具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路及電子產(chǎn)品的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路及電子產(chǎn)品，所述充電電路設(shè)置有一顆充電管理芯片、多路用于連接不同充電電源的充電接口以及一電阻配置電路；充電管理芯片的電源輸入引腳分別與多路所述的充電接口對(duì)應(yīng)連接，充電管理芯片的輸出電流設(shè)置引腳連接所述的電阻配置電路，所述電阻配置電路連接所述的充電接口，根據(jù)接入到充電接口的充電電源的不同改變接入到所述輸出電流設(shè)置引腳上的等效電阻的阻值，進(jìn)而對(duì)通過(guò)充電管理芯片輸出的充電電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其與接入到充電接口的充電電源所要求的充電電流相符。所述電子產(chǎn)品包括上述充電電路。采用這種電路設(shè)計(jì)，不僅可以簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)，降低電子產(chǎn)品的硬件成本，而且有利于該類(lèi)電子產(chǎn)品小型化、便捷式的設(shè)計(jì)需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路及電子產(chǎn)品

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于充電電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)，是涉及一種可以對(duì)充電電路輸出的充電電流的大小進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及采用所述充電電路設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品O

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，小型化、便攜式的電子產(chǎn)品越來(lái)越受到廣大消費(fèi)者的青睞，特別是智能手機(jī)、平板電腦、智能眼鏡、智能腕戴設(shè)備、智能頭戴設(shè)備、藍(lán)牙耳機(jī)等手持式或穿戴式的便攜數(shù)碼電子產(chǎn)品，更是深受廣大年青消費(fèi)群體的喜愛(ài)和追捧。為了滿(mǎn)足電子產(chǎn)品便攜式的設(shè)計(jì)要求，采用電池作為電源，為電子產(chǎn)品內(nèi)部的系統(tǒng)電路板供電，是目前便攜式電子產(chǎn)品普遍采用的供電方式。
[0003]在現(xiàn)有采用電池供電的電子產(chǎn)品中，通常使用可充電的鋰離子電池作為系統(tǒng)電路的供電電源，配合充電管理芯片，構(gòu)成充電電路，對(duì)鋰離子電池進(jìn)行充放電控制。目前的電子產(chǎn)品，大多支持兩種充電模式:一種是USB充電模式，S卩，將需要充電的電子產(chǎn)品作為從設(shè)備，利用外部主設(shè)備提供充電電源，通過(guò)USB數(shù)據(jù)線(xiàn)傳輸至所述的電子產(chǎn)品，為電子產(chǎn)品內(nèi)部的電池充電；另一種是適配器充電模式，即采用插接適配器的方式，利用適配器將外部的交流市電轉(zhuǎn)換成低壓直流的充電電源，經(jīng)由電源線(xiàn)傳輸至所述的電子產(chǎn)品，為電子產(chǎn)品內(nèi)部的電池充電。當(dāng)選用不同的充電模式為電子產(chǎn)品內(nèi)部的電池充電時(shí)，由于兩種充電電源的充電電流不同，若要支持兩種電流充電，就需要在充電電路中設(shè)置兩顆充電管理芯片，通過(guò)對(duì)連接在每一顆充電管理芯片的輸出電流設(shè)置引腳上的電阻的阻值進(jìn)行合理配置，以調(diào)節(jié)通過(guò)充電管理芯片輸出的充電電流的大小，使其與上述兩種充電電源的充電電流相一致。采用這種電路設(shè)計(jì)方式，顯然會(huì)增加充電電路的設(shè)計(jì)難度，導(dǎo)致電子產(chǎn)品硬件成本的明顯上升，并且不利于便攜式電子產(chǎn)品的小型化設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，僅需使用一顆充電管理芯片，即可支持多種不同充電電流的輸出，滿(mǎn)足了多種不同充電模式的充電要求。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，設(shè)置有一顆充電管理芯片、多路用于連接不同充電電源的充電接口以及一電阻配置電路；充電管理芯片的電源輸入引腳分別與多路所述的充電接口對(duì)應(yīng)連接，充電管理芯片的輸出電流設(shè)置引腳連接所述的電阻配置電路，所述電阻配置電路具有多個(gè)連接所述充電接口的電阻支路，根據(jù)接入到充電接口的充電電源的不同而改變接入到所述輸出電流設(shè)置引腳上的電阻支路。
[0007]進(jìn)一步的，在所述電阻配置電路中設(shè)置有配置電阻和開(kāi)關(guān)電路，不同開(kāi)關(guān)電路的控制端連接不同的充電接口，受控不同的充電電源，不同的配置電阻連接不同開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路，根據(jù)開(kāi)關(guān)電路的通斷狀態(tài)選擇性地接入到所述的輸出電流設(shè)置引腳上。
