外部电源通过USB线20为A手机10提供外部电压VUSB时，手机中的充电电路101接收了外部电压VUSB，当VUSB＝20V时，门极驱动器1101根据20V的参考电压VR,调整驱动电压VG为25V，通过VG控制M1和M2的栅源电压均为5V，使得M1和M2在5V的栅源电压的驱动下，一直处于导通状态，如图1b的箭头所示，电流由VUSB对应的节点流向内部电压VBUS对应的节点，即由电子设备的外部电源流向电子设备的内部，实现正向充电，A手机10显示充电中。需要说明的是，M1和M2在栅源电压大于开启电压时，即处于导通状态，在VG控制下M1和M2的栅源电压均稳定在5V，即稳定在5V的栅源电压的驱动下导通工作。
又如图1c所示的反向充电场景，B手机40通过USB线20与A手机10相连，A手机10中的充电电路101内部的电源提供了内部电压VBUS，VBUS＝VR＝20V，然后门极驱动器1101根据参考电压VR，将驱动电压VG调整为25V，通过VG控制M1和M2均在栅源电压VGS为5V的驱动下导通，如图1c的箭头所示，电流由内部电压VBUS对应的节点流向外部电压VUSB对应的节点，外部电压VUSB通过USB线20输入至B手机40中，B手机40显示充电中，实现反向充电。需要说明的是，M1和M2在栅源电压大于开启电压时，即处于导通状态，在VG控制下M1和M2的栅源电压均稳定在5V，即稳定在5V的栅源电压的驱动下导通工作。
其中，M1和M2的工作原理具体可以参考前述对NMOS管的原理介绍，此处不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例所提出的任一充电电路，既适用于有线充电的双向充电场景，也适用于无线充电的双向充电场景，本申请实施例对此不作限制。
然而，在前述的双向充电方案中，使用到的M1和M2都是Si MOS管，Si MOS管的导通阻抗较大，容易引起发热，使得电子设备发烫，导致充电时的安全性较低，充电电路的效率也会受到限制。且Si MOS管本身占用面积较大，不易于单板布局。
经后续研究发现，双向氮化镓高电子迁移率晶体管(Bidirectional galliumnitride high electron mobility transistor，Bi-GaN HEMT)具有高耐压、尺寸小型化、低导通阻抗、低功耗等优点，因此联想到可以将图1a的电路中的其中一个Si MOS管替换成Bi-GaN HEMT，通过Si MOS和Bi-GaN HEMT实现双向充电，以实现降低充电电路整体的导通阻抗，提高充电电路的效率的目的，且Bi-GaN HEMT小型化更便于单板布局。
然而，Bi-GaN HEMT所适用的驱动电压较小，Si MOS管和Bi-GaN HEMT均在较小的驱动电压VG下(即相同的功率下)工作时，Si MOS管的导通阻抗较大，依然对充电电路的效率有所限制。
因此，为了提高充电电路的效率，本申请实施例提出了一种充电电路，可以应用于电子设备，分别为充电电路中的两个开关管分别提供开关管所适配的驱动电压，以降低两个开关管各自的导通阻抗，实现降低充电电路的导通阻抗，提高充电电路的效率。
其中，本申请实施例提出的充电电路，可以应用于手机，平板电脑，桌面型、膝上型、笔记本电脑，超级移动个人计算机(Ultra-mobile Personal Computer，UMPC)，手持计算机，上网本，个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)，可穿戴电子设备，智能手表等电子设备中，为电子设备实现双向充电功能。
下面将结合图2a至图3e来阐述本申请实施例提出的充电电路。
参阅图2a的(1)，本申请实施例公开了一种充电电路200，包括开关电路201、分压电路202、以及门极驱动器203。
开关电路201分别与分压电路202和门极驱动器203连接。开关电路201，包括：第一开关管N1和第二开关管N2。
第一开关管N1的第一端D1与外部设备(即除了充电电路200所在的电子设备之外的设备)相连，第一开关管N1的第一端D1在正向充电时接收外部设备提供的外部电压VUSB，在反向充电时则将外部电压VUSB提供给外部设备充电。第一开关管N1的第二端D2和第二开关管N2的第一端相连，第一开关管N1的控制端接收分压电路202输出的第一驱动电压VG1。第一开关管N1的第二端D2输出参考电压VR。
其中，第一驱动电压VG1用于驱动第一开关管N1的导通或控制N1关断。参考电压VR为门极驱动器203在调整第二驱动电压VG2时的参考基准。本实施例中，参考电压VR为第二开关管N2的第一端的电压，当参考电压VR为第二开关管N2的第一端的电压时，第二驱动电压与参考电压之间的差值就相当于是N2的栅源电压的值，因此在调整第二驱动电压VG2时以参考电压为基准，可以实现控制N2的导通或关断。
第二开关管N2的控制端与门极驱动器203相连，第二开关管N2的控制端接收门极驱动器203输出的第二驱动电压VG2。第二开关管N2的第二端与电子设备的内部相连，第二开关管N2的第二端在正向充电时输出内部电压VBUS至电子设备的内部节点，为电子设备的内部器件供电。在反向充电时，接收电子设备的内部电源提供的内部电压VBUS。
其中，第二驱动电压VG2用于驱动第二开关管N2导通或控制N2关断。内部电压VBUS为电子设备的内部节点的电压。电子设备的内部节点与电子设备的内部器件相连接。内部器件可以是电池等电源器件，也可以是显示屏、扬声器等需要供电的器件。外部电压VUSB为电子设备的外部节点的电压，外部节点与外部设备相连接。外部设备可以是电源等供电设备，也可以是充电宝、外接键盘等需要供电的器件。本实施例中，第一开关管N1的第一端为外部节点，第二开关管N2的第二端为内部节点。
需要说明的是，第一开关管N1可以理解为是一个开关管，还可以理解为是由多个开关管进行并联之后的一个等效开关管。同样的，第二开关管N2也可以理解为是一个开关管，或者可以理解为是多个开关管进行并联之后的一个等效开关管。其中，多个开关管并联指的是多个开关管的栅极相连，多个开关管的源极相连，且多个开关管的漏级相连。
举例说明，如图2a的(2)中的开关电路201所示，第一开关管2011可以是两个开关管串联后的一个等效开关管。具体的，两个开关管的第一端相连，两个开关管的第一端之间的公共端为D1节点，可以等效为是第一开关管2011的第一端。两个开关管的第二端相连，两个开关管的第二端之间的公共端为D2节点，可以等效为是第一开关管2011的第二端。两个开关管的控制端相连，两个开关管的第二端之间的公共端可以等效为是第一开关管2011的控制端。第一开关管2011的控制端接收第一驱动电压VG1。
还需要说明的是，多个电阻进行串联，和/或，并联的具体结构本申请实施例对此不作限制。
在一些实施例中，第一开关管N1为Bi-GaN HEMT，Bi-GaN HEMT所具有的特性可以使得第一开关管N1的第一端D1和第二端D2既可以当作源极也可以当作漏极。而第一开关管N2的控制端可以是栅极。
在一些实施例中，第二开关管N2为Si MOS管，其中，第二开关管N2的第一端可以是源极，第二端可以是漏极，控制端可以是栅极。
分压电路202分别与开关电路201和门极驱动器203相连。分压电路202，包括：第一电阻R1和第二电阻R2。
第一电阻R1的第一端接收参考电压VR，因此第一电阻R1的第一端的电压为参考电压VR，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2。因此第二电阻R2的第二端的电压为第二驱动电压VG2。第一电阻R1和第二电阻R2之间的公共端输出第一驱动电压VG1。第一驱动电压VG1的电压值为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的电压差的分压值，具体的，
第二电阻R2的另一端与门极驱动器203相连，第二电阻R2的另一端接收门极驱动器203输出的第二驱动电压VG2。
需要说明的是，R1可以理解为是一个电阻，还可以理解为是多个电阻进行串联，和/或，并联之后的一个等效电阻，R1的阻值则是等效电阻的阻值。同样的，R2也可以理解为是一个电阻，或者可以理解为是多个电阻进行串联，和/或，并联之后的一个等效电阻，R2的阻值则是等效电阻的阻值。举例说明，第二电阻R2也可以如图2a的(3)中的202所示，即第二电阻2021可以是两个电阻串联后的一个等效电阻。
还需要说明的是，多个电阻进行串联，和/或，并联的具体结构本申请实施例对此不作限制。
门极驱动器203分别与开关电路201和分压电路202相连，门极驱动器203用于在正向充电或者反向充电的过程中，接收开关电路201输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值，以控制第二开关管N2导通。其中，第二驱动电压VG2为用于控制N2的导通或关断的驱动电压。第一目标驱动电压值为能够使N2处于导通状态的第二驱动电压的值。
示例性的，第一目标驱动电压值可以为参考电压VR与第一驱动值的和。其中第一驱动值大于第二开关管N2的开启电压。由于参考电压为第二开关管N2的第一端的电压，而第二驱动电压为第二开关管N2的控制端的电压，因此第二开关管N2的栅源电压的值为第二驱动电压VG2的值减去参考电压VR的值。因此，当第二驱动电压调整为第一目标驱动电压值时，第二开关管N2的栅源电压的值等于第一驱动值，而第一驱动值大于第二开关管N2的开启电压，因此N2处于导通状态。
示例性的，第一目标驱动电压值还可以是参考电压的N倍与开启电压的和，其中N为大于1的正整数。第一目标驱动电压值的取值方式有很多，包括但不限于本申请实施例的内容。
在另一些实施例中，门极驱动器203还用于在停止正向充电或者停止反向充电的过程中，接收开关电路201输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第二目标驱动电压值，以控制第二开关管N2关断。
其中，第二目标驱动电压值为能够使N2处于关断状态的第二驱动电压的值。
