CN219181209U - 充电电路及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本公开关于一种充电电路及终端设备,所述充电电路应用于终端设备,所述充电电路,包括:电池;充电接口,用于接收电源信号;第一充电支路,包括:第一开关电路和第一充电模组,所述第一开关电路和所述第一充电模组连接在所述充电接口和所述电池之间;第二充电支路,包括:第二开关电路和第二充电模组,所述第二开关电路和所述第二充电模组连接在所述充电接口和所述电池之间;检测电路,分别与所述第一开关电路、所述第二开关电路连接,用于检测所述充电接口的充电参数,并基于所述充电参数,控制所述第一充电支路和所述第二充电支路的通断状态,所述第一充电支路的通断状态和所述第二充电支路的通断状态相反。
Description
技术领域
本公开涉及终端技术领域,尤其涉及一种充电电路及终端设备。
背景技术
随着终端技术的不断发展,终端设备已经成为日常生活中使用最频繁的电子设备。对于终端设备而言,是否支持快速充电至关重要。快速充电技术可以在同等的时间内能够得到更多的电量从而实现更长的续航。
通常,实现快速充电是通过提高充电的功率来实现的。要提高充电的功率,合适的做法是提高充电工作电压。那么,如何支持更高的充电功率,进一步缩短充电时间,是目前终端设备技术所迫切需要解决的问题。
实用新型内容
为克服相关技术中存在的问题,本公开提供一种充电电路及终端设备。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种充电电路,应用于终端设备,所述充电电路,包括:
电池;
充电接口,用于接收电源信号;
第一充电支路,包括:第一开关电路和第一充电模组,所述第一开关电路和所述第一充电模组连接在所述充电接口和所述电池之间,用于在第一充电模式下向所述电池充电;
第二充电支路,包括:第二开关电路和第二充电模组,所述第二开关电路和所述第二充电模组连接在所述充电接口和所述电池之间,用于在第二充电模式下向所述电池充电,其中,所述第一充电模式的充电功率大于所述第二充电模式的充电功率;
检测电路,分别与所述第一开关电路、所述第二开关电路连接,用于检测所述充电接口的充电参数,并基于所述充电参数,控制所述第一充电支路和所述第二充电支路的通断状态,所述第一充电支路的通断状态和所述第二充电支路的通断状态相反。
可选地,所述检测电路,包括:
分压电阻,所述分压电阻连接在所述充电接口和所述第一充电模组之间;
采样模组,所述采样模组的两个输入端分别连接所述分压电阻的两端,用于通过采样所述分压电阻的两端的电压来检测所述充电接口的充电参数。
可选地,所述检测电路,包括:
处理模组,与所述采样模组、所述第一开关电路和所述第二开关电路连接,用于在所述充电参数表征所述充电接口的充电电压大于或等于第一预设电压时,向所述第一开关电路、所述第二开关电路输出第一控制信号,控制所述第一开关电路导通,所述第二开关电路关断;
在所述充电参数表征所述充电接口的充电电压小于第一预设电压时,向所述第一开关电路、所述第二开关电路输出第二控制信号,控制所述第一开关电路关断,所述第二开关电路导通。
可选地,所述采样模组为模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)。
可选地,所述第一开关电路,包括:
第一开关,所述第一开关连接在所述充电接口和所述第一充电模组之间;
开关驱动电路,与所述处理模组连接,并与所述第一开关的受控端连接,用于在接收到所述第一控制信号时,控制所述第一开关闭合;在接收到所述第二控制信号后,控制所述第一开关断开。
可选地,所述第一开关为:第一晶体管;
所述开关驱动电路,包括:
第一电阻,连接在所述第一晶体管的第一端和所述受控端之间;
第二电阻,所述第二电阻的一端与所述第一晶体管的所述受控端连接;
第二晶体管,所述第二晶体管的受控端与所述处理模组连接,所述第二晶体管的第一端与所述第二电阻的另一端连接,所述第二晶体管的第二端接地。
可选地,所述第一晶体管为P沟道金属氧化物半导体场效应(Positive ChannelMetal Oxide Semiconductor,PMOS)管,所述第二晶体管为N型金属氧化物半导体场效应(N-Metal Oxide Semiconductor,NMOS)管。
可选地,所述第二开关电路,包括:
过压保护组件,具有输入端、输出端和使能端;
所述输入端与所述充电接口连接,所述输出端与所述第二充电模组连接,所述使能端与所述处理模组连接,用于在接收到所述第二控制信号,且所述充电电压大于第二预设电压时,对所述第二充电模组进行过压保护。
可选的,所述第二开关电路,包括:
第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述充电接口连接;
