CN118017650A - 充电状态提示电路和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种充电状态提示电路和电子设备。充电状态提示电路包括:第一控制分支电路,被配置为基于充电状态端输出的充电正常信号,控制第一节点与输入电压端耦接,以向第一节点提供第一预设电压;第二控制分支电路,被配置为在第一节点为第一预设电压且电池的正极电压不大于截止电压的情况下,控制第二节点与输入电压端耦接,以向第二节点提供第二预设电压,截止电压为使用电池的电子设备能够启动的最小电压;提示元件,被配置为在第二节点的第二预设电压下产生预设提示信息。本公开的技术方案,在电子设备过放电后充电时,在电子设备无法开启但正常充电情况下可以提示用户,方便了用户的判断。
Description
技术领域
本公开涉及电子技术领域,尤其涉及一种充电状态提示电路和电子设备。
背景技术
目前,手机、平板电脑等可移动电子设备通常采用可充电电池。电子设备在使用过程中或闲置一段时间,电池会放电,当电池电量过低时,需要为电池进行充电。
在电池未过放电时为电池充电,电子设备可以正常开启。当电池过放电后,电池电压会低于电子设备开启需要的最低电压即截止电压。当电池过放电后为电池充电,在充电过程中,充电IC对电池进行小电流充电,由于电流较小,电池需要较长时间才能达到截止电压。这就导致电子设备无法开启状态持续时间较长,此时,由于电子设备无法开启,用户无法判断电子设备处于正常充电状态还是损坏状态,给用户造成困扰。
发明内容
作为本公开实施例的第一个方面,本公开实施例提供一种充电状态提示电路,包括:
第一控制分支电路,分别与充电芯片的充电状态端、参考电压端、输入电压端和第一节点耦接,被配置为基于充电状态端输出的充电正常信号,控制第一节点与输入电压端耦接,以向第一节点提供第一预设电压;
第二控制分支电路,分别与第一节点、电池的正极、输入电压端和第二节点耦接,被配置为在第一节点为第一预设电压且电池的正极电压不大于截止电压的情况下,控制第二节点与输入电压端耦接,以向第二节点提供第二预设电压,截止电压为使用电池的电子设备能够启动的最小电压;
提示元件,分别与第二节点和第一参考地耦接,被配置为在第二节点的第二预设电压下产生预设提示信息。
在一些实施例中,第二控制分支电路包括:
第一开关分支电路,分别与第一节点、电池的正极和第三节点耦接,被配置为在第一节点为第一预设电压且电池的正极电压不大于截止电压的情况下导通,使得第三节点与电池的正极耦接;
第二开关分支电路,分别与第三节点、输入电压端和第二节点耦接,被配置为在第三节点与电池的正极耦接的情况下导通,使得第二节点与输入电压端耦接。
在一些实施例中,在电池的正极电压大于截止电压的情况下,第一开关分支电路截止,第二开关分支电路截止,第二节点与输入电压端断开。
在一些实施例中,第二开关分支电路包括第一MOS管,第一MOS管的栅极与第三节点耦接,第一MOS管的第一极与输入电压端耦接,第一MOS管的第二极与第二节点耦接。
在一些实施例中,第一MOS管的栅极与第一极之间连接有第一电阻元件,第一电阻元件用于在第一开关分支电路截止的情况下,使第一MOS管的栅极与第一极电位相同。
在一些实施例中,第三节点的电压与第一MOS管的第一极的电压之差小于第一MOS管的阈值电压。
在一些实施例中,第一开关分支电路包括第一三极管,第一三极管的基极与第一节点耦接,第一三极管的发射极与电池的正极耦接,第一三极管的集电极与第三节点耦接;
第一预设电压等于截止电压与第一三极管的阈值电压之和,第一三极管的阈值电压为使第一三极管导通,基极与发射极之间的最小电压。
在一些实施例中,第一控制分支电路包括:
第三开关分支电路,分别与充电芯片的充电状态端、参考电压端和第四节点耦接,被配置为在充电状态端输出充电正常信号的情况下导通,使得第四节点与参考电压端耦接;
第四开关分支电路,分别与第四节点、输入电压端和第一节点耦接,被配置为在第四节点与参考电压端耦接的情况下导通,使得第一节点与输入电压端耦接。