示例性的，第二目标驱动电压值可以为参考电压VR的值。由于参考电压为第二开关管N2的第一端的电压，而第二驱动电压为第二开关管N2的控制端的电压，因此第二开关管N2的栅源电压的值为第二驱动电压VG2的值减去参考电压VR的值。因此，当第二驱动电压调整为第二目标驱动电压值时，第二开关管N2的栅源电压的值等于零，小于第二开关管N2的开启电压，因此N2处于关断状态。
示例性的，第二目标驱动电压值还可以为负值，同样也能使得第二开关管N2的栅源电压的值小于第二开关管N2的开启电压，令N2关断。第二目标驱动电压值的取值方式有很多，包括但不限于本申请实施例的内容。
需要说明的是，门极驱动器203的功能主要用于以参考电压为基准，调整并输出第二驱动电压，以控制第二开关管导通或关断，而门极驱动器203内部的具体结构本申请实施例不作限制。门极驱动器203的具体工作原理也可以参考前述对门极驱动器的相关技术原理的介绍，此处不再赘述。
下面描述充电电路200的具体工作过程。
(1)充电电路200的正向充电时段的工作过程：
继续参阅图2a的(1)，充电电路200的正向充电场景下，充电电路200中的门极驱动器203用于接收参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值，以控制第二开关管N2导通。
其中，门极驱动器203输出的第二驱动电压VG2的值被调整为第一目标驱动电压值时，能够使得开关电路201中的第二开关管N2导通的具体原理，可以参见前述对门极驱动器203的相关介绍，此处不再赘述。
示例性的，第一目标驱动电压值可以设定为参考电压VR与第一驱动值的和。而第一目标驱动电压值的取值方式，具体可以参见前述门极驱动器203中的第一目标驱动电压值的相关描述，此处不再赘述。在一些实施例中，若第二开关管N2为Si MOS管，由于Si MOS管的栅源电压越大，则导通阻抗越小。因此，为了提高充电电路200的效率，降低电路导通阻抗，则可以选取较大的第一驱动值，以使得第二开关管N2在较大的栅源电压下驱动导通，减小N2的导通阻抗。例如，可以将第一驱动值设定为9V。
举例说明，当第一驱动值为9V，且外部电压VUSB为20V时，N2的导通过程为：在正向充电场景初始时刻，N2未导通，此时参考电压VR为0，门极驱动器203根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2调整为9V,使得第二开关管N2在9V的栅源电压的驱动下导通，第二开关管N2导通之后，参考电压VR变为20V，相应的第二驱动电压VG2也随之增大调整为:20+9＝29V，继续控制第二开关管N2在9V的栅源电压的驱动下导通工作。即VG2随着VR的增大而相应的调整增大，保持N2一直在9V的栅源电压的驱动下导通工作。
门极驱动器203将第二驱动电压VG2输出至开关电路201中的第二开关管N2的控制端，使得开关电路201中的N2，在第二驱动电压VG2的控制下导通。
门极驱动器203还将第二驱动电压VG2输出至分压电路202中的第二电阻R2的第二端分压电路202中的第一电阻的第一端接收参考电压VR，第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2，因此第一电阻的第一端的电压为VR，第二电阻R2的第二端为VG2。通过R1和R2对第二电阻R2的第二端与第一电阻R1的第一端电压之间的电压进行分压，得到第一驱动电压VG1。第一驱动电压VG1为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，第一驱动电压VG1的值为：第一驱动电压VG1能够控制开关电路201的第一开关管N1导通或关断。
具体的，第一开关管N1在正向充电状态下，N1的栅源电压V1的值等于第一驱动电压VG1减去参考电压VR，而由前述对分压电路202的描述可知，第一驱动电压VG1的值为：，因此N1的栅源电压：/>因此，当第二驱动电压VG2的值调整为第一驱动值和参考电压VR的和时，N1的栅源电压的值由第一驱动值、第一电阻R1以及第二电阻R2来决定。由于第一驱动值为一个固定值，因此可以通过选用合适的第一电阻R1和第二电阻R2的值，或者调整第一电阻R1与第二电阻R2之间的比值的方式，使得第一开关管N1的栅源电压V1能够大于N1的开启电压，实现驱动N1导通。其中，第一电阻R1和第二电阻R2的值可依据实际场景需求、具体试验情况等设定。
正向充电场景下，若第一目标驱动电压值设定为参考电压VR与第一驱动值的和，则第一驱动电压VG1控制开关电路201的第一开关管N1导通的过程为：正向充电的初始时刻，外部电源为充电电路200提供外部电压VUSB，N1的第一端D1的电压为外部电压VUSB，N1初始处于关断状态，此时N1的第二端D2为N1的源极，N1的第二端处的电压为参考电压VR，初始时刻,由于N1处于关断状态，因此N1的第二端D2处的电压为0V。此时分压电路202为N1的控制端提供了第一驱动电压，因此N1的栅源电压的计算公式为：其中，第二驱动电压VG2与参考电压VR的差值为第一驱动值，是一个固定值，因此V1的取值由R1和R2决定，在选取合适的R1和R2的情况下，能够使得N1的栅源电压V1的值大于N1的开启电压，进而使得N1导通。N1导通后，N1可以等效为导线，因此参考电压VR的值可以认为是与外部电压VUSB相等的。相应的，第二驱动电压以参考电压VR的值为基准进行增大调整，保持第二驱动电压VG2与参考电压VR的差值仍然为第一驱动值。由于第二驱动电压VG2与参考电压VR的差值不变，第一电阻和第二电阻的阻值也是固定的，由前述对V1的计算公式可知，V1也保持不变，仍然大于开启电压，继续保持N1处于导通。
示例性的，当第一开关管N1为Bi-GaN HEMT时，在较低的栅源电压下时导通阻抗也较小。例如5V的栅源电压下，Bi-GaN HEMT处于导通状态，且导通阻抗较小。因此当第一开关管N1为Bi-GaN HEMT时，由上述对V1的计算公式的描述可知，可以通过选取合适的R1和R2，使得第一开关管N1工作在5V的栅源电压下。示例性的，当第二驱动电压VG2和参考电压VR的差值(即第一驱动值)为9V时，调整R1和R2之间的阻值比值为5：4，由前述的N1的栅源电压V1的计算公式，即可计算出V1为5V，实现让第一开关管N1在5V的栅源电压下导通工作。
开关电路201在正向充电场景下，N1的第一端D1接收了外部电压VUSB、N1的控制端接收了第一驱动电压VG1以及N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并在N2的第一端输出了参考电压VR至门极驱动器203。第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下导通，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下导通，在第一开关管N1和第二开关管N2导通的情况下，开关电路201根据接收的外部电压VUSB，通过导通的N1和N2，从第二开关管N2的的第二端输出内部电压VBUS。即充电电路200内部的电流由外部电压VUSB流向内部电压VBUS。
具体的，参阅图2b示出的场景，充电电路200应用于A手机10中，当外部电压VUBS为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，第一开关管N1为Bi-GaN HEMT，第二开关管N2为Si MOS管，此时充电电路200可实现控制第一开关管N1在5V的栅源电压下驱动导通，控制第二开关管N2在9V的栅源电压下驱动导通。
具体的，N1和N2稳定在导通状态时，如图2b中的箭头所示，外部设备为充电电路200提供了外部电压VUSB，通过导通的N1和N2，输出了内部电压VBUS，在箭头所在的支路上，外部电压VUSB、参考电压VR、以及内部电压VBUS都是20V，门极驱动器203为了保持N1和N2的导通状态，根据参考电压VR将第二驱动电压VG2调整为29V输出，此时N2的栅源电压为第二驱动电压VG2减去参考电压VR的值，等于9V，在9V的驱动下导通工作。此时，由于VG2为29V，VR为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，通过第一驱动电压VG1的计算公式：计算得到第一驱动电压VG1为25V,因此第一开关管N1的栅源电压为第一驱动电压VG1减去参考电压VR的值，等于5V。N1在5V的驱动下导通工作。N1和N2导通时，充电电路200可提供内部电压VBUS给电子设备的内部器件，为电子设备的内部充电，A手机10的状态为充电中。需要说明的是，N1和N2在栅源电压大于开启电压时，即处于导通状态，在图2b示出的场景中，在VG控制下N1的栅源电压稳定在5V,N2的栅源电压稳定在9V，即N1稳定在5V的栅源电压的驱动下导通工作，N2稳定在9V的栅源电压的驱动下导通工作。
由前述描述可知，充电电路200中，控制第一开关管N1导通的是第一驱动电压VG1，控制第二开关管N2导通的则是第二驱动电压VG2，控制第一开关管N1导通的第一驱动电压与控制第二开关管N2导通的第二驱动电压的电压值可以不同，进而驱动第一开关管N1导通的栅源电压与驱动第二开关管N2导通的栅源电压的值也可以不同。在实际应用中，可以根据第一开关管N1和第二开关管N2各自的特性，选择能够让第一开关管N1的导通阻抗更小、功耗更低的第一驱动电压VG1，控制第一开关管N1导通。同样的，还可以选择能够让第二开关管N2的导通阻抗更小、功耗更低的第二驱动电压VG2，控制第二开关管N2导通。由于第一开关管N1和第二开关管N2均在各自适配的驱动电压下驱动导通，进而实现降低充电电路的导通阻抗，提升了充电电路正向充电的效率。
(2)充电电路200的正向关断时段的工作过程：
当充电电路200所应用的电子设备充满结束、或者该电子设备接收到停止充电的指令等情况下，充电电路200需停止进行正向充电(即正向关断)。具体的参阅图2a的(1)，在正向关断场景下，充电电路200中的门极驱动器203接收开关电路201输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第二目标驱动电压值，以控制第二开关管N2关断。
