專利名稱：電子裝置的電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子裝置的電源電路，尤其是一種利用通用串行總 線與充電器對(duì)電子裝置的電池進(jìn)行充電的電源電路。
背景技術(shù)：
隨著信息的發(fā)展，可攜式電子裝置如手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理機(jī)(Personal Digital Assistant; PDA)、數(shù)字相機(jī)以及電子翻譯機(jī)等的應(yīng)用已非常普及，這 些電子裝置通常是由內(nèi)部的鋰電池供應(yīng)運(yùn)作所需的電源， 一旦鋰電池耗盡電 量就必須再充電。大多數(shù)的電子裝置是利用外接的充電器進(jìn)行對(duì)鋰電池充電 或直接予以供電，然而，通常一種充電器只適用于一種電子裝置，因此，當(dāng) 使用者擁有多種電子裝置時(shí)，同樣地也必須有多種相配的充電器，然而，多 個(gè)充電器對(duì)于收藏或外出攜帶皆不甚方便。
一種通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)，其廣泛地設(shè)置于計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)與上述的電子裝置等，通用串行總線具有數(shù)據(jù)線與電力接口，通過通 用串行總線將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與電子裝置相連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)傳輸接 口以對(duì)電子裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)串行傳輸，并通過電力接口以供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電子裝置的 電源，因此，若能設(shè)計(jì)利用通用串行總線對(duì)電子裝置進(jìn)行充電，實(shí)可解決多 個(gè)充電器的問題。
不過礙于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通用串行總線的最大輸出電流僅為500毫安 (mA)，若欲利用通用串行總線對(duì)電子裝置進(jìn)行充電，再外加電子裝置本身 運(yùn)作所需的電流，則會(huì)有供電不足的現(xiàn)象，有鑒于此，業(yè)界需開發(fā)一種外部 電源至電子裝置的電源電路設(shè)計(jì)，此電源電路設(shè)計(jì)可用來解決上述問題，并 可用來實(shí)施充電器與通用串行總線的充電切換。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，而提供利用通用串行總線與充電器對(duì)電子裝置的電池充電，并自動(dòng)調(diào)整充電電流大小的電子裝 置的電源電路。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型為一種電子裝置的電源電 路，其特殊之處在于該電路包括外接電源切換電路、電池充電管理積體電 路、電流調(diào)節(jié)電路和電池，電池充電管理積體電路分別與外接電源切換電路、 電流調(diào)節(jié)電路以及電池電性連接。
上述外接電源切換電路包括晶體管Ql、 Q2、三極管Q3、電阻R1 R3 和電容C1，晶體管Q1的源極接通用串行總線，基極接電池充電管理積體電 路，閘極分別接充電器和通過電阻R1接地，晶體管Q2的基極接充電器， 源極接電池充電管理積體電路，閘極接三極管Q3的集電極，晶體管Q2的 源極和閘極之間并聯(lián)有電阻R2，晶體管Ql的基極與晶體管Q2的源極的接 點(diǎn)接地，三極管Q3的基極通過電阻R3接充電器，發(fā)射極接地。
上述晶體管Q1的基極與晶體管Q2的源極的接點(diǎn)通過電容C1接地。 上述外接電源切換電路包括二極管Dl、晶體管Q2、三極管Q3、電阻 R2、 R3和電容C1，所述二極管D1的正極接通用串行總線，負(fù)極接電池充 電管理積體電路，所述晶體管Q2的基極接充電器，源極接電池充電管理積 體電路，閘極接三極管Q3的集電極，所述晶體管Q2的源極和閘極之間并 聯(lián)有電阻R2，所述二極管D1的負(fù)極與晶體管Q2的源極的接點(diǎn)接地，所述 三極管Q3的基極通過電阻R3接充電器，發(fā)射極接地。
上述二極管Dl的負(fù)極與晶體管Q2的源極的接點(diǎn)通過電容C1接地。 上述電流調(diào)節(jié)電路包括晶體管Q4以及電阻R4 R6，晶體管Q4的源極 通過電阻R5接電池充電管理積體電路，基極分別接地和通過電阻R4接電 池充電管理積體電路，閘極通過電阻R6接地。
上述電流調(diào)節(jié)電路包括電阻R7，電池充電管理積體電路通過電阻R7接地。
上述電池充電管理積體電路包括充電IC電路、充電指示LED，充電IC 電路和充電指示LED與外接電源切換電路相接，充電IC電路與充電指示LED相接，充電IC電路與電流調(diào)節(jié)電路和電池相接。
上述充電IC電路具體采用U301，充電指示LED具體采用D308。
上述晶體管為金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管。
