CN101924383A - 一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法，所述的移动终端具有一充电端口，其包括：充电电路，设置充电电流的PMIC模块，用于检测充电电压的第一电压检测模块，用于检测充电电流的电流检测模块和用于检测充电器输出电压的第二电压检测模块。本发明通过第二电压检测模块实时检测充电器的输出电压，并由PMIC模块判断该电压是否大于移动终端预设电压，从而获取充电器的最大充电电流，并将其设置为移动终端最终的充电电流，提高了移动终端的充电效率。该移动终端在充电时，能根据不同功率的充电器自动设置充电时的充电电流，实现了移动终端充电时电气上的兼容。

Description

一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法
技术领域
本发明涉及移动终端的充电技术，特别涉及一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法。
背景技术
目前市场上的手机充电器多种多样，充电器的接口、电气特性，特别是功率曲线(电压-电流曲线)也不相同。为了统一手机的充电器，我国工信部也在制订手机充电接口的相关标准，从而使用户在购买手机时，不必再同时购买一个手机充电器。
上述方式仅在充电器的接口上允许用户可以在一种型号的手机上***不同品牌的充电器，但是在手机的电气上还需要解决下面两个问题：
一、如果采用输出功率较小的充电器给手机充电，而手机充电方案所需的充电功率大于该充电器的最大输出功率，会导致充电器无法输出如此大的功率而不能正常工作；
二、如果采用输出功率较大的充电器给手机充电，而手机充电方案所需的充电功率低于该充电器的最大输出功率，会使充电器无法发挥其最大功效。
因而现有移动终端的充电技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法，在充电时能兼容充电电器的电气特性。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种自动设置充电电流的移动终端，所述的移动终端具有一充电端口，其中，包括：充电电路，设置充电电流的PMIC模块，用于检测充电电压的第一电压检测模块，用于检测充电电流的电流检测模块和用于检测充电器输出电压的第二电压检测模块；
所述PMIC模块的第一输出端与所述充电电路的第一输入端连接，第二输出端通过所述电流检测模块与所述充电电路的第二输入端连接，第三输出端通过第一电压检测模块与所述充电电路的第三输入端连接，第四输出端通过第二电压检测模块与所述充电端口连接；
所述充电电路的第四输入端连接所述充电端口，输出端接地。
所述的自动设置充电电流的移动终端，其中，所述充电电路包括MOS管、二极管，第一电阻和电池；其中
所述MOS管的源极连接充电端口，栅极连接PMIC模块的第一输出端，漏极通过所述二极管连接第一电阻；
所述第一电阻连接电池的正极，所述电池的负极接地；
所述电流检测模块与所述二极管的阴极连接，第一电压检测模块与电池的正极连接。
所述的自动设置充电电流的移动终端，其中，在所述第二电压检测模块和充电端口之间设置有一电压采样电路，所述第二电压检测模块的输出端连接所述电压采样电路的分压点。
所述的自动设置充电电流的移动终端，其中，所述电压采样电路由第二电阻和第三电阻串联构成，所述第二电阻与充电端口连接，第三电阻接地。
所述的自动设置充电电流的移动终端，其中，所述第一电压检测模块和第二电压检测模块为ADC电压检测模块；所述电流检测模块为ADC电流检测模块。
一种自动设置移动终端充电电流的方法，其中，包括以下步骤：
A、由PMIC模块设置移动终端的充电电流；
B、由第二电压检测模块检测充电器输出的电压；
C、由PMIC模块获取第二电压检测模块检测的电压值，并判断该电压值是否大于移动终端的预设电压；如果是，则执行步骤D；否则，执行步骤E；
D、由所述PMIC模块将所述充电电流增加一个步长，并判断此时的电流是否大于PMIC模块设置的最大充电电流；如果是，则执行步骤E；否则，返回步骤B；
E、由所述PMIC模块获取充电器输出的最大电流，并将该最大电流设置为移动终端的最终充电电流。
所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其中，充电电流为100mA。
