TWI530051B - 過壓保護電路及可攜帶型電子裝置 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種過壓保護電路，尤其涉及一種可以相容常壓電池以及高壓電池的過壓保護電路及具有該過壓保護電路的可攜帶型電子裝置。
目前出現一種用於可攜帶型電子裝置的高壓電池，其充滿電時的電壓為4.35V。相較於充滿電時電壓為4.2V的常壓電池來說，在電池封裝不變，即不改變電池的體積的情況下，高壓電池的電量容量相較於常壓電池可以提高20%~30%左右。
由於高壓電池以及常壓電池在充滿電時的電壓不一樣，因此，高壓電池與常壓電池的過壓保護電路也不同。這就使得目前的可攜帶型電子裝置一般只能使用一種電池，造成可攜帶型電子裝置的通用性不好，無法相容不同種類的電池。
有鑒於此，有必要提供可以相容高壓電池以及常壓電池的過壓保護電路。
另，還有必要提高一種具有上述過壓保護電路的可攜帶型電子裝置。
一種過壓保護電路，用於充電時對電池進行過壓保護，所述過壓保護電路包括：過壓保護晶片，用於電性連接至一充電電源及所述電池的正極，所述過壓保護晶片包括電壓檢測引腳，所述過壓保護晶片用於將該電壓檢測引腳上的電壓與一參考電壓進行比較，當該電壓檢測引腳上的電壓大於該參考電壓時，所述過壓保護晶片切斷所述充電電源對所述電池的充電路徑；控制器，電性連接至所述電池，所述控制器用於檢測所述電池是高壓電池還是常壓電池，並根據檢測結果輸出相應的控制訊號；切換電路，電性連接至所述電池的正極以及所述電壓檢測引腳，所述切換電路在所述控制訊號的控制下，切換對應的分壓電路至所述電池的正極以及所述電壓檢測引腳之間，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳的電壓隨電池正極的電壓的增大而增大，且電池的正極的電壓大於電池的限值電壓時，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳上的電壓大於所述參考電壓。
一種可攜帶型電子裝置，包括過壓保護電路、電池槽以及裝設於所述電池槽內的電池，所述電池槽包括電性連接至電池的正極的正極觸點，所述過壓保護電路包括：充電電源，用於對電池進行充電；過壓保護晶片，電性連接至所述充電電源及所述正極觸點，所述過壓保護晶片包括電壓檢測引腳，所述過壓保護晶片用於將該電壓檢測引腳上的電壓與一參考電壓進行比較，當該電壓檢測引腳上的電壓大於該參考電壓時，所述過壓保護晶片切斷所述充電電
源對所述電池的充電路徑；控制器，電性連接至所述電池，所述控制器用於檢測所述電池是高壓電池還是常壓電池，並根據檢測結果輸出相應的控制訊號；切換電路，電性連接至所述正極觸點以及所述電壓檢測引腳，所述切換電路在所述控制訊號的控制下，切換對應的分壓電路至所述正極觸點以及所述電壓檢測引腳之間，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳的電壓隨電池正極的電壓的增大而增大，且電池的正極的電壓大於電池的限值電壓時，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳上的電壓大於所述參考電壓。
所述的過壓保護電路可以對不同類型的電池進行過壓保護，使得使用其的可攜帶型電子裝置可以相容不同類型的電池，提高了可攜帶型電子裝置的通用性。
100‧‧‧可攜帶型電子裝置
10‧‧‧過壓保護電路
20‧‧‧電池槽
30‧‧‧電池
222‧‧‧正極觸點
224‧‧‧負極觸點
226‧‧‧電池型號檢測觸點
11‧‧‧控制器
12‧‧‧過壓保護晶片
13‧‧‧充電單元
14‧‧‧切換電路
15‧‧‧充電電源
141‧‧‧切換開關
IN‧‧‧輸入引腳
OUT‧‧‧輸出引腳
VBAT‧‧‧電壓檢測引腳
A‧‧‧切換端
