CN105471049A - 一种充电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电子设备技术领域，尤其涉及一种充电电路。在本发明实施例中，通过设置控制模块分别对电源、充电电池、电压转换模块的电压进行检测，最大限度的利用电源的能量，控制模块控制电压转换模块直接对充电电池进行充电，提高了充电效率，并且在充电过程中电能的损耗也比较小；另外，电压转换模块采用并联的升压模块和降压模块，可以实现当充电电压高于或低于充电电池的最高电压时，都能够对充电电池进行充电。

Description

一种充电电路
技术领域
本发明属于电子设备技术领域，尤其涉及一种充电电路。
背景技术
现有的充电电路一般有两种：降压型充电电路和升压型充电电路，当充电电压高于充电电池的最高电压时，采用降压型充电电路，当充电电压低于充电电池的最高电压时，采用升压型充电电路。
为了确保输出电流不过载，充电电路设置的电流一般比较小，所以充电比较慢，这样充电效率比较低。另外，由于现有的充电电路无法最大限度地利用电源能量对电池进行充电，因此充电过程中电能的损耗也比较高。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种充电电路，旨在解决现有的充电电路存在充电效率低、电能损耗高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种充电电路，连接在电源与充电电池之间，所述充电电路包括：
连接在电源与充电电池之间的电压转换模块；
分别对所述电源、充电电池、电压转换模块的电压进行检测，对所述电压转换模块进行控制的控制模块，用于利用所述电源的能量，控制所述电压转换模块直接对充电电池进行充电；
所述电压转换模块包括连接在所述电源与充电电池之间的升压模块；或者
所述电压转换模块包括并联在所述电源与充电电池之间的升压模块和降压模块。
在本发明实施例中，通过设置控制模块分别对电源、充电电池、电压转换模块的电压进行检测，最大限度的利用电源的能量，控制模块控制电压转换模块直接对充电电池进行充电，提高了充电效率，并且在充电过程中电能的损耗也比较小。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的充电电路的模块结构图；
图2是本发明第二实施例提供的充电电路的模块结构图；
图3是本发明实施例提供的充电电路的第一种电路结构图；
图4是本发明实施例提供的充电电路的第二种电路结构图；
图5是本发明实施例提供的第一限流模块的第一种电路结构图；
图6是本发明实施例提供的第一限流模块的第二种电路结构图；
图7是本发明实施例提供的第二限流模块的第一种电路结构图；
图8是本发明实施例提供的第二限流模块的第二种电路结构图；
图9是本发明实施例提供的电压采样模块的第一种电路结构图；
图10是本发明实施例提供的电压采样模块的第二种电路结构图；
图11是本发明实施例提供的电压采样模块的第三种电路结构图。
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。
图1示出了本发明第一实施例提供的充电电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
一种充电电路，连接在电源与充电电池之间，所述充电电路包括：
连接在电源与充电电池之间的电压转换模块1；
分别对所述电源、充电电池、电压转换模块1的电压进行检测，对所述电压转换模块1进行控制的控制模块2，用于利用所述电源的能量，控制所述电压转换模块1直接对充电电池进行充电；
所述电压转换模块1包括连接在所述电源与充电电池之间的升压模块11；或者
所述电压转换模块1包括并联在所述电源与充电电池之间的升压模块11和降压模块12。
电压转换模块1采用并联的升压模块11和降压模块12，可以实现当充电电压高于或低于充电电池的最高电压时，都能够对充电电池进行充电。
图3示出了本发明实施例提供的充电电路的第一种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述充电电路还包括防反向放电二极管D1，所述升压模块11包括电感L1、MOS管Q3、二极管D3，所述降压模块12包括MOS管Q1、电感L2、二极管D2；
所述电感L1和二极管D3串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q3的漏极接在所述电感L1和二极管D3的公共连接端，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极接所述控制模块2；
所述防反向放电二极管D1、MOS管Q1、电感L2串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q1的栅极接所述控制模块2，所述二极管D2的阴极接所述MOS管Q1和电感L2的公共连接端，所述二极管D2的阳极接地。
设置防反向放电二极管D1的目的是为了防止在充电的过程中，出现充电电池反向放电的现象产生。
图4示出了本发明实施例提供的充电电路的第二种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述充电电路还包括防反向放电二极管D1，所述升压模块11为同步升压，所述降压模块12为同步降压，所述升压模块11包括电感L1、MOS管Q3、MOS管Q4，所述降压模块12包括MOS管Q1、电感L2、MOS管Q2；
