CN105262178A - 一种电子设备电源电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子设备领域，提供了一种电子设备电源电路及电子设备。在本发明中，电子设备电源电路通过将微处理器、电流采样模块、升压控制模块、切换控制模块以及电压检测模块进行特定方式的组合，实现了电子设备电源电路的简化设计，进而提高了电源电路的工作效率。

Description

一种电子设备电源电路及电子设备

技术领域

本发明属于电子设备领域，尤其涉及一种电子设备电源电路及电子设备。

背景技术

我国消费类电子产品是指用于个人和家庭与广播、电视、通信有关的音频和视频产品，主要包括：电视机、影碟机（VCD、SVCD、DVD）、录像机、摄录机、收音机、收录机、组合音响、激光唱机（CD）、电脑、移动通信产品等。而在一些发达国家，则把电话、个人电脑、家庭办公设备、家用电子保健设备、汽车电子产品等也归在消费类电子产品中。随着技术发展和新产品新应用的出现，数码相机、手机、PDA等产品也在成为新兴的消费类电子产品。从二十世纪九十年代后期开始，融合了计算机、信息与通信、消费类电子三大领域的信息家电开始广泛地深入家庭生活，它具有视听、信息处理、双向网络通讯等功能，由嵌入式处理器、相关支撑硬件（如显示卡、存储介质、IC卡或***的读取设备）、嵌入式操作***以及应用层的软件包组成。

但是，目前的电子产品的电源电路普遍设计复杂，效率低，不利于电子产品电源电路简易化的发展。

发明内容

本发明提供了一种电子设备电源电路，旨在解决现有电子设备电源电路设计复杂，效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：一种电子设备电源电路，包括电池和微处理器MCU，所述微处理器MCU用于根据所述电子设备电源电路的充/放电电流对应输出升压控制信号或充/放电转换控制信号，所述电子设备电源电路还包括：

采样所述电子设备电源电路的充/放电电流并将采样结果输出至所述微处理器MCU的电流采样模块；

分别与所述电池和所述微处理器MCU连接，接收所述微处理器MCU输出的升压控制信号并对所述电池的充/放电电流进行升压控制的升压控制模块；

分别与所述微处理器MCU和所述电流采样模块连接，接收所述微处理器MCU输出的充/放电转换控制信号并对所述电池的充/放电电流进行切换控制的切换控制模块；以及

分别与所述升压控制模块和所述切换控制模块连接，在充/放电时对所述升压控制模块和所述切换控制模块输出的电压进行检测的电压检测模块。

本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述电子设备电源电路。

在本发明中，电子设备电源电路通过将微处理器、电流采样模块、升压控制模块、切换控制模块以及电压检测模块进行特定方式的组合，实现了电子设备电源电路的简化设计，进而提高了电源电路的工作效率。

附图说明

图1是本发明实施了提供的电子设备电源电路的模块结构图；

图2是本发明实施了提供的电子设备电源电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

图1示出了本发明实施了提供的电子设备电源电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施了相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，电子设备电源电路包括电池BAT和微处理器MCU100，微处理器MCU100用于根据电子设备电源电路的充/放电电流对应输出升压控制信号或充/放电转换控制信号，该电子设备电源电路还包括：

采样电子设备电源电路的充/放电电流并将采样结果输出至微处理器MCU100的电流采样模块204；

分别与电池BAT和微处理器MCU100连接，接收微处理器MCU100输出的升压控制信号并对电池BAT的充/放电电流进行升压控制的升压控制模块201；

分别与微处理器MCU100和电流采样模块204连接，接收微处理器MCU100输出的充/放电转换控制信号并对电池BAT的充/放电电流进行切换控制的切换控制模块203；以及

分别与升压控制模块201和切换控制模块203连接，在充/放电时对升压控制模块201和切换控制模块203输出的电压进行检测的的电压检测模块202。

在本发明实施例中，电流采样模块204用来检测切换控制模块203的输入输出电流，在放电的过程中，可以有效监控电池的电量，以免过渡放电。

图2示出了本发明实施了提供的电子设备电源电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施了相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，升压控制模块201包括：

滤波电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、P型MOS管P1、NPN型三极管Q1；

滤波电容C1的第一端和电阻R1的第一端及P型MOS管P1的源极共接于电池的正极，电池的负极和滤波电容C1的第二端接地，电阻R1的第二端分别与P型MOS管P1的栅极和NPN型三极管Q1的集电极连接，NPN型三极管Q1的基极与电阻R2的第二端连接，电阻R2的第一端与微处理器MCU的升压使能引脚I/O1连接，电阻R3连接在NPN型三极管Q1的基极与发射极之间，NPN型三极管Q1的发射极接地，P型MOS管的漏极与电压检测模块202连接。