B1‧‧‧第一連接端
B0‧‧‧第二連接端
S‧‧‧控制端
R1‧‧‧第一分壓電阻
R2‧‧‧第二分壓電阻
R3‧‧‧第三分壓電阻
圖1為具有本發明較佳實施方式的過壓保護電路的可攜帶型電子裝置的部分分解圖。
圖2為圖1所示可攜帶型電子裝置的功能模組圖。
圖3為圖2所示可攜帶型電子裝置的電路圖。
請參閱圖1及圖2，本發明較佳實施方式的過壓保護電路10設置於可攜帶型電子裝置100內。可攜帶型電子裝置100上開設有電池槽20。電池槽20內裝設有電池30。過壓保護電路10用於識別電池槽20內放入的電池30的種類，並根據電池30的種類進行相應的過壓保護。電池槽20內設置有正極觸點222、負極觸點224以及電池型
號檢測觸點226。正極觸點222及負極觸點224分別電性連接至電池30的正極及負極；電池型號檢測觸點226電性連接至電池30的ID電阻。正極觸點222上的電壓即為電池30的充電電壓。
所述過壓保護電路10包括控制器11、過壓保護晶片12、充電單元13、切換電路14以及充電電源15。
請一併參閱圖3，控制器11用於檢測電池30的種類，即檢測電池30是高壓電池還是常壓電池，並根據檢測結果發送相應的控制訊號至所述切換電路14。在本實施方式中，控制器11電性連接至電池型號檢測觸點226，控制器11藉由檢測電池30的型號以判斷電池30是高壓電池還是常壓電池。當控制器11檢測到電池30是高壓電池時，則發送第一電平訊號(如高電平訊號)至切換電路14；當控制器11檢測到電池30是常壓電池時，則發送第二電平訊號(如低電平訊號)至切換電路14。
充電單元13電性連接至電池槽20的正極觸點222及負極觸點224，用於對電池30進行充電。
過壓保護晶片12電性連接至充電電源15、充電單元13以及切換電路14。過壓保護晶片12用於對電池30的充電電壓進行過壓保護。過壓保護晶片12包括電性連接至充電電源15的輸入引腳IN、電性連接至充電單元13的輸出引腳OUT以及電性連接至切換電路14的電壓檢測引腳VBAT。過壓保護晶片12內設置有一參考電壓。當電壓檢測引腳VBAT上的電壓小於所述參考電壓時，過壓保護晶片12建立輸入引腳IN及輸出引腳OUT之間的電性連接，充電電源15藉由過壓保護晶片12以及充電單元13對電池30進行充電。而當電壓檢測引腳VBATT上的電壓大於所述參考電壓時，過壓保護晶片12斷
開輸入引腳IN及輸出引腳OUT之間的電性連接，充電電源15停止對電池30充電。
切換電路14用於在所述控制訊號的控制下，切換對應的分壓電路至所述正極觸點222以及所述電壓檢測引腳VBAT之間，不同的電池30對應的分壓電路輸入電壓檢測引腳VBAT的電壓隨電池30正極的電壓的增大而增大，且電池30的正極的電壓大於其限值電壓時，電池30對應的分壓電路輸入電壓檢測引腳VBAT上的電壓大於所述參考電壓。
具體地，切換電路14包括切換開關141、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2以及第三分壓電阻R3。切換開關141為一單刀雙擲開關，其包括電性連接至控制器11的控制端S、電性連接至過壓保護晶片12的電壓檢測引腳VBAT的切換端A、藉由第一分壓電阻R1電性連接至所述正極觸點222的第一連接端B1及藉由第二分壓電阻R2電性連接至所述正極觸點222的第二連接端B0。切換端A與電壓檢測引腳VBAT之間的節點藉由第三分壓電阻R3接地。控制端S在控制器11的控制下將切換端A電性連接至第一連接端B1或者第二連接端B0，從而可以在正極觸點222以及電壓檢測引腳VBAT之間接入不同的分壓電路。
例如，當控制器11檢測到電池30為高壓電池時，控制器11則發送所述第一電平訊號至切換開關141，使切換開關141將切換端A電性連接至第一連接端B1，此時第一分壓電阻R1與第三分壓電阻R3構成一分壓電路，電壓檢測引腳VBAT上的電壓為第三分壓電阻R3對所述高壓電池的充電電壓分壓所得。設置第一分壓電阻R1及第三分壓電阻R3的阻值，可以使得當所述高壓電池30的充電電壓大
