用于随身携带式电子装置的充电供电电路及随身携带式电子装置制造方法及图纸

一种充电供电电路包含控制单元用于控制在第一参考节点与电池正极之间的第一开关单元、在USB连接口与第一或第二参考节点之间的第二开关单元及与负载电路串联在第一与第二参考节点之间的第三开关单元，以使当随身携带式电子装置于待机状态时，允许以来自USB连接口的输入电压通过导通的第一及第二开关单元对电池充电，而从待机状态切换至激活状态时，停止电池的充电并允许输入电压通过导通的第二及第三开关单元供应给负载电路，且当所述随身携带式电子装置处于激活状态但无输入电压时，允许充电电池通过导通的第一及第三开关单元供应电池电压给负载电路。供应电池电压给负载电路。供应电池电压给负载电路。

【技术实现步骤摘要】
用于随身携带式电子装置的充电供电电路及随身携带式电子装置


[0001]本专利技术有关于供电领域，特别是一种用于随身携带式电子装置的充电供电电路及一种随身携带式电子装置。

技术介绍

[0002]目前，如手电筒、台灯、电扇等的随身携带式电子装置通常内建有USB充电电路，用以使通过USB连接口传输的输入电压对随身携带式电子装置中的充电电池充电。
[0003]如图1所示的现有USB充电电路是用作独立的(锂)电池充电器，无法将USB电源直接供电给系统负载，并且在充电期间若电池同时供电给系统负载将会影响充电控制器(LTC4053-42)对电池电压的判定。
[0004]如图2所示的现有USB充电供电电路虽可支持USB电源直接供电给系统负载，且在USB电源供电期间会同时对(锂)电池充电。然而，在系统负载于待机状态下，由于电池正极、二极管DQ1、萧特基二极管D11、下拉电阻器及电池负极共同构成漏电流回路，同时萧特基二极管D11具有较大的逆向电流，因此导致较大的(逆向)漏电流。此外，在USB电源的供电期间，由于大部分电流会流经萧特基二极管D11，致使其发热而耗电。
[0005]因此，在设计USB充电供电电路时，如何使随身携带式电子装置在USB电源供电运行时(如LED灯发光、风扇马达运转)自动停止对充电电池的充电(无须手动操作停止充电)，如何使随身携带式电子装置的待机耗电降至最低，如何自动侦测是否接收到USB电源，在随身携带式电子装置处于待机状态期间，如何自动地以USB电源对充电电池充电(无须手动操作开始充电)，如何提供短路或逆流保护等已成为目前重要的议题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于随身携带式电子装置的充电供电电路及一种随身携带式电子装置，其能克服现有技术的至少一个缺点。
[0007]本专利技术所提供的一种充电供电电路适用于随身携带式电子装置。所述随身携带式电子装置包含USB连接口、充电电池及负载电路。所述充电供电电路可操作在待机模式、USB充电模式、电池供电模式及USB供电模式其中一者，并包含第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、控制单元及稳压单元。
[0008]所述第一开关单元适于电连接在第一参考节点与所述充电电池的正极之间，且具第一控制端，并根据所述第一控制端所接收的一第一控制信号导通或不导通。
[0009]所述第二开关单元适于电连接在所述USB连接口与所述第一参考节点和所述充电电池的负极的第二参考节点其中一者之间，且具有第二控制端，并根据所述第二控制端所接收的第二控制信号导通或不导通。
[0010]所述第三开关单元适于与所述负载电路彼此串联在所述第一参考节点和所述第二参考节点之间，且具有第三控制端，并根据所述第三控制端所接收的第三控制信号导通
或不导通。
[0011]所述控制单元适于电连接所述充电电池和所述USB连接口以侦测所述充电电池的跨压和所述USB连接口是否接收到输入电压，电连接所述第二参考节点、所述第一控制端、第二控制端及第三控制端，接收通过所述第一参考节点的工作电压并根据侦测结果和与所述随身携带式电子装置的操作状态有关的输入信号，产生所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号且将所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号分别输出至所述第一至第三控制端。
[0012]所述稳压单元电连接所述控制单元以将输入至所述控制单元的所述工作电压稳定在预定电压范围。
[0013]所述可携式电子装置处于待机状态下，所述控制单元在侦测到所述USB连接口未接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述待机模式，其中所述控制单元通过所述第二控制信号和所述第三控制信号，使所述第二开关单元和所述第三开关单元不导通以允许所述充电电池通过所述第一开关单元供应所述工作电压，而所述控制单元在侦测到所述USB连接口接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述USB充电模式，其中所述控制单元通过所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，使所述第一开关单元和所述第二开关单元导通而所述第三开关单元不导通以允许所述输入电压开始对所述充电电池充电，直到所述控制单元侦测到所述充电电池的电压达到预定电压。
[0014]当所述随身携带式电子装置从所述待机状态切换至激活状态时，所述控制单元在侦测出所述USB连接口未接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述电池供电模式，其中所述控制单元通过所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，使所述第一开关单元和所述第三开关单元导通而所述第二开关单元不导通以允许所述充电电池供应电池电压给所述负载电路，而所述控制单元在侦测出所述USB连接口接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述USB供电模式，其中所述控制单元通过所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，使所述第二开关单元和所述第三开关单元导通而所述第一开关单元不导通以允许所述输入电压供应给所述负载电路。
