CN203243071U - 一种电源充放电电路及移动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于电源充放电电路领域，尤其涉及一种电源充放电电路及移动电源。在本实用新型实施例中，通过控制电路控制MOS管芯片U9的导通/截止，实现充电电池的充电/供电；由于充电电池的充电/供电的电路，均采用MOS管芯片U9，减少了充放电功耗，提高了能量转换效率。

Description

一种电源充放电电路及移动电源

技术领域

本实用新型属于电源充放电电路领域，尤其涉及一种电源充放电电路及移动电源。

背景技术

移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，一般由锂电芯或干电池作为充电电池。移动电源一般配备多种电源转接头，具有大容量、多用途、体积小、寿命长和安全可靠等优点；移动电源在待机时充电，可随时随地为手机、数码相机、MP3、MP4、PDA、掌上电脑、掌上游戏机等多种数码产品供电。

随着市场对移动电源的需求量增大，对移动电源的技术要求也不断提高；

目前，市场上的移动电源采用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）升压，随着移动电源内部温度升高，损耗增大，造成能量转换低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源充放电电路，旨在解决目前的移动电源采用PWM升压，随着产品温度升高，损耗增大，造成能量转换低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种电源充放电电路，所述电源充放电电路的输入端和输出端分别接供电电路和负载电路，所述电源充放电电路的输出引脚B+、B-接充电电池，所述电源充放电电路包括：

包括P型MOS管和N型MOS管的MOS管芯片U9、控制电路、供电接入电路、负载驱动电路、开关电路、充放电电路、电源保护电路、显示电路以及基准电路；

所述供电接入电路的输入端外接所述供电电路，所述供电接入电路的输出端分别接所述开关电路、所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的源极引脚S2及所述充放电电路，所述开关电路接所述负载驱动电路的输入端，所述负载驱动电路的输出端外接所述负载电路，所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的栅极引脚G2、所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的栅极引脚G1和源极引脚S1均接所述控制电路，所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的漏极引脚D21和漏极引脚D22、所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的漏极引脚D11和漏极引脚D12均接所述充放电电路，所述充放电电路还分别接所述控制电路、所述电源保护电路及所述电源充放电电路的正极输出引脚B+，所述电源保护电路还分别接所述电源充放电电路的负极输出引脚B-和所述控制电路，所述控制电路还分别接所述显示电路和所述基准电路。

进一步地，所述控制电路包括：

控制芯片U4，分流电阻R14、分流电阻R15、隔直电容C9，隔直电容C10，隔直电容C11，滤波电容C12，分压电阻R7，分压电阻R8及滤波电阻R21;

所述分流电阻R14连接在所述控制芯片U4的第一充放控制引脚AX与所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的栅极引脚G2之间，所述分流电阻R15连接在所述控制芯片U4的第二充放控制引脚CX与所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的栅极引脚G1之间，所述控制芯片U4的第一高电压电源引脚VCC和第二高电压电源引脚VDD均分别连接电源引脚VCC，所述控制芯片U4的第一低压电源引脚VSS1和第二低压电源引脚VSS2均分别接地，所述隔直电容C9连接在所述控制芯片U4的第一高电压电源引脚VCC与地之间，所述隔直电容C10连接在所述控制芯片U4的第二高电压电源引脚VDD与地之间，所述隔直电容C11连接在所述控制芯片U4的充放电压采样引脚PA4与地之间，所述分压电阻R7的第一端与第二端分别接所述充放电电路和所述控制芯片U4的充放电压采样引脚PA4，所述分压电阻R8连接在所述分压电阻R7的第二端与所述控制芯片U4的第三充放控制引脚PB2之间，所述滤波电容C12和所述滤波电阻R21均分别连接在所述控制芯片U4的地位引脚PGND与地之间，所述控制芯片U4的第一显示控制引脚PB1、第二显示控制引脚PB0、第三显示控制引脚PB7和开关信号接收引脚PA7均分别接所述显示电路。

进一步地，所述供电接入电路包括：

USB接入芯片U7、分压电阻R1、分压电阻R4、P型MOS管Q1，分流电阻R2、滤波电容C14、滤波电容C1、滤波电容C3、分压电阻R5、分压电阻R6及滤波电容C8；

所述USB接入芯片U7的地引脚GND和第一地引脚SHEE分别接地，所述USB接入芯片U7的电源引脚VCC接所述P型MOS管Q1的漏极，所述分压电阻R1连接在所述P型MOS管Q1的漏极与所述控制芯片U4的第三采样引脚PA6之间，所述分压电阻R4连接在所述控制芯片U4的第三采样引脚PA6与地之间，所述分流电阻R2连接在所述P型MOS管Q1的栅极与第三控制引脚PB6之间，所述P型MOS管Q1的源极接所述电源引脚VCC，所述滤波电容C14、所述滤波电容C1及所述滤波电容C3均分别连接在所述电源引脚VCC与地之间，所述分压电阻R5连接在所述电源引脚VCC与所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2之间，所述分压电阻R6连接在所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2和第三充放控制引脚PB2之间，所述滤波电容C8连接在所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2与地之间。

