CN211530770U - 一种基于单io口检测充电芯片充电状态的检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，包括充电IC、与外部电源连接的电源连接口、电阻R3和电阻R7，所述电源连接口的电压输出端分别与充电IC的电压输入端和使能端连接，充电IC的电流输出端与待充电电池的正极连接，充电IC的接入充电状态检测引脚通过至少包括两个电阻构成的串联电阻电路与外部恒定电压连接，两个电阻之间的连接节点记为第一连接节点，充电IC的充满电状态检测引脚与第一连接节点连接，充满电状态检测还连接有用于判断充电芯片的充电状态的引出端。本实用新型仅通过两个串联电阻构成的一个IO即能实现充电芯片的充电状态检测，节约IO资源且有效降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电检测电路技术领域，具体涉及一种基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路。
背景技术
目前几乎所有的电子设备都需要对电子设备上的电池进行充电，大多数电子设备的电池采用锂电池，对锂电池充电通常配有专门的充电IC。例如，遥控器、剃须刀、电动牙刷等都有专门充电IC给其电池进行充电。通过充电IC给锂电池充电过程中，通常需要通过主控MCU检测两种充电状态：是否接入充电和是否充满电。检测充电状态，目前的检测方法是通过主控MCU的两个IO口来分别检测其充电状态，而无法做到采用单IO口检测两种充电状态。对于成本要求较高的电子设备（电路），其IO口资源通常比较紧张，很难空出两个IO口来分别检测其充电状态。因此，需要一种利用单IO口能够检测两种充电状态。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的提供一种基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其能够解决单IO口检测两种充电状态的问题。
实现本实用新型的目的的技术方案为：一种基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，包括充电IC、与外部电源连接的电源连接口、电阻R3和电阻R7，所述电源连接口的电压输出端分别与充电IC的电压输入端和使能端连接，充电IC的电流输出端与待充电电池的正极连接，
充电IC的接入充电状态检测引脚通过至少包括两个电阻构成的串联电阻电路与外部恒定电压连接，两个电阻之间的连接节点记为第一连接节点，
充电IC的充满电状态检测引脚与第一连接节点连接，以使得充满电状态检测引脚通过串联电阻电路之一的电阻与所述外部恒定电压连接，充满电状态检测还连接引出端，引出端用于通过检测第一连接节点处的电压值来判断充电芯片的充电状态。
进一步地，所述串联电阻电路包括电阻R7和电阻R3，接入充电状态检测引脚依次通过电阻R7和电阻R3与外部恒定电压连接，所述第一连接节点为电阻R7和电阻R3之间的连接节点，充满电状态检测引脚通过电阻R3与外部恒定电压连接。
进一步地，所述电源连接口通过电阻R5与充电IC的使能端连接。
进一步地，所述电源连接口的电压输出端还通过滤波电路接地。
进一步地，所述滤波电路为RC串联电路。
进一步地，所述充电IC的最大电流设置引脚通过一并联电阻电路接地。
进一步地，所述并联电阻为电阻R2和R4并联。
进一步地，所述充电IC的电池发热检测引脚通过电阻R6接地。
进一步地，所述充电IC的各个接地端共同接地。
进一步地，所述串联电阻电路连接的外部恒定电压小于电压输出端的电压。
本实用新型的有益效果为：本实用新型仅通过两个串联电阻构成的一个IO即能实现充电芯片的充电状态检测，节约IO资源且有效降低成本。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图；
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方案，对本实用新型做进一步描述。
在介绍本实用新型的内容之前，先简单介绍一下目前充电IC的具有的两个主要功能引脚。目前绝大多数充电IC具有以下两个引脚：
STAT引脚：OD开漏输出，功能：检测是否接入充电。悬空未接入充电，低电平为接入充电，充满电后悬空。
STDBY引脚：OD开漏输出，功能：检测是否充满电。悬空未满电，低电平为充满电。
因此利用一个IO口并综合上述STAT引脚和STDBY引脚可检测两种充电状态，而无需两个IO口分别检测充电状态。
如图1所示，一种基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，包括充电IC（即是充电芯片）、与外部电源连接的USB接口、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、电容C1、C36，其中，充电IC可以采用通用的充电芯片型号，图1中的芯片U1即为充电IC，例如为型号为TP4056的充电芯片，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7的阻值分别为1Ω、2.7KΩ、10KΩ、3KΩ、10KΩ、10KΩ、1KΩ，电容C1、C36的电容值分别为1uF、10uF。所述USB接口用于与外部电源连接的电源连接口，实际使用时也可以采用其他的电源连接口。USB接口的电压输出端（即VCC引脚）与充电IC的电压输入端（即VIN引脚）连接，从而向充电IC供电，通常，USB接口的电压输出端输出的电压为5V；USB接口的电压输出端还通过电阻R5与充电芯片的使能端（即EN引脚）连接，以使得USB接口接入电源（即充电插入）后，充电IC使能充电。USB接口的剩余引脚按正常使用时进行连接即可，具体地，DM引脚和DP引脚均空接，NC引脚和GND引脚共同接地，6-9号引脚均接地。也即，USB接口只有电压输出端与充电芯片有连接，而其余的任何引脚都无与之连接。
USB接口的电压输出端还依次通过电阻R1和电容C1接地，电阻R1和电容C1连接形成RC滤波电路，用于抑制USB接口充电插拔产生的浪涌。
充电IC的接入充电状态检测引脚（即STAT引脚）依次通过电阻R7和电阻R3与外部电压端连接，电阻R7和电阻R3之间的连接点记为第一连接节点，也即，电阻R7的A端与STAT引脚连接，电阻R3的D端与外部电压端连接，第一连接节点位于图中的电阻R7的B端至电阻R3的C端之间。对锂电池而言，外部电压端为主控MCU的供电电压端，通常提供3.3V的恒定电压，也即STAT引脚依次通过电阻R7和电阻R3与外部的主控MCU的3.3V供电电压端连接，与电阻R7和电阻R3连接的外部电压端的电压小于所述电压输出端输出的电压。充电IC的充满电状态检测引脚（即STDBY引脚）分别与第一连接点和作为向外输出端的网络标号CHR_DET连接，也即STDBY引脚通过电阻R3与外部电压端连接，网络标号表征两点之间的连接关系，相同的网络标号表征对应的两点之间需要连接，不同的网络标号表征两点之间不需要连接，网络标号CHR_DET与外部的主控MCU的ADC（模数转换）功能脚连接，从而使得，外部主控MCU能够通过网络标号CHR_DET读取充电IC的电压，也即网络标号CHR_DET相当于是一个向外部提供的一个IO口，外部能够通过此IO口读取充电IC的电压。充电IC的两个接地端（即5号GND引脚和6号GND引脚）共同直接接地。充电IC的电池发热检测引脚（即NTC引脚）通过电阻R6接地，并与5号GND引脚和6号GND引脚共同直接接地。充电IC的最大电流设置引脚（即ISET引脚）分别通过电阻R2和R4分别接地，也即电阻R2和R4并联后与ISET引脚连接，以及分别进行接地。充电IC的充电电流输出端（即BAT引脚）与待充电电池的正极（即图中的BAT+端）连接，待充电电池的负极（即图中的BAT-端）接地，BAT引脚还通过电容C36接地，也即电容C36并联到待充电电池的两端，起到退耦作用，即电容36起到退耦电容的作用。
