升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器制造技术

技术编号:11991425 阅读:105 留言:0更新日期:2015-09-02 19:37
本发明专利技术提供一种升压与线性充电功率器件共用的移动电源转换器,所述移动电源转换器包括:锂电池、电感、滤波电容,升压或充电驱动电路、功能控制中心、升压或充电检测电路和体二极管控制电路,所述移动电源转换器还包括一个N型MOS管,一个P型MOS管,尤其关键的是该P型MOS管的衬底可以根据工作过程中的电气原理需要,由体二极管控制电路连接到最高电位,完成对输入与输出的控制。由于升压电路与线性充电共用了P型MOS管功率器件,本发明专利技术提供的技术方案具有电路简单,性能优良,成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器及其方法
本专利技术属于电子电路领域,尤其涉及一种升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器。
技术介绍
随着人们对环保、节能、高效的要求以及成本的降低,移动电源变换器最近几年突飞猛进,实现了跨越式的发展。如图1所述,现在一种现有的升压与线性充电功率器件分离的移动电源转换器功率部分应用电路图,这种移动电源转换器包括:锂电池201,电感202,N型MOS管203,续流二极管204,滤波电容205,升压驱动电路206,功能控制中心207,充电控制电路208,体二极管控制电路209和充电用P型MOS管210。在实现现有技术的方案中,发现现有技术存在如下可以改进的地方:由于需要N型MOS管203,续流二极管204,充电P型MOS管210三个重要的功率器件,且由于二极管204充当续流作用,压差较大,导致升压效率低;另外由于充电部分需要用P型MOS管210,功率元件多,同时必须使用二个端口,一个充电输入端口,一个升压输出端口,所以成本高。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器,旨在解决现有的技术方案功率器件多,必须使用二个端口,及其成本高的问题。一方面,提供一种升压与线性充电功率器件共用的移动电源转换器,所述移动电源转换器包括:锂电池、电感、升压或充电驱动电路、功能控制中心、升压或充电检测电路和体二极管控制电路,所述移动电源转换器还包括:N型MOS管和P型MOS管;其中,锂电池的正极与电感的一端连接,电感的另一端连接P型MOS管的A端,P型MOS管的栅极连接升压或充电驱动电路,P型MOS管的衬底连接体二极管控制电路;P型MOS管B端连接升压输出或充电输入端口的一个端子,升压输出或充电输入端口的另一端子接地;N型MOS管的栅极连接升压或充电驱动电路,N型MOS管的漏极连接电感的另一端,N型MOS管的源极接地;体二极管控制电路,用于控制P型MOS管的衬底连接A端或B端两者中电位高的一端;当所述移动电源转换器处在充电状态即充电模式时,所述升压输出或充电输入端口用作充电输入端口,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到B端,该P型MOS管的B端与升压输出或充电输入端口连接,使移动电源转换器仅能通过控制P型MOS管导通电阻的方式,控制充电电流经过电感向锂电池充电,线性充电过程中N型MOS管的栅极即gate端接地相当于断路;当所述移动电源转换器处在升压放电状态即升压模式时,所述升压输出或充电输入端口用作升压输出端口,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到B端,此时,锂电池,电感,N型MOS管,P型MOS管组成典型的同步整流BOOST升压电路,使所述移动电源转换器的输出端口升压输出得到比锂电池电压高的稳定电压输出;在升压过程中,控制升压输出端口即P型MOS管的B端电压在时间段T内维持5.1V左右,在时间段t内降到4.7V;如果升压输出或充电输入端口接有充电器,则在时间段t内不会降到4.7V,如果在时间段t内多次检测到P型MOS管的B端的电压大于4.7V,则转入充电模式。同时,还提供了一种利用上述述的移动电源转换器的充放电方法,包括以下步骤:A1:所述升压或充电检测电路监测P型MOS管的A端电压和P型MOS管的B端电压,待机时,由于A端的电压通过电感来自于锂电池,低于或等于4.2V;当外部有充电器接入时,外部充电器的电压大于4.5V,监测到B端电压大于A端电压就由待机模式切换到充电模式,所述升压输出或充电输入端口用作充电输入端口,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到B端,该P型MOS管的B端与升压输出或充电输入端口连接,使移动电源转换器仅能通过控制P型MOS管导通电阻的方式,控制充电电流经过电感102向锂电池101充电,线性充电过程中N型MOS管的栅极即gate端接地相当于断路;A2:所述升压或充电检测电路监测P型MOS管的A端电压和P型MOS管的B端电压,待机时,如果负载移除,则B端电压经过内部的电阻,使B端的电压上升到接近A点,功能控制中心得到复位;如果有负载接入到升压输出或充电输入端,负载消耗电流把B端的电压拉到比A端的电压还低,此时,A端电压大于B端电压进入升压模式,则所述移动电源转换器进入升压放电状态即升压模式,所述升压输出或充电输入端口用作升压输出端口,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到B端,此时,锂电池,电感,N型MOS管,P型MOS管,组成典型的同步整流BOOST升压电路,使所述移动电源转换器的输出端口升压输出得到比锂电池电压高的稳定电压输出;A3:在升压模式下,如果负载电流值小于一个设定的值,被功能控制中心检测到后,延时一段时间进入待机模式;或者充电模式下充电器移除,或者充电器没有电压输出能力时,由于前一状态是充电状态,所以只要B端的电压比A端变低,立即进入待机状态;所述移动电源转换器处在非充电、非放电的休眠状态即待机模式,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到A端,此时相当于在A端和B端之间接入一个限流电阻,使锂电池的正极电压能过电感和限流电阻向升压输出或充电输入端口提供微弱的检测电流;在升压过程中,控制升压输出端口即P型MOS管的B端电压在时间段T内维持5.1V左右,在时间段t内降到4.7V;如果升压输出或充电输入端口接有充电器,则在时间段t内不会降到4.7V,如果在时间段t内多次检测到P型MOS管的B端的电压大于4.7V,则转入充电模式。在本专利技术实施例中,本专利技术提供的技术方案提供一种全新的电路结构,其将充电输入端口和升压输出端口连接起来,仅需要一个端口,所以其具有节省成本和降低电路复杂度的优点。由于外壳或者使用习惯等需要,也可以用一个以上的端口直接并联起来,也在专利的权利之内。附图说明图1为现有技术提供的升压与线性充电功率器件分离的移动电源转换器的电路结构示意图;图2为本专利技术一个实施例子提供的升压与线性充电功率器件共用的移动电源转换器的电路结构示意图;图3为本专利技术提出的升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器及其应用电路休眠模式时电路示意图;图4为本专利技术提供的升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器及其应用电路充电模式时电路示意图;图5为本专利技术提出的升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器及其应用电路升压模式时电路示意图;图6为本专利技术提供的模式转换示意图;图7为本专利技术提供的升压模式式转充电模式电压和状态变化示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例子,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例子仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术具体实施方式提供一种升压与线性充电功率器件共用的移动电源转换器,该移动电源转换器如图2所示,包括:锂电池101,电感102,N型MOS管103,P型MOS管104,滤波电容105,升压或充电驱动电路106,功能控制中心107,升压或充电检测电路108,体二极管控制电路109;其中,锂电池101的正极与电感102的一端连接,电感102的另一端连接P型MOS管104的A端,P型MOS管104的栅极连接升压或充电驱动电路106,P型MOS管104的衬底连接体二极管控制本文档来自技高网...
升压与线性充电共用功率器件的移动电源转换器

