CN201690242U - 双模充电电路 - Google Patents

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Abstract

一种双模充电电路，用于给手持移动装置的电池进行充电，其包括第一充电路径、第二充电路径、中央处理单元以及模式切换电路。其中，第一充电路径与第二充电路径并连于外部电源与电池之间。中央处理单元与电池相连，用于侦测电池电量，且判断侦测到的电量是否超过预设值，并根据判断结果输出模式控制信号。模式切换电路连接于中央处理单元以及第二充电路径之间，用于根据模式控制信号控制第二充电路径的连通与断开。其中，当第二充电路径断开时，第一充电路径单独以慢速充电模式对电池进行充电；当第二充电路径连通时，第一充电路径与第二充电路径共同以快速充电模式对电池进行充电。本实用新型采用离散元件实现充电及保护功能，节约成本。

Description

双模充电电路 
技术领域
本实用新型涉及一种充电电路，尤其涉及一种双模充电电路。 
背景技术
手持移动装置，例如：无绳电话、手机等的充电器通常采用集成电路(IntegratedCircuit，IC)执行充电以及相关的保护功能，具有较高的成本，不符合各厂商对于低成本、高利润的需求。 
实用新型内容
有鉴于此，需提供一种双模充电电路，采用离散元件构成，成本较低。 
本实用新型实施方式中一种双模充电电路，用于给手持移动装置的电池进行充电，其包括第一充电路径、第二充电路径、中央处理单元以及模式切换电路。其中，第一充电路径与第二充电路径并连于外部电源与电池之间。中央处理单元与电池相连，用于侦测电池电量，且判断侦测到的电量是否超过预设值，并根据判断结果输出模式控制信号。模式切换电路连接于中央处理单元以及第二充电路径之间，用于根据模式控制信号控制第二充电路径的连通与断开。其中，当第二充电路径断开时，第一充电路径单独以慢速充电模式对电池进行充电；当第二充电路径连通时，第一充电路径与第二充电路径共同以快速充电模式对电池进行充电。 
优选地，第一充电路径与第二充电路径均包括第一电阻、第一晶体管、第二晶体管以及第二电阻，其中，第一晶体管的控制端通过第一电阻与外部电源相连，其第一输出端直接与外部电源相连；第二晶体管的控制端与第一晶体管的第二输出端相连，其第一输出端与第一晶体管的控制端相连，其第二输出端与电池相连；第二电阻与第二晶体管的控制端相连；第二晶体管与第二电阻为第一晶体管提供偏置电压，用于使第一晶体管始终工作于导通状态。 
优选地，模式切换电路包括第三晶体管，其控制端与中央处理单元相连，其第一输出端接地，其第二输出端通过第二充电路径中的第二电阻与第二充电路径中的第二晶体管的控制端相连，用于根据模式控制信号连通与断开，从而实现第二充电路径的连通与断开。 
优选地，第一充电路径与第二充电路径中的第一晶体管与第二晶体管均为PNP三极管，模式切换电路中第三晶体管为NPN晶体管，其中，控制端为基极，第一输出端为发射极，第二输出端为集电极。 
优选地，还包括温度检测电路，其与中央处理单元相连，用于检测电池温度变化，并输出至中央处理单元，其中，中央处理单元根据检测到的电池温度输出温度保护信号。 
优选地，温度检测电路包括串联于另一外部电源与地之间的第三电阻与温度检测电阻，其中，温度检测电阻靠近电池放置，用于检测所述电池温度；第三电阻与温度检测电阻的公共节点与中央处理单元相连。 
优选地，还包括串联于所述外部电源与所述模式切换电路之间的第四电阻与第五电阻，用于分压外部电源电压；其中，第四电阻与第五电阻的公共节点与中央处理单元相连，用于稳定模式控制信号或者温度保护信号并输出至模式切换电路。 
本实用新型双模充电电路采用离散元件实现现有的充电IC的充电及保护功能，节约成本。 
附图说明
图1所示为本实用新型双模充电电路的模块图。 
图2所示为图1所示双模充电电路的具体电路图。 
具体实施方式
图1为本实用新型双模充电电路20的模块图。其中，双模充电电路20用于给手持移动装置，例如：无绳电话、手机等的电池30进行充电，其包括第一充电路径201、第二充电路径202、模式切换电路203、温度检测电路204以及中央处 理单元(Central Processing Unit，CPU)205。 
第一充电路径201与第二充电路径202并行连接于外部电源10与电池30之间，用于给电池30提供第一充电路径或第二充电路径。本实施方式中，第一充电路径201单独以慢速充电模式对电池30进行充电，第一充电路径201与第二充电路径202共同以快速充电模式对电池30进行充电。 
CPU 205与电池30相连，用于侦测电池30电量，且判断侦测到的电量是否超过预设值，例如：电池30电量饱和度的80％，并根据判断结果输出模式控制信号。模式切换电路203连接于CPU 205与第二充电路径202之间，用于根据模式控制信号控制第二充电路径202的连通与断开，从而实现充电模式的转换。同时，模式切换电路203还与外部电源10相连。 
温度检测电路204与CPU 205相连，用于检测电池30的温度变化，并输出至CPU 205，同样，CPU 205也会根据检测到的温度输出温度保护信号，从而控制第二充电路径202的连通与断开。 
本实施方式中，当双模充电电路20开始对电池30进行充电时，CPU 205就会实时侦测电池30的电量变化。如果电池30电量未超过预设值，则CPU 205输出高电平信号，例如：3.3V至模式切换电路203，那么，模式切换电路203控制第二充电路径202导通，从而使得第一充电路径201与第二充电路径202共同作用以快速充电模式进行充电。如果电池30电量超过预设值，则CPU 205输出低电平信号，例如：0V至模式切换电路203，那么，模式切换电路203控制第二充电路径202断开，从而使得第一充电路径201以慢速充电模式进行充电。 
