负载自动检测电路及应用其的移动电源制造技术

本发明专利技术公开了一种负载自动检测电路及应用其的移动电源，本发明专利技术均采用模拟器件和逻辑元件，由于在负载插入时，移动电源输出端的电压会掉落，此时检测比较电路能够检测到输出端电压掉落而发生偏转，以确认有负载插入，并通过升压模块对负载充电，负载插入后，会在负载端开关的电容上产生压降，使得负载端开关的栅源电压达到负载端开关的导通阈值，以使负载端开关导通，延长输出端电压掉落的时间，以留有充足的检测时间；此外，本发明专利技术的检测比较电路和复位电路均能实现快速响应。本发明专利技术无需单片机，降低了处理的功耗，并可将各个模块集成于单个芯片当中，减少了外围器件，同时降低了系统设计的复杂度，节约了元器件成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种负载自动检测电路及应用其的移动电源。
技术介绍
随着数码技术的发展及其功能的扩展，越来越多的数码产品(如手机、平板电脑、数码相机、摄像机、PDA、MP3、MP4、GPS等)得到了普及，以满足人们对数码技术日益增长的需求。现有技术的各种数码产品，多采用标配的电源电池，如采用聚合物电池或锂离子电池等。目前市面上移动电源普遍采用的充电输出电压多为固定模式，一般都基于MCU的主控电路设计。目前市场上的移动电源有两种，一种是移动电源在负载插上后，需要手动按下按键，才能给负载充电，会增加操作的复杂性;另一种是具有自动检测负载功能的移动电源。如图1所示，为一种现有技术具有自动检测负载电路的移动电源的电路结构图。其主要原理是利用了三极管的开关作用来实现的:当没有负载插上，三极管Q是截止的，单片机(中央控制电路)内部上拉，在负载检测端(电阻R2与单片机连接的一端)可以检测到高电平，单片机即可判断负载没有连接上，然后控制放电电路不给负载放电；而当插上负载时，移动电源的正输出端Vout+有小电流流过负载，再从负载流回负输出端Vout-，经过电阻Rl(阻值为1K)，再从三极管Q的基极流向地，使得三极管导通，由于单片机内部上拉电阻远大于电阻R2(阻值为1K)的阻值，从而单片机可以在负载检测端(电阻R2与单片机连接的一端)检查到低电平，一旦检测到低电平，单片机即可判断负载连接上，然后控制放电电路给负载放电。由于三极管是电流型器件，电流到达一个值才能使三极管导通，而由于负载种类很多，差异也很大，造成三极管不能完全导通，从而出现有些负载不能被识别，兼容性不好。而且电路元器件比较多，成本高。如图2所示，为现有技术另一种带负载检测的移动电源框图。当没有负载插上时，单片机(中央控制电路100)内部不上拉，检测电阻R相当于单片机的下拉电阻，单片机此时检测到的负载检测端的电平信号为低电平，单片机即可判断负载没有连接上，控制放电电路200则不对负载供电。而当负载插上时，起初单片机控制放电电路200中的升压输出电路220不工作，于是电池210不经过升压，直接给负载供电，此时给负载供压的电池电压比较低，所以会在接插件J的正输出端Vout+(即移动电源的正输出端)有小电流流过负载，再从负载流回接插件J的负输出端Vout-(即移动电源的负输出端)，同时经过检测电阻R流向地，因为与单片机内部上拉电阻相比，检测电阻R的阻值很大(IM)，则在检测电阻R的负载检测端产生电压，且检测电阻R的接地端为0，检测电阻R的负载检测端的电平信号则为高电平(高电平为I)，因此单片机判断负载已插上，然后单片机控制放电电路200给负载放电。该负载检测方法虽然能够实现负载检测功能，但是需要单片机作为中央控制电路，单片机需要一直检测负载插入的情况，从而使整个系统的静态电流比较大，降低了移动电源提供负载电流的时间。因此，单片机的引入，虽然提供了更加强大的功能，但增加了系统元件的成本，提高了系统设计的复杂度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种负载自动检测电路及应用其的移动电源，用以解决现有技术存在的元件成本高，静态功耗大的技术问题。