CN220382801U - 电源电路及电源连接组件 - Google Patents
电源电路及电源连接组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220382801U CN220382801U CN202321988728.0U CN202321988728U CN220382801U CN 220382801 U CN220382801 U CN 220382801U CN 202321988728 U CN202321988728 U CN 202321988728U CN 220382801 U CN220382801 U CN 220382801U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connector
- module
- power
- pin
- battery protection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 33
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 54
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 25
- 101100489713 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) GND1 gene Proteins 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- 101100489717 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) GND2 gene Proteins 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请实施例公开一种电源电路及电源连接组件,该方法包括:电源电路包括电源模组、第一连接器及电池保护电路,电源模组包括第一极和第二极,第一连接器包括第一引脚,第一连接器与电源模组的第一极和第二极连接,第一连接器用于接入第二连接器,电池保护电路的第一端与电源模组的第一极连接,电池保护电路的第二端与第一引脚连接,在第一连接器接入第二连接器时,第一引脚与第二连接器的第二引脚连接,以使电池保护电路的第二端与电源模组的第二极连接,电源模组给电池保护电路上电,在第一连接器的第一引脚与第二连接器的第二引脚未连接的情况下,电池保护电路断电,第一连接器对外电压为0V,电源电路的可靠性高。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,具体涉及一种电源电路及电源连接组件。
背景技术
相关技术中,为了能使电子设备能够运行,一般将电源电路(包含电源模组,如电池)的连接器与主板的连接器扣合,从而实现电源模组与主板连接,电源模组的电源为主板的器件供电,以满足电子设备的运行需求。
但是经实践发现,在扣合电源电路的连接器与主板的连接器的过程中,若存在卸扣、滑扣等异常操作时,会出现主板的器件受损的现象,产品的可靠性较差。
实用新型内容
本申请实施例公开了一种电源电路及电源连接组件,使得电源电路在扣合前不带电,从而避免电源电路及第二连接器的器件受损,电源电路的可靠性高。
本申请实施例公开一种电源电路,所述电源电路包括:
电源模组,包括第一极和第二极;
第一连接器,与所述电源模组的第一极和第二极连接;所述第一连接器用于接入第二连接器,所述第一连接器包括第一引脚;
电池保护电路,所述电池保护电路的第一端与所述电源模组的第一极连接,所述电池保护电路的第二端与所述第一引脚连接;在所述电池保护电路上电时,用于导通所述电源模组与所述第一连接器之间的通路,在所述电池保护电路断电时,用于断开所述电源模组与所述第一连接器之间的通路;
在所述第一连接器接入所述第二连接器时,所述第一引脚与所述第二连接器的第二引脚连接,以使所述电池保护电路的第二端与所述电源模组的第二极连通,所述电源模组给所述电池保护电路上电。
作为一种可选的实施方式,所述第一连接器还包括第三引脚,所述第三引脚与所述电源模组的第二极连接,在所述第一连接器接入所述第二连接器时,所述第三引脚与所述第二连接器的第四引脚连接,所述第二引脚与所述第四引脚连接。
作为一种可选的实施方式,所述第二极为负极,所述负极与负极参考地连接,所述第三引脚与所述负极参考地连接。
作为一种可选的实施方式,所述电源电路还包括采样模组,所述采样模组一端分别与所述负极及所述负极参考地连接,所述采样模组另一端分别与所述电池保护电路及所述第一连接器连接,所述采样模组用于采集所述电源模组与所述第一连接器之间传输的电流;
所述电池保护电路,还用于在所述电池保护电路上电时,根据所述采样模组采集的电流控制所述电源模组与所述第一连接器之间的通路的断开或导通。
作为一种可选的实施方式,所述电源电路还包括过流保护模组,所述过流保护模组一端与所述负极参考地连接,所述过流保护模组另一端与所述电源模组的负极连接,所述过流保护模组用于在流经所述过流保护模组的电流大于目标电流时,处于断开状态。
作为一种可选的实施方式,所述电池保护电路包括:
开关模组,串接在所述第一极与所述第一连接器之间,所述开关模组用于导通或断开所述第一极与所述第一连接器之间的第一传输通路;或者,所述开关模组串接在所述第二极与所述第一连接器之间,所述开关模组用于导通或断开所述第二极与所述第一连接器之间的第二传输通路;
电池保护芯片,包括电源端、接地端及控制端,所述控制端与所述开关模组连接,在所述电池保护芯片断电时,所述控制端不输出控制信号,所述开关模组处于断开状态;
所述电池保护芯片的接地端作为所述第一端,所述电池保护芯片的电源端作为所述第二端,所述接地端与所述电源模组的负极连接,在所述电池保护电路上电时,所述电源端与所述电源模组的正极连通;或者,
