一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)，通過在現(xiàn)有電路基礎(chǔ)上增設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)工作電流的工作電流檢測(cè)電路和根據(jù)檢測(cè)的工作電流調(diào)整充電電流的充電電流調(diào)節(jié)電路，從而能夠在用戶邊充電邊使用時(shí)智能調(diào)整充電電流大小，使得電子產(chǎn)品處于大電流工作狀態(tài)下時(shí)以較小電流給電池充電，在小電流工作狀態(tài)下時(shí)以大電流快速充電，可以充分提高充電效率。
【專利說明】-種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及充電裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代，功能也極大豐富，如高清顯示屏、WIFI、3G等功能也 越來越多的被設(shè)計(jì)到產(chǎn)品當(dāng)中，更多的功能在給用戶帶來便利的同時(shí)，對(duì)電流的需求也會(huì) 大，現(xiàn)在的很多智能電子產(chǎn)品，例如手機(jī)、平板電腦、無線耳機(jī)、相機(jī)、智能手表、智能紐扣、 電子計(jì)步器、智能眼鏡等每天都需要進(jìn)行充電才能滿足用戶的使用需求。
[0003] 請(qǐng)參考圖1，對(duì)帶USB接口 10的電子產(chǎn)品來說，由于受到USB協(xié)議的限制，當(dāng)采用 USB供電時(shí)，輸出電流I最大為500mA。利用USB接口進(jìn)行充電時(shí)，當(dāng)電子產(chǎn)品的多數(shù)功能 電路13均處于工作狀態(tài)時(shí)，對(duì)電流需求較高，功能電路13分得的電流L都會(huì)達(dá)到300mA以 上，電子產(chǎn)品處于大電流工作狀態(tài)，由此就會(huì)導(dǎo)致電池11的充電電流1 2變小，最大不會(huì)超 過200mA ;當(dāng)多數(shù)功能電路13關(guān)閉而不工作時(shí)，對(duì)電流需求較低，此時(shí)功能電路13分得的 電流L 一般只會(huì)有100mA左右，電子產(chǎn)品又改為小電流工作，由此可以用來充電的電流就 會(huì)達(dá)到400mA?，F(xiàn)有的電子產(chǎn)品未具備根據(jù)工作狀態(tài)來切換充電電流的功能，一般直接為 其充電過程設(shè)定固定的充電電流，而且該充電電流一種是優(yōu)先滿足產(chǎn)品功能電路的電流需 求，那么給到電池充電的電流就會(huì)減少，導(dǎo)致充電時(shí)間過長(zhǎng)；另一種是優(yōu)先滿足充電電池 的充電電流，那么給到產(chǎn)品的功能電路工作的電流就會(huì)減少，由此可能會(huì)造成某些大電流 工作狀態(tài)（如最大音頻播放多媒體文件，玩游戲等）異常。
[0004] 因此，需要一種新的充電系統(tǒng)，能夠在用戶邊充電邊使用電子產(chǎn)品時(shí)自動(dòng)的智能 調(diào)整電池的充電電流大小，提高充電效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)，能夠在用戶邊充電邊使用時(shí) 智能調(diào)整充電電流大小，提高充電效率。
[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)，用于為電子產(chǎn)品的內(nèi)置 電源充電，所述充電系統(tǒng)包括USB接口以及連接所述USB接口的電源管理電路和功能電路， 所述電源管理電路能夠通過USB接口獲取外部電力來為所述內(nèi)置電源充電，所述功能電路 為消耗所述內(nèi)置電源電力以實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品功能的電路，其中，所述充電系統(tǒng)還包括工作電 流檢測(cè)電路和充電電流調(diào)節(jié)電路，所述工作電流檢測(cè)電路連接所述功能電路并檢測(cè)所述功 能電路的工作電流，所述充電電流調(diào)節(jié)電路包括連接所述電源管理電路的多個(gè)調(diào)節(jié)支路， 能根據(jù)工作電流檢測(cè)電路的檢測(cè)選擇接通的調(diào)節(jié)支路以調(diào)節(jié)電源管理電路向內(nèi)置電源輸 送的充電電流。
[0007] 進(jìn)一步的，所述工作電流檢測(cè)電路主要由連接在所述功能電路的電流輸入端的采 樣電阻以及電流檢測(cè)芯片組成，所述電流檢測(cè)芯片的第一輸入端連接所述采樣電阻的電流 輸入端，第二輸入端連接所述采樣電阻的電流輸出端，所述電流檢測(cè)芯片的輸出端連接所 述功能電路或者所述充電調(diào)節(jié)電路。