[0008]優(yōu)選的，當(dāng)所述充電接口為兩路時(shí)，在所述電阻配置電路中設(shè)置一路配置電阻、一路固定電阻和兩路開(kāi)關(guān)電路，其中，所述一路固定電阻為一個(gè)電阻支路，一路配置電阻和兩路開(kāi)關(guān)電路組成另一個(gè)電阻支路；第一開(kāi)關(guān)電路的控制端連接充電優(yōu)先級(jí)高的一路充電接口，第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端連接第二開(kāi)關(guān)電路的控制端；所述第二開(kāi)關(guān)電路的控制端連接充電優(yōu)先級(jí)低的一路充電接口，第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端通過(guò)配置電阻連接所述的輸出電流設(shè)置引腳，所述輸出電流設(shè)置引腳通過(guò)固定電阻接地。
[0009]優(yōu)選的，當(dāng)所述充電接口為N路時(shí)，所述N > 2，在所述電阻配置電路中設(shè)置N路開(kāi)關(guān)電路和N路配置電阻，構(gòu)成N路電阻支路；N路開(kāi)關(guān)電路的控制端與N路充電接口一一對(duì)應(yīng)連接，每一路開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端各自通過(guò)不同的配置電阻連接所述的輸出電流設(shè)置引腳。
[0010]進(jìn)一步的，所述輸出電流設(shè)置引腳通過(guò)一顆固定電阻接地。
[0011 ] 優(yōu)選的，當(dāng)所述充電接口為N路時(shí)，所述N彡2，在所述電阻配置電路中設(shè)置N-1路開(kāi)關(guān)電路、N-1路配置電阻和一路固定電阻，其中，所述一路固定電阻為一個(gè)電阻支路，N-1路配置電阻和N-1路開(kāi)關(guān)電路組成N-1個(gè)電阻支路；N-1路開(kāi)關(guān)電路的控制端與N-1路充電接口一一對(duì)應(yīng)連接，每一路開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端各自通過(guò)不同的配置電阻連接所述的輸出電流設(shè)置引腳；所述輸出電流設(shè)置引腳通過(guò)所述固定電阻接地。
[0012]其中，在N路所述的充電接口中，未連接開(kāi)關(guān)電路的一路充電接口用于連接充電優(yōu)先級(jí)別最低的一路充電電源。
[0013]為了在有多路充電電源同時(shí)接入到充電接口上時(shí)，保證通過(guò)每一路充電電源輸出的電流均能正確地僅朝向充電管理芯片的電源輸入引腳方向流動(dòng)，本實(shí)用新型在每一路所述的充電接口連接充電管理芯片的電源輸入引腳的線(xiàn)路中分別串聯(lián)有一路電流防反偏電路。
[0014]進(jìn)一步的，在所述充電管理芯片中還包含有一低電平有效的使能引腳，所述使能引腳連接電壓上拉電路，并與一控制電路相連接。當(dāng)充電接口上接入充電電源時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)向控制電路輸入指令，來(lái)控制充電管理芯片開(kāi)始向電池充電或者暫時(shí)不進(jìn)入充電模式。
[0015]基于上述具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，本實(shí)用新型還提出了一種采用所述充電電路設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品，設(shè)置有電池、一顆充電管理芯片、多路用于連接不同充電電源的充電接口以及一電阻配置電路；充電管理芯片的電源輸入引腳分別與多路所述的充電接口對(duì)應(yīng)連接，充電管理芯片的輸出電流設(shè)置引腳連接所述的電阻配置電路，所述電阻配置電路具有多個(gè)連接所述充電接口的電阻支路，根據(jù)接入到充電接口的充電電源的不同而改變接入到所述輸出電流設(shè)置引腳上的電阻支路；通過(guò)所述充電電路輸出的充電電流傳輸至電池，為電池充電蓄能。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型的充電電路通過(guò)在充電管理芯片的輸出電流設(shè)置引腳上連接一阻值可變的電阻配置電路，從而可以根據(jù)接入到充電接口的充電電源的不同，自動(dòng)地調(diào)節(jié)接入到輸出電流設(shè)置引腳上的等效電阻的阻值，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)充電管理芯片輸出電流的有效調(diào)節(jié)。將所述充電電路應(yīng)用在電子產(chǎn)品中，為電子產(chǎn)品中的電池充電，可以通過(guò)一顆充電管理芯片輸出不同大小的充電電流，以滿(mǎn)足不同充電電源的充電要求。采用這種電路設(shè)計(jì)，不僅可以簡(jiǎn)化電子產(chǎn)品的電路結(jié)構(gòu)，降低電子產(chǎn)品的硬件成本，而且有利于該類(lèi)電子產(chǎn)品小型化、便捷式的設(shè)計(jì)需求。
[0017]結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型所提出的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路的一種實(shí)施例的電路原理圖；