所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其中，预设电压为4.9V。
所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其中，所述步长为50mA。
所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其中，所述PMIC模块设置的最大充电电流为1.5A。
本发明提供的一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法，该移动终端采用了设置充电电流的PMIC模块，用于检测充电电压的第一电压检测模块，用于检测充电电流的电流检测模块和用于检测充电器输出电压的第二电压检测模块，通过第二电压检测模块实时检测充电器的输出电压，并由PMIC模块判断该电压是否大于移动终端预设电压，从而获取充电器的最大充电电流，并将其设置移动终端最终的充电电流，提高了移动终端的充电效率。并且该移动终端在充电时，能根据不同功率的充电器自动设置充电时的充电电流，实现了移动终端充电时电气上的兼容。
附图说明
图1为本发明移动终端的结构框图；
图2为本发明移动终端的电路结构图；
图3为移动终端充电器的功率曲线图；
图4为本发明自动设置移动终端充电电流的方法流程图。
具体实施方式
本发明提供一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法，能统一移动终端充电时的电气特性，使移动终端电气上兼容，从而实现了一个充电器能给不同品牌的移动终端充电。所述的移动终端为手机，本发明统一了手机充电的电气特性，用户在购买新的手机时，无需要再购买一个手机充电器，节约了手机配件的成本，实现了手机充电器的统一。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明的用于自动设置充电电流的移动终端，包括充电端口110、PMIC(project management integrate circuit，电源管理芯片)模块120、充电电路130、电流检测模块140、第一电压检测模块150和第二电压检测模块160。
其中，移动终端通过充电端口110***充电器进行充电，PMIC模块120用于设置移动终端的充电电流，充电电路130用于配合PMIC模块实现充电电流和充电电压的控制，第一电压检测模块150用于检测充电电路130中的充电电压，第二电压检测模块160用于检测充电器输出的电压，电流检测模块140用于配合第一电压检测模块150检测充电电路130中的充电电流。
所述PMIC模块120的第一输出端与充电电路130的第一输入端连接，PMIC模块120的第二输出端通过电流检测模块140与充电电路130的第二输入端连接，PMIC模块120的第三输出端通过第一电压检测模块150与充电电路130的第三输入端连接，PMIC模块120的第四输出端通过第二电压检测模块160与充电端口110连接，充电电路130的第四输入端连接所述充电端口110，充电电路130的输出端接地。
本实施例中，第一电压检测模块150和第二电压检测模块160均为ADC(Analog Digital Converter，模数转换)电压检测模块，电流检测模块140为ADC电流检测模块。
请一并参阅图2，所述充电电路130包括MOS管(metal oxid semiconductor，场效应晶体管)M1、二极管D1、第一电阻R1和电池Bat。所述MOS管M1为P沟道(MOS管的型号)MOS管，在充电电路130中主要起开关作用。
本实施例中，所述MOS管M1的源极连接充电端口110，MOS管M1栅极连接PMIC模块120的第一输出端，漏极通过二极管D1连接第一电阻R1。所述第一电阻R1连接电池Bat的正极，电池的负极接地。
其中，第一电阻R1为一充电检测电阻，其阻值为0.2Ω(欧姆)。电流检测模块140与二极管D1的阴极连接，用于检测流过二极管的电流，第一电压检测模块150连接电池的正极，用于检测电池Bat上的电压。