其中，第二驱动电压VG2的值被调整为第二目标驱动电压值时，能够使得开关电路201中的第二开关管N2关断的具体原理，可以参考前述对门极驱动器203的相关介绍，此处不再赘述。
示例性的，第二目标驱动电压值可以为与参考电压VR相等的值，第二目标驱动电压值的取值方式，可以参见前述门极驱动器203中的第一目标驱动电压值的相关描述，此处不再赘述。
举例说明，当外部电压VUSB为20V时，N2的关断过程为：在正向关断时段的初始时刻，N2还处于导通状态，此时参考电压VR为20V，门极驱动器203将第二驱动调压调整为与参考电压VR相等的值，输出20V的第二驱动电压VG2，使得第二开关管N2的栅源电压为0，N2关断。N2关断后，参考电压VR变为0V，门极驱动器203输出的第二驱动电压VG2，也相应的调整为0V。VG2随着VR的降低而相应的降低，VG2始终与VR的值相等，实现始终保持N2的栅源电压为0，N2的栅源电压一直小于开启电压，因此N2一直处于关断状态。
门极驱动器203将第二驱动电压VG2输出至开关电路201中的N2的控制端，使得开关电路201在接收了第二驱动电压VG2之后，在第二驱动电压VG2的控制下，控制第二开关管N2关断。
门极驱动器203还将第二驱动电压VG2输出至分压电路202中的第二电阻R2的第二端。分压电路202中的第一电阻的第一端接收参考电压VR，第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2，因此第一电阻的第一端的电压为VR，第二电阻R2的第二端为VG2。通过R1和R2对第二电阻R2的第二端与第一电阻R1的第一端电压之间的电压进行分压，得到第一驱动电压VG1。由于第一驱动电压VG1为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，第一驱动电压VG1的计算公式为：其中，分压电路202在正向关断时段的工作过程和原理可参考前述分压电路202在正向充电时段的相关内容，此处不再赘述。
正向关断场景下，若第二驱动电压VG2设定为等于参考电压VR，则第一驱动电压VG1控制开关电路201的第一开关管N1关断的过程为：在正向关断时段内，N1的控制端的电压为第一驱动电压，N1的第二端D2为N1的源极，N1的第二端处的电压为参考电压VR，N1的控制端与第二端D2之间的电压为N1的栅源电压V1，N1的栅源电压V1的计算公式为：由前述对第二开关管N2的关断过程的描述可知，第二目标驱动电压值设定为等于参考电压VR，因此通过N1的栅源电压V1的计算公式可计算得到，N1的栅源电压V1为0，N1处于关断状态。由于N1和N2均关断，因此参考电压VR跌落至0V，相应的第二驱动电压VG2也变为0V，由第一驱动电压的计算公式可知，第一驱动电压也为0V，因此N1和N2继续保持关断状态。
因此，当第二驱动电压VG2控制N2关断时，第一驱动电压VG1也实现控制N1关断。
开关电路201在正向关断场景下，N1的第一端D1接收了外部电压VUSB、N1的控制端接收了第一驱动电压VG1以及N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并在N2的第一端输出了参考电压VR至门极驱动器203。第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下关断，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下关断，在第一开关管N1和第二开关管N2关断的情况下，外部电压VUSB无法通过关断的N1和关断的N2输出电流，因此会停止输出内部电压VBUS。即充电电路200内部的电流不再由外部电压VUSB流向内部电压VBUS。
举例说明，在图2b示出的场景中，充电电路200反复进行正向充电又正向关断的过程，充电电路200中的电压变化如图2c所示。具体的，参阅图2c，以正向充电的阶段t1为例，外部电压VUSB为20V时，门极驱动器203根据20V的参考电压VR，将第二驱动电压VG2调整至29V,第一驱动电压VG1是第二驱动电压VG2的和参考电压VR之间的分压，为25V,此时N1的栅源电压为5V，N2的栅源电压为9V,N1和N2均处于导通状态，进而充电电路200接收了外部电压VUSB之后，能够通过导通的N1和N2，输出20V的内部电压VBUS。以正向关断的阶段t2为例，外部电压VUSB仍为20V，t2的初始阶段，N1和N2还未关断，参考电压为20V，在停止正向充电的场景下，门极驱动器203将第二驱动电压VG2调整为与参考电压的值相等，使得N2关断。N2关断后，由前述提及的N1的栅源电压的计算公式可知，N1的栅源电压变为0V，N1关断。由于N1和N2关断，参考电压VR跌落至0V，门极驱动器203将第二驱动电压VG2也相应的调整至0V,继续保持N2关断。而第一驱动电压VG1是第二驱动电压VG2和参考电压VR之间的分压，由于第二驱动电压和参考电压均为0V，因此第一驱动电压VG1也是0V，N1也继续处于关断状态。由于N1和N2关断，因此充电电路200内部的电流不再由外部电压VUSB流向内部电压VBUS，内部电压VBUS为0。
(3)充电电路200的反向充电时段的工作过程：
继续参阅图2a的(1)，充电电路200的反向充电场景下，充电电路200中的门极驱动器203用于接收参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值，以控制第二开关管N2导通。
其中，门极驱动器203在反向充电时段调整第二驱动电压VG2的过程和原理可参考门极驱动器203在正向充电时段调整第二驱动电压VG2的过程和原理，此处不再赘述。
分压电路202在反向充电场景下，接收到第二驱动电压VG2和参考带电压VR之后，通过R1和R2对第二驱动电压VG2和参考带电压VR之间的电压进行分压，得到第一驱动电压VG1。
其中，分压电路202在反向充电场景下的工作过程和原理可参考分压电路202在正向充电场景下的相关描述，此处不再赘述。
开关电路201在反向充电场景下，通过第二开关管N2的的第二端接收内部电压VBUS、第一开关管N1的控制端接收了第一驱动电压VG1以及第二开关管N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并通过N2的第一端输出了参考电压VR至门极驱动器203，第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下导通，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下导通，在第一开关管N1和第二开关管N2导通的情况下，通过第二开关管N2的的第二端接收到的内部电压VBUS，通过导通的N1和N2，从N1的第一端D1输出外部电压VUSB。即充电电路200内部的电流由内部电压VBUS流向外部电压VUSB。
反向充电时段内，第二驱动电压VG2控制第二开关管N2导通的过程，可参考前述正向充电时段第二驱动电压VG2控制第二开关管N2导通的过程，此处不再赘述。
而反向充电时段，第一驱动电压VG1控制开关电路201的第一开关管N1导通的过程为：反向充电的初始时刻，N1处于关断状态，参考电压VR为0V，此时N1的第一端D1作为N1的源极，同样也为0V，没有外部电压输出。此时分压电路202为N1的控制端提供了第一驱动电压由于第二驱动电压VG2与参考电压VR的差值为第一驱动值，为固定值，且R1和R2不为0，因此此时的第一驱动电压VG1不为0，且大于N1的开启电压。而此时N1的栅源电压的值等于第一驱动电压VG1的值可以使得N1导通。N1导通后，N1的第一端D1的电压值、N1的第二端D2的电压值(即参考电压VR)以及内部电压VBUS的值均是相等的，因此也可以认为N1的栅源电压的值是第二驱动电压与参考电压之间的差值，即而第二驱动电压VG2和参考电压VR的差值为第一驱动值，是一个固定值，选取的R1和R2的比值又能使得V1大于开启电压，进而能保持N1的导通。
充电电路200在反向充电时段的工作过程和原理可参考前述对充电电路200在正向充电时段的工作过程和原理，但反向充电时段区别于正向充电时段，反向充电时段内，充电电路200的电流流向与正向充电时段的相反，是由内部电压VBUS流向外部电压VUSB。
举例说明，参阅图2d示出的场景，充电电路200应用于A手机10中，当内部电压VBUS为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，第一开关管N1为Bi-GaN HEMT，第二开关管N2为Si MOS管，此时充电电路200可实现控制第一开关管N1在5V的栅源电压下驱动导通，控制第二开关管N2在9V的栅源电压下驱动导通。需要说明的是，N1和N2在栅源电压大于开启电压时，即处于导通状态，在图2d示出的场景中，在第一驱动电压VG1控制下，N1的栅源电压V1稳定在5V,在第二驱动电压VG2控制下，N2的栅源电压稳定在9V，即N1稳定在5V的栅源电压的驱动下导通工作，N2稳定在9V的栅源电压的驱动下导通工作。
具体的，N1和N2稳定导通工作时，如图2d中的箭头所示，电子设备为充电电路200提供了内部电压VBUS，通过导通的N1和N2，输出外部电压VUSB，在箭头所在的支路上，外部电压VUSB、参考电压VR、以及内部电压VBUS都是20V，门极驱动器203为了保持N1和N2的导通状态，根据参考电压VR将第二驱动电压VG2调整为第一目标驱动电压值29V输出，因此，N2的栅源电压为第二驱动电压VG2减去参考电压VR的值，等于9V，在9V的驱动下导通工作。此时，由于VG2为29V，VR为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，通过第一驱动电压VG1的计算公式：因此第一开关管N1的栅源电压为第一驱动电压VG1减去参考电压VR的值，等于5V。，此时N1和N2导通，电流可由内部电压VBUS，流向外部电压VUSB，通过外部电压VUSB为手机40充电。