[0008] 進(jìn)一步的，所述工作電流檢測(cè)電路為單向比較電路，主要由采樣電壓電路、參考電 壓電路以及電壓比較器組成；所述采樣電壓電路的輸入端連接所述功能電路的電流輸入 端，所述采樣電壓電路的輸出端連接至所述電壓比較器的一個(gè)輸入端；所述參考電壓電路 與所述采樣電壓電路并聯(lián)，輸出端連接至所述電壓比較器的另一個(gè)輸入端。
[0009] 進(jìn)一步的，所述工作電流檢測(cè)電路為雙向比較電路，包括一路采樣電壓電路、具有 兩個(gè)輸出端的參考電壓電路以及兩個(gè)電壓比較器；所述采樣電壓電路的輸入端連接所述功 能電路的電流輸入端，所述采樣電壓電路的輸出端連接至一個(gè)電壓比較器的正向輸入端以 及另一個(gè)電壓比較器的反向輸入端；所述參考電壓電路與所述采樣電壓電路并聯(lián)，一個(gè)輸 出端連接至所述一個(gè)電壓比較器的反向輸入端，另一個(gè)輸出端連接至所述另一個(gè)電壓比較 器的正向輸入端；兩個(gè)電壓比較器的輸出端連接所述功能電路或者所述充電調(diào)節(jié)電路。
[0010] 進(jìn)一步的，所述功能電路包括能夠根據(jù)所述工作電流檢測(cè)電路的輸出結(jié)果進(jìn)行高 低電平觸發(fā)的觸發(fā)器。
[0011] 進(jìn)一步的，所述電源管理電路為充電管理芯片，所述充電管理芯片的充電電流輸 出引腳連接所述內(nèi)置電源，輸出充電電流設(shè)置引腳連接所述的充電電流調(diào)節(jié)電路；所述充 電電流調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)支路主要由電阻支路組成，能根據(jù)檢測(cè)到的工作電流大小不同而 改變接通到所述輸出充電電流設(shè)置引腳上的電阻支路。
[0012] 進(jìn)一步的，在所述充電電流調(diào)節(jié)電路中設(shè)置有一路配置電阻、一路固定電阻和一 路開關(guān)電路，其中所述一路配置電阻為一個(gè)電阻支路，一路配置電阻和一路開關(guān)電路組成 另一個(gè)電阻支路；所述開關(guān)電路的控制端受控于所述檢測(cè)工作電流的結(jié)果，開關(guān)電路的開 關(guān)通路一端接地，另一端連接通過配置電阻連接所述輸出充電電流設(shè)置引腳。
[0013] 進(jìn)一步的，所述充電系統(tǒng)還包括與所述USB接口并聯(lián)的DC充電接口以及連接USB 接口和DC充電接口并識(shí)別兩接口充電電源插入的電源類型檢測(cè)電路。
[0014] 進(jìn)一步的，所述電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電路輸 入端的第一開關(guān)電路，所述開關(guān)通路在DC充電接口有電源插入時(shí)關(guān)閉；或者，所述電源類 型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電路輸入端的第一開關(guān)電路以及連接 在DC充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān)電路，且第一開關(guān)電路在第二開關(guān) 電路導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉。
[0015] 進(jìn)一步的，所述第一開關(guān)電路主要包括防倒灌二極管、三極管或者M(jìn)0S管；第二開 關(guān)電路主要包括三極管和/或M0S管；所述第一開關(guān)電路的輸出端與所述第二開關(guān)電路的 輸入端或者輸出端連接。
[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)，通過在現(xiàn)有電路基礎(chǔ)上 增設(shè)監(jiān)控系統(tǒng)工作電流的工作電流檢測(cè)電路和根據(jù)檢測(cè)的工作電流調(diào)整充電電流的充電 電流調(diào)節(jié)電路，從而能夠在用戶邊充電邊使用時(shí)智能調(diào)整充電電流大小，使得電子產(chǎn)品處 于大電流工作狀態(tài)下時(shí)以較小電流給電池充電，在小電流工作狀態(tài)下時(shí)以大電流快速充 電，可以充分提高充電效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種具有USB充電功能的電子產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的充電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的一種工作電流檢測(cè)電路示意圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的另一種工作電流檢測(cè)電路不意圖；
[0021] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例一的充電系統(tǒng)的充電部分的具體電路圖；