在一些实施例中,输入电压端与第四开关分支电路之间连接有第二电阻元件,第一节点与第三参考地连接有第三电阻元件,在第一开关分支电路包括第一三极管且第一节点与第一三极管的基极耦接的情况下,满足以下关系:
其中,V1为输入电压端的电压,Vb为第一三极管基极的电压,R2为第二电阻元件的阻值,R3为第三电阻元件的阻值,Vb为截止电压与第一三极管的阈值电压之和。
在一些实施例中,第四开关分支电路包括第二MOS管,第二MOS管的栅极与第四节点耦接,第二MOS管的第一极与输入电压端耦接,第二MOS管的第二极与第一节点耦接。
在一些实施例中,第二MOS管的栅极与第一极之间连接有第四电阻元件,第四电阻元件用于在第三开关分支电路截止的情况下,使第二MOS管的栅极与第一极电位相同。
在一些实施例中,第三开关分支电路包括第二三极管,第二三极管的基极与充电芯片的充电状态端耦接,第二三极管的发射极与参考电压端耦接,第二三极管的集电极与第四节点耦接。
在一些实施例中,在电池异常充电状态时,充电状态端输出充电异常信号,基于充电异常信号,第一节点与输入电压端断开。
作为本公开实施例的第二方面,本公开实施例提供一种电子设备,包括充电芯片、电池以及本公开任一实施例中的充电状态提示电路。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1为本公开一实施例中充电状态提示电路的示意图;
图2为本公开另一实施例中充电状态提示电路的示意图;
图3为本公开又一实施例中充电状态提示电路的示意图。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本公开所有实施例中采用的MOS管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。对于MOS管,将其中源极(源电极,例如附图2中的s极)称为第一极,漏极(漏电极,例如附图2中的d极)称为第二极,或者,可以将漏极称为第一极,源极称为第二极。在本公开实施例中,可以根据MOS管的连接关系判断源极、漏极与第一极、第二极的对应关系。本公开实施例的MOS管可以采用PMOS或者NMOS,PMOS在栅极(例如附图2中的g极)为低电平时导通,在栅极为高电平时截止;NMOS在栅极为高电平时导通,在栅极为低电平时截止。
其中,耦接可以包括:两端之间直接物理接触或者两端之间间接连接(如两端之间通过信号线建立连接)。本公开实施例对两端之间的耦接方式不做限定。
图1为本公开一实施例中充电状态提示电路的示意图。如图1所示,充电状态提示电路包括第一控制分支电路10、第二控制分支电路20和提示元件30。
第一控制分支电路10分别与充电芯片40的充电状态端、参考电压端CV、输入电压端VIN和第一节点N1耦接。第一控制分支电路10被配置为基于充电状态端输出的充电正常信号,控制第一节点N1与输入电压端VIN耦接,以向第一节点N1提供第一预设电压。第二控制分支电路20分别与第一节点N1、电池(图中未示出)的正极Vbat、输入电压端VIN和第二节点N2耦接。第二控制分支电路20被配置为在第一节点N1为第一预设电压且电池的正极Vbat电压不大于截止电压VL的情况下,控制第二节点N2与输入电压端VIN耦接,以向第二节点N2提供第二预设电压。
截止电压VL为使用电池的电子设备能够启动的最小电压。当电池的正极电压大于或等于截止电压时,电子设备可以开启,当电池的正极电压小于截止电压时,电子设备无法开启或启动。当电子设备的电池过放电后,电池的正极Vbat电压小于截止电压,即电池的正极Vbat电压小于截止电压VL。此时,需要为电池充电,在充电过程中电池的正极电压未达到截止电压VL时,电子设备无法开启或启动,当充电使得电池的正极电压达到截止电压VL后,电子设备才可以开启或启动。
提示元件30分别与第二节点N2和第一参考地GND1耦接,被配置为在第二节点N2的第二预设电压下产生预设提示信息。当第二节点N2被提供第二预设电压后,提示元件30位于第二预设电压与第一参考地GND1之间的回路中,提示元件30工作产生预设提示信息。
其中,充电芯片40用于管理电池的充电,例如在电池过放电后控制电池充电的电流和/或电压。在本公开的示例中,充电芯片40还用于当电池充电正常时,充电芯片40的充电状态端输出充电正常信号。