第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接,所述第四电阻的第二端接地;
所述过压保护组件,包括:设置端,所述设置端与所述第三电阻的第二端连接,用于基于所述第三电阻的所述第二端的电压值,确定对所述第二充电模组进行过压保护的所述第二预设电压。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种终端设备,包括:
本公开实施例的第一方面所述的充电电路。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本公开实施例中,充电接口与电池之间共有两条充电支路,分别为支持第一充电模式的第一充电支路和支持第二充电模式的第二充电通路。其中,第一充电模式的充电功率大于第二充电模式的充电功率。检测电路的输出端分别与第一充电支路和第二充电支路连接,可以通过检测电路获取充电接口输入的充电信号的充电参数,并基于充电参数,控制第一充电支路和第二充电支路的通断状态,即检测电路可以选通第一充电支路或第二充电支路,以实现在充电状态下完成充电支路的切换,进而为终端设备提供更加适配的充电通路,实现动态调整充电模式。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是相关技术中的一种充电电路的结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构示意图一。
图3是根据一示例性实施例示出的一种检测电路的结构示意图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种第一开关电路的结构示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种第一充电支路的结构示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种第二充电支路的结构示意图一。
图7是根据一示例性实施例示出的一种第二充电支路的结构示意图二。
图8是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构示意图二。
图9是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的硬件结构示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。
以上各图中:100,充电电路;110电池;120,充电接口;130,第一充电支路;131,第一开关电路;1311,第一开关;1312,开关驱动电路;132,第一充电模组;140,第二充电支路;141,第二开关电路;1411,过压保护组件;142,第二充电模组;150,检测电路;151,采样模组;R1,分压电阻;R2,第一电阻;R3,第二电阻;R4,第三电阻;R5,第四电阻;Q1,第一晶体管;Q2,第二晶体管;
80,终端设备;83,处理组件;84,存储器;85,电源组件;86,多媒体组件;87,音频组件;88,输入/输出(I/O)接口;89,传感器组件;810,通信组件;820,处理器。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。
图1是相关技术中的一种充电电路的结构示意。如图1所示,相关技术中的充电电路中包括充电保护集成电路芯片(integrated circuit chip,IC)。充电保护IC可以通过集成在充电保护IC内部的检测组件,对充电过程中的电流和电压进行监测,以实现能够以合适的电流给电池充电。
通常,充电保护IC的耐受电压是20V,使得上述检测组件中的电压检测组件的最大检测电压仅为20V。例如,图1中示出的ADC即为该充电保护IC中集成的监测组件。该ADC与充电接口VBUS串联,最大只能检测到充电接口VBUS输入的最大电压(20V)。因此,ADC无法检测更高的电压(例如30V),使得充电保护IC无法实现应用于工作电压大于30V以上的场景,无法适配大于30V工作电压的充电方案。
为了解决上述问题,实现为终端设备提供更加适配的充电通路,以及通过监测更高电压动态调整充电模式,本公开实施例提供一种充电电路,如图2所示,图2是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构示意图一。
所述充电电路100包括:
电池110;
充电接口120,用于接收电源信号;
第一充电支路130,包括:第一开关电路131和第一充电模组132,所述第一开关电路131和所述第一充电模组132连接在所述充电接口120和所述电池110之间,用于在第一充电模式下向所述电池110充电;