[0022] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例二的充電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例二的一種電源類型檢測(cè)電路圖；
[0024] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例二的另一種電源類型檢測(cè)電路圖；
[0025] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例二的又一種電源類型檢測(cè)電路圖；
[0026] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例二的又一種電源類型檢測(cè)電路圖；
[0027] 圖11是本發(fā)明實(shí)施例二的又一種電源類型檢測(cè)電路圖；
[0028] 圖12是本發(fā)明實(shí)施例二的充電系統(tǒng)的充電部分的具體電路圖；
[0029] 圖13是本發(fā)明實(shí)施例三的充電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作 進(jìn)一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實(shí)現(xiàn)，不應(yīng)認(rèn)為只是局限在所述的實(shí)施例。
[0031] 實(shí)施例一
[0032] 請(qǐng)參考圖2,本實(shí)施例提供一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)，用于為電子產(chǎn)品的內(nèi)置電源 充電，內(nèi)置電源一般為可充電鋰電池12,所述充電系統(tǒng)包括USB接口 101以及連接所述USB 接口 101的電源管理電路11，所述電源管理電路11能夠通過USB接口 101獲取外部電力來 為所述電池12充電，所述充電系統(tǒng)的USB接口 101還連接所述電子產(chǎn)品的功能電路13 (該 功能電路13是指電子產(chǎn)品中耗電電路的總稱，其通過消耗所述內(nèi)置電源電力以實(shí)現(xiàn)電子 產(chǎn)品功能，例如包括控制芯片MCU、觸摸電路、顯示電路、音頻電路、報(bào)警電路、無線通信電路 等等），所述充電系統(tǒng)還包括連接所述功能電路13并檢測(cè)所述功能電路13工作電流的工作 電流檢測(cè)電路14以及根據(jù)工作電流檢測(cè)電路14檢測(cè)的工作電流調(diào)節(jié)電源管理電路11向 電池12輸送的充電電流的充電電流調(diào)節(jié)電路15。本實(shí)施例中，功能電路13中設(shè)置有MCU 或者高低電平觸發(fā)器時(shí)，工作電流檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果輸入到功能電路的MCU的檢測(cè)引腳 或者觸發(fā)器的輸入端，功能電路13的MCU或者觸發(fā)器根據(jù)輸入的檢測(cè)結(jié)果來輸出相應(yīng)的信 號(hào)對(duì)充電電流調(diào)節(jié)電路15進(jìn)行控制。
[0033] 請(qǐng)參考圖3,所述工作電流檢測(cè)電路可以是主要由連接在所述功能電路的電流輸 入端A的采樣電阻RIO、R20以及電流檢測(cè)芯片U1 (例如是ISL28005芯片）組成的檢測(cè)電 路，所述電流檢測(cè)芯片U1的第一輸入端Rs+連接所述采樣電阻R10、R20的電流輸入端A (即 圖2中設(shè)置的功能電路的工作電流檢測(cè)節(jié)點(diǎn)A)，第二輸入端Rs-連接所述采樣電阻R10、 R20的電流輸出端B，所述電流檢測(cè)芯片U1的輸出端OUT連接所述功能電路，其中，當(dāng)功能 電路中設(shè)置有MCU或者高低電平觸發(fā)器時(shí)，輸出端OUT連接至功能電路的MCU的檢測(cè)引腳 STATUS_DETECT，其中電路中設(shè)置的多個(gè)濾波電容Cl、C2、C3、C4、C5，用于提高檢測(cè)的精度， 電容C1可以濾除工作電流檢測(cè)節(jié)點(diǎn)A的噪聲干擾、穩(wěn)定工作電流的檢測(cè)采集，電容C2、C3、 C4、C5可以濾除電子設(shè)備的其他噪聲對(duì)U1輸入端輸入的影響。
[0034] 請(qǐng)參考圖5,本實(shí)施例的電源管理電路為充電管理芯片U5,所述充電管理芯片U5 的充電電流輸出引腳OUT連接所述電池 J1，輸出充電電流設(shè)置引腳ISET連接由MOS管 Q1 (即開關(guān)電路，該M0S管還可以替換為三極管）、配置電阻R40、固定電阻R30組成的充電 電流調(diào)節(jié)電路，其中，M0S管的柵極G接收MCU輸送的控制信號(hào)，漏極D通過配置電阻R40連 接充電管理芯片U2的輸出充電電流設(shè)置引腳ISET，源極S接地；配置電阻R40和M0S管Q1 構(gòu)成一個(gè)電阻支路；固定電阻R30 -端接地，另一端接充電管理芯片U5的輸出充電電流設(shè) 置引腳I SET，構(gòu)成另一個(gè)電阻支路；由此，本實(shí)施例的充電電流調(diào)節(jié)電路的充電電路調(diào)節(jié) 支路主要由電阻支路組成，能根據(jù)檢測(cè)到的工作電流大小不同而改變接通到所述輸出充電 電流設(shè)置引腳上的電阻支路。
