CN205986224U - 电子设备及其充电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及电子技术领域,公开了一种电子设备及其充电装置。本实用新型中,充电装置,包括:充电芯片、应用处理器AP、高功率模拟开关与电源管理单元PMU;高功率模拟开关的输入端分别与充电芯片、AP连接,高功率模拟开关的第一输出端与PMU连接,高功率模拟开关的第二输出端与待充电电池连接;PMU用于分别连接至待充电电池和负载;其中,AP根据负载电流值控制第一输出端或者第二输出端导通。本实用新型实施方式还提供了一种电子设备,相对于现有技术,本实用新型实施方式在充电时可以根据负载消耗切换充电芯片输出路径,有效地减小充电芯片的压力,避免充电时电子设备过热。

Description

电子设备及其充电装置
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域,特别涉及一种电子设备及其充电装置。
背景技术
随着电池容量的加大,快充技术越来越多地应用到电子设备当中,从最原先的500mA充电电流到现如今的3A、4A等方案,充电速率的递增速度远远超过了电池工艺本身的发展。因此,充电安全问题也变得越来越严峻。众所周知,充电电流越大,对于电池的压力也就越大,所带来的温升问题就越严重。现有技术中,如图1所示,充电芯片经电源管理单元给系统负载供电,同时又要给电池充电,发热严重。特别是当有些用户一边充电一边使用电子设备时,导致充电芯片的压力更大,使电子设备发热尤其严重,造成安全隐患,严重时甚至会引起安全事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电子设备及其充电装置,可以根据负载消耗切换充电芯片的电流输出路径,有效地减小充电芯片的工作压力,避免充电时电子设备过热。
为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式提供了一种充电装置,包括:充电芯片、应用处理器AP、高功率模拟开关与电源管理单元PMU;所述高功率模拟开关的输入端分别与所述充电芯片、所述AP连接,所述高功率模拟开关的第一输出端与所述PMU连接,所述高功率模拟开关的第二输出端与待充电电池连接;所述PMU用于分别连接至所述待充电电池和负载;其中,所述AP根据负载电流值控制所述第一输出端或者所述第二输出端导通。
本实用新型的实施方式还提供了一种电子设备,包含:待充电电池、负载与上述的充电装置;所述待充电电池、所述负载分别与所述充电装置中的PMU连接。
本实用新型实施方式相对于现有技术而言,增设了应用处理器AP和高功率模拟开关,应用处理器AP可以获取负载的电流消耗,并根据负载的电流消耗切换高功率模拟开关的输出路径,使充电芯片只用于对系统的负载供电,或者只用于对电池充电。这样,在充电时根据负载的电流消耗切换充电芯片输出路径,避免给电池充电的同时又要给系统负载供电,有效地减小充电芯片的压力,避免充电时电子设备过热。
另外,所述充电芯片与所述AP通信连接。这样,AP可以根据电池的电量切换充电芯片的充电状态,比如说,将充电芯片的充电状态在涓流充电(小电流充电)和恒流充电(大电流充电)之间进行切换,或者在电池的电量饱和时切断充电电流,使得本实用新型的实施方式更加实用。
另外,所述高功率模拟开关为单刀双掷开关。
另外,所述充电装置还包括:三极管;所述三极管的基极连接于所述AP,所述三极管的发射极连接于所述第二输出端,所述三极管的集电极连接于所述待充电电池。这样,当AP控制第二输出端导通时,三极管的集电极和发射极断开,这样电池的电流就不会通过模拟开关回流,从而可以防止充电电流倒灌。
另外,所述充电装置还包括:场效应管;所述场效应管的栅极连接于所述AP,所述场效应管的漏极连接所述第二输出端、所述待充电电池中的其中一个,所述场效应管的源极连接所述第二输出端、所述待充电电池中的另外一个。可以提供防止充电电流倒灌的另外一种实施方式,使得本实用新型的实施方式更加灵活多变。