所述电池保护芯片的电源端作为所述第一端,所述电池保护芯片的接地端作为所述第二端,所述电源端与所述电源模组的正极连接,在所述电池保护电路上电时,所述电源端与所述电源模组的负极连通。
作为一种可选的实施方式,所述开关模组包括第一mos管及第二mos管,所述控制端包括第一控制端及第二控制端,所述第一控制端与所述第一mos管的栅极连接,所述第二控制端与所述第二mos管的栅极连接,所述第一mos管的源极与所述电源模组的负极连接,所述第二mos管的源极与所述第一连接器连接,所述第一mos管的漏极与所述第二mos管的漏极连接。
作为一种可选的实施方式,
所述开关模组还包括第一二极管及第二二极管,所述第一二极管的正极与所述第一mos管的栅极连接,所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极连接,所述第二二极管的正极与所述第一mos管的源极连接;
和/或,
所述开关模组还包括第三二极管及第四二极管,所述第三二极管的正极与所述第二mos管的栅极连接,所述第三二极管的负极与所述第四二极管的负极连接,所述第四二极管的正极与所述第二mos管的源极连接。
本申请实施例公开一种电源连接组件,所述电源连接组件包括:
本申请实施例公开的任意一种电源电路;
所述第二连接器,包括所述第二引脚,所述第二引脚用于与所述第一引脚连接,以使所述电池保护电路的第二端与所述电源模组的第二极连通,所述电源模组给所述电池保护电路上电。
作为一种可选的实施方式,所述第一连接器还包括第三引脚,所述第二连接器还包括第四引脚,所述第二引脚与所述第四引脚连接,所述第三引脚与所述电源模组的第二极连接,所述第三引脚用于与所述第四引脚连接。
与相关技术相比,本申请实施例具有以下有益效果:
本申请实施例提供了一种电源电路及电源连接组件,其中,电源电路包括电源模组、第一连接器及电池保护电路,电源模组包括第一极和第二极,第一连接器包括第一引脚,第一连接器与电源模组的第一极和第二极连接,第一连接器用于接入第二连接器,电池保护电路的第一端与电源模组的第一极连接,电池保护电路的第二端与第一引脚连接,在第一连接器接入第二连接器时,第一引脚与第二连接器的第二引脚连接,以使电池保护电路的第二端与电源模组的第二极连接,电源模组给电池保护电路上电,使得电池保护电路可导通电源模组与第一连接器之间的通路,电源电路对外供电,即可为与第二连接器连接的器件供电,在第一连接器的第一引脚与第二连接器的第二引脚未连接的情况下,电池保护电路的第二端与电源模组的第二极不导通,电池保护电路断电,电源模组与第一连接器之间的通路断开,即电源模组在扣合前不带电,因此在第一连接器与第二连接器扣合的过程中,即使存在卸扣、滑扣等异常操作,也不会出现漏电及负压等异常,避免电源电路及第二连接器的器件受损,电源电路的可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是本申请实施例公开的一种电源模组、第一连接器、第二连接器及PMIC芯片的连接关系的示意图;
图2是本申请实施例公开的一种电源电路的结构示意图;
图3是本申请实施例公开的另一种电源电路的结构示意图;
图4是本申请实施例公开的又一种电源电路的结构示意图;
图5是本申请实施例公开的一种电池保护电路的结构示意图;
图6是本申请实施例公开的另一种电池保护电路的结构示意图;
图7是本申请实施例公开的再一种电源电路的结构示意图;
图8是本申请实施例公开的一种第二连接器及PMIC芯片的连接关系的示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
如图1所示,第一连接器110与电源模组120连接,第二连接器130与主板的器件连接,主板上的器件可包括PMIC(Power Management Integrated Circuit,电源管理集成电路)芯片140,PMIC芯片140可用于管理和控制电源模组120,具体的,可监控电源模组120电量、温度、电流等参数,以及控制充电、放电、电压转换等操作,从而实现对电源模组120的精细化管理。第一连接器110可包括第一电源引脚VBAT1、第一接地引脚GND1、第一温度检测引脚BAT_NTC1及第一电源类型检测引脚BAT_ID1,第二连接器130可包括第二电源引脚VBAT2、第二接地引脚GND2、第二温度检测引脚BAT_NTC2及第二电源类型检测引脚BAT_ID2,其中,在第一连接器110与第二连接器130正常扣合的情况下,第一电源引脚VBAT1、第一接地引脚GND1、第一温度检测引脚BAT_NTC1及第一电源类型检测BAT_ID1引脚分别与第二电源引脚VBAT2、第二接地引脚GND2、第二温度检测引脚BAT_NTC2及第二电源类型检测BAT_ID2引脚一一对应连通。PMIC芯片140的各个端口分别与第二连接器130对应的引脚连接,以管理和控制电源模组120。发明人研究发现,由于第一连接器110与电源模组120是导通的,因此,第一连接器110的第一电源引脚VBAT1及第一接地引脚GND1具有电压差,第一连接器110的第一电源引脚VBAT1的电压范围一般为3.8V至4.0V,在扣合第一连接器110及第二连接器130的过程中,若存在卸扣、滑扣等异常操作,则会出现第一连接器110的第一电源引脚VBAT1单独和第二连接器130的第二温度检测引脚BAT_NTC2、第二电源类型检测引脚BAT_ID2以及第二连接器130周边的器件接触的现象,造成第二连接器130的第二温度检测引脚BAT_NTC2单独上电或者第二连接器130的第二温度检测引脚BAT_NTC2、第二电源类型检测引脚BAT_ID2出现负电压的情况,导致与第二连接器130连接的PMIC芯片140或周边的器件损坏。即使为PMIC芯片140中与第二温度检测引脚BAT_NTC2连接的温度检测端口、与第二电源类型检测引脚BAT_ID2连接的电源类型检测端口设置钳位二极管等保护电路,但当第二连接器130的第二温度检测引脚BAT_NTC2单独上电且第二连接器130的第二电源引脚VBAT2不上电,也即PMIC芯片140的温度检测端口上电且电源端口不上电时,输入到温度检测端口的电流会通过钳位二极管漏到PMIC芯片的电源端口和数字电源端口,导致PMIC芯片140内部逻辑异常,出现烧PMIC芯片140的问题。