[0035] 本實(shí)施例中，當(dāng)工作電流檢測(cè)電路的U1通過采樣電阻兩端的電壓比較，檢測(cè)到功 能電路的工作電流較大時(shí)，向功能電路的MCU的檢測(cè)引腳STATUS_DETECT發(fā)送一個(gè)信號(hào)， MCU接收到此信號(hào)后，通過其控制引腳CHG_ISET向充電電路調(diào)節(jié)電路的輸入端發(fā)送一個(gè)控 制信號(hào)（例如是低電平），使得電源管理芯片U5以R30的阻值設(shè)置一個(gè)小的充電電流，對(duì)電 池 J1充電；當(dāng)工作電流檢測(cè)電路的U1通過采樣電阻兩端的電壓比較，檢測(cè)到功能電路的工 作電流較小時(shí)，向功能電路的MCU的檢測(cè)引腳STATUS_DETECT發(fā)送另一個(gè)信號(hào)，MCU接收到 此信號(hào)后，通過其控制引腳CHG_ISET向充電電路調(diào)節(jié)電路的輸入端發(fā)送另一個(gè)控制信號(hào) (例如是高電平），使得電源管理芯片U5以R30和R40并聯(lián)后的相對(duì)較小阻值設(shè)置一個(gè)大 的充電電流，對(duì)電池 J1充電，其中電流C6可以穩(wěn)定U5對(duì)電池 J1的輸入控制，U5的輸入引 腳IN可以在USB接口有電力輸入（USB電源插入）時(shí)有效，使得U5進(jìn)行充電工作狀態(tài)。
[0036] 即本實(shí)施例的電路工作過程包括：采用電流檢測(cè)芯片U1通過設(shè)定電流值來判斷 電子產(chǎn)品的工作狀態(tài)，如未超過設(shè)定值，通過STATUS_DETECT 口發(fā)送一個(gè)高電平指令給到 MCU，MCU會(huì)控制CHG_ISET為高電平，，Q1導(dǎo)通，R40、R30并聯(lián)，充電電流為大電流，大電流為 電池 J1充電；如超過設(shè)定值，STATUS_DETECT發(fā)送一個(gè)低電平指令給到MCU，MCU控制CHG_ ISET為低電平，Q1截止，R40、R30不再并聯(lián)，充電設(shè)定電阻為R30,充電電流為小電流，小電 流為電池 J1充電。
[0037] 以手機(jī)為例，在實(shí)際應(yīng)用中，手機(jī)處于邊USB充電邊使用的狀態(tài)時(shí)，運(yùn)行的APP (例 如進(jìn)行最大音量的音頻播放、玩游戲等）越多，手機(jī)系統(tǒng)工作電流會(huì)越大，因此在USB接好 充電電源（輸出電流最大為500mA)后，功能電路需要分得的充電電流就越大（電流II可能 會(huì)達(dá)到300mA以上），利用上述充電系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)充電電流的有效分配，使得充電電流大 部分流向功能電路（例如是300mA?400mA)，少部分流向電池（例如是100mA?200mA);當(dāng) 運(yùn)動(dòng)的APP較少時(shí)，例如手機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)（僅有時(shí)鐘等基本功能APP在運(yùn)行）或者僅僅在 瀏覽電子書或者網(wǎng)頁(yè)，顯然功能電路需要分得充電電流會(huì)變得比較?。ㄒ话阒粫?huì)有l(wèi)〇〇mA 左右），此時(shí)利用上述充電系統(tǒng)可以智能改變充電電流的分配，使得充電電流主要流向電池 (充電電流可以達(dá)到400mA)，少部分流向功能電路（例如是100mA)。這種根據(jù)系統(tǒng)耗電大 小來智能改變充電電流大小的方案，可以合理利用資源，提高充電效率。
[0038] 請(qǐng)參考圖4,本實(shí)施例中，還可以使用一種純硬件的工作電流檢測(cè)電路，電流檢測(cè) 芯片U1 (例如是ISL28005芯片）用分離器件來加以實(shí)現(xiàn)，替代方案采用雙運(yùn)放+電阻的 線路，實(shí)際即電壓比較器，讓電流流過電阻產(chǎn)生的壓降VA做比較輸入，該電路存在兩個(gè)閥 值電壓：VTHH (高閥值電壓）、VTHL (低閥值電壓），將與VTHH及VTHL比較的電壓VA輸入兩 個(gè)比較器U4、U3,若VTHL彡VA彡VTHH，則運(yùn)放輸出高電平；如VA < VTHL或VA > VTHH， 則輸出低電平。顯然，該工作電流檢測(cè)電路為雙向比較電路，工作電流檢測(cè)的精度由圖中的 各電阻的精度決定，電路具體包括：一路有采樣電阻R4、R5組成的采樣電壓電路、具有兩個(gè) 輸出端VTHH、VTHL的參考電壓電路以及兩個(gè)電壓比較器U4、U3 ;所述采樣電壓電路的輸入 端A連接所述功能電路的電流輸入端、輸出端A1連接至電壓比較器U3的正向輸入端7以 及電壓比較器U4的反向輸入端2 ;所述參考電壓電路由電阻Rl、R2和R3串聯(lián)后與所述采 樣電壓電路并聯(lián)，一個(gè)輸出端VTHL (設(shè)置于電阻R2與R3的連接節(jié)點(diǎn)）連接至電壓比較器 U3的反向輸入端6,另一個(gè)輸出端VTHH(設(shè)置于電阻R1與R2的連接節(jié)點(diǎn)）連接至電壓比 較器U4的正向輸入端3 ;兩個(gè)電壓比較器U3、U4的輸出端0UT2、0UT1連接所述功能電路的 MCU 的 STATUS_DETECT。
