CN206422568U - 一种智能终端的快速充电保护电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能终端的快速充电保护电路,设置在智能终端中,包括过度充电监测器和限流模块;过度充电监测器检测有充电电流对电池供电时,监测电池的温度和电压;当判断电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压时,控制限流模块不完全导通以减小当前的充电电流;当判断电池的温度小于预设下限温度时控制限流模块完全导通以恢复充电器当前输出的充电电流;过度充电监测器连接电池、限流模块和充电器,限流模块连接电池和充电器。通过检测电池过热或快充满时自动限制充电电流,还在电池的温度恢复正常时恢复快充;这样不仅不会影响快充的效果,还能解决智能终端快充容易发热发烫导致火灾隐患、损伤电池使用寿命的问题。

Description

一种智能终端的快速充电保护电路
技术领域
本实用新型涉及充电技术领域,特别涉及一种智能终端的快速充电保护电路。
背景技术
目前智能终端耗电快是一个通病,所以多采用快速充电方式给其充电。但是,这种快速充电方式由于充电电流较大且持续时间较长,容易导致智能终端发热发烫,存着火灾隐患。同时,这种充电方式也容易对电池造成一定程度的损伤,降低电池的使用寿命。
因此有必要对现有技术进行改进。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种智能终端的快速充电保护电路,以解决现有的快速充电方式易使智能终端发热发烫的问题。
为了达到上述目的,本实用新型采取了以下技术方案:
一种智能终端的快速充电保护电路,设置在智能终端中,与电池连接,外接用于输入充电电流的充电器,其包括过度充电监测器和限流模块;
所述过度充电监测器检测有充电电流对电池供电时,监测电池的温度和电压;当判断电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压时,控制限流模块不完全导通以减小当前的充电电流;当判断电池的温度小于预设下限温度时控制限流模块完全导通以恢复充电器当前输出的充电电流;
所述过度充电监测器连接电池、限流模块和充电器,限流模块连接电池和充电器。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述过度充电监测器包括保护芯片、第一电容、第一保护二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻;
所述第一电阻的一端连接充电器;第一电阻的另一端连接第一电容的一端、第一保护二极管的一端、保护芯片的ACIN脚和限流模块;第一电容的另一端连接第一保护二极管的另一端和地,保护芯片的CHRIN脚连接第三电阻的一端和限流模块,保护芯片的GATDRV脚连接第三电阻的另一端和限流模块,保护芯片的OUT脚连接第二电阻的一端和限流模块;保护芯片的VBAT脚连接第二电阻的另一端、电池的正极和限流模块;保护芯片的GND脚和电池的负极均接地。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述保护芯片的型号为AW3208。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述过度充电监测器还包括第二电容和第三电容;
所述第二电容的一端连接保护芯片的CHRIN脚,第三电容的一端连接保护芯片的GATDRV脚,第二电容的另一端和第三电容的另一端均接地。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述限流模块包括充电控制芯片、第二保护二极管、第三保护二极管、第四电容、第四电阻、第五电容和第六电容;
所述充电控制芯片的VCDT脚连接第四电容的一端和第一电阻的另一端,第四电容的另一端接地,充电控制芯片的CHR_LDO脚连接保护芯片的CHRIN脚和第三电阻的一端,充电控制芯片的GATDRV脚连接保护芯片的GATDRV脚和第三电阻的另一端,充电控制芯片的ISENS脚连接保护芯片的OUT脚和第二电阻的一端;充电控制芯片的BATSNS脚连接第三保护二极管的一端、第四电阻的一端和第六电容的一端;第四电阻的另一端连接第五电容的一端、第二保护二极管的一端和第二电阻的另一端;第二保护二极管的另一端、第三保护二极管的另一端、第五电容的另一端和第六电容的另一端均相连并连接电池的负极。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述充电控制芯片的型号为MT6252或MT6236。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述第三电阻的阻值为1.2KΩ。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述第三电容的容值为1.2uF。
所述的智能终端的快速充电保护电路中,所述第一保护二极管、第二保护二极管和第三保护二极管均为ESD保护二极管。