[0019]圖2是圖1中電阻配置電路的一種實(shí)施例的電路原理圖；
[0020]圖3是圖1中電阻配置電路的另一種實(shí)施例的電路原理圖；
[0021]圖4是圖1中電阻配置電路的第三種實(shí)施例的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0023]參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)施例的充電電路主要由充電接口、充電管理芯片Ul、電阻配置電路等部分組成。其中，充電接口用于連接外部的充電電源，將外部的充電電源接入到系統(tǒng)電路中。充電管理芯片Ui主要用來(lái)對(duì)接入的充電電源進(jìn)行管理，并輸出充電電流，為系統(tǒng)電路中的電池等儲(chǔ)能部件充電蓄能?，F(xiàn)有的充電管理芯片Ul，對(duì)通過(guò)其電源輸出端OUT輸出的充電電流的大小，主要是依據(jù)其輸出電流設(shè)置引腳ISET上的阻值大小進(jìn)行調(diào)節(jié)的，SP通過(guò)改變連接到充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻的阻值，可以調(diào)節(jié)通過(guò)充電管理芯片Ul的電源輸出端OUT輸出的充電電流的大小，進(jìn)而滿(mǎn)足不同充電電源對(duì)充電電流的要求。
[0024]本實(shí)施例的充電電路是針對(duì)那些可支持多種充電模式的電子產(chǎn)品而提出的，這類(lèi)電子產(chǎn)品由于可以采用多種充電電源對(duì)其內(nèi)部的充電電池進(jìn)行充電，而不同的充電電源所能提供的充電電流往往各不相同，因此需要對(duì)充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上的阻值進(jìn)行自適應(yīng)的調(diào)節(jié)，使得通過(guò)一顆充電管理芯片Ul可以輸出多種不同大小的充電電流，在滿(mǎn)足不同充電電源的充電要求的同時(shí)，盡可能的簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，降低產(chǎn)品的硬件成本。
[0025]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)施例在設(shè)計(jì)所述充電電路時(shí)，首先擴(kuò)展設(shè)計(jì)有多路用于連接不同充電電源的充電接口，例如圖1中的V1、V2等，所述充電接口 V1、V2可以分別對(duì)應(yīng)連接外部的適配器和USB數(shù)據(jù)線(xiàn)，接收通過(guò)適配器輸出的低壓直流充電電源EXT_PWR或者主設(shè)備通過(guò)USB數(shù)據(jù)線(xiàn)提供的USB充電電源VBUS。將各路充電接口(例如V1、V2等)分別連接至充電管理芯片Ul的電源輸入引腳IN，通過(guò)充電管理芯片Ul輸出充電電流，為系統(tǒng)中的電池充電。
[0026]當(dāng)用戶(hù)選用不同的充電電源接入到不同的充電接口上時(shí)，由于不同的充電電源的充電電流不同，為了使通過(guò)充電管理芯片Ul輸出的充電電流與接入到系統(tǒng)中的充電電源所要求的充電電流一致，本實(shí)施例設(shè)計(jì)電阻配置電路連接至充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET，通過(guò)電阻配置電路自適應(yīng)地改變連接至輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻的阻值，進(jìn)而對(duì)通過(guò)充電管理芯片Ui輸出的充電電流的大小實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，使其與當(dāng)前接入到系統(tǒng)中的充電電源所要求的充電電流的大小相符。
[0027]為了對(duì)連接至充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻的阻值實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，本實(shí)施例在所述電阻配置電路中設(shè)置了配置電阻和開(kāi)關(guān)電路組成的電阻支路，參見(jiàn)圖1所示，將不同開(kāi)關(guān)電路的控制端連接至不同的充電接口，受控不同的充電電源，不同的配置電阻連接不同開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路，根據(jù)開(kāi)關(guān)電路的通斷狀態(tài)選擇性地接入到所述的輸出電流設(shè)置引腳ISET上，使連接到所述輸出電流設(shè)置引腳ISET上電阻支路發(fā)生變化，即使連接到所述輸出電流設(shè)置引腳ISET上的等效電阻的阻值發(fā)生變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)充電管理芯片Ul輸出的充電電流大小的自動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0028]本實(shí)施例的電阻配置電路可以采用多種電路組建方式設(shè)計(jì)而成，本實(shí)施例僅具體闡述以下三種優(yōu)選電路設(shè)計(jì)方式，但應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下所提出的其他電路改進(jìn)和替換方式，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0029]第一種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參見(jiàn)圖2所示，假設(shè)在電子產(chǎn)品上設(shè)置有N路充電接口 V1、V2……VN，所述N為大于I的正整數(shù)，通過(guò)N路充電接口允許接入N路不同的充電電源。