[0039] 本發(fā)明的工作電流檢測(cè)電路還可以單向比較電路，僅用一個(gè)電壓比較器，參考電 壓電路僅設(shè)有一個(gè)輸出端。該單向比較電路相當(dāng)于上述雙向檢測(cè)電路的一半，可以選取U4 檢測(cè)電路或者U3檢測(cè)電路，在此不再贅述。
[0040] 實(shí)際上，一些電源管理電路的充電管理芯片中集成了本實(shí)施例的充電電流調(diào)節(jié)電 路，俗稱為具有'軟Charger'功能的電源管理電路，對(duì)于'軟charger'電源管理電路，本實(shí) 施例也具備可參考性，即工作電流檢測(cè)電路可以直接通知該電源管理電路是高電平還是低 電平，電源管理電路本身就可以通過軟件改變充電電流的大小，這樣圖5中的充電電流調(diào) 節(jié)電路部分，只保留圖3或圖4中工作電流檢測(cè)電路即可。
[0041] 本實(shí)施例的充電系統(tǒng)，通過工作電流檢測(cè)電路檢測(cè)電子產(chǎn)品的工作電流,并將有 效利用擴(kuò)展電子產(chǎn)品本身的MCU或者觸發(fā)器功能，將工作電流檢測(cè)電路檢測(cè)的結(jié)果通過 MCU或者觸發(fā)器產(chǎn)生一種控制充電電流調(diào)節(jié)電路進(jìn)行充電電流調(diào)整的信號(hào)，由此改變電源 管理電路向電池輸送的充電電流大小。進(jìn)而可以在用戶邊充電邊使用時(shí)智能調(diào)整充電電流 大小，提高充電效率。
[0042] 實(shí)施例二
[0043] 實(shí)際上，由于實(shí)施例一的充電系統(tǒng)主要是適用于USB線纜連接電子產(chǎn)品的USB接 口向電子產(chǎn)品充電（例如筆記本電腦通過USB線纜向手機(jī)充電），這種充電方式下其500mA 充電電流存在一些隱患，因此現(xiàn)有的很多電子產(chǎn)品都配有電源適配器座充功能，其中現(xiàn)有 技術(shù)中對(duì)于座充的充電接口有的兼具USB形式接口和DC插針接口，或者一個(gè)充電接口可以 接收USB數(shù)據(jù)線傳輸電力（即按照USB充電規(guī)范充電，例如通過筆記本電腦向手機(jī)充電的 形式）以及接收DC適配器充電（DC插針接口與USB接口集成為一種），為了更清楚的描述 本方案，本文中只要電子設(shè)備能夠進(jìn)行DC充電（快充形式的充電），無論接口是DC插口還 是USB形式的直接定義為DC接口，而類似筆記本電腦向手機(jī)充電的這種按照USB充電規(guī)范 充電的充電接口直接定義為USB接口。
[0044] 因此，本實(shí)施例提供了一種充電系統(tǒng)，可以兼容USB充電方式以及DC充電方式。
[0045] 本實(shí)施提供一種充電系統(tǒng)，與實(shí)施例一的區(qū)別在于，包括接收兩種充電電源的兩 個(gè)充電接口以及能夠識(shí)別充電電源的電源類型檢測(cè)電路。兩種充電接口為USB接口 101以 及DC接口 102，所述電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電路輸入端 的第一開關(guān)電路，所述開關(guān)通路在DC充電接口有電源插入時(shí)關(guān)閉；或者，所述電源類型檢 測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電路輸入端的第一開關(guān)電路以及連接在DC 充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān)電路，且第一開關(guān)電路在第二開關(guān)電路導(dǎo) 通時(shí)關(guān)閉。
[0046] 請(qǐng)參考圖7至圖11，第一開關(guān)電路包括防倒灌二極管、三極管或者M(jìn)0S管；第二開 關(guān)電路主要包括三極管和/或M0S管；所述第一開關(guān)電路的輸出端與所述第二開關(guān)電路的 輸入端或者輸出端連接。
[0047] 請(qǐng)參考圖7, 一種電源類型檢測(cè)電路具有第一開關(guān)電路，所述第一開關(guān)電路為連接 USB接口 101和電源管理電路輸入端的防倒灌二極管D1，當(dāng)USB接口上接有外接電源但DC 接口上沒有外接電源時(shí)，D1導(dǎo)通；當(dāng)DC接口上接有外接電源但USB接口上沒有外接電源時(shí) D1關(guān)斷，同時(shí)防止電流倒灌。當(dāng)DC接口和USB接口均接有外接電源時(shí)，D1關(guān)斷，同時(shí)防止 電流倒灌。