进一步地，所述开关电路包括：

分压电阻R24、分压电阻R3、P型MOS管Q2及P型MOS管Q4；

所述P型MOS管Q2的源极和所述P型MOS管Q4的源极均分别接所述电源引脚VCC，所述P型MOS管Q2的漏极和所述P型MOS管Q4的漏极均分别接所述负载驱动电路，所述P型MOS管Q2的栅极和所述P型MOS管Q4的栅极均分别接所述分压电阻R24的第二端，所述分压电阻R24的第一端接所述电源引脚VCC，所述分压电阻R3连接在所述分压电阻R24的第二端与控制芯片U4的第五开关控制引脚PA5之间。

进一步地，所述负载驱动电路包括：

USB接出芯片U8、滤波电阻R23、滤波电容C13、分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13及隔直电容C6；

所述USB接出芯片U8的地引脚GND和第二地引脚SHEE均分别接所述控制芯片的输出引脚OUT-I，所述滤波电阻R23和所述滤波电容C13均分别连接在所述USB接出芯片U8的地引脚GND与地之间，所述分压电阻R10连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与负极输出引脚V-之间，所述分压电阻R11连接在所述USB接出芯片U8的负极输出引脚V-与地之间，所述分压电阻R13连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与正极输出引脚V+之间，所述分压电阻R12连接在所述USB接出芯片U8的正极输出引脚V+与地之间，所述隔直电容C6连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与地之间，所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC接P型MOS管Q2的漏极。

进一步地，所述充放电电路包括：

电感L1，二极管D1、隔直电容C2及隔直电容C4；

所述二极管D1的阳极和阴极分别接所述电源充放电电路的正极输出引脚B+与所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的源极，所述电感L1连接在所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的漏极与所述二极管D1的阳极之间，所述隔直电容C2和所述隔直电容C4均分别连接在所述二极管D1的阳极与地之间，所述二极管D1的阳极接第一电源引脚BAT+。

进一步地，所述电源保护电路包括：

过充过放保护芯片U1、第一电池保护芯片U3，第二电池保护芯片U5，分压电阻R9、分压电阻R17、隔直电容C5及外接电池BT1；

所述外接电池BT1的正极和负极分别接所述电源充放电电路的正极输出引脚B+与所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND，分压电阻R9连接在所述过充过放保护芯片U1的电源引脚VCC与所述外接电池BT1的正极之间，所述隔直电容C5连接在所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND与所述过充过放保护芯片U1的电源引脚VCC之间，所述过充过放保护芯片U1的充电控制引脚OC分别接第一电池保护芯片U3的第二栅极引脚G2和第二电池保护芯片U5的第一栅极引脚G1，所述过充过放保护芯片U1的放电控制引脚OD分别接第一电池保护芯片U3的第一栅极引脚G1和第二电池保护芯片U5的第二栅极引脚G2，所述分压电阻R17的第一端接所述过充过放保护芯片U1的电流路控制引脚CSI，所述分压电阻R17的第一端分别接所述第一电池保护芯片U3的两个第二源极引脚S21、S22、所述第二电池保护芯片U5的两个第一源极引脚S11、S12，所述第一电池保护芯片U3的两个第一源极引脚S11、S12分别接所述电源充放电电路的负极输出引脚B-，所述第二电池保护芯片U5的两个第二源极引脚S21、S22分别接所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND,所述第一电池保护芯片U3的两个漏极引脚D1、D2相互连接，所述第二电池保护芯片U5的两个漏极引脚D1、D2相互连接，所述分压电阻R17的第二端接所述控制芯片的地位引脚PGND。

进一步地，所述显示电路包括：

LED二极管LED1、LED二极管LED2、LED二极管LED3、LED二极管LED4、LED二极管LED5、分流电阻R19、分流电阻R22、分流电阻R18、分流电阻R20及开关K1；

所述分流电阻R19的第一端接所述控制芯片U4的第一显示控制引脚PB1，所述分流电阻R22的第一端接所述控制芯片U4的第二显示控制引脚PB0，所述LED二极管LED5的阴极接所述控制芯片U4的第三显示控制引脚PB7，所述分流电阻R20的第一端接所述控制芯片U4的开关信号接收引脚PA7，所述分流电阻R18连接在所述第一电源引脚BAT+与所述LED二极管LED5的阳极之间，所述LED二极管LED1的阳极和阴极分别接所述分流电阻R19的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED2的阴极和阳极分别接所述分流电阻R19的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED3的阳极和阴极分别接所述分流电阻R22的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED4的阴极和阳极分别接所述分流电阻R22的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述开关K1连接在所述分流电阻R20的第二端与地之间。

