CN221058057U - 充电调节电路及包含该充电调节电路的充电管理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种充电调节电路及包含该充电调节电路的充电管理装置，所述充电调节电路包括设置在两个输入电压源与充电芯片之间的稳压电路、三极管开关电路和补偿电路，所述稳压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电阻R2，所述三极管开关电路包括三极管Q1、电阻R3、电阻R4和电阻R6，所述补偿电路包括电流源、电阻R7、电阻R8和电阻R9。所述充电管理装置包括上述的充电调节电路，还包括第一输入电压源、第二输入电压源和充电芯片。因此，本实用新型保证充电芯片输入、输出稳定，提高设备供电***的稳定性，进而保证设备长时间高效稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电管理设备技术领域，具体的说，涉及了一种充电调节电路及包含该充电调节电路的充电管理装置。
背景技术
DC-DC（Direct Current，直流转直流电源）主要用于控制和调节直流电压，可以为各种电子***提供稳定可靠的DC电压，主要包括线性稳压器型、拉升型和降压型等；其中，降压型DC-DC电源芯片可以将高电压降低为所需的输出电压，在便携式设备、嵌入式***等应用中得到了广泛的应用。
需要说明的是，为了便于对芯片进行控制，芯片通常外置用于控制芯片的工作与关断的使能引脚；激活使能管脚，芯片才会有输出。如公告号为CN 213338351U的中国专利，其公开了一种使能控制电路，其通过三极管控制使能电路的通断，但使能电路输出电压单一，在控制信号过低时，可能会使得使能管脚无法被激活。
市场上大部分品DCDC电源芯片的使能方式通常为：使能引脚（EN脚）通过两个分压电阻接到VIN上，达到EN开启上限电压来打开DCDC降压电路功能。但是一些应用场景下，DCDC电源芯片的输入电压来源有两个途径：太阳能供电和磁芯转化供电，可能存在输入电压不稳定的情况；若使用传统直接电阻分压的方式或者CN213338351U中的方式进行使能控制，会影响DCDC电源芯片输出的稳定性，甚至可能会使得DCDC电源芯片无法工作。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种充电调节电路及包含该充电调节电路的充电管理装置，充电调节电路连接在输入电压源与充电芯片之间，能够使输入开启电压稳定，以提高充电管理装置的稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种充电调节电路，其包括设置在两个输入电压源与充电芯片之间的稳压电路、三极管开关电路和补偿电路，所述稳压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电阻R2，所述三极管开关电路包括三极管Q1、电阻R3、电阻R4和电阻R6，所述补偿电路包括电流源、电阻R7、电阻R8和电阻R9；所述稳压芯片U1的参考端，通过所述电阻R2连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述稳压芯片U1的阴极与所述三极管开关电路的电阻R3的一端连接，所述稳压芯片U1的阳极与接地端相连；所述稳压芯片U1的参考端，还通过所述电阻R1与接地端相连；所述三极管Q1的发射极，连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述三极管Q1的基极，通过所述电阻R4连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述三极管Q1的集电极，与所述电阻R6的一端连接；所述三极管Q1的基极还与所述电阻R3的另一端连接；所述电流源的第一输入引脚，连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述电流源的第二输入引脚，通过电阻R9连接所述充电芯片；所述电流源的输出引脚，分别连接所述充电芯片、所述电阻R7的一端以及所述电阻R8的一端；所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端还分别与所述三极管开关电路中电阻R6的另一端连接，所述电阻R7的另一端连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点，所述电阻R8的另一端与接地端相连。
