CN211859626U - 充电状态指示电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电路技术领域，公开了一种充电状态指示电路和电子设备，电路包括：第一分压电阻和采样电阻串联于充电电源和地之间，第一分压电阻和采样电阻的公共端与第一指示电路的控制端、第二指示电路的控制端以及可充电电池的负极连接；第一指示电路的输入端通过第一限流电阻与充电电源连接，第一指示电路的输出端接地；第二指示电路通过第二限流电阻和第一限流电阻与充电电源连接，第二指示电路的输出端接地；可充电电池的正极与充电控制电路的输出端连接，充电控制电路的输入端与充电电源连接。通过上述方式，本实用新型实施例实现了充电状态的指示。

Description

充电状态指示电路和电子设备

技术领域

本实用新型实施例涉及电路技术领域，具体涉及一种充电状态指示电路和电子设备。

背景技术

可充电电池可以重复充电，具有经济、环保等优点。可充电电池广泛应用于各种电子产品中，例如，手机中的锂电池。

现有技术中采用专用的电源管理芯片来检测电池的充电状态，成本较高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例提供了一种充电状态指示电路和电子设备，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种充电状态指示电路，包括第一分压电阻、采样电阻、第一限流电阻、第一指示电路、第二指示电路、充电控制电路；

所述第一分压电阻和所述采样电阻串联于充电电源和地之间，所述第一分压电阻和所述采样电阻的公共端分别与所述第一指示电路的控制端、第二指示电路的控制端以及可充电电池的负极连接；所述第一指示电路的输入端通过所述第一限流电阻与充电电源连接，所述第一指示电路的输出端接地；所述第二指示电路通过所述第一限流电阻与所述充电电源连接，所述第二指示电路的输出端接地；所述可充电电池的正极与所述充电控制电路的输出端连接，所述充电控制电路的输入端与所述充电电源连接，所述充电电源通过所述充电控制电路给所述可充电电池充电；

当所述可充电电池处于充电状态时，所述充电电源经过所述充电控制电路向所述可充电电池输出充电电流，所述充电电流经过所述采样电阻，所述采样电阻的电压增大，所述第一指示电路导通，所述第一指示电路生成第一指示信号，所述第一指示信号用于指示所述可充电电池正在充电；

当所述可充电电池充电完成时，所述充电电源停止向所述可充电电池输出充电电流，所述采样电阻的电压减小，所述第二指示电路导通，所述第二指示电路生成第二指示信号，所述第二指示信号用于指示所述可充电电池充电完成。

可选的，所述第一指示电路包括第一发光二极管和NPN型三极管；

所述第一发光二极管的正极通过所述第一限流电阻与所述充电电源连接，所述第一发光二极管的负极与所述NPN型三极管的集电极连接，所述NPN 型三极管的基极与所述第一分压电阻和所述采样电阻的公共端连接，所述 NPN型三极管的发射极接地；

当所述可充电电池处于充电状态时，所述充电电源经过所述充电控制电路向所述可充电电池输出充电电流，所述充电电流经过所述采样电阻，所述采样电阻的电压，所述NPN型三极管导通，所述第一发光二极管发光。

可选的，所述第二指示电路包括第二发光二极管和第一PNP型三极管；

所述第二发光二极管的正极通过所述第一限流电阻与所述充电电源连接，所述第二发光二极管的负极与所述第一PNP型三极管的发射极连接，所述第一PNP型三极管的基极与所述第一分压电阻和所述采样电阻的公共端连接，所述第一PNP型三极管的集电极接地；当所述可充电电池充电完成时，所述充电电源停止向所述可充电电池输出充电电流，所述采样电阻的电压减小，所述第一PNP型三极管导通，所述第二发光二极管发光。

可选的，所述电路还包括第二分压电阻，所述第二分压电阻连接于所述第一分压电阻和所述采样电阻之间，所述第二分压电阻与所述第一分压电阻的公共端连接所述第一指示电路的控制端，所述第二分压电阻与所述采样电阻的公共端连接所述可充电电池的负极。