於其限值電壓，例如4.35V時，電壓檢測引腳VBAT上的電壓也大於所述參考電壓，此時過壓保護晶片12切斷充電電源15對所述高壓電池的充電路徑，實現對所述高壓電池的過壓保護。
而當控制器11檢測到電池30為常壓電池時，控制器11則發送所述第二電平訊號至切換開關141，使切換開關141將切換端A電性連接至第二連接端B0，此時第二分壓電阻R2與第三分壓電阻R3構成另一分壓電路，電壓檢測引腳VBAT上的電壓為第三分壓電阻R3對所述常壓電池30的充電電壓分壓所得。設置第二分壓電阻R2的阻值，可以使得當所述常壓電池的充電電壓大於其限值電壓，例如4.2V時，電壓檢測引腳VBAT上的電壓也大於所述參考電壓，此時過壓保護晶片12切斷充電電源15對所述常壓電池的充電路徑，實現對所述常壓電池的過壓保護。
也就是說，藉由控制器11對電池30的類型進行檢測，並根據檢測結果控制切換開關141的切換，可以實現不同的類型的電池30的充電電壓發生過壓時，電壓檢測引腳VBAT上的電壓均大於所述參考電壓實現過壓保護，從而實現不同類型的電池30可以共用同一個過壓保護晶片12。
可以理解，所述過壓保護電路10也可以設置於一座充充電器內。
所述的過壓保護電路10可以對不同類型的電池30進行過壓保護，使得可攜帶型電子裝置100可以相容不同類型的電池30，提高了可攜帶型電子裝置100的通用性。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之實施方式，本發明之範圍並不以上述
實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士，於援依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。
100‧‧‧可攜帶型電子裝置
20‧‧‧電池槽
30‧‧‧電池
222‧‧‧正極觸點
224‧‧‧負極觸點
226‧‧‧電池型號檢測觸點
11‧‧‧控制器
12‧‧‧過壓保護晶片
13‧‧‧充電單元
14‧‧‧切換電路
15‧‧‧充電電源
141‧‧‧切換開關
IN‧‧‧輸入引腳
OUT‧‧‧輸出引腳
VBAT‧‧‧電壓檢測引腳
A‧‧‧切換端
B1‧‧‧第一連接端
B0‧‧‧第二連接端
S‧‧‧控制端
R1‧‧‧第一分壓電阻
R2‧‧‧第二分壓電阻
R3‧‧‧第三分壓電阻
Claims (10)
- 一種過壓保護電路，用於充電時對電池進行過壓保護，其改良在於，所述過壓保護電路包括：過壓保護晶片，用於電性連接至一充電電源並藉由一充電單元電性連接至所述電池的正極及負極，所述過壓保護晶片包括電壓檢測引腳，所述過壓保護晶片用於將該電壓檢測引腳上的電壓與一參考電壓進行比較，當該電壓檢測引腳上的電壓大於該參考電壓時，所述過壓保護晶片切斷所述充電電源對所述電池的充電路徑；控制器，電性連接至所述電池，所述控制器用於檢測所述電池是高壓電池還是常壓電池，並根據檢測結果輸出相應的控制訊號；切換電路，電性連接至所述電池的正極以及所述電壓檢測引腳，所述切換電路在所述控制訊號的控制下，切換對應的分壓電路至所述電池的正極以及所述電壓檢測引腳之間，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳的電壓隨電池正極的電壓的增大而增大，且電池的正極的電壓大於電池的限值電壓時，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳上的電壓大於所述參考電壓。
