CN103972942B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

一种电子设备包括预充电电路与电池，预充电电路与外部电源相连，用于对电子设备的电池进行充电。电子设备还包括快速充电电路，快速充电电路包括开关、比较器及或非门。开关电连接于外部电源与电池之间；比较器电连接于电池，用于比较电池电压与参考电压；或非门电连接于预充电电路、比较器及开关，用于根据比较器的比较结果与预充电电路输出的电平信号来输出信号以控制开关导通与截止。电子设备利用原始的预充电电路再加上设计的快速充电电路对电子设备的电池充电，缩短了充电时间。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备，尤其涉及一种对电子设备快速充电的充电电路。

背景技术

目前，随着手机、电子书一系列手持产品的功能越来越强大，伴随这些电子产品的电池容量也在不断的提升，以达到更长时间的使用目的，但以现有的设计，对电池充电电流都在2A以下，使得充电容量大的电池时，都需要耗费非常多的时间，才能将电池充饱和。

发明内容

本法明提供一种具有快速充电电路的电子设备，快速充电电路能达到大充电电流，从而缩短了对电子设备的充电时间。

本发明提供一种电子设备包括预充电电路与电池，预充电电路与外部电源相连，用于对电子设备的电池进行充电。电子设备还包括快速充电电路，快速充电电路包括开关、比较器及或非门。开关电连接于外部电源与电池之间；比较器电连接于电池，用于比较电池电压与参考电压；或非门电连接于预充电电路、比较器及开关，用于根据比较器的比较结果与预充电电路输出的电平信号来输出信号以控制开关导通与截止。

优选的，预充电电路在电池的电压小于饱和电压时输出低电平给或非门，在电池的电压不小于饱和电压时输出高电平给或非门。

优选的，比较器在电池电压小于参考电压时输出高电平给或非门，并在电池电压不小于参考电压时输出低电平给或非门。

优选的，当比较器与预充电电路都输出低电平信号时，或非门输出高电平信号使得开关导通；当预充电电路与比较器输出电平信号不一致时，或非门输出低电平信号使得开关截止。

优选的，开关为N型非金属氧化场效应管，开关与外部电源相连的一端为N型非金属氧化场效应管的漏极，开关与电池相连的一端为N型非金属氧化场效应管的源极，开关与或非门相连的一端为N型非金属氧化场效应管栅极。

优选的，快速充电电路还包括第一电阻及第二电阻，比较器包括正向输入端、反向输入端、输出端，其中，比较器的反向输入端与电池相连，比较器的输出端与或非门相连，第一电阻连接于比较器的正向输入端与外部电源之间，第二电阻连接于比较器的正向输入端与接地之间。

优选的，或非门包括第一输入端、第二输入端及输出端，第一端与外部电源相连，第二输入端与预充电电路相连，输出端与开关相连。

优选的，预充电电路包括低电流充电芯片，电连接于外部电源与电池之间，低电流充电芯片包括侦测引脚，侦测引脚会在电池电压接近饱和电压时，输出高电平信号给或非门。

优选的，快速充电电路还包括二极管，二极管阳极电连接于开关，阴极与电池相连，用于防止电池的电流回流。

电子设备利用上述原始的预充电电路再加上设计的快速充电电路对电子设备的电池充电，缩短了充电时间。

附图说明

图1为本发明电子设备一实施方式的环境图及具体电路图。

主要元件符号说明

电子设备 100

电池 10

快速充电电路 20

外部电源 30

预充电电路 40

侦测引脚 41

开关 Q1

漏极 D

源极 S

栅极 G

二极管 D1

比较器 U1

或非门 U2

第一电阻 R1

第二电阻 R2

参考电压 Vref

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，为本发明电子设备100一实施方式的环境图及具体电路图。

在本实施方式中，电子设备100包括预充电电路40与快速充电电路20。快速充电电路20与预充电电路40都电连接于外部电源30与电子设备100的电池10之间。快速充电电路20工作时，快速充电电路20与预充电电路40同时对电子设备100的电池10充电；快速充电电路20休眠时，只由预充电电路40对电子设备100的电池10充电。在本实施方式中，电子设备100可为智能手机、平板电脑、电子书等便携式电子产品。

预充电电路40与外部电源30相连，用于对电子设备100的电池10进行充电。在本实施方式中，预充电电路40包括低电流充电芯片，电连接于外部电源30与电池10之间，低电流充电芯片包括侦测引脚41，侦测引脚41在侦测到电池10电压不小于饱和电压时，输出高电平信号给快速充电电路20；侦测引脚41在侦测到电池10电压小于饱和电压时，输出低电平信号给快速充电电路20。

在本实施方式中，快速充电电路20包括开关Q1、比较器U1及或非门U2。开关Q1电连接于外部电源30与电池10之间，用于控制快速充电电路20的工作与休眠。在本实施方式中，开关Q1为N型非金属氧化场效应管，开关Q1与外部电源30相连的一端为N型非金属氧化场效应管的漏极D，开关Q1与电池10相连的一端为N型非金属氧化场效应管的源极S，开关Q1与或非门U2相连的一端为N型非金属氧化场效应管栅极G。

比较器U1电连接于电池10，用于比较电池10电压与参考电压Vref。在本实施方式中，比较器U1包括正向输入端、反向输入端、输出端，反向输入端与电池10电连接，正向输入端与用于输入参考电压Vref，输出端与或非门U2电连接，比较器U1用于比较电池10电压与比较器U1参考电压Vref，且根据比较结果输出不同电平信号与预充电电路40输出的电平信号控制开关Q1的导通与截止。