另外,所述场效应管为绝缘栅场效应管。绝缘栅场效应管功耗低、性能稳定、抗辐射能力强,使得本实用新型的实施方式更加方便。
另外,所述充电装置还包含:USB接口;所述USB接口与所述充电芯片连接,充电电流通过所述USB接口流入所述充电芯片。通过USB接口更加方便使用本实用新型中的充电装置为电子设备充电。
附图说明
图1是现有技术中的充电装置结构示意图;
图2是根据本实用新型第一实施方式的充电装置的结构示意图;
图3是根据本实用新型第二实施方式的充电装置的结构示意图;
图4是根据本实用新型第三实施方式的充电装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本实用新型各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种充电装置1,如图2所示,包括:充电芯片101、应用处理器(AP)102、高功率模拟开关103与电源管理单元(PMU)104。
高功率模拟开关103的输入端分别与充电芯片101、AP102连接,高功率模拟开关103的第一输出端a与PMU104连接,高功率模拟开关103的第二输出端b与待充电电池3连接;PMU104用于分别连接至待充电电池3和负载2,其中,AP102根据负载电流值控制第一输出端a或者第二输出端b所在路径导通。
具体的说,本实施方式中的高功率模拟开关103可以为单刀双掷开关,应用处理器AP102可以获取负载2的电流消耗,并根据电流消耗控制第一输出端a或者第二输出端b所在路径导通,比如在进行玩游戏或者使用wifi、3G、4G上网、录像等操作时,负载2的电流消耗较大,则应用处理器AP102控制第一输出端a所在路径导通,这时,充电芯片101只用于对系统的负载2供电,而不会对待充电电池3充电。而当电子设备处于低功耗模式,比如待机,或者用户在极低亮度下进行电子书阅读,或者是在进行灭屏录音等电流消耗较小的模式时,则应用处理器AP102控制第二输出端b所在路径导通,这时,充电芯片101不再给系统供电,而是全部用于电池3充电,系统的负载消耗则从电池3供电通路提供。PMU104用于将电池3的输出电压转换为适用于负载2的供电电压。
在实际应用中,可以在应用处理器AP102中设置电流阈值,比如300mA,当负载电流消耗大于300mA时第一输出端a所在路径导通,当负载电流消耗小于300mA时第二输出端b所在路径导通。
需要说明的是,在本实施方式中,充电芯片101还可以与AP102进行通信连接,具体的,充电芯片101可以通过I2C接口与AP102连接,AP102还可以用于获取电池3的电量,在电池3的电量饱和时切断充电电流,而且,AP102还可以根据电池3的电量将充电芯片101的充电状态在涓流充电(小电流充电)和恒流充电(大电流充电)之间进行切换,比如说:当电池3的电量小于80%时,充电芯片101的充电状态为恒流充电(大电流充电),当电池3的电量大于80%时,AP102可以将充电芯片101的充电状态从恒流充电(大电流充电)切换到涓流充电(小电流充电)。
需要说明的是,本实施方式中的充电装置1还可以包括USB接口105,USB接口105与充电芯片101连接,在充电时,充电电流可以通过USB接口105流入充电芯片101,使得为电子设备充电时更加方便。
相对于现有技术而言,本实施方式增设了应用处理器AP和高功率模拟开关,应用处理器AP可以获取负载的电流消耗,并根据负载的电流消耗切换高功率模拟开关的输出路径,使充电芯片只用于对系统的负载供电,或者只用于对电池充电。这样,在充电时根据负载的电流消耗切换充电芯片输出路径,避免给电池充电的同时又要给系统负载供电,有效地减小充电芯片的压力,避免充电时电子设备过热。
本实用新型的第二实施方式涉及一种充电装置,第二实施方式在第一实施方式的基础上做了改进,改进之处在于:本实施方式中的充电装置1还可以包括三极管106,如图3所示。