[0048] 請(qǐng)參考圖8，另一種電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電 路輸入端的第一開關(guān)電路以及連接在DC充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān) 電路，，第一開關(guān)電路的輸出端與第二開關(guān)電路輸出端并聯(lián)，且第一開關(guān)電路在第二開關(guān)電 路導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉。所述第一開關(guān)電路為防倒灌二極管D1，所述第二開關(guān)電路為M0S管。
[0049] 請(qǐng)參考圖9，又一種電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電 路輸入端的第一開關(guān)電路以及連接在DC充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān) 電路，，第一開關(guān)電路的輸出端與第二開關(guān)電路輸出端并聯(lián)，且第一開關(guān)電路在第二開關(guān) 電路導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉。所述第一開關(guān)電路為防倒灌二極管D1，所述第二開關(guān)電路為M0S管。
[0050] 請(qǐng)參考圖10，又一種電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電 路輸入端的第一開關(guān)電路以及連接在DC充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān) 電路，第一開關(guān)電路的輸出端與第二開關(guān)電路輸出端并聯(lián)，且第一開關(guān)電路在第二開關(guān)電 路導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉。所述第一開關(guān)電路為M0S管，所述第二開關(guān)電路為防倒灌二極管。
[0051] 請(qǐng)參考圖11，又一種電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電 路輸入端的第一開關(guān)電路以及連接在DC充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān) 電路。本實(shí)施例的電源類型檢測(cè)電路采用一個(gè)固定電阻R50、一個(gè)配置電阻R60和兩個(gè)開 關(guān)電路Ql、Q2連接而成。按照電子產(chǎn)品對(duì)DC和USB兩種充電模式的充電優(yōu)先級(jí)別的設(shè)定 要求，設(shè)置第一路充電接口 DC連接充電優(yōu)先級(jí)別低的一路充電電源，例如通過適配器輸出 的充電電源至DC接口；設(shè)置第二路充電接口 USB連接充電優(yōu)先級(jí)別高的一路充電電源，例 如主設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)線接入的USB充電電源。將充電接口 DC連接至第二開關(guān)電路Q1的 控制端，或者經(jīng)由電阻R70、R80組成的分壓電路連接至第二開關(guān)電路Q1的控制端，利用電 阻R70、R80對(duì)接入到充電接口 DC上的充電電源進(jìn)行分壓后，傳輸至第二開關(guān)電路Q1的控 制端，控制第二開關(guān)電路Q1導(dǎo)通其開關(guān)通路。將所述第二開關(guān)電路Q1的開關(guān)通路一端接 地，另一端通過配置電阻R60連接電源管理電路的輸入端，配置電阻R60的輸出端還通過固 定電阻R5接地。將第二路充電接口 USB連接至第一開關(guān)電路Q2的控制端，所述控制端還 可以進(jìn)一步通過下拉電阻R90接地，將第一開關(guān)電路Q2的開關(guān)通路一端接地，另一端連接 至第二開關(guān)電路Q1的控制端。即第一開關(guān)電路Q2的輸出端連接所述第二開關(guān)電路Q1的 輸入端。
[0052] 作為所述開關(guān)電路Q1、Q2的一種優(yōu)選電路設(shè)計(jì)方式，可以選用M0S管、三極管或者 可控硅等開關(guān)元件進(jìn)行電路的具體設(shè)計(jì)。本實(shí)施例以采用N溝道M0S管設(shè)計(jì)所述開關(guān)電路 Q1、Q2為例進(jìn)行具體說明。
[0053] 將M0S管Q2的柵極連接至充電接口 USB，并通過下拉電阻R90接地，將M0S管Q2 的源極接地，漏極連接M0S管Q1的柵極，并分別通過分壓電阻R70連接至充電接口 DC，通過 分壓電阻R80接地。將M0S管Q1的源極接地，漏極通過配置電阻R60連接至電源管理電路 的輸入端。