可选的，所述充电控制电路包括第三分压电阻、第四分压电阻、稳压二极管和第三限流电阻；所述第三分压电阻和所述第四分压电阻串联，所述第三分压电阻的一端分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源连接，以及与可充电电池的正极连接，所述第四分压电阻的一端接地，所述第三分压电阻和所述第四分压电阻的公共端连接所述稳压二极管的控制端，所述稳压二极管的负极分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源以及所述可充电电池的正极连接，所述稳压二极管的正极接地；

当所述可充电电池处于充电状态时，所述稳压二极管的稳压电压小于所述第四分压电阻对所述可充电电池的分压，所述稳压二极管关断，所述充电电源经过所述第三限流电阻输出充电电流；

当所述可充电电池充满电时，所述稳压二极管的稳压电压等于所述第四分压电阻对所述可充电电池的分压，所述稳压二极管导通，所述充电电源经过所述第三限流电阻接地，所述充电电源停止向所述可充电电池输出充电电流。

可选的，所述充电控制电路还包括第四限流电阻，所述第四限流电阻一端与所述稳压二极管的负极连接，所述第四限流电阻的另一端分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源以及所述可充电电池的正极连接。

可选的，所述充电控制电路还包括第二PNP型三极管，所述第二PNP型三极管的基极与所述稳压二极管的负极连接，所述第二PNP型三极管的发射极分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源以及所述可充电电池的正极连接，所述第二PNP型三极管的集电极接地；

当所述可充电电池充电时，所述第二PNP型三极管的基极电压大于所述第二PNP型三极管的发射极电压，所述第二PNP型三极管截止；

当所述可充电电池充电完成时，所述第二PNP型三极管的基极电压小于所述第二PNP型三极管的发射极电压，所述第二PNP型三极管导通。

根据本实用新型实施例的另一方面，提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包含可充电电池和上述的一种充电状态指示电路。

通过本实用新型实施例，实现了对可充电电池正在充电的状态和充电完成的状态分别进行指示，便于用户根据指示信号确定可充电电池的充电状态。此外，本实用新型实施例使用的元件均为分立元件，无需使用专用的电源管理芯片，成本较低。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种充电状态指示电路的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种充电状态指示电路的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

请参阅图1，图1示出了本实用新型实施例的一种充电状态指示电路的结构示意图。该充电状态指示电路包括：第一分压电阻10、采样电阻20、第一限流电阻30、第一指示电路50、第二指示电路60和充电控制电路70。第一分压电阻10和采样电阻20串联于充电电源和地之间，第一分压电阻10和采样电阻20的公共端分别与第一指示电路50的控制端、第二指示电路60的控制端以及可充电电池的负极连接。第一分压电阻10和采样电阻20的公共端是第一分压电阻10和采样电阻20相互连接的一端。第一指示电路50的输入端通过第一限流电阻30与可充电电池连接，第一指示电路50的输出端接地。第二指示电路60的输入端通过第一限流电阻30与可充电电源连接，第二指示电路60的输出端接地。可充电电池的正极与充电控制电路70的输出端连接，充电控制电路70的输入端与充电电源连接，充电电源通过充电控制电路 70给可充电电池充电。

当可充电电池处于充电状态时，充电电源经过充电控制电路70向可充电电池输出充电电流，充电电流经过采样电阻20，采样电阻20的电压为采样电流作用在采样电阻20上的电压与采样电阻20对充电电源的分压之和。采样电阻20的电压作用于第一指示电路50的控制端，第一指示电路50导通。当第一指示电路50导通时，第一指示电路50生成第一指示信号，该第一指示信号用于指示可充电电池正在充电。本实用新型实施例并不限定第一指示信号的类型，例如，在一些实施例中，第一指示信号为绿色的光信号、黄色的光信号等。在另外一些实施例中，第一指示信号为声音信号。第一指示电路 50导通时，第一限流电阻30与第二指示电路60的连接端通过第一指示电路 50接地，第二指示电路60的输入端电压为零，第二指示电路60断开。