第二充电支路140,包括:第二开关电路141和第二充电模组142,所述第二开关电路141和所述第二充电模组142连接在所述充电接口120和所述电池110之间,用于在第二充电模式下向所述电池110充电,其中,所述第一充电模式的充电功率大于所述第二充电模式的充电功率;
检测电路150,分别与所述第一开关电路131、所述第二开关电路141连接,用于检测所述充电接口120的充电参数,并基于所述充电参数,控制所述第一充电支路130和所述第二充电支路140的通断状态,所述第一充电支路130的通断状态和所述第二充电支路140的通断状态相反。
本公开实施例所示的充电电路可应用于的终端设备内,这里,终端设备可为智能手机、电子展示屏或可穿戴智能设备等。需要说明的是,终端设备支持外部充电器对其电池进行大功率充电。
本公开实施例中,充电接口连接外部充电器,用于接收外部充电器产生的电源信号。这里,电源信号包括外部充电器提供的电流。充电接口还通过第一充电支路和第二充电支路与电池相互连接,用于将从外部充电器获取的电流传输至电池中进行储存。然后由电池向终端设备的其他部件提供电源,维持终端设备的正常工作。
充电接口的结构可为:Micro usb接口、Type-C接口或lightning接口等。
与充电接口连接的第一充电支路,包括:第一开关电路和第一充电模组。
第一开关电路和第一充电模组的一端电连接充电接口,第一开关电路和第一充电模组的另一端电连接电池,第一开关电路和第一充电模组用于将充电接口从外部充电器获取的电流传输至电池。
这里,第一充电模组可以为支持第一充电模式的充电电路、充电芯片等。第一充电模式可以为快充充电模式。快充充电模式可以为电池提供电压/电流为30V/10A或20V/6A等充电信号,增加终端设备的充电速率,从而提高用户的体验。
与充电接口连接的第二充电支路,包括:第二开关电路和第二充电模组。
第二开关电路和第二充电模组的一端电连接充电接口,第二开关电路和第二充电模组的另一端电连接电池,第二开关电路和第二充电模组用于将充电接口从外部充电器获取的电流传输至电池。
这里,第二充电模组可以为支持第二充电模式的充电电路、充电芯片等。第二充电模式可以为普通充电模式。普通充电模式可以为电池提供电压/电流为9V/2A、5V/3A或5V/2A的充电信号,使得终端设备的充电速率保持在普通状态。
需要说明的是,快充充电模式提供的电压和电流比普通充电模式提供的电压和电流的数值更高,因此,第一充电模式下的充电功率大于第二充电模式下的充电功率。
检测电路的输入端可与充电接口连接,检测电路的输出端分别与第一充电支路中的第一开关电路和第二充电支路中的第二开关电路连接。检测电路可检测充电接口输出的充电信号的充电参数。并且,检测电路所获得的充电参数,可以用于控制第一充电支路和第二充电支路的通断状态。
这里,充电参数可为:充电电流和/或充电电压。
需要说明的是,充电电路使用时,第一充电支路和第二充电支路不能够同时保持电路通路,即第一充电支路和第二充电支路不能同时向电池进行充电。第一充电支路断开时,第二充电支路为通路;第二充电支路断开时,第一充电支路为通路。
本公开实施例中,充电接口与电池之间共有两条充电支路,分别为支持第一充电模式的第一充电支路和支持第二充电模式的第二充电通路。其中,第一充电模式的充电功率大于第二充电模式的充电功率。检测电路的输出端分别与第一充电支路和第二充电支路连接,可以通过检测电路获取充电接口输入的充电信号的充电参数,并基于充电参数,控制第一充电支路和第二充电支路的通断状态,即检测电路可以选通第一充电支路或第二充电支路,以实现在充电状态下完成充电支路的切换,进而为终端设备提供更加适配的充电通路,实现动态调整充电模式。
可选地,图3是根据一示例性实施例示出的一种检测电路的结构示意图。如图3所示,所述检测电路150,包括:
分压电阻R1,所述分压电阻R1连接在所述充电接口120和所述第一充电模组132之间;
采样模组151,所述采样模组151的两个输入端分别连接所述分压电阻R1的两端,用于通过采样所述分压电阻R1的两端的电压来检测所述充电接口120的充电参数。
本公开实施例中,检测电路,包括:分压电阻和采样模组。
分压电阻串联于所述充电接口与第一充电模组之间,使得充电接口的输出电流流经分压电阻后输入第一充电模组。分压电阻构成了对充电接口的输出的充电电压的分压。
这里,为避免分压电阻对充电电压的影响,降低分压电阻的功耗,分压电阻的阻值应尽可能的小,例如,分压电阻的阻值可以为1毫欧姆。
采样模组的两个输入端(IN1和IN2)分别连接在分压电阻两端,两个输入端能够采集分压电阻两端的电压,并根据两个输入端采集到的压差与采样电阻阻值的比值,获得流经采样电阻的电流。又因为采样电阻通过开关电路与充电接口连接,所以,流经采样电阻的电流即为充电接口的充电电流。进一步地,采样模组的两个输入端中连接充电接口的一个输入端直接采集到电压即为充电接口的充电电压。