相关技术中,通过将连接器的温度检测引脚、电源类型检测引脚靠近接地引脚,且远离电源引脚设置,能降低扣合过程中第二连接器130的第二温度检测引脚BAT_NTC2以及第二电源类型检测引脚BAT_ID2与第一连接器110的第一电源引脚VBAT1连接的可能性,但无法从根本上解决由于第一连接器110带电所造成第二连接器130连接的器件受损的问题。通过优化第一连接器110及第二连接器130的线序,只是能降低第二连接器130的第二温度检测引脚BAT_NTC2以及第二电源类型检测引脚BAT_ID2与第一连接器110的第一电源引脚VBAT1短路的几率,不能从根本上解决扣合过程中的异常操作带来的器件受损的问题。
本申请实施例公开了一种电源电路及电源连接组件,使得电源电路在扣合前不带电,从而避免电源电路及第二连接器的器件受损,电源电路的可靠性高。以下分别进行详细说明。
请参考图2,其示出了本申请实施例提供的一种电源电路的结构示意图,如图2所示,电源电路可包括电源模组120、第一连接器110和电池保护电路210,电源模组120包括第一极V1和第二极V2,第一连接器110包括第一引脚P1,电池保护电路210包括第一端V3及第二端V4,其中,第一连接器110分别与电源模组120的第一极V1和电源模组120的第二极V2连接,电池保护电路210的第一端V3与电源模组120的第一极V1连接,电池保护电路210的第二端V4与第一连接器110的第一引脚P1连接,第一连接器110可用于接入第二连接器130,在第一连接器110接第二连接器130时,第一连接器110的第一引脚P1与第二连接器130的第二引脚连接,以使电池保护电路210的第二端V4与电源模组120的第二极V2连通,电源模组120给电池保护电路210上电。
应说明的,在电池保护电路210上电时,电池保护电路210可用于导通电源模组120与第一连接器110之间的通路,即电源模组120的第一极V1与第一连接器110之间的通路,或者电源模组120的第二极V2与第二连接器之间的通路。在电池保护电路210断电时,电池保护电路210可用于断开电源模组120与第一连接器110之间的通路。在第一连接器110未接入第二连接器130的情况下,电池保护电路210的第二端V4未与电源模组120的第二极V2连通,电源模组120与电池保护电路210之间不连通,电池保护电路210断电,此时,电池保护电路210断开电源模组120与第一连接器110之间的通路,第一连接器110对外不带电(对外输出电压为0V)。在第一连接器110接入第二连接器130(第一连接器110与第二连接器130正常扣合,非卸扣、滑扣等异常连接)的情况下,电池保护电路210的第一引脚P1与第二连接器130的第二引脚连接,使得电池保护电路210的第二端V4通过第一引脚P1及第二引脚与电源模组120的第二极V2连接,在该情况下,电池保护电路210的第一端V3与电源模组120的第一极V1连接,电池保护电路210的第二端V4与电源模组120的第二极V2连接,电源模组120与电池保护电路210之间的形成回路,电源模组120给电池保护电路210上电。
示例性的,电源模组120的第一极V1为正极,电源模组120的第二极V2为负极,或者,电源模组120的第一极V1为负极,电源模组120的第二极V2为正极。示例性的,第一连接器110还包括至少一个与电源模组120的正极连接的第一电源引脚VBAT1,以及至少一个与电源模组120的负极连接的第一接地引脚GND1。电池保护电路210在断电时,第一电源引脚VBAT1与正极之间的通路断开,或者,电池保护电路210在断电时,第一接地引脚GND1与负极之间的通路断开,第一连接器110对外不带电。电源模组120可包括单个电池,或者由多个电池串联形成的电池组。第一连接器110及第二连接器130可为BTB(Board to board,板对板)连接器或为FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)连接器。
在本申请实施例中,在第一连接器110未接入第二连接器130时,电池保护电路210断电,此时第一连接器110对外输出电压为0V,因此在第一连接器110与第二连接器130扣合的过程中,即使存在卸扣、滑扣等异常操作,也不会出现漏电及负压等异常,避免第二连接器130连接的器件及电源电路受损,电源电路的可靠性高。在第一连接器110与第二连接器130正常扣合时,第一引脚P1与第二引脚连接,电池保护电路210的第二端V4通过第一引脚P1及第二引脚与电源模组120的第二极V2连接,电池保护电路210上电,第一连接器110与电源模组120导通,电源模组120可通过第一连接器110及第二连接器130,为第二连接器130连接的器件供电,保证电源电路的正常工作。
请参考图3,其示出了本申请实施例提供的另一种电源电路的结构示意图,如图3所示,第一连接器110还可包括第三引脚P3,第二连接器130还可包括第四引脚P4,其中,第四引脚P4与第二引脚P2连接,该第三引脚P3与电源模组120的第二极V2连接,在第一连接器110接入第二连接器130时,第三引脚P3与电源模组120的第二极V2连接,在第一连接器110接入第二连接器130时,第三引脚P3与第二连接器130的第四引脚P4连接。
在一个实施例中,如图3所示,第三引脚P3及第四引脚P4通过第一电阻R1连接。可选地,第一电阻R1的阻值范围包括0欧姆至5欧姆。可选地,第一电阻R1为零欧姆电阻。
