CN209730867U - 一种防电池过放电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防电池过放电路，用于电子产品，电子产品包括负载控制电路和为所述负载控制电路供电的电池，防电池过放电路包括：开关控制电路，其电源输入端Vin1与所述电子产品的外部电源供电端Vin相连，使能控制端EN1与所述负载控制电路的信号输出端Vout1相连；负载切换开关，且供电端Vin2与所述电池相连，使能端EN2与所述开关控制电路的输出端Vout2相连，输出端Vout3与所述负载控制电路的供电端Vin3相连；根据所述开关控制电路的使能控制端EN1的电平，开关控制电路输出的信号控制所述负载切换开关的导通或断开。本实用新型用于解决现有小型电子产品中在运输过程中电池过放的问题。

Description

一种防电池过放电路

技术领域

本实用新型涉及电子产品用电池运输技术领域，具体涉及一种防电池过放电路。

背景技术

目前市面上的穿戴设备（例如智能手环、无线耳机等）由于其小型化、便携性、时尚性等特点越来越受到大众的欢迎。由于其小型化，例如对于无线耳机而言，要将其PCB板设计的越小越好，无线耳机的PCB板尺寸相比普通的蓝牙耳机的PCB板尺寸更小，且PCB板上都会承载有充电芯片，该充电芯片管理耳机的充放电操作，在对充电芯片选型时，选用的封装尺寸也是越小越好，然而有些小封装尺寸的充电芯片不具备ship mode（运输模式，是指产品在运输过程中，使产品进入低功耗状态）。而充电芯片一旦没有该ship mode，则产品在运输过程中，电池始终与负载电路相连，导致电池耗电，如果想让产品保证有足够的电路，就只能让负载电路工作在休眠模式或低功耗模式，即使这样电池也是时刻在放电的，因此，仍然无法避免电池耗电的情况，导致电池电量为零，长时间电池没电会损伤电池的使用寿命，且在产品到达用户手中时，无法保证用户即刻测试产品，降低用户体验。

实用新型内容

本实用新型提供一种防电池过放电路，用于解决现有小型电子产品中在运输过程中电池过放的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案予以解决：

一种防电池过放电路，用于电子产品，所述电子产品包括负载控制电路和为所述负载控制电路供电的电池，其特征在于，所述防电池过放电路包括：开关控制电路，其电源输入端Vin1与所述电子产品的外部电源供电端Vin相连，使能控制端EN1与所述负载控制电路的信号输出端Vout1相连；负载切换开关，且供电端Vin2与所述电池相连，使能端EN2与所述开关控制电路的输出端Vout2相连，输出端Vout3与所述负载控制电路的供电端Vin3相连；根据所述开关控制电路的使能控制端EN1的电平，所述开关控制电路输出的信号控制所述负载切换开关的导通或断开。

如上所述的防电池过放电路，所述开关控制电路包括：分压电路，其电源输入端Vin4与所述开关控制电路的电源输入端Vin1相连，输出端Vout4与所述开关控制电路的使能控制端EN1相连；低电平导通的开关元件，其使能控制端EN3连接在所述使能控制端EN1和所述分压电路的输出端Vout4之间，输入端Vin5通过上拉电阻与所述电源输入端Vin1相连；其中所述负载切换开关的使能端EN2连接在所述低电平导通的开关元件的输入端Vin5和所述上拉电阻之间；在所述开关控制电路的使能控制端EN1输出低电平时，控制所述负载切换开关断开，而输出高电平时，控制所述负载切换开关导通。

如上所述的防电池过放电路，所述低电平导通的开关元件为PMOS管，所述PMOS管的栅极G连接在所述开关控制电路的使能控制端EN1和所述分压电路的输出端Vout4之间，漏极D连接在所述上拉电阻和所述负载切换开关的使能端EN2之间，源极接S地。

如上所述的防电池过放电路，所述防电池过放电路还包括：二极管D1，其正极与所述信号输出端Vout1相连，负极连接在所述分压电路的输出端Vout4和所述PMOS管的栅极G之间。

如上所述的防电池过放电路，所述防电池过放电路还包括：二极管D2，其正极与所述外部电源供电端Vin相连，负极连接在所述二极管D1的负极和所述PMOS管的栅极G之间。

