CN217789352U - 一种双路充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双路充电电路，包括：第一充电线路和第二充电线路，第二充电线路包括：控制电路和受控开关电路，控制电路的第一端口连接第一外部端口，控制电路的第二端口连接第二外部端口，控制电路的第三端口连接受控开关电路的第三端口；受控开关电路的第一端口连接第二外部端口，受控开关电路的第二端口连接待充电装置；若控制电路的第一端口检测到第一充电线路中的第一电压信号，则控制线路输出脉冲信号以控制受控开关电路截止。该电路的控制电路检测到第一充电线路输入端接收电压信号后，通过输出脉冲信号，控制受控开关截止，进而防止第一充电线路电流流向第二充电线路。

Description

一种双路充电电路

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，具体涉及一种双路充电电路。

背景技术

目前对于用两个电源向一个用电装置充电的双路充电电路中，其中一个电源所在充电电路大多采用串联一个肖特基二极管，实现单向导电，另一个电源所在充电电路大多采用内阻低的MOS管，MOS管内阻比二极管低，可以降低压降，进而降低损耗，但MOS管启动时具有寄生电容，当采用双路电路充电时，可能会导致利用二极管的充电电路的电流流向MOS管的充电电路，即采用二极管和MOS管的双路充电电路，存在利用MOS管的充电电路电流回流的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种双路充电电路，以改善现有技术充电过程中可能会导致利用MOS管的充电电路电流回流的技术问题。

本实用新型提出的技术方案如下：

本实用新型实施例提供一种双路充电电路，包括：第一充电线路和第二充电线路，所述第一充电线路的输入端接收第一外部端口输入的第一电压信号，所述第一充电线路包括二极管，二极管的正极连接所述第一外部端口，所述二极管的负极连接待充电装置；所述第二充电线路的输入端接收第二外部端口输入的第二电压信号，所述第二充电线路的输出端连接待充电装置，所述第二充电线路包括：控制电路和受控开关电路，所述控制电路的第一端口连接第一外部端口，所述控制电路的第二端口连接第二外部端口，所述控制电路的第三端口连接所述受控开关电路的第三端口；所述受控开关电路的第一端口连接所述第二外部端口，所述受控开关电路的第二端口连接所述待充电装置；若所述控制电路的第一端口检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，则所述控制线路输出脉冲信号以控制所述受控开关电路截止。

本实用新型实施例提供的双路充电电路，通过利用包括二极管的第一充电线路和包括控制电路和受控开关电路的第二充电线路，构造了拥有两个充电线路的充电电路，控制电路检测到第一充电线路输入端接收第一电压信号后，通过输出脉冲信号，控制受控开关电路截止，进而防止第一充电线路电流流向第二充电线路。

可选地，所述受控开关电路包括：第一受控开关和第二受控开关，所述第一受控开关的第一端口连接所述受控开关电路的第一端口，所述第一受控开关的第二端口连接所述第二受控开关的第一端口，所述第一受控开关的第三端口连接所述受控开关电路的第二端口；所述第二受控开关的第二端口连接所述控制电路的第二端口，所述第二受控开关的第三端口接地。

可选地，若所述控制电路未检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，且所述控制电路检测到第二充电线路中的第二电压信号，则所述控制电路不输出所述脉冲信号，所述第一受控开关和所述第二受控开关根据所述第二电压信号导通。

可选地，若所述控制电路检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，且所述控制电路检测到第二充电线路中的第一电压信号或第二电压信号，则所述控制线路持续输出脉冲信号以控制所述第一受控开关和第二受控开关截止。

可选地，所述第二充电线路还包括：第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述第一电阻的一端连接第二充电线路的输入端，所述第一电阻的另一端连接所述控制电路的第一端口；所述第二电阻的一端连接所述控制电路的第二端口，所述第二电阻的另一端连接所述第二受控开关的第二端口；所述第三电阻的一端连接所述控制电路的第二端口，所述第三电阻的另一端接地。

可选地，所述受控开关电路还包括：第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述第一受控开关的第二端口，所述第四电阻的另一端连接所述第一受控开关的第三端口。