需要说明的是,检测电路的输入端可与充电接口连接,检测电路的输出端与第一充电支路中的第一开关电路连接。采样模组的第一输入端直接采样充电接口的充电电压,因此,采样模组的工作电压不受充电模组的影响,在充电电压较高的情况下,也能够正常工作。
如图3所示,采样模组151的第一输入端IN1和第二输入端IN2分别连接在分压电阻R1的两端,用于采集分压电阻R1两端的电压。其中,第一输入端IN1可以直接采集充电接口120的充电电压,第一输入端IN1和第二输入端IN2采集到的压差可以计算出充电接口120的充电电流。
在本公开实施例中,分压电阻直接串联充电接口,采样模组采样分压电阻两端的输入信号,使得采样模组能够直接获得充电接口提供的充电电压以及充电电流。
可选地,所述检测电路150,包括:
处理模组,与所述采样模组151、所述第一开关电路131和所述第二开关电路141连接,用于在所述充电参数表征所述充电接口120的充电电压大于或等于第一预设电压时,向所述第一开关电路131、所述第二开关电路141输出第一控制信号,控制所述第一开关电路131导通,所述第二开关电路141关断;
在所述充电参数表征所述充电接口120的充电电压小于第一预设电压时,向所述第一开关电路131、所述第二开关电路141输出第二控制信号,控制所述第一开关电路131关断,所述第二开关电路141导通。
在本公开实施例中,检测电路,包括:采样模组和处理模组。
处理模组连接采样模组的输出端,处理模组还连接第一开关电路和第二开关电路的控制信号输入端。处理模组可以接收采样模组输入的充电参数,并基于该充电参数,向第一开关电路和第二开关电路输出第一控制信号或第二控制信号。
其中,第一控制信号用于控制第一开关电路导通,第二开关电路关断;第二控制信号用于控制第二开关电路导通,第一开关电路关断。
在一些实施例中,处理模组会根据充电参数表征的充电接口的充电电压来产生控制信号。当充电接口的充电电压大于或等于第一预设电压时,处理模组向第一开关电路和第二开关电路输出第一控制信号。当充电接口的充电电压小于第一预设电压时,处理模组向第一开关电路和第二开关电路输出第二控制信号。
可以理解的是,当处理模组获知充电接口的充电电压大于或等于第一预设电压时,能够判断当前充电功率为高功率,因此选择导通支持高功率充电的第一充电支路,而关闭普通充电的第二充电支路。即处理模组输出第一控制信号,导通第一开关电路,断开第二开关电路。与之相反,当充电接口的充电电压小于第一预设电压时,可以输出第二控制信号,导通第二开关电路,断开第一开关电路。
在一些实施例中,处理模组会根据充电参数表征的充电接口的充电电流来产生控制信号。当充电接口的充电电流大于或等于第一预设电流时,处理模组向第一开关电路和第二开关电路输出第一控制信号。
可以理解的是,第一充电支路比第二充电支路更适合大电流充电,因此处理模组获知充电接口的充电电流大于或等于第一预设电流时,可以输出第一控制信号,导通第一开关电路,断开第二开关电路。与之相反,当充电接口的充电电流小于第一预设电流时,可以输出第二控制信号,导通第二开关电路,断开第一开关电路。
在本公开实施例中,检测电路中的采样模块负责采样充电接口的充电参数,处理模组负责根据采样到的充电参数生成控制开关电路通断的控制信号,使得第一充电支路和第二充电支路能够根据充电参数的变化进行通断切换。
可选地,所述采样模组151为模拟数字转换器ADC。
本公开实施例中,采样模组可以为把充电接口所产生的连续变化的电压或电流作为模拟量转变为数字信号的器件。优选的,采样模组可以为模拟数字转换器ADC。
需要说明的是,由于模拟数字转换器ADC直接通过电阻分压的方式检测充电接口的电压,因此ADC的设计与使用不受高电压工作范围的影响,使得第一充电支路实现高功率充电。
可选地,图4是根据一示例性实施例示出的一种第一开关电路的结构示意图。如图4所示,所述第一开关电路131,包括:
第一开关1311,所述第一开关1311连接在所述充电接口120和所述第一充电模组132之间;
开关驱动电路1312,与所述处理模组连接,并与所述第一开关1311的受控端S1连接,用于在接收到所述第一控制信号时,控制所述第一开关1311闭合;在接收到所述第二控制信号后,控制所述第一开关1311断开。
本公开实施例中,第一开关电路,包括:第一开关和开关驱动电路。
第一开关可以为受控开关,连接在充电接口和第一充电模组之间。第一开关闭合时,充电接口至第一充电模组的第一充电支路导通;第一开关断开时时,充电接口至第一充电模组的第一充电支路断路。
其中,受控开关包括且不限于受电压控制的开关、受电流控制的开关。
开关驱动电路的输出端连接第一开关的受控端,可以为第一开关提供控制信号。
可以理解的是,开关驱动电路可以接收处理模组发送的控制信号,当控制信号为第一控制信号时,开关驱动电路可以产生控制第一开关闭合的控制信号,当控制信号为第二控制信号时,开关驱动电路可以产生控制第一开关断开的控制信号。第一开关根据控制信号进行通断状态的改变,从而实现第一充电支路的通断。