示例性地,在电子设备故障或损坏时,电池充电异常,充电芯片40的充电状态端输出充电异常信号或者无信号输出。也就是说,在电池异常充电状态时,充电状态端输出充电异常信号,基于充电异常信号,第一节点N1与输入电压端VIN断开。亦即,基于充电异常信号,第一节点N1无法通过第一控制分支电路10与输入电压端VIN耦接,无法向第一节点N1提供第一预设电压,进而,第二节点N2与输入电压端VIN断开,提示元件30不会产生预设提示信息。
本公开实施例的技术方案,在电池过放电后为电池充电,也就是说,在电池的正极Vbat的电压小于截止电压VL时为电池充电,当电池正常充电时,充电芯片40的充电状态端输出充电正常信号,第一控制分支电路10基于充电正常信号,控制第一节点N1与输入电压端VIN耦接,向第一节点N1提供第一预设电压;第二控制分支电路20在第一节点N1为第一预设电压且电池的正极Vbat的电压不大于截止电压的情况下,控制第二节点N2与输入电压端VIN耦接,向第二节点N2提供第二预设电压;提示元件30在第二预设电压下产生预设提示信息。用户根据接收到的预设提示信息可以判断出电池在正常充电。当充电一段时间后,电池的正极电压达到截止电压VL即电池的正极电压大于或等于截止电压VL时,提示元件30停止发出提示信息。
在电池过放电后为电池充电,在电池异常充电状态时,充电状态端输出充电异常信号,提示元件30不会产生预设提示信息。当电子设备无法开启,且提示元件20未产生预设提示信息,用户可以判断出电子设备故障或损坏,以便及时进行维修。
本公开实施例的充电状态提示电路,当电子设备的电池过放电后,对电子设备进行充电时,虽然电子设备无法开启或启动,但是用户可以根据提示元件30发出的预设提示信息判断出电子设备在正常充电;当电子设备无法开启或启动且提示元件30未发出预设提示信息时,用于可以判断出电子设备损坏需要维修。用户通过提示元件的状态,可以及时判断出电子设备的状态,避免了用户长时间等待来判断电子设备正在充电还是损坏,为用户提供了便利,提高了用户的满意度。
需要说明的是,本公开中,对于电池的正极Vbat的电压等于截止电压VL时,可以根据需要设置第二控制分支电路20控制第二节点N2与输入电压端VIN耦接,或者,第二节点N2与输入电压端VIN断开。电池的正极Vbat的电压等于截止电压VL不应当理解为对本公开的限制。
示例性地,提示元件30可以包括指示灯,例如,预设提示信息可以为指示灯点亮。例如,当电池过放电后被充电,指示灯在第二预设电压下被点亮时,表示电池正常充电;当指示灯未被点亮,表示电子设备存在故障或损坏。
其它实施例中,提示元件30可以包括声音元件,例如,预设提示信息可以为声音元件发出声音。例如,当电池过放电后被充电,声音元件在第二预设电压下发出预设声音时,判断电池正常充电;当声音原件未发出预设声音时,判断电子设备存在故障或损坏。
图2为本公开另一实施例中充电状态提示电路的示意图,图3为本公开又一实施例中充电状态提示电路的示意图。如图2和图3所示,第二控制分支电路20可以包括第一开关分支电路21和第二开关分支电路22。
第一开关分支电路21分别与第一节点N1、电池的正极Vbat和第三节点N3耦接。第一开关分支电路21被配置为在第一节点N1为第一预设电压且电池的正极Vbat电压不大于截止电压的情况下导通,使得第三节点N3与电池的正极Vbat耦接。
第二开关分支电路22分别与第三节点N3、输入电压端VIN和第二节点N2耦接。第二开关分支电路22被配置为在第三节点N3与电池的正极Vbat耦接的情况下导通,使得第二节点N2与输入电压端VIN耦接。
例如,在第一节点N1为第一预设电压且电池的正极Vbat电压不大于截止电压的情况下,第一开关分支电路21导通,第三节点N3与电池的正极Vbat耦接。第三节点N3与电池的正极Vbat耦接后,第二开关分支电路22导通,第二节点N2与输入电压端VIN耦接,向第二节点N2提供第二预设电压,提示元件30产生预设提示信息。