如上所述的防电池过放电路，所述外部电源供电端Vin为所述电子产品的USB口的电源输出端。

与现有技术相比，本实用新型的防电池过放电路的优点和有益效果是：在电子产品运输过程中，负载控制电路的信号输出端Vout1输出的信号控制开关控制电路输出低电平，使得负载切换开关断开，电池不能通过负载切换开关为负载控制电路供电，在外部电源供电端Vin供电时，开关控制电路输出高电平，使得负载切换开关导通，电池通过负载切换开关为负载控制电路供电，实现电子产品的激活，在移除外部电源供电端V时，负载控制电路的信号输出端Vout1输出的信号控制开关控制电路仍输出高电平，使负载切换开关导通，电池继续通过负载切换开关为负载控制电路供电，实现降低电子产品在运输过程中的耗电量，避免电池过放，有效保护电池。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型防电池过放电路一个实施例与电池和负载控制电路相连的结构框图；

图2为本实用新型防电池过放电路实施例与电池和负载控制电路相连的结构框图；

图3为图2示出的防电池过放电路实施例的电路图；

图4为图2示出的防电池过放电路另一实施例的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了避免在电子产品（例如蓝牙耳机）在运输过程中电池过放而导致电池寿命时间短，且保证在电子产品到达用户手中时，能直接使用电池。

实施例一

请参见图1，本实施例涉及一种防电池过放电路，用于电子产品，电子产品内设置有负载控制电路1和为负载控制电路1供电的电池（记为Vbat）2，该防电池过放电路包括开关控制电路3和负载切换开关4，开关控制电路3的电源输入端Vin1与电子产品的外部电源供电端Vin相连，本实施例电子产品上设置有USB口，所以该外部电源供电端Vin为USB口的电源输出端；开关控制电路3的使能控制端EN1与负载控制电路1的信号输出端Vout1相连；负载切换开关4的供电端Vin2与电池2相连，使能端EN2与开关控制电路3的输出端Vout2相连，输出端Vout3与负载控制电路4的供电端Vin3相连。

在本实施例中，在电子产品的USB口未连接外部电源时，外部电源供电端Vin是没电的，且在负载切换开关4的使能端EN2为高电平时，负载切换开关4导通，此时才能将电池2通过负载切换开关4供给负载控制电路1，而在负载切换开关4的使能端EN2为低电平时，负载切换开关4断开，此时电池2不能为负载控制电路1供电。负载切换开关4的使能端EN2受控于开关控制电路3的输出Vout2，而开关控制电路3的使能端EN1又受控于负载控制电路1的信号输出端Vout1。

实施例二

请参考图2，在本实施例中，开关控制电3路包括分压电路31和低电平导通的开关元件32，分压电路31的电源输入端Vin4与开关控制电路的电源输入端Vin1相连，即Vin=Vin1=Vin4，输出端Vout4与开关控制电路的使能控制端EN1相连；低电平导通的开关元件32的使能控制端EN3连接在使能控制端EN1和输出端Vout4之间，输入端Vin5通过上拉电阻R1与电源输入端Vin1相连；负载切换开关4的使能端EN2连接在低电平导通的开关元件32的输入端Vin5和上拉电阻R1之间；在开关控制电路3的使能控制端EN1输出低电平时，低电平导通的开关元件31导通，负载切换开关4的使能端EN2为低电平，使负载切换开关4断开，而使能控制端EN1输出高电平时，低电平导通的开关元件31断开，负载切换开关4导通，从而实现电池2对负载控制电路1的供电。

具体地，请参考图3，本实施例负载切换开关4为一开关芯片U1,本实施例中低电平导通的开关元件为PMOS管Q1，分压电路为电阻R2和R3串联形成的电路，其中R2的一端与外部电源供电端Vin相连，且另一端与R3的一端、PMOS管的栅极G以及负载开关控制电路1的信号输出端Vout1相连，R3另一端接地，PMOS管Q1的漏极D通过上拉电阻R1连接在R2的一端和外部电源供电端Vin之间，源极S接地，开关芯片U1的供电端Vin连接在其引脚VCC上并与电池2相连，开关芯片U1的使能端EN2连接其引脚EN上并连接在R1和PMOS管Q1的栅极D之间，开关芯片U1的输出端Vout3连接在其引脚VOUT上并与负载控制电路1的供电端Vin3相连，开关芯片U1的引脚GND接地。

