CN103872715A - 手持设备及其电源电路 - Google Patents

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Abstract

一种手持设备，包括一电源电路及一背光驱动单元。所述电源电路包括一电源管理单元、一比较器、一第一电子开关、一第二电子开关及一电池。当所述第二电子开关的输出端的电压小于所述电池的电压时，所述第一电子开关导通，所述第二电子开关截止，所述电池给所述背光驱动单元供电。当所述第二电子开关的输出端的电压等于所述电池的电压时，所述第一电子开关截止，所述第二电子开关导通，所述电源管理单元给所述背光驱动单元供电。本发明手持设备能有效地避免所述电源管理单元在所述背光驱动单元产生大电流时进入欠压保护模式，进而导致所述手持设备无法正常开机的状况发生。本发明还提供一种电源电路。

Description

手持设备及其电源电路
技术领域
本发明涉及一种手持设备及一种手持设备的电源电路。
背景技术
手持设备(如手机)多都采用PMU(power management unit，电源管理单元)供电。手持设备开机后，PMU能满足手持设备的用电需求。但在手持设备开机时，手持设备的背光驱动单元会产生大电流。当该大电流超过PMU允许通过的最大电流时，PMU启动欠压保护模式，从而使得手持设备无法正常开机。因此，一般需要采用允许通过的最大电流较大的PMU，当然，该允许通过的最大电流较大的PMU的成本也较高。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种能防止电源管理单元在背光驱动单元产生大电流时启动欠压保护模式的电源电路。
还有必要提供一种应用所述电源电路的手持设备。
一种电源电路，用于为一手持设备的背光驱动单元供电，所述电源电路包括一电源管理单元、一比较器、一第一电子开关、一第二电子开关、一电池及第一至第四电阻，所述电源管理单元的输入引脚与所述电池的正极相连，所述电池的负极接地，所述第一电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第一电子开关的电源端与所述电池的正极相连，所述第一电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述第二电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第二电子开关的电源端与所述电源管理单元的输出引脚相连，所述第二电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述比较器的同相输入端通过所述第一电阻与所述第二电子开关的输出端相连并透过所述第二电阻接地，所述比较器的反相输入端通过所述第三电阻与所述电池的正极相连并通过所述第四电阻接地，当所述第二电子开关的输出端的电压小于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压小于所述比较器的反相输入端的电压，所述比较器的输出端输出一第一控制信号，所述第一电子开关导通，所述第二电子开关截止，所述电池通过所述第一电子开关给所述背光驱动单元供电，当所述第二电子开关的输出端的电压等于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压大于所述比较器的反相输入的电压，所述比较器的输出端输出一第二控制信号，所述第一电子开关截止，所述第二电子开关导通，所述电源管理单元的输出引脚通过所述第二电子开关给所述背光驱动单元供电。
一种手持设备，包括一电源电路及一背光驱动单元，所述电源电路包括一电源管理单元、一比较器、一第一电子开关、一第二电子开关、一电池及第一至第四电阻，所述电源管理单元的输入引脚与所述电池的正极相连，所述电池的负极接地，所述第一电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第一电子开关的电源端与所述电池的正极相连，所述第一电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述第二电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第二电子开关的电源端与所述电源管理单元的输出引脚相连，所述第二电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述比较器的同相输入端通过所述第一电阻与所述第二电子开关的输出端相连并透过所述第二电阻接地，所述比较器的反相输入端通过所述第三电阻与所述电池的正极相连并通过所述第四电阻接地，当所述第二电子开关的输出端的电压小于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压小于所述比较器的反相输入端的电压，所述比较器的输出端输出一第一控制信号，所述第一电子开关导通，所述第二电子开关截止，所述电池通过所述第一电子开关给所述背光驱动单元供电，当所述第二电子开关的输出端的电压等于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压大于所述比较器的反相输入的电压，所述比较器的输出端输出一第二控制信号，所述第一电子开关截止，所述第二电子开关导通，所述电源管理单元的输出引脚通过所述第二电子开关给所述背光驱动单元供电。
本发明手持设备及电源电路通过设置所述比较器、所述第一及第二电子开关及所述第一至第四电阻，来实现当所述背光驱动单元产生大电流时，断开所述电源管理单元的输出引脚与所述背光驱动单元的连接，且用所述电池为所述背光驱动单元供电。从而，有效地避免了所述电源管理单元在所述背光驱动单元产生大电流时进入欠压保护模式，进而导致所述手持设备无法正常开机的状况发生。
