CN104753034A - 电子装置及其充电保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种电子装置的充电保护电路,包括第一开关元件、温度侦测单元、放大器、比较器以及控制器。其中,第一开关元件连接在一输入电压与该电子装置的电池之间,以控制该输入电压为该电池充电。温度侦测单元用于侦测该电池的温度,并将侦测到的温度转换为电压信号后输出至所述放大器。放大器与比较器连接,将该电压信号放大后输出至该比较器。比较器与控制器连接,将放大后的电压信号与一参考电压进行比较,当该放大后的电压信号大于该参考电压时,输出一控制信号至控制器。控制器与第一开关元件连接,用于在接收到所述控制信号时,控制该第一开关元件截止。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置及其充电保护电路。
背景技术
手机、平板电脑等电子装置的电池在使用过程中需要不断的充放电。在电池的充电过程中,电池会发出较大的热量,使得电池温度升高。当电池温度过高时,会减少电池的使用寿命,甚至可能产生安全隐患。
发明内容
为解决以上问题,有必要提供一种应用于电子装置的充电保护电路,该充电保护电路包括第一开关元件、温度侦测单元、放大器、比较器以及控制器,其中:第一开关元件连接在一输入电压与该电子装置的电池之间,以控制该输入电压为该电池充电;温度侦测单元用于侦测该电池的温度,并将侦测到的温度转换为电压信号后输出至所述放大器;放大器与比较器连接,将该电压信号放大后输出至该比较器;比较器与控制器连接,将放大后的电压信号与一参考电压进行比较,当该放大后的电压信号大于该参考电压时,输出一控制信号至控制器;控制器与第一开关元件连接,用于在接收到所述控制信号时,控制该第一开关元件截止。
相较于现有技术,本发明电子装置的充电保护电路可在电池温度过高时,自动停止对电池进行充电,从而提高电池的使用寿命,并避免安全隐患的产生。
附图说明
图1是本发明提供充电保护电路应用于电子装置的示意图。
主要元件符号说明
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
如图1所示,是本发明提供的电子装置100的示意图。该电子装置100包括充电保护电路10以及电池20。该电池20用于对电子装置100进行供电。该电子装置100可以是,但不限于,手机、平板电脑、笔记本电脑、移动上网设备(MID)等。
该充电保护电路10包括第一开关元件Q1、温度侦测单元11、放大器A1、比较器A2、控制器U1以及过压保护单元12。
该第一开关元件Q1的一端通过该过压保护单元12与一输入电压Vin连接,另一端与电池20连接,以使用该输入电压Vin为电池20充电。该过压保护单元12在该输入电压Vin大于一预设门槛电压时,切断第一开关元件Q1与输入电压Vin之间的电连接,以在电池20的充电过程起到过压保护的作用。在其它实施例中,若输入电压Vin稳定,也可省略过压保护单元12,使第一开关元件Q1直接与输入电压Vin连接。本实施例中,该第一开关元件Q1为一场效应晶体管,包括漏极D1、源极S1以及栅极G1。该源极S1与过压保护单元12连接,漏极D1与电池20连接以为电池20提供充电电压。
该过压保护单元12包括第二开关元件Q2以及二极管DZ。该第二开关元件Q2为一场效应晶体管,包括漏极D2、源极S2以及栅极G2。该漏极D2与输入电压Vin连接,源极S2与第一开关元件Q1的源极S1连接,栅极G2通过第一电阻R1接地。该二极管DZ的负极与源极S2连接,正极与栅极G2连接。该二极管DZ为齐纳二极管,具有一反向击穿电压,该反向击穿电压小于或等于所述预设门槛电压。
当所述输入电压Vin与漏极D2连接时,第二开关元件Q2导通,以将该输入电压Vin通过源极S2传输至第一开关元件Q1,使第一开关元件Q1导通,进而将该输入电压Vin传输至电池20给该电池20进行充电。
当输入电压Vin大于所述预设门槛电压时,二极管DZ被反向击穿,将栅极G2的电压拉高,使第二开关元件Q2截止,进而切断第一开关元件Q1与输入电压Vin的连接,实现对电池20的过压保护。
所述温度侦测单元11与电池20连接,用于侦测电池20的温度,然后将侦测到的温度转换为电压信号并输出至放大器A1。本实施例中,该温度侦测单元11包括热敏电阻111以及转换单元112。该热敏电阻111与电池20连接以侦测电池20的温度,并将侦测到的温度传输至转换单元112。该转换单元112与所述放大器A1连接,将热敏电阻111侦测到的温度转换为电压信号后输出至放大器A1。