上述防电池过放电路的工作原理如下：（1）在电子产品在产线测试完成且进入包装之前，可以通过测试工装运行特定程序，使得负载控制电路1的信号输出端Vout1输出低电平，PMOS管Q1导通，在上拉电阻R1的作用下，开关芯片U1的使能端为低电平，开关芯片U1断开，此时没有输出，使得负载控制电路1因缺少电源而不能正常工作，从而电子产品处于断电状态；（2）在电子产品到达用户手中时，需要将电子产品通过USB线接入外部电源，用户激活产品，此时Vin有电使得分压电路31的输出端（即R3处的电压）为高电平，即PMOS管Q1的栅极G为高电平，此时PMOS管Q1关断，且由于R1的存在，此时开关芯片U1的使能端为高电平，开关芯片U1导通，电池2的电能可以通过开关芯片U1供给负载控制电路1，此时产品工作；（3）在激活产品后，移除USB线，由于负载控制电路1正常工作，因此运行特定程序，可使得负载控制电路1的信号输出端Vout1输出高电平，即PMOS管Q1的栅极G为高电平，PMOS管Q1关断，在上拉电阻R1的作用下，开关芯片U1的使能端为高电平，开关芯片U1导通，电池2的电能通过开关芯片U1供给负载控制电路1，此时产品完全依靠电池2工作。

本实用新型的防电池过放电路，通过负载控制电路1的控制实现PMOS管Q1和开关芯片U1的通断，使电池2和负载控制电路1之间受控连接或断开，且可以通过充电激活，大大降低了电子产品在出厂后的电池2电量损耗，避免产品长时间仓库存储后电池2电量为零的情况，提升电池2使用寿命，且保证用户在拿到产品且激活后即可直接使用，提升用户体验。

实施例三

请参考图4，还设置有二极管D1和二极管D2，二极管D1的正极与负载控制电路1的信号输出端Vout1相连，负极分别与R3的一端、PMOS管Q1的栅极G和R2的另一端相连；该二极管D1防止至负载控制电路1的电流倒灌。二极管D2的正极与R2的另一端相连，负极分别与二极管D1的负极、PMOS管Q1的栅极G和R3的另一端相连，该二极管D2防止至外部电源供电端Vin的电流倒灌。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种防电池过放电路，用于电子产品，所述电子产品包括负载控制电路和为所述负载控制电路供电的电池，其特征在于，所述防电池过放电路包括：

开关控制电路，其电源输入端Vin1与所述电子产品的外部电源供电端Vin相连，使能控制端EN1与所述负载控制电路的信号输出端Vout1相连；

负载切换开关，且供电端Vin2与所述电池相连，使能端EN2与所述开关控制电路的输出端Vout2相连，输出端Vout3与所述负载控制电路的供电端Vin3相连；

根据所述开关控制电路的使能控制端EN1的电平，所述开关控制电路输出的信号控制所述负载切换开关的导通或断开。

2.根据权利要求1所述的防电池过放电路，其特征在于，所述开关控制电路包括：

分压电路，其电源输入端Vin4与所述开关控制电路的电源输入端Vin1相连，输出端Vout4与所述开关控制电路的使能控制端EN1相连；

低电平导通的开关元件，其使能控制端EN3连接在所述使能控制端EN1和所述分压电路的输出端Vout4之间，输入端Vin5通过上拉电阻与所述电源输入端Vin1相连；

其中所述负载切换开关的使能端EN2连接在所述低电平导通的开关元件的输入端Vin5和所述上拉电阻之间；

在所述开关控制电路的使能控制端EN1输出低电平时，控制所述负载切换开关断开，而输出高电平时，控制所述负载切换开关导通。

3.根据权利要求2所述的防电池过放电路，其特征在于，所述低电平导通的开关元件为PMOS管，所述PMOS管的栅极G连接在所述开关控制电路的使能控制端EN1和所述分压电路的输出端Vout4之间，漏极D连接在所述上拉电阻和所述负载切换开关的使能端EN2之间，源极S接地。

4.根据权利要求3所述的防电池过放电路，其特征在于，所述防电池过放电路还包括：

二极管D1，其正极与所述信号输出端Vout1相连，负极连接在所述分压电路的输出端Vout4和所述PMOS管的栅极G之间。

5.根据权利要求4所述的防电池过放电路，其特征在于，所述防电池过放电路还包括：

二极管D2，其正极与所述外部电源供电端Vin相连，负极连接在所述二极管D1的负极和所述PMOS管的栅极G之间。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的防电池过放电路，其特征在于，所述外部电源供电端Vin为所述电子产品的USB口的电源输出端。