TW201312896A - 備用電池充電電路 - Google Patents
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Abstract
本發明係揭露一種備用電池充電電路，用以對手持式電子裝置之備用電池充電，該手持式電子裝置係具有電源供應單元及電子元件，該電源供應單元係用以提供一電源給該電子元件，該備用電池充電電路係連接該電子元件，而與該電子元件共用該電源以及以該電源為充電電源，進而透過控制模組控制該充電電源是否供電至該備用電池。
Description
本發明係關於一種備用電池的充電電路，更特別的是關於一種手持式電子裝置之備用電池充電電路。
隨著智慧型手機、平板電腦等手持式電子裝置的風行，電源的供應就變得相當重要。習知的手持式電子裝置除了主電池外亦可能搭載有備用電池，以提供備用電力讓使用者進行關機或儲存資料等動作的進行，以及保護資料以防主電池更換時造成資料的損失。
然而，目前對於備用電池的充電方式通常是額外再具備一組與主電池相同的充電電路，例如：充電IC，以對備用電池進行相同的充電，如此不但增加了電路面積也增加了成本。
本發明之一目的在於提出一種不需大幅增加電路占用面積且成本較低的備用電池充電電路。
為達上述目的及其他目的，本發明提出一種備用電池充電電路，係用於對一手持式電子裝置之備用電池充電，該手持式電子裝置係具有一電源供應單元及一電子元件，該電源供應單元係用以提供一電源給該電子元件，該備用電池充電電路包含：一充電電源輸入端，係連接該電子元件，以接收該電源成為一充電電源；及一控制模組，具有用以接收一外部中斷控制訊號之第一訊號接收端，該控制模組係連接該充電電源輸入端與該備用電池間，以將該充電電源傳送至該備用電池，並依據該外部中斷控制訊號中斷該充電電源至該備用電池的傳送。
於一實施例中，該控制模組包含一過電流保護控制電路，藉由該第一訊號接收端根據外部之過電流偵測電路產生的一過電流偵測訊號，作為該中斷控制訊號，以截止流經該過電流保護控制電路的該充電電源。進一步地，該控制模組更包含一程式控制保護電路，並具有一接收一外部程式控制訊號之第二訊號接收端，該程式控制保護電路係連接於該過電流保護控制電路與該備用電池間，藉由該外部程式控制訊號選擇性地導通或截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
於一實施例中，該過電流保護控制電路包含：一第一電晶體，係具有連接該充電電源輸入端的第一輸入端、連接該第一訊號接收端的第一控制端、及第一輸出端；一第二電晶體，係具有連接該第一輸出端的第二輸入端、連接該第一訊號接收端的第二控制端、及用以輸出該充電電源的第二輸出端；及一第一電阻，其一端係連接該第二輸入端及該第一輸出端，其另一端係連接該第二控制端及該第一控制端，以使該過電流偵測訊號得以關閉該第一電晶體及該第二電晶體，截止流經該過電流保護控制電路的該充電電源。
於一實施例中，該程式控制保護電路包含：一第三電晶體，係具有連接該第二訊號接收端的第三控制端、用以輸出該充電電源的第三輸出端、及第三輸入端；及一第二電阻，係連接於該第三輸入端與該第二輸出端間，以使該程式控制訊號得以控制該第三電晶體的開啟或關閉，以對應地導通或截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
於一實施例中，於該第二訊號接收端接收之程式控制訊號代表該手持式電子裝置之主電源處於低電量狀態時，該程式控制保護電路始截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
於一實施例中，該充電電源輸入端連接的電源係為該手持式電子裝置之USB埠的供應電源。
於一實施例中，該充電電源輸入端連接之電源的電壓係為4伏特至6伏特。
藉此，本發明之備用電池充電電路不需使用一般的充電IC可大幅節省成本，且直接使用已經過手持式電子裝置轉換的電源更避免了單獨使用充電IC時對電源再次進行的轉換而造成的功率耗損，利用轉換後之電源的小電流、低功耗達到對備用電池的穩定充電。
為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：首先請參閱第1圖係本發明第一實施例中之備用電池充電電路的示意圖。實施例中之備用電池充電電路包含：充電電源輸入端100及控制模組200。手持式電子裝置一般具有電源供應單元及電子元件，該電源供應單元係將電源供給該電子元件，該充電電源輸入端100係連接手持式電子裝置中的其中一電子元件的電力來源，而與所連接之電子元件共用供應至該電子元件的電力，亦即，共用該電源供應單元供應予該電子元件的電源。