所述电感L1和MOS管Q4串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q4的栅极接所述控制模块2，所述MOS管Q3的漏极接所述电感L1和MOS管Q4的公共连接端，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极接所述控制模块2；
所述防反向放电二极管D1、MOS管Q1、电感L2串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q1的栅极接所述控制模块2，所述MOS管Q2的漏极接所述MOS管Q1和电感L2的公共连接端，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的栅极接所述控制模块2。
图2示出了本发明第二实施例提供的充电电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述充电电路还包括：
分别连接在所述电压转换模块1与充电电池之间，并且与所述控制模块2连接的第一限流模块3。
作为本发明一实施例，所述充电电路还包括：
分别连接在所述电源与电压转换模块1之间，并且与所述控制模块2连接的第二限流模块4。
作为本发明一实施例，所述充电电路还包括电压采样模块5，所述电压采样模块5的输入端分别接所述电源和/或电压转换模块1以及充电电池，所述电压采样模块5的输出端同时接所述控制模块2。
图5示出了本发明实施例提供的第一限流模块的第一种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述第一限流模块3包括MOS管Q5，所述MOS管Q5的漏极接所述电压转换模块1，所述MOS管Q5的源极接所述充电电池，所述MOS管Q5的栅极接所述控制模块2。
图6示出了本发明实施例提供的第一限流模块的第二种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述第一限流模块3包括电阻R2和比较器A2，所述电阻R2连接在所述电压转换模块1与充电电池之间，所述比较器A2的同相输入端和反相输入端分别接所述电阻R2的两端，所述比较器A2的输出端接所述控制模块2。
图7示出了本发明实施例提供的第二限流模块的第一种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述第二限流模块4包括电阻R1和比较器A1，所述电阻R1连接在所述电源与电压转换模块1之间，所述比较器A1的同相输入端和反相输入端分别接所述电阻R1的两端，所述比较器A1的输出端接所述控制模块2。
图8示出了本发明实施例提供的第二限流模块的第二种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述第二限流模块4包括电阻R1、电阻R5、电阻R6和比较器A1，所述电阻R1连接在所述电源与电压转换模块1之间，所述R1的一端连接所述比较器A1的同相输入端并连接所述电源，所述R1的另一端连接所述电压转换模块1并通过所述电阻R5连接所述比较器A1的反相输入端，所述电阻R6连接在所述比较器A1的反相输入端与输出端之间，所述比较器A1的输出端接所述控制模块2。
图9示出了本发明实施例提供的电压采样模块的第一种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述电压采样模块5包括电阻R3，所述电阻R3的一端为电压采样模块5的输入端，所述电阻R3的另一端为电压采样模块5的输出端。
图10示出了本发明实施例提供的电压采样模块的第二种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述电压采样模块5包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端为电压采样模块5的输入端，所述电阻R3的另一端为电压采样模块5的输出端并与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地。
图11示出了本发明实施例提供的电压采样模块的第三种电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述电压采样模块5包括电阻R3、电阻R4和MOS管Q6，所述电阻R3的一端为电压采样模块5的输入端，所述电阻R3的另一端为电压采样模块5的输出端并与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端连接所述MOS管Q6的漏极，所述MOS管Q6的栅极连接所述控制模块2，所述MOS管Q6的源极接地。
充电电路还包括滤波电容C1和滤波电容C2，滤波电容C1的一端连接在电压转换模块1与第一限流模块3之间，滤波电容C1的另一端接地，滤波电容C2的一端连接在第一限流模块3与充电电池之间，滤波电容C2的另一端接地。
在本发明实施例中，通过设置控制模块分别对电源、充电电池、电压转换模块的电压进行检测，最大限度的利用电源的能量，控制模块控制电压转换模块直接对充电电池进行充电，提高了充电效率，并且在充电过程中电能的损耗也比较小。
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 (10)

1.一种充电电路，连接在电源与充电电池之间，其特征在于，所述充电电路包括：
连接在电源与充电电池之间的电压转换模块；
分别对所述电源、充电电池、电压转换模块的电压进行检测，对所述电压转换模块进行控制的控制模块，用于利用所述电源的能量，控制所述电压转换模块直接对充电电池进行充电；
所述电压转换模块包括连接在所述电源与充电电池之间的升压模块；或者