本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的应用负载自动检测电路的移动电源，包括充电模块、电池、升压模块和负载自动检测电路，在适配器插入的情况下所述的充电模块对电池充电，所述在负载自动检测电路用于判断负载是否插入，在确定负载插入的情况下，所述电池通过升压模块对负载供电；负载未插入时，移动电源的输出端电压等于电池电压；当负载插入时，移动电源输出端向负载供电，从而拉低移动电源输出端的电压，此时移动电源输出端的电压小于电池电压;所述的负载自动检测电路检测到移动电源输出端的电压小于电池电压时，则判断有负载插入，控制电池通过升压模块对负载供电。优选地，所述的负载自动检测电路包括检测比较电路和复位电路，所述的检测比较电路的第一端连接所述的移动电源输出端，其第二端接收所述的电池电压，所述检测比较电路的输出端输出用于判断是否有负载插入的比较信号;所述的复位电路接收所述电池电压作为其供电电压，在适配器插入的情况下，则选择适配器的输入电压和电池电压二者中的较大电压作为复位电路的供电电压，当所述的供电电压低于阈值电压时，则所述复位电路输出清零信号，所述清零信号用于控制升压模块不工作，以停止充电。优选地，在检测比较电路的第一端或第二端处设置偏置电压，以在负载未插入时，其第一端的电压高于第二端的电压。优选地，所述的移动电源还包括负载端开关，所述的负载端开关与负载串联，负载端开关的第一端与负载连接，其第二端接地，负载端开关的控制端与复位电路连接。优选地，所述负载端开关上并联有电阻，所述的电阻两端分别连接在第一端和第二端上;并在负载端开关的控制端和第一端之间连接有电容。优选地，所述的负载自动检测电路还包括触发器，所述触发器的置位端接收所述比较信号，所述触发器的重置端接收所述的清零信号，所述触发器输出使能信号，所述的使能信号用于控制负载端开关的状态。优选地，所述的复位电路包括电压电流转换电路、第一电流镜像模块、第二电流镜像模块、电平转移模块和驱动器，所述的电压电流转换电路接收所述供电电压，并将其转换为电流信号，所述的电流信号分别由第一电流镜像模块和第二电流镜像模块镜像成两个不同方向的电流，所述的电平转移模块连接在第一电流镜像模块和第二电流镜像模块之间，第一电流镜像模块和第二电流镜像模块的公共端连接在驱动器的输入端，所述的驱动器输出清零信号。优选地，所述检测比较电路包括两个分别用于电压电流转换的开关管和第三电流镜像模块，所述的两个开关管分别接收所述电池电压和移动电源输出端电压，并将电池电压和移动电源输出端电压转换为电流信号，所述第三电流镜像模块将其中一个电流信号镜像镜像为方向相反的电流信号，再根据该电流信号与另一个电流信号的大小，输出比较信号。采用本专利技术的电路结构，与现有技术相比，具有以下优点:本专利技术均采用模拟器件和逻辑元件，由于在负载插入时，移动电源输出端的电压会掉落，此时检测比较电路能够检测到输出端电压掉落而发生偏转，以确认有负载插入，并通过升压模块对负载充电，负载插入后，会在负载端开关的电容上产生压降，使得负载端开关的栅源电压达到负载端开关的导通阈值，以使负载端开关导通，延长输出端电压掉落的时间，以留有充足的检测时间；此夕卜，本专利技术的检测比较电路和复位电路均能实现快速响应。本专利技术无需单片机，降低了处理的功耗，并可将各个模块集成于单个芯片当中，减少了外围器件，同时降低了系统设计的复杂度，节约了元器件成本。【附图说明】图1为现有技术中一种负载检测电路的电路图；图2为现有技术中一种带有负载检测电路当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用负载自动检测电路的移动电源，包括充电模块、电池、升压模块和负载自动检测电路，在适配器插入的情况下所述的充电模块对电池充电，所述负载自动检测电路用于判断负载是否插入，在确定负载插入的情况下，所述电池通过升压模块对负载供电；其特征在于：负载未插入时，移动电源的输出端电压等于电池电压；当负载插入时，移动电源输出端向负载供电，从而拉低移动电源输出端的电压，使移动电源输出端的电压小于电池电压；所述的负载自动检测电路检测到移动电源输出端的电压小于电池电压时，则判断有负载插入，控制电池通过升压模块对负载供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33