当可充电电池充电完成时，充电电源停止向可充电电池输出充电电流，充电电源的电压作用于充电控制电路70上。采样电阻20的电压减小，第一指示电路50断开。第一指示电路50断开时，第二指示电路60导通，第二指示电路60生成第二指示信号，第二指示信号用于指示可充电电池充电完成。本实用新型实施例并不限定第二指示信号的类型。当第二指示信号和第一指示信号通过电子设备的同一个展示端口展示时，第二指示信号区别于第一指示信号。例如，第一指示信号为绿色光信号，第二指示信号为红色光信号。当第二指示信号和第一指示信号通过电子设备的不同展示端口展示时，第二指示信号和第一指示信号可以区分，也可以不区分。

可以理解的是，当充电故障时，充电电源未接入充电状态指示电路，第一指示电路50和第二指示电路60均不会发出任何信号。

通过本实用新型实施例，实现了对可充电电池正在充电的状态和充电完成的状态分别进行指示，便于用户根据指示信号确定可充电电池的充电状态。此外，本实用新型实施例使用的元件均为分立元件，无需使用专用的电源管理芯片，成本较低。

在一些实施例中，请参阅图2，图2示出了本实用新型另一实施例的一种充电状态指示电路的原理图。如图2所示，第一指示电路50包括第一发光二极管51和NPN型三极管52。第一发光二极管51的正极通过第一限流电阻 30与充电电源连接，第一发光二极管51的负极与NPN型三极管52的集电极连接，NPN型三极管52的基极与第一分压电阻10和采样电阻20的公共端连接，NPN型三极管52的发射极接地。

当可充电电池处于充电状态时，充电电源经过充电控制电路70向可充电电池输出充电电流，充电电流经过采样电阻20，采样电阻20的电压增大， NPN型三极管52导通，第一发光二极管51发光。例如，NPN型三极管52 的导通电压为0.7V，即NPN型三极管52的基极和发射极之间的电压差为0.7V。则当可充电电池充电时，采样电阻20上的电压值大于0.7V。当可充电电池充电完成时，由于没有充电电流流过采样电阻20，采样电阻20上的电压值下降至0.7V以下，NPN型三极管52截止。

在一些实施例中，请继续参阅图2，第二指示电路60包括第二发光二极管61和第一PNP型三极管62。第二发光二极管61的正极通过第一限流电阻 30与充电电源连接，第二发光二极管61的负极与第一PNP型三极管62的发射极连接，第一PNP型三极管62的基极与第一分压电阻10和采样电阻20 的公共端连接，第一PNP型三极管62的集电极接地。

当可充电电池充电完成时，充电控制电路70停止向可充电电池输出充电电流，采样电阻20的电压减小，第一PNP型三极管62的发射极电压与基极电压之间的压差大于第一PNP型三极管62的导通电压，第一PNP型三极管 62导通，第二发光二极管61发光。例如，第一PNP型三极管62的导通电压为0.7V，即发射极电压与基极电压的压差大于0.7V。当充电完成时，第一PNP 型三极管62的基极电压小于0.7V，第一PNP型三极管62的发射极电压为充电电源电压，第一PNP型三极管62导通。当可充电电池处于充电状态时，第一指示电路50导通，第一PNP型三极管62的发射极电压通过第一指示电路 50接地，因此，第一PNP型三极管62截止。