由于不同的充電電源所支持的充電電流不同，因此針對(duì)N路不同的充電電源，需要對(duì)連接至充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻實(shí)現(xiàn)N種不同的阻值配置，以調(diào)節(jié)通過(guò)充電管理芯片Ul輸出的充電電流剛好與當(dāng)前接入到系統(tǒng)中的充電電源所要求的充電電流相符，滿(mǎn)足不同充電電源的充電要求。
[0030]在第一種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，針對(duì)N路充電接口 V1、V2……VN，本實(shí)施例設(shè)計(jì)了 N個(gè)開(kāi)關(guān)電路K21、K22......K2N和N個(gè)配置電阻R21、R22......R2N組成的N個(gè)電阻支路，如圖2所示，即配置電阻R21和開(kāi)關(guān)電路K21組成第一個(gè)電阻支路，配置電阻R22和開(kāi)關(guān)電路K22組成第二個(gè)電阻支路，……，配置電阻R2N和開(kāi)關(guān)電路K2N組成第N個(gè)電阻支路。將N個(gè)配置電阻R21、R22……R2N的一端分別連接至充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳I SET，另一端分別與N個(gè)開(kāi)關(guān)電路K21、K22……K2N的開(kāi)關(guān)通路——對(duì)應(yīng)連接，并通過(guò)開(kāi)關(guān)電路K21、K22……K2N的開(kāi)關(guān)通路選擇性地接地。將所述N個(gè)開(kāi)關(guān)電路K21、K22……K2N的控制端分別與所述的N路充電接口 V1、V2……VN——對(duì)應(yīng)連接，在每一路開(kāi)關(guān)電路的控制端連接充電接口的線(xiàn)路中還可以進(jìn)一步串聯(lián)限流電阻R21’、R22’……R2N’，以滿(mǎn)足不同充電電源對(duì)不同開(kāi)關(guān)電路的通斷控制要求。
[0031]根據(jù)N路充電電源所要求的充電電流的不同，合理地配置N個(gè)配置電阻R21、R22……R2N的阻值，當(dāng)?shù)趇 (i=l、2……N)路充電電源接入到第i路充電接口 Vi上時(shí)，利用第i路充電電源控制第i路開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，進(jìn)而將第i個(gè)配置電阻R2i接入到充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上，合理地配置第i個(gè)配置電阻R2i的阻值，使充電管理芯片Ul在其輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻阻值等于R2i的阻值時(shí)，通過(guò)其電源輸出引腳OUT輸出的充電電流剛好等于第i路充電電源所要求的充電電流大小。通過(guò)充電管理芯片Ul輸出的充電電流與接入到其輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻的阻值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系參見(jiàn)如下公式:
______ τ _ ^sst x ^ssr
[0032]1O(OUT)--ρο
[0033]其中，Ι_υτ)為通過(guò)充電管理芯片Ul的電源輸出引腳OUT輸出的充電電流的大??；Kset為常數(shù)，取值為320 ；VSET為輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電壓值，為常數(shù)2.5V ；RSET為接入到輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻的阻值。
[0034]由以上公式可見(jiàn)，通過(guò)合理地配置連接至輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻的阻值，即可控制充電管理芯片Ul輸出滿(mǎn)足當(dāng)前接入到系統(tǒng)中的充電電源要求的充電電流。
[0035]當(dāng)然，作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選電路設(shè)計(jì)方案，在第一種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還可以在充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上直接連接一路固定電阻R0，并通過(guò)所述固定電阻RO接地，如圖2所示，由此一來(lái)，即便是在任何一路充電接口上均未接入充電電源時(shí)，也能滿(mǎn)足充電管理芯片Ul對(duì)其各路引腳的配置要求。