进一步地，所述基准电路包括：

稳压芯片U2、分流电阻R16及隔直电容C7；

所述稳压芯片U2的参考引脚R2接所述控制芯片U4的基准电压引脚PA1，所述稳压芯片U2的阳极引脚A2接所述控制芯片U4的第三充放控制引脚PB2，所述分流电阻R16连接在所述电源引脚VCC与所述稳压芯片U2的阴极引脚K2之间。

本实用新型还提供一种移动电源，包括充电电池，所述移动电源包括上述任一所述的电源充放电电路；

所述电源充放电电路的输入端和输出端分别接供电电路和负载电路。

在本实用新型中，所述电源充放电电路均采用独立式元器件构成，当供电电路和负载电路均分别外接电源充放电电路的输入端和输出端时，控制电路控制开关电路联通供电接入电路与负载驱动电路，供电电路经过供电接入电路、开关电路、负载驱动电路直接向负载电路供电，当供电电路未外接在电源充放电电路的输入端，负载电路外接电源充放电电路的输出端时，控制电路控制MOS管芯片U9的导通/截止、开关电路导通，充电电池通过充放电电路、MOS管芯片U9、开关电路及负载驱动电路向负载电路供电；当供电电路外接电源充放电电路的输入端时，控制电路导通MOS管芯片U9，经过供电接入电路、导通的MOS管芯片U9、充放电电路向充电电池充电；从而，充电电池的充电/供电的电路，均采用MOS管芯片U9，减少了充放电功耗，提高了能量转换效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的电源充放电电路的电路结构图；

图2是本实用新型实施例提供的电源充放电电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了本实用新型实施例提供的电源充放电电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。

一种电源充放电电路，所述电源充放电电路的输入端和输出端分别接供电电路和负载电路，所述电源充放电电路的输出引脚B+、B-接充电电池，所述电源充放电电路包括：

包括P型MOS管和N型MOS管的MOS管芯片U9、控制电路2、供电接入电路3、负载驱动电路4、开关电路5、充放电电路6、电源保护电路7、显示电路8以及基准电路9；

所述供电接入电路3的输入端外接所述供电电路，所述供电接入电路3的输出端分别接所述开关电路5、所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的源极引脚S2及所述充放电电路6，所述开关电路5接所述负载驱动电路4的输入端，所述负载驱动电路4的输出端外接所述负载电路，所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的栅极引脚G2、所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的栅极引脚G1和源极引脚S1均接所述控制电路2，所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的漏极引脚D21和漏极引脚D22、所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的漏极引脚D11和漏极引脚D12均接所述充放电电路6，所述充放电电路6还分别接所述控制电路2、所述电源保护电路7及所述电源充放电电路的正极输出引脚B+，所述电源保护电路7还分别接所述电源充放电电路的负极输出引脚B-和所述控制电路2，所述控制电路2还分别接所述显示电路8和所述基准电路9。

图2示出了本实用新型实施例提供的电源充放电电路的具体电路，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。

作为本实用新型另一实施例，所述控制电路2包括：

控制芯片U4，分流电阻R14、分流电阻R15、隔直电容C9，隔直电容C10，隔直电容C11，滤波电容C12，分压电阻R7，分压电阻R8及滤波电阻R21;

所述分流电阻R14连接在所述控制芯片U4的第一充放控制引脚AX与所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的栅极引脚G2之间，所述分流电阻R15连接在所述控制芯片U4的第二充放控制引脚CX与所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的栅极引脚G1之间，所述控制芯片U4的第一高电压电源引脚VCC和第二高电压电源引脚VDD均分别连接电源引脚VCC，所述控制芯片U4的第一低压电源引脚VSS1和第二低压电源引脚VSS2均分别接地，所述隔直电容C9连接在所述控制芯片U4的第一高电压电源引脚VCC与地之间，所述隔直电容C10连接在所述控制芯片U4的第二高电压电源引脚VDD与地之间，所述隔直电容C11连接在所述控制芯片U4的充放电压采样引脚PA4与地之间，所述分压电阻R7的第一端与第二端分别接所述充放电电路6和所述控制芯片U4的充放电压采样引脚PA4，所述分压电阻R8连接在所述分压电阻R7的第二端与所述控制芯片U4的第三充放控制引脚PB2之间，所述滤波电容C12和所述滤波电阻R21均分别连接在所述控制芯片U4的地位引脚PGND与地之间，所述控制芯片U4的第一显示控制引脚PB1、第二显示控制引脚PB0、第三显示控制引脚PB7和开关信号接收引脚PA7均分别接所述显示电路8。

