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電路和根據(jù)檢測的工作電流調(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)下時以較小電流給電池充電，在小電流工作狀態(tài)下時以大電流快速充電，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)計到產(chǎn)品當中，更多的功能在給用戶帶來便利的同時，對電流的需求也會 大，現(xiàn)在的很多智能電子產(chǎn)品，例如手機、平板電腦、無線耳機、相機、智能手表、智能紐扣、 電子計步器、智能眼鏡等每天都需要進行充電才能滿足用戶的使用需求。
[0003] 請參考圖1，對帶USB接口 10的電子產(chǎn)品來說，由于受到USB協(xié)議的限制，當采用 USB供電時，輸出電流I最大為500mA。利用USB接口進行充電時，當電子產(chǎn)品的多數(shù)功能 電路13均處于工作狀態(tài)時，對電流需求較高，功能電路13分得的電流L都會達到300mA以 上，電子產(chǎn)品處于大電流工作狀態(tài)，由此就會導(dǎo)致電池11的充電電流1 2變小，最大不會超 過200mA ;當多數(shù)功能電路13關(guān)閉而不工作時，對電流需求較低，此時功能電路13分得的 電流L 一般只會有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 會達到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減少，導(dǎo)致充電時間過長；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減少，由此可能會造成某些大電流 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)品時自動的智能 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 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 流檢測電路和充電電流調(diào)節(jié)電路，所述工作電流檢測電路連接所述功能電路并檢測所述功 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調(diào)節(jié)支路， 能根據(jù)工作電流檢測電路的檢測選擇接通的調(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] 進一步的，所述工作電流檢測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芯片組成，所述電流檢測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] 進一步的，所述工作電流檢測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輸入端。
[0009] 進一步的，所述工作電流檢測電路為雙向比較電路，包括一路采樣電壓電路、具有 兩個輸出端的參考電壓電路以及兩個電壓比較器；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電壓比較器的正向輸入端以 及另一個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)，一個輸 出端連接至所述一個電壓比較器的反向輸入端，另一個輸出端連接至所述另一個電壓比較 器的正向輸入端；兩個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] 進一步的，所述功能電路包括能夠根據(jù)所述工作電流檢測電路的輸出結(jié)果進行高 低電平觸發(fā)的觸發(fā)器。
[0011] 進一步的，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電阻支路，一路配置電阻和一路開關(guān)電路組成 另一個電阻支路；所述開關(guān)電路的控制端受控于所述檢測工作電流的結(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充電接口并識別兩接口充電電源插入的電源類型檢測電路。
[0014] 進一步的，所述電源類型檢測電路包括連接所述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關(guān)閉；或者，所述電源類 型檢測電路包括連接所述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)通時關(guān)閉。
[0015] 進一步的，所述第一開關(guān)電路主要包括防倒灌二極管、三極管或者M0S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電路和根據(jù)檢測的工作電流調(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)下時以較小電流給電池充電，在小電流工作狀態(tài)下時以大電流快速充 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)明實施例一的一種工作電流檢測電路示意圖；
[0020] 圖4是本發(fā)明實施例一的另一種工作電流檢測電路不意圖；
[0021] 圖5是本發(fā)明實施例一的充電系統(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)明實施例二的一種電源類型檢測電路圖；
[0024] 圖8是本發(fā)明實施例二的另一種電源類型檢測電路圖；
[0025] 圖9是本發(fā)明實施例二的又一種電源類型檢測電路圖；
[0026] 圖10是本發(fā)明實施例二的又一種電源類型檢測電路圖；
[0027] 圖11是本發(fā)明實施例二的又一種電源類型檢測電路圖；
[0028] 圖12是本發(fā)明實施例二的充電系統(tǒng)的充電部分的具體電路圖；
[0029] 圖13是本發(fā)明實施例三的充電系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作 進一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實現(xiàn)，不應(yīng)認為只是局限在所述的實施例。
[0031] 實施例一
[0032] 請參考圖2,本實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并檢測所述功能電路13工作電流的工作 電流檢測電路14以及根據(jù)工作電流檢測電路14檢測的工作電流調(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，工作電流檢測電路的檢測結(jié)果輸入到功能電路的MCU的檢測引腳 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)輸入的檢測結(jié)果來輸出相應(yīng)的信 號對充電電流調(diào)節(jié)電路15進行控制。
