CN215267697U - 一种充电防回流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电防回流电路，包括充电芯片、开关模块和防回流模块，开关模块连接供电端与充电芯片，开关模块用于控制供电端与充电芯片之间的连接与断开；开关模块通过防回流模块连接充电芯片，防回流模块用于控制开关模块与充电芯片之间的连接与断开，本实用新型通过设置防回流模块，而且将防回流模块与开关模块对称设置，使得防回流模块与开关模块的控制逻辑相同，便于控制，而且防回流模块中的第二P‑MOS管Q2的源极位于充电芯片一侧，可以防止在第二P‑MOS管Q2截止后，电流从第二P‑MOS管Q2的源极通过二极管流至第二P‑MOS管Q2的漏极，实现防回流的目的。

Description

一种充电防回流电路

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电防回流电路。

背景技术

当今市场上大部分的充电前端模块设计都是直接把USB 5V输入作为 VBUS供电端通过开关模块接到充电芯片的IN脚，然而充满电后输入IN脚会出现电流倒流的情况，导致电池的电流通过充电芯片的IN脚倒流回给供电端，进而导致电池无法充满，影响产品使用和用户体验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种充电防回流电路，旨在解决现有技术中充满电后电流回流的问题。

本实用新型实施例提供了一种充电防回流电路，包括充电芯片、开关模块和防回流模块；

所述开关模块连接供电端与所述充电芯片，所述开关模块用于控制供电端与充电芯片之间的连接与断开；

所述开关模块通过所述防回流模块连接所述充电芯片，所述防回流模块用于控制所述开关模块与所述充电芯片之间的连接与断开；

其中，所述开关模块包括第一P-MOS管Q1和第一N-MOS管Q3，所述防回流模块包括第二P-MOS管Q2和第二N-MOS管Q4，所述第一P-MOS管Q1 的漏极和所述第二P-MOS管Q2的漏极相接，所述第一P-MOS管Q1的源极连接所述供电端，所述第二P-MOS管Q2的源极连接所述充电芯片，所述第一 N-MOS管Q3的漏极连接所述第一P-MOS管Q1的栅极，所述第二N-MOS管Q4的漏极连接所述第二P-MOS管Q2的栅极，所述第一N-MOS管Q3的源极和所述第二N-MOS管Q4的源极均接地，所述控制芯片通过控制所述第一 N-MOS管Q3的截止或导通对应控制所述第一P-MOS管Q1的截止或导通，所述控制芯片通过控制所述第二N-MOS管Q4的截止或导通对应控制所述第二 P-MOS管Q2的截止或导通。

本实用新型通过设置防回流模块，而且将防回流模块与开关模块对称设置 (即采用相同的电子器件，电子器件间采用相同的连接方式，而且两个模块间的连接端口相同)，使得防回流模块与开关模块的控制逻辑相同，便于控制，而且防回流模块中的第二P-MOS管Q2的源极位于充电芯片一侧，可以防止在第二P-MOS管Q2截止后，电流从第二P-MOS管Q2的源极通过二极管流至第二P-MOS管Q2的漏极，实现防回流的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的充电防回流电路的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的充电防回流电路的电路图。

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1-2，一种充电防回流电路，包括充电芯片400、开关模块200和防回流模块300。

所述开关模块200连接供电端100与所述充电芯片400，所述开关模块200 用于控制供电端100与充电芯片400之间的连接与断开；

所述开关模块200通过所述防回流模块300连接所述充电芯片400，所述防回流模块300用于控制所述开关模块200与所述充电芯片400之间的连接与断开；

其中，所述开关模块200包括第一P-MOS管Q1和第一N-MOS管Q3，所述防回流模块300包括第二P-MOS管Q2和第二N-MOS管Q4，所述第一P-MOS 管Q1的漏极和所述第二P-MOS管Q2的漏极相接，所述第一P-MOS管Q1的源极连接所述供电端100，所述第二P-MOS管Q2的源极连接所述充电芯片400，所述第一N-MOS管Q3的漏极连接所述第一P-MOS管Q1的栅极，所述第二 N-MOS管Q4的漏极连接所述第二P-MOS管Q2的栅极，所述第一N-MOS管 Q3的源极和所述第二N-MOS管Q4的源极均接地，所述控制芯片600通过控制所述第一N-MOS管Q3的截止或导通对应控制所述第一P-MOS管Q1的截止或导通，所述控制芯片600通过控制所述第二N-MOS管Q4的截止或导通对应控制所述第二P-MOS管Q2的截止或导通。

