CN212258399U - 快充保护电路及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种快充保护电路及其电子设备，包括：一个或多个主控IC、充电电路、以及多个温度检测电阻；所述充电电路受控于一个或多个所述主控IC，每个所述主控IC分别连接一个或者多个所述温度检测电阻；所述充电电路包括一个或多个保护开关和一个或者多个电流检测精密电阻，所述保护开关与所述电流检测精密电阻串联连接，所述主控IC与所述保护开关一一对应连接。本实用新型的有益效果：通过温度检测电阻检测保护开关和电流检测精密电阻的温度，并将检测的温度信息传递至主控IC，主控IC可以设置一个设定温度，当大于该温度时切断对应连接的保护开关，使连接的电路断开，从而达到主动检测电路情况，及时保护电池及电路安全的技术效果。

Description

快充保护电路及其电子设备

技术领域

本实用新型涉及电池领域，特别涉及一种快充保护电路及其电子设备。

背景技术

为了让手机随时待机，手机电池容量越来越大，充电电流也随之越来越大。随着充电电流的增大，元器件的温度也会升高，易出现手机充电时发热很严重的现象，故需要检测电子设备内的温度。现有的方案只有一个NTC(负温度系数热敏电阻)，主机端只能被动检测，动作时间长，不能起到及时保护电池的作用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的为提供一种快充保护电路及其电子设备，旨在解决现有技术中主机端只能被动检测的技术问题。

本实用新型提供了一种快充保护电路，包括：一个或多个主控IC、充电电路、以及多个温度检测电阻；

所述充电电路受控于一个或多个所述主控IC，每个所述主控IC分别连接一个或者多个所述温度检测电阻；所述充电电路的输入端用于与电源连接，所述充电电路的输出端用于与待充电电池连接；

所述充电电路包括一个或多个保护开关和一个或者多个电流检测精密电阻，所述保护开关与所述电流检测精密电阻串联连接，所述主控IC与所述保护开关一一对应连接；

所述保护开关以及所述电流检测精密电阻分别至少热传递连接一个所述温度检测电阻；

所述温度检测电阻用于检测对应热传递连接的元件温度，并将检测的温度信息传递至连接的主控IC，所述主控IC用于根据所述温度信息控制对应连接的所述保护开关的通断。

进一步地，包括第一电流检测精密电阻和第二电流检测精密电阻，所述第一电流检测精密电阻与第二电流检测精密电阻串联连接，其中所述第一电流检测精密电阻的一端还与至少一个主控IC连接，用于将所述充电电路中的电流信息传递至该连接的所述主控IC。

进一步地，所述保护开关包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的输入端与所述第二MOS管的输出端连接，所述第一MOS管的输出端与所述待充电电池的负极端连接，所述第二MOS管的输入端与所述电源负极连接，所述第一MOS管和第二MOS管的控制端与一个所述主控IC连接。

进一步地，还包括MOS管保护电容，所述MOS管保护电容的第一端与所述第二MOS管的输入端连接，所述MOS管保护电容的第二端与所述第一MOS管的输出端连接；

所述MOS管保护电容由一个电容构成或者由多个电容构成。

进一步地，所述快充保护电路集成设计于电路板上。

进一步地，所述电路板上的过孔处与所述温度检测电阻热传递连接。

进一步地，还包括主控IC保护电容，所述主控IC保护电容的第一端分别连接电源正极和所述主控IC的正极输入端，所述主控IC保护电容的第二端分别连接电源负极和所述主控IC的负极输入端。