[0033] 請參考圖3,所述工作電流檢測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以及電流檢測芯片U1 (例如是ISL28005芯片）組成的檢測電 路，所述電流檢測芯片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節(jié)點A)，第二輸入端Rs-連接所述采樣電阻R10、 R20的電流輸出端B，所述電流檢測芯片U1的輸出端OUT連接所述功能電路，其中，當功能 電路中設(shè)置有MCU或者高低電平觸發(fā)器時，輸出端OUT連接至功能電路的MCU的檢測引腳 STATUS_DETECT，其中電路中設(shè)置的多個濾波電容Cl、C2、C3、C4、C5，用于提高檢測的精度， 電容C1可以濾除工作電流檢測節(jié)點A的噪聲干擾、穩(wěn)定工作電流的檢測采集，電容C2、C3、 C4、C5可以濾除電子設(shè)備的其他噪聲對U1輸入端輸入的影響。
[0034] 請參考圖5,本實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，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)成另一個電阻支路；由此，本實施例的充電電流調(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] 本實施例中，當工作電流檢測電路的U1通過采樣電阻兩端的電壓比較，檢測到功 能電路的工作電流較大時，向功能電路的MCU的檢測引腳STATUS_DETECT發(fā)送一個信號， MCU接收到此信號后，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)送一個控 制信號（例如是低電平），使得電源管理芯片U5以R30的阻值設(shè)置一個小的充電電流，對電 池 J1充電；當工作電流檢測電路的U1通過采樣電阻兩端的電壓比較，檢測到功能電路的工 作電流較小時，向功能電路的MCU的檢測引腳STATUS_DETECT發(fā)送另一個信號，MCU接收到 此信號后，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)送另一個控制信號 (例如是高電平），使得電源管理芯片U5以R30和R40并聯(lián)后的相對較小阻值設(shè)置一個大 的充電電流，對電池 J1充電，其中電流C6可以穩(wěn)定U5對電池 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）時有效，使得U5進行充電工作狀態(tài)。
[0036] 即本實施例的電路工作過程包括：采用電流檢測芯片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)送一個高電平指令給到 MCU，MCU會控制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] 以手機為例，在實際應(yīng)用中，手機處于邊USB充電邊使用的狀態(tài)時，運行的APP (例 如進行最大音量的音頻播放、玩游戲等）越多，手機系統(tǒng)工作電流會越大，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 會達到300mA以上），利用上述充電系統(tǒng)就可以實現(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 運動的APP較少時，例如手機處于待機狀態(tài)（僅有時鐘等基本功能APP在運行）或者僅僅在 瀏覽電子書或者網(wǎng)頁，顯然功能電路需要分得充電電流會變得比較?。ㄒ话阒粫衛(wèi)〇〇mA 左右），此時利用上述充電系統(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] 請參考圖4,本實施例中，還可以使用一種純硬件的工作電流檢測電路，電流檢測 芯片U1 (例如是ISL28005芯片）用分離器件來加以實現(xiàn)，替代方案采用雙運放+電阻的 線路，實際即電壓比較器，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 個比較器U4、U3,若VTHL彡VA彡VTHH，則運放輸出高電平；如VA < VTHL或VA > VTHH， 則輸出低電平。顯然，該工作電流檢測電路為雙向比較電路，工作電流檢測的精度由圖中的 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 輸出端VTHH、VTHL的參考電壓電路以及兩個電壓比較器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)，一個輸出端VTHL (設(shè)置于電阻R2與R3的連接節(jié)點）連接至電壓比較器 U3的反向輸入端6,另一個輸出端VTHH(設(shè)置于電阻R1與R2的連接節(jié)點）連接至電壓比 較器U4的正向輸入端3 ;兩個電壓比較器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)明的工作電流檢測電路還可以單向比較電路，僅用一個電壓比較器，參考電 壓電路僅設(shè)有一個輸出端。該單向比較電路相當于上述雙向檢測電路的一半，可以選取U4 檢測電路或者U3檢測電路，在此不再贅述。
[0040] 實際上，一些電源管理電路的充電管理芯片中集成了本實施例的充電電流調(diào)節(jié)電 路，俗稱為具有'軟Charger'功能的電源管理電路，對于'軟charger'電源管理電路，本實 施例也具備可參考性，即工作電流檢測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中工作電流檢測電路即可。
[0041] 本實施例的充電系統(tǒng)，通過工作電流檢測電路檢測電子產(chǎn)品的工作電流,并將有 效利用擴展電子產(chǎn)品本身的MCU或者觸發(fā)器功能，將工作電流檢測電路檢測的結(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)電路進行充電電流調(diào)整的信號，由此改變電源 管理電路向電池輸送的充電電流大小。進而可以在用戶邊充電邊使用時智能調(diào)整充電電流 大小，提高充電效率。
[0042] 實施例二
[0043] 實際上，由于實施例一的充電系統(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] 本實施提供一種充電系統(tǒng)，與實施例一的區(qū)別在于，包括接收兩種充電電源的兩 個充電接口以及能夠識別充電電源的電源類型檢測電路。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關(guān)閉；或者，所述電源類型檢 測電路包括連接所述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) 通時關(guān)閉。