由于开关模块200中的第一P-MOS管Q1在充满电后出现电流回流的问题 (电流回流是由于P-MOS管的电学特性决定的，在P-MOS管截止后，电流还可以通过P-MOS管的漏极从附图中第一P-MOS管Q1的二极管标号处流至源极)，故需要在第一P-MOS管Q1与充电芯片400之间设置防回流模块300，将电流截止在防回流模块300和充电芯片400之间，避免电流从第一P-MOS管 Q1回流至供电端100，避免出现充电充不满的现象发生。

在本实施例中，第一N-MOS管Q3的栅极电位高低会影响到第一N-MOS 管Q3的导通或截止，在第一N-MOS管Q3导通后，由于第一N-MOS管Q3的源极接地，故第一P-MOS管Q1的栅极为低电位，第一P-MOS管Q1导通，供电端100和防回流模块300之间的线路导通，这就是开关模块200的工作原理，在现有技术中，一般只在供电端100和充电芯片400之间设置这样的开关模块 200来控制供电端100和充电芯片400之间线路导通与否，即，在第一P-MOS 管Q1导通后，供电端100将为充电芯片400提供电源，进入充电模式，然而这种设置在前面也提到过了，在充满电后容易导致电流回流。

通过设置防回流模块300，而且将防回流模块300与开关模块200对称设置 (即采用相同的电子器件，电子器件间采用相同的连接方式，而且两个模块间的连接端口相同)，使得防回流模块300与开关模块200的控制逻辑相同，便于控制，而且防回流模块300中的第二P-MOS管Q2的源极位于充电芯片400 一侧，可以防止在第二P-MOS管Q2截止后，电流从第二P-MOS管Q2的源极通过二极管流至第二P-MOS管Q2的漏极，实现防回流的目的。

上述提到的所述控制芯片600通过控制所述第一N-MOS管Q3的截止或导通对应控制所述第一P-MOS管Q1的截止或导通，所述控制芯片600通过控制所述第二N-MOS管Q4的截止或导通对应控制所述第二P-MOS管Q2的截止或导通。可以理解为：所述控制芯片600通过控制所述第一N-MOS管Q3的截止控制所述第一P-MOS管Q1的截止，所述控制芯片600通过控制所述第一N-MOS 管Q3的导通控制所述第一P-MOS管Q1的导通；所述控制芯片600通过控制所述第二N-MOS管Q4的截止控制所述第二P-MOS管Q2的截止，所述控制芯片600通过控制所述第二N-MOS管Q4的导通控制所述第二P-MOS管Q2的导通。

在一实施例中，还包括控制芯片600，所述控制芯片600用于接收检测信号和状态信号并输出控制信号；

所述第一N-MOS管Q3的栅极和所述第二N-MOS管Q4的栅极均连接所述控制芯片600的第一控制信号端，所述第一P-MOS管Q1的源极连接所述控制芯片600的第二控制信号端，所述充电芯片400的充电状态端连接所述控制芯片600的第三控制信号端，且所述充电芯片400的充电状态端通过第一分压模块560连接所述控制芯片600的电位上拉端。

在本实施例中，首先，控制芯片600用于检测供电端100，并根据检测信号判断是否接电，在接电后将第一N-MOS管Q3和所述第二N-MOS管Q4的栅极同时拉上高电平，使得第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2的栅极同时接地，此时处于低电平，第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2导通，供电端100正常为充电芯片400供电。

具体的，控制芯片600的GPIO1端口(第二控制信号端)连接供电端100，控制芯片600的GPIO2端口(第一控制信号端)分别连接第一N-MOS管Q3和所述第二N-MOS管Q4的栅极。

在控制芯片600的GPIO1端口检测到高电平，控制芯片600判断供电端100 接电，随后控制芯片600控制GPIO2端口输出高电平，使得第一N-MOS管Q3 和所述第二N-MOS管Q4同时导通，导通后的第一P-MOS管Q1和第二P-MOS 管Q2的栅极直接接地，导致第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2的栅极的电位被拉低，第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2导通，此时供电端100正常为充电芯片400供电。

