CN201146398Y - 电子装置的电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子装置的电源电路，该电路包括外接电源切换电路、电池充电管理积体电路、电流调节电路和电池，电池充电管理积体电路分别与外接电源切换电路、电流调节电路以及电池电性连接。本实用新型的电源电路可有效解决公知多个充电器的不便，对使用者而言确实增加了使用上的方便性。

Description

电子装置的电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种电子装置的电源电路，尤其是一种利用通用串行总线与充电器对电子装置的电池进行充电的电源电路。

背景技术

随着信息的发展，可携式电子装置如手机、个人数字助理机(PersonalDigital Assistant；PDA)、数字相机以及电子翻译机等的应用已非常普及，这些电子装置通常是由内部的锂电池供应运作所需的电源，一旦锂电池耗尽电量就必须再充电。大多数的电子装置是利用外接的充电器进行对锂电池充电或直接予以供电，然而，通常一种充电器只适用于一种电子装置，因此，当使用者拥有多种电子装置时，同样地也必须有多种相配的充电器，然而，多个充电器对于收藏或外出携带皆不甚方便。

一种通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)，其广泛地设置于计算机系统与上述的电子装置等，通用串行总线具有数据线与电力接口，通过通用串行总线将计算机系统与电子装置相连接，计算机系统可通过数据传输接口以对电子装置进行数据串行传输，并通过电力接口以供应驱动电子装置的电源，因此，若能设计利用通用串行总线对电子装置进行充电，实可解决多个充电器的问题。

不过碍于计算机系统的通用串行总线的最大输出电流仅为500毫安(mA)，若欲利用通用串行总线对电子装置进行充电，再外加电子装置本身运作所需的电流，则会有供电不足的现象，有鉴于此，业界需开发一种外部电源至电子装置的电源电路设计，此电源电路设计可用来解决上述问题，并可用来实施充电器与通用串行总线的充电切换。

实用新型内容

本实用新型为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供利用通用串行总线与充电器对电子装置的电池充电，并自动调整充电电流大小的电子装置的电源电路。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型为一种电子装置的电源电路，其特殊之处在于：该电路包括外接电源切换电路、电池充电管理积体电路、电流调节电路和电池，电池充电管理积体电路分别与外接电源切换电路、电流调节电路以及电池电性连接。

上述外接电源切换电路包括晶体管Q1、Q2、三极管Q3、电阻R1～R3和电容C1，晶体管Q1的源极接通用串行总线，基极接电池充电管理积体电路，闸极分别接充电器和通过电阻R1接地，晶体管Q2的基极接充电器，源极接电池充电管理积体电路，闸极接三极管Q3的集电极，晶体管Q2的源极和闸极之间并联有电阻R2，晶体管Q1的基极与晶体管Q2的源极的接点接地，三极管Q3的基极通过电阻R3接充电器，发射极接地。

上述晶体管Q1的基极与晶体管Q2的源极的接点通过电容C1接地。

上述外接电源切换电路包括二极管D1、晶体管Q2、三极管Q3、电阻R2、R3和电容C1，所述二极管D1的正极接通用串行总线，负极接电池充电管理积体电路，所述晶体管Q2的基极接充电器，源极接电池充电管理积体电路，闸极接三极管Q3的集电极，所述晶体管Q2的源极和闸极之间并联有电阻R2，所述二极管D1的负极与晶体管Q2的源极的接点接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R3接充电器，发射极接地。

上述二极管D1的负极与晶体管Q2的源极的接点通过电容C1接地。

上述电流调节电路包括晶体管Q4以及电阻R4～R6，晶体管Q4的源极通过电阻R5接电池充电管理积体电路，基极分别接地和通过电阻R4接电池充电管理积体电路，闸极通过电阻R6接地。

上述电流调节电路包括电阻R7，电池充电管理积体电路通过电阻R7接地。

上述电池充电管理积体电路包括充电IC电路、充电指示LED，充电IC电路和充电指示LED与外接电源切换电路相接，充电IC电路与充电指示LED相接，充电IC电路与电流调节电路和电池相接。

上述充电IC电路具体采用U301，充电指示LED具体采用D308。

上述晶体管为金属氧化半导体场效晶体管。

本实用新型的电源电路包括有外接电源切换电路、电池充电管理积体电路、电流调节电路以及电池。外接电源切换电路具有通用串行总线与充电器的双电源输入，是利用晶体管以切换双电源其中之一所提供的电源，以自动选择适当的电源而有效率地对电池充电；电池充电管理积体电路串联电池与外接电源切换电路，用于防止输入的电源突波电流以保护电池；电流调节电路用来调整充电电流的大小，当外接电源切换电路仅有通用串行总线输入电源时，电流调节电路会将充电电流调小以防止电子装置同时充电与运作时的供电不足状况，另一方面，当外接电源切换电路有充电器输入电源时，电流调节电路再将充电电流调大以加快充电速度。本实用新型的电源电路可设置在可携式电子装置如手机、个人数字助理机(PDA)、数字相机以及电子翻译机等，当使用者身边有计算机时，这些电子装置皆能利用计算机的通用串行总线对个别的电池充电，可有效解决公知多个充电器的不便，对使用者而言确实增加了使用上的方便性。

附图说明

图1是本实用新型的电子装置的电源电路框图；

图2是本实用新型的外接电源切换电路实施例一的电路图；

图3是本实用新型的外接电源切换电路实施例二的电路图；

图4是本实用新型的电流调节电路实施例一的电路图；

图5是本实用新型的电流调节电路实施例二的电路图。

具体实施方式

参见图1，电源电路10包括有外接电源切换电路101、电池充电管理积体电路102、电流调节电路103以及电池104。适用此电源电路10的电子装置为可携式电子装置如手机、个人数字助理机(PDA)、数字相机以及电子翻译机等。

外接电源切换电路101具有至少双电源输入，分别为通用串行总线201与充电器30，通用串行总线201是计算机系统20的一传输接口，计算机系统20通过串行总线201的电力接口Vbus输出电源至外接电源切换电路101；充电器30连接至外部电源40(如现有的家用的交流(AC)电源插座或汽车中的直流(DC)电源插口)，外接电源切换电路101即可通过充电器30转换外部电源40的电源以获取所需的直流电源，例如交流电/直流电转换或直流电/直流电转换。外接电源切换电路101能够从通用串行总线201与充电器30之间自动选择适当的电源以有效率地对电池104充电，根据本实用新型一实施例，是以充电器30为优先，即，当外接电源切换电路101先连接至通用串行总线201并通过其接取电源时，若外接电源切换电路101再连接至充电器30时，此时则切换至充电器30，通过充电器30供电，一旦充电器30拔除就再切换回通用串行总线201，再通过通用串行总线201供电。

电池充电管理积体电路102电性连接至外接电源切换电路101、电流调节电路103以及电池104，当外接电源切换电路101借助通用串行总线201或充电器30获取电源后，将电源输入至电池充电管理积体电路102，电池充电管理积体电路串联电池104与外接电源切换电路101，用来控制截止电压与充放电时的突波电流，以预防过高的电压或电流伤害电池104，并且防止短路以及电池104的电池芯损坏，可达成保护电路的目的。

电流调节电路103用来调整充电电流的大小，由于通用串行总线201的最大输出电流仅为500毫安，因此，当外接电源切换电路101仅连接通用串行总线201时，电流调节电路103会将充电电流调小以满足电子装置10利用500毫安的剩余电流而运作时，将不会发生供电不足的状况。另一方面，当外接电源切换电路101连接充电器30时，由于充电器30所接的外部电源40的电流大至足以供应电子装置10同时充电与运作所需，因此，电流调节电路103会将充电电流调大，以加快充电饱和的速度。

电池104，是提供电子装置10运作所需的电源，电子装置10虽可通过通用串行总线201或充电器30直接供电，一旦通用串行总线201与充电器30接拔除后，仍需由电池104对电子装置10供电，这也是电池104在电量用完时必需再充电的目的。根据本实用新型的实施例，电池104是可再充电型锂离子电池或一些其它类型的可再充电型电池。

参见图2，外接电源切换电路101实施例一的结构包括有晶体管Q1～Q2、三极管Q3，电阻R1～R3以及电容C1等组件，其中电阻R1～R3用来偏压，电容C1接地用来消除电源噪声，晶体管Q1可连接至通用串行总线201与充电器30，当仅有通用串行总线201连接晶体管Q1时，晶体管Q1通过电阻R1的偏压以导通闸极使得通用串行总线201能够供电，此时，无充电器30连接至晶体管Q2，因此，三极管Q3的基极无偏压，而连带晶体管Q2皆无导通，晶体管Q2为关闭状态以防止通用串行总线201的电源回灌而导致误动作。当充电器30连接至晶体管Q1与晶体管Q2，晶体管Q1关闭以使得通用串行总线201停止供电，三极管Q3的基极得到偏压使得三极管Q3导通并连带晶体管Q2导通，充电器30则通过晶体管Q2供应电源。另外，三极管Q3的基极还可另设有其它偏压控制线路，以避免电路产生误动作。

参见图3，外接电源切换电路101实施例二的结构可用二极管D1代换实施例一中的晶体管Q1，如此方式将可节省成本。本实用新型的具体实施例中，晶体管Q1与晶体管Q2是一种金属氧化半导体场效晶体管(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor；MOSFET)。

