CN207705823U - 充电电路及充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种充电电路及充电装置，所述充电电路包括连接外部供电输入的接口单元；在有供电输入，并且所述电池电压未达到预设值时，向所述电池提供充电电流，在所述电池电压达到预设值时，停止向所述电池提供充电电流的充电单元；所述充电单元的输入端与所述接口单元连接，所述充电单元的输出端与所述电池连接。本实用新型提供的充电电路及充电装置通过硬件实现了充电电流的截止，能够避免电池长时间处于充电状态电池容量不断减小的问题，可以有效延长电池的使用寿命。

Description

充电电路及充电装置

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，尤其涉及一种充电电路及充电装置。

背景技术

随着电子行业的飞速发展，越来越多的电子产品充斥于人们的生活中，大多电子产品采用可重复充电的电池作为电子产品的供电电源，例如，手机、MP3、蓝牙等电子设备。然而在对电池进行充电时，常常会因为一些原因使电池在充电完成后，仍长时间处于充电状态，这样会加快电池容量的损失，减少电池寿命。而现有技术中对电池充电分为恒流充电、恒压充电和涓流充电三部分，在电池充满电后，会对电池进行涓流充电，也就是对电池进行连续小电流充电，以补偿电池的自放电，使电池处于满电量状态，同时降低电池容量的损失速度，但是充电电流不会截止，电池容量仍会不断减小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充电电路及充电装置，旨在解决电池充电完成后仍长时间处于充电状态，充电电流不会截止导致电池容量损失的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种充电电路，包括：

连接外部供电输入的接口单元。

在有供电输入，并且所述电池电压未达到预设值时，向所述电池提供充电电流，在所述电池电压达到预设值时，停止向所述电池提供充电电流的充电单元。

所述充电单元的输入端与所述接口单元连接，所述充电单元的输出端与所述电池连接。

进一步地，所述充电单元包括磁珠、第一电阻、瞬态抑制二极管和充电模块。

所述磁珠的一端与所述接口单元连接，所述磁珠的另一端分别与所述瞬态抑制二极管的一端和所述充电模块的电源端VCC连接，所述瞬态抑制二极管的另一端接地，所述充电模块的电流输出端BAT与所述电池连接，所述充电模块的电流设置端PROG通过所述第一电阻接地，所述充电模块的状态指示端CHRG与负载单元连接，所述充电模块的接地端GND接地。

进一步地，所述充电电路还包括指示单元。

所述指示单元的第一端和第二端均与所述充电单元连接。

所述指示单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、三极管和发光二极管，所述第二电阻的一端与所述充电单元连接，所述第二电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极与所述充电单元连接，所述第三电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述第三电阻的另一端与所述三极管的发射极连接，所述三极管的集电极通过所述第四电阻和所述发光二极管接地。

进一步地，所述充电电路还包括第一滤波单元。

所述第一滤波单元的输入端与所述充电单元连接，所述第一滤波单元的输出端与所述电池连接。

所述第一滤波单元包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述充电单元的输出端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端与所述充电单元的输出端连接，所述第二电容的另一端接地。

进一步地，所述充电单元还与负载单元连接，所述负载单元与所述电池连接。

所述负载单元包括第五电阻、第六电阻和负载芯片，所述第五电阻的一端与所述充电单元连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和所述负载芯片连接，所述第六电阻的另一端接地。

进一步地，所述充电单元通过第二滤波单元与所述负载单元连接。

所述第二滤波单元的输入端与所述充电单元连接，所述第二滤波单元的输出端与所述负载单元连接，

所述第二滤波单元包括第三电容和第四电容，所述第三电容的一端与所述充电单元连接，所述第三电容的另一端接地，所述第四电容的一端与所述充电单元连接，所述第四电容的另一端接地。

进一步地，所述负载芯片为SOC芯片。

进一步地，所述接口单元为USB接口或适配器接口。

进一步地，所述充电模块为充电管理芯片。

本实用新型还提供一种包括上述技术方案中充电电路的充电装置。

本实用新型提供的充电电路及充电装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的充电电路，在有外部供电输入，并且充电单元检测电池电压未达到预设值时，向电池提供充电电流，对电池进行充电，当充电单元检测电池电压达到预设值时，充电电流截止，停止对电池进行充电，通过硬件实现了充电电流的截止，能够避免电池长时间处于充电状态电池容量不断减小的问题，可以有效延长电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的充电电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的充电电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

请一并参阅图1和图2，现对本实用新型提供的充电电路进行说明。所述充电电路包括：

连接外部供电输入的接口单元11。

在有供电输入，并且所述电池电压未达到预设值时，向所述电池提供充电电流，在所述电池电压达到预设值时，停止向所述电池提供充电电流的充电单元12。

所述充电单元12的输入端与所述接口单元11连接，所述充电单元12的输出端与所述电池连接。

具体地，接口单元11与外部+5V供电输入连接，给充电单元12供电，充电单元12和电池连接，检测电池电压，如果电池电压低于设定值时，充电单元12开始向电池提供充电电流，对电池进行充电，在电池电压达到设定值时，充电电流截止，充电单元12停止向电池充电，在保证电池电量的同时，避免了电池长时间处于充电状态，减少了电池的容量损失。