作为本实用新型另一实施例，所述供电接入电路3包括：

USB接入芯片U7、分压电阻R1、分压电阻R4、P型MOS管Q1，分流电阻R2、滤波电容C14、滤波电容C1、滤波电容C3、分压电阻R5、分压电阻R6及滤波电容C8；

所述USB接入芯片U7的地引脚GND和第一地引脚SHEE分别接地，所述USB接入芯片U7的电源引脚VCC接所述P型MOS管Q1的漏极，所述分压电阻R1连接在所述P型MOS管Q1的漏极与所述控制芯片U4的第三采样引脚PA6之间，所述分压电阻R4连接在所述控制芯片U4的第三采样引脚PA6与地之间，所述分流电阻R2连接在所述P型MOS管Q1的栅极与第三控制引脚PB6之间，所述P型MOS管Q1的源极接所述电源引脚VCC，所述滤波电容C14、所述滤波电容C1及所述滤波电容C3均分别连接在所述电源引脚VCC与地之间，所述分压电阻R5连接在所述电源引脚VCC与所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2之间，所述分压电阻R6连接在所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2和第三充放控制引脚PB2之间，所述滤波电容C8连接在所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2与地之间。

作为本实用新型另一实施例，所述开关电路5包括：

分压电阻R24、分压电阻R3、P型MOS管Q2及P型MOS管Q4；

所述P型MOS管Q2的源极和所述P型MOS管Q4的源极均分别接所述电源引脚VCC，所述P型MOS管Q2的漏极和所述P型MOS管Q4的漏极均分别接所述负载驱动电路4，所述P型MOS管Q2的栅极和所述P型MOS管Q4的栅极均分别接所述分压电阻R24的第二端，所述分压电阻R24的第一端接所述电源引脚VCC，所述分压电阻R3连接在所述分压电阻R24的第二端与控制芯片U4的第五开关控制引脚PA5之间。

作为本实用新型另一实施例，所述负载驱动电路4包括：

USB接出芯片U8、滤波电阻R23、滤波电容C13、分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13及隔直电容C6；

所述USB接出芯片U8的地引脚GND和第二地引脚SHEE均分别接所述控制芯片的输出引脚OUT-I，所述滤波电阻R23和所述滤波电容C13均分别连接在所述USB接出芯片U8的地引脚GND与地之间，所述分压电阻R10连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与负极输出引脚V-之间，所述分压电阻R11连接在所述USB接出芯片U8的负极输出引脚V-与地之间，所述分压电阻R13连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与正极输出引脚V+之间，所述分压电阻R12连接在所述USB接出芯片U8的正极输出引脚V+与地之间，所述隔直电容C6连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与地之间，所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC接P型MOS管Q2的漏极。

作为本实用新型另一实施例，所述充放电电路6包括：

电感L1，二极管D1、隔直电容C2及隔直电容C4；

所述二极管D1的阳极和阴极分别接所述电源充放电电路的正极输出引脚B+与所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的源极，所述电感L1连接在所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的漏极与所述二极管D1的阳极之间，所述隔直电容C2和所述隔直电容C4均分别连接在所述二极管D1的阳极与地之间，所述二极管D1的阳极接第一电源引脚BAT+。

作为本实用新型另一实施例，所述电源保护电路7包括：

过充过放保护芯片U1、第一电池保护芯片U3，第二电池保护芯片U5，分压电阻R9、分压电阻R17、隔直电容C5及外接电池BT1；

所述外接电池BT1的正极和负极分别接所述电源充放电电路的正极输出引脚B+与所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND，分压电阻R9连接在所述过充过放保护芯片U1的电源引脚VCC与所述外接电池BT1的正极之间，所述隔直电容C5连接在所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND与所述过充过放保护芯片U1的电源引脚VCC之间，所述过充过放保护芯片U1的充电控制引脚OC分别接第一电池保护芯片U3的第二栅极引脚G2和第二电池保护芯片U5的第一栅极引脚G1，所述过充过放保护芯片U1的放电控制引脚OD分别接第一电池保护芯片U3的第一栅极引脚G1和第二电池保护芯片U5的第二栅极引脚G2，所述分压电阻R17的第一端接所述过充过放保护芯片U1的电流路控制引脚CSI，所述分压电阻R17的第一端分别接所述第一电池保护芯片U3的两个第二源极引脚S21、S22、所述第二电池保护芯片U5的两个第一源极引脚S11、S12，所述第一电池保护芯片U3的两个第一源极引脚S11、S12分别接所述电源充放电电路的负极输出引脚B-，所述第二电池保护芯片U5的两个第二源极引脚S21、S22分别接所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND,所述第一电池保护芯片U3的两个漏极引脚D1、D2相互连接，所述第二电池保护芯片U5的两个漏极引脚D1、D2相互连接，所述分压电阻R17的第二端接所述控制芯片的地位引脚PGND。