该放大器A1与比较器A2连接,以将该电压信号放大后输出至比较器A2。该放大器A1的反相输入端与所述转换单元112连接,同相输入端通过第二电阻R2接地。该放大器的反相输入端与输出端之间连接一第三电阻R3。该输出端与比较器A2连接。
该比较器A2与控制器U1连接,将放大后的电压信号与一参考电压Vref进行比较,当该放大后的电压信号大于该参考电压Vref时,输出一控制信号至控制器U1。当该放大后的电压信号大于该参考电压Vref时,表示电池20当前的温度过高。
该控制器U1包括一电源电压引脚VCC、一控制引脚Ctr、一信号接收引脚Flag以及一接地引脚GND。该电源电压引脚VCC与第二开关元件Q2的源极S2连接,为控制器U1提供工作电压。该控制引脚Ctr与第一开关元件Q1的栅极G1连接,以对第一开关元件Q1进行控制。该信号接收引脚Flag与比较器A2的输出端连接,以接收所述控制信号。
当控制器U1接收到所述控制信号时,控制该第一开关元件Q1截止,进而停止对电池20进行充电。具体地,该控制器U1将该栅极G1拉为低电平,使该第一开关元件Q1截止。
综上所述,本发明提供的充电保护电路10可在电子装置100的电池20在充电时的温度过高时,自动切断该电池20的充电电压,进而对该电池20进行保护,可提高电池20的使用寿命。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种充电保护电路,应用于电子装置中,该充电保护电路包括第一开关元件、温度侦测单元、放大器、比较器以及控制器,其中:
第一开关元件连接在一输入电压与该电子装置的电池之间,以控制该输入电压为该电池充电;
温度侦测单元用于侦测该电池的温度,并将侦测到的温度转换为电压信号后输出至所述放大器;
放大器与比较器连接,将该电压信号放大后输出至该比较器;
比较器与控制器连接,将放大后的电压信号与一参考电压进行比较,当该放大后的电压信号大于该参考电压时,输出一控制信号至控制器;
控制器与第一开关元件连接,用于在接收到所述控制信号时,控制该第一开关元件截止。
2.如权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于,该充电保护电路还包括过压保护单元,所述第一开关元件通过该过压保护单元与所述输入电压连接,该过压保护单元在所述输入电压大于一预设门槛电压时,切断第一开关元件与该输入电压之间的电连接。
3.如权利要求2所述的充电保护电路,其特征在于,所述第一开关元件包括漏极(D1)、源极(S1)以及栅极(G1);所述过压保护单元包括第二开关元件以及二极管,该第二开关元件包括漏极(D2)、源极(S2)以及栅极(G2);该漏极(D2)与所述输入电压连接,源极(S2)与第一开关元件的源极(S1)连接,栅极(G2)通过一电阻接地;该二极管的负极与源极(S2)连接,正极与栅极(G2)连接。
4.如权利要求3所述的充电保护电路,其特征在于,当所述输入电压大于所述预设门槛电压时,所述二极管被反向击穿,将第二开关元件的栅极(G2)的电压拉高,使第二开关元件截止,以切断第一开关元件与该输入电压的连接。
5.如权利要求3所述的充电保护电路,其特征在于,所述控制器包括一电源电压引脚、一控制引脚、一信号接收引脚以及一接地引脚;该电源电压引脚与第二开关元件的源极(S2)连接,以为该控制器提供工作电压;该控制引脚与第一开关元件的栅极(G1)连接;该信号接收引脚与所述比较器的输出端连接,以接收所述控制信号;当该控制器接收到所述控制信号时,将第一开关元件的栅极(G1)拉为低电平,使该第一开关元件截止。
6.如权利要求3所述的充电保护电路,其特征在于,所述第一开关元件以及所述第二开关元件为场效应晶体管。
7.如权利要求3所述的充电保护电路,其特征在于,所述二极管为具有一反向击穿电压的齐纳二极管,该反向击穿电压小于或等于所述预设门槛电压。
8.如权利要求1所述的充电保护电路,其特征在于,所述温度侦测单元包括热敏电阻以及转换单元,该热敏电阻与所述电池连接以侦测该电池的温度,并将侦测到的温度传输至该转换单元;该转换单元与所述放大器连接,将热敏电阻侦测到的温度转换为电压信号后输出至该放大器。
9.一种电子装置,包括一电池,其特征在于,该电子装置还包括权利要求1-8任意一项所述的充电保护电路。
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