可选地,图5是根据一示例性实施例示出的一种第一充电支路的结构示意图。如图5所示,所述第一开关1311为:第一晶体管Q1
所述开关驱动电路1312,包括:
第一电阻R2,连接在所述第一晶体管Q1的第一端D1和所述受控端S1之间;
第二电阻R3,所述第二电阻R3的一端与所述第一晶体管Q1的所述受控端S1连接;
第二晶体管Q2,所述第二晶体管Q2的受控端S2与所述处理模组连接,所述第二晶体管Q2的第一端D3与所述第二电阻R3的另一端连接,所述第二晶体管Q2的第二端D4接地。
本公开实施例中,第一开关可以为第一晶体管,开关驱动电路,包括:第一电阻、第二电阻和第二晶体管。
其中,第一晶体管的第一端连接充电接口,第二端(图5中示出的D2)连接第一充电模组。开关驱动电路中的第一电阻连接在第一晶体管的第一端和第一晶体管的受控端之间。开关驱动电路中的第二电阻连接在第一晶体管的受控端和第二晶体管的第一端之间。第二晶体管的第二端接地,受控端连接处理模组。
这里,第一晶体管、第二晶体管可为:PMOS管或NMOS管。所述第一晶体管和所述第二晶体管可以相同,也可以不同。
需要说明的是,若PMOS管的受控端输入高电平信号,所述PMOS管处于断开状态;若PMOS管的受控端输入低电平信号,所述PMOS管处于导通状态。
若NMOS的受控端输入高电平信号,所述NMOS管处于导通状态;若NMOS管的受控端输入低电平信号,所述NMOS管处于断开状态。
可以理解的是,当开关驱动电路内的第二晶体管处于导通状态,会下拉第一晶体管的受控端的电压,使得第一晶体管的受控端输入低电平信号。
需要说明的是,当第二晶体管处于导通状态时,第一电阻和第二电阻串联在充电接口和接地端之间,由于第一电阻、第二电阻串联分压,使得第一晶体管的受控端接收到的电信号的电压值小于充电接口输出的充电信号的电压值,即第一晶体管的受控端输入低电平信号。
可以理解的是,当开关驱动电路内的第二晶体管处于断开状态,第一晶体管在第一电阻的控制下,受控端电压被拉至与第一端的电压相等,即第一晶体管的受控端输入高电平信号。
需要说明的是,当第二晶体管处于断开状态时,没有电流流经第一电阻,相当于将第一晶体管的受控端、第一端直接与充电接口连接,使得第一晶体管的受控端接收到的电信号的电压值等于充电接口输出的充电信号的电压值,即第一晶体管的受控端输入高电平信号。
可以理解的是,处理模组向第二晶体管输出控制信号,控制第二晶体管导通或断开,并利用第二晶体管的导通或断开,改变第一晶体管的受控端接收到的电信号的电压值,以导通或断开第一晶体管,从而导通或断开充电接口与第一充电模组之间的连接。
本公开实施例中,由电阻和第二晶体管组成的开关驱动电路连接第一晶体管,能够通过控制第一晶体管的导通来实现第一开关的功能,使得该电路结构简单、稳定性强。
可选地,所述第一晶体管Q1为PMOS管,所述第二晶体管Q2为NMOS管。
在本公开实施例中,第二晶体管的受控端接收到处理模组发送的高电平的第一控制信号时,第二晶体管导通,第一电阻和第二电阻串联在充电接口和接地端之间,第一晶体管的受控端接收到低电平信号,第一晶体管导通,从而使得充电接口与第一充电模组之间的连接导通;
第二晶体管的受控端接收到处理模组发送的低电平的第二控制信号时,第二晶体管断开,第一晶体管的受控端接收到高电平信号,第一晶体管断开,从而使得充电接口与第一充电模组之间的连接导通。
上述第一晶体管可以为高耐压功率场效应管,一方面,功率场效应管为电压全控型器件,门极静态电阻极高、驱动功率小、工作频率高且热稳定性好。另一方面,高耐压功率场效应管能够实现耐受40V工作电压的输入,以便于适配于最高40V充电电压的第一充电支路。
上述第二晶体管可以为小信号场效应管,只需微小的信号即可改变通断状态。
可选地,图6是根据一示例性实施例示出的一种第二充电支路的结构示意图一。如图6所示,所述第二开关电路141,包括:
过压保护组件1411,具有输入端IN3、输出端OUT和使能端EN;
所述输入端IN3与所述充电接口120连接,所述输出端OUT与所述第二充电模组142连接,所述使能端EN与所述处理模组连接,用于在接收到所述第二控制信号,且所述充电电压大于第二预设电压时,对所述第二充电模组142进行过压保护。
本公开实施例中,过压保护组件位于充电接口和第二充电模组之间,可以控制第二充电支路的通断。具体的,过压保护组件具有使能端,使能端接收处理模组发送的第一控制信号或第二控制信号。在过压保护组件的使能端输入第二控制信号(即第二充电支路导通的信号)时,过压保护组件处于开启状态,充电接口输出的电信号可以由过压保护组件的输入端输入过压保护组件,并且过压保护组件将该电信号通过输出端传输至第二充电模组,实现第二充电支路的导通。