应说明的,根据上述描述可知,电池保护电路210的第二端V4与第一连接器110的第一引脚P1连接,电源模组120的第二极V2与第一连接器110的第三引脚P3连接器,在第一连接器110与第二连接器130正常扣合时,第一连接器110的第三引脚P3与第二连接器130的第四引脚P4连接,第一连接器110的第一引脚P1与第二连接器130的第二引脚P2连接。在第一连接器110与第二连接器130正常扣合时,电池保护电路210的第二端V4通过第一引脚P1、第二引脚P2、第四引脚P4以及第三引脚P3与电源模组120的第二极V2连接,此时电源模组120与第一连接器110之间的通路导通,电源电路通过第一连接器110对外输出电压。由于电池保护电路210的第二端V4未直接与电源模组120的第二极V2连接,第一连接器110的第一引脚P1与第三引脚P3并不连通,因此在第一连接器110未与第二连接器130正常扣合时,电池保护电路210的第二端V4与电源模组120的第二极V2断开,电池保护电路210断电,第一连接器110与电源模组120之间的通路断开,电源电路对外不输出电压,实现在第一连接器110与第二连接器130未扣合到位前,第一连接器110对外不带电,即第一电源引脚VBAT1与第一接地引脚GND1之间没有电压,不会出现扣合过程中的异常操作带来的器件受损的问题。
请参考图4,其示出了本申请实施例提供的又一种电源电路的结构示意图,如图4所示,电源模组120的负极与负极参考地GND3连接,第三引脚P3与负极参考地GND3连接。可理解的,在本实施例中,负极作为第二极,第三引脚P3与负极连接。
在本实施例中,在第一连接器110与第二连接器130未正常扣合时,电池保护电路210的第二端V4与电源模组120的负极没有接通,电池保护电路210断电,电源模组120的正极与负极无法形成回路,因此,电源模组120对外输出电压为0V。在第一连接器110与第二连接器130正常扣合后,负极参考地GND3与电池保护电路210的第二端V4是连通的,此时电源模组120给电池保护电路210供电,电源模组120的正极与负极之间形成回路,电源模组120对外输出电压。
请继续参考图4,电源电路可包括采样模组410和/或过流保护模组420。示例性的,采样模组410一端分别与负极及负极参考地GND3连接,采样模组410另一端分别与电池保护电路210及第一连接器110连接,采样模组410用于采集电源模组120与第一连接器110之间传输的电流。电池保护电路210还用于在电池保护电路210上电时,根据采样模组410采集的电流控制电源模组120与第一连接器110之间的通路的断开或导通。
应说明的,在第一连接器110与第二连接器130正常扣合时,电池保护电路210上电,电源模组120与第一连接器110之间的通路导通,电源模组120可通过第一连接器110对外提供电能(电源模组120放电),或者接收电能(电源模组120充电)。可理解的,电池保护电路210可包括电流检测端CS,电池保护电路210可用于实现充电过流检测、放电过流检测、短路检测等。电流检测端CS与采样模组410的另一端连接,电池保护电路210可根据采样模组410采集的电流,控制电源模组120与第一连接器110之间的通路的断开或导通。示例性的,在采样模组410采集的电流大于预设电流的情况下,电池保护电路210可用于控制电源模组120与第一连接器110之间的通路的断开,从而避免电流过大导致电源模组120等器件受损。可理解的,预设电流用于衡量电源模组120与第一连接器110之间传输的电流是否过大,即,在电源模组120与第一连接器110之间的传输的电流大于预设电流,可认为当前传输的电流过大,电池保护电路210控制电源模组120与第一连接器110之间的通路的断开,以保护电源模组120,在电源模组120与第一连接器110之间的传输的电流小于或等于预设电流的情况下,可认为当前传输的电流可为电源模组120安全充电或放电,电池保护电路210可维持电源模组120与第一连接器110之间的通路导通。可理解的,预设电流可根据实际情况,如根据电源模组120的电压大小等,进行设置。
可选地,采样模组410可包括第二电阻,第二电阻一端分别与负极及负极参考地GND3连接,第二电阻另一端分别与电池保护电路及第一连接器连接,第二电阻的阻值范围包括0.01欧姆至1欧姆。可选地,第二电阻的阻值可为0.01欧姆、0.1欧姆或1欧姆。在本实施例中,采用阻值较小的第二电阻作为采样模组410,可以减小采样模组410的发热程度,提高采集的电流的准确性。第二电阻的精度范围为0.1%至0.01%。可选地,第二电阻的精度为0.1%或0.01%。
在本实施例中,通过设置采样模组410采集电源模组120与第一连接器110之间传输的电流,并使得电池保护电路210与采样模组410连接,以使电池保护电路210可获取电源模组120与第一连接器110之间传输的电流,电池保护电路210根据采样模组410采集的电流控制电源模组120与第一连接器110之间的通路的断开或导通,保护电源模组120,提高了电源电路的安全性及可靠性。
示例性的,过流保护模组420一端与负极参考地GND3连接,过流保护模组420另一端与电源模组120的负极连接,过流保护模组420用于在流经过流保护模组420的电流大于目标电流时,处于断开状态。示例性的,过流保护模组420的阻值随着流经过流保护模组420的电流变大,通过将过流保护模组420串接于负极参考地GND3及电源模组120的负极之间,在流经过流保护模组420的电流大于目标电流的情况下,过流保护模组420的阻值很大,可认为负极参考地GND3及电源模组120的负极之间断路,在该情况下,电源模组120与其他器件之间的通路断开,保护电源模组120。可选地,过流保护模组420可包括PTC(PositiveTemperature Coefficient,正温度系数)电阻。
在本实施例中,通过将过流保护模组420串接于负极参考地GND3及电源模组120之间,可在电源模组120与第一连接器110之间传输的电流大于目标电流的情况下,断开负极参考地GND3及电源模组120的负极之间的通路,保护电源模组120。
请继续参考图4,电源电路可包括采样模组410和过流保护模组420,采样模组410一端分别与负极参考地GND3及过流保护模组420的一端连接,采样模组410另一端分别与电池保护电路210及第一连接器110连接,过流保护模组420另一端与电源模组120的负极连接。在本实施例中,通过在电源电路中设置采样模组410和过流保护模组420,即使在过流保护模组420及电池保护电路210任一出现故障的情况下,仍可在电流异常的情况下,断开电源模组120与第一连接器110之间的通路,大大提高了电源电路的可靠性及安全性。