本实用新型提供的充电电路及充电装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的充电电路，在有外部供电输入，并且充电单元检测电池电压未达到预设值时，向电池提供充电电流，对电池进行充电，当充电单元检测电池电压达到预设值时，充电电流截止，停止对电池进行充电，通过硬件实现了充电电流的截止，能够避免电池长时间处于充电状态电池容量不断减小的问题，可以有效延长电池的使用寿命。

进一步地，所述充电单元12包括磁珠FB、第一电阻R1、瞬态抑制二极管V1和充电模块U1。

所述磁珠FB的一端与所述接口单元11连接，所述磁珠FB的另一端分别与所述瞬态抑制二极管V1的一端和所述充电模块U1的电源端VCC连接，所述瞬态抑制二极管V1的另一端接地，所述充电模块U1的电流输出端BAT与所述电池连接，所述充电模块U1的电流设置端PROG通过所述第一电阻R1接地，所述充电模块U1的状态指示端CHRG与负载单元16连接，所述充电模块U1的接地端GND接地。

具体地，在本实用新型实施例中，通过磁珠FB来抑制电磁干扰，在电源线与地之间接入瞬态抑制二极管V1，可以稳定电流，降低噪声影响，还可以吸收浪涌功率，保护电路中的元器件。在充电模块U1的电源端VCC输入+5V的稳定电压后，通过电流输出端BAT向待充电电池提供充电电流，此时状态指示端CHRG维持在低电平状态，电流输出端BAT还可以检测电池电压，在电池电压达到设定值时，充电电流截止，充电单元12停止对电池充电，此时状态指示端CHRG的电平状态变化为高电平。电流设置端PROG通过第一电阻R1接地，可以通过改变第一电阻R1的阻值，来调整充电电流。

进一步地，所述充电电路还包括指示单元14。

所述指示单元14的第一端和第二端均与所述充电单元12连接。

所述指示单元14包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、三极管Q和发光二极管LED，所述第二电阻R2的一端与所述充电单元12连接，所述第二电阻R2的另一端与所述三极管Q的基极连接，所述三极管Q的发射极与所述充电单元12连接，所述第三电阻R3的一端与所述三极管Q的基极连接，所述第三电阻R3的另一端与所述三极管Q的发射极连接，所述三极管Q的集电极通过所述第四电阻R4和所述发光二极管LED接地。

具体地，指示单元14中的三极管Q为PNP三极管，第二电阻R2的一端与充电模块U1的状态指示端CHRG连接，另一端与三极管Q的基极连接，三极管Q的发射极与充电模块U1的电源端VCC连接，在对电池进行充电时，三极管Q的发射极为高电平，三极管Q的基极为低电平，三极管Q导通，发光二极管LED发光，在电池充电结束后，充电模块U1的状态指示端CHRG变为高电平，三极管Q截止，发光二极管LED不亮，能够清楚直接地指示电池的充电状态。

进一步地，所述充电电路还包括第一滤波单元13。

所述第一滤波单元13的输入端与所述充电单元12连接，所述第一滤波单元13的输出端与所述电池连接。

所述第一滤波单元13包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1的一端与所述充电单元12的输出端连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第二电容C2的一端与所述充电单元12的输出端连接，所述第二电容C2的另一端接地。

具体地，第一电容C1的一端和第二电容C2的一端连接，既作为第一滤波单元13的输入端又作为第一滤波单元13的输出端，第一电容C1和第二电容C2的另一端均接地，充电模块U1通过第一滤波单元13与电池连接，第一滤波单元13可以滤除纹波，还可以滤除电流中不必要的交流成分，稳定电流。

进一步地，所述充电单元12还与负载单元16连接，所述负载单元16与所述电池连接。

所述负载单元16包括第五电阻R5、第六电阻R6和负载芯片，所述第五电阻R5的一端与所述充电单元12连接，所述第五电阻R5的另一端分别与所述第六电阻R6的一端和所述负载芯片连接，所述第六电阻R6的另一端接地。

具体地，负载单元16与充电模块U1的电源端VCC连接，在有供电输入时，负载芯片检测到高电平信号后，进入关机状态。

进一步地，所述充电单元12通过第二滤波单元15与所述负载单元16连接。

所述第二滤波单元15的输入端与所述充电单元12连接，所述第二滤波单元15的输出端与所述负载单元16连接。

所述第二滤波单元15包括第三电容C3和第四电容C4，所述第三电容C3的一端与所述充电单元12连接，所述第三电容C3的另一端接地，所述第四电容C4的一端与所述充电单元12连接，所述第四电容C4的另一端接地。

具体地，第三电容C3的一端和第四电容C4的一端连接，既作为第二滤波单元15的输入端又作为第二滤波单元15的输出端，第三电容C3和第四电容C4的另一端均接地，充电单元12通过第二滤波单元15与负载单元16连接，第二滤波单元15可以滤除纹波，还可以滤除电流中不必要的交流成分，稳定电流。