可选地，所述第一充电线路还包括：第五电阻，所述第五电阻的一端连接二极管的负极，所述第五电阻的另一端连接待充电装置。

可选地，所述第一受控开关包括：P－MOS管，所述P－MOS管的漏极连接所述受控开关的第一端口，所述P－MOS管的栅极连接所述第二受控开关的第一端口，所述P－MOS管的源极连接所述受控开关的第二端口。

可选地，所述第二受控开关包括：N－MOS管，所述N－MOS管的漏极连接第一受控开关的第二端口，所述N－MOS管的栅极连接所述控制电路的第一端口，所述N－MOS管的源极接地。

可选地，所述第一外部端口包括太阳能充电端口，所述第二外部端口包括MicroUSB充电端口。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型实施例提供的双路充电电路，通过利用包括二极管的第一充电线路和包括控制电路和受控开关电路的第二充电线路，构造了拥有两个充电线路的充电电路，控制电路检测第一充电线路和第二充电线路的电压信号，根据检测结果控制受控开关导通或截止，进而实现防止第一充电线路电流流向第二充电线路。通过设置合适的阻值与位置的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻使得电路更加稳定可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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方式，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中双路充电电路的结构框图；

图2为本实用新型另一实施例中双路充电电路的结构框图；

图3为本实用新型另一实施例中双路充电电路的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例提供一种双路充电电路，如图1所示，包括：第一充电线路和第二充电线路，所述第一充电线路的输入端接收第一外部端口输入的第一电压信号，所述第一充电线路包括二极管，二极管的正极连接所述第一外部端口，所述二极管的负极连接待充电装置；所述第二充电线路的输入端接收第二外部端口输入的第二电压信号，所述第二充电线路的输出端连接待充电装置，所述第二充电线路包括：控制电路和受控开关电路，所述控制电路的第一端口连接第一外部端口，所述控制电路的第二端口连接第二外部端口，所述控制电路的第三端口连接所述受控开关电路的第三端口；所述受控开关电路的第一端口连接所述第二外部端口，所述受控开关电路的第二端口连接所述待充电装置；若所述控制电路的第一端口检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，则所述控制线路输出脉冲信号以控制所述受控开关电路截止。

具体地，该脉冲信号包括但不限于本实施方式，脉冲信号为周期性输出低电平，先输出一段时间低电平，再停止输出一段时间，两段时间为一个脉冲信号，也就是一个周期，时间可以预先设置，例如设置一个周期为1s，输出低电平时间为1ms，2ms等，设置停止输出时间为999ms，998ms等。

在一实施例中，设置脉冲信号周期为t1，输出低电平时间为t2，当控制电路检测到只有第一充电线路输入端接收第一电压信号时，控制电路不输出脉冲信号，受控开关电路保持截止状态，防止第一充电线路电流流向第二充电线路；当控制电路检测到第一充电线路接收第一电压信号和第二充电线路存在电压信号，如第二电压信号或由于控制电路的寄生电容导致回流的第一电压信号时，控制电路持续输出脉冲信号，当控制电路输出t2时间低电平时，受控开关电路截止，在t2时间的低电平之后，控制电路停止输出电压信号，此时，若第二充电线路还存在电压信号可能会导致受控开关导通，第一充电线路电流可能回流。由此，在输出一个周期的脉冲信号之后，控制电路需要持续输出脉冲信号，从而在每个周期内能够实现t2时间的防回流功能，直到检测到只有第一充电线路输入端接收第一电压信号后停止输出脉冲信号；若控制电路未检测到第一充电线路中的第一电压信号且控制电路检测到第二充电电路中的第二电压信号，则控制电路不输出脉冲信号，受控开关根据第二电压信号导通。