相较于现有技术,本实用新型提供的一种智能终端的快速充电保护电路,在过度充电监测器检测有充电电流对电池供电时,监测电池的温度和电压;当判断电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压时,控制限流模块不完全导通以减小当前的充电电流;当判断电池的温度小于预设下限温度时控制限流模块完全导通以恢复充电器当前输出的充电电流;过度充电监测器连接电池、限流模块和充电器,限流模块连接电池和充电器。通过检测电池过热或快充满时自动限制充电电流,还在电池的温度恢复正常时恢复快充;这样不仅不会影响快充的效果,还能解决智能终端快充容易发热发烫导致火灾隐患、损伤电池使用寿命的问题。
附图说明
图1为本实用新型提供的智能终端的快速充电保护电路的结构框图。
图2为本实用新型提供的智能终端的快速充电保护电路的电路图。
具体实施方式
本实用新型提供一种智能终端的快速充电保护电路,在检测电池过热或快充满时自动控制充电电流,从而对快速充电进行充电保护,以解决智能终端快充容易发热发烫,损伤电池使用寿命的问题。为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
请参阅图1,本实用新型提供的一种智能终端的快速充电保护电路设置在移动终端的电路板上,与智能终端内部的电池连接,外接充电器;包括过度充电监测器10和限流模块20,所述过度充电监测器10连接电池、限流模块20和充电器,限流模块20连接电池和充电器。在所述过度充电监测器10检测有充电电流对电池供电时,开始监测电池的温度和电压;当判断电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压(说明电池快充满,此时无需大电流充电)时,控制限流模块20的不完全导通以限制当前的充电电流;当判断电池的温度小于预设下限温度时控制限流模块20完全导通以恢复充电器当前输出的充电电流。通过让电池的温度和电压与充电电流成反比,从而达到在温度过高或者电池已快满的时候自动限制充电电流;还在电池的温度恢复正常时恢复快充,不会影响快充的效果,还能保护电池避免其发热发烫导致的火灾隐患。
其中,电池的温度大于预设上限温度则说明充电过程中温度过高,需要对电池降温,则通过限流模块20减小充电电流。电池的温度小于预设下限温度时说明电池不再过热,可恢复快充时的充电电流的大小继续快速充电。限流模块20完全导通时输出的充电电流的大小满足快充的要求,此时充电电流最大。限流模块20不完全导通时即对充电电流的大小进行限制,即降低充电电流;此时限流模块20越接近关闭状态,充电电流限制得越小;限流模块20越接近导通状态,充电电流越大。
本实施例中,限流模块20对充电电流的限制可采用公式:i=x/cvy,其中,x为充电系数(根据电池材料不同取不同值),y为校准系数,c为电池的温度,v为电池的电压。
进一步实施中,对充电电流的限制,所述限流模块20还可以直接切换至预设导通状态使充电电流直接降低至阈值电流,以尽快减小充电电流从而使电池快速降温。
请一并参阅图2,在具体实施时,所述过度充电监测器10包括保护芯片U1、第一电容C1、第一保护二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3;所述第一电阻R1的一端连接充电器;第一电阻R1的另一端连接第一电容C1的一端、第一保护二极管D1的一端、保护芯片U1的ACIN脚和限流模块20;第一电容C1的另一端连接第一保护二极管D1的另一端和地,保护芯片U1的CHRIN脚连接第三电阻R3的一端和限流模块20,保护芯片U1的GATDRV脚连接第三电阻R3的另一端和限流模块20,保护芯片U1的OUT脚连接第二电阻R2的一端和限流模块20;保护芯片U1的VBAT脚连接第二电阻R2的另一端、电池(Bat)的正极和限流模块20;保护芯片U1的GND脚和电池(Bat)的负极均接地。
其中,所述保护芯片U1的型号为AW3208的降压OVP芯片,AW3208内置专有的K-ChargeTM技术,能根据芯片温度智能调整输出电流,以保证在充电期间整个充电系统的安全。使得手机在实现快速充电时不会因环境温度较高或者充电电流过大导致充电没法正常进行。充电器输出的电压为VCHG。第一保护二极管D1为ESD保护二极管,以避免充电器的接口接入时产生静电损坏保护芯片U1。
进一步实施例中,所述过度充电监测器10还包括第二电容C2和第三电容C3;所述第二电容C2的一端连接保护芯片U1的CHRIN脚,第三电容C3的一端连接保护芯片U1的GATDRV脚,第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端均接地。
所述限流模块20包括:充电控制芯片U2(型号为MT6252或MT6236)、第二保护二极管D2、第三保护二极管D3、第四电容C4、第四电阻R4、第五电容C5和第六电容C6;所述充电控制芯片U2的VCDT脚连接第四电容C4的一端和第一电阻R1的另一端,第四电容C4的另一端接地,充电控制芯片U2的CHR_LDO脚连接保护芯片U1的CHRIN脚和第三电阻R3的一端,充电控制芯片U2的GATDRV脚连接保护芯片U1的GATDRV脚和第三电阻R3的另一端,充电控制芯片U2的ISENS脚连接保护芯片U1的OUT脚和第二电阻R2的一端;充电控制芯片U2的BATSNS脚连接第三保护二极管D3的一端、第四电阻R4的一端和第六电容C6的一端;第四电阻R4的另一端连接第五电容C5的一端、第二保护二极管D2的一端和第二电阻R2的另一端;第二保护二极管D2的另一端、第三保护二极管D3的另一端、第五电容C5的另一端和第六电容C6的另一端均相连并连接电池(Bat)的负极。