在电池的正极Vbat电压大于截止电压的情况下,第一开关分支电路21截止,第二开关分支电路22截止,第二节点N2与输入电压端VIN断开。从而,无法向第二节点N2提供第二预设电压,提示元件30无法产生预设提示信息。
将第二控制分支电路20设置为包括第一开关分支电路21和第二开关分支电路22,实现了当电池的正极Vbat电压不大于截止电压时向第二节点N2提供第二预设电压,使得提示元件30产生预设提示信息;当电池的正极Vbat电压大于截止电压时,第二节点N2与输入电压端VIN断开,提示元件30无法产生预设提示信息。这样的第二控制分支电路20不仅可以实现需求的功能,而且结构简单。
在其它实施例中,可以将第二控制分支电路20设置为能够实现其功能的其它结构,只要能够实现第二控制分支电路20的功能均可。
在一个实施例中,第二开关分支电路22可以包括第一MOS管M1,第一MOS管M1的栅极与第三节点N3耦接,第一MOS管M1的第一极与输入电压端VIN耦接,第一MOS管M1的第二极与第二节点N2耦接。第一MOS管M1的第一极和第二极中的一个可以为源极,另一个可以为漏极。
在第三节点N3与电池的正极Vbat耦接的情况,第三节点N3可以控制第一MOS管M1导通,使得第二节点N2与输入电压端VIN耦接。
采用MOS管可以很方便地实现第二开关分支电路22的功能,可以简化电路。
示例性地,第一MOS管M1可以为PMOS管,第一MOS管M1的第一极可以为PMOS管的源极,第一MOS管M1的第二极可以为PMOS管的漏极。
当电池由于一些原因过放电导致电池的正极Vbat电压低于截止电压,此时电池内部的保护电路使得电池不再向外部放电,直到正极Vbat电压重新回到高于截止电压时电池才重新向外部放电。在一些示例中,电池可以是锂电池例如钴酸锂电池、三元锂电池、磷酸铁锂电池或者聚合物锂电池等。应当理解,对于不同材料制成的电池可以具有不同的截止电压,本公开对此不作限定。
当第一开关分支电路21导通时,第三节点N3与电池的正极Vbat耦接,从而,第三节点N3的电压几乎与电池的正极Vbat电压相等。因此,设置第二开关分支电路22包括PMOS管,可以更加容易实现PMOS管在第三节点N3电压的控制下导通,而且还可以简化第一开关分支电路21的结构。
在第一MOS管M1包括PMOS管时,第三节点N3的电压(以及第一MOS管M1栅极的电压)与第一MOS管M1的第一极的电压之差小于第一MOS管M1的阈值电压。这样可以实现第一MOS管M1的源极和漏极的导通。
在第一开关分支电路21导通时,第三节点N3的电压几乎与电池的正极Vbat电压相等。为了使得提示元件30产生预设提示信息,电池的正极Vbat电压不大于截止电压,也就是说,电池的正极Vbat电压小于或等于截止电压。为了实现第一MOS管M1的源极和漏极的导通,则需要满足第三节点N3的电压与第一MOS管M1第一极的电压之差小于第一MOS管M1的阈值电压。第三节点N3的最大电压为截止电压VL,第一MOS管M1第一极的电压Vs,第一MOS管M1的阈值电压Vth1,则第一MOS导通需要满足VL-Vs<Vth1。从而,可以根据VL-Vs<Vth1选择合适的输入电压端VIN的电压值以及第一MOS管M1。
如图2所示,第一MOS管M1的栅极与第一极之间可以连接有第一电阻元件R1,第一电阻元件R1用于在第一开关分支电路21截止的情况下,使第一MOS管M1的栅极与第一极电位相同。
在第一开关分支电路21截止的情况下,第三节点N3处于浮动状态,第三节点N3电压值不稳定。在第一MOS管M1的栅极与第一极之间连接第一电阻元件R1,那么,在第一开关分支电路21截止的情况下,第一MOS管M1的栅极的电位与第一极的电位相同,即栅极电压与第一极电压差为0,第一MOS管M1不满足导通条件,可以保证第一MOS管M1截止。这样就可以防止提示元件30误动作,保证提示元件30提示信息的准确性。
可以选择第一电阻元件R1的电阻值,使得在第一开关分支电路21截止的情况下,第一MOS管M1的栅极的电位与第一极的电位相同,保证第一MOS管M1的截止;并且,在第一开关分支电路21导通的情况下,第三节点N3与电池的正极Vbat耦接,第一MOS管M1在第三节点N3的控制下导通。