本实用新型实施例提供的双路充电电路，通过利用包括二极管的第一充电线路和包括控制电路和受控开关电路的第二充电线路，构造了拥有两个充电线路的充电电路，控制电路检测到第一充电线路电压信号后，通过输出脉冲信号，控制受控开关电路导通和截止，进而防止第一充电线路电流流向第二充电线路。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，如图2所示，受控开关电路包括：第一受控开关Q1、第二受控开关Q3及第四电阻R24，第一受控开关的第一端口连接受控开关电路的第一端口，第一受控开关Q1的第二端口连接第二受控开关Q3的第一端口，第一受控开关Q1的第三端口连接受控开关电路的第二端口；第四电阻R24的一端连接所述第一受控开关Q1的第二端口，第四电阻R24的另一端连接第一受控开关Q1的第三端口；第二受控开关Q3的第二端口连接控制电路的第二端口，第二受控开关Q3的第三端口接地。第二充电电路充电时通过第一受控开关Q1向待充电装置充电，采用内阻阈值小于二极管内阻的第一受控开关Q1，可以降低压降，进而减少损耗，避免充不满电的问题。第四电阻R24是上拉电阻，通过加入合适阻值的第四电阻R24可以提高电路稳定性。

具体地，设置脉冲信号周期为t1，输出低电平时间为t2，当控制电路检测到只有第一充电线路输入端接收第一电压信号时不输出脉冲信号，第二受控开关Q3保持截止状态，第一受控开关Q1和第四电阻R24并联，由于第四电阻的电流较小，第四电阻R24两端电压差较小，第一受控开关Q1的第二端口与第三端口的电压差小于阈值，第一受控开关Q1保持截止状态，进而防止第一充电线路电流流向第二充电线路，由此当MCU检测到只有Solar端口接收第一电压信号时，MCU不需输出脉冲信号，就能持续防止第一充电线路电流流向第二充电线路。

当控制电路检测到第一充电线路输入端接收第一电压信号，第二充电线路存在电压信号，如第二电压信号或由于控制电路的寄生电容导致回流的第一电压信号时，控制电路持续输出脉冲信号，控制电路通过输出t2时间的低电平到第二受控开关Q3的第二端口，第二受控开关Q3截止，第一受控开关Q1和第四电阻R24并联，由于第四电阻的电流较小，第四电阻R24的两端电压差较小，第一受控开关Q1的第二端口与第三端口的电压差小于阈值，第一受控开关Q1截止，在t2时间的低电平之后，控制电路停止输出电压信号，此时，若第二充电线路还存在电压信号可能会导致第一受控开关Q1导通，第一充电线路电流可能回流。由此，在输出一个周期的脉冲信号之后，控制电路需要持续输出脉冲信号，从而在每个周期内能够实现t2时间的防回流功能，直到检测到只有第一充电线路输入端接收第一电压信号后停止输出脉冲信号。

若控制电路未检测到第一充电线路中的第一电压信号且控制电路检测到第二充电电路中的第二电压信号，则控制电路不输出脉冲信号，第二受控开关Q3根据第二电压信号控制导通，第一受控开关Q1导通，第二充电线路通过第一受控开关Q1给待充电装置充电。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，第二充电线路还包括：第一电阻R14、第二电阻R30及第三电阻R20，第一电阻R14的一端连接第二外部端口，第一电阻R14的另一端连接控制电路的第一端口。具体地，第一电阻R14具有分压作用，通过加入合适阻值的第一电阻R14可以提高电路稳定性。

第二电阻R30的一端连接控制电路的第二端口，第二电阻R30的另一端连接第二受控开关的第二端口。具体地，第二电阻R30具有限流作用，通过加入合适阻值的第二电阻R30可以提高电路稳定性。

第三电阻R20的一端连接控制电路的第二端口，第三电阻R20的另一端接地。具体地，第三电阻R20具有分压作用，通过加入合适阻值的第三电阻R20可以提高电路稳定性。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，第一充电线路还包括：第五电阻R44，第五电阻R44的一端连接二极管D3输出端，第五电阻R44的另一端连接待充电装置。具体地，第五电阻R44具有限流作用，通过加入合适阻值的第五电阻R44可以提高电路稳定性。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，控制电路包括：单片机MCU。具体地，当MCU检测到只有第一充电线路输入端接收电压信号时，MCU不输出脉冲信号；当MCU检测到第一充电线路输入端接收第一电压信号，第二充电线路存在电压信号时，如第二电压信号或由于控制电路的寄生电容导致回流的第一电压信号时，MCU持续输出脉冲信号直至检测到只有第一充电线路输入端接收电压信号时，停止输出脉冲信号；当MCU未检测到第一充电线路中的第一电压信号且MCU检测到第二充电电路中的第二电压信号，则MCU不输出脉冲信号。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，第一受控开关Q1包括：P－MOS管，所述P－MOS管的漏极连接受控开关的第一端口，P－MOS管的栅极连接第二受控开关Q3的第一端口，P－MOS管的源极连接受控开关的第二端口。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，第二受控开关Q3包括：N－MOS管，N－MOS管的漏极连接第一受控开关Q1的第二端口，N－MOS管的栅极连接控制电路的第一端口，N－MOS管的源极接地。

