CN208806636U - 一种手机电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机电源电路，包括手机电池、手机接口、手机电源主控模块、电源充电模块、手机对外供电控制模块、电源稳定模块以及第一电源输出模块；手机电源主控模块分别与电源充电模块、电源稳定模块相互信号连接，电源充电模块的信号输出端分别与手机对外供电控制模块、第一电源输出模块的信号输入端相连；电源充电模块与电源稳定模块相互信号连接；电源充电模块由手机电池、充电控制芯片组成，手机对外供电控制模块由第二电源输出模块、检测模块组成，手机电池与手机接口之间串接第二电源输出模块。本实用新型既能够实现对外电量耗尽且亟需用电的电子产品提供电能；同时又实现了给手机内部其他单元电路提供稳定且符合要求的电压。

Description

一种手机电源电路

技术领域

本实用新型属于手机电路技术领域，具体地是涉及一种手机电源电路。

背景技术

随着手机功能越来越多、越来越强，于是对手的可靠性要求也会越来越高；智能手机的电池电压较低，而智能手机内部的其他电路则需要较高的工作电压；另外，电池电压随着用电时间的延长会逐渐降低，为了给手机内部其他电路提供稳定且符合要求的电压，成为目前现有技术中亟需解决的问题；同时，现在数码产品功能日益多样化，使用更加频繁，与我们日常生活的关联也越来越密切；如何提高数码产品的使用时间、方便人们的生活、及时补充电源、发挥其最大功用是人们一直需要解决的技术问题；目前的一种解决方式是人们常借助充电宝来提高电子产品的续航能力，但充电宝体积较大，携带不便，人们常常不愿或忘记携带，这时如有电子产品电力耗尽急需供电、而手边又没有相应的充电设备时，就极其尴尬，给工作生活带来诸多不便；每个手机内都带有电池，如何能够利用手机的内置电池向电子产品提供应急电源，也是业内有待解决的技术问题；由此，综上所述，目前有待研制出一种能够同时解决上述两种问题的手机内部功能性电源电路。

发明内容

本实用新型就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种手机电源电路。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

本实用新型一种手机电源电路，包括手机电池、手机接口，其特征在于：还包括有手机电源主控模块、电源充电模块、手机对外供电控制模块、电源稳定模块以及第一电源输出模块；所述手机电源主控模块分别与电源充电模块、电源稳定模块相互信号连接，所述电源充电模块的信号输出端分别与手机对外供电控制模块、第一电源输出模块的信号输入端相连；所述电源充电模块与电源稳定模块相互信号连接，所述电源稳定模块的信号输出端与第一电源输出模块的信号输入端相连；所述电源充电模块由手机电池、与所述手机电池相连的充电控制芯片组成，所述手机对外供电控制模块由第二电源输出模块、与所述第二电源输出模块相连的检测模块组成，所述手机电池与手机接口之间串接第二电源输出模块；所述手机接口分别与检测模块、充电控制芯片相连，所述手机电池的输出端与第一电源输出模块的信号输入端相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述的手机电源主控模块采用高通PM8058电源管理芯片。

具体地，所述手机电源主控模块的高通PM8058电源管理芯片为本实用新型手机电源电路的核心，负责对整个手机电源电路的控制。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述电源充电模块的充电控制芯片采用型号为AP5056的单片锂离子电池恒流/恒压线性电源管理芯片。

具体地，所述的充电控制芯片AP5056主要负责对手机电池进行充电，并实时检测充电的电压值，此充电控制芯片AP5056可用于保护手机电池的电路，可以保护电池过放电、过压、过充、过温，还可以有效地保护手机电池使用寿命以及使用者的安全。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述手机对外供电控制模块的第二电源输出模块包括升压模块、限流模块、过电压保护模块，所述的升压模块、限流模块、过电压保护模块依次相连；所述的升压模块的信号输入端与手机电池的输出端相连，所述的过电压保护模块与手机接口相连，所述检测模块分别与第二电源输出模块的升压模块、限流模块相连。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的升压模块采用型号为SGM6605的同步升压开关稳压芯片，所述的限流模块采用型号为SGM2578的负载开关芯片，所述的过电压保护模块采用型号为FPF2280过压保护负载开关芯片；SGM6605芯片的EN使能端与SGM2578芯片的EN使能端分别与检测模块的两个控制脚GPIO1和GPIO2相连，SGM6605芯片的SW转换引脚通过连接电感L1与手机电池的输出端相连，FPF2280芯片的OVLO过压点设置引脚上分别连接电阻R1一端和电阻R2一端，电阻R1另一端与SGM2578芯片的OUT输出端引脚相连，SGM6605芯片的OUT输出端引脚与SGM2578芯片的IN输入端引脚之间分接有电容C1。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的手机接口采用Micro USB2.0接口，所述的Micro USB2.0接口包括5个管脚，其中第4个管脚为ID检测脚；Micro USB2.0接口的ID检测脚与检测模块的IDDIG脚相连。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的电源稳定模块具体采用的是开关稳压电源电路。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述的开关稳压电源电路由电源稳压芯片LM2575T-5.0、电感L2、电感L3、电感L4、续流二极管FWD、电容C4、电容C5、电容C6组成，电源稳压芯片LM2575T-5.0的EN开关控制端与高通PM8058电源管理芯片的P1引脚相连；电源稳压芯片LM2575T-5.0的VOUT电压输出端分别与续流二极管FWD的阳极A端、电容C5的一端相连，续流二极管FWD的阴极K端与电感L4的一端相连，电感L4的另一端与电容C6一端相连，电容C5、电容C6的另一端均接地；电源稳压芯片LM2575T-5.0的VIN电压输出端、SW转换端共同与电感L3的一端、电容C4的一端相连，电感L3的另一端连接手机电池的输入端，电容C4的的另一端接地。