在一个实施例中,如图2所示,第一开关分支电路21可以包括第一三极管T1,第一三极管T1的基极(例如b极)可以与第一节点N1耦接,第一三极管T1的发射极(例如e极)可以与电池的正极Vbat耦接,第一三极管T1的集电极(例如c极)可以与第三节点N3耦接。第一节点的电压VN1即第一预设电压等于截止电压VL与第一三极管T1的阈值电压Vth2之和,亦即,
VN1=VL+ Vth2 公式(1)
其中,第一三极管T1的阈值电压Vth2为使第一三极管T1导通的情况下,基极与发射极之间的最小电压。这样的方式,可以实现在电池的正极Vbat电压小于或等于截止电压VL时,第一三极管T1导通,不仅可以实现第一开关分支电路21的功能,而且电路结构简单。
示例性地,第一三极管T1可以为NPN三极管。
如图2所示,可以在第三节点N3与第一三极管T1的集电极之间连接第五电阻元件R5,第五电阻元件R5的具体电阻值可以根据需要设置。
第二节点N2与第一参考地GND1之间还可以设置与提示元件30串联的第七电阻元件R7,以对提示元件30所在的回路进行限流,第七电阻元件R7的具体电阻值可以根据需要设置。
在一个实施例中,如图2和图3所示,第一控制分支电路10可以包括第三开关分支电路11和第四开关分支电路12。
第三开关分支电路11分别与充电芯片40的充电状态端、参考电压端CV和第四节点N4耦接。第三开关分支电路11被配置为在充电状态端输出充电正常信号的情况下导通,使得第四节点N4与参考电压端CV耦接。例如,在充电芯片40的充电状态端输出充电正常信号时,第三开关分支电路11导通,第四节点N4与参考电压端CV耦接。在充电状态端输出充电异常信号时,第三开关分支电路11截止,第四节点N4与参考电压端CV断开。
第四开关分支电路12分别与第四节点N4、输入电压端VIN和第一节点N1耦接。第四开关分支电路12被配置为在第四节点N4与参考电压端CV耦接的情况下导通,使得第一节点N1与输入电压端VIN耦接。在第四节点N4与参考电压端CV耦接的情况下,第四开关分支电路12导通,第一节点N1与输入电压端VIN耦接,从而向第一节点N1提供第一预设电压。
将第一控制分支电路10设置为包括第三开关分支电路11和第四开关分支电路12,不仅可以实现第一控制分支电路10的功能,而且结构简单。
在其它实施例中,可以将第一控制分支电路10设置为能够实现其功能的其它结构,只要能够实现第一控制分支电路10的功能均可。
如图2和图3所示,输入电压端VIN与第四开关分支电路12之间连接有第二电阻元件R2,第一节点N1与第三参考地GND3之间连接有第三电阻元件R3。这样的结构,可以通过选择第二电阻元件R2和第三电阻元件R3的合适电阻值,来得到第一节点N1合适的电压值。
输入电压端VIN、第二电阻元件R2、第四开关分支电路12、第三电阻元件R3、第三参考地GND3形成一个回路。第一节点N1的电压VN1满足:
第一开关分支电路21可以包括第一三极管T1,第一节点N1与第一三极管T1的基极耦接,则VN1=Vb,从而,满足以下关系:
其中,V1为输入电压端VIN的电压,Vb为第一三极管T1基极的电压,R2为第二电阻元件R2的阻值,R3为第三电阻元件R3的阻值,Vb为截止电压与第一三极管T1的阈值电压之和。
从而,根据公式(1)和公式(3),可以得到
在V1、VL和Vth2确定后,可以根据上述公式(4)选择合适的第二电阻元件R2和第三电阻元件R3的电阻值。
示例性地,如图2所示,第三开关分支电路11可以包括第二三极管T2,第二三极管T2的基极与充电芯片40的充电状态端耦接,第二三极管T2的发射极与参考电压端CV耦接,第二三极管T2的集电极与第四节点N4耦接。
在一个实施例中,第四开关分支电路12可以包括第二MOS管M2。第二MOS管M2的栅极与第四节点N4耦接,第二MOS管M2的第一极与输入电压端VIN耦接,第二MOS管M2的第二极与第一节点N1耦接。示例性地,第二MOS管M2可以包括PMOS管。
在本公开一实施例中,如图2所示,第二三极管T2的发射极与参考电压端CV耦接,参考电压端CV可以为第二参考地GND2,从而,第二三极管T2选择NPN三极管,对应地,第四开关分支电路12中的第二MOS管M2可以选择PMOS管。