作为本实用新型另一实施例，所述显示电路8包括：

LED二极管LED1、LED二极管LED2、LED二极管LED3、LED二极管LED4、LED二极管LED5、分流电阻R19、分流电阻R22、分流电阻R18、分流电阻R20及开关K1；

所述分流电阻R19的第一端接所述控制芯片U4的第一显示控制引脚PB1，所述分流电阻R22的第一端接所述控制芯片U4的第二显示控制引脚PB0，所述LED二极管LED5的阴极接所述控制芯片U4的第三显示控制引脚PB7，所述分流电阻R20的第一端接所述控制芯片U4的开关信号接收引脚PA7，所述分流电阻R18连接在所述第一电源引脚BAT+与所述LED二极管LED5的阳极之间，所述LED二极管LED1的阳极和阴极分别接所述分流电阻R19的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED2的阴极和阳极分别接所述分流电阻R19的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED3的阳极和阴极分别接所述分流电阻R22的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED4的阴极和阳极分别接所述分流电阻R22的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述开关K1连接在所述分流电阻R20的第二端与地之间。

作为本实用新型另一实施例，所述基准电路9包括：

稳压芯片U2、分流电阻R16及隔直电容C7；

所述稳压芯片U2的参考引脚R2接所述控制芯片U4的基准电压引脚PA1，所述稳压芯片U2的阳极引脚A2接所述控制芯片U4的第三充放控制引脚PB2，所述分流电阻R16连接在所述电源引脚VCC与所述稳压芯片U2的阴极引脚K2之间。

作为本实用新型另一实施例，本实用新型还提供了一种移动电源，包括充电电池，所述移动电源包括上述的电源充放电电路；

所述电源充放电电路的输入端和输出端分别接供电电路和负载电路。

下面以MOS管芯片U9采用ME4542芯片、稳压芯片U2采用稳压芯片TL431、过充过放保护芯片U1采用过充过放保护芯片DW01、第一电池保护芯片U3采用第一电池保护芯片8205A、第二电池保护芯片U5采用第二电池保护芯片8205A、控制芯片U4采用控制芯片NTMP2012为例，说明电源充放电电路的工作原理：

当充电电池需要充电、且USB接入芯片U7有供电电路通过USB接口接入时，控制芯片NTMP2012通过第三采样引脚PA6检测到高电平信号或上升沿，控制芯片NTMP2012第三控制引脚PB6经过分流电阻R2、将P型MOS管Q1的栅极置为低电平，P型MOS管Q1导通，同时，控制芯片NTMP2012的第一充放控制引脚AX经过分流电阻R14，将ME4542芯片内的P型MOS管导通，供电电路经过USB接入芯片U7、P型MOS管Q1、ME4542芯片内的P型MOS管，经过电感L1进行降压处理，经过电源保护电路7进行过充保护，通过电源充放电电路的输出引脚B+、B-对充电电池进行充电；同时，供电电路经过USB接入芯片U7，通过电源引脚VCC向控制电路2、基准电路9供电，通过第一电源引脚BAT+向部分显示电路8供电以驱动LED二极管LED5点亮，表示充放电电路6正在工作。在充电期间，通过显示电路8控制LED二极管LED1、LED二极管LED2、LED二极管LED3及LED二极管LED4的点亮以显示充电电池的电量，以提醒用户：充电电池的充电情况。当充电电流过大，或充电电压过高时，电源保护电路7通过过充过放保护芯片DW01、第一电池保护芯片8205A及第二电池保护芯片8205A的协同处理，保护充电电池，另外，同时为了保证电源保护电路7在断电时也能工作，电源保护电路7的电源采用外接电池BT1供电，并且，还可以通过电源充放电电路对外接电池BT1充电，以保证断电时的正常工作；通过电源保护电路7对充电电池保护的同时，控制芯片NTMP2012控制第三充放控制引脚PB2输出低电平，通过第一采样引脚AD2采样分压电阻R6两端的电压，以确定USB接入芯片U7输出的电流/电压是否过大/过高，通过充放电压采样引脚PA4采样分压电阻R8两端的电压，以确定充电电池端的充电电流/充电电压是否过大/过高，若USB接入芯片U7输出的电流和/或电压过大和/或过高、或充电电池端的充电电流和/或充电电压过大和/或过高，通过第三控制引脚PB6将P型MOS管Q1的栅极置为高电平，关断MOS管Q1；从而，充电期间，通过电源保护电路7和控制芯片NTMP2012对充电过程的控制，实现对充电电池以及电源充放电电路进行了两次保护。

