CN103187713A - 过压保护电路及便携式电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种过压保护电路，用于对一电池进行过压保护，所述过压保护电路包括充电电源、过压保护芯片、控制器以及切换电路。所述充电电源用于对电池进行充电；所述控制器用于检测所述电池是高压电池还是常压电池，并根据检测结果输出相应的控制信号；所述切换电路在所述控制信号的控制下，切换对应的分压电路至所述电池的正极以及所述电压检测引脚之间，以使所述过压保护芯片针对不同类型的电池进行相应的过压保护。本发明还涉及一种具有所述过压保护电路的便携式电子装置。

Description

过压保护电路及便携式电子装置
技术领域
本发明涉及一种过压保护电路，尤其涉及一种可以兼容常压电池以及高压电池的过压保护电路及具有该过压保护电路的便携式电子装置。
背景技术
目前出现一种用于便携式电子装置的高压电池，其充满电时的电压为4.35V。相对于充满电时电压为4.2V的常压电池来说，在电池封装不变，即不改变手机电池槽的体积的情况下，高压电池的电量容量相对于常压电池可以提高20%～30%左右。
由于高压电池以及常压电池在充满电时的电压不一样，因此，高压电池与常压电池的过压保护电路也不同。这就使得目前的手机一般只能使用一种电池，造成手机的通用性不好，无法兼容不同种类的电池。
发明内容
针对上述问题，有必要提供可以兼容高压电池以及常压电池的过压保护电路。
另，还有必要提高一种具有上述过压保护电路的便携式电子装置。
一种过压保护电路，用于对一电池进行过压保护，所述过压保护电路包括：
充电电源，用于对电池进行充电；
过压保护芯片，电性连接至所述充电电源及所述电池的正极，所述过压保护芯片包括电压检测引脚，所述过压保护芯片用于将该电压检测引脚上的电压与一参考电压进行比较，当该电压检测引脚上的电压大于该参考电压时，所述过压保护芯片切断所述充电电源对所述电池的充电路径；
控制器，电性连接至所述电池，所述控制器用于检测所述电池是高压电池还是常压电池，并根据检测结果输出相应的控制信号；
切换电路，电性连接至所述电池的正极以及所述电压检测引脚，所述切换电路在所述控制信号的控制下，切换对应的分压电路至所述电池的正极以及所述电压检测引脚之间，所述分压电路输入所述电压检测引脚的电压随电池正极的电压的增大而增大，且电池的正极的电压大于电池的限值电压时，所述分压电路输入所述电压检测引脚上的电压大于所述参考电压。
一种便携式电子装置，包括过压保护电路、电池槽以及装设于所述电池槽内的电池，所述电池槽包括电性连接至电池的正极的正极触点，所述过压保护电路包括：
充电电源，用于对电池进行充电；
过压保护芯片，电性连接至所述充电电源及所述正极触点，所述过压保护芯片包括电压检测引脚，所述过压保护芯片用于将该电压检测引脚上的电压与一参考电压进行比较，当该电压检测引脚上的电压大于该参考电压时，所述过压保护芯片切断所述充电电源对所述电池的充电路径；
控制器，电性连接至所述电池，所述控制器用于检测所述电池是高压电池还是常压电池，并根据检测结果输出相应的控制信号；
切换电路，电性连接至所述正极触点以及所述电压检测引脚，所述切换电路在所述控制信号的控制下，切换对应的分压电路至所述正极触点以及所述电压检测引脚之间，所述分压电路输入所述电压检测引脚的电压随电池正极的电压的增大而增大，且电池的正极的电压大于电池的限值电压时，所述分压电路输入所述电压检测引脚上的电压大于所述参考电压。
所述的过压保护电路可以对不同类型的电池进行过压保护，使得使用其的便携式电子装置可以兼容不同类型的电池，提高了手机的通用性。
附图说明
图1为具有本发明较佳实施方式的过压保护电路的便携式电子装置的部分分解图。
图2为图1所示便携式电子装置的功能模块图。
图3为图2所示便携式电子装置的电路图。
主要元件符号说明
便携式电子装置 100
过压保护电路 10
电池槽 20
电池 30
正极触点 222
负极触点 224
电池型号检测触点 226
控制器 11
过压保护芯片 12
充电单元 13
切换电路 14
充电电源 15
切换开关 141
输入引脚 IN
输出引脚 OUT
电压检测引脚 VBAT
切换端 A
第一连接端 B1
第二连接端 B0
控制端 S
第一分压电阻 R1
第二分压电阻 R2
第三分压电阻 R3
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明较佳实施方式的过压保护电路10设置于便携式电子装置100内。便携式电子装置100上开设有电池槽20。电池槽20内装设有电池30。过压保护电路10用于识别电池槽20内放入的电池30的种类，并根据电池30的种类进行相应的过压保护。电池槽20内设置有正极触点222、负极触点224以及电池型号检测触点226。正极触点222及负极触点224分别电性连接至电池30的正极及负极；电池型号检测触点226电性连接至电池30的ID电阻。正极触点222上的电压即为电池30的充电电压。