【技术保护点】
一种升压与线性充电功率器件共用的移动电源转换器,所述移动电源转换器包括:锂电池、电感、升压或充电驱动电路、功能控制中心、升压或充电检测电路和体二极管控制电路,其特征在于,所述移动电源转换器还包括: N型MOS管和P型MOS管;其中,锂电池的正极与电感的一端连接,电感的另一端连接P型MOS管的A端,P型MOS管的栅极连接升压或充电驱动电路,P型MOS管的衬底连接体二极管控制电路; P型MOS管B端连接升压输出或充电输入的一个端口,升压输出或充电输入的另一端口接地; N型MOS管的栅极连接升压或充电驱动电路,N型MOS管的漏极连接电感的另一端,N型MOS管的源极接地;体二极管控制电路,用于控制P型MOS管的衬底连接A端或B端两者中电位高的一端。

【技术特征摘要】
1.一种升压与线性充电功率器件共用的移动电源转换器,所述移动电源转换器包括:锂电池、电感、升压或充电驱动电路、功能控制中心、升压或充电检测电路和体二极管控制电路,其特征在于,所述移动电源转换器还包括:N型MOS管和P型MOS管;其中,锂电池的正极与电感的一端连接,电感的另一端连接P型MOS管的A端,P型MOS管的栅极连接升压或充电驱动电路,P型MOS管的衬底连接体二极管控制电路;P型MOS管B端连接升压输出或充电输入端口的一个端子,升压输出或充电输入端口的另一端子接地;N型MOS管的栅极连接升压或充电驱动电路,N型MOS管的漏极连接电感的另一端,N型MOS管的源极接地;体二极管控制电路,用于控制P型MOS管的衬底连接A端或B端两者中电位高的一端;当所述移动电源转换器处在充电状态即充电模式时,所述升压输出或充电输入端口用作充电输入端口,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到B端,该P型MOS管的B端与升压输出或充电输入端口连接,使移动电源转换器仅能通过控制P型MOS管导通电阻的方式,控制充电电流经过电感向锂电池充电,线性充电过程中N型MOS管的栅极即gate端接地相当于断路;当所述移动电源转换器处在升压放电状态即升压模式时,所述升压输出或充电输入端口用作升压输出端口,通过体二极管控制电路,使P型MOS管的衬底接到B端,此时,锂电池,电感,N型MOS管,P型MOS管组成典型的同步整流BOOST升压电路,使所述移动电源转换器的输出端口升压输出得到比锂电池电压高的稳定电压输出;在升压过程中,控制升压输出端口即P型MOS管的B端电压在时间段T内维持5.1V左右,在时间段t内降到4.7V;如果升压输出或充电输入端口接有充电器,则在时间段t内不会降到4.7V,如果在时间段t内多次检测到P型MOS管的B端的电压大于4.7V,则转入充电模式。2.一种利用权利要求1所述的移动电源转换器的充放电方法,包括以下步骤:A1:所述升压或充电检测电路监测P型MOS管的A端电压和P型MOS管的B端电压,待机时,由于A端的电压通过电感来自于锂...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈健于和平
申请(专利权)人:深圳市华芯邦科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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