另外，所述的第一电源输出模块具体为电源输出电路，负责输出用于供给手机内部其他单元电路所需的供电电压。

本实用新型的有益效果。

1、本实用新型所提供的一种手机电源电路，既能够实现对外电量耗尽且亟需用电的电子产品提供电能；同时又实现了给手机内部其他单元电路提供稳定且符合要求的电压。

2、使用本手机电源电路能够利用手机内置电池向外提供直流电源，向一些电量耗尽却又亟需用电的电子产品提供电能，所设置的手机对外供电控制模块由第二电源输出模块、检测模块组成以及所述的第二电源输出模块包括升压模块、限流模块、过电压保护模块，所设置的手机对外供电控制模块内置在手机中，手机外形一如往常，携带起来十分方便，可以解决许多场所的应急用电；同时，本实用新型通过所设置的电源稳定模块，还解决了有的智能手机的手机电池电压较低时，手机内部有些电路需要较高的工作电压，以及手机电池电压随着用电时间的延长会逐渐降低的问题，从而实现了给手机内部其他单元电路提供稳定且符合要求的电压。

附图说明

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，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方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型一种手机电源电路的整体结构示意图。

图2是本实用新型一种手机电源电路的电路原理图之一。

图3是本实用新型一种手机电源电路的电路原理图之二。

具体实施方式

结合附图1所示，本实用新型一种手机电源电路，包括手机电池、手机接口，其特征在于：还包括有手机电源主控模块、电源充电模块、手机对外供电控制模块、电源稳定模块以及第一电源输出模块；所述手机电源主控模块分别与电源充电模块、电源稳定模块相互信号连接，所述电源充电模块的信号输出端分别与手机对外供电控制模块、第一电源输出模块的信号输入端相连；所述电源充电模块与电源稳定模块相互信号连接，所述电源稳定模块的信号输出端与第一电源输出模块的信号输入端相连；所述电源充电模块由手机电池、与所述手机电池相连的充电控制芯片组成，所述手机对外供电控制模块由第二电源输出模块、与所述第二电源输出模块相连的检测模块组成，所述手机电池与手机接口之间串接第二电源输出模块；所述手机接口分别与检测模块、充电控制芯片相连，所述手机电池的输出端与第一电源输出模块的信号输入端相连。

所述的手机电源主控模块采用高通PM8058电源管理芯片。

具体地，所述手机电源主控模块的高通PM8058电源管理芯片为本实用新型手机电源电路的核心，负责对整个手机电源电路的控制。

所述电源充电模块的充电控制芯片采用型号为AP5056的单片锂离子电池恒流/恒压线性电源管理芯片。

具体地，所述的充电控制芯片AP5056主要负责对手机电池进行充电，并实时检测充电的电压值，此充电控制芯片AP5056可用于保护手机电池的电路，可以保护电池过放电、过压、过充、过温，还可以有效地保护手机电池使用寿命以及使用者的安全。

所述手机对外供电控制模块的第二电源输出模块包括升压模块、限流模块、过电压保护模块，所述的升压模块、限流模块、过电压保护模块依次相连；所述的升压模块的信号输入端与手机电池的输出端相连，所述的过电压保护模块与手机接口相连，所述检测模块分别与第二电源输出模块的升压模块、限流模块相连。