[0036]當(dāng)在充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上連接固定電阻RO后，Rset為RO與R2i的并聯(lián)阻值。
[0037]第二種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參見(jiàn)圖3所示，假設(shè)在電子產(chǎn)品上設(shè)置有N路充電接口 V1、V2……VN，所述N為大于I的正整數(shù)，通過(guò)N路充電接口允許接入N路不同的充電電源。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，在所述電阻配置電路中可以設(shè)計(jì)一個(gè)固定電阻R0、N-1
個(gè)開(kāi)關(guān)電路K1、K2......KN-1和N-1個(gè)配置電阻Rll、R12......Rl (N-1)，如圖3所示。將充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET直接通過(guò)固定電阻RO接地，然后分別與N-1個(gè)配置電阻R11、R12……Rl (N-1)的一端對(duì)應(yīng)連接，將所述N-1個(gè)配置電阻R11、R12……Rl(N-1)的另一端分別與N-1個(gè)開(kāi)關(guān)電路K1、K2……KN-1的開(kāi)關(guān)通路——對(duì)應(yīng)連接，并通過(guò)開(kāi)關(guān)電路Κ1、Κ2……KN-1的開(kāi)關(guān)通路選擇性地接地。將所述N-1個(gè)開(kāi)關(guān)電路Κ1、Κ2……KN-1的控制端分別與其中的N-1路充電接口 V1、V2……VN-1 —一對(duì)應(yīng)連接，在每一路開(kāi)關(guān)電路的控制端連接充電接口的線(xiàn)路中還可以進(jìn)一步串聯(lián)限流電阻R11’、R12’……Rl (Ν-1)’，以滿(mǎn)足不同充電電源對(duì)不同開(kāi)關(guān)電路的通斷控制要求。本實(shí)施例的電阻支路同樣為N個(gè)，其中，固定電阻RO構(gòu)成一個(gè)電阻支路，N-1個(gè)開(kāi)關(guān)電路Κ1、Κ2……KN-1和N-1個(gè)配置電阻R1UR12......Rl (N-1)以——對(duì)應(yīng)連接構(gòu)成N-1個(gè)電阻支路。
[0038]在N路充電接口中，第VN路充電接口未與電阻配置電路相連接，根據(jù)該路充電接口所要連接的充電電源的充電電流要求，配置固定電阻RO的阻值，當(dāng)?shù)赩N路充電接口上有充電電源接入時(shí)，由于所述的N-1個(gè)開(kāi)關(guān)電路Κ1、Κ2……KN-1均未受控導(dǎo)通，因此充電管理芯片Ul根據(jù)固定電阻RO的阻值配置其輸出的充電電流的大小，使其與當(dāng)前接入到第VN路充電接口上的充電電源所要求的充電電流一致。根據(jù)其余的N-1路充電電源所要求的充電電流的不同，合理地配置所述N-1個(gè)配置電阻Rl 1、Rl2……Rl (N-1)的阻值，當(dāng)?shù)趇(i=l、2……N-1)路充電電源接入到第i路充電接口 Vi上時(shí)，利用第i路充電電源控制第i路開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，進(jìn)而將第i個(gè)配置電阻R2i接入到充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET上，合理地配置第i個(gè)配置電阻Rli的阻值，使充電管理芯片Ul在其輸出電流設(shè)置引腳ISET上的電阻阻值等于RO與Rl i的并聯(lián)阻值時(shí)，通過(guò)其電源輸出引腳OUT輸出的充電電流剛好等于第i路充電電源所要求的充電電流大小。
[0039]第二種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比第一種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以省去一個(gè)開(kāi)關(guān)電路和一個(gè)配置電阻，硬件結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔。
[0040]對(duì)于采用第二種電阻配置電路設(shè)計(jì)的充電電路，當(dāng)?shù)赩N路充電接口上有充電電源接入的同時(shí)，還有其他一路充電接口 Vi上也有充電電源接入時(shí)，此時(shí)充電管理芯片Ul被配置成按照第Vi路充電接口接入的充電電源輸出滿(mǎn)足其要求的充電電流?？梢?jiàn)連接在第VN路充電接口上的充電電源的充電優(yōu)先級(jí)別是N路充電電源中最低的。因此，可以根據(jù)電子產(chǎn)品的實(shí)際充電要求，選擇充電優(yōu)先級(jí)別最低的一路充電電源所對(duì)應(yīng)的接口形式，設(shè)計(jì)形成所述的第VN路充電接口，以滿(mǎn)足電子產(chǎn)品的不同充電要求。
[0041]對(duì)于目前的大多數(shù)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其支持的充電模式大多為兩種，因此可以定義N=2并選用上述第一種或者第二種電阻配置電路的設(shè)計(jì)方式來(lái)設(shè)計(jì)所述電子產(chǎn)品中的充電電路。