进一步地，主控IC保护电容的第二端还接地。

进一步地，还包括串口，所述电源通过所述串口与所述充电电路连接。

本实用新型还提供了一种电子设备，包括上述所述的快充保护电路。

本实用新型的有益效果：通过温度检测电阻检测保护开关和电流检测精密电阻的温度，并将检测的温度信息传递至主控IC，主控IC可以设置一个设定温度，当大于该温度时切断对应连接的保护开关，使连接的电路断开，从而达到主动检测电路情况，及时保护电池及电路安全的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型快充保护电路一实施例的电路图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，本实用新型提出一种快充保护电路，包括：一个或多个主控IC、充电电路、以及多个温度检测电阻；充电电路受控于一个或多个主控IC(如图1中的U1和U2)，每个主控IC分别连接一个或者多个温度检测电阻(如图1中的RT1、RT2、RT3和RT4)；充电电路的输入端用于与电源连接，充电电路的输出端用于与待充电电池连接；充电电路包括一个或多个保护开关(图1中的Q1和Q2)和一个或者多个电流检测精密电阻(图1中的RS1和RS2)，保护开关与电流检测精密电阻串联连接，主控IC与保护开关一一对应连接；保护开关以及电流检测精密电阻分别至少热传递连接一个温度检测电阻；温度检测电阻用于检测对应热传递连接的元件温度，并将检测的温度信息传递至连接的主控IC，主控IC用于根据温度信息控制对应连接的保护开关的通断。

本实施例中，通过温度检测电阻检测保护开关和电流检测精密电阻的温度，并将检测的温度信息传递至主控IC，主控IC可以设置一个设定温度，当大于该设定温度时切断对应连接的保护开关，使连接的电路断开，从而达到主动检测电路中保护开关以及电路检测精密电阻的温度情况，当温度检测电阻检测出任意一个对应连接的元件温度大于设定温度时，切断保护开关，达到及时保护电池及电路安全的技术效果。

电流检测精密电阻是一种IV转换器，将测量的电流转换成相应的电压，当电流增大时，其温度也会升高，而将电流检测精密电阻与热传递连接一个温度检测电阻，使主控IC端可以及时知晓电路中温度的变化，其中，热传递连接是指温度检测电阻可以检测到对应元件(保护开关、电流检测精密电阻等)的温度，例如，热传递连接可以将温度检测电阻与对应元件接触连接，也可以不进行接触，可以获取对应元件的温度即可。

本实施例中，包括第一电流检测精密电阻RS1和第二电流检测精密电阻RS2，第一电流检测精密电阻RS1与第二电流检测精密电阻RS2串联连接，其中第一电流检测精密电阻RS1的一端还与至少一个主控IC连接，用于将充电电路中的电流信息传递至该连接的主控IC。如上述所述电流检测精密电阻是一种IV转换器，当电路中的电流增大时，电流检测精密电阻将电流信号转换成电压信号并且传递至对应的主控IC处，使主控IC检测到电压异常(一般指电压值大于设定的电压值，该设定的电压值可以事先设定)时，该主控IC控制对应的保护开关切断，达到双重检测电路是否发生异常的技术效果，另外，需要进一步说明的是，可以只设置一个主控IC，该主控IC可以分析温度检测电阻传递过来的信息，也可以分析电流检测精密电阻传递的电压信号，优选地，为了简化主控IC的成本(主控IC的接口有限，一般来说接口越多成本越高，另一方面主控IC可以分析多种不同的信息，其设计成本和芯片的复杂度也会增加)，所以优选设置两个主控IC，第二主控IC U2用于接收并分析温度检测电阻传递过来的温度信息，第一主控IC U1用于接收并分析电流检测精密电阻传递过来的电压信号。当然在一些实施例中，也可以设置更多的主控IC，每个主控IC分别连接一个或者多个温度检测电阻和/或电流检测精密电阻，应当理解的是，凡可以实现上述检测功能的连接方式都应在本实用新型的保护范围内。需要说明的是图1中的两个倒三角形为连接关系，两个五边形(TS3)也为连接关系。

本实施例中，保护开关包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，第一MOS管Q1的输入端与第二MOS管Q2的输出端连接，第一MOS管Q1的输出端与待充电电池的负极端连接，第二MOS管Q2的输入端与电源负极连接，第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的控制端与一个主控IC连接。

本实施例中，将一个保护开关设置两个MOS管，防止只设置一个MOS管时在电流增大时损坏，设置多个可以有效避免MOS管发生损坏而导致控制失灵的情况，在一些实施例中，也可以设置三个甚至更多的MOS管，如图1所示，本申请设置有两个保护开关，第二保护开关Q2与第二主控IC U2连接，在第二主控IC U2接收到温度信息中的温度大于设定温度时，切断第二保护开关Q2的两个MOS管，使电路处于断路，第一保护开关Q1与第一主控IC U1连接，当检测到电压信息异常时，第一主控IC U1控制连接的第一保护开关Q1的两个MOS管断开，使电路处于断路，相当于设置了四个MOS管切断电路，对电路安全提供了强有力的保障。