在图2所示实施例中,第二MOS管M2的第一极可以为源极,第二MOS管M2的第二极可以为漏极。
在其它实施例中,第二三极管T2的发射极可以与一个正向电压端耦接,第二三极管T2选择PNP三极管,第二MOS管M2可以采用合适的NMOS管,同样可以实现对应的功能。例如,在图3所示实施例中,参考电压端CV可以为第一电压端VCC1,第一电压端VCC1可以提供一个高电平电压。并且,第二三极管T2被选择为PNP三极管,对应地,第四开关分支电路12中的第二MOS管M2可以被选择为NMOS管。可以理解,此时充电IC输出的正常充电信号为低电平信号,这使得PNP三极管T2被导通,第一电压端VCC1能够施加一个高电平电压到第二MOS管M2的栅极上,并且这个高电平电压和输入电压V1的差值大于第二MOS管M2的阈值电压,这使得第二MOS管M2的栅极被施加高电平电压时,第二MOS管M2被导通。
在图3所示实施例中,第二MOS管M2的第一极可以为漏极,第二MOS管M2的第二极可以为源极。
在一个实施例中,如图2所示,第二MOS管M2的栅极与第一极之间连接有第四电阻元件R4,第四电阻元件R4用于在第三开关分支电路11截止的情况下,使第二MOS管M2的栅极与第一极电位相同。
在第三开关分支电路11截止的情况下,第四节点N4处于浮动状态,第四节点N4电压值不稳定。在第二MOS管M2的栅极与第一极之间连接有第四电阻元件R4,那么,在第三开关分支电路11截止的情况下,第二MOS管M2的栅极的电位与第一极的电位相同,即栅极电压与第一极电压差为0,第二MOS管M2不满足导通条件,可以保证第二MOS管M2截止。这样就可以防止第二MOS管M2在充电异常时误动作,保证提示元件30提示信息的准确性。
可以选择第四电阻元件R4的电阻值,使得在第三开关分支电路11截止的情况下,第二MOS管M2的栅极的电位与第一极的电位相同,保证第二MOS管M2的截止;并且,在第三开关分支电路11导通的情况下,第四节点N4与参考电压端CV耦接,第二MOS管M2在第四节点N4的控制下导通。
示例性地,如图2或图3所示,可以在第四节点N4与第二三极管T2的集电极之间设置第六电阻元件R6,第六电阻元件R6的具体电阻值可以根据需要设置。
如图2所示,可以在第二三极管T2的基极可以设置第八电阻元件R8作为下拉电阻,第八电阻元件R8的一端与第二三极管T2的基极耦接,另一端与第四参考地GND4耦接。第八电阻元件R8的具体电阻值根据需要设置。
应当说明的是,对于本文中描述的多个参考地例如第一参考地、第二参考地、第三参考地和第四参考地或者其它的参考地,并不表示本文对于参考地连接点和参考电位的限定,本领域技术人员可以根据需要设置一个统一的参考地,或者如本文中描述的设置多个参考地。
如图3所示,当第二三极管被选择为PNP三极管,并且第二MOS管被选择为NMOS管时,第八电阻元件R8被配置为上拉电阻,第八电阻元件R8的一端与第二三极管T2的基极耦接,另一端与第二电压端VCC2耦接。第八电阻元件R8的具体电阻值根据需要设置。
示例性地,充电状态提示电路还可以包括二极管D1,二极管D1的阳极可以与输入电压端VIN耦接,二极管D1的阴极可以与第一MOS管M1的第一极耦接。
需要说明的是,图2中示出了第一开关分支电路21、第二开关分支电路22以及第三开关分支电路11、第四开关分支电路12的示例性结构,本领域技术人员可以理解,第一开关分支电路21、第二开关分支电路22以及第三开关分支电路11、第四开关分支电路12并不限于图2所示的结构,只要可以实现其功能均可。
下面结合图2,详细说明本公开实施例充电状态提示电路的工作原理。
当电池过放电(电池的正极Vbat小于截止电压VL)后,为电池充电,输入电压端VIN(也可以叫做充电电压端)的电压为V1。