其次，控制芯片600亦用于检测充电芯片400的充电状态端，并根据充电芯片400反馈的状态信号判断是否充满电，在充满电后，控制芯片600将GPIO2 端口的电位拉低，控制第一N-MOS管Q3和所述第二N-MOS管Q4截止，进而拉高第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2的栅极的电位，使得第一P-MOS 管Q1和第二P-MOS管Q2截止，供电端100停止对充电芯片400供电，同时也防止电流从充电芯片400回流至供电端100。

具体的，控制芯片600的GPIO3端口(第三控制信号端)连接充电芯片400 的STAT端(充电状态端)。

在充电过程中，充电芯片400的STAT端口一直维持在高电平，控制芯片 600通过GPIO3端口监控充电芯片400的STAT端口的电位变化，在充满电后，充电芯片400的STAT端口会输出低电平，此时控制芯片600的GPIO3端口检测到低电平，判断充电设备已充满电，随后控制芯片600控制GPIO2端口输出低电平，此时第一N-MOS管Q3和所述第二N-MOS管Q4同时截止，导致第一 P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2的栅极断开与地的连接，电位拉高，进而使得第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2截止，供电端100停止对充电芯片400 供电，同时也防止电流从充电芯片400回流至供电端100。

在一实施例中，所述第一分压模块560包括第一电阻R1，所述第一电阻R1 的第一端连接所述充电芯片400的充电状态端，所述第一电阻R1的第二端连接所述控制芯片600的电位上拉端。

在本实施例中，控制芯片600的VDDIO端口(电位上拉端)通过第一电阻R1连接充电芯片400的STAT端口(充电状态端)，控制芯片600的VDDIO 端口始终输出电压3.3V，即起到拉高电位的目的，方便控制，第一电阻R1起到分压的作用。

在一实施例中，所述防回流模块300和所述供电端100之间设置第二分压模块510，所述第二分压模块510包括第二电阻R2，所述电阻R2的第一端连接所述供电端100，所述第二电阻R2的第二端连接所述第一P-MOS管Q1的源极。

在本实施例中，第二电阻R2起到分压的作用。

在一实施例中，所述防回流模块300和所述供电端100之间设置第一滤波模块520，所述第一滤波模块520包括第一电容C48和第二电容C49，所述第一电容C48和第二电容C49并联连接，且所述第一电容C48的一端连接所述第一 P-MOS管Q1的源极，所述第一电容C48的另一端接地。

在本实施例中，第一电容C48和第二电容C49起到滤波的作用。

在一实施例中，所述第一P-MOS管Q1的栅极和源极之间并联有第三分压模块530，所述第三分压模块530包括第三电阻R42，所述第三电阻R42的第一端连接所述第一P-MOS管Q1的源极，所述第三电阻R42的第二端连接所述第一P-MOS管Q1的栅极。

在本实施例中，第三电阻R42起到分压的作用。

在一实施例中，所述第二N-MOS管Q4的栅极和源极之间并联有第四分压模块540，所述第四分压模块540包括第四电阻R38，所述第四电阻R38的第一端连接所述第二N-MOS管Q4的栅极，所述第四电阻R38的第二端连接所述第二N-MOS管Q4的源极。

在本实施例中，第四电阻R38起到分压的作用。

在一实施例中，所述第二P-MOS管Q2的栅极和源极之间并联有第五分压模块550，所述第五分压模块550包括第五电阻R30，所述第五电阻R30的第一端连接所述第二P-MOS管Q2的栅极，所述第五电阻R30的第二端连接所述第二P-MOS管Q2的源极。

在本实施例中，第五电阻R30起到分压的作用。

在一实施例中，所述防回流模块300和所述充电芯片400之间设置第二滤波模块570，所述第二滤波模块570包括第三电容C1，所述第三电容C1的第一端连接所述第二P-MOS管Q2的源极，所述第三电容C1的第二端接地。

在本实施例中，第三电容C1起到滤波的作用。

在一实施例中，所述第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2的型号为 AP2305GN，所述第一N-MOS管Q3和第二N-MOS管Q4的型号为2N7002-7-F。

其中，充电芯片的IN端口为电流输入端，充电芯片的BAT端口接电池，充电芯片的型号为SY6927B，控制芯片的型号为PAU1818。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电防回流电路，其特征在于，包括：