作为本发明一实施例，电压检测模块202包括：

滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4、滤波电容C5、滤波电容C6、极性电容C7、续流二极管ZD1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电感L1、升压控制芯片U1；

电感L1的第一端分别与P型MOS管P1的漏极、电阻R5的第一端、升压控制芯片U1的电压输入引脚VIN、升压控制芯片U1的使能引脚EN、滤波电容C2的第一端及滤波电容C3的第一端连接，电阻R5的第二端分别与电阻R4的第一端和升压控制芯片U1的频率选择引脚FREQ连接，电阻R6连接在升压控制芯片U1的电压补偿引脚COMP和滤波电容C4的第一端之间，滤波电容C2的第二端、滤波电容C3的第二端、电阻R4的第二端和滤波电容C4的第二端及升压控制芯片U1的接地端GND共接于地，电感L1的第二端分别与升压控制芯片U1的开关电压输出引脚LX、滤波电容C6的第一端及续流二极管ZD1的阳极连接，滤波电容C6的第二端分别与升压控制芯片U1的接地端GND、滤波电容C5的第二端、电阻R8的第二端及极性电容C7的阴极共接于地，滤波电容C5的第一端与升压控制芯片U1的软启动引脚SS连接，电阻R8的第一端分别与升压控制芯片U1的反馈引脚FB和电阻R7的第二端连接，续流二极管ZD1的阴极分别与电阻R7的第一端和极性电容C7的阳极共接于切换控制模块203。

作为本发明一实施例，切换控制模块203包括：

电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、NPN型三极管Q2、NPN型三极管Q3、P型MOS管P2；

电阻R11的第一端与电压检测模块202连接，电阻R12连接在电阻R11的第二端与NPN型三极管Q2的集电极和NPN型三极管Q3的基极之间，NPN型三极管Q2的基极分别与电阻R9的第一端和电阻R10的第一端连接，电阻R9的第二端与微处理器MCU的充/放电转换使能引脚连接，电阻R10的第二端、NPN型三极管Q2的发射极及NPN型三极管Q3的发射极接地，NPN型三极管Q3的集电极分别与电阻R13的第一端和P型MOS管P2的栅极连接，电阻R13的第二端分别与电阻R11的第二端和P型MOS管P2的源极连接，P型MOS管P2的源极为电子设备电源电路的放电输出端V1，P型MOS管P2的漏极为电子设备电源电路的充电输入端V2。

作为本实施新型一实施例，电流采样模块204包括：

电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17；

电阻R14和电阻R15连接在电阻R11的第二端与地之间，电阻R16和电阻R17连接在电阻R11的第一端与地之间，电阻14和电阻R15的公共连接端与微处理器MCU的第一电流检测端AD1连接，电阻R16和电阻R17的公共连接端与微处理器MCU的第二电流检测端AD2连接。

下面对本实施了提供的电子设备电源电路的工作原理进行说明。

当用户需要用电子设备电源电路放电时，微处理器MCU100通过升压使能引脚I/O1和充/放电转换使能引脚I/O2发出高电平的控制信号给升压控制模块201和切换控制模块203。此时，电压检测模块202和电流采样模块204为通路状态，可以对外放电。特别地，当充/放电转换使能引脚I/O2为高电平时，通过NPN型三极管Q2、NPN型三极管Q3及P型MOS管P1关闭放电输出端V1到充电输入端V2的通路，防止充电输入端V2升压到对自身充电。

在放电时，电子设备电源电路通过高精度采样电阻R11对放电电流实时监测，当电流小于预先设定的阈值时，通过ADC1和ADC2反馈给微处理器MCU100，微处理器MCU100发出低电平的控制信号给升压使能引脚I/O1和充/放电转换使能引脚I/O2，智能关闭放电。

特别地，对于该电子设备电源电路没有进行充电功能的情况下，升压使能引脚I/O1和充/放电转换使能引脚I/O2默认为低电平控制信号，通过P型MOS管P1打开放电输出端V1到充电输入端V2的通路，通过充电输入端V2，对电池进行充电。同时P型MOS管P2关闭充电输入端VBAT到放电输出端V1的通路，防止漏电。

本发明实施了还提供了一种电子设备，电子设备包括上述电子设备电源电路。

在本发明中，电子设备电源电路通过将微处理器、电流采样模块、升压控制模块、切换控制模块以及电压检测模块进行特定方式的组合，实现了电子设备电源电路的简化设计，进而提高了电源电路的工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电子设备电源电路，包括电池和微处理器MCU，所述微处理器MCU用于根据所述电子设备电源电路的充/放电电流对应输出升压控制信号或充/放电转换控制信号，其特征在于，所述电子设备电源电路还包括：