[0042]當(dāng)充電電源為兩種時(shí)，本實(shí)施例除采用上述第一種和第二種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式外，還提出了下述第三種優(yōu)選的電阻配置電路設(shè)計(jì)方式。
[0043]參見(jiàn)圖4所示，第三種電阻配置電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)兩路充電接口 V1、V2的情況提出，采用一個(gè)固定電阻R5、一個(gè)配置電阻R6和兩個(gè)開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l、Q2連接而成。
[0044]按照電子產(chǎn)品對(duì)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Vl連接充電優(yōu)先級(jí)別低的一路充電電源，例如通過(guò)適配器輸出的充電電源EXT_PWR ;設(shè)置第二路充電接口 V2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(guò)USB數(shù)據(jù)線(xiàn)接入的USB充電電源VBUS。將充電接口 Vl連接至第一開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l的控制端，或者經(jīng)由電阻R7、R8組成的分壓電路連接至第一開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l的控制端，利用電阻R7、R8對(duì)接入到充電接口Vl上的充電電源進(jìn)行分壓后，傳輸至第一開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l的控制端，控制第一開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l導(dǎo)通其開(kāi)關(guān)通路。將所述第一開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端通過(guò)配置電阻R6連接充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET，并將所述輸出電流設(shè)置引腳ISET直接通過(guò)固定電阻R5接地。將第二路充電接口 V2連接至第二開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)2的控制端，所述控制端還可以進(jìn)一步通過(guò)下拉電阻R9接地，將第二開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)2的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端連接至第一開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)l的控制端。
[0045]作為所述開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)1、Q2的一種優(yōu)選電路設(shè)計(jì)方式，可以選用MOS管、三極管或者可控硅等開(kāi)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MOS管設(shè)計(jì)所述開(kāi)關(guān)電路Q(chēng)1、Q2為例進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0046]將MOS管Q2的柵極連接至第二路充電接口 V2，并通過(guò)下拉電阻R9接地，將MOS管Q2的源極接地，漏極連接MOS管Ql的柵極，并分別通過(guò)分壓電阻R7連接至第一路充電接口VI，通過(guò)分壓電阻R8接地。將MOS管Ql的源極接地，漏極通過(guò)配置電阻R6連接至充電管理芯片Ul的輸出電流設(shè)置引腳ISET。
[0047]當(dāng)充電接口 Vl上有充電電源接入，而充電接口 V2上沒(méi)有充電電源接入時(shí)，MOS管Ql飽和導(dǎo)通，MOS管Q2保持關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)接入到輸出電流設(shè)置引腳ISET上的等效電阻的阻值等于固定電阻R5與配置電阻R6的并聯(lián)阻值，合理配置兩個(gè)電阻R5、R6的阻值，使其并聯(lián)阻值等于充電管理芯片Ul輸出的充電電流大小與適配器所要求的充電電流相符時(shí)，其電流設(shè)置引腳ISET所要求的阻值大小。
[0048]當(dāng)充電接口 Vl上沒(méi)有充電電源接入，而充電接口 V2上有充電電源接入時(shí)，MOS管Q2飽和導(dǎo)通，拉低MOS管Ql的柵極電位，使MOS管Ql保持關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)，接入到輸出電流設(shè)置引腳ISET上的等效電阻的阻值等于固定電阻R5的阻值，配置固定電阻R5的阻值，使其等于充電管理芯片Ul輸出的充電電流大小與USB主設(shè)備所能提供的充電電流相符時(shí)，充電管理芯片Ul的電流設(shè)置引腳ISET所要求的阻值大小。
