CN110071556B - 电量指示电路及指示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种电量指示电路及指示方法，通过采用分时控制，在第一时间周期根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号，并根据N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期根据N个比较信号驱动LED指示灯指示当前电量状态。由此，本发明实施例在通过复用集成电路脚位，在不增加集成电路脚位的前提下使得集成电路适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。

Description

电量指示电路及指示方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地，涉及一种电量指示电路及指示方法。
背景技术
目前，移动设备通常需要电池管理模块的封装很小，这限制了IC(IntegratedCircuit，集成电路)的脚位数量。如图1所示，大多数小封装电池管理IC由于脚位数量的限制，电量阈值没有对应的编程脚位，对于不同的电池，需要提供不同电量阈值的小封装电池管理IC，这造成了制造和管理的不便。但是，若在小封装电池管理IC上增加调节电量阈值的脚位，会增大IC的体积，增加制造成本。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种电量指示电路及指示方法，以不增加集成电路脚位的前提下使得集成电路适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。
第一方面，本发明实施例提供一种电量指示电路，包括：
N个LED指示灯；
N个设置电阻；
N个多功能端口，其中，每个所述设置电阻和对应的一个LED指示灯并联连接到对应的一个多功能端口；以及
驱动电路，连接到所述N个多功能端口和电池，被配置为在第一时间周期根据所述N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号，并根据所述N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期根据所述N个比较信号分别驱动所述N个LED指示灯；
其中，N大于等于1。
进一步地，所述多功能端口的电压被配置为小于对应的LED指示灯的导通阈值。
进一步地，所述驱动电路被配置为通过调节至少一个所述设置电阻的阻值以调节至少一个所述多功能端口电压。
进一步地，所述驱动电路包括电流镜电路；
所述电流镜电路包括N个支路，被配置为生成N路电流，其中，所述N个支路分别与对应的多功能端口连接，每路所述电流流过对应的所述多功能端口。
进一步地，所述电流镜电路被配置为受控在所述第一时间周期处于工作状态，在所述第二时间周期处于关断状态。
进一步地，所述支路包括晶体管，所述N个支路中的N个晶体管的第一端均连接至上拉电压源，第二端均连接至公共端，第三端分别连接至对应的多功能端口。
进一步地，所述驱动电路包括第一开关，连接在上拉电压端和所述公共端之间；
所述第一开关被配置为在所述第一时间周期受控处于关断状态以使得所述电流镜电路处于工作状态，在所述第二时间周期受控处于导通状态以使得所述电流镜电路处于关断状态。
进一步地，所述驱动电路包括：
电量检测电路，被配置为根据所述N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号。
进一步地，所述阈值电压信号为对应的所述多功能端口电压。
进一步地，所述阈值电压信号为预设的初始阈值与对应的多功能端口电压的和。
进一步地，所述电量检测电路包括：
N个比较器，被配置为比较N个阈值电压信号分别与电池电量检测信号以确定N个比较信号。
进一步地，所述驱动电路还包括：
驱动信号生成电路，被配置为根据N个比较信号输出N个驱动信号；以及
控制电路，被配置为根据所述N个驱动信号驱动N个LED指示灯。
进一步地，所述控制电路包括：
N个驱动开关，每个所述驱动开关耦接在上拉电压端和对应的所述多功能端口之间，被配置为受控于对应的所述驱动信号导通或关断，以驱动对应的LED指示灯亮或不亮。
进一步地，所述驱动电路还包括第二开关组，所述第二开关组包括N个第二开关；
所述第二开关连接在对应的多功能端口和所述电量检测电路之间，被配置为在第一时间周期受控导通以形成对应的多功能端口和所述电量检测电路之间的通路，在第二时间周期受控关断以断开对应的多功能端口和所述电量检测电路之间的通路。
