一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路制造技术

一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路，包括低升降压控制芯片、储能电感、可充电电池、第一和第二电池负载；升降压控制芯片包括升降压控制模块、负载检测模块、升压旁路电容、第一和第二检测电阻、输出端口VOUT1、输出端口VOUT2、第一检测端口VEND1、第二检测端口VEND2及接地端GND；可充电电池接在端口BAT和接地端GND之间，第一电池负载连接在输出端口VOUT1和接地端GND之间，第二电池负载连接在输出端口VOUT2和接地端GND之间；第一检测电阻连接在第一检测端口VEND1和接地端GND之间，第二检测电阻连接在第二检测端口VEND2和接地端GND之间。因此，本发明专利技术通过增加负载检测模块去检测输出端和检测端口的电压，实现双通道电池负载的独立的自动识别及三段式充电管理。负载的独立的自动识别及三段式充电管理。负载的独立的自动识别及三段式充电管理。

【技术实现步骤摘要】
一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路


[0001]本专利技术属于电源电路设计
，涉及一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的不断发展，升降压的直流转换电源管理类产品得到广泛的发展和应用，实现了高效率的直流到直流电源转换，可以应用于各种电子类产品的使用环境及场合。
[0003]请参阅图1，图1所示为现有技术中升降压直流转换电路的连接示意图。如图1所示，控制芯片212共有5个端口VIN、端口LX、端口BAT、端口VOUT1及接地端GND。其中，输入电容102的正极及USB电源端口USB port与端口VIN连接，输入电容102的负极接地；储能电感104连接在端口LX和端口BAT之间，电池旁路电容105连接在端口BAT和接地端GND之间；可充电电池106的正极连接在端口BAT和接地端GND之间；端口输出电容107和电池负载108并接在端口VOUT1和接地端GND之间。
[0004]本领域技术人员清楚，在上述电路中，可以通过对端口VIN的电压值来判断直流转换模式，例如，降压或升压的直流转换模式。具体地，通过端口MODE模块401对端口VIN进行电压值判断选择电源转换模式时，可以分为如下几种情况：
①
. 当VIN≥4.7V时，端口VIN、开关PMOS管404、续流NMOS管405和电感104形成了同步降压的架构，电池106进行开关型充电，同时也对端口VOUT的电池负载提供电源能量；
②
. 当4.5≤VIN＜4.7V时同步降压不工作，端口VIN仅给电池负载提供电源能量；
③
. 当VIN＜4.5V时，开关NMOS管405、续流PMOS管404、储能电感104形成了同步升压的架构，电池106进行放电，给电池负载108提供电源能量；
④
. 当VIN端口浮空时，端口VOUT连接的电池负载108是通过控制芯片212及储能电感104形成的同步升压对电池负载108进行充电。
[0005]从上述电路的工作原理可以看出，当VIN端口浮空时，如果对电池负载108进行充电的情况下，无法对电池负载108是否充满进行监测，即使电池负载108充满了，同步升压仍然一直处于工作状态。