附图说明
下面参照附图结合较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1为本发明手持设备的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
电源电路 10
PMU 12
背光驱动单元 20
充电设备 30
手持设备 100
电池 BAT
电容 C
MOS管 Q1、Q2
电阻 R1-R6
比较器 U
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
请参考图1，本发明手持设备100的较佳实施方式包括一电源电路10及一背光驱动单元20。所述电源电路10为所述背光驱动单元20供电。在本实施方式中，所述手持设备100可为手机或个人数字助理(personal digital assistant，PAD)。所述电源电路10还为所述手持设备100中的其它元件供电，以维持所述手持设备100的正常工作。
所述电源电路10包括一PMU(power management unit，电源管理单元) 12、一电池BAT、一比较器U、一电容C、两作为电子开关的MOS管Q1及Q2及六个电阻R1-R6。所述PMU 12包括一第一输入引脚I1、一第二输入引脚I2及一输出引脚IPSOUT。所述第一输入引脚I1用于与一充电设备30相连。所述第二输入引脚I2与所述电池BAT的正极相连。所述电池BAT的负极接地。所述MOS管Q1的栅极通过所述电阻R5与所述比较器U的输出端相连。所述MOS管Q1的漏极与所述电池BAT的正极相连。所述MOS管Q1的源极与所述背光驱动单元20相连。所述MOS管Q2的栅极通过所述电阻R6与所述比较器U的输出端相连。所述MOS管Q2的漏极与所述PMU 12的输出引脚IPSOUT相连。所述MOS管Q2的源极与所述背光驱动单元20相连。所述比较器U的同相输入端通过所述电阻R1与所述MOS管Q2的源极相连，并通过所述电阻R2接地，还通过所述电容C接地。所述比较器U的反相输入端通过所述电阻R3与所述电池BAT的正极相连，并通过所述电阻R4接地。
在本实施方式中，所述MOS管Q1为一PMOS管，所述MOS管Q2为一NMOS管。所述电阻R1的阻值r1与所述电阻R3的阻值r3相等，所述电阻R2的阻值r2大于所述电阻R4的阻值r4。所述电池BAT的电压为VBAT，所述MOS管Q2的源极的电压为V0，所述比较器U的同相输入端的电压为V1，所述比较器U的反相输入端的电压为V2。V1满足公式（1）V1=V0r2/(r1+r2)，V2满足公式（2）V2=VBATr4/(r3+r4)。所述电池BAT为锂电池。所述充电设备30为一充电器。在其它实施方式中，所述MOS管Q1可替换为PNP型三极管及其它具有相同功能的开关。所述MOS管Q2可替换为NPN型三极管及其它具有相同功能的开关，所述背光驱动单元20可为所述手持设备100中在启动时会产生大电流的其它耗电单元。
当所述PMU 12的第一输入引脚I1未与所述充电设备30相连时，所述PMU 12利用所述电池BAT提供的电压为所述手持设备100供电。当所述PMU 12的第一输入引脚I1与所述充电设备30相连时，所述PMU 12利用所述充电设备30提供的电压为所述手持设备100供电或为所述电池BAT充电。
当所述手持设备100开机时，所述PMU 12的输出引脚IPSOUT通过所述MOS管Q2为所述背光驱动单元20供电。当所述背光驱动单元20启动的瞬间，所述背光驱动单元20会成产生大电流。所述大电流的电流值呈先上升再下降的趋势，因此，在所述背光驱动单元20刚启动时，所述大电流的电流值并未到达其峰值，也不会超过所述PMU 12允许通过的最大电流。此时，所述大电流通过所述MOS管Q2流入所述PMU 12，所述PMU 12不会启动欠压保护模式。
由于所述PMU 12自身存在小电阻，当所述背光驱动单元20未产生大电流时，所述PMU 12分得的电压极小，可以忽略不计。但当所述背光驱动单元20刚启动时生产的大电流流入所述PMU 12后，所述PMU 12将会分得所述充电设备30或所述电池BAT所提供的大部分电压，从而使得所述MOS管Q2的源极的电压V0被拉低。此时，所述MOS管Q2的源极的电压V0小于所述电池BAT的电压VBAT，根据上述公式（1）及公式（2）可知，所述比较器U的同相输入端的电压V1小于所述比较器U的反相输入端的电压V2，所述比较器U的输出端输出一低电平信号，所述MOS管Q1导通，所述MOS管Q2截止，所述电池BAT通过所述MOS管Q1为所述背光驱动单元20供电。
当所述电池BAT通过所述MOS管Q1为所述背光驱动单元20供电时，所述MOS管Q2的源极的电压V0等于所述电池BAT的电压VBAT，根据上述公式（1）及公式（2）可知，所述比较器U的同相输入端的电压V1大于所述比较器U的反相输入端的电压V2，所述比较器U的输出端输出一高电平信号，所述MOS管Q1截止，所述MOS管Q2导通，所述PMU 12的输出引脚IPSOUT通过所述MOS管Q2为所述背光驱动单元20供电。由于所述背光驱动单元20启动的时间非常短暂，且当所述背光驱动单元20启动后，所述大电流消失。因此，当所述MOS管Q2由截止变为导通时，所述背光驱动单元20已经启动，所述大电流消失已经消失。此后，所述MOS管Q2将维持导通状态，所述PMU 12的输出引脚IPSOUT通过所述MOS管Q2为所述背光驱动单元20供电。
本发明手持设备100及其电源电路10通过设置所述比较器U、所述MOS管Q1及Q2及所述电阻R1-R4，来实现当所述背光驱动单元20产生大电流时，断开所述PMU 12的输出引脚IPSOUT与所述背光驱动单元20的连接，且用所述电池BAT为所述背光驱动单元20供电。从而，有效地避免了所述PMU 12在所述背光驱动单元20产生大电流时进入欠压保护模式，进而导致所述手持设备100无法正常开机的状况发生。