另外,过压保护组件的输入端可以检测充电接口所输入的充电参数,在第二充电支路导通且充电电压高于第二预设电压时,过压保护组件断开充电接口与第二充电模组之间的连接,以对第二充电模组实现过压保护。
同样的,在过压保护组件的使能端输入第一控制信号时,过压保护组件处于关闭状态,过压保护组件断开充电接口与第二充电模组之间的连接。
这里,过压保护组件可以为能实现上述功能的逻辑电路、集成电路等器件。示例性的,过压保护组件可以为过压保护器(over-voltage protection,OVP)。
本公开实施例中,过压保护组件位于充电接口和第二充电模组之间,可以控制第二充电支路的通断,同时,过压保护组件能够在电压达到第二预设电压时,断路第二充电支路,避免充电接口输入的电压过大损伤第二充电模组等后续电路。
可选的,图7是根据一示例性实施例示出的一种第二充电支路的结构示意图二。如图7所示,所述第二开关电路141,包括:
第三电阻R4,所述第三电阻R4的第一端与所述充电接口120连接;
第四电阻R5,所述第四电阻R5的第一端与所述第三电阻R4的第二端连接,所述第四电阻R5的第二端接地;
所述过压保护组件1411,包括:设置端IN4,所述设置端IN4与所述第三电阻R4的第二端连接,用于基于所述第三电阻R4的所述第二端的电压值,确定对所述第二充电模组142进行过压保护的所述第二预设电压。
本公开实施例中,第二开关电路,包括:第三电阻、第四电阻和过压保护组件。
其中,过压保护组件位于充电接口和第二充电模组之间,使得充电接口输出的电信号经由过压保护组件的输入端(图7中的IN3)和输出端(图7中的IN4)到达第二充电模组。
第三电阻的第一端与充电接口连接,第二端与第四电阻的一端连接,第四电阻的另一端接地。同时,过压保护组件的设置端与第三电阻的第二端连接,基于第三电阻的第二端的电压值,确定对第二充电模组进行过压保护的第二预设电压。
这里,第三电阻的第二端的电压值由第三电阻和第四电阻的阻值比决定。第三电阻的阻值和第四电阻的阻值可以根据第二预设电压的实际需求进行设定,本公开实施例对此不做具体限定。
下面,以具体实例对本公开实施例中的充电电路的结构进行说明。
图8是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的结构示意图二。参见图8,充电电路100可以包括充电接口120,第一充电支路130、第二充电支路140和检测电路150。第一充电支路130和第二充电支路140连接充电接口120。
第一充电支路130可以包括第一开关电路131和第一充电模组132,第一开关电路131由PMOS管Q1做第一开关,第一电阻R2、第二电阻R3、NMOS管Q2做开关驱动电路。具体连接关系为:充电接口120连接PMOS管Q1的第一端D1,PMOS管Q1的第二端D2连接第一充电模组132。第一电阻R2连接在PMOS管Q1的第一端D1和受控端S1之间,第二电阻R3的一端与PMOS管Q1的受控端S1连接,另一端与NMOS管Q2的第一端D3连接。NMOS管Q2的受控端S2与处理模组(图中未示出)连接,NMOS管Q2的第二端D4接地。
第二充电支路140可以包括第二开关电路141和第二充电模组142,第二开关电路141由第三电阻R4、第四电阻R5和过压保护器OVP组成。具体连接关系为:充电接口120连接过压保护器OVP的输入端IN3,过压保护器OVP的输出端OUT连接第二充电模组142。第三电阻R4的第一端与充电接口120连接,第四电阻R5的第一端与第三电阻R4的第二端连接,第四电阻R5的第二端接地。过压保护器OVP的设置端IN4与第三电阻R4的第二端连接,过压保护器OVP的使能端EN与处理模组(图中未示出)连接。
检测电路150包括分压电阻R1和模拟数字转换器ADC组成。具体连接关系为:分压电阻R1的一端连接PMOS管Q1的第二端D2,分压电阻R1的另一端连接第一充电模组132。模拟数字转换器ADC的第一输入端IN1和第二输入端IN2分别连接分压电阻R1的两端。模拟数字转换器ADC的第三输入端IN5(电源接口)连接充电接口120,模拟数字转换器ADC的第一输出端OUT1连接处理模组(图中未示出)。
上述充电电路的工作过程可以为:充电接口120与外部充电器连接,开始进行充电。通过第一充电支路130充电时,处理模组通过第一控制信号控制NMOS管Q2导通,过压保护器OVP处于关闭状态,进而引发PMOS管Q1导通。检测电路启动模拟数字转换器ADC检测第一充电支路130大功率充电的电压和电流数据,并将该数据返回处理模组。处理模组接收到该数据后,能够通过第二控制信号控制第一充电支路130断开,第二充电支路140导通,以实现普通模式充电;或者,处理模组接收到该数据后,能够通过第一控制信号维持当前的第一充电支路130,以实现PD3.0/PD3.1协议所规定的大功率充电。