手持式電子裝置會依內置之各個電子元件的功耗規格對應地將主電源，例如：主電池或外接電源等，轉換為複數電源(以下稱子電源)以個別供應該等電子元件。本發明實施例中之備用電池充電電路即直接使用該子電源並以其作為備用電池的充電電源。舉例來說，該充電電源輸入端連接的子電源可為該手持式電子裝置之USB埠的供應電源，或者是使用其他4伏特至6伏特的子電源，其中，使用USB埠的供應電源對於手持式電子裝置之整體系統的運作來說會有較好的穩定度。
請繼續參閱第1圖，該控制模組200具有第一訊號接收端SS1，該控制模組200係連接該充電電源輸入端100與該備用電池300間，以將充電電源傳送至該備用電池300，並於該第一訊號接收端SS1收到一中斷控制訊號時，中斷該充電電源至該備用電池300的傳送。該控制模組200於第1圖之實施例中係包含過電流保護控制電路210，其係連接於該充電電源輸入端100與該備用電池300間，藉由該第一訊號接收端SS1根據外部之過電流偵測電路(圖未示)產生的過電流偵測訊號OVP_CS，作為該中斷控制訊號，以截止流經該過電流保護控制電路210的充電電源。通常手持式電子裝置之電池皆具有過充電或過放電的保護電路，本發明之實施例係直接取用習知保護電路的偵測訊號來進行控制。
於實施例中，該過電流保護控制電路210可包含：第一電晶體212、第二電晶體214及第一電阻216。第一電晶體212具有第一輸入端S1、第一控制端G1及第一輸出端D1。該第一輸入端S1連接該充電電源輸入端100。該第一控制端G1連接該第一訊號接收端SS1。第二電晶體214具有第二輸入端S2、第二控制端G2及第二輸出端D2。該第二輸入端S2連接該第一輸出端D1。該第二控制端G2連接該第一訊號接收端SS1。第二輸出端D2則用以輸出充電電源。第一電阻216則是一端連接該第二輸入端S2及該第一輸出端D1，其另一端係連接該第二控制端G2及該第一控制端G1，以使該過電流偵測訊號OVP_CS得以關閉該第一電晶體212及該第二電晶體214，進而可截止流經該過電流保護控制電路210的充電電源，亦即，於該等電晶體上形成可關閉電晶體所需的偏壓。該第一電晶體212及該第二電晶體214可為PNP型或NPN型的電晶體，該第一電阻216可根據電晶體的選用來搭配，其係為熟悉該項技術者能輕易了解其間之控制，於此不再贅述。
接著請參閱第2圖，係本發明第二實施例中之備用電池充電電路的示意圖。控制模組200更可包含一程式控制保護電路220，其具有一第二訊號接收端SS2，程式控制保護電路220係連接於過電流保護控制電路210與備用電池300間，用以藉由該第二訊號接收端SS2根據外部的一程式控制訊號EN_CS選擇性地導通或截止流經該程式控制保護電路220的充電電源。此保護機制在於當手持式電子裝置無外接電源情況下且主電源處於低電量狀態時將命令該程式控制保護電路220停止對備用電池300充電，以減低主電池的負荷。於一較佳情況即為於該手持式電子裝置之主電源處於低電量狀態時，該程式控制訊號EN_CS始使該程式控制保護電路220截止流經該程式控制保護電路220的充電電源。其中，亦可設定為於該手持式電子裝置之主電源處有外接電源時，該程式控制訊號EN_CS始使該程式控制保護電路220開啟流經該程式控制保護電路220的充電電源。該程式控制訊號EN_CS係受控於手持式電子裝置中的程式設定。
於實施例中，該程式控制保護電路220可包含：第三電晶體222及第二電阻224。第三電晶體222具有第三控制端G3、第三輸出端S3、及第三輸入端D3。第三控制端G3連接該第二訊號接收端SS2。第三輸出端D3用以輸出該充電電源。第二電阻224則是連接於該第三輸入端D3與該第二輸出端D2間，以使該程式控制訊號EN_CS得以控制該第三電晶體222的開啟或關閉，進而可對應地導通或截止流經該程式控制保護電路220的該充電電源。
綜上所述，本發明之實施例中，利用簡單的電晶體等元件即可直接與手持式電子裝置中之電子元件共用子電源並與各種保護電路連接，其可減少額外之充電IC的設置，降低成本，且更避免一般充電IC於電源轉換時的功耗損失，而可對備用電池提供一穩定的充電電源。
本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。
100．．．充電電源輸入端
200．．．控制模組
210．．．過電流保護控制電路
212．．．第一電晶體
214．．．第二電晶體
216．．．第一電阻
220．．．程式控制保護電路
222．．．第三電晶體
224．．．第二電阻
300．．．備用電池
D1．．．第一輸出端