由前述描述可知，充电电路200中，在反向充电时段，控制第一开关管N1导通的是第一驱动电压VG1，控制第二开关管N2导通的则是第二驱动电压VG2，由于控制第一开关管N1导通的电压与控制第二开关管N2导通的电压不同，因此，驱动第一开关管N1导通的栅源电压与驱动第二开关管N2导通的栅源电压也是不同的。进而在实际应用中，可以根据第一开关管N1和第二开关管N2各自的特性，选择能够让第一开关管N1的导通阻抗更小、功耗更低的第一驱动电压VG1，控制第一开关管N1导通。同样的，还可以选择能够让第二开关管N2的导通阻抗更小、功耗更低的第二驱动电压VG2，控制第二开关管N2导通。由于第一开关管N1和第二开关管N2均在各自适配的驱动电压下驱动导通，进而实现降低充电电路的导通阻抗，提升了充电电路反向充电的效率。
(4)充电电路200的反向关断时段的工作过程：
当充电电路200所应用的电子设备不再需要为外部的电子设备供电、或者该电子设备接收到停止供电的指令等情况下，充电电路200需停止进行反向充电(即进行反向关断)。具体的参阅图2a的(1)，在反向关断场景下，充电电路200中的门极驱动器203接收开关电路201输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第二目标驱动电压值，以控制第二开关管N2关断。
其中，门极驱动器203在反向关断时段调整第二驱动电压VG2的原理和过程，可参考门极驱动器203在正向关断时段调整第二驱动电压VG2的原理和过程，此处不再赘述。
门极驱动器203将第二驱动电压VG2输出至开关电路201中的N2的控制端，使得开关电路201在接收了第二驱动电压VG2之后，在第二驱动电压VG2的控制下，控制第二开关管N2关断。门极驱动器203还将第二驱动电压VG2输出至分压电路202中的第二电阻R2的第二端。
在反向关断时段，分压电路202中的第一电阻的第一端接收参考电压VR，第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2，因此第一电阻的第一端的电压为VR，第二电阻R2的第二端为VG2。通过R1和R2对第二电阻R2的第二端与第一电阻R1的第一端电压之间的电压进行分压，得到第一驱动电压VG1。第一驱动电压VG1为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压。
其中，分压电路202在反向关断场景下的工作过程和原理也可参考分压电路202在正向关断场景下的工作过程和原理，此处不再赘述。
在反向关断时段内，若门极驱动器203将第二驱动电压的值调整为等于参考电压VR，则能够保证N2的栅源电压为0，由于N2的栅源电压小于开启电压，进而能够保持N2处于关断状态。N2关断之后，参考电压VR跌落至0，门极驱动器203也相应的将第二驱动电压VG2调整至0V。而第一驱动电压VG1是参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，因此第一驱动电压也跌落至0V，因此第一开关管N1也关断。
开关电路201在反向关断场景下，N1的第一端D1接收了内部电压VBUS、N1的控制端接收了第一驱动电压VG1以及N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并在N2的第一端输出了输出了参考电压VR至门极驱动器203，第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下关断，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下关断，在第一开关管N1和第二开关管N2关断的情况下，内部电压VBUS、无法通过关断的N1和关断的N2输出外部电压VUSB。即充电电路200内部的电流不再由内部电压VBUS流向外部电压VUSB。
举例说明，在图2d示出的场景中，充电电路200反复执行反向充电，又反向关断的过程，充电电路200中的电压变化如图2e所示。具体的，参阅图2e，以反向充电的阶段t1为例，内部电压VBUS为20V时，门极驱动器203根据20V的参考电压VR，将第二驱动电压VG2调整至29V,第一驱动电压VG1是参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，为25V,此时的栅源电压为5V，N2的栅源电压为9V,N1和N2均处于导通状态，进而充电电路200接收了内部电压VBUS之后，能够通过导通的N1和N2，输出20V的外部电压VUSB。以反向关断阶段t2为例，在t2的初始阶段，N1和N2还未关断，参考电压为20V，在停止反向充电的场景下，门极驱动器203将第二驱动电压VG2调整为与参考电压的值相等，使得N2关断。N2关断之后，参考电压会跌落至0V，第二驱动电压VG2相应的也跌落至0V，使得N2继续关断。而第一驱动电压VG1是参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，由于第二驱动电压和参考电压均为0V，因此第一驱动电压VG1也为0V，进而N1关断。由于N1和N2关断，因此充电电路200内部的电流不再由内部电压VBUS流向外部电压VUSB，外部电压VUSB为0。
参阅图3a，本申请实施例公开了另一种充电电路300，包括开关电路301、分压电路302、以及门极驱动器303。其中，门极驱动器303与图2a中的门极驱动器203的结构以及运行原理相同，分压电路302的与图2a中的分压电路202的结构以及运行原理相同，开关电路301的结构和运行原理区别于图2a的开关电路201，具体的，图3a中的充电电路300的结构为：
开关电路301分别与分压电路302和门驱动器303相连，开关电路303中包括有第一开关管N1、第二开关管N2、第三电阻R3。
第一开关管N1的第一端D1与外部设备(即除了充电电路300所在的电子设备之外的设备)相连，第一开关管N1的第一端D1在正向充电时接收外部设备提供的外部电压VUSB，在反向充电时则将外部电压VUSB提供给外部设备充电。第一开关管N1的第二端D2与第二开关管N2的第二端相连。第一开关管N1的控制端接收第一驱动电压VG1。
其中，第一驱动电压VG1用于驱动第一开关管N1的导通或控制N1关断。参考电压VR为门极驱动器303在调整第二驱动电压VG2时的参考基准。本实施例中，参考电压VR为第二开关管N2的第一端的电压。本实施例中，参考电压VR为第二开关管N2的第一端的电压，当参考电压VR为第二开关管N2的第一端的电压时，第二驱动电压与参考电压之间的差值就相当于是N2的栅源电压的值，因此在调整第二驱动电压VG2时以参考电压为基准，可以实现控制N2的导通或关断。
第一开关管N1的第二端D2在正向充电时，输出内部电压VBUS，在反向充电时，接收电子设备的内部电源提供的内部电压VBUS。
其中，内部电压VBUS为电子设备的内部节点的电压，电子设备的内部节点可以与电子设备的内部器件相连接。内部器件可以是电池等电源器件，也可以是显示屏、扬声器等需要供电的器件。外部电压VUSB为电子设备的外部节点的电压，外部节点与外部设备相连接。外部设备可以是电源等供电设备，也可以是充电宝、外接键盘等需要供电的器件。本申请实施例中，外部节点为第一开关管N1的第一端D1，内部节点为第一开关管N1的第二端D2。
需要说明的是，有关内部电压VBUS以及外部电压VBUS的相关介绍，可参见前述图2a中内部电压VBUS以及外部电压VBUS的相关介绍内容，此处不再赘述。
第二开关管N2的控制端接收第二驱动电压VG2，第二开关管N2的第一端通过第三电阻R3接地。第二开关管N2的第一端输出参考电压VR。其中，第二驱动电压VG2用于驱动第二开关管N2导通或控制N2关断。
需要说明的是，第一开关管N1可以理解为是一个开关管，还可以理解为是由多个开关管进行并联之后的一个等效开关管。同样的，第二开关管N2也可以理解为是一个开关管，或者可以理解为是多个开关管进行并联之后的一个等效开关管。其中，多个开关管并联指的是多个开关管的栅极相连，多个开关管的源极相连，且多个开关管的漏级相连。具体的，多个开关管之间的并联结构可以参考图2a的(2)所示出的2011。
在一些实施例中，第一开关管N1为Bi-GaNHEMT，Bi-GaNHEMT所具有的特性可以使得第一开关管N1的第一端D1和第二端D2既可以当作源极也可以当作漏极。而第一开关管N2的控制端可以是栅极。
在一些实施例中，第二开关管N2为SiMOS管，其中，第二开关管N2的第一端可以是源极，第二端可以是漏极，控制端可以是栅极。
分压电路302分别与门极驱动器303和开关电路301相连，分压电路302，包括：第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端接收参考电压VR，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2。其中，第一电阻R1和第二电阻R2之间的公共端输出第一驱动电压VG1。第一驱动电压VG1的电压值为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的电压差的分压值，具体的，/>
需要说明的是，R1可以理解为是一个电阻，还可以理解为是多个电阻进行串联，和/或，并联之后的一个等效电阻，R1的阻值则是等效电阻的阻值。同样的，R2也可以理解为是一个电阻，或者可以理解为是多个电阻进行串联，和/或，并联之后的一个等效电阻，R2的阻值则是等效电阻的阻值。举例说明，第二电阻R2也可以如图2a的(3)中的202所示，即第二电阻2021可以是两个电阻串联后的一个等效电阻。
还需要说明的是，多个电阻进行串联，和/或，并联的具体结构本申请实施例对此不作限制。
其中，分压电路302的组成、结构、及工作原理等相关描述可参考图2a示出的分压电路202。