或非门U2电连接于预充电电路40、比较器U1及开关Q1，用于根据比较器U1的比较结果与预充电电路40输出的电平信号来输出信号以控制开关Q1导通与截止。在本实施方式中，或非门U2包括第一输入端、第二输入端、输出端，第一输入端与比较器U1的输出端电连接，第二输入端与预充电电路40电连接，输出端与开关Q1栅极G电连接。

在其他实施方式中，快速充电电路20还包括第一电阻R1与第二电阻R2，其中，第一电阻R1一端电连接于比较器U1正向输入端，另一端用于接收参考电压Vref。第二电阻R2一端电连接于比较器U1正向输入端，另一端接地。第一电阻R1与第二电阻R2用于调节比较器U1的参考电压Vref。

在其他实施方式中，快速充电电路20还包括二极管D1，阳极与开关Q1源极电连接，阴极与电池10电连接，用于防止电池10在无充电情况下电流回流。

快速充电电路20的休眠与工作，由开关Q1控制，而开关Q1的导通与截止由或非门U2输出的电平信号控制，或非门U2输出的电平信号则由预充电电路40与比较器U1输出的电平信号控制。

比较器U1在电池10的电压小于参考电压Vref时输出高电平，并在电池10的电压不小于参考电压Vref时输出低电平。当比较器U1与预充电电路40都输出低电平信号时，或非门U2输出高电平信号使得开关Q1导通；当预充电电路40与比较器U1输出电平信号不一致时，或非门U2输出低电平信号使得开关Q1截止。

在本实施方式中，当开关Q1导通时，快速充电电路20开始工作，快速充电电路20与预充电电路40同时为电子设备100的电池10充电；当开关Q1截止时，快速充电电路20休眠，只由预充电电路40单独为电子设备100的电池10充电。

如前所述，当电子设备100的电池10电量极低时，比如为快速充电电路20电流的10％，电池10的电压小于比较器U1的参考电压Vref，比较器U1的输出端将输出高电平信号给或非门U2的第一输入端，同时预充电电路40输出低电平信号给或非门U2的第二输入端，或非门U2输出低电平信号，使得开关Q1截止，从而快速充电电路20休眠，只由预充电电路40为电子设备100的电池10充电。

当电池10预充电一段时间后，电池10的电压逐渐升高，且大于比较器U1的参考电压Vref，比较器U1的输出接口将输出低电平信号给或非门U2的第一输入端，同时预充电电路40输出低电平信号给或非门U2的第二输入端，或非门U2输出高电平信号，使得开关Q1导通，从而快速充电电路20工作，使得快速充电电路20与预充电电路40同时为电子设备100的电池10快速充电。

当电池10电压大于饱和电压时，电池10的电压大于比较器U1的参考电压Vref，比较器U1的输出接口将输出低电平信号给或非门U2的第一输入端，但预充电电路40输出高电平信号给或非门U2的第二输入端，或非门U2输出低电平信号，使得开关Q1截止，从而快速充电电路20休眠，只由预充电电路40为电子设备100的电池10充电。

从而，本发明中，快速充电电路20工作时，快速充电电路20可以加速对电池10充电，缩短充了电时间；快速充电电路20休眠时，只由预充电电路40对电池10正常充电，保护了电池10。

Claims (7)

1.一种电子设备，包括预充电电路与电池，所述预充电电路与外部电源相连，用于对所述电子设备的电池进行充电，其特征在于，所述电子设备还包括快速充电电路，所述快速充电电路包括：

开关，电连接于所述外部电源与所述电池之间；

比较器，电连接于所述电池，用于比较所述电池电压与参考电压；及

或非门，电连接于所述预充电电路、所述比较器及所述开关，用于根据比较器的比较结果与所述预充电电路输出的电平信号来输出信号以控制开关导通与截止；

当所述开关截止时，所述快速充电电路断开与所述外部电源的连接，只有所述预充电电路对所述电池进行充电；当所述开关导通时，所述快速充电电路导通与所述外部电源的连接，所述快速充电电路与所述预充电电路同时对所述电池进行充电，从而缩短所述电池的充电时间。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述预充电电路在所述电池的电压小于饱和电压时输出低电平给所述或非门，在所述电池的电压不小于饱和电压时输出高电平给所述或非门。

3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述比较器在所述电池电压小于所述参考电压时输出高电平给所述或非门，并在所述电池电压不小于所述参考电压时输出低电平给所述或非门。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述或非门在所述比较器与所述预充电电路都输出低电平信号时，输出高电平信号使得所述开关导通，并在所述预充电电路与所述比较器输出电平信号不一致时，输出低电平信号使得所述开关截止。

5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述开关为N型非金属氧化场效应管，所述开关与所述外部电源相连的一端为N型非金属氧化场效应管的漏极，所述开关与所述电池相连的一端为N型非金属氧化场效应管的源极，所述开关与所述或非门相连的一端为N型非金属氧化场效应管栅极。

6.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述预充电电路包括低电流充电芯片，电连接于所述外部电源与所述电池之间，所述低电流充电芯片包括侦测引脚，所述侦测引脚在侦测到所述电池电压不小于饱和电压时，输出高电平信号给所述或非门。

7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述快速充电电路还包括二极管，所述二极管阳极电连接于所述开关，阴极与所述电池相连，用于防止所述电池的电流回流。