Claims (10)

1.一种电源电路，用于为一手持设备的背光驱动单元供电，所述电源电路包括一电源管理单元、一比较器、一第一电子开关、一第二电子开关、一电池及第一至第四电阻，所述电源管理单元的输入引脚与所述电池的正极相连，所述电池的负极接地，所述第一电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第一电子开关的电源端与所述电池的正极相连，所述第一电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述第二电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第二电子开关的电源端与所述电源管理单元的输出引脚相连，所述第二电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述比较器的同相输入端通过所述第一电阻与所述第二电子开关的输出端相连并透过所述第二电阻接地，所述比较器的反相输入端通过所述第三电阻与所述电池的正极相连并通过所述第四电阻接地，当所述第二电子开关的输出端的电压小于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压小于所述比较器的反相输入端的电压，所述比较器的输出端输出一第一控制信号，所述第一电子开关导通，所述第二电子开关截止，所述电池通过所述第一电子开关给所述背光驱动单元供电，当所述第二电子开关的输出端的电压等于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压大于所述比较器的反相输入的电压，所述比较器的输出端输出一第二控制信号，所述第一电子开关截止，所述第二电子开关导通，所述电源管理单元的输出引脚通过所述第二电子开关给所述背光驱动单元供电。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，所述第二电阻的阻值大于所述第四电阻的阻值。
3.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述电源电路还包括一电容、一第五电阻及一第六电阻，所述比较器的同相输入端通过所述电容接地，所述比较器的输出端通过所述第五电阻与所述第一电子开关的控制端相连并通过所述第六电阻与所述第二电子开关的控制端相连。
4.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：所述第一控制信号为一低电平信号，所述第二控制信号为一高电平信号。
5.如权利要求4所述的电源电路，其特征在于：所述第一电子开关为一PMOS场效应管，所述第一电子开关的控制端、电源端及输出端分别对应于PMOS场效应管的栅极、漏极及源极，所述第二电子开关为一NMOS场效应管，所述第二电子开关的控制端、电源端及输出端分别对应于NMOS场效应管的栅极、漏极及源极。
6.一种手持设备，包括一电源电路及一背光驱动单元，所述电源电路包括一电源管理单元、一比较器、一第一电子开关、一第二电子开关、一电池及第一至第四电阻，所述电源管理单元的输入引脚与所述电池的正极相连，所述电池的负极接地，所述第一电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第一电子开关的电源端与所述电池的正极相连，所述第一电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述第二电子开关的控制端与所述比较器的输出端相连，所述第二电子开关的电源端与所述电源管理单元的输出引脚相连，所述第二电子开关的输出端与所述背光驱动单元相连，所述比较器的同相输入端通过所述第一电阻与所述第二电子开关的输出端相连并透过所述第二电阻接地，所述比较器的反相输入端通过所述第三电阻与所述电池的正极相连并通过所述第四电阻接地，当所述第二电子开关的输出端的电压小于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压小于所述比较器的反相输入端的电压，所述比较器的输出端输出一第一控制信号，所述第一电子开关导通，所述第二电子开关截止，所述电池通过所述第一电子开关给所述背光驱动单元供电，当所述第二电子开关的输出端的电压等于所述电池的电压时，所述比较器的同相输入端的电压大于所述比较器的反相输入的电压，所述比较器的输出端输出一第二控制信号，所述第一电子开关截止，所述第二电子开关导通，所述电源管理单元的输出引脚通过所述第二电子开关给所述背光驱动单元供电。
7.如权利要求6所述的手持设备，其特征在于：所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，所述第二电阻的阻值大于所述第四电阻的阻值。
8.如权利要求6所述的手持设备，其特征在于：所述电源电路还包括一电容、一第五电阻及一第六电阻，所述比较器的同相输入端通过所述电容接地，所述比较器的输出端通过所述第五电阻与所述第一电子开关的控制端相连并通过所述第六电阻与所述第二电子开关的控制端相连。
9.如权利要求6所述的手持设备，其特征在于：所述第一控制信号为一低电平信号，所述第二控制信号为一高电平信号。
10.如权利要求9所述的手持设备，其特征在于：所述第一电子开关为一PMOS场效应管，所述第一电子开关的控制端、电源端及输出端分别对应于PMOS场效应管的栅极、漏极及源极，所述第二电子开关为一NMOS场效应管，所述第二电子开关的控制端、电源端及输出端分别对应于NMOS场效应管的栅极、漏极及源极。
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