门极驱动器303分别与开关电路301和分压电路302相连，门极驱动器303用于在正向充电或者反向充电的过程中，接收开关电路301输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值，以控制第二开关管N2导通。其中，第二驱动电压VG2为用于控制N2的导通或关断的驱动电压。第一目标驱动电压值为能够使N2处于导通状态的第二驱动电压的值。
在另一些实施例中，门极驱动器303还用于在停止正向充电或者停止反向充电的过程中，接收开关电路301输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第二目标驱动电压值，以控制第二开关管N2关断。其中，第二目标驱动电压值为能够使N2处于关断状态的第二驱动电压的值。
门极驱动器303的组成和连接结构的相关描述可参考图2a示出的门极驱动器203。
下面描述充电电路300的具体工作过程。
(1)充电电路300的正向充电时段的工作过程：
继续参阅图3a，充电电路300的正向充电场景下，充电电路300中的门极驱动器303用于接收参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值，以控制第二开关管N2导通。
其中，门极驱动器303在正向充电场景下，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值的过程和原理可以参考图2a中对门极驱动器203在正向充电时段的工作过程和原理，此处不再赘述。
分压电路302中的第一电阻R1的第一端接收参考电压VR、第二开关管N2的控制端接收第二驱动电压VG2，通过R1和R2对参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的电压进行分压，得到第一驱动电压VG1。其中，第一驱动电压VG1为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，第一驱动电压VG1的值为：第一驱动电压VG1能够控制开关电路301的第一开关管N1导通或关断。
需要说明的是，分压电路302在正向充电时段的工作过程和原理可以参考图2a中分压电路202在正向充电时段的工作过程和原理，此处不再赘述。
开关电路301在正向充电场景下，通过N1的第一端接收了外部电压VUSB、通过N1的控制端第一驱动电压VG1以及通过N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并通过第二开关管N2的第一端与第三电阻之间的公共端输出了参考电压VR至门极驱动器303，第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下导通，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下导通，在第一开关管N1和第二开关管N2导通的情况下，外部电压VUSB、通过导通的N1，得到并输出内部电压VBUS。即充电电路200内部的电流由外部电压VUSB流向内部电压VBUS。
由于门极驱动器303所输出的第二驱动电压VG2的值是根据参考电压VR调整的，因此能够实现让施加在N2的栅源电压的值(即第二驱动电压与参考电压VR的差值)始终大于N2的开启电压，进而使得N2处于导通状态。门极驱动器303控制第二开关管N2导通的具体过程和原理可以参见前述图2a中的门极驱动器202控制N2导通的过程和原理，此处不再赘述。
举例说明，若第一目标驱动电压值可以为参考电压VR与第一驱动值的和，在正向充电场景下N1的导通过程为：N1的第二端D2为N1的源极，初始时刻N1的第二端D2的电压为0，N1的栅源电压(即N1的控制端与N1的第二端D2之间的电压)的值相当于是第一驱动电压VG1的值，第一驱动电压压VG1的计算公式为：由于N2在第二驱动电压的控制下导通，因此参考电压为0V，而第二驱动电压与参考电压的差值为第一驱动值，因此当选取了合适的R1和R2时，第一驱动电压VG1的值可大于N1的开启电压，使得N1导通。N1导通后，N1的第二端D2处的电压与外部电压VUSB的值相等，此时由于参考电压VR也与外部电压VUSB的值相等，因此门极驱动器也会相应的调整第二驱动电压VG2，当N1和N2均导通时，N1的第二端的电压的值与参考电压相等，因此N1的源极电压的计算公式为：由V1的计算公式可以看出，由于第二驱动电压与参考电压的差值为第一驱动值，是固定值，且R1和R2阻值不变，因此V1的值仍然保持不变，第一开关管N1仍然处于导通状态。
具体的，参阅图3b示出的场景，充电电路300应用于A手机10中，当外部电压VUBS为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，第一开关管N1为Bi-GaN HEMT，第二开关管N2为Si MOS管，此时充电电路300可实现控制第一开关管N1在5V的栅源电压下驱动导通，控制第二开关管N2在9V的栅源电压下驱动导通。需要说明的是，N1和N2在栅源电压大于开启电压时，即处于导通状态，在图3b示出的场景中，在VG控制下N1的栅源电压稳定在5V,N2的栅源电压稳定在9V，即N1稳定在5V的栅源电压的驱动下导通工作，N2稳定在9V的栅源电压的驱动下导通工作。
N1和N2稳定导通工作时，如图3b中的箭头所示，外部电源为充电电路300提供了外部电压VUSB，通过导通的N1，输出了内部电压VBUS，在箭头所在的支路上，外部电压VUSB、以及内部电压VBUS都是20V，由于N2也处于导通状态，参考电压VR也为20V。门极驱动器303为了保持N1和N2的导通状态，根据参考电压VR将第二驱动电压VG2调整为29V，因此，N2的栅源电压为9V，在9V的驱动下导通工作。此时，由于第二驱动电压VG2为29V，VR为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，第一驱动电压进而计算第一开关管N1的栅源电压/>N1在5V的驱动下导通工作。N1导通时，充电电路300可提供内部电压VBUS给电子设备的内部，为电子设备的内部充电，A手机10的状态为充电中。
由前述描述可知，充电电路300中，控制第一开关管N1导通的是第一驱动电压VG1，控制第二开关管N2导通的则是第二驱动电压VG2，由于控制第一开关管N1导通的电压与控制第二开关管N2导通的电压可以是不同的，因此，驱动第一开关管N1导通的栅源电压值与驱动第二开关管N2导通的栅源电压值也可以是不同的。在实际应用中，可以根据第一开关管N1和第二开关管N2各自的特性，选择能够让第一开关管N1的导通阻抗更小、功耗更低的第一驱动电压VG1，控制第一开关管N1导通。同样的，还可以选择能够让第二开关管N2的导通阻抗更小、功耗更低的第二驱动电压VG2，控制第二开关管N2导通。由于第一开关管N1和第二开关管N2均在各自适配的驱动电压下驱动导通，进而实现降低充电电路的导通阻抗，提升了充电电路正向充电的效率。
充电电路300相较于充电电路200而言，主要区别点在于，外部电压VUSB传输至内部电压VBUS的实现正向充电作用的支路上，电流只经过了第一开关管N1，由于该支路上仅经过一个开关管，因此进行正向充电时的该支路的导通阻抗相较于充电电路200更小，正向充电的效率越高，功耗越低。
(2)充电电路300的正向关断时段的工作过程：
当充电电路300所应用的电子设备充满结束、或者该电子设备接收到停止充电的指令等情况下，充电电路300需停止进行正向充电。具体的参阅图3a，在正向关断场景下，充电电路300中的门极驱动器303接收开关电路301输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第二目标驱动电压值，以控制第二开关管N2关断。
具体的，有关门极驱动器303在正向关断时段的原理和工作过程，可以参考图2a示出的门极驱动器203在正向关断时段的原理和工作过程，此处不再赘述。
分压电路302通过第一电阻R1的第一端接收参考电压VR和通过第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2，然后通过R1和R2对参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的电压进行分压，得到第一驱动电压VG1。其中，第一驱动电压VG1为参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的分压，第一驱动电压VG1的值为：第一驱动电压VG1能够控制开关电路301的第一开关管N1关断。
具体的，有关分压电路302在正向关断时段的工作过程中的原理和工作过程，可以参考图2a示出的分压电路202在正向关断时段的工作过程中的原理和工作过程，此处不再赘述。
开关电路301在正向关断场景下，通过N1的第一端D1接收了外部电压VUSB、通过N1的控制端接收了第一驱动电压VG1以及通过N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并通过第二开关管N2的第一端与第三电阻之间的公共端输出了参考电压VR至门极驱动器303，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下关断，进而第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下也关断，在第一开关管N1关断的情况下，外部电压VUSB、无法通过N1输出电流，因此会停止输出内部电压VBUS。即充电电路200内部的电流不再由外部电压VUSB通过N1流向内部电压VBUS。
举例说明，若门极驱动器303在正向关断场景下将第二驱动电压VG2调整至于参考电压VR的值相等，那么N2的栅源电压为0，可控制N2处于关断状态。而N2关断之后，N2的第一端接地，参考电压VR跌落至0V。因此，第二驱动电压VG2跟随者参考电压VR的下降，也跌落至了0V。第一驱动电压VG1又是第二驱动电压VG2与参考电压VR之间的分压，当第二驱动电压VG2和参考电压VR都为0V时，第一驱动电压VG1也为0V，第一开关管N1在0V的第一驱动电压VG1控制下关断。因此，在正向关断场景下，通过第二驱动电压控制N2关断，进而可使得第一驱动电压能够实现控制N1关断。