同样，温度检测电路204也会实时侦测电池30温度的变化，并输出温度检测信号至CPU 205，CPU 205判断检测到的温度是否大于预设温度值，从而输出温度保护信号。本实施方式中，温度保护信号也是一个高/低电平信号，其也是通过模式切换电路203控制第二充电路径202的连通与断开。换言之，如果电池30温度高于预设温度值时，CPU 205输出低电平温度保护信号至模式切换电路203，则第二充电路径202断开，双模充电电路20对电池30进行慢速充电，从而实现对电池30的保护。如果电池30温度低于预设温度值时，CPU 205输出高电平温度保护信号至模式切换电路203，则第二充电路径202连通，双模充电电路20对电池 30仍然保持快速充电模式。 
可见，双模充电电路20在对电池30充电的过程中，第一充电路径201始终保持连通状态，即，双模充电电路20始终对电池30进行慢速充电。而第二充电路径202的导通取决于电池30电量大小以及电池30温度的高低，即，双模充电电路20根据电池30电量的大小与温度的高低决定是否导通第二充电路径202，从而对电池30进行快速充电。 
图2所示为本实用新型双模充电电路20的具体电路图。其中，第一充电路径201包括第一电阻R1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2以及第二电阻R2。第一晶体管Q1的控制端通过第一电阻R1与外部电源10相连，其第一输出端直接与外部电源10相连。第二晶体管Q2的控制端与第一晶体管Q1的第二输出端相连，其第一输出端与第一晶体管Q1的控制端相连，其第二输出端与电池30相连。第二电阻R2连接于第二晶体管Q2的控制端与地之间。其中，第二晶体管Q2与第二电阻R2共同提供给第一晶体管Q1提供偏置电压，使得第一晶体管Q1始终工作于导通状态。第一电阻R1为限流电阻，改变其电阻值即可调节第一充电路径201的充电电流大小。本实施方式中，第一晶体管Q1与第二晶体管Q2均为PNP三极管，且，上述控制端为基极，第一输出端为发射极，第二输出端为集电极。 
第二充电路径202与第一充电路径201的电路结构大致相同，其也包括第一电阻R3、第一晶体管Q3、第二晶体管Q4以及第二电阻R4，区别在于：第二充电路径202的第二电阻R4连接于第二晶体管Q4的控制端与模式切换电路203之间。 
模式切换电路203包括第三晶体管Q5，其控制端与CPU 205相连，其第一输出端接地，其第二输出端与第二充电路径202中第二电阻相连，用于根据模式控制信号连通或断开，从而控制第二充电路径202中第一晶体管Q3与第二晶体管Q4的导通与截止，实现充电模式的转换。本实施方式中，第三电晶体Q5为NPN三极管，上述控制端为基极，第一输出端为发射极，第二输出端为集电极。 
温度检测电路204包括第三电阻R5与温度检测电阻Rs，二者串联于外部电源Vcc与地之间，且公共节点与CPU 205相连。其中，温度检测电阻Rs靠近电池30放置，用于检测电池30的温度变化，从而输出至CPU 205。本实施方式中，所 述温度检测电阻Rs是热敏电阻。 
本实施方式中，当双模充电电路20对电池30进行充电时，CPU 205侦测电池30的电量，从而输出模式控制信号。当电池30电量低于预设值时，CPU 205输出高电平，则电晶体Q5导通，从而第二充电路径202中电晶体Q3、Q4也导通，故第二充电路径202导通。因此，第一充电路径201与第二充电路径202共同实现快速充电。当电池30电量高于预设值时，CPU 205输出低电平，则电晶体Q5截止，从而第二充电路径202中电晶体Q3、Q4也截止，故第二充电路径202截止。此时，只有第一充电路径201导通实现慢速充电。 
同样，温度检测电路204也会侦测电池30的温度变化，并输出至CPU 205，CPU 205则根据检测到的电池30温度变化输出温度保护信号，实现电池30充电模式的转换，从而保护电池30不会过热。 
本实施方式中，由于第一充电路径201与第二充电路径202中的晶体管Q1与Q3的基极与发射极之间具有大约0.6V的压差，故加载在电阻R1与R3两端的电压基本维持0.6V不变。那么，如果当负载短路时，第一充电路径201与第二充电路径202也不会发生过电流现象，从而起到保护的作用。为了实现快速充电与慢速充电，电阻R3的阻值要小于电阻R1的阻值，使第二充电路径202的充电电流大于第一充电路径201的充电电流。 
由于CPU 205输出高/低逻辑信号，当此信号受到干扰时会发生波动，若直接输出至模式切换电路203，则会使得晶体管Q5在导通与截止之间来回切换，从而使得双模充电电路20不稳定，且，减少元件使用寿命。因此，双模充电电路20还包括串联于外部电源10与模式切换电路203之间的第四电阻R6与第五电阻R7，用于分压外部电源10。其中，第四电阻R6与第五电阻R7的公共节点与中央处理单元205或者温度检测电路相连204，用于稳定模式控制信号或者温度保护信号并输出至模式切换电路203。 
具体而言，第四电阻R6连接于外部电源10与CPU 205之间，第五电阻R7连接于CPU 205与模式切换电路203之间。当模式控制信号或者温度保护信号为高电平时，第四电阻R6与第五电阻R7对外部电源10进行分压，并将分压后的信号输出至模式切换电路203，使得原本的高电平更加稳定；当模式控制信号或者温 度保护信号为低电平时，第五电阻R7上无分压，则无信号输出至模式切换电路203，故第二充电路径202不工作。 
本实用新型双模充电电路20利用离散的晶体管与电阻元件实现原有充电IC的充电及保护功能，节约成本。 