所述过压保护电路10包括控制器11、过压保护芯片12、充电单元13、切换电路14以及充电电源15。
请一并参阅图3，控制器11用于检测电池30的种类，即检测电池30是高压电池还是常压电池，并根据检测结果发送相应的控制信号至所述切换电路14。在本实施方式中，控制器11电性连接至电池型号检测触点226，控制器11通过检测电池30的型号以判断电池30是高压电池还是常压电池。当控制器11检测到电池30是高压电池时，则发送第一电平信号（如高电平信号）至切换电路14；当控制器11检测到电池30是常压电池时，则发送第二电平信号（如低电平信号）至切换电路14。
充电单元13电性连接至电池槽20的正极触点222及负极触点224，用于对电池30进行充电。
过压保护芯片12电性连接至充电电源15、充电单元13以及切换电路14。过压保护芯片12用于对电池30的充电电压进行过压保护。过压保护芯片12包括电性连接至充电电源15的输入引脚IN、电性连接至充电单元13的输出引脚OUT以及电性连接至切换电路14的电压检测引脚VBAT。过压保护芯片12内设置有一参考电压。当电压检测引脚VBAT上的电压小于所述参考电压时，过压保护芯片12建立输入引脚IN及输出引脚OUT之间的电性连接，充电电源15通过过压保护芯片12以及充电单元13对电池30进行充电。而当电压检测引脚VBAT上的电压大于所述参考电压时，过压保护芯片12断开输入引脚IN及输出引脚OUT之间的电性连接，充电电源15停止对电池30充电。
切换电路14用于在所述控制信号的控制下，切换对应的分压电路至所述正极触点222以及所述电压检测引脚VBAT之间，不同的电池30对应的分压电路输入电压检测引脚VBAT的电压随电池30正极的电压的增大而增大，且电池30的正极的电压大于其限值电压时，电池30对应的分压电路输入电压检测引脚VBAT上的电压大于所述参考电压。
具体地，切换电路14包括切换开关141、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2以及第三分压电阻R3。切换开关141为一单刀双掷开关，其包括电性连接至控制器11的控制端S、电性连接至过压保护芯片12的电压检测引脚VBAT的切换端A、通过第一分压电阻R1电性连接至所述正极触点222的第一连接端B1及通过第二分压电阻R2电性连接至所述正极触点222的第二连接端B0。切换端A与电压检测引脚VBAT之间的节点通过第三分压电阻R3接地。控制端S在控制器11的控制下将切换端A电性连接至第一连接端B1或者第二连接端B0，从而可以在正极触点222以及电压检测引脚VBAT之间接入不同的分压电路。
例如，当控制器11检测到电池30为高压电池时，控制器11则发送所述第一电平信号至切换开关141，使切换开关141将切换端A电性连接至第一连接端B1，此时第一分压电阻R1与第三分压电阻R3构成一分压电路，电压检测引脚VBAT上的电压为第三分压电阻R3对所述高压电池的充电电压分压所得。设置第一分压电阻R1及第三分压电阻R3的阻值，可以使得当所述高压电池30的充电电压大于其限值电压，例如4.35V时，电压检测引脚VBAT上的电压也大于所述参考电压，此时过压保护芯片12切断充电电源15对所述高压电池的充电路径，实现对所述高压电池的过压保护。
而当控制器11检测到电池30为常压电池时，控制器11则发送所述第二电平信号至切换开关141，使切换开关141将切换端A电性连接至第二连接端B0，此时第二分压电阻R2与第三分压电阻R3构成另一分压电路，电压检测引脚VBAT上的电压为第三分压电阻R3对所述常压电池30的充电电压分压所得。设置第二分压电阻R2的阻值，可以使得当所述常压电池的充电电压大于其限值电压，例如4.2V时，电压检测引脚VBAT上的电压也大于所述参考电压，此时过压保护芯片12切断充电电源15对所述常压电池的充电路径，实现对所述常压电池的过压保护。
也就是说，通过控制器11对电池30的类型进行检测，并根据检测结果控制切换开关141的切换，可以实现不同的类型的电池30的充电电压发生过压时，电压检测引脚VBAT上的电压均大于所述参考电压实现过压保护，从而实现不同类型的电池30可以共用同一个过压保护芯片12。
可以理解，所述过压保护电路10也可以设置于一座充充电器内。
所述的过压保护电路10可以对不同类型的电池30进行过压保护，使得便携式电子装置100可以兼容不同类型的电池30，提高了便携式电子装置100的通用性。

Claims (10)

1.一种过压保护电路，用于充电时对电池进行过压保护，其特征在于，所述过压保护电路包括：