举例说明，在图3b示出的场景中，充电电路300反复进行正向充电，又正向关断的过程，充电电路300中的电压变化如图3c所示。具体的，参阅图3c，以正向充电的阶段t1为例，外部电源为充电电路300所提供的外部电压VUSB为20V，门极驱动器303根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2调整至29V,第一驱动电压VG1是第二驱动电压VG2的与参考电压VR之间的分压，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，因此第一驱动电压为25V,此时N1和N2均处于导通状态，进而外部电压VUSB能够通过导通的N1，输出20V的内部电压VBUS。以正向关断阶段t2为例，充电电路200所接收到的外部电压VUSB为20V，第二驱动电压VG2在正向关断的场景下随着参考电压VR跌落至了0V，使得N1关断。而第一驱动电压是第二驱动电压与参考电压之间的分压，因此同样变为了0V，使得N1也关断。由于N1和N2关断，因此充电电路200内部的电流不再由外部电压VUSB流向内部电压VBUS，内部电压VBUS为0。
(3)充电电路300的反向充电时段的工作过程：
继续参阅图3a，充电电路30的反向充电场景下，充电电路300中的门极驱动器303用于接收参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第一目标驱动电压值，以控制第二开关管N2导通。
其中，门极驱动器303在反向充电时段的工作过程和原理可参考门极驱动器303在正向充电时段的相关描述，此处不再赘述。
分压电路302在反向充电时段，通过第一电阻R1的第一端接收参考电压VR和通过第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2，通过R1和R2对参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的压差进行分压，得到第一驱动电压VG1。
其中，分压电路302在反向充电时段下的工作过程和原理可参考分压电路302在正向充电时段的相关描述，此处不再赘述。
开关电路301在反向充电场景下，通过第一开关管N1的第二端接收了内部电压VBUS、通过N1的控制端接收第一驱动电压VG1以及通过N2的控制端接收第二驱动电压VG2，并通过N2的第一端输出了参考电压VR至门极驱动器303，第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下导通，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下导通，在第一开关管N1和第二开关管N2导通的情况下，根据N1的第二端接收的内部电压VBUS、通过导通的N1，从N1的第二端输出外部电压VUSB。即充电电路300内部的电流由内部电压VBUS流向外部电压VUSB。
反向充电场景下，关于第二开关管N2的导通过程和原理可以参考前述对图3a在正向充电场景下N2的导通过程的相关描述，此处不再赘述。
反向充电场景下，第一驱动电压VG1控制开关电路301的第一开关管N1导通的过程为，反向充电的初始时刻，N1处于关断状态，此时N1的第一端D1作为N1的源极，第一端D1处的电压初始为0V，没有外部电压输出。此时分压电路202为N1的控制端提供了第一驱动电压因此，N1的栅源电压V1＝VG1-0＝VG1，由于N2导通之后，参考电压与电子设备内部提供的内部电压VBUS相等，而第二驱动电压与参考电压的差值又是第一驱动值，为固定值，因此第一驱动电压VG1大于N1的开启电压，可以使得N1导通。N1导通后，N1的第一端的值也与内部电压VBUS相等，因此第一开关管N1的栅源电压由于第二驱动电压与参考电压的差值为第一驱动值，是一个固定值，在选取合适的R1和R2的情况下，V1可以大于开启电压，进而能够继续保持N1的导通。
需要说明的是，反向充电场景的工作过程和原理与正向充电的相似，区别点主要在于电流流向与正向充电场景相反，是由内部电压VBUS流向外部电压VUSB。反向充电场景的工作过程也可参考前述对图3a的正向充电场景的描述。
举例说明，参阅图3d示出的场景，充电电路300应用于A手机10中，当内部电压VBUS为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，第一开关管N1为Bi-GaN HEMT，第二开关管N2为Si MOS管，此时充电电路300可实现控制第一开关管N1在5V的栅源电压下驱动导通，控制第二开关管N2在9V的栅源电压下驱动导通。需要说明的是，N1和N2在栅源电压大于开启电压时，即处于导通状态，在图3d示出的场景中，在VG控制下N1的栅源电压稳定在5V,N2的栅源电压稳定在9V，即N1稳定在5V的栅源电压的驱动下导通工作，N2稳定在9V的栅源电压的驱动下导通工作。
具体的，N1和N2稳定导通工作时，如图3d中的箭头所示，电子设备的内部电源为充电电路300提供了内部电压VBUS，通过导通的N1，输出了外部电压VUSB，在箭头所在的支路上，外部电压VUSB、参考电压VR、以及内部电压VBUS都是20V，门极驱动器303为了保持N1和N2的开启状态，根据参考电压VR将第二驱动电压VG2调整为第一目标驱动电压值29V输出，因此，N2的栅源电压为9V，在9V的驱动下导通工作。此时，由于VG2为29V，VR为20V，第一电阻R1与第二电阻R2的比值为5:4，第一驱动电压因此计算得到第一驱动电压VG1为25V,因此第一开关管N1的栅源电压V1的值为/>即N1在5V的驱动下导通工作。
由前述描述可知，充电电路300中，在反向充电时段，控制第一开关管N1导通的是第一驱动电压VG1，控制第二开关管N2导通的则是第二驱动电压VG2，由于控制第一开关管N1导通的电压与控制第二开关管N2导通的电压可以是不同的，因此，驱动第一开关管N1导通的栅源电压值与驱动第二开关管N2导通的栅源电压值也可以是不同的。在实际应用中，可以根据第一开关管N1和第二开关管N2各自的特性，选择能够让第一开关管N1的导通阻抗更小、功耗更低的第一驱动电压VG1，控制第一开关管N1导通。同样的，还可以选择能够让第二开关管N2的导通阻抗更小、功耗更低的第二驱动电压VG2，控制第二开关管N2导通。由于第一开关管N1和第二开关管N2均在各自适配的驱动电压下驱动导通，进而实现降低充电电路的导通阻抗，提升了充电电路反向充电的效率。
充电电路300相较于充电电路200而言，主要区别点在于，内部电压VBUS传输至外部电压VUSB的实现反向充电作用的支路上，电流只经过了第一开关管N1，由于该支路上仅经过一个开关管，因此进行反向充电时，该支路的导通阻抗相较于充电电路200更小，反向充电的效率越高，功耗越低。
(4)充电电路300的反向关断时段的工作过程：
当充电电路300所应用的电子设备不再需要为外部的电子设备供电、或者该电子设备接收到停止供电的指令等情况下，充电电路300需停止进行反向充电(即反向关断)。具体的参阅图3a，在反向关断场景下，充电电路300中的门极驱动器303接收开关电路301输出的参考电压VR，根据参考电压VR，将第二驱动电压VG2的值调整为第二目标驱动电压值。以控制第二开关管N2关断。
门极驱动器303输出的第二驱动电压VG2输出至开关电路301，使得开关电路301接收了第二驱动电压VG2之后，在第二驱动电压VG2的控制下，控制第二开关管N2关断。门极驱动器303输出的第二驱动电压VG2还被分压电路302的第二电阻的第二端所接收。
其中，门极驱动器303在反向关断时段的原理和工作过程，可参考门极驱动器303在正向关断时段的原理和工作过程，此处不再赘述。
在反向关断的场景下，分压电路302通过第一电阻R1的第一端接收参考电压VR、通过第二电阻R2的第二端接收第二驱动电压VG2，通过R1和R2对参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的压差进行分压，得到第一驱动电压VG1。第一驱动电压VG1能够控制开关电路201的第一开关管N1关断。
其中，分压电路302在反向关断场景下的工作过程和原理也可参考分压电路302在正向关断场景下的工作过程和原理，此处不再赘述。
反向关断时段，第一驱动电压VG1能够控制开关电路301的第一开关管N1关断的原理和过程，可参考前述正向关断场景下第一驱动电压VG1能够控制开关电路301的第一开关管N1关断的相关内容，此处不再赘述。
反向关断时段，第二驱动电压VG2能够控制开关电路301的第二开关管N2关断的原理和过程，可参考前述正向关断时段，第二驱动电压VG2能够控制开关电路301的第二开关管N2关断的相关内容，此处不再赘述。
开关电路301在反向关断时段，通过N1的第二端D2接收了内部电压VBUS、通过N1的控制端接收了第一驱动电压VG1以及通过N2的控制端接收了第二驱动电压VG2，并通过第二开关管N2的第一端与第三电阻之间的公共端输出了参考电压VR，第一开关管N1在第一驱动电压VG1的控制下关断，第二开关管N2在第二驱动电压VG2的控制下关断，在第一开关管N1和第二开关管N2关断的情况下，内部电压VBUS、无法通过N1得到并输出外部电压VUSB。即充电电路300内部的电流不再由内部电压VBUS流向外部电压VUSB。
举例说明，在图3d示出的场景中，充电电路300反复进行反向充电，又反向关断的过程，充电电路300中的电压变化如图3e所示。具体的，参阅图3e，以反向充电的阶段t1为例，充电电路300所接收到的内部电压VBUS为20V，门极驱动器303根据参考电压VR将第二驱动电压VG2调整至29V,第一驱动电压VG1是参考电压VR和第二驱动电压VG2之间的电压的分压，为25V。此时N1和N2均处于导通状态，进而内部电压VBUS能够通过导通的N1，输出20V的外部电压VUSB。以反向关断阶段t2为例，充电电路300所接收到的内部电压VBUS为20V，第二驱动电压VG2在停止反向充电的场景下随着参考电压VR跌落至0V，使得N2关断。而第一驱动电压VG1是第二驱动电压VG2和参考电压VR之间的分压，由于第二驱动电压VG2和参考电压VR均跌落至0V，因此第一驱动电压VG1同样变为了0V，使得N1关断。由于N1关断，因此充电电路300内部的电流不再由内部电压VBUS流向外部电压VUSB，外部电压VUSB为0。