参见附图2所示的电路原理图，所述的升压模块采用型号为SGM6605的同步升压开关稳压芯片，用于提升所述手机电池的输出电压；所述的限流模块采用型号为SGM2578的负载开关芯片，用于限制输出电流；所述的过电压保护模块采用型号为FPF2280过压保护负载开关芯片，用于限制输出电压过高；SGM6605芯片的EN使能端与SGM2578芯片的EN使能端分别与检测模块的两个控制脚GPIO1和GPIO2相连，SGM6605芯片的SW转换引脚通过连接电感L1与手机电池的输出端相连，FPF2280芯片的OVLO过压点设置引脚上分别连接电阻R1一端和电阻R2一端，电阻R1另一端与SGM2578芯片的OUT输出端引脚相连，通过调整R1和R2阻值可以设定过压点；SGM6605芯片的OUT输出端引脚与SGM2578芯片的IN输入端引脚之间分接有电容C1。

手机是一个集储电，升压，负载检测，放电管理于一体的便携式设备。电子产品的电池一般采用锂电电芯，因为锂电电芯体积相对小巧，容量大，市场流通广，价格适中，被广泛用于数码产品。锂电的电压在2.7-4.2V之间，电压随着电量的下降而下降。而2.7-4.2V的电压是不能直接给其它数码产品充电的，因为数码产品的锂电电压也是2.7-4.2V，同电位的电压之间是不能充电的。所以手机向外输出电能时必须要有升压电路，把2.7-4.2V的锂电电压升压到5V，这样就可以给其它数码产品充电了，输出电流在500mA到1A范围，基本上可以满足市面上绝大部分数码产品的充电需求。

所述的手机接口采用Micro USB2.0接口，所述的Micro USB2.0接口包括5个管脚，其中第4个管脚为ID检测脚；Micro USB2.0接口的ID检测脚与检测模块的IDDIG脚相连。

所述的电源稳定模块具体采用的是开关稳压电源电路。

参见附图3所示的电路原理图，所述的开关稳压电源电路由电源稳压芯片LM2575T-5.0、电感L2、电感L3、电感L4、续流二极管FWD、电容C4、电容C5、电容C6组成，电源稳压芯片LM2575T-5.0的EN开关控制端与高通PM8058电源管理芯片的P1引脚相连；电源稳压芯片LM2575T-5.0的VOUT电压输出端分别与续流二极管FWD的阳极A端、电容C5的一端相连，续流二极管FWD的阴极K端与电感L4的一端相连，电感L4的另一端与电容C6一端相连，电容C5、电容C6的另一端均接地；电源稳压芯片LM2575T-5.0的VIN电压输出端、SW转换端共同与电感L3的一端、电容C4的一端相连，电感L3的另一端连接手机电池的输入端，电容C4的的另一端接地。

另外，所述的第一电源输出模块具体为电源输出电路，负责输出用于供给手机内部其他单元电路所需的供电电压。

本实用新型所述的手机对外供电控制模块的工作原理：当检测模块检测到手机接口中插入用电设备时，向第二电源输出模块发出开始工作指令，第二电源输出模块将手机电池中的电能通过手机接口输出给用电设备；当检测模块检测到手机接口中插入直流电源时，向第二电源输出模块发出禁止工作指令，第二电源输出模块停止电能输出，直流电源向手机电池充电；所述第二电源输出模块的升压模块和限流模块都各自带有EN使能端，所述检测模块的两个控制脚GPIO1和GPIO2分别向这两个EN使能端发出所述的开始工作指令或禁止工作指令。具体地，参见附图2所示的电路原理图，当Micro USB2.0手机接口中插入用电设备时，所述ID 检测脚被用电设备接地，所述检测模块检测到ID 检测脚接地后发出所述开始工作指令；当手机接口中插入直流电源时，所述ID 检测脚被悬空，所述检测模块检测到ID 检测脚悬空后发出所述禁止工作指令。在附图2所示的电路原理图中，检测模块HOST的IDDIG脚为1.8V高电平，当ID检测脚被用电设备接地后，IDDIG脚的电压被拉低，检测模块HOST的两个控制脚GPIO1和GPIO2会输出高电平，升压模块SGM6605和限流模块SGM2578的EN使能端高电平有效，接到开始工作指令后升压模块SGM6605和限流模块SGM2578开始工作，将手机电池中的电能通过手机接口输出给用电设备。当手机接口中插入直流电源时，所述ID检测脚被悬空，检测模块HOST的IDDIG脚的电压维持高电平，它的两个控制脚GPIO1和GPIO2会输出低电平，升压模块SGM6605和限流模块SGM2578不工作。