[0049]當(dāng)充電接口 Vl和V2上同時(shí)有充電電源接入時(shí)，由于MOS管Q2飽和導(dǎo)通，因此MOS管Ql保持關(guān)斷狀態(tài)，通過(guò)充電管理芯片Ul輸出的充電電流的大小與USB主設(shè)備所能提供的充電電流相符，即優(yōu)先選擇USB充電模式對(duì)電子產(chǎn)品中的電池充電。
[0050]當(dāng)然，對(duì)于上述第一種和第二種電阻配置電路中開(kāi)關(guān)電路的具體設(shè)計(jì)方式，同樣可以采用三極管、MOS管或者可控硅等開(kāi)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。
[0051]為了保證通過(guò)各路充電電源輸出的各路充電電流的正確流向，本實(shí)施例在每一路充電接口 V1、V2……VN連接充電管理芯片Ul的電源輸入引腳IN的各條線(xiàn)路中還分別串聯(lián)有一路電流防反偏電路，例如二極管D1、D2……DN，結(jié)合圖1所示，各路充電電源經(jīng)由濾波電容Cl濾波后，為充電管理芯片Ul供電。對(duì)于通過(guò)充電管理芯片Ul輸出的充電電流,傳輸至電池插座J2，為安裝在電池插座J2中的電池充電蓄能。
[0052]考慮到有些電子產(chǎn)品在外部充電電源接入時(shí)，可能不想立即進(jìn)入充電模式，而是在用戶(hù)選擇進(jìn)入時(shí)，再對(duì)其內(nèi)部電池進(jìn)行充電。針對(duì)該類(lèi)電子產(chǎn)品，可以對(duì)充電管理芯片Ul的使能引腳/CE進(jìn)行外圍電路的特殊設(shè)計(jì)，使充電電路滿(mǎn)足上述設(shè)計(jì)要求。
[0053]具體來(lái)講，可以在充電管理芯片Ul的使能引腳/CE上連接電壓上拉電路，例如通過(guò)上拉電阻Rl連接直流電源VDD_3R3，并將所述使能引腳/CE連接至一控制電路的控制信號(hào)輸出端，接收該控制電路輸出的充電使能信號(hào)CHGEN。所述使能引腳/CE低電平有效，當(dāng)用戶(hù)不想進(jìn)入充電模式時(shí)，通過(guò)設(shè)置的人機(jī)接口輸入不進(jìn)入充電模式的信號(hào)至控制電路的輸入端，通過(guò)控制電路置充電使能信號(hào)CHGEN為高電平，此時(shí)充電管理芯片Ul處于不工作狀態(tài)，即便有充電電源接入，也不會(huì)進(jìn)入充電模式。
[0054]當(dāng)用戶(hù)想要進(jìn)入充電模式或者在有充電電源接入時(shí)，用戶(hù)可以通過(guò)人機(jī)接口輸入進(jìn)入充電模式的信號(hào)至控制電路的輸入端，通過(guò)控制電路置充電使能信號(hào)CHGEN為低電平，此時(shí)充電管理芯片Ul使能運(yùn)行，從而使得在用戶(hù)想要進(jìn)入充電模式或者在有充電電源接入時(shí)充電管理芯片Ul就能夠自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，只要有充電電源接入，立即輸出充電電流，為電池充電。
[0055]對(duì)于充電管理芯片Ul當(dāng)前的充電狀態(tài)，可以通過(guò)充電管理芯片Ul的充電狀態(tài)輸出引腳STAT1、STAT2輸出狀態(tài)信號(hào)至控制電路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)端，通過(guò)控制電路控制一顯示電路顯示當(dāng)前的充電狀態(tài)。
[0056]另外，其中在大多數(shù)智能電子設(shè)備中，控制電路是集成電路芯片，例如MCU控制器。這些電子設(shè)備的充電電路中，可以在充電管理芯片Ul的使能引腳/CE上連接電壓上拉電路，例如通過(guò)上拉電阻Rl連接直流電源VDD_3R3，并將所述使能引腳/CE連接至控制器，接收控制器輸出的充電使能信號(hào)CHGEN。所述使能引腳/CE低電平有效，當(dāng)用戶(hù)不想進(jìn)入充電模式時(shí)，通過(guò)人機(jī)接口輸入操作指令至控制器，通過(guò)控制器置充電使能信號(hào)CHGEN為高電平，此時(shí)充電管理芯片Ul處于不工作狀態(tài)，即便有充電電源接入，也不會(huì)進(jìn)入充電模式。
[0057]當(dāng)用戶(hù)想要進(jìn)入充電模式或者在有充電電源接入時(shí)，控制器能夠控制充電管理芯片Ul自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行，例如，可以通過(guò)人機(jī)接口輸入操作指令至控制器，或者配置控制器默認(rèn)置，使其輸出的充電使能信號(hào)CHGEN為低電平，此時(shí)就能控制充電管理芯片Ul自動(dòng)使能運(yùn)行，在有充電電源接入，立即輸出充電電流，為電池充電。
[0058]對(duì)于充電管理芯片Ul當(dāng)前的充電狀態(tài)，如果電子產(chǎn)品設(shè)有顯示單元，那么可以通過(guò)充電管理芯片Ul的充電狀態(tài)輸出弓I腳STATl、STAT2輸出狀態(tài)信號(hào)至控制器，通過(guò)控制器控制電子產(chǎn)品上的顯示單元顯示當(dāng)前的充電狀態(tài)。
[0059]在上述實(shí)施例中，所述充電管理芯片Ul可以選用型號(hào)為BQ24080的集成芯片進(jìn)行充電電路的具體設(shè)計(jì)。當(dāng)然，其他具有類(lèi)似功能的充電芯片同樣可以滿(mǎn)足系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)要求，本實(shí)施例并不僅限于以上舉例。