过压保护芯片，用于电性连接至一充电电源及所述电池的正极，所述过压保护芯片包括电压检测引脚，所述过压保护芯片用于将该电压检测引脚上的电压与一参考电压进行比较，当该电压检测引脚上的电压大于该参考电压时，所述过压保护芯片切断所述充电电源对所述电池的充电路径；
控制器，电性连接至所述电池，所述控制器用于检测所述电池是高压电池还是常压电池，并根据检测结果输出相应的控制信号；
切换电路，电性连接至所述电池的正极以及所述电压检测引脚，所述切换电路在所述控制信号的控制下，切换对应的分压电路至所述电池的正极以及所述电压检测引脚之间，所述分压电路输入所述电压检测引脚的电压随电池正极的电压的增大而增大，且电池的正极的电压大于电池的限值电压时，所述分压电路输入所述电压检测引脚上的电压大于所述参考电压。
2.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于：所述切换电路包括切换开关、第一分压电阻、第二分压电阻以及第三分压电阻，所述切换开关包括电性连接至所述控制器的控制端、电性连接至所述电压检测引脚的切换端、通过所述第一分压电阻电性连接至所述电池正极的第一连接端及通过所述第二分压电阻电性连接至所述电池的正极的第二连接端；所述切换端与所述电压检测引脚之间的节点通过所述第三分压电阻接地；所述控制端在所述控制器的控制下将所述切换端电性连接至所述第一连接端或者所述第二连接端，从而在所述电池的正极以及所述电压检测引脚之间接入不同的分压电路。
3.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于：所述切换开关为单刀双掷开关。
4.如权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于：当所述控制器检测到所述电池为高压电池时，所述控制器发送呈第一电平信号的控制信号至所述控制端；当所述控制器检测到所述电池为常压电池时，所述控制器发生呈第二电平信号的控制信号至所述控制端。
5.如权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于：所述控制器电性连接至所述电池的ID电阻，通过检测所述电池的型号来判断电池是高压电池还是常压电池。
6.一种便携式电子装置，包括过压保护电路、电池槽、装设于所述电池槽内的电池以及用于对所述电池进行充电的充电电源，所述电池槽包括电性连接至电池的正极的正极触点，其特征在于，所述过压保护电路包括：
过压保护芯片，电性连接至所述充电电源及所述正极触点，所述过压保护芯片包括电压检测引脚，所述过压保护芯片用于将该电压检测引脚上的电压与一参考电压进行比较，当该电压检测引脚上的电压大于该参考电压时，所述过压保护芯片切断所述充电电源对所述电池的充电路径；
控制器，电性连接至所述电池，所述控制器用于检测所述电池是高压电池还是常压电池，并根据检测结果输出相应的控制信号；
切换电路，电性连接至所述正极触点以及所述电压检测引脚，所述切换电路在所述控制信号的控制下，切换对应的分压电路至所述正极触点以及所述电压检测引脚之间，所述分压电路输入所述电压检测引脚的电压随电池正极的电压的增大而增大，且电池的正极的电压大于电池的限值电压时，所述分压电路输入所述电压检测引脚上的电压大于所述参考电压。
7.如权利要求6所述的便携式电子装置，其特征在于：所述切换电路包括切换开关、第一分压电阻、第二分压电阻以及第三分压电阻，所述切换开关包括电性连接至所述控制器的控制端、电性连接至所述电压检测引脚的切换端、通过所述第一分压电阻电性连接至所述正极触点的第一连接端及通过所述第二分压电阻电性连接至所述正极触点的第二连接端；所述切换端与所述电压检测引脚之间的节点通过所述第三分压电阻接地；所述控制端在所述控制器的控制下将所述切换端电性连接至所述第一连接端或者所述第二连接端，从而在所述正极触点以及所述电压检测引脚之间接入不同的分压电路。
8.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于：所述切换开关为单刀双掷开关。
9.如权利要求7所述的便携式电子装置，其特征在于：当所述控制器检测到所述电池为高压电池时，所述控制器发送呈第一电平信号的控制信号至所述控制端；当所述控制器检测到所述电池为常压电池时，所述控制器发生呈第二电平信号的控制信号至所述控制端。
10.如权利要求6所述的便携式电子装置，其特征在于：所述电池包括ID电阻，所述电池槽还包括电性连接至所述ID电阻的电池型号检测触点，所述控制器电性连接至所述电池型号检测触点，所述控制器通过检测所述电池的型号来判断电池是高压电池还是常压电池。
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