为了实现上述目的，本实用新型第二方面提供一种充电管理装置，其包括第一输入电压源、第二输入电压源和充电芯片，还包括上述的充电调节电路；所述第一输入电压源的输出端通过电阻R5连接所述充电芯片的VIN引脚，所述第二输入电压源与二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述电阻R5连接。
本实用新型的有益效果为：
1）本实用新型通过在两个输入电压源与充电芯片之间设置稳压电路、三极管开关电路和补偿电路，对充电芯片的使能信号进行调节，能够使充电芯片的输入开启电压稳定；
2）本实用新型在稳压芯片或者电流源任一芯片失效的情况下，依然可以激活充电芯片的使能引脚，进而对电池进行充电，提高了电路容错率。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。
实施例1
如附图1所示，一种充电调节电路，其包括设置在两个输入电压源与充电芯片之间的稳压电路、三极管开关电路和补偿电路，所述稳压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电阻R2，所述三极管开关电路包括三极管Q1、电阻R3、电阻R4和电阻R6，所述补偿电路包括电流源、电阻R7、电阻R8和电阻R9；
所述稳压芯片U1的参考端，通过所述电阻R2连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述稳压芯片U1的阴极与所述三极管开关电路的电阻R3的一端连接，所述稳压芯片U1的阳极与接地端相连；所述稳压芯片U1的参考端，还通过所述电阻R1与接地端相连；
所述三极管Q1的发射极，连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述三极管Q1的基极，通过所述电阻R4连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述三极管Q1的集电极，与所述电阻R6的一端连接；所述三极管Q1的基极还与所述电阻R3的另一端连接；
所述电流源的第一输入引脚，连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述电流源的第二输入引脚，通过电阻R9连接所述充电芯片；所述电流源的输出引脚，分别连接所述充电芯片、所述电阻R7的一端以及所述电阻R8的一端；所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端还分别与所述三极管开关电路中电阻R6的另一端连接，所述电阻R7的另一端连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点，所述电阻R8的另一端与接地端相连。
在一些实施例中，所述稳压芯片U1的型号为TL431，所述电流源的型号为LM234；
可以理解，稳压芯片TL431通过电阻R1、电阻R2使得充电芯片的VIN引脚处的电压稳定在限定值附近，稳压芯片TL431的工作原理在此不再赘述；假定TL431的基准电压为2.5V，则稳压芯片TL431的工作电压为2.5(R1+R2)/R1；
电流源LM234通过内部电路设计，实现了对输出电流的温度补偿，能够在较大的温度范围内保持稳定的输出电流，从而通过温度对使能信号进行补偿和控制，具体的温度补偿原理在此不再赘述。
可以理解，充电芯片通常会检测 VINSEN引脚电压，如果 VINSEN引脚电压低于EN开启上限电压（如预设值1.5V），则会减小充电电流，使 VINSEN引脚电压稳定在1.5V，确保不把适配器拉死；当充电芯片检测到 VINSEN引脚的电压低于一定电压（如预设值1.3V）时，通常会停止充电，进入standby（等待状态）；
假定只有稳压电路及三极管开关电路存在的情况下，当充电芯片的VIN引脚电压达到TL431的工作电压时，三极管Q1打开，充电芯片的VINSEN引脚电压大大高于EN开启上限电压，使充电芯片能够工作；
同理，假定只有补偿电路存在，电流源LM234配合电阻R7、电阻R8，使得充电芯片的VINSEN引脚电压达到EN开启上限电压，也可以使充电芯片能够工作；
因此，单独某一部分电路在一定条件下是可以单独激活充电芯片的使能管脚的；本实施例中，所述充电调节电路对电流源LM234与稳压芯片TL431搭配使用，是为了提升充电调节电路的容错率，使充电芯片的输入开启电压更稳定，在后端负载增大保证稳定充电，减小因输入电压拉低造成的影响。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例给出了一种充电管理装置的具体实施方式。