请参考图5,其示出了本申请实施例提供的一种电池保护电路210的结构示意图,电池保护电路210可包括开关模组510及电池保护芯片520,电池保护芯片520包括电源端VDD、接地端VSS及控制端,控制端与开关模组510连接。
如图6所示,开关模组510可串接在电源模组120的第一极与第一连接器110之间,开关模组510用于导通或断开电源模组120的第一极与第一连接器110之间的第一传输通路,或者,如图5所示,开关模组510串接在电源模组120的第二极与第一连接器110之间,开关模组510用于导通或断开电源模组120的第二极与第一连接器110之间的第二传输通路。应说明的,在电池保护芯片520断电时,控制端不输出控制信号,开关模组510处于断开状态,即,在开关模组510串接在电源模组120的第一极与第一连接器110之间的情况下,电源模组120的第一极与第一连接器110之间的第一传输通路断开,在开关模组510串接在电源模组120的第二极与第一连接器110之间的情况下,电源模组120的第二极与第一连接器110之间的第二传输通路断开。
如图5所示,电池保护芯片520的电源端VDD可作为电池保护电路210的第一端,电池保护芯片520的接地端VSS作为电池保护电路210的第二端,电源端VDD与电源模组120的正极连接,电池保护电路210上电时,即第一连接器110接入第二连接器130时,接地端VSS与电源模组120的负极连通,电源模组120与第一连接器110之间的通路导通。或者,如图6所示,电池保护芯片520的接地端VSS作为电池保护电路210的第一端,电池保护芯片520的电源端VDD作为电池保护电路210的第二端,接地端VSS与电源模组120的负极连接,在电池保护电路210上电时,即第一连接器110接入第二连接器130时,电源端VDD与电源模组120的正极连通,电源模组120与第一连接器110之间的通路导通。
应说明的,第一传输通路为电源模组120的第一极V1与第一连接器110之间的通路,示例性的,如图5所示,第一传输通路为电源模组120的正极与第一连接器110的第一电源引脚VBAT1之间的通路,第二传输通路为电源模组120的第二极V2与第二连接器130的第一接地引脚GND1之间的通路。开关模组510具有断开状态及导通状态,针对开关模组510串接于第一传输通路的情况,若开关模组510处于断开状态时,则第一传输通路断开,若开关模组510处于导通状态,则第一传输通路导通。针对开关模组510串接于第二传输通路的情况,若开关模组510处于断开状态,则第二传输通路断开,若开关模组510处于导通状态,则第二传输通路导通。在第一连接器110未接入第二连接器130时,电池保护芯片520未上电,电池保护芯片520不工作,电池保护芯片520的控制端不输出控制信号,即,电池保护芯片520无法控制开关模组510处于导通状态,开关模组510处于断开状态,因此,第一连接器110对外输出电压为0V,即第一电源引脚VBAT1与第一接地引脚GND1的电压差为0V。在第一连接器110接入第二连接器130时,电池保护芯片520的电源端VDD与电源模组120的正极连通,电池保护芯片520的接地端VSS与电源模组120的负极连通,也即电池保护芯片520与电源模组120连通,电源模组120为电池保护芯片520供电,使电池保护芯片520可正常工作,从而控制开关模组510的导通,第一连接器110与电源模组120之间形成回路,电源模组120对外输出电压。
在本实施例中,通过将开关模组510串接在第一传输通路或第二传输通路上,电池保护芯片520与开关模组510连接,从而实现在第一连接器110与第二连接器130未扣合到位(未正常扣合)前,第一连接器110对外输出电压为0V,不会在扣合过程中的出现异常操作,由于第一连接器110带电,导致第二连接器130连接的器件受损的现象出现,提高了电源电路的可靠性及安全性。
在一个实施例中,如图5所示,开关模组510可包括第一mos管Q1及第二mos管Q2,电池保护芯片520的控制端可包括第一控制端DO及第二控制端CO,其中,第一控制端DO与第一mos管Q1的栅极连接,第二控制端CO与第二mos管Q2的栅极连接,第一mos管Q1的源极与电源模组120的负极连接,第二mos管Q2的源极与第一连接器110连接,第一mos管Q1的漏极与第二mos管Q2的漏极连接。
应说明的,电池保护芯片520可通过第一控制端DO控制第一mos(Metal-Oxide-Semiconductor,金属-氧化物-半导体)管的导通与断开,电池保护芯片520还可通过第二控制端CO控制第二mos管Q2的导通与断开。示例性的,第一mos管Q1及第二mos管Q2均为n沟道mos管,在确定电源模组120处于正常充放电模式的情况下,电池保护芯片520可用于控制第一控制端DO输出高电平信号(如输出与电源端VDD接收到的电压一致的电平信号),及控制第二控制端CO输出高电平信号,此时,第一mos管Q1及第二mos管Q2均处于导通状态,即可实现对电源模组120充电,也可实现电源模组120对负载放电。可选地,请继续参考图5,电池保护芯片520还可包括电流检测端CS,该电池保护芯片520的电流检测端CS可作为电池保护电路210的电流检测端CS。电池保护芯片520可通过电流检测端CS确定采样模组410采集到的电流大小。在电源模组120处于放电模式的情况下,电池保护芯片520用于在确定采样模组410采集到的电流大于预设电流的情况下,控制第一控制端DO输出低电平信号(如输出与接地端VSS接收到的电压一致的电平信号),以使第一mos管Q1处于断开状态,断开电源模组120与第一连接器110之间的放电通路。在电源模组120处于充电模式的情况下,电池保护芯片520还用于在采样模组410采集到的电流大于预设电流的情况下,控制第二控制端CO输出低电平信号,以使第二mos管Q2处于断开状态,断开电源模组120与第一连接器110之间的充电通路。
可选地,第一mos管Q1的源极与采样模组410另一端连接,第一mos管Q1通过采样模组410及过流保护模组420与电源模组120的负极连接,第二mos管Q2的源极与第一连接器110的第一接地引脚GND1连接。