通过第二充电支路140充电时,处理模组通过第二控制信号控制NMOS管Q2断开,过压保护器OVP处于开启状态,利用过压保护器OVP防止充电接口120输入的电压过高损坏第二充电模组142。同时,PMOS管Q1关断,第一充电支路130断路。
图9是根据一示例性实施例示出的一种充电电路的硬件结构示意图。可以理解的是,图9为图8充电电路的一种硬件结构的示意图,图9中的硬件结构与图8所示的电路结构具有一一对应的关系。图9中的USB.VBUE对应图8中的充电接口120。图9中的场效应管Q401对应图8中的PMOS管Q1。图9中并联的电容C409和电阻R408对应图8中的第一电阻R2。图9中的电阻R402对应图8中的第二电阻R3。图9中的场效应管Q400对应图8中的NMOS管Q2。图9中的电阻R405对应图8中的分压电阻R1。图9中的电路U402对应图8中的模拟数字转换器ADC。图9中的电路Q5402对应图8中的过压保护器OVP。图9中的电阻R5413对应图8中的第三电阻R4。图9中的电阻R5412对应图8中的第四电阻R5。
由上述可知,本公开实施例中的充电电路可以在充电状态下完成充电支路的切换,进而为终端设备提供更加适配的充电通路,实现动态调整充电模式。且支持较大输入电压的对后续电路的充电,进一步提高了快充充电的效率。
图10是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的框图。例如,终端设备80可以是移动电话,移动电脑等。
参照图10,终端设备80可以包括以下一个或多个组件:处理组件83,存储器84,电源组件85,多媒体组件86,音频组件87,输入/输出(I/O)的接口88,传感器组件89,以及通信组件810。
处理组件83通常控制终端设备80的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件83可以包括一个或多个处理器820来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件83可以包括一个或多个模块,便于处理组件83和其他组件之间的交互。例如,处理组件83可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件86和处理组件83之间的交互。
存储器84被配置为存储各种类型的数据以支持在终端设备80的操作。这些数据的示例包括用于在终端设备80上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器84可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
电源组件85为终端设备80的各种组件提供电力。电源组件85可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为终端设备80生成、管理和分配电力相关联的组件。电源组件85可以包括上述图2至图9实施例所对应的任一充电电路。
多媒体组件86包括在所述终端设备80和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件86包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端设备80处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件87被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件87包括一个麦克风(MIC),当终端设备80处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器84或经由通信组件810发送。在一些实施例中,音频组件87还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
I/O接口88为处理组件83和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件89包括一个或多个传感器,用于为终端设备80提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件89可以检测到设备800的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述组件为终端设备80的显示器和小键盘,传感器组件89还可以检测终端设备80或终端设备80一个组件的位置改变,用户与终端设备80接触的存在或不存在,终端设备80方位或加速/减速和终端设备80的温度变化。传感器组件89可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件89还可以包括光传感器,如CMOS或CCD图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件89还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。