本实施例中，还包括MOS管保护电容(图1中的C5、C6、C7和C8)，MOS管保护电容的第一端与第二MOS管G2的输入端连接，MOS管保护电容的第二端与第一MOS管G1的输出端连接；MOS管保护电容由一个电容构成或者由多个电容构成。

本实施例中，MOS管保护电容与串联的两个MOS管并联，对MOS管两端的电压进行缓冲，使其两端的电压不会发生跳跃性的变化，使MOS管不会在突变电压的情况下发生损坏，另外电容可以是一个电容，也可以是多个电容，多个电容之间可以是并联连接也可以是串联连接，这取决于所需的电容值和使用的电容型号确定，本申请对此不做限定，可以用于对MOS管进行保护即可。

本实施例中，快充保护电路集成设计于电路板上。通过将快充保护电路集成设计于电路板上，可以保证电路板上各元件的稳定性，使其在装配过程中不会发生位置的变化以及连接强度的减弱。

本实施例中，电路板上的过孔处与温度检测电阻热传递连接。将快充保护电路集成设计时，其在过孔处(电路板上某段较窄的过电流铜箔附近)的温度也容易升高，因此，也可以在此设置一个温度检测电阻用于检测此处的温度，更全面的保护电路安全。

本实施例中，还包括主控IC保护电容(图1中的C1和C2)，主控IC保护电容的第一端分别连接电源正极和主控IC的正极输入端，主控IC保护电容的第二端分别连接电源负极和主控IC的负极输入端。通过设置一个主控IC保护电容，使主控IC两端的电压不会发生突然变化，进而保护主控IC的安全。另外需要说明的是主控IC保护电容可以只设置一个电容，也可以是多个电容，多个电容之间可以是并联连接也可以是串联连接，这取决于所需的电容值和使用的电容型号确定。

本实施例中，主控IC保护电容的第二端还接地。接地可以防止主控IC两端的电压升高，损坏主控IC，接地可以使一部分的电量流进地面，从而有效保护了主控IC。

本实施例中，还包括串口J1，电源通过串口J1与充电电路连接。由于本实用新型主要是用于做电子设备，而电子设备与对应连接的设备通过串口J1连接的方式能起到更好的充电效果，故而通过串口J1与充电电路连接，应当理解的是，串口J1的正极端直接与电源正极连接，串口J1的负极端经多个保护开关后与电源负极连接。

如图1所示，在一个具体的实施例中，通过外接电源对电子设备中的电池CELL进行充电，电池CELL的正极分别连接第一主控IC的VDD端、第二主控IC的VDD端以及串口J1的正极端，电池CELL的正极与第一主控IC U1和第二主控IC U2之间还设置有限流单元(如图1中的第一电阻R1和第三电阻R3)，所述第一主控IC U1的VSS端和第二主控IC U2的VSS端分别电芯的负极连接(即第二主控IC U2的VSS端接地，且电池CELL也接地)，主控IC(包括第一主控IC U1和第二主控IC U2)的VDD端和VSS端之间还设置有主控IC保护电容(图1中的第一主控IC U1保护电容C1和第二主控IC U2保护电容C2)，用于保护对应的主控IC，电池CELL的负极经第二电流检测精密电阻RS2、第一电流检测精密电阻RS1、第二保护开关和第一保护开关后与串口J1的负极端连接。其中第一保护开关受控于第一主控IC U1，第二保护开关受控与第二主控IC U2。

第二主控IC U2用于检测相关元件的温度并根据温度信息控制第二保护开关的通断，第二主控IC U2的TS端(如图1中的TS1、TS2、TS3、TS4)分别对应连接一个温度检测电阻(如图1中的RT1、RT2、RT3、RT4)，其中温度检测电阻设在不同的位置，用于检测不同元件或电路的温度，例如：第一温度检测电阻TS1用于检测第一保护开关Q1的温度、第二温度检测电阻TS2用于检测第二保护开关Q2的温度、第三温度检测电阻TS3用于检测第一电流检测精密电阻RS1和第二电流检测精密电阻RS2的温度(需要说明的是，图中第三温度检测电阻TS3的一端与TS3连接，另一端直接与电池CELL负极连接，而没有与第一电流检测精密电阻RS1以及第二电流检测精密电阻RS2之间进行连接)、第四温度检测电阻TS4用于检测电路板上过孔处的温度。