在一个实施例中,电源电路还可包括第三电阻R3,电池保护芯片520还可包括电压检测端VM,电压检测端VM通过第三电阻R3与第二mos管Q2的源极连接。电池保护芯片520可通过电压检测端检测电源模组120与第一连接器110之间的电压是否过大。可理解的,在电源模组120处于放电模式的情况下,电池保护芯片520用于在确定电压检测端WM的电压大于预设电压的情况下,控制第一控制端DO输出低电平信号,以使第一mos管Q1处于断开状态,断开电源模组120与第一连接器110之间的放电通路。在电源模组120处于充电模式的情况下,电池保护芯片520还用于在确定电压检测端WM的电压大于预设电压的情况下,控制第二控制端CO输出低电平信号,以使第二mos管Q2处于断开状态,断开电源模组120与第一连接器110之间的充电通路。
可选地,第三电阻的阻值范围包括440欧姆至500欧姆。可选地,第三电阻的阻值为440欧姆、470欧姆或500欧姆。可选地,第三电阻的精度可为1%或5%。
在一个实施例中,开关模组510还包括第一二极管D1及第二二极管D2,和/或,开关模组510还包括第三二极管D3及第四二极管D4。其中,第一二极管D1的正极与第一mos管Q1的栅极连接,第一二极管D1的负极与第二二极管D2的负极连接,第二二极管D2的正极与第一mos管Q1的源极连接。第三二极管D3的正极与第二mos管Q2的栅极连接,第三二极管D3的负极与第四二极管D4的负极连接,第四二极管D4的正极与第二mos管Q2的源极连接。
应说明的,由于mos管的电阻比较大,mos管的栅极电容容易积累电荷并且不容易放电,因此如果有静电感应的话很容易引起栅极产生高电压,击穿mos管,在本实施例中,设置第一二极管D1及第二二极管D2,并使第二二极管D2与第一二极管D1反接(即第二二极管D2的负极与第一二极管D1的负极连接),从而第一mos管Q1的栅极产生的高电压可以通过击穿反向二极管放出,保护第一mos管Q1,同理,设置第三二极管D3及第四二极管D4,并使第三二极管D3与第四二极管D4反接,从而第二mos管Q2的栅极产生的高电压可以通过击穿反向二极管放出,保护第二mos管Q2,提高了电源电路的可靠性。
可以理解,上述电池保护电路210还可以采用其他形式,而不限于上述实施例已经提到的形式,只要其能够达到完成在电池保护电路210上电时,导通电源模组120与第一连接器110之间的通路,在电池保护电路210断电时,断开电源模组120与第一连接器110之间的通路的功能即可。
请参考图7,其示出了本申请实施例提供的再一种电源电路的结构示意图。如图7所示,电源电路还可包括第四电阻R4、第一滤波模组、第二滤波模组、第五电阻及温度采集模组等中的至少一个。
其中,第四电阻R4一端与电源模组120的正极连接,第四电阻R4另一端与电池保护芯片520的电源端VDD连接,第四电阻R4可起到限流的作用,避免输入到电池保护芯片520的电源端VDD的电流过大,造成电池保护芯片520损坏。可选地,第四电阻R4的阻值可为300欧姆,第四电阻R4的精度可为5%。
其中,第一滤波模组串接于电池保护芯片520的电源端VDD及接地端VSS之间,第一滤波模组可包括第一电容C1。可选地,第一电容C1的电容为100nF,精度为5%,额定电压为16V。可选地,如图7所示,电池保护芯片520的接地端VSS可与芯片接地端GND4连接,即,第一电容C1一端分别与第四电阻R4另一端及电池保护芯片520的电源端VDD连接,第一电容C1另一端分别与芯片接地端GND4及电池保护芯片520的接地端VSS连接。其中,第二滤波模组串接于第一连接器的第一电源引脚VBAT1以及第一接地引脚GND1之间,第二滤波模组可包括第二电容C2及第三电容C3,第二电容C2一端与电源模组120的正极及第一电源引脚VBAT1连接,第二电容C2另一端与第三电容C3一端连接,第三电容C3另一端与第二mos管Q2的源极及第一接地引脚GND1连接。可选地,第二电容C2的电容为100nF,精度为5%,额定电压为16V。可选地,第三电容C3的电容为100nF,精度为5%,额定电压为16V。
其中,第五电阻R5一端与第二mos管Q2的源极及第一接地引脚GND1连接,第五电阻R5另一端与第一连接器110的第一电源类型检测引脚BAT_ID1连接。第五电阻R5为电源电路的ID(Identity document)电阻。包括不同类型的电源模组120的电源电路,所采用的第五电阻R5的阻值不同。示例性的,电源模组120为锂离子电池及电源模组120为镍氢电池的电源电路中,第五电阻R5的阻值不同,从而可判断电源类型。
其中,温度采集模组710一端与第二mos管Q2的源极及第一接地引脚GND1连接,温度采集模组710另一端与第一连接器110的第一温度检测引脚BAT_NTC1连接。可选地,温度采集模组710的阻值随温度采集模组710所处的环境温度的变化而变化。可选地,温度采集模组可包括NTC(NegativeTemperature Coefficient,正温度系数)电阻。
可选地,可将第一连接器110的多个引脚均作为第一电源引脚VBAT1,将第一连接器110的多个引脚均作为第一接地引脚GND1,从而可减小电源模组120与第一连接器110之间的接触电阻,减小电能消耗及发热,提高电源模组120的可靠性及安全性。
本申请实施例还提供了一种电源连接组件,该电源连接组件可包括电源电路及第二连接器130。第二连接器130可包括第二引脚P2,第二引脚P2用于与第一引脚P1连接,以使电池保护电路210的第二端与电源模组120的第二极连通,电源模组120给电池保护电路210上电。对于电源电路的描述请参考上文实施例,在此不再赘述。可选地,第二连接器130的接地引脚与主板接地端连接。