由前述对图2a和图3a可知，不论是充电电路200还是充电电路300，均可实现让开关电路在正向充电时段、反向充电时段、正向关断时段、或者反向关断时段输出参考电压至门极驱动器。且开关电路均能够在正向充电时段或反向充电时段，通过第一驱动电压控制第一开关管导通，通过第二驱动电压控制第二开关管导通。进而实现能够通过不同的第一驱动电压和第二驱动电压，以使得第一开关管N1和第二开关管N2均在各自适合的栅源电压下驱动导通，降低充电电路的导通阻抗，提升了充电电路双向充电的效率。
开关电路还可以在正向关断时段或者反向关断时段，通过第一驱动电压控制第一开关管关断，并通过第二驱动电压控制第二开关管关断。当N1和N2关断时，可以实现停止正向充电或者停止反向充电。
具体的，在图2a中的开关电路，在正向充电时段，接收外部电压，并通过导通的第一开关管和导通的第二开关管，输出内部电压至电子设备的内部。在反向充电时段，接收内部电压，并通过导通的第一开关管和导通的第二开关管，输出外部电压至电子设备的外部。在正向关断时段，接收外部电压，并通过关断的第一开关管和关断的第二开关管，停止将内部电压输出至电子设备的内部。在反向关断时段，则接收内部电压，并通过关断的第一开关管和关断的第二开关管，停止输出外部电压至电子设备的外部。即实现充电时需通过导通的第一开关管和第二开关管，实现关断时，则需要通过关断的第一开关管和第二开关管。
而图3a中的开关电路，则在正向充电时段，接收外部电压，并通过导通的第一开关管，输出内部电压至电子设备的内部。在反向充电时段，接收内部电压，并通过导通的第一开关管，输出外部电压至电子设备的外部。在正向关断时段，接收外部电压，并通过关断的第一开关管，停止将内部电压输出至电子设备的内部。在反向关断时段，接收内部电压，并通过关断的第一开关管，停止输出外部电压至电子设备的外部。即实现充电时需只通过导通的第一开关管即可，实现关断时，则只需要通过关断的第二开关管即可。
由前述图2a和图3a可知，图2a和图3a中的分压电路，在正向充电时段、反向充电时段、正向关断时段、或者反向关断时段，均用于通过参考电压和第二驱动电压进行分压，得到并输出第一驱动电压。
由前述图2a和图3a可知，图2a和图3a中的门极驱动器，在正向充电时段或反向充电时段，会根据参考电压，调整并输出第二驱动电压。而在正向关断时段或反向关断时段，也会根据参考电压，调整并输出第二驱动电压。但是充电时段和关断时段的调整第二驱动电压的具体方式不同。具体的，在正向充电时段或者反向充电时段，将第二驱动电压的值调整为参考电压与第一驱动值的和，并将第二驱动电压输出。而在正向关断时段或者反向关断时段，将第二驱动电压的值调整为参考电压的值，并输出第二驱动电压。
基于图2a和图3a中的描述可知，本实施例提出的充电电路中，开关电路，用于接收电源电压和多个驱动电压，输出参考电压和充电电路的输出电压。多个驱动电压，包括：第一驱动电压和第二驱动电压。而分压电路，用于接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压。门极驱动器，用于接收参考电压，输出第二驱动电压。
其中，电源电压指代为充电电路供电的电压。充电电路的输出电压指代充电电路提供给需要供电的器件的电压。电源电压在正向充电时段可以是前述提及图2a和图3a中提及的外部电压，在反向充电时段为可以为内部电压。充电电路的输出电压在正向充电时段为内部电压，在反向充电时段为外部电压。外部电压为充电电路中的外部节点的电压，内部电压为充电电路中的内部节点的电压。电源电压在正向关断时段为外部电压，在反向关断时段为内部电压，充电电路的输出电压在正向关断时段为所述内部电压，在反向关断时段为外部电压。
由于本申请实施例中的开关电路能通过门极驱动器和分压电路，得到第一驱动电压和第二驱动电压，而第一驱动电压和第二驱动电压的电压值可以不同，因此开关电路可以使用适合的第一驱动电压和第二驱动电压，降低充电电路的导通阻抗，提升充电电路双向充电的效率。
基于前述的图2b、图2d、图3b以及图3d，本申请实施例还公开了一种充电系统，充电系统至少包括第一电子设备，第一电子设备包括：充电管理模块，充电管理模块包括如上述本申请实施例提出的任一的充电电路。充电系统还包括：与第一电子设备相连的充电器，和/或，与第一电子设备相连的第二电子设备。与第一电子设备相连的充电器，充电器用于输出电源电压至第一电子设备，与第一电子设备相连的第二电子设备，第二电子设备用于接收充电电路的输出电压。
参阅图4，本申请实施例还公开了一种电子设备400，电子设备400可以是平板电脑，桌面型、膝上型、笔记本电脑，超级移动个人计算机(Ultra-mobile PersonalComputer，UMPC)，手持计算机，上网本，个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)，可穿戴电子设备等，电子设备400包括：处理器401、充电管理模块402以及电源管理模块403、USB接口404。充电管理模块402，包括：充电电路4021。
可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对电子设备400的具体限定。在另一些实施例中，电子设备400可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
处理器401可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(applicationprocessor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processing unit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-networkprocessingunit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。例如，在本申请中，处理器401可以控制充电电路4021进行正向充电、反向充电、停止正向充电或者停止反向充电。
充电管理模块402用于从充电器接收充电输入的外部电压VUSB，或者向外提供外部电压VUSB。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块402可以通过USB接口404接收有线充电器的充电输入的外部电压VUSB，或者向外提供外部电压VUSB。在本申请实施例中，充电管理模块402中的充电电路4021可以用于接收充电输入的外部电压VUSB，输入内部电压VBUS。也可以用于接收内部电压VBUS，输出外部电压VUSB。具体的，充电电路4021的具体工作过程、原理以及结构可以参考前述提及的图2a示出的充电电路200、以及图3a示出的充电电路300，此处不再赘述。
电源管理模块403用于连接电池，充电管理模块402与处理器401。在本申请实施例中，电源管理模块403接收充电管理模块402的输入的内部电压VBUS，为处理器，内部存储器，显示屏，摄像头等供电，或者接收电池输入的内部电压VBUS，向充电管理模块402输入内部电压VBUS。
USB接口404是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。在本申请实施例中，USB接口404可以用于连接充电器为充电电路4021提供外部电压VUSB，也可以用于接收充电电路4021输出的外部电压VUSB。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：
开关电路、分压电路以及门极驱动器；所述开关电路分别与所述分压电路和所述门极驱动器相连；所述分压电路与门极驱动器相连；
所述开关电路，用于接收电源电压和多个驱动电压，输出参考电压和充电电路的输出电压；多个驱动电压，包括：第一驱动电压和第二驱动电压；所述开关电路具有第一端和第二端，所述参考电压由所述第一端输出，所述输出电压由所述第二端输出；
所述分压电路，用于接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压；
所述门极驱动器，用于接收所述参考电压，输出所述第二驱动电压；所述第二驱动电压的电压值与所述第一驱动电压的电压值不同。
2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述分压电路执行接收第二驱动电压和参考电压，输出第一驱动电压时，用于：
接收第二驱动电压和参考电压，对所述第二驱动电压和所述参考电压进行分压，得到第一驱动电压。
3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述分压电路，包括：
第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的第一端接收参考电压，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端；
所述第二电阻的第二端接收第二驱动电压；所述第一电阻和所述第二电阻之间的公共端输出第一驱动电压。
4.根据权利要求1至3任一所述的充电电路，其特征在于，所述门极驱动器执行接收所述参考电压，输出所述第二驱动电压时，用于：
接收所述参考电压，基于所述参考电压，调整所述第二驱动电压，并将所述第二驱动电压输出。
5.根据权利要求1至3任一所述的充电电路，其特征在于，所述门极驱动器执行接收所述参考电压，输出所述第二驱动电压时，用于：