Claims (7)

1.一种双模充电电路，用于给手持移动装置的电池进行充电，其特征在于，包括： 
第一充电路径； 
第二充电路径，与所述第一充电路径并行连接于外部电源与所述电池之间； 
中央处理单元，与所述电池相连，用于侦测所述电池电量，且判断侦测到的电量是否超过预设值，并根据所述判断结果输出模式控制信号；以及 
模式切换电路，连接于所述中央处理单元以及第二充电路径之间，用于根据所述模式控制信号控制所述第二充电路径的连通与断开； 
其中，当所述第二充电路径断开时，所述第一充电路径单独以慢速充电模式对所述电池进行充电；当所述第二充电路径连通时，所述第一充电路径与所述第二充电路径共同以快速充电模式对所述电池进行充电。 
2.如权利要求1所述的双模充电电路，其特征在于，所述第一充电路径与第二充电路径均包括： 
第一电阻； 
第一晶体管，其控制端通过所述第一电阻与所述外部电源相连，其第一输出端直接与所述外部电源相连； 
第二晶体管，其控制端与所述第一晶体管的第二输出端相连，其第一输出端与所述第一晶体管的控制端相连，其第二输出端与所述电池相连；以及 
第二电阻，与所述第二晶体管的控制端相连； 
其中，所述第二晶体管与所述第二电阻为所述第一晶体管提供偏置电压，用于使所述第一晶体管始终工作于导通状态。 
3.如权利要求2所述的双模充电电路，其特征在于，所述模式切换电路包括第三晶体管，其控制端与所述中央处理单元相连，其第一输出端接地，其第二输出端通过所述第二充电路径中的第二电阻与所述第二充电路径中的第二晶体管的控制端相连，用于根据所述模式控制信号连通与断开，从而实现所述第二充电路径的连通与断开。 
4.如权利要求3所述的双模充电电路，其特征在于，所述第一充电路径与第二充电路径中的第一晶体管与第二晶体管均为PNP三极管，所述模式切换电路中第三晶体管为NPN晶体管，其中，所述控制端为基极，所述第一输出端为发射极，所述第二输出端为集电极。 
5.如权利要求1所述的双模充电电路，其特征在于，还包括温度检测电路，与所述中央处理单元相连，用于检测所述电池温度变化，并输出至所述中央处理单元，其中，所述中央处理单元根据检测到的电池温度输出温度保护信号。 
6.如权利要求5所述的双模充电电路，其特征在于，所述温度检测电路包括： 
第三电阻；以及 
温度检测电阻，与所述第三电阻串联于另一外部电源与地之间，且靠近所述电池放置，用于检测所述电池温度； 
其中，所述第三电阻与温度检测电阻的公共节点与所述中央处理单元相连。 
7.如权利要求1至6任一项所述的双模充电电路，其特征在于，还包括： 
第四电阻；以及 
第五电阻，其于所述第四电阻串联于所述外部电源与所述模式切换电路之间，用于分压所述外部电源电压； 
其中，所述第四电阻与第五电阻的公共节点与所述中央处理单元相连，用于稳定所述模式控制信号或者温度保护信号并输出至所述模式切换电路。 
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