技术实现思路

[0006]为解决的上述技术问题，本专利技术提出一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路，其技术方案如下：一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路，其包括升降压控制芯片、储能电感、可充电电池、第一电池负载和第二电池负载；其特征在于，所述的升降压控制芯片包括升降压控制模块、负载检测模块、升压旁路电容、第一检测电阻、第二检测电阻、电源端口VIN、电感端口LX、充电端口BAT、升降压端口PMID、输出端口VOUT1、输出端口VOUT2、第一检测端口VEND1、第二检测端口VEND2及接地端GND；所述端口VIN接收电源的电压；所述储能电
感连接在所述端口LX和所述端口BAT之间，所述可充电电池的正极接在所述端口BAT，所述可充电电池的负极连接地端GND，所述第一电池负载连接在所述输出端口VOUT1和接地端GND之间，所述第二电池负载连接在所述输出端口VOUT2和接地端GND之间；所述升压旁路电容连接在升降压端口PMID和接地端GND之间；所述第一检测电阻连接在第一检测端口VEND1和接地端GND之间，所述第二检测电阻连接在第二检测端口VEND2和接地端GND之间；其中，所述升降压控制模块用于根据所述电源端口VIN的输入电压进行电源路径的管理选择；所述负载检测模块分别检测所述输出端口VOUT1、所述输出端口VOUT2、第一检测端口VEND1以及第二检测端口VEND2；当所述输出端口VOUT1的电压大于等于V11且小于V12时，再加上所述第一检测端口VEND1的电压小于一预定阈值V1时，所述第一电池负载的充电结束；或者，所述输出端口VOUT2的电压大于等于V21且小于等于V22时，再加上所述第二检测端口VEND1的电压小于一预定阈值V1时，所述第二电池负载的充电结束。
[0007]进一步地，所述负载检测模块包括负载控制器、第一充电通道PMOS管、第一充电采样PMOS管、第二充电通道PMOS管和第二充电采样PMOS管；其中，所述负载控制器根据输出端口VOUT1、第一检测端口VEND1、输出端口VOUT2及第二检测端口VEND2的反馈信号分别输出不同的信号VGT1及信号VGT2，对第一充电通道PMOS管、第一充电采样PMOS管503、第二充电通道PMOS管、第二充电采样PMOS管进行控制，以便连接于输出端口VOUT1及输出端口VOUT2的电池负载实现三段式充电；第一段充电：当负载检测器检测到输出端口VOUT1＜V13时，所述第一充电通道PMOS管处于涓流充电模式，所述第一检测端口VEND1的电压值为V2；当负载检测器检测到输出端口VOUT2＜V23时，所述第一充电通道PMOS管处于涓流充电模式，所述第二检测端口VEND1的电压值为V2；其中，V13小于V12，V23小于V22，V2大于V1；第二段充电：当负载检测器检测到输出端口V13≤VOUT1＜V12时，所述第一充电通道PMOS管处于恒流充电模式，所述第一检测端口VEND1的电压值为V3；充电电流为设定值的100%；同理，当负载检测器检测到输出端口V23≤VOUT2＜V22时，所述第二充电通道PMOS管处于恒流充电模式，所述第二检测端口VEND1的电压值为V3；充电电流为设定值的100%；其中，V3大于V2；第三段充电：当负载检测器检测到输出端口V12≤VOUT1＜V11时，所述第一充电通道PMOS管处于恒压充电模式，充电电流随着输出端口VOUT1的电压线性下降，所述第一检测端口VEND1的电压值为预定阈值V1时结束充电；同理，当负载检测器检测到输出端口V12≤VOUT1＜V11时，所述第二充电通道PMOS管处于恒压充电模式，充电电流随着输出端口VOUT2的电压线性下降，直到第二检测端口的电压为预定阈值V1时结束充电，其中，V11大于V12，V21大于V22，V3大于V2。
[0008]进一步地，所述V11和V21为4.2伏；所述V12和V22为4.05伏；所述V13和V23为2.9伏；所述V1为0.1，V2为1伏，V3为0.2伏。
[0009]进一步地，所述的双通道独立自动识别电池负载的升降压电路还包括高压隔离模块；所述升降压控制模块包括模式选择器，所述模式选择器用于根据所述电源端口VIN的输入电压进行电源路径的管理选择；当VIN≥V2时，在含有所述储能电感的回路中形成同步降压回路，对可充电电池进行开关型充电，同时也对所述负载提供电源能量；当V41≤VIN＜V42时，所述同步降压回路不工作，所述电源端口VIN仅给所述负载提供电源能量；当VIN＜V41时，在含有所述储能电感的回路中形成同步升压回路，对所述可充电电池进行放电，给所述负载提供电源能量；其中，V41小于V42，所述升降压控制模块及负载的工作电压为V43，