[0046] 請參考圖7至圖11，第一開關(guān)電路包括防倒灌二極管、三極管或者M0S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] 請參考圖7, 一種電源類型檢測電路具有第一開關(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USB接口上接有外接電源但DC 接口上沒有外接電源時，D1導(dǎo)通；當DC接口上接有外接電源但USB接口上沒有外接電源時 D1關(guān)斷，同時防止電流倒灌。當DC接口和USB接口均接有外接電源時，D1關(guān)斷，同時防止 電流倒灌。
[0048] 請參考圖8，另一種電源類型檢測電路包括連接所述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] 請參考圖9，又一種電源類型檢測電路包括連接所述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] 請參考圖10，又一種電源類型檢測電路包括連接所述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] 請參考圖11，又一種電源類型檢測電路包括連接所述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。本實施例的電源類型檢測電路采用一個固定電阻R50、一個配置電阻R60和兩個開 關(guān)電路Ql、Q2連接而成。按照電子產(chǎn)品對DC和USB兩種充電模式的充電優(yōu)先級別的設(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對接入到充電接口 DC上的充電電源進行分壓后，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)計方式，可以選用M0S管、三極管或者 可控硅等開關(guān)元件進行電路的具體設(shè)計。本實施例以采用N溝道M0S管設(shè)計所述開關(guān)電路 Q1、Q2為例進行具體說明。
[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，M0S管 Q1飽和導(dǎo)通，M0S管Q2保持關(guān)斷狀態(tài)，此時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別出是充電接口有充電 電源接入。
[0055] 當充電接口 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，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，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] 當充電接口 DC和USB上同時有充電電源接入時，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充電模式對電子產(chǎn)品中的電池充電。
[0057] 當然，對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)元件仿照圖4所示的電路連接方式進行具體設(shè) 計，本實施例并不僅限于以上舉例。
[0058] 同時DC接口和USB接口在接口結(jié)構(gòu)上可以復(fù)合成一個，實現(xiàn)兼容，即圖7至圖11 中的兩種接口表示不同的連接觸點，用以觸發(fā)在內(nèi)部DC和USB不同充電線路的連接。
[0059] 進一步的，由于DC充電的充電電流較大，所以即使工作電流檢測電路檢測的工作 電流較大時，也可以采用較大的充電電流進行充電，不會影響電子產(chǎn)品的正常使用。同時由 于電源管理電路或者待MCU的功能電路的存在，本實施例可以在檢測到外部接入的大電流 座充時，進一步做出優(yōu)先級設(shè)置，當外部座充被檢測到時，其接入檢測為高優(yōu)先級，工作電 流檢測單元的輸出結(jié)果優(yōu)先級被設(shè)置為低，優(yōu)先以大的充電電流向電池充電。此時，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MCU可以直 接結(jié)合DC輸入檢測結(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，此時可以參考圖12， 在充電電流調(diào)節(jié)電路中直接擴展優(yōu)先級電路，實現(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，其兩個輸入端接收DC充電檢測的結(jié)果（高電平"1"表示DC充 電，低電平"0"表示USB充電）以及工作電流檢測電路的檢測結(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電路和充電電 流調(diào)節(jié)電路，所述工作電流檢測電路連接所述功能電路并檢測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調(diào)節(jié)支路，能根據(jù)工作電流檢測 電路的檢測選擇接通的調(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芯片組成，所述電流檢測芯片的第一 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 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，所述工作電流檢測電路為雙向比較電 路，包括一路采樣電壓電路、具有兩個輸出端的參考電壓電路以及兩個電壓比較器；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 一個電壓比較器的正向輸入端以及另一個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)，一個輸出端連接至所述一個電壓比較器的反向輸入端，另一個輸 出端連接至所述另一個電壓比較器的正向輸入端；兩個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)所述工作電流檢測電路的輸出結(jié)果進行高低電平觸發(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電阻支路，一 路配置電阻和一路開關(guān)電路組成另一個電阻支路；所述開關(guān)電路的控制端受控于所述檢測 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充電接口并識別兩接口充電電源插入的電源類 型檢測電路。
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 源插入時關(guān)閉；或者，所述電源類型檢測電路包括連接所述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MOS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】H02J7/00GK104065125SQ201410300687
【公開日】2014年9月24日 申請日期: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 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司