在一个实施例中,请参考图8,电源连接组件还可包括PMIC芯片,PMIC芯片包括电源类型检测端口BATT_ID、温度检测端口BATT_NTC、电源端口VBATT、电量检测端口VBATT_SNS_M、第一电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_P及第二电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_M。PMIC芯片的电源端口VBATT与第二连接器130的第二电源引脚VBAT2连接,PMIC芯片的第一电流检测端口与第二连接器130的第二电源引脚VBAT2连接,PMIC芯片的第一电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_P与第二连接器130的第二电源引脚VBAT2连接,PMIC芯片的第二电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_M与第二连接器130的第二接地引脚GND2连接,PMIC芯片的电量检测端口VBATT_SNS_M与第二连接器130的第二接地引脚GND2连接。PMIC芯片通过确定第一电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_P及第二电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_M之间传输电流大小可确定电源模组120的正极与负极之间传输的电流大小,实现根据电流及电源模组120的电量大小,管理和控制电源模组120。
在一个实施例中,电源连接组件还可包括第一继电器K1、第二继电器K2及第三继电器K3,第一继电器K1用于控制第一电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_P与第二连接器130的第二电源引脚VBAT2之间的通路的导通与断开,第二继电器K2用于控制第二电流检测端口VBATT_CONN_VSENSE_M与第二连接器130的第二接地引脚GND2之间的通路的导通与断开,第三继电器K3用于控制电量检测端口VBATT_SNS_M与第二连接器130的第二接地引脚GND2之间的通路的导通与断开。
在一个实施例中,电源连接组件还可包括第三滤波模组,第三滤波模组可包括TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态二极管)管Q3、第四电容C4、第五电容C5及第六电容C6,TVS Q3的负极、第四电容C4一端、第五电容C5一端及第六电容C6一端分别与PMIC芯片的电源端口VBATT及第二连接器130的二电源引脚VBAT2连接,TVS Q3的正极、第四电容C4另一端、第五电容另C5一端及第六电容C6另一端均与主板接地端GND5连接。在TVS管Q3的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护PMIC芯片,免受各种浪涌脉冲的损坏。通过将多个电容与TVS管并联,提高了第三滤波模组的稳压滤波效果。可选地,第四电容的电容可为33pF,额定电压为25V,第五电容的电容可为10μF,额定电压为10V,第六电容的电容可为10μF,额定电压为10V。
在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电源电路,其特征在于,所述电源电路包括:
电源模组,包括第一极和第二极;
第一连接器,与所述电源模组的第一极和第二极连接;所述第一连接器用于接入第二连接器,所述第一连接器包括第一引脚;
电池保护电路,所述电池保护电路的第一端与所述电源模组的第一极连接,所述电池保护电路的第二端与所述第一引脚连接;在所述电池保护电路上电时,用于导通所述电源模组与所述第一连接器之间的通路,在所述电池保护电路断电时,用于断开所述电源模组与所述第一连接器之间的通路;
在所述第一连接器接入所述第二连接器时,所述第一引脚与所述第二连接器的第二引脚连接,以使所述电池保护电路的第二端与所述电源模组的第二极连通,所述电源模组给所述电池保护电路上电。
2.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述第一连接器还包括第三引脚,所述第三引脚与所述电源模组的第二极连接,在所述第一连接器接入所述第二连接器时,所述第三引脚与所述第二连接器的第四引脚连接,所述第二引脚与所述第四引脚连接。
3.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述第二极为负极,所述负极与负极参考地连接,所述第三引脚与所述负极参考地连接。
4.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,所述电源电路还包括采样模组,所述采样模组一端分别与所述负极及所述负极参考地连接,所述采样模组另一端分别与所述电池保护电路及所述第一连接器连接,所述采样模组用于采集所述电源模组与所述第一连接器之间传输的电流;
所述电池保护电路,还用于在所述电池保护电路上电时,根据所述采样模组采集的电流控制所述电源模组与所述第一连接器之间的通路的断开或导通。
5.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,所述电源电路还包括过流保护模组,所述过流保护模组一端与所述负极参考地连接,所述过流保护模组另一端与所述电源模组的负极连接,所述过流保护模组用于在流经所述过流保护模组的电流大于目标电流时,处于断开状态。
6.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述电池保护电路包括:
开关模组,串接在所述第一极与所述第一连接器之间,所述开关模组用于导通或断开所述第一极与所述第一连接器之间的第一传输通路;或者,所述开关模组串接在所述第二极与所述第一连接器之间,所述开关模组用于导通或断开所述第二极与所述第一连接器之间的第二传输通路;
电池保护芯片,包括电源端、接地端及控制端,所述控制端与所述开关模组连接,在所述电池保护芯片断电时,所述控制端不输出控制信号,所述开关模组处于断开状态;
所述电池保护芯片的接地端作为所述第一端,所述电池保护芯片的电源端作为所述第二端,所述接地端与所述电源模组的负极连接,在所述电池保护电路上电时,所述电源端与所述电源模组的正极连通;或者,