在一些实施例中，请继续参阅图2，充电状态指示电路还包括第二分压电阻80，第二分压电阻80连接于第一分压电阻10和采样电阻20之间，第二分压电阻80与第一分压电阻10的公共端连接第一指示电路50的控制端，第二分压电阻80与采样电阻20的公共端连接可充电电池的负极。第二分压电阻 80和第一分压电阻10的公共端是第二分压电阻80和第一分压电阻10相互连接的一端。第二分压电阻80上的电压与采样电阻20上的电压之和为第一指示电路50、第二指示电路60的控制端电压。通过上述方式，通过第二分压电阻80上的电压与采样电阻20配合对第一指示电路50、第二指示电路60的控制端电压进行调节，采样电阻20的阻值选择可以为一个较小电阻，从而减少了电量损耗。

在一些实施例中，请参阅图2，充电控制电路70包括第三分压电阻71、第四分压电阻72、稳压二极管73和第三限流电阻74。第三分压电阻71和第四分压电阻72串联，第三分压电阻71的一端分别通过第三限流电阻74与充电电源以及可充电电池的正极连接，第四分压电阻72的一端接地，第三分压电阻71和第四分压电阻72的公共端连接稳压二极管73的控制端，稳压二极管73的负极分别通过第三限流电阻74与充电电源以及可充电电池的正极连接，稳压二极管73的正极接地。其中，第三分压电阻71和第四分压电阻72 的公共端是第三分压电阻71和第四分压电阻72相互连接的一端。

当可充电电池处于充电状态时，稳压二极管73的稳压电压小于第四分压电阻72对可充电电池的分压，稳压二极管73关断，充电电源经过第三限流电阻74向可充电电池输出充电电流；

当可充电电池充满电时，稳压二极管73的稳压电压等于第四分压电阻72 对可充电电池的分压，稳压二极管73导通，充电电源经过第三限流电阻74 接地，充电电源停止向可充电电池输出充电电流。

在一些实施例中，充电控制电路70还包括第四限流电阻75，第四限流电阻75的一端与稳压二极管73的负极连接，第四限流电阻75的另一端分别通过第三限流电阻74与充电电源以及可充电电池的正极连接。当可充电电池充满电时，稳压二极管73导通，第四限流电阻75能够避免流过稳压二极管73 的电流过大，从而避免稳压二极管73损坏。

在一些实施例中，充电控制电路70还包括第二PNP型三极管76，第二 PNP型三极管76的基极与稳压二极管73的负极连接，第二PNP型三极管76 的发射极分别通过第三限流电阻74与充电电源以及可充电电池的正极连接，第二PNP型三极管76的集电极接地。

当可充电电池充电时，第二PNP型三极管76的基极电压大于第二PNP 型三极管76的发射极电压，第二PNP型三极管76截止；当可充电电池充电完成时，第二PNP型三极管76的基极电压小于第二PNP型三极管76的发射极电压，第二PNP型三极管76导通。第二PNP型三极管76导通时，电流通过第二PNP型三极管76接地，从而避免了大电流使稳压二极管73造成损坏。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包含可充电电池和上述任一实施例中的一种充电状态指示电路。

需要注意的是，除非另有说明，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型实施例所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本实施新型实施例的描述中，技术术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

此外，技术术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实施新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (8)

1.一种充电状态指示电路，其特征在于，所述电路包括：

第一分压电阻、采样电阻、第一限流电阻、第一指示电路、第二指示电路、充电控制电路；

所述第一分压电阻和所述采样电阻串联于充电电源和地之间，所述第一分压电阻和所述采样电阻的公共端分别与所述第一指示电路的控制端、第二指示电路的控制端以及可充电电池的负极连接；所述第一指示电路的输入端通过所述第一限流电阻与充电电源连接，所述第一指示电路的输出端接地；所述第二指示电路通过所述第一限流电阻与所述充电电源连接，所述第二指示电路的输出端接地；所述可充电电池的正极与所述充电控制电路的输出端连接，所述充电控制电路的输入端与所述充电电源连接，所述充电电源通过所述充电控制电路给所述可充电电池充电；