在正向充电时段或反向充电时段，基于所述参考电压，将所述第二驱动电压调整为第一目标驱动值，并将所述第二驱动电压输出。
6.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述第一目标驱动值为所述参考电压与第一驱动值的和。
7.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述门极驱动器，还用于：
在正向关断时段或反向关断时段，基于所述参考电压，将第二驱动电压调整为第二目标驱动值，并将所述第二驱动电压输出。
8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述第二目标驱动值等于所述参考电压。
9.根据权利要求1至3任一所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路执行接收电源电压和多个驱动电压，输出参考电压和充电电路的输出电压时，用于：
在正向充电时段或反向充电时段，接收电源电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和充电电路的输出电压。
10.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路执行在正向充电时段或反向充电时段，接收电源电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和充电电路的输出电压时，用于：
若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和内部电压；
若在反向充电时段，则接收所述内部电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和外部电压；所述电源电压在正向充电时段为所述外部电压，在反向充电时段为所述内部电压；所述充电电路的输出电压在正向充电时段为所述内部电压，在反向充电时段为所述外部电压；所述外部电压为所述充电电路中的外部节点的电压；所述内部电压为所述充电电路中的内部节点的电压。
11.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路，还用于：
在正向关断时段或反向关断时段，接收所述电源电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出所述参考电压和所述充电电路的输出电压。
12.根据权利要求11所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路执行在正向关断时段或反向关断时段，接收所述电源电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出所述参考电压和所述充电电路的输出电压时，用于：
若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出充电电路的参考电压和内部电压；
若在反向关断时段，则接收所述内部电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和外部电压；
所述电源电压在正向关断时段为所述外部电压，在反向关断时段为所述内部电压；所述充电电路的输出电压在正向关断时段为所述内部电压，在反向关断时段为所述外部电压；所述外部电压为所述充电电路中的外部节点的电压；所述内部电压为所述充电电路中的内部节点的电压。
13.根据权利要求12所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路，包括：串联的第一开关管和第二开关管；所述开关电路执行若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和内部电压时，用于：
若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，所述第一开关管在第一驱动电压的控制下导通，且所述第二开关管在第二驱动电压的控制下导通，通过导通的第一开关管和导通的第二开关管输出参考电压和内部电压；
所述开关电路执行若在反向充电时段，则接收所述内部电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向充电时段，则接收内部电压和所述多个驱动电压，所述第一开关管在所述第一驱动电压的控制下导通，且所述第二开关管在所述第二驱动电压的控制下导通，通过导通的所述第一开关管和导通的所述第二开关管，输出参考电压和外部电压。
14.根据权利要求12或13所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路，包括：串联的第一开关管和第二开关管；所述开关电路执行若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出充电电路的参考电压和内部电压时，用于：
若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，所述第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且所述第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管和关断的第二开关管，停止输出参考电压和内部电压；
所述开关电路执行若在反向关断时段，则接收所述内部电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，所述第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且所述第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管和关断的第二开关管，停止输出参考电压和外部电压。
15.根据权利要求14所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关管的控制端接收所述第一驱动电压，所述第一开关管的第一端为外部节点；所述第一开关管的第二端与第二开关管的第一端相连；
所述第二开关管的控制端接收所述第二驱动电压，所述第二开关管的第一端输出参考电压，所述第二开关管的第二端为内部节点；所述外部节点的电压为外部电压；所述内部节点的电压为内部电压。
16.根据权利要求12所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路，包括：串联的第一开关管和第二开关管；所述开关电路执行若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和内部电压时，用于：
若在正向充电时段，则接收外部电压和多个驱动电压，所述第一开关管在第一驱动电压的控制下导通，且所述第二开关管在第二驱动电压的控制下导通，通过导通的第一开关管输出内部电压，并通过导通的第二开关管输出参考电压；
所述开关电路执行若在反向充电时段，则接收所述内部电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向充电时段，则接收内部电压和所述多个驱动电压，所述第一开关管在所述第一驱动电压的控制下导通，且所述第二开关管在所述第二驱动电压的控制下导通，通过导通的所述第一开关管输出外部电压，并通过导通的所述第二开关管输出参考电压。
17.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路执行在正向关断时段或反向关断时段，接收所述电源电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出所述参考电压和所述充电电路的输出电压时，用于：
若在正向关断时段，则接收外部电压和多个驱动电压，所述第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且所述第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管停止输出内部电压，通过关断的第二开关管停止输出参考电压；
所述开关电路执行若在反向关断时段，则接收所述内部电压和所述多个驱动电压，在所述多个驱动电压的控制下，停止输出参考电压和外部电压时，用于：
若在反向关断时段，则接收内部电压和多个驱动电压，所述第一开关管在第一驱动电压的控制下关断，且所述第二开关管在第二驱动电压的控制下关断，通过关断的第一开关管停止输出外部电压，通过关断的第二开关管停止输出参考电压。
18.根据权利要求17所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路，还包括：
第三电阻；
其中，所述第一开关管的第一端为外部节点；所述第一开关管的第二端为内部节点；所述第一开关管的控制端接收第一驱动电压；
所述第二开关管的第一端通过第三电阻接地；所述第二开关管的第二端连接所述第一开关管的第二端；所述第二开关管的控制端接收第二驱动电压；所述第二开关管的第一端输出参考电压；所述外部节点的电压为外部电压；所述内部节点的电压为内部电压。
19.一种电子设备，其特征在于，包括：
充电管理模块，所述充电管理模块包括如权利要求1至18中任一所述的充电电路。
20.一种充电系统，其特征在于，所述充电系统至少包括第一电子设备，所述第一电子设备包括：充电管理模块，所述充电管理模块包括如权利要求1至18中任一所述的充电电路；
所述充电系统还包括：与所述第一电子设备相连的充电器，和/或，与所述第一电子设备相连的第二电子设备；
与所述第一电子设备相连的充电器，所述充电器用于输出所述电源电压至所述第一电子设备；
与所述第一电子设备相连的第二电子设备，所述第二电子设备用于接收所述充电电路的输出电压。
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