其中,第二保护二极管D2、第三保护二极管D3、第四电阻R4、第五电容C5和第六电容C6组成静电保护电路,以对电池和充电控制芯片U2进行静电保护。第二保护二极管D2和第三保护二极管D3为ESD保护二极管。
请继续参阅图2,所述过度充电监测器10和限流模块20的工作原理为:
当电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压时,AW3208工作在降压的LDO模式,以降低输出给限流模块的电压(CHRIN脚上的电压),以进行限流。当电池的温度小于预设下限温度或电池电压未达到预设电压时,AW3208的输出模式为直通模式。
从AW3208的CHRIN脚流出的电流I1经过第二电容C2滤除干扰,第三电阻R3降压后流进MT6252/MT6236的GATDRV脚,流过第三电阻R3(阻值为1.2KΩ)产生压降为I1*R3,此压降就是AW3208里集成充电P-MOSFET管的栅源电压VGS,而充电P-MOSFET管的导通电流也就是实际的充电电流I2由其栅源电压唯一控制,也就是 I1控制了I2,且这个控制关系能通过MT6252/MT6236检测第二电阻R2两端的电压组成的反馈系统来调节。实际的充电电流I2从CHRIN脚流出,经过内置的P-MOSFET管、从OUT脚流出、经过第二电阻R2对电池充电。
当电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压时,AW3208工作在降压的LDO模式,对CHRIN脚上的电流进行降低处理进行限流,则对电池的充电电流I2也随之降低。
当电池的温度小于预设下限温度或电池电压未达到预设电压时,AW3208的输出模式为直通模式,CHRIN脚上的电流为正常时的大小,实际的充电电流I2等于充电器当前输出的充电电流,以实现快充。
其中,第三电容C3(容值为1.2uF)的作用是电池过放而保护时激活电池。当电池过放时,第三电阻R3上的压降不能使内置的P-MOSFET管导通,从而没有电流来激活电池。当充电器插入时先给第三电容C3充电,该电流经过第三电阻R3就能打开P-MOSFET管,从而输出实际的充电电流I2激活电池。
综上所述,本实用新型提供的智能终端的快速充电保护电路,在检测电池过热或快充满时自动限制充电电流,对快速充电进行充电保护,还在电池的温度恢复正常时恢复快充;这样不仅不会影响快充的效果,还能解决智能终端快充容易发热发烫导致火灾隐患,损伤电池使用寿命的问题。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能终端的快速充电保护电路,设置在智能终端中,与电池连接,外接用于输入充电电流的充电器,其特征在于,包括过度充电监测器和限流模块;
所述过度充电监测器检测有充电电流对电池供电时,监测电池的温度和电压;当判断电池的温度大于预设上限温度、或电压达到预设电压时,控制限流模块不完全导通以减小当前的充电电流;当判断电池的温度小于预设下限温度时控制限流模块完全导通以恢复充电器当前输出的充电电流;
所述过度充电监测器连接电池、限流模块和充电器,限流模块连接电池和充电器。
2.根据权利要求1所述的智能终端的快速充电保护电路,其特征在于,所述过度充电监测器包括保护芯片、第一电容、第一保护二极管、第一电阻、第二电阻和第三电阻;
所述第一电阻的一端连接充电器;第一电阻的另一端连接第一电容的一端、第一保护二极管的一端、保护芯片的ACIN脚和限流模块;第一电容的另一端连接第一保护二极管的另一端和地,保护芯片的CHRIN脚连接第三电阻的一端和限流模块,保护芯片的GATDRV脚连接第三电阻的另一端和限流模块,保护芯片的OUT脚连接第二电阻的一端和限流模块;保护芯片的VBAT脚连接第二电阻的另一端、电池的正极和限流模块;保护芯片的GND脚和电池的负极均接地;
所述保护芯片的型号为AW3208。
3.根据权利要求2所述的智能终端的快速充电保护电路,其特征在于,所述过度充电监测器还包括第二电容和第三电容;
所述第二电容的一端连接保护芯片的CHRIN脚,第三电容的一端连接保护芯片的GATDRV脚,第二电容的另一端和第三电容的另一端均接地。
4.根据权利要求3所述的智能终端的快速充电保护电路,其特征在于,所述限流模块包括充电控制芯片、第二保护二极管、第三保护二极管、第四电容、第四电阻、第五电容和第六电容;
所述充电控制芯片的VCDT脚连接第四电容的一端和第一电阻的另一端,第四电容的另一端接地,充电控制芯片的CHR_LDO脚连接保护芯片的CHRIN脚和第三电阻的一端,充电控制芯片的GATDRV脚连接保护芯片的GATDRV脚和第三电阻的另一端,充电控制芯片的ISENS脚连接保护芯片的OUT脚和第二电阻的一端;充电控制芯片的BATSNS脚连接第三保护二极管的一端、第四电阻的一端和第六电容的一端;第四电阻的另一端连接第五电容的一端、第二保护二极管的一端和第二电阻的另一端;第二保护二极管的另一端、第三保护二极管的另一端、第五电容的另一端和第六电容的另一端均相连并连接电池的负极;
所述充电控制芯片的型号为MT6252或MT6236。
5.根据权利要求2所述的智能终端的快速充电保护电路,其特征在于,所述第三电阻的阻值为1.2KΩ。
6.根据权利要求3所述的智能终端的快速充电保护电路,其特征在于,所述第三电容的容值为1.2uF。
7.根据权利要求4所述的智能终端的快速充电保护电路,其特征在于,所述第一保护二极管、第二保护二极管和第三保护二极管均为ESD保护二极管。
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