请继续参阅图1和图2，本发明自动设置充电电流的移动终端，在第二电压检测模块160和充电端口110之间设置一电压采样电路170。在本实施方式中，第二电压检测模块160的输出端连接所述电压采样电路170的分压点，从而根据该电压采样电路获得的电压，实时检测充电端口输出的电压。
其中，所述电压采样电路170由第二电阻R2和第三电阻R3串联构成，所述第二电阻R1与充电端口110连接，第三电阻R3接地。
以下对本发明的工作原理进行详细说明：
请参阅图3，图3为移动终端充电器的功率曲线图，由该曲线图可知，充电器的输出电压在充电电流变大的时候会降低。当充电器***移动终端后，PMIC模块120检测到有充电器***时，配置移动终端的充电电流，根据移动终端当前的电池电压进入不同的充电模式。
如果当前移动终端电池电压低于3.2V，则进入预充电模式，这时充电电流较小，所以对充电器的要求不高。
如果移动终端电池的电压高于3.2V，但是低于4.2V，则进入恒流充电模式，此阶段，充电所要求消耗的电流是最大的，也是对充电器要求功率最大的阶段。
如果移动终端电池电压高于4.2V，则移动终端进入恒压充电模式，此模式保证电池电压不变，而充电电流会逐步减少，当充电电流减少到一定门限后就会停止充电。所以在这种模式下，对充电器的功率要求也不高。由此得出，对充电器的功率要求也只是在恒流充电阶段。
在移动终端充电时，假设图2中的充电电流为I，根据MOS管M1，二极管D1、第一电阻R1和电池Bat的电气连接可以得知Vcharge＝Vds+Vd1+VR1+Vbat。其中，Vds是MOS管M1上的导通电压，Vd1是二极管D1上的电压，VR1是第一电阻R1上的电压，Vbat是电池上的电压。
由于，第一电阻R1的电阻为0.2Ω，所以第一电阻R1上的压降可以忽略，而MOS管M1上的导通压降Vds比较小，所以也可以忽略，而Vd1一般在0.5V～0.7V之间，电池电压Vbat在恒流充电阶段最高可以达到4.2V，
为了满足上述恒流充电的要求，Vcharge＞Vd1+Vbat＝4.9V，只要保证充电器输出电压大于4.9V以上，就可保证恒流充电所需要的电流。而本实施方式的目的就是要找到这个最大电流，该最大电流就是充电器所能输出的，并且可以保证移动终端进行最快充电的电流，实现移动终端充电时，电气特性上的统一。
请参阅图4，图4为本发明自动设置移动终端充电电流的方法流程图，该方法的最终目的是在满足充电器输出最低电压的情况下，让充电器以最大的输出电流对手机进行充电，所述的方法包括以下步骤：
S101、由PMIC模块设置移动终端的充电电流；
当充电器***移动终端时，PMIC模块检测有充电器***，然后自动设置移动终端的充电电流，该充电电流的范围为0mA至1.5A，当然还可以根据需要设置更小或者更大的范围。本实施例中，PMIC模块将充电电流设置为100mA，并以50mA为一个步长。
S102、由第二电压检测模块检测充电器输出的电压；
在本实施方式中，充电器输出的电压由电压采样电路获得，通过第二电压检测模块检测到电压采样电路上的电压，并将该电压值发送给PMIC模块。
S103、由PMIC模块获取第二电压检测模块检测的电压值，并判断该电压值是否大于移动终端的预设电压；如果是，则执行步骤S104；否则，执行步骤S105；
在充电时，所述PMIC模块设置移动终端的预设电压为4.9V，并由PMIC模块判断充电器输出的电压是否大于4.9V，当充电器输出的电压大于4.9V时，通过PMIC模块设置充电电路的电流，当该电压小于4.9V时，执行步骤S105。
S104、由所述PMIC模块将所述充电电流增加一个步长，并判断此时的电流是否大于PMIC模块设置的最大充电电流；如果是，则执行步骤S105；否则，返回步骤S102；
当充电器输出的电压大于4.9V时，PMIC模块设置充电电流I1＝I+50mA，即PMIC模块将充电电流增加一个步长(50mA)，然后再判断此时的电流是否大于PMIC模块设置的最大充电电流，即1.5A。当该电流I1大于1.5A时，执行步骤S104，当小于1.5A时返回步骤S102，再做处理。
S105、由所述PMIC模块获取充电器输出的最大电流，并将该最大电流设置为移动终端的最终充电电流。
由上述移动终端的电气特性可知，当充电器输出的电压低于4.9V时，可以保证移动终端充电所需的电流，本步骤可以通过在充电器输出的电压低于4.9时，找到充电器输出的最大电流从而保证对移动终端进行快速充电。而在该恒流充电阶段，当充电器输出的电压大于4.9发时，由PMIC模块将电流逐渐增加一个步长，直到该电流大于PMIC模块设置的最大充电电流时，PMIC模块找到这个电流，并将该电流设置有充电器给移动终端充电的最终电流，使充电器给移动终端充电。