所述电压转换模块包括并联在所述电源与充电电池之间的升压模块和降压模块。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括防反向放电二极管D1，所述升压模块包括电感L1、MOS管Q3、二极管D3，所述降压模块包括MOS管Q1、电感L2、二极管D2；
所述电感L1和二极管D3串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q3的漏极接在所述电感L1和二极管D3的公共连接端，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极接所述控制模块；
所述防反向放电二极管D1、MOS管Q1、电感L2串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q1的栅极接所述控制模块，所述二极管D2的阴极接所述MOS管Q1和电感L2的公共连接端，所述二极管D2的阳极接地。
3.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括防反向放电二极管D1，所述升压模块为同步升压，所述降压模块为同步降压，所述升压模块包括电感L1、MOS管Q3、MOS管Q4，所述降压模块包括MOS管Q1、电感L2、MOS管Q2；
所述电感L1和MOS管Q4串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q4的栅极接所述控制模块，所述MOS管Q3的漏极接所述电感L1和MOS管Q4的公共连接端，所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极接所述控制模块；
所述防反向放电二极管D1、MOS管Q1、电感L2串联在所述电源与充电电池之间，所述MOS管Q1的栅极接所述控制模块，所述MOS管Q2的漏极接所述MOS管Q1和电感L2的公共连接端，所述MOS管Q2的源极接地，所述MOS管Q2的栅极接所述控制模块。
4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：
分别连接在所述电压转换模块与充电电池之间，并且与所述控制模块连接的第一限流模块，所述第一限流模块包括MOS管Q5，所述MOS管Q5的漏极接所述电压转换模块，所述MOS管Q5的源极接所述充电电池，所述MOS管Q5的栅极接所述控制模块。
5.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别连接在所述电压转换模块与充电电池之间，并且与所述控制模块连接的第一限流模块，所述第一限流模块包括电阻R2和比较器A2，所述电阻R2连接在所述电压转换模块与充电电池之间，所述比较器A2的同相输入端和反相输入端分别接所述电阻R2的两端，所述比较器A2的输出端接所述控制模块。
6.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括电压采样模块，所述电压采样模块包括电阻R3，所述电阻R3的一端为电压采样模块的输入端，所述电阻R3的另一端为电压采样模块的输出端，所述电压采样模块的输入端分别接所述电源和/或电压转换模块以及充电电池，所述电压采样模块的输出端同时接所述控制模块。
7.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括电压采样模块，所述电压采样模块包括电阻R3和电阻R4，所述电阻R3的一端为电压采样模块的输入端，所述电阻R3的另一端为电压采样模块的输出端并与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地，所述电压采样模块的输入端分别接所述电源和/或电压转换模块以及充电电池，所述电压采样模块的输出端同时接所述控制模块。
8.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括电压采样模块，所述电压采样模块包括电阻R3、电阻R4和MOS管Q6，所述电阻R3的一端为电压采样模块的输入端，所述电阻R3的另一端为电压采样模块的输出端并与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端连接所述MOS管Q6的漏极，所述MOS管Q6的栅极连接所述控制模块，所述MOS管Q6的源极接地，所述电压采样模块的输入端分别接所述电源和/或电压转换模块以及充电电池，所述电压采样模块的输出端同时接所述控制模块。
9.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别连接在所述电源与电压转换模块之间，并且与所述控制模块连接的第二限流模块；
所述第二限流模块包括电阻R1和比较器A1，所述电阻R1连接在所述电源与电压转换模块之间，所述比较器A1的同相输入端和反相输入端分别接所述电阻R1的两端，所述比较器A1的输出端接所述控制模块。
10.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括：分别连接在所述电源与电压转换模块之间，并且与所述控制模块连接的第二限流模块；
所述第二限流模块包括电阻R1、电阻R5、电阻R6和比较器A1，所述电阻R1连接在所述电源与电压转换模块之间，所述R1的一端连接所述比较器A1的同相输入端并连接所述电源，所述R1的另一端连接所述电压转换模块并通过所述电阻R5连接所述比较器A1的反相输入端，所述电阻R6连接在所述比较器A1的反相输入端与输出端之间，所述比较器A1的输出端接所述控制模块。
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