进一步地，所述负载芯片为SOC芯片。

具体地，SOC芯片称为系统级芯片,也有称片上系统,它是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。SOC芯片可以有效地降低电子信息系统产品的开发成本，缩短开发周期，提高产品的竞争力，其逻辑核包括CPU、时钟电路、定时器、中断控制器、串并行接口、其它外围设备、I/O端口以及用于各种IP核之间的粘合逻辑等；存储器核包括各种易失、非易失以及Cache等存储器；模拟核包括ADC、DAC、PLL以及一些高速电路中所用的模拟电路。在本实用新型实施例中，SOC芯片可以是蓝牙耳机、MP3、手机等电子设备中的系统芯片，在接口单元11有供电输入时，SOC芯片检测到充电单元12电源输入端的高电平信号，进入关机状态，保证了在有外部供电时电子设备的安全性。

进一步地，所述接口单元11为USB接口或适配器接口。

具体地，接口单元11可以是USB接口或适配器接口，也可以是其他能够接收外部供电输入向充电单元12提供稳定电压的接口。

进一步地，所述充电模块U1为充电管理芯片。

具体地，在本实用新型实施例中，充电模块U1采用型号为VA7204L2的充电管理芯片，VA7204L2集高精度恒定电流充电、恒定电压充电、电池状态检测、温度保护、充电结束低泄漏、充电状态指示等功能于一身，广泛应用于蓝牙、MP3、GPS等充电器领域。

VA7204L2通过检测电池电压来决定其充电状态：预充电、恒流充电、恒压充电。当电池电压小于预充电阈值电压时，处于预充电状态，以较小的电流对电池进行充电。预充电使电池电压达到该阈值电压后，进入恒定电流充电的快速充电状态，充电电流可以通过第一电阻调整，恒定电流充电使电池电压上升到充电电压后，进入恒定电压充电状态，充电电压的精度优于±1％，在恒定电压充电状态下，充电电流将逐渐减小，当充电电流小于某一阈值电流后，即当电池电压达到设定值时，充电电流截止，充电结束。充电结束后，仍然对电池电压进行监控，当电池电压小于再冲电阈值电压时，对电池进行再冲电，进入下一个充电周期。VA7204L2采用小型的6引脚的SOT23-6封装。

本实用新型还提供一种充电装置，所述充电装置包括上述实施例中的充电电路，充电电路中各个单元的具体结构和功能参照上述实施例，由于所述充电装置采用了上述实施例的所有技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

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)

1.一种充电电路，其特征在于，与电池连接，包括：

连接外部供电输入的接口单元；

在有供电输入，并且所述电池电压未达到预设值时，向所述电池提供充电电流，在所述电池电压达到预设值时，停止向所述电池提供充电电流的充电单元；

所述充电单元的输入端与所述接口单元连接，所述充电单元的输出端与所述电池连接。

2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电单元包括磁珠、第一电阻、瞬态抑制二极管和充电模块；

所述磁珠的一端与所述接口单元连接，所述磁珠的另一端分别与所述瞬态抑制二极管的一端和所述充电模块的电源端VCC连接，所述瞬态抑制二极管的另一端接地，所述充电模块的电流输出端BAT与所述电池连接，所述充电模块的电流设置端PROG通过所述第一电阻接地，所述充电模块的状态指示端CHRG与负载单元连接，所述充电模块的接地端GND接地。

3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括指示单元；

所述指示单元的第一端和第二端均与所述充电单元连接；

所述指示单元包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、三极管和发光二极管，所述第二电阻的一端与所述充电单元连接，所述第二电阻的另一端与所述三极管的基极连接，所述三极管的发射极与所述充电单元连接，所述第三电阻的一端与所述三极管的基极连接，所述第三电阻的另一端与所述三极管的发射极连接，所述三极管的集电极通过所述第四电阻和所述发光二极管接地。

4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括第一滤波单元；

所述第一滤波单元的输入端与所述充电单元连接，所述第一滤波单元的输出端与所述电池连接；

所述第一滤波单元包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述充电单元的输出端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端与所述充电单元的输出端连接，所述第二电容的另一端接地。

5.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电单元还与负载单元连接，所述负载单元与所述电池连接；

所述负载单元包括第五电阻、第六电阻和负载芯片，所述第五电阻的一端与所述充电单元连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第六电阻的一端和所述负载芯片连接，所述第六电阻的另一端接地。

6.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述充电单元通过第二滤波单元与所述负载单元连接；

所述第二滤波单元的输入端与所述充电单元连接，所述第二滤波单元的输出端与所述负载单元连接，

所述第二滤波单元包括第三电容和第四电容，所述第三电容的一端与所述充电单元连接，所述第三电容的另一端接地，所述第四电容的一端与所述充电单元连接，所述第四电容的另一端接地。

7.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述负载芯片为SOC芯片。

8.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述接口单元为USB接口或适配器接口。

9.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述充电模块为充电管理芯片。

10.一种充电装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的充电电路。