采样所述电子设备电源电路的充/放电电流并将采样结果输出至所述微处理器MCU的电流采样模块；

分别与所述电池和所述微处理器MCU连接，接收所述微处理器MCU输出的升压控制信号并对所述电池的充/放电电流进行升压控制的升压控制模块；

分别与所述微处理器MCU和所述电流采样模块连接，接收所述微处理器MCU输出的充/放电转换控制信号并对所述电池的充/放电电流进行切换控制的切换控制模块；以及

分别与所述升压控制模块和所述切换控制模块连接，在充/放电时对所述升压控制模块和所述切换控制模块输出的电压进行检测的电压检测模块。

2.如权利要求1所述的电子设备电源电路，其特征在于，所述升压控制模块包括：

滤波电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、P型MOS管P1、NPN型三极管Q1；

所述滤波电容C1的第一端和所述电阻R1的第一端及所述P型MOS管P1的源极共接于所述电池的正极，所述电池的负极和所述滤波电容C1的第二端接地，所述电阻R1的第二端分别与所述P型MOS管P1的栅极和所述NPN型三极管Q1的集电极连接，所述NPN型三极管Q1的基极与所述电阻R2的第二端连接，所述电阻R2的第一端与所述微处理器MCU的升压使能引脚连接，所述电阻R3连接在所述NPN型三极管Q1的基极与发射极之间，所述NPN型三极管Q1的发射极接地，所述P型MOS管的漏极与所述电压检测模块连接。

3.如权利要求2所述的电子设备电源电路，其特征在于，所述电压检测模块包括：

滤波电容C2、滤波电容C3、滤波电容C4、滤波电容C5、滤波电容C6、极性电容C7、续流二极管ZD1、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电感L1、升压控制芯片U1；

所述电感L1的第一端分别与所述P型MOS管P1的漏极、所述电阻R5的第一端、所述升压控制芯片U1的电压输入引脚、所述升压控制芯片U1的使能引脚、所述滤波电容C2的第一端及所述滤波电容C3的第一端连接，所述电阻R5的第二端分别与所述电阻R4的第一端和所述升压控制芯片U1的频率选择引脚连接，所述电阻R6连接在所述升压控制芯片U1的电压补偿引脚和所述滤波电容C4的第一端之间，所述滤波电容C2的第二端、所述滤波电容C3的第二端、所述电阻R4的第二端和所述滤波电容C4的第二端及所述升压控制芯片U1的接地端共接于地，所述电感L1的第二端分别与所述升压控制芯片U1的开关电压输出引脚、所述滤波电容C6的第一端及所述续流二极管ZD1的阳极连接，所述滤波电容C6的第二端分别与所述升压控制芯片U1的接地端、所述滤波电容C5的第二端、所述电阻R8的第二端及所述极性电容C7的阴极共接于地，所述滤波电容C5的第一端与所述升压控制芯片U1的软启动引脚连接，所述电阻R8的第一端分别与所述升压控制芯片U1的反馈引脚和所述电阻R7的第二端连接，所述续流二极管ZD1的阴极分别与所述电阻R7的第一端和所述极性电容C7的阳极共接于所述切换控制模块。

4.如权利要求3所述的电子设备电源电路，其特征在于，所述切换控制模块包括：

电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、NPN型三极管Q2、NPN型三极管Q3、P型MOS管P2；

所述电阻R11的第一端与所述电压检测模块连接，所述电阻R12连接在所述电阻R11的第二端与所述NPN型三极管Q2的集电极和所述NPN型三极管Q3的基极之间，所述NPN型三极管Q2的基极分别与所述电阻R9的第一端和所述电阻R10的第一端连接，所述电阻R9的第二端与所述微处理器MCU的充/放电转换使能引脚连接，所述电阻R10的第二端、所述NPN型三极管Q2的发射极及所述NPN型三极管Q3的发射极接地，所述NPN型三极管Q3的集电极分别与所述电阻R13的第一端和所述P型MOS管P2的栅极连接，所述电阻R13的第二端分别与所述电阻R11的第二端和所述P型MOS管P2的源极连接，所述P型MOS管P2的源极为所述电子设备电源电路的放电输出端，所述P型MOS管P2的漏极为所述电子设备电源电路的充电输入端。

5.如权利要求4所述的电子设备电源电路，其特征在于，所述电流采样模块包括：

电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17；

所述电阻R14和所述电阻R15连接在所述电阻R11的第二端与地之间，所述电阻R16和所述电阻R17连接在所述电阻R11的第一端与地之间，所述电阻14和所述电阻R15的公共连接端与所述微处理器MCU的第一电流检测端连接，所述电阻R16和所述电阻R17的公共连接端与所述微处理器MCU的第二电流检测端连接。

6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至5所述的电子设备电源电路。