当充电芯片的充电状态端输出充电正常信号时,例如,充电正常信号为高电平信号,第二三极管T2的基极为高电平,第二三极管T2导通,使得第四节点N4与参考电压端CV耦接,也就是说,第二MOS管M2的栅极通过第六电阻元件R6和第二三极管T2与参考电压端CV耦接。此时,第二MOS管M2的栅极电压可以认为为0,而第二MOS管M2的第一极(源极)的电压可以认为为V1,那么,第二MOS管M2的Vgs=-V1,满足Vgs<Vth4,Vth4为第二MOS管的阈值电压,第二MOS管M2导通,第一节点N1通过第二MOS管M2与输入电压端VIN耦接,向第一节点N1提供第一预设电压,第一预设电压为第一三极管T1基极的电压,满足以上公式(3)。
为了使得第一三极管T1导通,则需要满足Vb-Vbat≥Vth2>0,进而满足上述公式(4)。
可以设置二极管D1的压降为Vd,输入电压端VIN经过二极管D1后,第一MOS管M1第一极的电压Vs=V1-Vd。第一三极管T1导通后,第三节点N3通过第五电阻元件R5、第一三极管T1与电池的正极耦接,可以认为第三节点N3的电压亦即第一MOS管M1的栅极电压Vg=Vbat。此时,为了使得第一MOS管M1导通,则Vbat-Vs<Vth1,即Vbat-(V1-Vd)<Vth1,进而,可以得出
Vth1>VL-(V1-Vd), 公式(5)
其中,Vth1为第一MOS管的阈值电压。
可以根据公式(5)对第一MOS管进行选型,以便在正常充电时,第一MOS管可以充分导通,点亮指示灯D2。
当电子设备过放电后充电,电子设备无法开启但指示灯D2点亮,用户可以判断电子设备正在进行低电量充电。
可以理解,在正常充电过程中充电IC输出的充电正常信号的频率可以根据需要进行设定,例如可以是10Hz、5Hz其它更高或者更低的频率,这使得指示灯D2可以基于充电正常信号的频率进行闪烁,使得提醒更加的明显。
在充电过程中,当电子设备故障或损坏,充电芯片的充电状态端输出充电异常信号,例如,充电异常信号为低电平信号,此时第二三极管T2的基极为低电平,第二三极管T2截止,第六电阻元件R6无电流流过,在第四电阻元件R4的作用下,第二MOS管M2的栅极与源极电压一致,第二MOS管M2不满足导通条件,第二MOS管M2截止,第一节点N1与输入电压端VIN断开,第一三极管T1截止,第五电阻元件R5无电流流过,在第一电阻元件R1的作用下,第一MOS管M1的栅极与源极的电压一致,第一MOS管M1不满足导通条件,第一MOS管M1截止,指示灯D2处于熄灭状态。此时,电子设备无法开启或启动,并且指示灯D2未被点亮,则用户可以判断出电子设备故障或损坏,需要对电子设备进行维修。
需要说明的是,在图2实施例中,充电芯片输出的充电正常信号为高电平信号,充电异常信号为低电平信号。在图3实施例中,可以设置充电芯片输出的充电正常信号为低电平信号,充电异常信号为高电平信号。
本公开实施例还提供一种电子设备,电子设备包括充电芯片40、电池以及本公开任一实施例中的充电状态提示电路。
电子设备可以被充电,电子设备可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、车载终端设备等中的至少一种。
本公开实施例的电子设备,由于采用本公开实施例的充电状态提示电路,在电池过放电后充电时,在电子设备无法启动的情况下,如果正常充电,则提示元件30产生预设提示信息,用户可以通过该预设提示信息判断电子设备未损坏;如果电子设备无法启动,且提示元件30未产生预设提示信息,用户可以判断出电子设备存在故障或损坏,以便用户对电子设备进行及时维修,避免了用户长时间等待来判断电子设备正在充电还是损坏,为用户提供了便利,提高了用户的满意度。
本公开中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本公开。此外,本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种充电状态提示电路,包括:
第一控制分支电路,分别与充电芯片的充电状态端、参考电压端、输入电压端和第一节点耦接,被配置为基于所述充电状态端输出的充电正常信号,控制所述第一节点与所述输入电压端耦接,以向所述第一节点提供第一预设电压;
第二控制分支电路,分别与所述第一节点、电池的正极、所述输入电压端和第二节点耦接,被配置为在所述第一节点为第一预设电压且所述电池的正极电压不大于截止电压的情况下,控制所述第二节点与所述输入电压端耦接,以向所述第二节点提供第二预设电压,所述截止电压为使用所述电池的电子设备能够启动的最小电压;