[0054] 當(dāng)充電接口 DC上有充電電源接入，而充電接口 USB上沒有充電電源接入時(shí)，M0S管 Q1飽和導(dǎo)通，M0S管Q2保持關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)接入到電源管理電路的等效電阻的阻值等于固 定電阻R50與配置電阻R60的并聯(lián)阻值，由此電源管理電路可以識(shí)別出是充電接口有充電 電源接入。
[0055] 當(dāng)充電接口 DC上沒有充電電源接入，而充電接口 USB上有充電電源接入時(shí)，M0S管 Q2飽和導(dǎo)通，拉低M0S管Q1的柵極電位，使M0S管Q1保持關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)，接入到電源管 理電路輸入端的等效電阻的阻值等于固定電阻R50的阻值，由此可以判斷USB接口有充電 電源接入。
[0056] 當(dāng)充電接口 DC和USB上同時(shí)有充電電源接入時(shí)，由于M0S管Q1飽和導(dǎo)通，因此 M0S管Q2保持關(guān)斷狀態(tài)，電源管理電路優(yōu)先選擇DC充電模式對(duì)電子產(chǎn)品中的電池充電。
[0057] 當(dāng)然，對(duì)于上述第一種和第二種電阻配置電路中開關(guān)電路的具體設(shè)計(jì)方式，同樣 可以采用三極管、M0S管或者可控硅等開關(guān)元件仿照?qǐng)D4所示的電路連接方式進(jìn)行具體設(shè) 計(jì)，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。
[0058] 同時(shí)DC接口和USB接口在接口結(jié)構(gòu)上可以復(fù)合成一個(gè)，實(shí)現(xiàn)兼容，即圖7至圖11 中的兩種接口表示不同的連接觸點(diǎn)，用以觸發(fā)在內(nèi)部DC和USB不同充電線路的連接。
[0059] 進(jìn)一步的，由于DC充電的充電電流較大，所以即使工作電流檢測(cè)電路檢測(cè)的工作 電流較大時(shí)，也可以采用較大的充電電流進(jìn)行充電，不會(huì)影響電子產(chǎn)品的正常使用。同時(shí)由 于電源管理電路或者待MCU的功能電路的存在，本實(shí)施例可以在檢測(cè)到外部接入的大電流 座充時(shí)，進(jìn)一步做出優(yōu)先級(jí)設(shè)置，當(dāng)外部座充被檢測(cè)到時(shí)，其接入檢測(cè)為高優(yōu)先級(jí)，工作電 流檢測(cè)單元的輸出結(jié)果優(yōu)先級(jí)被設(shè)置為低，優(yōu)先以大的充電電流向電池充電。此時(shí)，如果電 源管理電路具有"軟charger"功能或者功能電路具有MCU，電源管理電路或者M(jìn)CU可以直 接結(jié)合DC輸入檢測(cè)結(jié)果和充電電流調(diào)節(jié)電路的輸入，優(yōu)先依據(jù)DC檢測(cè)結(jié)果輸出大的充電 電流至電池。如果電源管理電路沒有軟件功能，功能電路也沒有MCU，此時(shí)可以參考圖12， 在充電電流調(diào)節(jié)電路中直接擴(kuò)展優(yōu)先級(jí)電路，實(shí)現(xiàn)DC充電的優(yōu)先選擇，例如在充電電流調(diào) 節(jié)電路中增加一或門電路，其兩個(gè)輸入端接收DC充電檢測(cè)的結(jié)果（高電平"1"表示DC充 電，低電平"0"表示USB充電）以及工作電流檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果（高電平"1"表示需大 充電電流狀態(tài)，低電平"〇"表示小電流充電狀態(tài)），或門輸出端的輸入情況如下表所示：
[0060]
【權(quán)利要求】
1. 一種電子產(chǎn)品的充電系統(tǒng)，用于為電子產(chǎn)品的內(nèi)置電源充電，所述充電系統(tǒng)包括 USB接口以及連接所述USB接口的電源管理電路和功能電路，所述電源管理電路能夠通過 USB接口獲取外部電力來為所述內(nèi)置電源充電，所述功能電路為消耗所述內(nèi)置電源電力以 實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品功能的電路，其特征在于，所述充電系統(tǒng)還包括工作電流檢測(cè)電路和充電電 流調(diào)節(jié)電路，所述工作電流檢測(cè)電路連接所述功能電路并檢測(cè)所述功能電路的工作電流， 所述充電電流調(diào)節(jié)電路包括連接所述電源管理電路的多個(gè)調(diào)節(jié)支路，能根據(jù)工作電流檢測(cè) 電路的檢測(cè)選擇接通的調(diào)節(jié)支路以調(diào)節(jié)電源管理電路向內(nèi)置電源輸送的充電電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述工作電流檢測(cè)電路主要由連接在 所述功能電路的電流輸入端的采樣電阻以及電流檢測(cè)芯片組成，所述電流檢測(cè)芯片的第一 輸入端連接所述采樣電阻的電流輸入端，第二輸入端連接所述采樣電阻的電流輸出端，所 述電流檢測(cè)芯片的輸出端連接所述功能電路或者所述充電調(diào)節(jié)電路。
3. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述工作電流檢測(cè)電路為單向比較電 路，主要由采樣電壓電路、參考電壓電路以及電壓比較器組成；所述采樣電壓電路的輸入端 連接所述功能電路的電流輸入端，所述采樣電壓電路輸出端連接至所述電壓比較器的一個(gè) 輸入端；所述參考電壓電路與所述采樣電壓電路并聯(lián)，輸出端連接至所述電壓比較器的另 一個(gè)輸入端。
4. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述工作電流檢測(cè)電路為雙向比較電 路，包括一路采樣電壓電路、具有兩個(gè)輸出端的參考電壓電路以及兩個(gè)電壓比較器；所述采 樣電壓電路的輸入端連接所述功能電路的電流輸入端、所述采樣電壓電路的輸出端連接至 一個(gè)電壓比較器的正向輸入端以及另一個(gè)電壓比較器的反向輸入端；所述參考電壓電路與 所述米樣電壓電路并聯(lián)，一個(gè)輸出端連接至所述一個(gè)電壓比較器的反向輸入端，另一個(gè)輸 出端連接至所述另一個(gè)電壓比較器的正向輸入端；兩個(gè)電壓比較器的輸出端連接所述功能 電路或者所述充電調(diào)節(jié)電路。
5. 如權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述功能電路包括能夠根 據(jù)所述工作電流檢測(cè)電路的輸出結(jié)果進(jìn)行高低電平觸發(fā)的觸發(fā)器。
6. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電源管理電路為充電管理芯片，所 述充電管理芯片的充電電流輸出引腳連接所述內(nèi)置電源，輸出充電電流設(shè)置引腳連接所述 的充電電流調(diào)節(jié)電路；所述充電電流調(diào)節(jié)電路的調(diào)節(jié)支路主要由電阻支路組成，能根據(jù)檢 測(cè)到的工作電流大小不同而改變接通到所述輸出充電電流設(shè)置引腳上的電阻支路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電系統(tǒng)，其特征在于：在所述充電電流調(diào)節(jié)電路中設(shè)置有 一路配置電阻、一路固定電阻和一路開關(guān)電路，其中所述一路固定電阻為一個(gè)電阻支路，一 路配置電阻和一路開關(guān)電路組成另一個(gè)電阻支路；所述開關(guān)電路的控制端受控于所述檢測(cè) 工作電流的結(jié)果，開關(guān)電路的開關(guān)通路一端接地，另一端連接通過配置電阻連接所述輸出 充電電流設(shè)置引腳。
8. 如權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電系統(tǒng)還包括與所述USB接口并 聯(lián)的DC充電接口，以及連接USB接口和DC充電接口并識(shí)別兩接口充電電源插入的電源類 型檢測(cè)電路。
9. 如權(quán)利要求8所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述電源類型檢測(cè)電路包括連接所述 USB接口與所述電源管理電路輸入端的第一開關(guān)電路，所述開關(guān)通路在DC充電接口有電 源插入時(shí)關(guān)閉；或者，所述電源類型檢測(cè)電路包括連接所述USB接口與所述電源管理電路 輸入端的第一開關(guān)電路以及連接在DC充電接口與所述電源管理電路輸入端的第二開關(guān)電 路，且第一開關(guān)電路在第二開關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)關(guān)閉。
10.如權(quán)利要求9所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)電路主要包括防倒灌二 極管、三極管或者M(jìn)OS管；第二開關(guān)電路主要包括防倒灌二極管、三極管和/或MOS管；所述 第一開關(guān)電路的輸出端與所述第二開關(guān)電路的輸入端或者輸出端連接。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104065125SQ201410300687
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月28日
【發(fā)明者】徐照明 申請(qǐng)人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司