当所述可充电电池处于充电状态时，所述充电电源经过所述充电控制电路向所述可充电电池输出充电电流，所述充电电流经过所述采样电阻，所述采样电阻的电压增大，所述第一指示电路导通，所述第一指示电路生成第一指示信号，所述第一指示信号用于指示所述可充电电池正在充电；

当所述可充电电池充电完成时，所述充电电源停止向所述可充电电池输出充电电流，所述采样电阻的电压减小，所述第二指示电路导通，所述第二指示电路生成第二指示信号，所述第二指示信号用于指示所述可充电电池充电完成。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一指示电路包括第一发光二极管和NPN型三极管；

所述第一发光二极管的正极通过所述第一限流电阻与所述充电电源连接，所述第一发光二极管的负极与所述NPN型三极管的集电极连接，所述NPN型三极管的基极与所述第一分压电阻和所述采样电阻的公共端连接，所述NPN型三极管的发射极接地；

当所述可充电电池处于充电状态时，所述充电电源经过所述充电控制电路向所述可充电电池输出充电电流，所述充电电流经过所述采样电阻，所述采样电阻的电压，所述NPN型三极管导通，所述第一发光二极管发光。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二指示电路包括第二发光二极管和第一PNP型三极管；

所述第二发光二极管的正极通过所述第一限流电阻与所述充电电源连接，所述第二发光二极管的负极与所述第一PNP型三极管的发射极连接，所述第一PNP型三极管的基极与所述第一分压电阻和所述采样电阻的公共端连接，所述第一PNP型三极管的集电极接地；当所述可充电电池充电完成时，所述充电电源停止向所述可充电电池输出充电电流，所述采样电阻的电压减小，所述第一PNP型三极管导通，所述第二发光二极管发光。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括第二分压电阻，所述第二分压电阻连接于所述第一分压电阻和所述采样电阻之间，所述第二分压电阻与所述第一分压电阻的公共端连接所述第一指示电路的控制端，所述第二分压电阻与所述采样电阻的公共端连接所述可充电电池的负极。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述充电控制电路包括第三分压电阻、第四分压电阻、稳压二极管和第三限流电阻；所述第三分压电阻和所述第四分压电阻串联，所述第三分压电阻的一端分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源连接，以及与可充电电池的正极连接，所述第四分压电阻的一端接地，所述第三分压电阻和所述第四分压电阻的公共端连接所述稳压二极管的控制端，所述稳压二极管的负极分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源以及所述可充电电池的正极连接，所述稳压二极管的正极接地；

当所述可充电电池处于充电状态时，所述稳压二极管的稳压电压小于所述第四分压电阻对所述可充电电池的分压，所述稳压二极管关断，所述充电电源经过所述第三限流电阻输出充电电流；

当所述可充电电池充满电时，所述稳压二极管的稳压电压等于所述第四分压电阻对所述可充电电池的分压，所述稳压二极管导通，所述充电电源经过所述第三限流电阻接地，所述充电电源停止向所述可充电电池输出充电电流。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括第四限流电阻，所述第四限流电阻一端与所述稳压二极管的负极连接，所述第四限流电阻的另一端分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源以及所述可充电电池的正极连接。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述充电控制电路还包括第二PNP型三极管，所述第二PNP型三极管的基极与所述稳压二极管的负极连接，所述第二PNP型三极管的发射极分别通过所述第三限流电阻与所述充电电源以及所述可充电电池的正极连接，所述第二PNP型三极管的集电极接地；

当所述可充电电池充电时，所述第二PNP型三极管的基极电压大于所述第二PNP型三极管的发射极电压，所述第二PNP型三极管截止；

当所述可充电电池充电完成时，所述第二PNP型三极管的基极电压小于所述第二PNP型三极管的发射极电压，所述第二PNP型三极管导通。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包含可充电电池和如权利要求1-7任一项所述的一种充电状态指示电路。

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