第二方面，本发明实施例提供一种电量指示方法，应用于电量指示电路，所述电量指示电路包括N个LED指示灯、N个多功能端口和N个设置电阻，其中每个所述设置电阻和对应的一个LED指示灯并联连接到对应的一个多功能端口，所述方法包括：
在第一时间周期内：
根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号；
根据所述N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号；
在第二时间周期内：
根据所述N个比较信号分别驱动所述N个LED指示灯以指示电池的电量状态；
其中，N大于等于1。
进一步地，所述多功能端口的电压小于对应的LED指示灯的导通阈值。
进一步地，所述方法还包括：
通过调节至少一个所述设置电阻的阻值以调节至少一个所述多功能端口电压。
进一步地，所述阈值电压信号为对应的多功能端口电压。
进一步地，所述阈值电压信号为预设的初始阈值与对应的多功能端口电压的和。
本发明实施例通过采用分时控制，在第一时间周期根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号，并根据N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期根据N个比较信号驱动LED指示灯指示当前电量状态。由此，本发明实施例在通过复用集成电路脚位，在不增加集成电路脚位的前提下使得集成电路适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是现有技术的电量指示电路的示意图；
图2是本发明实施例的电量指示电路的示意图；
图3是本发明实施例的另一种电量指示电路的示意图；
图4是本发明实施例的分时控制信号的波形图；
图5是本发明实施例的又一种电量指示电路的示意图；
图6-图10为本发明实施例的驱动信号的波形图；
图11是本发明实施例的电量指示方法的流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图2是本发明实施例的电量指示电路的示意图。本实施例的电量指示电路包括N个LED指示灯、N个设置电阻、N个多功能端口以及驱动电路，N大于等于1。如图2所示，本实施例以电量指示电路2包括4个LED指示灯Led1-Led4、4个设置电阻R1-R4、4个多功能端口d1-d4以及驱动电路21为例进行说明。其中，LED指示灯Led1与设置电阻R1并联连接到多功能端口d1，LED指示灯Led2与设置电阻R2并联连接到多功能端口d2，LED指示灯Led3与设置电阻R3并联连接到多功能端口d3，LED指示灯Led4与设置电阻R4并联连接到多功能端口d4。驱动电路21连接到多功能端口d1-d4和电池BA，被配置为在第一时间周期根据多功能端口d1-d4的电压获取4个阈值电压信号，并根据4个阈值电压信号和电池电压检测信号确定4个对应的比较信号，在第二时间周期根据4个比较信号分别驱动LED指示灯Led1-Led4，从而根据LED指示灯Led1-Led4指示电池BA的当前电量状态。由此，本实施例在不同时间周期复用集成电路脚位，在不增加集成电路脚位的前提下使得集成电路适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。
图3是本发明实施例的另一种电量指示电路的示意图。图4是本发明实施例的分时控制信号的波形图。如图3所示，在本实施例中，驱动电路21包括分时控制信号生成电路31、电流镜电路32、电量检测电路33、驱动信号生成电路34和控制电路35。
其中，分时控制信号生成电路31被配置为生成分时控制信号tsc。如图4所示，分时控制信号tsc在一个工作周期T-T+1中，在第一时间周期t1内，控制电流镜电路32和电量检测电路33工作，在第二时间周期t2内，使得控制电路35工作以驱动LED指示灯Led1-LedN。其中，电流镜电路32在第一时间周期t1内被配置为调节N个多功能端口d1-dN的电压Vled1-VledN，从而获取N个阈值电压信号Vth1-VthN，电量检测电路33在第一时间周期t1内根据N个阈值电压信号Vth1-VthN分别和电池电压检测信号Vba比较以确定比较信号sc1-scN。在一种可选的实现方式中，驱动信号生成电路34被配置为在第一时间周期t1内根据比较信号sc1-scN生成驱动信号dri1-driN。在另一种可选的实现方式中，驱动信号生成电路34被配置为在第二时间周期t2内根据比较信号sc1-scN生成驱动信号dri1-driN。控制电路35被配置为在第二时间周期t2内根据驱动信号dri1-driN驱动LED指示灯Led1-LedN，从而根据LED指示灯指示电池BA的当前电量状态。