V43大于V42；当VIN≥V44或VI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双通道独立自动识别电池负载的升降压电路，其特征在于，包括升降压控制芯片、储能电感、可充电电池、第一电池负载和第二电池负载；其特征在于，所述的升降压控制芯片包括升降压控制模块、负载检测模块、升压旁路电容、第一检测电阻、第二检测电阻、电源端口VIN、电感端口LX、充电端口BAT、升降压端口PMID、输出端口VOUT1、输出端口VOUT2、第一检测端口VEND1、第二检测端口VEND2及接地端GND；所述端口VIN接收电源的电压；所述储能电感连接在所述端口LX和所述端口BAT之间，所述可充电电池的正极接在所述端口BAT，所述可充电电池的负极连接地端GND，所述第一电池负载连接在所述输出端口VOUT1和接地端GND之间，所述第二电池负载连接在所述输出端口VOUT2和接地端GND之间；所述升压旁路电容连接在升降压端口PMID和接地端GND之间；所述第一检测电阻连接在第一检测端口VEND1和接地端GND之间，所述第二检测电阻连接在第二检测端口VEND2和接地端GND之间；其中，所述升降压控制模块用于根据所述电源端口VIN的输入电压进行电源路径的管理选择；所述负载检测模块分别检测所述输出端口VOUT1、所述输出端口VOUT2、第一检测端口VEND1以及第二检测端口VEND2；当所述输出端口VOUT1的电压大于等于V11且小于V12时，再加上所述第一检测端口VEND1的电压小于一预定阈值V1时，所述第一电池负载的充电结束；或者，所述输出端口VOUT2的电压大于等于V21且小于等于V22时，再加上所述第二检测端口VEND1的电压小于一预定阈值V1时，所述第二电池负载的充电结束。2.根据权利要求1所述的双通道独立自动识别电池负载的升降压电路；其特征在于，所述负载检测模块包括负载控制器、第一充电通道PMOS管、第一充电采样PMOS管、第二充电通道PMOS管和第二充电采样PMOS管；其中，所述负载控制器根据输出端口VOUT1、第一检测端口VEND1、输出端口VOUT2及第二检测端口VEND2的反馈信号分别输出不同的信号VGT1及信号VGT2，对第一充电通道PMOS管、第一充电采样PMOS管503、第二充电通道PMOS管、第二充电采样PMOS管进行控制，以便连接于输出端口VOUT1及输出端口VOUT2的电池负载实现三段式充电；第一段充电：当负载检测器检测到输出端口VOUT1＜V13时，所述第一充电通道PMOS管处于涓流充电模式，所述第一检测端口VEND1的电压值为V2；当负载检测器检测到输出端口VOUT2＜V23时，所述第一充电通道PMOS管处于涓流充电模式，所述第二检测端口VEND1的电压值为V2；其中，V13小于V12，V23小于V22，V2大于V1；第二段充电：当负载检测器检测到输出端口V13≤VOUT1＜V12时，所述第一充电通道PMOS管处于恒流充电模式，所述第一检测端口VEND1的电压值为V3；充电电流为设定值的100%；同理，当负载检测器检测到输出端口V23≤VOUT2＜V22时，所述第二充电通道PMOS管处于恒流充电模式，所述第二检测端口VEND1的电压值为V3；充电电流为设定值的100%；其中，V3大于V2；第三段充电：当负载检测器检测到输出端口V12≤VOUT1＜V11时，所述第一充电通道PMOS管处于恒压充电模式，充电电流随着输出端口VOUT1的电压线性下降，所述第一检测端口VEND1的电压值为预定阈值V1时结束充电；同理，当负载检测器检测到输出端口V12≤VOUT1＜V11时，所述第二充电通道PMOS管处于恒压充电模式，充电电流随着输出端口VOUT2的电压线性下降，直到第二检测端口的电压为预定阈值V1时结束充电，其中，V11大于V12，
V21大于V22，V3大于V2。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：班福奎，
申请(专利权)人：上海裕芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：