当供电接入电路3外接供电电路、负载驱动电路4外接负载电路时，控制芯片NTMP2012的输出引脚OUT-I接收到负载电路接入信号；同时，控制芯片NTMP2012的第五开关控制引脚PA5经过串联的分压电阻R3，将P型MOS管Q2的栅极和所述P型MOS管Q4的栅极均置为低电压，P型MOS管Q2和P型MOS管Q4同时导通，供电电路经过供电接入电路3、开关电路5、负载驱动电路4，驱动负载电路工作。同时，若充电电池需要充电，仍然保持充电电池的充电状态，若充电电池充满，控制芯片NTMP2012的第一充放控制引脚AX为高电平，关断ME4542芯片内的P型MOS管，充放电电路6停止充电。

当供电接入电路3未外接供电电路、负载驱动电路4外接负载电路、充电电池已储电时，控制芯片NTMP2012的第五开关控制引脚PA5经过串联的分压电阻R3，将P型MOS管Q2的栅极和所述P型MOS管Q4的栅极均置为低电压，P型MOS管Q2和P型MOS管Q4同时导通，控制芯片NTMP2012控制第一充放控制引脚AX和第二充放控制引脚CX交替导通ME4542芯片内的P型MOS管和N型MOS管，充电电池通过充放电电路6、电源保护电路7、ME4542芯片、开关电路5、负载驱动电路4驱动负载电路工作；具体地，当控制芯片NTMP2012通过第一充放控制引脚AX和第二充放控制引脚CX，ME4542芯片内的P型MOS管关断且N型MOS管导通时，电感L1会经过充电电池提供的瞬时大电流，电感L1充电，电感L1两端的充电电压为充电电池的输出电压，然后，控制芯片NTMP2012通过第一充放控制引脚AX和第二充放控制引脚CX，控制ME4542芯片内的P型MOS管导通且N型MOS管截止，充电电池通过电感L1、ME4542芯片内的P型MOS管、开关电路5、负载驱动电路4驱动负载电路工作，并且，由于电感L1已充满过一次输出电压，这时，电感L1两端的电压为两倍充电电池电压以两倍充电电池电压驱动负载电路工作。同时，充电电池向第一电源引脚BAT+供电以向部分显示电路8供电，经过二极管D1向电源引脚VCC供电以向控制电路2、基准电路9供电。同理，为了保护电池，在充电电池向负载电路供电时，通过电源保护电路7保护充电电池以免充电电池出现过放或过流的情况。

更优的是，显示电路8控制LED二极管LED1、LED二极管LED2、LED二极管LED3及LED二极管LED4的点亮以显示充电电池的电量，方便用户知道充电电池的电量。

为了保证电源充放电电路，尤其是保证控制芯片NTMP2012的电压精确且稳定，电源充放电电路还提供了基准电路9，稳压芯片TL431通过控制芯片NTMP2012的基准电压引脚PA1向控制芯片NTMP2012提供2.5V的基准电压。

在本实用新型实施例中，所述电源充放电电路均采用独立式元器件构成，当供电电路和负载电路均分别外接电源充放电电路的输入端和输出端时，控制电路控制导通P型MOS管Q2及P型MOS管Q4，联通供电接入电路与负载驱动电路，供电电路经过供电接入电路、开关电路、负载驱动电路直接向负载电路供电，当供电电路未外接在电源充放电电路的输入端，负载电路外接电源充放电电路的输出端时，控制电路控制MOS管芯片U9中的P型MOS管和N型MOS管交替导通/截止、P型MOS管Q2及P型MOS管Q4均导通，充电电池通过充放电电路、MOS管芯片U9、开关电路及负载驱动电路向负载电路供电；当供电电路外接电源充放电电路的输入端时，控制电路导通MOS管芯片U9的P型MOS管，经过供电接入电路、导通的MOS管芯片U9、电感L1向充电电池降压充电；从而，充电电池的充电/供电的电路，均采用MOS管芯片U9，减少了充放电功耗，提高了能量转换效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源充放电电路，所述电源充放电电路的输入端和输出端分别接供电电路和负载电路，所述电源充放电电路的输出引脚B+、B-接充电电池，其特征在于，所述电源充放电电路包括：