作为本实用新型实施例的一种可选的实施方式，第一外部端口包括太阳能充电端口，第二外部端口包括Micro USB充电端口。

在一具体的实施例中，如图3所示，双路充电电路包括：第一外部端口为Solar端口的第一充电线路、第二外部端口为微型通用串行总线(Micro Universal Serial Bus，Micro USB)端口的第二充电线路，第二充电线路包括MCU、P－MOS管、N－MOS管、二极管D3、第一电阻R14、第二电阻R30、第三电阻R20、第四电阻R24及第五电阻R44；其中，Solar端口接收太阳能电压信号，MCU的第一端口为SUNIN网络端口，Solar端口信号通过电阻R18、电阻R11、电阻R23和NPN三极管Q5感应到MCU的SUNIN网络端口，MCU的第二端口为直流电源输入(Direct Current Input，DCIN)网络端口，本实施例采用脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)方法。第一电阻R14的一端连接Micro USB端口，第一电阻R14的另一端连接MCU的DCIN网络端口，MCU的第二端口连接第二电阻R30的一端，第二电阻R30的另一端连接N－MOS管的栅极，第三电阻R20的一端连接MCU的第三端口，第三电阻R20的另一端接地，N－MOS管的源极接地，N－MOS管的漏极连接P－MOS管的栅极，P－MOS管的漏极连接MicroUSB端口，P－MOS管的源极连接待充电装置，P－MOS管的栅极连接第四电阻R24的一端，第四电阻R24的另一端连接P－MOS管的源极。二极管D3的正极连接Solar端口，二极管D3的负极连接第五电阻R44，第五电阻R44的另一端连接待充电装置。

双路充电电路充电过程中，MCU利用PWM脉冲信号控制P－MOS管和N－MOS管，设置PWM脉冲信号输出低电平时间为1ms，停止输出低电平时间为999ms，当MCU检测到只有Solar端口接收第一电压信号时，MCU不输出脉冲信号，N－MOS管保持截止状态，P－MOS管和第四电阻R24并联，由于第四电阻R24的电流较小，第四电阻R24的两端的电压差较小，P－MOS管的源极与P－MOS管的栅极电压差值小于阈值，P－MOS管截止，进而防止第一充电线路电流流向第二充电线路，由此当MCU检测到只有Solar端口接收第一电压信号时，MCU不需输出脉冲信号，就能持续防止第一充电线路电流流向第二充电线路。

当MCU检测到Solar端口接收第一电压信号，第二充电线路存在电压信号时，如第二电压信号或由于控制电路的寄生电容导致回流的第一电压信号时，MCU通过输出1ms低电平到N－MOS管的栅极，N－MOS管截止，P－MOS管和第四电阻R24并联，由于第四电阻R24的电流较小，第四电阻R24的两端的电压差较小，P－MOS管的源极与P－MOS管的栅极的电压差值小于阈值，P－MOS管截止，1ms时间后，控制电路停止输出电压信号，此时，若第二充电线路还存在电压信号可能会导致P－MOS管导通，第一充电线路电流可能回流，由此，在输出一个周期的脉冲信号之后，控制电路需要持续输出脉冲信号，从而在每个周期内能够实现1ms时间的防回流功能，直到检测到只有Solar端口接收第一电压信号后停止输出脉冲信号。当MCU未检测到第一充电线路中的第一电压信号且MCU检测到第二充电电路中的第二电压信号，则MCU不输出脉冲信号，N－MOS管根据第二电压信号控制导通，P－MOS管导通，第二充电线路通过P－MOS管给待充电装置充电。