在本实施例中，电流镜电路32包括N个支路，被配置为生成N路电流，其中，N个支路分别与对应的多功能端口连接，每路电流流过对应的多功能端口。由于LED指示灯Ledn(n大于等于1小于等于N)与设置电阻Rn并联连接在多功能输出端口dn，则多功能输出端口dn的电压可以由对应的设置电阻Rn和对应的电流确定。在一种可选的实现方式中，多功能端口d1-dn的电压Vled1-Vledn可以作为N路阈值电压信号Vth1-VthN。其中，电流镜电路32受控于分时控制信号tsc在第一时间周期t1处于工作状态，在第二时间周期t2处于关断状态。
在一种可选的实现方式中，电量检测电路33被配置为分别比较N个阈值电压信号Vth1-VthN和电池电压检测信号Vba确定比较信号sc1-scN。在另一种可选的实现方式中，多功能端口d1-dn的电压可以分别与N个预设的初始阈值相加，以作为N路阈值电压信号Vth1-VthN。由此，可以降低由于电路误差带来的检测偏差，提高电池电量指示的准确度。
驱动信号生成电路34根据N个比较信号输出N个驱动信号dri1-driN。控制电路35被配置为根据驱动信号dri1-driN分别驱动对应的LED指示灯，以指示电池的电量状态。
本实施例通过采用分时控制，在第一时间周期根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号，并根据N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期根据N个比较信号分别驱动N个LED指示灯以指示当前电量状态。由此，本发明实施例在不同时间周期复用集成电路脚位，在不增加集成电路脚位的前提下使得集成电路适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。
图5是本发明实施例的又一种电量指示电路的示意图。如图5所示，本实施例的电量指示电路5包括LED指示灯Led1-Led4、设置电阻R1-R4，多功能端口d1-d4。LED指示灯Led1与设置电阻R1并联连接到多功能端口d1，LED指示灯Led2与设置电阻R2并联连接到多功能端口d2，LED指示灯Led3与设置电阻R3并联连接到多功能端口d3，LED指示灯Led4与设置电阻R4并联连接到多功能端口d4。
如图5所示，所述支路包括晶体管，所述N个支路中的N个晶体管的第一端均连接至上拉电压源，第二端均连接至公共端，第三端分别连接至对应的多功能端口。
如图5所示，电流镜电路32包括4个支路，其中，第一支路包括晶体管Q1，第二支路包括晶体管Q2，第三支路包括晶体管Q3，第四支路包括晶体管Q4。其中，晶体管Q4的第一端均连接至上拉电压端VDD，第二端均连接至公共端c，第三端分别连接至对应的多功能端口。在一种可选的实现方式中，晶体管Q1-Q4为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，电流镜电路32为共源共栅电流镜。其中，晶体管Q1-Q4共栅，晶体管Q1-Q4的源极均连接至上拉电压端VDD。晶体管Q1的漏极耦接至多功能端口d1，晶体管Q2的漏极耦接至多功能端口d2，晶体管Q3的漏极耦接至多功能端口d3，晶体管Q4的漏极耦接至多功能端口d4。本实施例以电流镜电路中的晶体管为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)为例进行说明。应理解，晶体管Q1-Q4也可以为其它类型的电控开关器件，例如，双极性晶体管(BJT)等。
在本实施例中，第一支路作为电流镜电路32的输入支路，第二支路、第三支路和第四支路作为电流镜电路32的输出支路。电流镜电路32还包括比较器p0和晶体管Q0。其中，比较器p0和晶体管Q0连接在第一支路上，晶体管Q0受控工作在线性状态。比较器P0的输入端连接至多功能端口d1和参考电压生成电路(图中未画出，用于生成参考电压Vref)，输出端与晶体管Q0的栅极连接。也就是说，比较器P0根据参考电压Vref调节晶体管Q0的电流I1(也即电流镜电路32的输入电流)。其中，参考电压Vref小于LED指示灯Led1的导通阈值，以确保LED指示灯Led1正确指示电池的电量状态。
电量指示电路5包括第一开关S11，连接在上拉电压端VDD和电流镜电路32的共栅极(也即公共端c)之间，被配置为受控于分时控制信号tsc在第一时间周期内关断，以使得电流镜电路32处于工作状态，在第二时间周期内导通，以使得电流镜电路32关断。