具体的，所述充电管理装置包括第一输入电压源、第二输入电压源和充电芯片，还包括实施例1中的充电调节电路；所述第一输入电压源的输出端通过电阻R5连接所述充电芯片的VIN引脚，所述第二输入电压源与二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述电阻R5连接。
如附图1所示，两个输入电压源与充电芯片之间的连接点位于所述电阻R5与所述充电芯片的VIN引脚之间。
在一些实施例中，所述第一输入电压源为太阳能供电，所述第二输入电压源为磁芯转化供电，所述充电芯片为磷酸铁锂电池充电芯片IP2365。
需要说明的是，在预设温度范围内，VINSEN引脚电压达到EN开启上限电压，在预设温度范围外，VINSEN引脚电压未达到EN开启上限电压；本实施例可以通过设置R7、R8电阻值结合LM234的补偿特性(与温度正相关)，预先设置某一温度范围内磷酸铁锂电池充电芯片IP2365的开启充电电压，具体设置方式在此不再赘述；
在充电芯片的VIN引脚处的电压低于TL431的工作电压时：稳压芯片TL431实际未工作，充电芯片的VINSEN引脚电压由电阻R7与电阻R8分压以及电流源LM234补偿相加所得，在预设温度范围内使充电芯片的VINSEN引脚电压达到EN开启上限电压，从而使磷酸铁锂电池充电芯片IP2365开始工作；
在充电芯片的VIN引脚电压高于TL431的工作电压时：稳压芯片TL431工作，会有毫安级电流通过电阻R4和电阻R3，电阻R4上的压降使得三极管Q1打开，此时电阻R6与电阻R7并联，与电阻R8分压后将使充电芯片的VINSEN引脚电压大大高于EN开启上限电压，从而使磷酸铁锂电池充电芯片IP2365开始工作。
可以理解，本实施例采用TL431+LM234联合控制磷酸铁锂电池充电芯片IP2365，与常规控制方式相比，具备充电芯片的使能信号精准控制且稳定的优点，从而保证充电芯片的高效稳定运行。
最后应当说明的是：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；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种充电调节电路，其特征在于：包括设置在两个输入电压源与充电芯片之间的稳压电路、三极管开关电路和补偿电路，所述稳压电路包括稳压芯片U1、电阻R1和电阻R2，所述三极管开关电路包括三极管Q1、电阻R3、电阻R4和电阻R6，所述补偿电路包括电流源、电阻R7、电阻R8和电阻R9；
所述稳压芯片U1的参考端，通过所述电阻R2连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述稳压芯片U1的阴极与所述三极管开关电路的电阻R3的一端连接，所述稳压芯片U1的阳极与接地端相连；所述稳压芯片U1的参考端，还通过所述电阻R1与接地端相连；
所述三极管Q1的发射极，连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述三极管Q1的基极，通过所述电阻R4连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述三极管Q1的集电极，与所述电阻R6的一端连接；所述三极管Q1的基极还与所述电阻R3的另一端连接；
所述电流源的第一输入引脚，连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点；所述电流源的第二输入引脚，通过电阻R9连接所述充电芯片；所述电流源的输出引脚，分别连接所述充电芯片、所述电阻R7的一端以及所述电阻R8的一端；所述电阻R7的一端和所述电阻R8的一端还分别与所述三极管开关电路中电阻R6的另一端连接，所述电阻R7的另一端连接两个输入电压源与充电芯片之间的连接点，所述电阻R8的另一端与接地端相连。
2.根据权利要求1所述的充电调节电路，其特征在于：所述稳压芯片U1的型号为TL431。
3.根据权利要求1所述的充电调节电路，其特征在于：所述电流源的型号为LM234。
4.一种充电管理装置，包括第一输入电压源、第二输入电压源和充电芯片，其特征在于：还包括权利要求1至3任一项所述的充电调节电路；
所述第一输入电压源的输出端通过电阻R5连接所述充电芯片的VIN引脚，所述第二输入电压源与二极管D1的正极连接，所述二极管D1的负极与所述电阻R5连接。
5.根据权利要求4所述的充电管理装置，其特征在于：所述充电芯片为磷酸铁锂电池充电芯片IP2365。
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