提示元件,分别与所述第二节点和第一参考地耦接,被配置为在所述第二节点的第二预设电压下产生预设提示信息。
2.根据权利要求1所述的电路,其中,所述第二控制分支电路包括:
第一开关分支电路,分别与所述第一节点、所述电池的正极和第三节点耦接,被配置为在所述第一节点为第一预设电压且所述电池的正极电压不大于截止电压的情况下导通,使得所述第三节点与所述电池的正极耦接;
第二开关分支电路,分别与所述第三节点、所述输入电压端和所述第二节点耦接,被配置为在所述第三节点与所述电池的正极耦接的情况下导通,使得所述第二节点与所述输入电压端耦接。
3.根据权利要求2所述的电路,其中,在所述电池的正极电压大于所述截止电压的情况下,所述第一开关分支电路截止,所述第二开关分支电路截止,所述第二节点与所述输入电压端断开。
4.根据权利要求2所述的电路,其中,所述第二开关分支电路包括第一MOS管,所述第一MOS管的栅极与所述第三节点耦接,所述第一MOS管的第一极与所述输入电压端耦接,所述第一MOS管的第二极与所述第二节点耦接。
5.根据权利要求4所述的电路,其中,所述第一MOS管的栅极与第一极之间连接有第一电阻元件,所述第一电阻元件用于在所述第一开关分支电路截止的情况下,使所述第一MOS管的栅极与第一极电位相同。
6.根据权利要求4所述的电路,其中,所述第三节点的电压与所述第一MOS管的第一极的电压之差小于所述第一MOS管的阈值电压。
7.根据权利要求2所述的电路,其中,所述第一开关分支电路包括第一三极管,所述第一三极管的基极与所述第一节点耦接,所述第一三极管的发射极与所述电池的正极耦接,所述第一三极管的集电极与所述第三节点耦接;
所述第一预设电压等于所述截止电压与所述第一三极管的阈值电压之和,所述第一三极管的阈值电压为使所述第一三极管导通,基极与发射极之间的最小电压。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电路,其中,所述第一控制分支电路包括:
第三开关分支电路,分别与所述充电芯片的充电状态端、所述参考电压端和第四节点耦接,被配置为在所述充电状态端输出充电正常信号的情况下导通,使得所述第四节点与所述参考电压端耦接;
第四开关分支电路,分别与所述第四节点、所述输入电压端和所述第一节点耦接,被配置为在所述第四节点与所述参考电压端耦接的情况下导通,使得所述第一节点与所述输入电压端耦接。
9.根据权利要求8所述的电路,其中,所述输入电压端与所述第四开关分支电路之间连接有第二电阻元件,所述第一节点与第三参考地之间连接有第三电阻元件,在第一开关分支电路包括第一三极管且所述第一节点与所述第一三极管的基极耦接的情况下,满足以下关系:
其中,V1为所述输入电压端的电压,Vb为所述第一三极管基极的电压,R2为所述第二电阻元件的阻值,R3为所述第三电阻元件的阻值,Vb为所述截止电压与第一三极管的阈值电压之和。
10.根据权利要求8所述的电路,其中,所述第四开关分支电路包括第二MOS管,所述第二MOS管的栅极与所述第四节点耦接,所述第二MOS管的第一极与所述输入电压端耦接,所述第二MOS管的第二极与所述第一节点耦接。
11.根据权利要求10所述的电路,其中,所述第二MOS管的栅极与第一极之间连接有第四电阻元件,所述第四电阻元件用于在所述第三开关分支电路截止的情况下,使所述第二MOS管的栅极与第一极电位相同。
12.根据权利要求8所述的电路,其中,所述第三开关分支电路包括第二三极管,所述第二三极管的基极与所述充电芯片的充电状态端耦接,所述第二三极管的发射极与所述参考电压端耦接,所述第二三极管的集电极与所述第四节点耦接。
13.根据权利要求1所述的电路,其中,在所述电池异常充电状态时,所述充电状态端输出充电异常信号,基于所述充电异常信号,所述第一节点与所述输入电压端断开。
14.一种电子设备,包括充电芯片、电池以及权利要求1-13中任一项所述的充电状态提示电路。
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