[0015]在所述充电供电电路操作在所述USB充电模式的情况下，当所述随身携带式电子装置切换到所述激活状态时，所述充电供电电路从所述USB充电模式切换至所述USB供电模式。
[0016]本专利技术的充电供电电路中，所述第一开关单元包括第一PMOS晶体管。所述第一PMOS晶体管具有电连接所述第一参考节点的源极、用来电连所述充电电池的所述正极的漏极及作为所述第一控制端的栅极，并包含第一本体二极管。
[0017]本专利技术的充电供电电路中，所述USB连接口包含正端及负端，所述第一参考节点还用来电连接所述USB连接口的正端，所述第二参考节点为接地点并还用来电连接所述充电电池的负极，所述控制单元适于电连接所述USB连接口的负端。所述第二开关单元电连接在所述第二参考节点与所述USB连接口的负端之间，并包括第一NMOS晶体管。所述第一NMOS晶体管具有电连接所述第二参考节点的源极、用来电连所述USB连接口的负端的漏极及作为所述第二控制端的栅极，并包含第二本体二极管。
[0018]本专利技术的充电供电电路中，所述USB端口包含正端及负端，所述控制单元适于电连接所述USB连接口的正端，所述第二参考节点为接地点并还用来电连接所述充电电池的负
极和所述USB连接口的负端。所述第二开关单元电连接在所述第一参考节点与所述USB连接口的正端之间，并包括第二PMOS晶体管。所述第二PMOS晶体管具有电连接所述第一参考节点的源极、用来电连所述USB连接口的正端的漏极及作为所述第二控制端的栅极，并包含第二本体二极管。
[0019]本专利技术的充电供电电路中，所述控制单元包括控制器及彼此串联的第一电阻器和第二电阻器。所述控制器接收所述工作电压，电连接所述第二参考节点，包含分别电连接所述第一控制端、所述第二控制端及所述第三控制端的第一输出端、第二输出端及第三输出端、用于侦测所述输入电压的第一输入端、用于侦测所述电池电压的第二输入端及用于接收所述输入信号的第三输入端，并操作来根据所述第一输入端与所述第二输入端的侦测结果以及所述输入信号产生所述第一控制信号、所述第二控制信号及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电供电电路，适用于随身携带式电子装置，所述随身携带式电子装置包含USB连接口、充电电池及负载电路，所述充电供电电路操作在待机模式、USB充电模式、电池供电模式及USB供电模式其中一者，其特征在于，包含：第一开关单元，适于电连接在第一参考节点与所述充电电池的正极之间，具有第一控制端，并根据所述第一控制端所接收的第一控制信号导通或不导通；第二开关单元，适于电连接在所述USB连接口与所述第一参考节点和所述充电电池的负极的第二参考节点其中一者之间，具有第二控制端，并根据所述第二控制端所接收的第二控制信号导通或不导通；第三开关单元，适于与所述负载电路彼此串联在所述第一参考节点和所述第二参考节点之间，具有第三控制端，并根据所述第三控制端所接收的第三控制信号导通或不导通；控制单元，适于电连接所述充电电池和所述USB连接口以侦测所述充电电池的跨压和所述USB连接口是否接收到输入电压，电连接所述第二参考节点、所述第一控制端、第二控制端及第三控制端，接收通过所述第一参考节点的工作电压并根据侦测结果和与所述随身携带式电子装置的操作状态有关的输入信号，产生所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号且将所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号分别输出至所述第一控制端、第二控制端及第三控制端；及稳压单元，电连接所述控制单元以将输入至所述控制单元的所述工作电压稳定在预定电压范围；所述随身携带式电子装置处于待机状态下，所述控制单元在侦测出所述USB连接口未接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述待机模式，其中所述控制单元通过所述第二控制信号和所述第三控制信号，使所述第二开关单元和所述第三开关单元不导通以允许所述充电电池通过所述第一开关单元供应所述工作电压，而所述控制单元在侦测出所述USB连接口接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述USB充电模式，其中所述控制单元通过所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，使所述第一开关单元和所述第二开关单元导通而所述第三开关单元不导通以允许所述输入电压开始对所述充电电池充电，直到所述控制单元侦测到所述充电电池的电压达到预定电压；当所述随身携带式电子装置从所述待机状态切换至激活状态时，所述控制单元在侦测出所述USB连接口未接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述电池供电模式，其中所述控制单元通过所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，使所述第一开关单元和所述第三开关单元导通而所述第二开关单元不导通以允许所述充电电池供应电池电压给所述负载电路，而所述控制单元在侦测出所述USB连接口接收到输入电压时，所述充电供电电路操作在所述USB供电模式，其中所述控制单元通过所述第一控制信号、第二控制信号及第三控制信号，使所述第二开关单元和所述第三开关单元导通而所述第一开关单元不导通以允许所述输入电压供应给所述负载电路；及在所述充电供电电路操作在所述USB充电模式的情况下，当所述随身携带式电子装置切换到所述激活状态时，所述充电供电电路从所述USB充电模式切换至所述USB供电模式。2.根据权利要求1所述的充电供电电路，其特征在于，所述第一开关单元包括：第一PMOS晶体管，具有电连接所述第一参考节点的源极、用来电连接所述充电电池的正极的漏极及作为所述第一控制端的栅极，并包含第一本体二极管。
3.根据权利要求1所述的充电供电电路，其特征在于：所述USB连接口包含正端及负端；所述第一参考节点还...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德华，
申请(专利权)人：奇源科技有限公司，
类型：发明
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