本发明通过PMIC模块将充电电流逐渐以步长为50mA递增，直到检测到充电器输出的电压低于4.9V时，此时的充电电流为该充电器所能输出的最大电流，移动终端通过该电流进行充电，使充电器工作在最佳的工作状态下。
综上所述，本发明提供的一种自动设置充电电流的移动终端及其实现方法，该移动终端采用了设置充电电流的PMIC模块，用于检测充电电压的第一电压检测模块，用于检测充电电流的电流检测模块和用于检测充电器输出电压的第二电压检测模块，通过第二电压检测模块实时检测充电器的输出电压，并由PMIC模块判断该电压是否大于移动终端预设电压，从而找到充电器所能输出的适合移动终端充电的最大充电电流，并将其设置为移动终端充电的最终电流，提高了移动终端的充电效率。该移动终端在充电时，能根据不同功率的充电器自动设置充电时的充电电流，实现了移动终端充电时电气上的兼容。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动设置充电电流的移动终端，所述的移动终端具有一充电端口，其特征在于，包括：充电电路，设置充电电流的PMIC模块，用于检测充电电压的第一电压检测模块，用于检测充电电流的电流检测模块和用于检测充电器输出电压的第二电压检测模块；
所述PMIC模块的第一输出端与所述充电电路的第一输入端连接，第二输出端通过所述电流检测模块与所述充电电路的第二输入端连接，第三输出端通过第一电压检测模块与所述充电电路的第三输入端连接，第四输出端通过第二电压检测模块与所述充电端口连接；
所述充电电路的第四输入端连接所述充电端口，输出端接地。
2.根据权利要求1所述的自动设置充电电流的移动终端，其特征在于，所述充电电路包括MOS管、二极管，第一电阻和电池；其中
所述MOS管的源极连接充电端口，栅极连接PMIC模块的第一输出端，漏极通过所述二极管连接第一电阻；
所述第一电阻连接电池的正极，所述电池的负极接地；
所述电流检测模块与所述二极管的阴极连接，第一电压检测模块与电池的正极连接。
3.根据权利要求1所述的自动设置充电电流的移动终端，其特征在于，在所述第二电压检测模块和充电端口之间设置有一电压采样电路，所述第二电压检测模块的输出端连接所述电压采样电路的分压点。
4.根据权利要求3所述的自动设置充电电流的移动终端，其特征在于，所述电压采样电路由第二电阻和第三电阻串联构成，所述第二电阻与充电端口连接，第三电阻接地。
5.根据权利要求1所述的自动设置充电电流的移动终端，其特征在于，所述第一电压检测模块和第二电压检测模块为ADC电压检测模块；所述电流检测模块为ADC电流检测模块。
6.一种自动设置移动终端充电电流的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、由PMIC模块设置移动终端的充电电流；
B、由第二电压检测模块检测充电器输出的电压；
C、由PMIC模块获取第二电压检测模块检测的电压值，并判断该电压值是否大于移动终端的预设电压；如果是，则执行步骤D；否则，执行步骤E；
D、由所述PMIC模块将所述充电电流增加一个步长，并判断此时的电流是否大于PMIC模块设置的最大充电电流；如果是，则执行步骤E；否则，返回步骤B；
E、由所述PMIC模块获取充电器输出的最大电流，并将该最大电流设置为移动终端的最终充电电流。
7.根据权利要求6所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其特征在于，充电电流为100mA。
8.根据权利要求6所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其特征在于，预设电压为4.9V。
9.根据权利要求6所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其特征在于，所述步长为50mA。
10.根据权利要求6所述的自动设置移动终端充电电流的方法，其特征在于，所述PMIC模块设置的最大充电电流为1.5A。
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