本实施方式中三极管106的基极连接于AP102,三极管106的发射极连接于第二输出端b,三极管106的集电极连接于待充电电池3。这样,当AP102控制第二输出端b所在路径导通时,三极管106的集电极和发射极断开,这样电池3的电流就不会通过高功率模拟开关103回流,从而可以防止充电电流倒灌。
本实施方式中,在充电芯片对电池充电时,可以有效防止充电电流倒灌,使得本实用新型的实施方式更加完善。
本实用新型的第三实施方式涉及一种充电装置,第三实施方式在第一实施方式的基础上做了改进,改进之处在于:本实施方式中的充电装置1还可以包括场效应管107,如图4所示。
具体的说,本实施方式中场效应管107的栅极连接AP102,场效应管107的漏极连接第二输出端b、待充电电池3中的其中一个,场效应管107的源极连接第二输出端b、待充电电池3中的另外一个。也就是说,当场效应管107的漏极连接第二输出端b时,源极连接待充电电池3;当场效应管107的漏极连接待充电电池3时,源极连接第二输出端b。这样当AP102控制第二输出端b所在路径导通时,场效应管107的漏极和源极断开,这样电池3的电流就不会通过模拟开关回流,从而可以防止充电电流倒灌。
更优的,本实施方式中的场效应管107可以为绝缘栅场效应管(MOS管),以获得更好的稳定性及抗辐射能力。当然,实际应用中,也可以为结型场效应管(JFET)等。
本实施方式可以通过场效应管防止充电电流倒灌,提供了另外一种实施方式,使得本实用新型的实施方式更加灵活多变。
本实用新型第四实施方式涉及一种电子设备,包含:待充电电池3、负载2与第一至第三实施方式中的充电装置1,待充电电池3、负载2分别与充电装置1中的PMU104连接,参考图2。
本实施方式中的充电装置还可以包括充电芯片101、应用处理器AP102和高功率模拟开关103,高功率模拟开关103的输入端分别与充电芯片101、AP102连接,高功率模拟开关103的第一输出端a与PMU104连接,高功率模拟开关103的第二输出端b与待充电电池3连接。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (8)

1.一种充电装置,其特征在于,包括:充电芯片、应用处理器AP、高功率模拟开关与电源管理单元PMU;
所述高功率模拟开关的输入端分别与所述充电芯片、所述AP连接,所述高功率模拟开关的第一输出端与所述PMU连接,所述高功率模拟开关的第二输出端与待充电电池连接;
所述PMU用于分别连接至所述待充电电池和负载;
其中,所述AP根据负载电流值控制所述第一输出端或者所述第二输出端所在路径导通。
2.根据权利要求1所述的充电装置,其特征在于,所述充电芯片与所述AP通信连接。
3.根据权利要求1所述的充电装置,其特征在于,所述高功率模拟开关为单刀双掷开关。
4.根据权利要求1所述的充电装置,其特征在于,所述充电装置还包括:三极管;
所述三极管的基极连接于所述AP,所述三极管的发射极连接于所述第二输出端,所述三极管的集电极连接于所述待充电电池。
5.根据权利要求1所述的充电装置,其特征在于,所述充电装置还包括:场效应管;
所述场效应管的栅极连接所述AP,所述场效应管的漏极连接所述第二输出端、所述待充电电池中的其中一个,所述场效应管的源极连接所述第二输出端、所述待充电电池中的另外一个。
6.根据权利要求5所述的充电装置,其特征在于,所述场效应管为绝缘栅场效应管。
7.根据权利要求1所述的充电装置,其特征在于,所述充电装置还包含:USB接口;
所述USB接口与所述充电芯片连接,充电电流通过所述USB接口流入所述充电芯片。
8.一种电子设备,其特征在于,包含:待充电电池、负载与如权利要求1至7中任意一项所述的充电装置;
所述待充电电池、所述负载分别与所述充电装置中的PMU连接。
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