D2．．．第二輸出端
D3．．．第三輸出端
S1．．．第一輸入端
S2．．．第二輸入端
S3．．．第三輸入端
G1．．．第一控制端
G2．．．第二控制端
G3．．．第三控制端
SS1．．．第一訊號接收端
SS2．．．第二訊號接收端
OVP_CS．．．過電流偵測訊號
EN_CS．．．程式控制訊號
第1圖為本發明第一實施例中之備用電池充電電路的示意圖。
第2圖為本發明第二實施例中之備用電池充電電路的示意圖。
100．．．充電電源輸入端
200．．．控制模組
210．．．過電流保護控制電路
212．．．第一電晶體
214．．．第二電晶體
216．．．第一電阻
300．．．備用電池
D1．．．第一輸出端
D2．．．第二輸出端
S1．．．第一輸入端
S2．．．第二輸入端
G1．．．第一控制端
G2．．．第二控制端
SS1．．．第一訊號接收端
OVP_CS．．．過電流偵測訊號
Claims (10)
- 一種備用電池充電電路，係用於對一手持式電子裝置之備用電池充電，該手持式電子裝置係具有一電源供應單元及一電子元件，該電源供應單元係用以提供一電源給該電子元件，該備用電池充電電路包含：一充電電源輸入端，係連接該電子元件，以接收該電源成為一充電電源；及一控制模組，具有用以接收一外部中斷控制訊號之第一訊號接收端，該控制模組係連接該充電電源輸入端與該備用電池間，以將該充電電源傳送至該備用電池，並依據該外部中斷控制訊號中斷該充電電源至該備用電池的傳送。
- 如申請專利範圍第1項所述之備用電池充電電路，其中該控制模組包含一過電流保護控制電路，藉由該第一訊號接收端根據外部之過電流偵測電路產生的一過電流偵測訊號，作為該中斷控制訊號，以截止流經該過電流保護控制電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第2項所述之備用電池充電電路，其中該過電流保護控制電路包含：一第一電晶體，係具有連接該充電電源輸入端的第一輸入端、連接該第一訊號接收端的第一控制端、及第一輸出端；一第二電晶體，係具有連接該第一輸出端的第二輸入端、連接該第一訊號接收端的第二控制端、及用以輸出該充電電源的第二輸出端；及一第一電阻，其一端係連接該第二輸入端及該第一輸出端，其另一端係連接該第二控制端及該第一控制端，以使該過電流偵測訊號得以關閉該第一電晶體及該第二電晶體，截止流經該過電流保護控制電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第2項所述之備用電池充電電路，其中該控制模組更包含一程式控制保護電路，並具有一接收一外部程式控制訊號之第二訊號接收端，該程式控制保護電路係連接於該過電流保護控制電路與該備用電池間，藉由該外部程式控制訊號選擇性地導通或截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第4項所述之備用電池充電電路，其中，於該第二訊號接收端接收之程式控制訊號代表該手持式電子裝置之主電源處於低電量狀態時，該程式控制保護電路始截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第3項所述之備用電池充電電路，其中該控制模組更包含一程式控制保護電路，並具有一第二訊號接收端，該程式控制保護電路係連接於該過電流保護控制電路與該備用電池間，藉由該第二訊號接收端根據外部的一程式控制訊號選擇性地導通或截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第6項所述之備用電池充電電路，其中，於該第二訊號接收端接收之程式控制訊號代表該手持式電子裝置之主電源處於低電量狀態時，該程式控制保護電路始截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第6項所述之備用電池充電電路，其中該程式控制保護電路包含：一第三電晶體，係具有連接該第二訊號接收端的第三控制端、用以輸出該充電電源的第三輸出端、及第三輸入端；及一第二電阻，係連接於該第三輸入端與該第二輸出端間，以使該程式控制訊號得以控制該第三電晶體的開啟或關閉，以對應地導通或截止流經該程式控制保護電路的該充電電源。
- 如申請專利範圍第1項所述之備用電池充電電路，其中該充電電源輸入端連接的電源係為該手持式電子裝置之USB埠的供應電源。
- 如申請專利範圍第1項所述之備用電池充電電路，其中該充電電源輸入端連接之電源的電壓係為4伏特至6伏特。
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