充电芯片(400)；

开关模块(200)，连接供电端(100)与所述充电芯片(400)，所述开关模块(200)用于控制供电端(100)与充电芯片(400)之间的连接与断开；

防回流模块(300)，所述开关模块(200)通过所述防回流模块(300)连接所述充电芯片(400)，所述防回流模块(300)用于控制所述开关模块(200)与所述充电芯片(400)之间的连接与断开；

其中，所述开关模块(200)包括第一P-MOS管Q1和第一N-MOS管Q3，所述防回流模块(300)包括第二P-MOS管Q2和第二N-MOS管Q4，所述第一P-MOS管Q1的漏极和所述第二P-MOS管Q2的漏极相接，所述第一P-MOS管Q1的源极连接所述供电端(100)，所述第二P-MOS管Q2的源极连接所述充电芯片(400)，所述第一N-MOS管Q3的漏极连接所述第一P-MOS管Q1的栅极，所述第二N-MOS管Q4的漏极连接所述第二P-MOS管Q2的栅极，所述第一N-MOS管Q3的源极和所述第二N-MOS管Q4的源极均接地。

2.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：还包括控制芯片(600)，所述控制芯片(600)用于接收检测信号和状态信号并输出控制信号；

所述第一N-MOS管Q3的栅极和所述第二N-MOS管Q4的栅极均连接所述控制芯片(600)的第一控制信号端，所述第一P-MOS管Q1的源极连接所述控制芯片(600)的第二控制信号端，所述充电芯片(400)的充电状态端连接所述控制芯片(600)的第三控制信号端，且所述充电芯片(400)的充电状态端通过第一分压模块(560)连接所述控制芯片(600)的电位上拉端；

所述控制芯片(600)通过控制所述第一N-MOS管Q3的截止或导通对应控制所述第一P-MOS管Q1的截止或导通，所述控制芯片(600)通过控制所述第二N-MOS管Q4的截止或导通对应控制所述第二P-MOS管Q2的截止或导通。

3.根据权利要求2所述的充电防回流电路，其特征在于：所述第一分压模块(560)包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的第一端连接所述充电芯片(400)的充电状态端，所述第一电阻R1的第二端连接所述控制芯片(600)的电位上拉端。

4.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述防回流模块(300)和所述供电端(100)之间设置第二分压模块(510)，所述第二分压模块(510)包括第二电阻R2，所述电阻R2的第一端连接所述供电端(100)，所述第二电阻R2的第二端连接所述第一P-MOS管Q1的源极。

5.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述防回流模块(300)和所述供电端(100)之间设置第一滤波模块(520)，所述第一滤波模块(520)包括第一电容C48和第二电容C49，所述第一电容C48和第二电容C49并联连接，且所述第一电容C48的一端连接所述第一P-MOS管Q1的源极，所述第一电容C48的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述第一P-MOS管Q1的栅极和源极之间并联有第三分压模块(530)，所述第三分压模块(530)包括第三电阻R42，所述第三电阻R42的第一端连接所述第一P-MOS管Q1的源极，所述第三电阻R42的第二端连接所述第一P-MOS管Q1的栅极。

7.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述第二N-MOS管Q4的栅极和源极之间并联有第四分压模块(540)，所述第四分压模块(540)包括第四电阻R38，所述第四电阻R38的第一端连接所述第二N-MOS管Q4的栅极，所述第四电阻R38的第二端连接所述第二N-MOS管Q4的源极。

8.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述第二P-MOS管Q2的栅极和源极之间并联有第五分压模块(550)，所述第五分压模块(550)包括第五电阻R30，所述第五电阻R30的第一端连接所述第二P-MOS管Q2的栅极，所述第五电阻R30的第二端连接所述第二P-MOS管Q2的源极。

9.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述防回流模块(300)和所述充电芯片(400)之间设置第二滤波模块(570)，所述第二滤波模块(570)包括第三电容C1，所述第三电容C1的第一端连接所述第二P-MOS管Q2的源极，所述第三电容C1的第二端接地。

10.根据权利要求1所述的充电防回流电路，其特征在于：所述第一P-MOS管Q1和第二P-MOS管Q2的型号为AP2305GN，所述第一N-MOS管Q3和第二N-MOS管Q4的型号为2N7002-7-F。

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