通信组件810被配置为便于终端设备80和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端设备80可以接入基于通信标准的无线网络,如Wi-Fi,4G或5G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件810经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件810还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中,终端设备80可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种充电电路,其特征在于,包括:
电池;
充电接口,用于接收电源信号;
第一充电支路,包括:第一开关电路和第一充电模组,所述第一开关电路和所述第一充电模组连接在所述充电接口和所述电池之间,用于在第一充电模式下向所述电池充电;
第二充电支路,包括:第二开关电路和第二充电模组,所述第二开关电路和所述第二充电模组连接在所述充电接口和所述电池之间,用于在第二充电模式下向所述电池充电,其中,所述第一充电模式的充电功率大于所述第二充电模式的充电功率;
检测电路,分别与所述第一开关电路、所述第二开关电路连接,用于检测所述充电接口的充电参数,并基于所述充电参数,控制所述第一充电支路和所述第二充电支路的通断状态,所述第一充电支路的通断状态和所述第二充电支路的通断状态相反。
2.根据权利要求1中所述的充电电路,其特征在于,所述检测电路,包括:
分压电阻,所述分压电阻连接在所述充电接口和所述第一充电模组之间;
采样模组,所述采样模组的两个输入端分别连接所述分压电阻的两端,用于通过采样所述分压电阻的两端的电压来检测所述充电接口的充电参数。
3.根据权利要求2中所述的充电电路,其特征在于,所述检测电路,包括:
处理模组,与所述采样模组、所述第一开关电路和所述第二开关电路连接,用于在所述充电参数表征所述充电接口的充电电压大于或等于第一预设电压时,向所述第一开关电路、所述第二开关电路输出第一控制信号,控制所述第一开关电路导通,所述第二开关电路关断;
在所述充电参数表征所述充电接口的充电电压小于第一预设电压时,向所述第一开关电路、所述第二开关电路输出第二控制信号,控制所述第一开关电路关断,所述第二开关电路导通。
4.根据权利要求2或3中所述的充电电路,其特征在于,所述采样模组为模拟数字转换器ADC。
5.根据权利要求3中所述的充电电路,其特征在于,所述第一开关电路,包括:
第一开关,所述第一开关连接在所述充电接口和所述第一充电模组之间;
开关驱动电路,与所述处理模组连接,并与所述第一开关的受控端连接,用于在接收到所述第一控制信号时,控制所述第一开关闭合;在接收到所述第二控制信号后,控制所述第一开关断开。
6.根据权利要求5中所述的充电电路,其特征在于,所述第一开关为:第一晶体管;
所述开关驱动电路,包括:
第一电阻,连接在所述第一晶体管的第一端和所述受控端之间;
第二电阻,所述第二电阻的一端与所述第一晶体管的所述受控端连接;
第二晶体管,所述第二晶体管的受控端与所述处理模组连接,所述第二晶体管的第一端与所述第二电阻的另一端连接,所述第二晶体管的第二端接地。
7.根据权利要求6中所述的充电电路,其特征在于,所述第一晶体管为PMOS管,所述第二晶体管为NMOS管。
8.根据权利要求3中所述的充电电路,其特征在于,所述第二开关电路,包括:
过压保护组件,具有输入端、输出端和使能端;
所述输入端与所述充电接口连接,所述输出端与所述第二充电模组连接,所述使能端与所述处理模组连接,用于在接收到所述第二控制信号,且所述充电电压大于第二预设电压时,对所述第二充电模组进行过压保护。
9.根据权利要求8中所述的充电电路,其特征在于,所述第二开关电路,包括:
第三电阻,所述第三电阻的第一端与所述充电接口连接;
第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接,所述第四电阻的第二端接地;
所述过压保护组件,包括:设置端,所述设置端与所述第三电阻的第二端连接,用于基于所述第三电阻的所述第二端的电压值,确定对所述第二充电模组进行过压保护的所述第二预设电压。
10.一种终端设备,其特征在于,包括:权利要求1至9中任一项所述的充电电路。
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