所述电池保护芯片的电源端作为所述第一端,所述电池保护芯片的接地端作为所述第二端,所述电源端与所述电源模组的正极连接,在所述电池保护电路上电时,所述电源端与所述电源模组的负极连通。
7.根据权利要求6所述的电源电路,其特征在于,所述开关模组包括第一mos管及第二mos管,所述控制端包括第一控制端及第二控制端,所述第一控制端与所述第一mos管的栅极连接,所述第二控制端与所述第二mos管的栅极连接,所述第一mos管的源极与所述电源模组的负极连接,所述第二mos管的源极与所述第一连接器连接,所述第一mos管的漏极与所述第二mos管的漏极连接。
8.根据权利要求7所述的电源电路,其特征在于,
所述开关模组还包括第一二极管及第二二极管,所述第一二极管的正极与所述第一mos管的栅极连接,所述第一二极管的负极与所述第二二极管的负极连接,所述第二二极管的正极与所述第一mos管的源极连接;
和/或,
所述开关模组还包括第三二极管及第四二极管,所述第三二极管的正极与所述第二mos管的栅极连接,所述第三二极管的负极与所述第四二极管的负极连接,所述第四二极管的正极与所述第二mos管的源极连接。
9.一种电源连接组件,其特征在于,所述电源连接组件包括:
如权利要求1-8任一所述的电源电路;
所述第二连接器,包括所述第二引脚,所述第二引脚用于与所述第一引脚连接,以使所述电池保护电路的第二端与所述电源模组的第二极连通,所述电源模组给所述电池保护电路上电。
10.根据权利要求9所述的电源连接组件,其特征在于,所述第一连接器还包括第三引脚,所述第二连接器还包括第四引脚,所述第二引脚与所述第四引脚连接,所述第三引脚与所述电源模组的第二极连接,所述第三引脚用于与所述第四引脚连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202321988728.0U CN220382801U (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 电源电路及电源连接组件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202321988728.0U CN220382801U (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 电源电路及电源连接组件 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220382801U true CN220382801U (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=89572107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202321988728.0U Active CN220382801U (zh) | 2023-07-26 | 2023-07-26 | 电源电路及电源连接组件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220382801U (zh) |
-
2023
- 2023-07-26 CN CN202321988728.0U patent/CN220382801U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104600676B (zh) | 电池保护电路、电能提供装置与电子装置 | |
CN110365074B (zh) | 一种电池、终端以及充电系统 | |
CN101174770B (zh) | 充电保护装置 | |
US20090009138A1 (en) | Over-voltage protected battery charger with bypass | |
EP3902078B1 (en) | Battery protection circuit, battery protection plate, battery and terminal device | |
CN209462021U (zh) | 一种防反接防过压保护装置、耳机及usb充电装置 | |
CN109245245B (zh) | 一种电池的防反向充电电路及电池管理系统 | |
CN110829585A (zh) | 双路供电装置及供电系统 | |
CN202014087U (zh) | 便携式系统锂电池充电保护电路 | |
CN114256939B (zh) | 过放保护电路、电池保护板和电子设备 | |
CN114006433A (zh) | 电池装置 | |
CN210957904U (zh) | 双路供电装置及供电系统 | |
CN117293972A (zh) | 一种用于防止电池设备过放的保护电路 | |
CN220382801U (zh) | 电源电路及电源连接组件 | |
CN114243870B (zh) | 过放保护电路、电池保护板和电子设备 | |
CN2938522Y (zh) | 动力锂离子电池的过电流保护电路 | |
CN105048606A (zh) | 电池放电保护电路及具备放电保护功能的可充电电池组 | |
CN215528642U (zh) | 一种电池充电管理电路及充电装置 | |
CN210838973U (zh) | 一种锂电池并联供电电路 | |
CN114447491A (zh) | 电子设备及控制方法 | |
CN209913490U (zh) | 电池保护芯片及电池系统 | |
CN208158104U (zh) | 车载充电电源端口保护电路 | |
CN221042339U (zh) | 充放电保护电路和电子设备 | |
CN217789320U (zh) | 电芯保护电路和电芯管理系统 | |
CN220399955U (zh) | 电子标签 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |