CN201918748U - 电子设备的充电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电子设备的充电电路，包括依次串联充电器、主充电模块及电池；其中，所述充电电路进一步包括分别并联到主充电模块上的预充电模块以及电压检测模块；电压检测模块用于判断电池处于正常状态还是过度放电的状态，并输出相应的控制信号到预充电模块；预充电模块在电池过度放电时为电池进行预充电，使其电压达到主充电模块预设的电压值。本实用新型在电池过度放电的状态下，插入充电器，可直接将处于过放状态后的电池激活，再由通常的主充电模块实现后续的充电流程，尤其适用于现有的各类便携式设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电技术，尤其涉及一种电子设备充电电路。
背景技术
目前便携式电子设备(MP3、MP4、PDA、手机等)基本上都是通过锂电池进行供电的，当便携式装置长久不使用后，锂电池会由于自身的自放电现象，以及装置本身固有的漏电流现象，持续的缓慢放电.当电量降低到一定程度时，锂电池的内部的保护电路会动作，将电池内部的MOSFET设置为”断路”，此时锂电池即进入过度放电状态，电池的电压会降低到接近0V.这样即使插上充电器，也不能再进行充电.必须先将电池取出，让电池内部的保护电路自动解除保护状态，或使用某种特殊方式强制电池解除保护状态后(表现为电池电压从0V上升到某个电压值)，才能再重新开始正常的充电流程。
现有技术中，便携式电子设备的充电电路如图1所示，所述充电电路包括充电器，主充电电路，充电电池及电压检测电路。充电器与充电芯片的输入端相连，充电芯片的输出端与电池相连，电压检测电路的输入端与电池相连，电压检测电路的输出端与充电芯片相连。
在充电开始前，充电芯片通过电压检测电路检测充电电池的电压，只有当充检测到电池电压高于预设电压值时，充电芯片才会根据电池的电量启动相应的充电流程。一个典型的充电流程依次为涓流充电模式，恒流充电模式，恒压充电模式。当充电电池过度放电时，电压检测不到充电电池电压，主充电电路也就无法启动充电流程，即无法给充电电池充电。
实用新型内容
本实用新型提供一种电子设备的充电电路，以克服电子设备的电池过度放电后无法直接对其进行充电的缺点。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电子设备的充电电路，包括依次串联充电器、主充电模块及电池；其中，所述充电电路进一步包括分别并联到主充电模块上的预充电模块以及电压检测模块；
电压检测模块用于判断电池处于正常状态还是过度放电的状态，并输出相应的控制信号到预充电模块；
预充电模块在电池过度放电时为电池进行预充电，使其电压达到主充电模块预设的电压值。
作为本实用新型的进一步改进，所述主充电模块预设的电压值是指主充电模块可以检测到电池的电压并为电池充电。
作为本实用新型的进一步改进，电压检测模块通过比较充电器的输出电压和电池的电压输出相应的控制信号到预充电模块。
作为本实用新型的进一步改进，预充电模块包括预充电开关，当预充电开关开启时，充电器通过预充电模块对电池进行预充电。
作为本实用新型的进一步改进，预充电模块进一步包括限流电路，用于对充电器通过预充电模块进行充电电流进行限流。
作为本实用新型的进一步改进，电压检测模块包括一个电压检测电路，其用于检测充电器的输出电压和电池的电压。
作为本实用新型的进一步改进，当其检测到的充电器的输出电压和电池的电压的压差小于电压检测电路的参考电压差，即电池处于正常状态，电压检测电路输出控制信号到预充电模块，使预充电模块处于关闭状态。
作为本实用新型的进一步改进，电压检测模块的电压检测电路检测到的充电器的输出电压和电池的电压的压差大于电压检测电路的参考电压差，即判断电池处于过度放电状态，电压检测电路输出控制信号到预充电模块，使预充电模块处于开启状态。
作为本实用新型的进一步改进，电压检测模块还包括一个延时电路，用于保持电压检测电路的检测状态，在预充电模块在给电池进行预充电时，该与充电模块始终处于开启状态。
本实用新型在电池过度放电的状态下，插入充电器，可直接将处于过放状态后的电池激活.再由通常的主充电模块实现后续的充电流程，尤其适用于现有的各类便携式设备。
附图说明
图1为现有技术中电子设备充电电路的示意图。
图2为本实用新型中电子设备充电电路的示意图。
图3为本实用新型中电子设备充电电路的另一示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的电子设备充电电路和充电方法做进一步的详细描述。
请参阅图2，本实用新型的电子设备充电电路包括充电器11、主充电模块13、预充电模块15、电压检测模块17及电池19。
充电器11的输出端连接到主充电模块13。主充电模块13的输出端连接到电池19。预充电模块15包括预充电开关151和限流电路153，预充电开关151的输出端与限流电路153的输入端相连，预充电开关151与充电器的输出端相连，限流电路153的输出端连接到电池19。电压检测模块17包括电压检测电路171和延时电路173，电压检测电路171的输出端与延时电路173输入端相连，电压检测电路171的输入端与充电器11的输出端相连，延时电路173的输出端与电池19相连。
充电器11为主充电模块13和预充电模块15提供电源。
主充电模块13为电池进行正常的充电，即涓流充电，恒流充电，恒压充电。
预充电模块15为电池进行预充电，即当电池过度放电时充电器无法给电池19充电，必须对电池进行预充电，使其电压达到主充电模块13预设的电压值，此时主充电模块13才能对电池19进行充电。预充电模块15包括预充电开关151和限流电路153，预充电开关151用来开启或关闭预充电模块15，当预充电开关151开启时，充电器11对电池19进行预充电，由于充电器11充电电流比较大，对电池19会有损害，需通过限流电路153限流，达到电池19所需的充电电流。
电压检测模块17通过电压检测电路171比较充电器11的输出电压和电池19的电压，判断电池19处于正常状态还是过度放电的状态，根据电池19的状态，电压检测电路171输出控制信号到预充电模块15的预充电开关151，开启或关闭预充电模块15。由于预充电模块15给电池19进行预充电需要一定的时间，所以需要通过延时电路173保持电压检测电路171的检测状态，从而在预充电模块15给电池19进行预充电时控制预充电模块15的预充电开关151始终处于开启状态。
设电压检测电路171检测到的充电器11的输出电压和电池19的电压的压差为V，电压检测电路171的参考电压差为Vref。当电池处于不同状态下，充电过程如下：
一、当电池处于正常状态时：电压检测模块17的电压检测电路171检测到的充电器11的输出电压和电池19的电压的压差V小于电压检测电路171的参考电压差Vref，电压检测电路171输出控制信号到预充电模块15的预充电开关151，使预充电开关151处于关闭状态，即预充电模块15处于关闭状态。同时，主充电模块13检测到电池19的电压，主充电模块13根据电池19的电压启动不同的充电模式给电池19充电。
二、当电池处于过度放电状态时：主充电模块13检测不到电池19的电压，无法启动相应的充电模式给电池充电。电压检测模块17的电压检测电路171检测到的充电器11的输出电压和电池19的电压的压差V大于电压检测电路171的参考电压差Vref，电压检测电路171输出控制信号到预充电模块15的预充电开关151，使预充电开关151处于开启状态，即预充电模块15处于开启状态。
此时充电器11通过预充电模块15为电池19进行预充电，预充电过程需要一定的时间，电压检测模块17的延时电路173保持电压检测电路171的检测状态，从而在预充电模块15给电池19进行预充电时控制预充电模块15的预充电开关151始终处于开启状态。
当预充电模块15为电池19进行预充电结束后，电压检测模块17的电压检测电路171检测到的充电器11的输出电压和电池19的电压的压差V小于电压检测电路171的参考电压差Vref，电压检测电路171输出控制信号到预充电模块15的预充电开关151，使预充电开关151处于关闭状态，即预充电模块15处于关闭状态。同时，主充电模块13检测到电池19的电压，主充电模块13根据电池19的电压启动不同的充电模式给电池19充电。
请参阅图3，为本实用新型较佳实施例。
在本实用新型较佳实施例中，预充电模块15的预充电开关151为P沟道MOS管Q1，P沟道MOS管Q1的S极与充电器11的输出端相连，P沟道MOS管Q1的D极通过电阻R2与电池19相连，电阻R2即为预充电模块15的限流电路153。电压检测模块17的电压检测电路171由电阻R1和齐纳二极管D1组成，齐纳二极管D1的阴极通过电阻R1与充电器11的输出端相连，齐纳二极管D1的阴极同时还与P沟道MOS管Q1的G极相连，齐纳二极管D1的阳极分别与电阻R3和电容C1相连，电阻R3的另一端与电池19相连，电容C1的另一端与地相连，电阻R3和电容C1即为电压检测模块17的延时电路173。
齐纳二极管D1的反向导通电压即为电压检测电路171的参考电压差Vref。齐纳二极管D1阴极端的电压为充电器11的电压，齐纳二极管D1阳极端的电压为电池19的电压，设齐纳二极管D1两端的电压差为V。当电池处于不同状态下，充电过程如下：
一、当电池处于正常状态时：齐纳二极管D1两端的电压差V小于齐纳二极管D1的反向导通电压Vref，齐纳二极管D1处于反向截止状态，此时齐纳二极管D1的阴极端的电压为充电器11的电压，则P沟道MOS管Q1的G极电压为充电器11的电压，即为高电平，则P沟道MOS管Q1的S极和D极之间呈高阻状，预充电开关151处于关闭状态，即预充电模块15处于关闭状态。同时，主充电模块13检测到电池19的电压，主充电模块13根据电池19的电压启动不同的充电模式给电池19充电。
二、当电池处于过度放电状态时：齐纳二极管D1两端的电压差V大于齐纳二极管D1的反向导通电压Vref，齐纳二极管D1处于反向导通状态，此时齐纳二极管D1的阴极端的电压和阳极端的电压相同，即为低电平，则P沟道MOS管Q1的G极也为低电平，P沟道MOS管Q1的S极和D极之间处于低阻抗状态，预充电开关151处于开启状态，即预充电模块15处于开启状态。
此时充电器11通过预充电模块15为电池19进行预充电，预充电过程需要一定的时间，在预充电期间，齐纳二极管D1处于反向导通状态，电容C1处于充电状态，使P沟道MOS管Q1的G极保持低电平，从而在预充电模块15给电池19进行预充时控制P沟道MOS管Q1始终处于低阻抗状态，即预充电开关151处于开启状态。
当预充电模块15为电池19进行预充电结束后，齐纳二极管D1两端的电压差V小于齐纳二极管D1的反向导通电压Vref，齐纳二极管D1处于反向截止状态，此时齐纳二极管D1的阴极端的电压为充电器11的电压，则P沟道MOS管Q1的G极电压为充电器11的电压，即为高电平，则P沟道MOS管Q1的S极和D极之间呈高阻状，预充电开关151处于关闭状态，即预充电模块15处于关闭状态。同时，主充电模块13检测到电池19的电压，主充电模块13根据电池19的电压启动不同的充电模式给电池19充电。
以上通过具体实施方式对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围。
Claims (6)
1.一种电子设备的充电电路，包括依次串联充电器、主充电模块及电池；其特征在于：所述充电电路进一步包括分别并联到主充电模块上的预充电模块以及电压检测模块；
电压检测模块用于判断电池处于正常状态还是过度放电的状态，并输出相应的控制信号到预充电模块；
预充电模块在电池过度放电时为电池进行预充电，使其电压达到主充电模块预设的电压值。
2.如权利要求1所述的电子设备的充电电路，其特征在于：电压检测模块通过比较充电器的输出电压和电池的电压输出相应的控制信号到预充电模块。
3.如权利要求1所述的电子设备的充电电路，其特征在于：预充电模块包括预充电开关。
4.如权利要求3所述的电子设备的充电电路，其特征在于：预充电模块进一步包括限流电路。
5.如权利要求1所述的电子设备的充电电路，其特征在于：电压检测模块包括一个电压检测电路，其用于检测充电器的输出电压和电池的电压。
6.如权利要求5所述的电子设备的充电电路，其特征在于：电压检测模块还包括一个延时电路，用于保持电压检测电路的检测状态。
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