本实用新型实施例提供的双路充电电路，通过采用MCU、P－MOS管和N－MOS管，构造内阻阈值小于二极管内阻的第二充电线路，实现降低压降，进而降低损耗的效果。MCU检测第一充电线路和第二充电线路的电压信号，根据检测结果控制P－MOS管和N－MOS管导通或截止，进而防止第一充电线路电流流向第二充电线路。通过采用合适的阻值与位置的第一电阻R14、第二电阻R30、第三电阻R20、第四电阻R20和第五电阻R44使得电路更加稳定可靠。

虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本实用新型保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。

此外，本实用新型的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本实用新型的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本实用新型描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本实用新型可以对它们进行应用。因此，本实用新型所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (10)

1.一种双路充电电路，其特征在于，包括：第一充电线路和第二充电线路，

所述第一充电线路的输入端接收第一外部端口输入的第一电压信号，所述第一充电线路包括二极管，二极管的正极连接所述第一外部端口，所述二极管的负极连接待充电装置；

所述第二充电线路的输入端接收第二外部端口输入的第二电压信号，所述第二充电线路的输出端连接待充电装置，所述第二充电线路包括：控制电路和受控开关电路，

所述控制电路的第一端口连接第一外部端口，所述控制电路的第二端口连接第二外部端口，所述控制电路的第三端口连接所述受控开关电路的第三端口；

所述受控开关电路的第一端口连接所述第二外部端口，所述受控开关电路的第二端口连接所述待充电装置；

若所述控制电路的第一端口检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，则所述控制电路输出脉冲信号以控制所述受控开关电路截止。

2.根据权利要求1所述的双路充电电路，其特征在于，所述受控开关电路包括：第一受控开关和第二受控开关，

所述第一受控开关的第一端口连接所述受控开关电路第一端口，所述第一受控开关的第二端口连接所述第二受控开关的第一端口，所述第一受控开关的第三端口连接所述受控开关电路的第二端口；

所述第二受控开关的第二端口连接所述控制电路的第二端口，所述第二受控开关的第三端口接地。

3.根据权利要求2所述的双路充电电路，其特征在于，还包括：

若所述控制电路未检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，且所述控制电路检测到第二充电线路中的第二电压信号，则所述控制电路不输出所述脉冲信号，所述第一受控开关和所述第二受控开关根据所述第二电压信号导通。

4.根据权利要求3所述的双路充电电路，其特征在于，还包括：

若所述控制电路检测到所述第一充电线路中的第一电压信号，且所述控制电路检测到第二充电线路中的第一电压信号或第二电压信号，则所述控制电路持续输出脉冲信号以控制所述第一受控开关和第二受控开关截止。

5.根据权利要求3所述的双路充电电路，其特征在于，所述第二充电线路还包括：第一电阻、第二电阻及第三电阻，

所述第一电阻的一端连接第二外部端口，所述第一电阻的另一端连接所述控制电路的第一端口；

所述第二电阻的一端连接所述控制电路第二端口，所述第二电阻的另一端连接所述第二受控开关的第二端口；

所述第三电阻的一端连接所述控制电路的第二端口，所述第三电阻的另一端接地。

6.根据权利要求3所述的双路充电电路，其特征在于，所述受控开关电路还包括：第四电阻，

所述第四电阻的一端连接所述第一受控开关的第二端口，所述第四电阻的另一端连接所述第一受控开关的第三端口。

7.根据权利要求1所述的双路充电电路，其特征在于，所述第一充电线路还包括：第五电阻，

所述第五电阻的一端连接二极管负极，所述第五电阻的另一端连接待充电装置。

8.根据权利要求3所述的双路充电电路，其特征在于，所述第一受控开关包括：P－MOS管，

所述P－MOS管的漏极连接所述受控开关的第一端口，所述P－MOS管的栅极连接所述第二受控开关的第一端口，所述P－MOS管的源极连接所述受控开关的第二端口。

9.根据权利要求3所述的双路充电电路，其特征在于，所述第二受控开关包括：N－MOS管，

所述N－MOS管的漏极连接第一受控开关的第二端口，所述N－MOS管的栅极连接所述控制电路的第一端口，所述N－MOS管的源极接地。

10.根据权利要求1所述的双路充电电路，其特征在于，包括：

所述第一外部端口包括太阳能充电端口，所述第二外部端口包括Micro USB充电端口。

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