在一种可选的实现方式中，设置电流镜电路32的各支路的电流比例为1:1:1:1，也就是说，I1＝I2＝I3＝I4。如图5所示，在第一时间周期中，第一开关S11受控关断，电流镜电路32受控工作。
如图5所示，LED指示灯Led1的多功能端口d1的电压Vled1＝Vref，电流镜电路32的输入电流I1＝Vref/R1。由于电流镜电路32的各支路的电流均相等，则LED指示灯Led2的多功能端口d2的电压Vled2＝R2*I2＝R2*Vref/R1，LED指示灯Led3的多功能端口d3的电压Vled3＝R3*I3＝R3*Vref/R1，LED指示灯Led4的多功能端口d4的电压Vled4＝R4*I4＝R4*Vref/R1。其中，LED指示灯Led1-Led4的多功能端口d1-d4的电压Vled1-Vled4分别小于对应的LED指示灯的导通阈值，以确保LED指示灯Led1-Led4正确指示电池的电量状态。
本实施例可以通过调节设置电阻R1的阻值以调节各LED指示灯对应的多功能端口电压，也可以通过调节各LED指示灯对应的设置电阻以调节对应的多功能端口电压，由此，可以使得电量检测电路适用于不同种类和容量的电池。
在本实施例中，电量指示电路5还包括第二开关组36。第二开关组36包括第二开关S21-S24，其中，第二开关S21连接在多功能端口d1和电量检测电路33之间，第二开关S22连接在多功能端口d2和电量检测电路33之间，第二开关S23连接在多功能端口d3和电量检测电路33之间，第二开关S24连接在多功能端口d4和电量检测电路33之间。第二开关S21-S24受控于分时控制信号tsc在第一时间周期内导通以形成多功能端口d1-d4和电量检测电路33之间的通路，以使得电量检测电路33根据多功能端口d1-d4的电压Vled1-Vled4和电池电压检测信号确定比较信号sc1-sc4，在第二时间周期内关断以断开多功能端口d1-d4和电量检测电路33之间的通路。
电量检测电路33包括比较器p1-p4。在第一时间周期中，第二开关S21-S24均受控导通。比较器p1用于比较输入电池电压检测信号Vba和阈值电压信号Vth1，以输出比较信号sc1。其中，阈值电压信号Vth1为LED指示灯Led1对应的多功能端口d1的电压Vled1与预设的初始阈值Vos1之和。比较器p2用于比较输入电池电压检测信号Vba和阈值电压信号Vth2，以输出比较信号sc2。其中，阈值电压信号Vth2为LED指示灯Led2对应的多功能端口d2的电压Vled2与预设的初始阈值Vos2之和。比较器p3用于比较输入电池电压检测信号Vba和阈值电压信号Vth3，以输出比较信号sc3。其中，阈值电压信号Vth3为LED指示灯Led3对应的多功能端口d3的电压Vled3与预设的初始阈值Vos3之和。比较器p4用于比较输入电池电压检测信号Vba和阈值电压信号Vth4，以输出比较信号sc4。其中，阈值电压信号Vth4为LED指示灯Led4对应的多功能端口d4的电压Vled4与预设的初始阈值Vos4之和。
由于部分电池(例如锂电池)的电量阈值范围相对较窄，本实施例通过设置一定的初始阈值Vos1-Vos4可以减少调整范围，从而降低电流镜等电路误差带来的检测偏差。例如，预设的初始阈值Vos1＝83％*Vcv，Vos2＝88％*Vcv，Vos3＝93％*Vcv，Vos4＝98％*Vcv可选的，Vcv可以为一个固定电源。则阈值电压信号Vth1＝83％*Vcv+Vref，阈值电压信号Vth2＝88％*Vcv+R2*Vref/R1，阈值电压信号Vth3＝93％*Vcv+R3*Vref/R1，阈值电压信号Vth4＝98％*Vcv+R4*Vref/R1。容易理解，上述示例仅仅是示意性的，本实施例并不对此进行限定。
驱动信号生成电路34被配置为根据比较信号sc1-sc4输出驱动信号dri1-dri4以驱动LED指示灯指示电池BA的电量状态。
假设阈值电压信号Vth1<Vth2<Vth3<Vth4，在电池电压检测信号Vba小于阈值电压信号Vth1时，比较信号sc1-sc4均为低电平，驱动信号生成电路34根据比较信号sc1-sc4生成驱动信号dri1-dri4，以使得LED指示灯Led1闪烁、LED指示灯Led2-Led4不亮。
在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth1且小于阈值电压信号Vth2时，比较信号sc1为高电平，比较信号sc2-sc4均为低电平，驱动信号生成电路34根据比较信号sc1-sc4生成驱动信号dri1-dri4，以使得LED指示灯Led1常亮、LED指示灯Led2闪烁、LED指示灯Led3-Led4不亮。
在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth2且小于阈值电压信号Vth3时，比较信号sc1和sc2均为高电平，比较信号sc3和sc4均为低电平，驱动信号生成电路34根据比较信号sc1-sc4生成驱动信号dri1-dri4，以使得LED指示灯Led1和Led2常亮、LED指示灯Led3闪烁、LED指示灯Led4不亮。
在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth3且小于阈值电压信号Vth4时，比较信号sc1、sc2和sc3均为高电平，比较信号sc4为低电平，驱动信号生成电路34根据比较信号sc1-sc4生成驱动信号dri1-dri4，以使得LED指示灯Led1-Led3常亮、LED指示灯Led4闪烁。
在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth4时，比较信号sc1-sc4均为高电平，驱动信号生成电路34根据比较信号sc1-sc4生成驱动信号dri1-dri4，以使得LED指示灯Led1-Led4常亮。应理解，上述电池电量的指示方法仅仅是示例性的，本实施例不对此进行限制，能够使得LED指示灯的显示状态可以表征电量对应关系的驱动信号生成电路均可以应用于本实施例中。本实施例以驱动信号生成电路34工作在第一时间周期为例进行描述，应理解，驱动信号生成电路34还可以工作在第二时间周期。
在第二时间周期，第一开关S11受控导通以使得电流镜电路32关断，第二开关组36受控关断以断开多功能端口d1-d4和电量检测电路33之间的通路。控制电路35受控处于工作状态，被配置为根据驱动信号dri1-dri4驱动LED指示灯Led1-Led4，以使得LED指示灯Led1-Led4指示当前的电池电量状态。
控制电路34包括驱动开关S1-S4。在一种可选的实现方式中，驱动开关S1耦接在上拉电压端VDD与多功能端口d1之间，受控于驱动信号dri1导通或关断。驱动开关S2耦接在上拉电压端VDD与多功能端口d2之间，受控于驱动信号dri2导通或关断。驱动开关S3耦接在上拉电压端VDD与多功能端口d3之间，受控于驱动信号dri3导通或关断。驱动开关S4耦接在上拉电压端VDD与多功能端口d4之间，受控于驱动信号dri4导通或关断。在另一种可选的实现方式中，驱动开关S1-S4可以和电流源连接，以在受控导通时驱动LED指示灯亮。应理解，本实施例的各晶体管及开关采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。但是，其它类型的电控开关器件，例如，双极性晶体管(BJT)以及绝缘栅型晶体管(IGBT)也均可以作为本实施例的开关。
在本实施例中，上拉电压端VDD的电压大于LED指示灯Led1-Led4的导通阈值。如图5所示，在驱动开关S1导通时，LED指示灯Led1亮，在驱动开关S1关断时，LED指示灯Led1不亮。在驱动开关S2导通时，LED指示灯Led2亮，在驱动开关S2关断时，LED指示灯Led2不亮。在驱动开关S3导通时，LED指示灯Led3亮，在驱动开关S3关断时，LED指示灯Led3不亮。在驱动开关S4导通时，LED指示灯Led4亮，在驱动开关S4关断时，LED指示灯Led4不亮。
本实施例通过采用分时控制，在第一时间周期根据N个多功能端口的电压获取出N个阈值电压信号，并根据N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期根据N个比较信号分别驱动LED指示灯指示当前电量状态，可以使得电量指示电路适用于不同种类和容量的电池，并降低制造成本。
图6-图10为本发明实施例的驱动信号的波形图。图6示出了电池电量检测信号Vba小于阈值电压信号Vth1时，驱动信号dri1-dri4的波形图。如图6所示，在电池电压检测信号Vba小于阈值电压信号Vth1时，驱动信号dri1在第二时间周期t2内为脉冲信号以使得LED指示灯Led1闪烁，驱动信号dri2-dri4在第二时间周期t2内保持低电平以使得LED指示灯Led2-Led4不亮。
图7示出了池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth1且小于阈值电压信号Vth2时，驱动信号dri1-dri4的波形图。如图7所示，在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth1且小于阈值电压信号Vth2时，驱动信号dri1在第二时间周期t2内保持高电平以使得LED指示灯Led1常亮，驱动信号dri2在第二时间周期t2内为脉冲信号以使得LED指示灯Led2闪烁，驱动信号dri3-dri4在第二时间周期t2内保持低电平以使得LED指示灯Led3-Led4不亮。
图8示出了电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth2且小于阈值电压信号Vth3时，驱动信号dri1-dri4的波形图。在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth2且小于阈值电压信号Vth3时，驱动信号dri1和驱动信号dri2在第二时间周期t2内保持高电平以使得LED指示灯Led1和Led2常亮，驱动信号dri3在第二时间周期t2内为脉冲信号以使得LED指示灯Led3闪烁，驱动信号dri4在第二时间周期t2内保持低电平以使得LED指示灯Led4不亮。
图9示出了电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth3且小于阈值电压信号Vth4时，驱动信号dri1-dri4的波形图。如图9所示，在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth3且小于阈值电压信号Vth4时，驱动信号dri1-dri3在第二时间周期t2内保持高电平以使得LED指示灯Led1-Led3常亮，驱动信号dri4在第二时间周期t2内为脉冲信号以使得LED指示灯Led4闪烁。
图10示出了电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth4时，驱动信号dri1-dri4的波形图。如图10所示，在电池电压检测信号Vba大于或等于阈值电压信号Vth4时，驱动信号dri1-dri4在第二时间周期内均保持高电平以使得LED指示灯Led1-Led4常亮。
假设阈值电压信号Vth1＝25％*Vba，阈值电压信号Vth2＝50％*Vba，阈值电压信号Vth3＝75％*Vba，阈值电压信号Vth4＝100％*Vba。在一种可选的实现方式中，电池的电量指示方法如下表所示：
Figure BDA0002083769740000121
Figure BDA0002083769740000131
应理解，上述电量指示电路中除LED指示灯和设置电阻之外的部分可以集成在同一集成电路中，由此，采用分时控制实现了通过集成电路脚位的复用，从而在不增加集成电路脚位的前提下，使得该集成电路可以适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。
图11是本发明实施例的电量指示方法的流程图。如图11所示，本实施例的电量指示方法包括以下步骤：
步骤S100，根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号。其中，阈值电压信号小于对应的LED指示灯的导通阈值，N大于等于1。
步骤S200，根据N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号。
步骤S300，根据N个比较信号分别驱动N个LED指示灯以指示电池的电量状态。
在一种可选的实现方式中，N个多功能端口的电压小于对应的LED指示灯的导通阈值，以确保LED指示灯正确指示电池的电量状态。
在本实施例中，在第一时间周期执行步骤S100和步骤S200，在第二时间周期中执行步骤S300。
在一种可选的实现方式中，步骤S100具体为：通过调节至少一个与LED指示灯并联的电阻以调节N个多功能端口的电压，进而至少一个多功能端口的电压。在一种可选的实现方式中，阈值电压信号为对应的多功能端口电压。在另一种可选的实现方式中，阈值电压信号为预设的初始阈值与对应的多功能端口电压的和，以降低由于电路误差带来的检测偏差，提高电池电量指示的准确度。
本实施例通过采用分时控制，在第一时间周期根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号，并根据N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期内根据N个比较信号分别驱动LED指示灯指示当前电量状态。由此，可以使得对应的电量指示电路适用于不同种类和容量的电池，降低了制造成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种电量指示电路，其特征在于，包括：
N个LED指示灯；
N个设置电阻；