- 如申請專利範圍第1項所述之過壓保護電路，其中所述切換電路包括切換開關、第一分壓電阻、第二分壓電阻以及第三分壓電阻，所述切換開關包括電性連接至所述控制器的控制端、電性連接至所述電壓檢測引腳的切換端、藉由所述第一分壓電阻電性連接至所述電池正極的第一連接端及藉由所述第二分壓電阻電性連接至所述電池的正極的第二連接端；所述切換端與所述電壓檢測引腳之間的節點藉由所述第三分壓電阻接地；所述控制端在所述控制器的控制下將所述切換端電性連接至所述第一連 接端或者所述第二連接端，從而在所述電池的正極以及所述電壓檢測引腳之間接入不同的分壓電路。
- 如申請專利範圍第2項所述之過壓保護電路，其中所述切換開關為單刀雙擲開關。
- 如申請專利範圍第2項所述之過壓保護電路，其中當所述控制器檢測到所述電池為高壓電池時，所述控制器發送呈第一電平訊號的控制訊號至所述控制端；當所述控制器檢測到所述電池為常壓電池時，所述控制器發生呈第二電平訊號的控制訊號至所述控制端。
- 如申請專利範圍第1項所述之過壓保護電路，其中所述控制器電性連接至所述電池的ID電阻，藉由檢測所述電池的型號來判斷電池是高壓電池還是常壓電池。
- 一種可攜帶型電子裝置，包括過壓保護電路、電池槽、裝設於所述電池槽內的電池以及用於對所述電池進行充電的充電電源，所述電池槽包括電性連接至電池的正極的正極觸點及電性連接至電池的負極的負極觸點，其特徵在於，所述過壓保護電路包括：過壓保護晶片，電性連接至所述充電電源並藉由一充電單元電性連接至所述正極觸點及負極觸點，所述過壓保護晶片包括電壓檢測引腳，所述過壓保護晶片用於將該電壓檢測引腳上的電壓與一參考電壓進行比較，當該電壓檢測引腳上的電壓大於該參考電壓時，所述過壓保護晶片切斷所述充電電源對所述電池的充電路徑；控制器，電性連接至所述電池，所述控制器用於檢測所述電池是高壓電池還是常壓電池，並根據檢測結果輸出相應的控制訊號；切換電路，電性連接至所述正極觸點以及所述電壓檢測引腳，所述切換電路在所述控制訊號的控制下，切換對應的分壓電路至所述正極觸點以及所述電壓檢測引腳之間，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳的電壓 隨電池正極的電壓的增大而增大，且電池的正極的電壓大於電池的限值電壓時，所述分壓電路輸入所述電壓檢測引腳上的電壓大於所述參考電壓。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜帶型電子裝置，其中所述切換電路包括切換開關、第一分壓電阻、第二分壓電阻以及第三分壓電阻，所述切換開關包括電性連接至所述控制器的控制端、電性連接至所述電壓檢測引腳的切換端、藉由所述第一分壓電阻電性連接至所述正極觸點的第一連接端及藉由所述第二分壓電阻電性連接至所述正極觸點的第二連接端；所述切換端與所述電壓檢測引腳之間的節點藉由所述第三分壓電阻接地；所述控制端在所述控制器的控制下將所述切換端電性連接至所述第一連接端或者所述第二連接端，從而在所述正極觸點以及所述電壓檢測引腳之間接入不同的分壓電路。
- 如申請專利範圍第7項所述之可攜帶型電子裝置，其中所述切換開關為單刀雙擲開關。
- 如申請專利範圍第7項所述之可攜帶型電子裝置，當所述控制器檢測到所述電池為高壓電池時，所述控制器發送呈第一電平訊號的控制訊號至所述控制端；當所述控制器檢測到所述電池為常壓電池時，所述控制器發生呈第二電平訊號的控制訊號至所述控制端。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜帶型電子裝置，其中所述電池包括ID電阻，所述電池槽還包括電性連接至所述ID電阻的電池型號檢測觸點，所述控制器電性連接至所述電池型號檢測觸點，所述控制器藉由檢測所述電池的型號來判斷電池是高壓電池還是常壓電池。
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