本实用新型所述的电源稳压芯片LM2575T-5.0在开关稳压电源电路中的作用就像一个高级开关，开关合上与断开时间的长短可以随着输入和供出的电压高低而自动改变，供出电压变高了，合上的时间就变短一些，反之则相反。通过调整脉冲的宽度，合上的时间可以改变。当输入电压变低的时候，脉冲的周期也能自动变长，同时合上的时间自动边长，再加上电感L4的自感电动势作用，使输出的电压不会下降。周期边长就是频率降低，实质上是调整了脉冲的频率，周期不变，开关合上时间变长或断开时间变短都可以输出的平均电压变高，或者使相邻脉冲到来的时间变短，也能使输出的平均电压变高。随着手机电池的使用，当手机电池的3.7V电压变低时，开关稳压电源电路输入端的电压变低，LM2575T-5.0电源稳压芯片会检测到输入端电压变低，此时会调节内部脉冲的周期发的长短，使脉冲周期变长，使开关稳压电源电路输出的电压保持5V不变。当输入电压VBAT（3.7V）变低时，LM2575T-5.0电源稳压芯片内部的误差比放大电路控制高级开关的导通时间变长，这样电感L4中流过电流的时间变长，电流越来越大，储存的能量也越来越多，电感L4的电流在突然被切断时，电感L4产生左右负的感应电压，使滤波电容C6端的电压为5V，达到了稳压的作用，反之则相反。续流二极管FWD在开关断开后为电路提供一个放电通路，使电流变成连续。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种手机电源电路，包括手机电池、手机接口，其特征在于：还包括有手机电源主控模块、电源充电模块、手机对外供电控制模块、电源稳定模块以及第一电源输出模块；所述手机电源主控模块分别与电源充电模块、电源稳定模块相互信号连接，所述电源充电模块的信号输出端分别与手机对外供电控制模块、第一电源输出模块的信号输入端相连；所述电源充电模块与电源稳定模块相互信号连接，所述电源稳定模块的信号输出端与第一电源输出模块的信号输入端相连；所述电源充电模块由手机电池、与所述手机电池相连的充电控制芯片组成，所述手机对外供电控制模块由第二电源输出模块、与所述第二电源输出模块相连的检测模块组成，所述手机电池与手机接口之间串接第二电源输出模块；所述手机接口分别与检测模块、充电控制芯片相连，所述手机电池的输出端与第一电源输出模块的信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述的手机电源主控模块采用高通PM8058电源管理芯片。

3.根据权利要求1所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述电源充电模块的充电控制芯片采用型号为AP5056的单片锂离子电池恒流/恒压线性电源管理芯片。

4.根据权利要求1所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述手机对外供电控制模块的第二电源输出模块包括升压模块、限流模块、过电压保护模块，所述的升压模块、限流模块、过电压保护模块依次相连；所述的升压模块的信号输入端与手机电池的输出端相连，所述的过电压保护模块与手机接口相连，所述检测模块分别与第二电源输出模块的升压模块、限流模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述的升压模块采用型号为SGM6605的同步升压开关稳压芯片，所述的限流模块采用型号为SGM2578的负载开关芯片，所述的过电压保护模块采用型号为FPF2280过压保护负载开关芯片；SGM6605芯片的EN使能端与SGM2578芯片的EN使能端分别与检测模块的两个控制脚GPIO1和GPIO2相连，SGM6605芯片的SW转换引脚通过连接电感L1与手机电池的输出端相连，FPF2280芯片的OVLO过压点设置引脚上分别连接电阻R1一端和电阻R2一端，电阻R1另一端与SGM2578芯片的OUT输出端引脚相连，SGM6605芯片的OUT输出端引脚与SGM2578芯片的IN输入端引脚之间分接有电容C1。

6.根据权利要求1所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述的手机接口采用MicroUSB2.0接口，所述的Micro USB2.0接口包括5个管脚，其中第4个管脚为ID检测脚；MicroUSB2.0接口的ID检测脚与检测模块的IDDIG脚相连。

7.根据权利要求1所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述的电源稳定模块具体采用的是开关稳压电源电路。

8.根据权利要求7所述的一种手机电源电路，其特征在于：所述的开关稳压电源电路由电源稳压芯片LM2575T-5.0、电感L2、电感L3、电感L4、续流二极管FWD、电容C4、电容C5、电容C6组成，电源稳压芯片LM2575T-5.0的EN开关控制端与高通PM8058电源管理芯片的P1引脚相连；电源稳压芯片LM2575T-5.0的VOUT电压输出端分别与续流二极管FWD的阳极A端、电容C5的一端相连，续流二极管FWD的阴极K端与电感L4的一端相连，电感L4的另一端与电容C6一端相连，电容C5、电容C6的另一端均接地；电源稳压芯片LM2575T-5.0的VIN电压输出端、SW转换端共同与电感L3的一端、电容C4的一端相连，电感L3的另一端连接手机电池的输入端，电容C4的另一端接地。