包括P型MOS管和N型MOS管的MOS管芯片U9、控制电路、供电接入电路、负载驱动电路、开关电路、充放电电路、电源保护电路、显示电路以及基准电路；

所述供电接入电路的输入端外接所述供电电路，所述供电接入电路的输出端分别接所述开关电路、所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的源极引脚S2及所述充放电电路，所述开关电路接所述负载驱动电路的输入端，所述负载驱动电路的输出端外接所述负载电路，所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的栅极引脚G2、所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的栅极引脚G1和源极引脚S1均接所述控制电路，所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的漏极引脚D21和漏极引脚D22、所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的漏极引脚D11和漏极引脚D12均接所述充放电电路，所述充放电电路还分别接所述控制电路、所述电源保护电路及所述电源充放电电路的正极输出引脚B+，所述电源保护电路还分别接所述电源充放电电路的负极输出引脚B-和所述控制电路，所述控制电路还分别接所述显示电路和所述基准电路。

2.如权利要求1所述的电源充放电电路，其特征在于，所述控制电路包括：

控制芯片U4，分流电阻R14、分流电阻R15、隔直电容C9，隔直电容C10，隔直电容C11，滤波电容C12，分压电阻R7，分压电阻R8及滤波电阻R21;

所述分流电阻R14连接在所述控制芯片U4的第一充放控制引脚AX与所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的栅极引脚G2之间，所述分流电阻R15连接在所述控制芯片U4的第二充放控制引脚CX与所述MOS管芯片U9中的N型MOS管的栅极引脚G1之间，所述控制芯片U4的第一高电压电源引脚VCC和第二高电压电源引脚VDD均分别连接电源引脚VCC，所述控制芯片U4的第一低压电源引脚VSS1和第二低压电源引脚VSS2均分别接地，所述隔直电容C9连接在所述控制芯片U4的第一高电压电源引脚VCC与地之间，所述隔直电容C10连接在所述控制芯片U4的第二高电压电源引脚VDD与地之间，所述隔直电容C11连接在所述控制芯片U4的充放电压采样引脚PA4与地之间，所述分压电阻R7的第一端与第二端分别接所述充放电电路和所述控制芯片U4的充放电压采样引脚PA4，所述分压电阻R8连接在所述分压电阻R7的第二端与所述控制芯片U4的第三充放控制引脚PB2之间，所述滤波电容C12和所述滤波电阻R21均分别连接在所述控制芯片U4的地位引脚PGND与地之间，所述控制芯片U4的第一显示控制引脚PB1、第二显示控制引脚PB0、第三显示控制引脚PB7和开关信号接收引脚PA7均分别接所述显示电路。

3.如权利要求2所述的电源充放电电路，其特征在于，所述供电接入电路包括：

USB接入芯片U7、分压电阻R1、分压电阻R4、P型MOS管Q1，分流电阻R2、滤波电容C14、滤波电容C1、滤波电容C3、分压电阻R5、分压电阻R6及滤波电容C8；

所述USB接入芯片U7的地引脚GND和第一地引脚SHEE分别接地，所述USB接入芯片U7的电源引脚VCC接所述P型MOS管Q1的漏极，所述分压电阻R1连接在所述P型MOS管Q1的漏极与所述控制芯片U4的第三采样引脚PA6之间，所述分压电阻R4连接在所述控制芯片U4的第三采样引脚PA6与地之间，所述分流电阻R2连接在所述P型MOS管Q1的栅极与第三控制引脚PB6之间，所述P型MOS管Q1的源极接所述电源引脚VCC，所述滤波电容C14、所述滤波电容C1及所述滤波电容C3均分别连接在所述电源引脚VCC与地之间，所述分压电阻R5连接在所述电源引脚VCC与所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2之间，所述分压电阻R6连接在所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2和第三充放控制引脚PB2之间，所述滤波电容C8连接在所述控制芯片U4的第一采样引脚AD2与地之间。

4.如权利要求3所述的电源充放电电路，其特征在于，所述开关电路包括：

分压电阻R24、分压电阻R3、P型MOS管Q2及P型MOS管Q4；

所述P型MOS管Q2的源极和所述P型MOS管Q4的源极均分别接所述电源引脚VCC，所述P型MOS管Q2的漏极和所述P型MOS管Q4的漏极均分别接所述负载驱动电路，所述P型MOS管Q2的栅极和所述P型MOS管Q4的栅极均分别接所述分压电阻R24的第二端，所述分压电阻R24的第一端接所述电源引脚VCC，所述分压电阻R3连接在所述分压电阻R24的第二端与控制芯片U4的第五开关控制引脚PA5之间。