N个多功能端口，其中，每个所述设置电阻和对应的一个LED指示灯并联连接到对应的一个多功能端口；以及
驱动电路，连接到所述N个多功能端口和电池，被配置为在第一时间周期根据所述N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号，并根据所述N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号，在第二时间周期根据所述N个比较信号分别驱动所述N个LED指示灯；
其中，N大于等于1；
其中，所述驱动电路被配置为通过调节至少一个所述设置电阻的阻值以调节至少一个所述多功能端口电压。
2.根据权利要求1所述的电量指示电路，其特征在于，所述多功能端口的电压被配置为小于对应的LED指示灯的导通阈值。
3.根据权利要求1所述的电量指示电路，其特征在于，所述驱动电路包括电流镜电路；
所述电流镜电路包括N个支路，被配置为生成N路电流，其中，所述N个支路分别与对应的多功能端口连接，每路所述电流流过对应的所述多功能端口。
4.根据权利要求3所述的电量指示电路，其特征在于，所述电流镜电路被配置为受控在所述第一时间周期处于工作状态，在所述第二时间周期处于关断状态。
5.根据权利要求4所述的电量指示电路，其特征在于，所述支路包括晶体管，所述N个支路中的N个晶体管的第一端均连接至上拉电压源，第二端均连接至公共端，第三端分别连接至对应的多功能端口。
6.根据权利要求5所述的电量指示电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一开关，连接在上拉电压端和所述公共端之间；
所述第一开关被配置为在所述第一时间周期受控处于关断状态以使得所述电流镜电路处于工作状态，在所述第二时间周期受控处于导通状态以使得所述电流镜电路处于关断状态。
7.根据权利要求1所述的电量指示电路，其特征在于，所述驱动电路包括：
电量检测电路，被配置为根据所述N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号。
8.根据权利要求7所述的电量指示电路，其特征在于，所述阈值电压信号为对应的所述多功能端口电压。
9.根据权利要求7所述的电量指示电路，其特征在于，所述阈值电压信号为预设的初始阈值与对应的多功能端口电压的和。
10.根据权利要求7所述的电量指示电路，其特征在于，所述电量检测电路包括：
N个比较器，被配置为比较N个阈值电压信号分别与电池电量检测信号以确定N个比较信号。
11.根据权利要求10所述的电量指示电路，其特征在于，所述驱动电路还包括：
驱动信号生成电路，被配置为根据N个比较信号输出N个驱动信号；以及
控制电路，被配置为根据所述N个驱动信号驱动N个LED指示灯。
12.根据权利要求11所述的电量指示电路，其特征在于，所述控制电路包括：
N个驱动开关，每个所述驱动开关耦接在上拉电压端和对应的所述多功能端口之间，被配置为受控于对应的所述驱动信号导通或关断，以驱动对应的LED指示灯亮或不亮。
13.根据权利要求7所述的电量指示电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第二开关组，所述第二开关组包括N个第二开关；
所述第二开关连接在对应的多功能端口和所述电量检测电路之间，被配置为在第一时间周期受控导通以形成对应的多功能端口和所述电量检测电路之间的通路，在第二时间周期受控关断以断开对应的多功能端口和所述电量检测电路之间的通路。
14.一种电量指示方法，应用于电量指示电路，其特征在于，所述电量指示电路包括N个LED指示灯、N个多功能端口和N个设置电阻，其中每个所述设置电阻和对应的一个LED指示灯并联连接到对应的一个多功能端口，所述方法包括：
在第一时间周期内：
通过调节至少一个所述设置电阻的阻值以调节至少一个所述多功能端口电压；
根据N个多功能端口的电压获取N个阈值电压信号；
根据所述N个阈值电压信号和电池电压检测信号确定N个对应的比较信号；
在第二时间周期内：
根据所述N个比较信号分别驱动所述N个LED指示灯以指示电池的电量状态；
其中，N大于等于1。
15.根据权利要求14所述的电量指示方法，其特征在于，所述多功能端口的电压小于对应的LED指示灯的导通阈值。
16.根据权利要求14所述的电量指示方法，其特征在于，所述阈值电压信号为对应的多功能端口电压。
17.根据权利要求14所述的电量指示方法，其特征在于，所述阈值电压信号为预设的初始阈值与对应的多功能端口电压的和。
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