参见图4，电流调节电路103实施例一的结构包括有晶体管Q4以及电阻R4～R6，晶体管Q4可连接至充电器30，当充电器30接上时，晶体管Q4导通，电阻R4与电阻R5并联，致使阻抗变小而加大了充电电流；当充电器30拔除后，若还有通用串行总线201连接至外接电源切换电路101而提供电源，此时，晶体管Q4关闭，仅剩电阻R4提供压降，于此，阻抗相较于并联后的阻抗为大，而充电电流变小。举例而言，电阻R4与电阻R5的大小分别为8.2k欧姆(Ω)与3.6 k欧姆(Ω)，以晶体管Q4作为充电电流的切换，即，当晶体管Q4导通而两电阻并联时(即利用充电器30供电)，充电电流约为300毫安，当晶体管Q4关闭而只有电阻R4提供压降时(即利用通用串行总线201供电)，充电电流约为100毫安。另外，晶体管Q4的闸极还可另设有其它偏压控制线路，以避免电路产生误动作。

参见图5，电流调节电路103实施例二的结构可只用一个电阻R7取代实施例一中的晶体管Q4以及电阻R4～R6，此时，不管外接电源切换电路101连接是通用串行总线201还是充电器30，充电电流皆相同，虽利用通用串行总线201供电时，将有相对较高的充电电流的需求，不过当电子装置10本身未开机运作时，却不会有供电不足的情形，以此方式更有节省成本的效益。本实用新型的具体实施例中，晶体管Q4是一种金属氧化半导体场效晶体管。

参见图6，电池充电管理积体电路102具体实施例的结构可包括充电IC电路、充电指示LED，充电IC电路和充电指示LED与外接电源切换电路101相接，充电IC电路与充电指示LED相接，充电IC电路与电流调节电路103和电池104相接。其中充电IC电路具体采用U301，充电指示LED具体采用D308，D308的脚1和U301的脚1、2与外接电源切换电路101相接，D308的脚2和U301的脚3相接，D308的脚3和U301的脚5、8分别接地，U301的9、10脚接电池104，6脚接电流调节电路103。

Claims (10)

1、一种电子装置的电源电路，其特征在于：该电路包括外接电源切换电路、电池充电管理积体电路、电流调节电路和电池，所述电池充电管理积体电路分别与外接电源切换电路、电流调节电路以及电池电性连接。

2、根据权利要求1所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述外接电源切换电路包括晶体管Q1、Q2、三极管Q3、电阻R1～R3和电容C1，所述晶体管Q1的源极接通用串行总线，基极接电池充电管理积体电路，闸极分别接充电器和通过电阻R1接地，所述晶体管Q2的基极接充电器，源极接电池充电管理积体电路，闸极接三极管Q3的集电极，所述晶体管Q2的源极和闸极之间并联有电阻R2，所述晶体管Q1的基极与晶体管Q2的源极的接点接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R3接充电器，发射极接地。

3、根据权利要求2所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述晶体管Q1的基极与晶体管Q2的源极的接点通过电容C1接地。

4、根据权利要求1所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述外接电源切换电路包括二极管D1、晶体管Q2、三极管Q3、电阻R2、R3和电容C1，所述二极管D1的正极接通用串行总线，负极接电池充电管理积体电路，所述晶体管Q2的基极接充电器，源极接电池充电管理积体电路，闸极接三极管Q3的集电极，所述晶体管Q2的源极和闸极之间并联有电阻R2，所述二极管D1的负极与晶体管Q2的源极的接点接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R3接充电器，发射极接地。

5、根据权利要求4所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述二极管D1的负极与晶体管Q2的源极的接点通过电容C1接地。

6、根据权利要求1所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述电流调节电路包括晶体管Q4以及电阻R4～R6，所述晶体管Q4的源极通过电阻R5接电池充电管理积体电路，基极分别接地和通过电阻R4接电池充电管理积体电路，闸极通过电阻R6接地。

7、根据权利要求1所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述电流调节电路包括电阻R7，所述电池充电管理积体电路通过电阻R7接地。

8、根据权利要求1所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述电池充电管理积体电路包括充电IC电路、充电指示LED，所述充电IC电路和充电指示LED与外接电源切换电路相接，所述充电IC电路与充电指示LED相接，所述充电IC电路与电流调节电路和电池相接。

9、根据权利要求8所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述充电IC电路具体采用U301，所述充电指示LED具体采用D308。

10、根据权利要求2或3或4或5或6所述的电子装置的电源电路，其特征在于：所述晶体管为金属氧化半导体场效晶体管。

Images