[0060]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:設(shè)置有一顆充電管理芯片、多路用于連接不同充電電源的充電接口以及一電阻配置電路；充電管理芯片的電源輸入引腳分別與多路所述的充電接口對(duì)應(yīng)連接，充電管理芯片的輸出電流設(shè)置引腳連接所述的電阻配置電路；所述電阻配置電路具有多個(gè)連接所述充電接口的電阻支路，根據(jù)接入到充電接口的充電電源的不同而改變接入到所述輸出電流設(shè)置引腳上的電阻支路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:在所述電阻配置電路中設(shè)置有配置電阻和開(kāi)關(guān)電路，不同開(kāi)關(guān)電路的控制端連接不同的充電接口，受控不同的充電電源，不同的配置電阻連接不同開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路，根據(jù)開(kāi)關(guān)電路的通斷狀態(tài)選擇性地接入到所述的輸出電流設(shè)置引腳上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:當(dāng)所述充電接口為兩路時(shí)，在所述電阻配置電路中設(shè)置一路配置電阻、一路固定電阻和兩路開(kāi)關(guān)電路，其中，所述一路固定電阻為一個(gè)電阻支路，一路配置電阻和兩路開(kāi)關(guān)電路組成另一個(gè)電阻支路；第一開(kāi)關(guān)電路的控制端連接充電優(yōu)先級(jí)高的一路充電接口，第一開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端連接第二開(kāi)關(guān)電路的控制端；所述第二開(kāi)關(guān)電路的控制端連接充電優(yōu)先級(jí)低的一路充電接口，第二開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端通過(guò)配置電阻連接所述的輸出電流設(shè)置引腳，所述輸出電流設(shè)置引腳通過(guò)固定電阻接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:當(dāng)所述充電接口為N路時(shí)，所述N彡2，在所述電阻配置電路中設(shè)置N路開(kāi)關(guān)電路和N路配置電阻，構(gòu)成N路電阻支路；N路開(kāi)關(guān)電路的控制端與N路充電接口一一對(duì)應(yīng)連接，每一路開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端各自通過(guò)不同的配置電阻連接所述的輸出電流設(shè)置引腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:所述輸出電流設(shè)置引腳通過(guò)一顆固定電阻接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:當(dāng)所述充電接口為N路時(shí)，所述N彡2，在所述電阻配置電路中設(shè)置N-1路開(kāi)關(guān)電路、N-1路配置電阻和一路固定電阻，其中，所述一路固定電阻為一個(gè)電阻支路，N-1路配置電阻和N-1路開(kāi)關(guān)電路組成N-1個(gè)電阻支路；N-1路開(kāi)關(guān)電路的控制端與N-1路充電接口一一對(duì)應(yīng)連接，每一路開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)關(guān)通路一端接地，另一端各自通過(guò)不同的配置電阻連接所述的輸出電流設(shè)置引腳；所述輸出電流設(shè)置引腳通過(guò)所述固定電阻接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:在N路所述的充電接口中，未連接開(kāi)關(guān)電路的一路充電接口用于連接充電優(yōu)先級(jí)別最低的一路充電電源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:在每一路所述的充電接口連接充電管理芯片的電源輸入引腳的線(xiàn)路中分別串聯(lián)有一路電流防反偏電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路，其特征在于:在所述充電管理芯片中包含有一低電平有效的使能引腳，所述使能引腳連接電壓上拉電路，并與一控制電路相連接。
10.一種電子產(chǎn)品，其特征在于:設(shè)置有電池和如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的具有充電電流自動(dòng)調(diào)整功能的充電電路；通過(guò)所述充電電路輸出的充電電流傳輸至電池，為電池充電蓄能。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203933103SQ201420305866
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】林大鵬 申請(qǐng)人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司