第一电流检测精密电阻RS1靠近第一保护开关Q1的一端与第二主控IC U2的VIMI端连接、第二电流检测精密电阻RS2靠近第一检测精密电阻的一端与第一主控IC U1的VIMI端连接，第一电流检测精密电阻RS1用于将经过第一电流检测精密电阻RS1的电流转化为电压信号传递至第一主控IC U1，当电压信号超出了第一主控IC U1内设定的电压后，第一主控IC U1控制第一保护开关Q1断开；第二电流检测精密电阻RS2用于将经过第二电流检测精密电阻RS2的电流转化为电压信号传递至第二主控IC U2，当电压信号超出了第二主控ICU2内设定的电压后，第二主控IC U2控制第二保护开关Q2断开。

需要说明的是，图1中电池CELL的负极接地，其余元件(如第二主控IC U2、温度检测电阻)接地都可以视为连接至电池CELL的负极。

本实用新型还提供了一种电子设备，包括上述所述的快充保护电路。

本实用新型的有益效果：通过温度检测电阻检测保护开关和电流检测精密电阻的温度，并将检测的温度信息传递至主控IC，主控IC可以设置一个设定温度，当大于该设定温度时切断对应连接的保护开关，使连接的电路断开，从而达到主动检测电路中保护开关以及电路检测精密电阻的温度情况，当温度检测电阻检测出任意一个对应连接的元件温度大于设定温度时，切断保护开关，达到及时保护电池CELL及电路安全的技术效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种快充保护电路，其特征在于，包括：一个或多个主控IC、充电电路、以及多个温度检测电阻；

所述充电电路受控于一个或多个所述主控IC，每个所述主控IC分别连接一个或者多个所述温度检测电阻；所述充电电路的输入端用于与电源连接，所述充电电路的输出端用于与待充电电池连接；

所述充电电路包括一个或多个保护开关和一个或者多个电流检测精密电阻，所述保护开关与所述电流检测精密电阻串联连接，所述主控IC与所述保护开关一一对应连接；

所述保护开关以及所述电流检测精密电阻分别至少热传递连接一个所述温度检测电阻；

所述温度检测电阻用于检测对应热传递连接的元件温度，并将检测的温度信息传递至连接的主控IC，所述主控IC用于根据所述温度信息控制对应连接的所述保护开关的通断。

2.如权利要求1所述的快充保护电路，其特征在于，包括第一电流检测精密电阻和第二电流检测精密电阻，所述第一电流检测精密电阻与第二电流检测精密电阻串联连接，其中所述第一电流检测精密电阻的一端还与至少一个主控IC连接，用于将所述充电电路中的电流信息传递至该连接的所述主控IC。

3.如权利要求2所述的快充保护电路，其特征在于，所述保护开关包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的输入端与所述第二MOS管的输出端连接，所述第一MOS管的输出端与所述待充电电池的负极端连接，所述第二MOS管的输入端与所述电源负极连接，所述第一MOS管和第二MOS管的控制端与一个所述主控IC连接。

4.如权利要求3所述的快充保护电路，其特征在于，还包括MOS管保护电容，所述MOS管保护电容的第一端与所述第二MOS管的输入端连接，所述MOS管保护电容的第二端与所述第一MOS管的输出端连接；

所述MOS管保护电容由一个电容构成或者由多个电容构成。

5.如权利要求1所述的快充保护电路，其特征在于，所述快充保护电路集成设计于电路板上。

6.如权利要求5所述的快充保护电路，其特征在于，所述电路板上的过孔处与所述温度检测电阻热传递连接。

7.如权利要求1所述的快充保护电路，其特征在于，还包括主控IC保护电容，所述主控IC保护电容的第一端分别连接电源正极和所述主控IC的正极输入端，所述主控IC保护电容的第二端分别连接电源负极和所述主控IC的负极输入端。

8.如权利要求7所述的快充保护电路，其特征在于，主控IC保护电容的第二端还接地。

9.如权利要求1所述的快充保护电路，其特征在于，还包括串口，所述电源通过所述串口与所述充电电路连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的快充保护电路。

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