5.如权利要求4所述的电源充放电电路，其特征在于，所述负载驱动电路包括：

USB接出芯片U8、滤波电阻R23、滤波电容C13、分压电阻R10、分压电阻R11、分压电阻R12、分压电阻R13及隔直电容C6；

所述USB接出芯片U8的地引脚GND和第二地引脚SHEE均分别接所述控制芯片的输出引脚OUT-I，所述滤波电阻R23和所述滤波电容C13均分别连接在所述USB接出芯片U8的地引脚GND与地之间，所述分压电阻R10连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与负极输出引脚V-之间，所述分压电阻R11连接在所述USB接出芯片U8的负极输出引脚V-与地之间，所述分压电阻R13连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与正极输出引脚V+之间，所述分压电阻R12连接在所述USB接出芯片U8的正极输出引脚V+与地之间，所述隔直电容C6连接在所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC与地之间，所述USB接出芯片U8的电源引脚VCC接P型MOS管Q2的漏极。

6.如权利要求2所述的电源充放电电路，其特征在于，所述充放电电路包括：

电感L1，二极管D1、隔直电容C2及隔直电容C4；

所述二极管D1的阳极和阴极分别接所述电源充放电电路的正极输出引脚B+与所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的源极，所述电感L1连接在所述MOS管芯片U9中的P型MOS管的漏极与所述二极管D1的阳极之间，所述隔直电容C2和所述隔直电容C4均分别连接在所述二极管D1的阳极与地之间，所述二极管D1的阳极接第一电源引脚BAT+。

7.如权利要求6所述的电源充放电电路，其特征在于，所述电源保护电路包括：

过充过放保护芯片U1、第一电池保护芯片U3，第二电池保护芯片U5，分压电阻R9、分压电阻R17、隔直电容C5及外接电池BT1；

所述外接电池BT1的正极和负极分别接所述电源充放电电路的正极输出引脚B+与所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND，分压电阻R9连接在所述过充过放保护芯片U1的电源引脚VCC与所述外接电池BT1的正极之间，所述隔直电容C5连接在所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND与所述过充过放保护芯片U1的电源引脚VCC之间，所述过充过放保护芯片U1的充电控制引脚OC分别接第一电池保护芯片U3的第二栅极引脚G2和第二电池保护芯片U5的第一栅极引脚G1，所述过充过放保护芯片U1的放电控制引脚OD分别接第一电池保护芯片U3的第一栅极引脚G1和第二电池保护芯片U5的第二栅极引脚G2，所述分压电阻R17的第一端接所述过充过放保护芯片U1的电流路控制引脚CSI，所述分压电阻R17的第一端分别接所述第一电池保护芯片U3的两个第二源极引脚S21、S22、所述第二电池保护芯片U5的两个第一源极引脚S11、S12，所述第一电池保护芯片U3的两个第一源极引脚S11、S12分别接所述电源充放电电路的负极输出引脚B-，所述第二电池保护芯片U5的两个第二源极引脚S21、S22分别接所述过充过放保护芯片U1的地引脚GND,所述第一电池保护芯片U3的两个漏极引脚D1、D2相互连接，所述第二电池保护芯片U5的两个漏极引脚D1、D2相互连接，所述分压电阻R17的第二端接所述控制芯片的地位引脚PGND。

8.如权利要求6所述的电源充放电电路，其特征在于，所述显示电路包括：

LED二极管LED1、LED二极管LED2、LED二极管LED3、LED二极管LED4、LED二极管LED5、分流电阻R19、分流电阻R22、分流电阻R18、分流电阻R20及开关K1；

所述分流电阻R19的第一端接所述控制芯片U4的第一显示控制引脚PB1，所述分流电阻R22的第一端接所述控制芯片U4的第二显示控制引脚PB0，所述LED二极管LED5的阴极接所述控制芯片U4的第三显示控制引脚PB7，所述分流电阻R20的第一端接所述控制芯片U4的开关信号接收引脚PA7，所述分流电阻R18连接在所述第一电源引脚BAT+与所述LED二极管LED5的阳极之间，所述LED二极管LED1的阳极和阴极分别接所述分流电阻R19的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED2的阴极和阳极分别接所述分流电阻R19的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED3的阳极和阴极分别接所述分流电阻R22的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述LED二极管LED4的阴极和阳极分别接所述分流电阻R22的第二端与所述分流电阻R20的第一端，所述开关K1连接在所述分流电阻R20的第二端与地之间。

9.如权利要求2所述的电源充放电电路，其特征在于，所述基准电路包括：

稳压芯片U2、分流电阻R16及隔直电容C7；

所述稳压芯片U2的参考引脚R2接所述控制芯片U4的基准电压引脚PA1，所述稳压芯片U2的阳极引脚A2接所述控制芯片U4的第三充放控制引脚PB2，所述分流电阻R16连接在所述电源引脚VCC与所述稳压芯片U2的阴极引脚K2之间。

10.一种移动电源，包括充电电池，其特征在于，所述移动电源包括权利要求1至权利要求9任一项所述的所述电源充放电电路；

所述电源充放电电路的输入端和输出端分别接供电电路和负载电路。

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