本实用新型的工作原理：当本检测电路的USB接口未与外部电源连接，也即未插入充电时，充电IC的STAT引脚和STDBY引脚均处于悬空状态，网络标号CHR_DET处的电压点被电阻R3上拉至外部主控MCU提供的电压，也即被上拉至图中的网络标号+3_3VDD的电压幅度，若外部主控MCU的供电电压为3.3V，则网络标号CHR_DET处的电压点被电阻R3上拉至3.3V。
当本检测电路的USB接口与外部电源连接，也即插入充电，但未充满电时，STAT引脚拉低至低电平，STDBY引脚处于悬空状态，网络标号CHR_DET处的电压点被电阻R3和R7组成的串联电路分压，根据欧姆定律：
外部主控MCU通过网络标号CHR_DET从充电IC读取到的电压值=(R7/(R3+R7))*“+3_3VDD”，其中“+3_3VDD”表示外部主控MCU的供电电压。
当本检测电路的USB接口与外部电源连接，也即插入充电，且已充满电时，STAT引脚拉低至低电平，STDBY引脚处于悬空状态，网络标号CHR_DET处相当于被拉低至接地，电阻R3的上拉作用失效。此时，外部主控MCU通过网络标号CHR_DET从充电IC读取到的电压为最小电压值。
从而，外部主控MCU能够通过网络标号CHR_DET读取到三种电压值，根据三种电压值能够判断充电IC的充电状态，从而实现通过一个IO检测两种充电状态：是否接入充电和是否充满电，也即实现两种检测功能。
本说明书所公开的实施例只是对本实用新型单方面特征的一个例证，本实用新型的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本实用新型的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，包括充电IC、与外部电源连接的电源连接口、电阻R3和电阻R7，所述电源连接口的电压输出端分别与充电IC的电压输入端和使能端连接，充电IC的电流输出端与待充电电池的正极连接，
充电IC的接入充电状态检测引脚通过至少包括两个电阻构成的串联电阻电路与外部恒定电压连接，两个电阻之间的连接节点记为第一连接节点，
充电IC的充满电状态检测引脚与第一连接节点连接，以使得充满电状态检测引脚通过串联电阻电路之一的电阻与所述外部恒定电压连接，充满电状态检测还连接引出端，引出端用于通过检测第一连接节点处的电压值来判断充电芯片的充电状态。
2.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述串联电阻电路包括电阻R7和电阻R3，接入充电状态检测引脚依次通过电阻R7和电阻R3与外部恒定电压连接，所述第一连接节点为电阻R7和电阻R3之间的连接节点，充满电状态检测引脚通过电阻R3与外部恒定电压连接。
3.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述电源连接口通过电阻R5与充电IC的使能端连接。
4.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述电源连接口的电压输出端还通过滤波电路接地。
5.根据权利要求4所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述滤波电路为RC串联电路。
6.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述充电IC的最大电流设置引脚通过一并联电阻电路接地。
7.根据权利要求6所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述并联电阻为电阻R2和电阻R4并联。
8.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述充电IC的电池发热检测引脚通过电阻R6接地。
9.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述充电IC的各个接地端共同接地。
10.根据权利要求1所述的基于单IO口检测充电芯片充电状态的检测电路，其特征在于，所述串联电阻电路连接的外部恒定电压小于电压输出端的电压。
Priority Applications (1)
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| CN201922337393.6U CN211530770U (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种基于单io口检测充电芯片充电状态的检测电路 |
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| CN201922337393.6U CN211530770U (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种基于单io口检测充电芯片充电状态的检测电路 |
Publications (1)
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| CN211530770U true CN211530770U (zh) | 2020-09-18 |
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN211530770U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113740716A (zh) * | 2021-11-08 | 2021-12-03 | 深圳英集芯科技股份有限公司 | 充电芯片测试系统及方法 |
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2019
- 2019-12-23 CN CN201922337393.6U patent/CN211530770U/zh active Active
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