本實(shí)用新型的電源電路包括有外接電源切換電路、電池充電管理積體電 路、電流調(diào)節(jié)電路以及電池。外接電源切換電路具有通用串行總線與充電器 的雙電源輸入，是利用晶體管以切換雙電源其中之一所提供的電源，以自動(dòng) 選擇適當(dāng)?shù)碾娫炊行实貙?duì)電池充電；電池充電管理積體電路串聯(lián)電池與 外接電源切換電路，用于防止輸入的電源突波電流以保護(hù)電池；電流調(diào)節(jié)電 路用來調(diào)整充電電流的大小，當(dāng)外接電源切換電路僅有通用串行總線輸入電 源時(shí)，電流調(diào)節(jié)電路會(huì)將充電電流調(diào)小以防止電子裝置同時(shí)充電與運(yùn)作時(shí)的 供電不足狀況，另一方面，當(dāng)外接電源切換電路有充電器輸入電源時(shí)，電流 調(diào)節(jié)電路再將充電電流調(diào)大以加快充電速度。本實(shí)用新型的電源電路可設(shè)置 在可攜式電子裝置如手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理機(jī)(PDA)、數(shù)字相機(jī)以及電子翻 譯機(jī)等，當(dāng)使用者身邊有計(jì)算機(jī)時(shí)，這些電子裝置皆能利用計(jì)算機(jī)的通用串 行總線對(duì)個(gè)別的電池充電，可有效解決公知多個(gè)充電器的不便，對(duì)使用者而 言確實(shí)增加了使用上的方便性。

圖1是本實(shí)用新型的電子裝置的電源電路框圖； 圖2是本實(shí)用新型的外接電源切換電路實(shí)施例一的電路圖； 圖3是本實(shí)用新型的外接電源切換電路實(shí)施例二的電路圖； 圖4是本實(shí)用新型的電流調(diào)節(jié)電路實(shí)施例一的電路圖； 圖5是本實(shí)用新型的電流調(diào)節(jié)電路實(shí)施例二的電路圖。
具體實(shí)施方式

參見圖l，電源電路10包括有外接電源切換電路101、電池充電管理積 體電路102、電流調(diào)節(jié)電路103以及電池104。適用此電源電路10的電子裝 置為可攜式電子裝置如手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理機(jī)(PDA)、數(shù)字相機(jī)以及電子
翻譯機(jī)等。外接電源切換電路101具有至少雙電源輸入，分別為通用串行總線201 與充電器30，通用串行總線201是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)20的一傳輸接口，計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)20通過串行總線201的電力接口 Vbus輸出電源至外接電源切換電路101; 充電器30連接至外部電源40 (如現(xiàn)有的家用的交流(AC)電源插座或汽車 中的直流(DC)電源插口)，外接電源切換電路IOI即可通過充電器30轉(zhuǎn) 換外部電源40的電源以獲取所需的直流電源，例如交流電/直流電轉(zhuǎn)換或直 流電/直流電轉(zhuǎn)換。外接電源切換電路101能夠從通用串行總線201與充電器 30之間自動(dòng)選擇適當(dāng)?shù)碾娫匆杂行实貙?duì)電池104充電，根據(jù)本實(shí)用新型一 實(shí)施例，是以充電器30為優(yōu)先，即，當(dāng)外接電源切換電路101先連接至通 用串行總線201并通過其接取電源時(shí)，若外接電源切換電路101再連接至充 電器30時(shí)，此時(shí)則切換至充電器30，通過充電器30供電， 一旦充電器30 拔除就再切換回通用串行總線201，再通過通用串行總線201供電。
電池充電管理積體電路102電性連接至外接電源切換電路101、電流調(diào) 節(jié)電路103以及電池104，當(dāng)外接電源切換電路101借助通用串行總線201 或充電器30獲取電源后，將電源輸入至電池充電管理積體電路102，電池充 電管理積體電路串聯(lián)電池104與外接電源切換電路101，用來控制截止電壓 與充放電時(shí)的突波電流，以預(yù)防過高的電壓或電流傷害電池104，并且防止 短路以及電池104的電池芯損壞，可達(dá)成保護(hù)電路的目的。
電流調(diào)節(jié)電路103用來調(diào)整充電電流的大小，由于通用串行總線201的 最大輸出電流僅為500毫安，因此，當(dāng)外接電源切換電路101僅連接通用串 行總線201時(shí)，電流調(diào)節(jié)電路103會(huì)將充電電流調(diào)小以滿足電子裝置10利 用500毫安的剩余電流而運(yùn)作時(shí)，將不會(huì)發(fā)生供電不足的狀況。另一方面， 當(dāng)外接電源切換電路101連接充電器30時(shí)，由于充電器30所接的外部電源 40的電流大至足以供應(yīng)電子裝置10同時(shí)充電與運(yùn)作所需，因此，電流調(diào)節(jié) 電路103會(huì)將充電電流調(diào)大，以加快充電飽和的速度。
電池104，是提供電子裝置IO運(yùn)作所需的電源，電子裝置10雖可通過 通用串行總線201或充電器30直接供電， 一旦通用串行總線201與充電器30接拔除后，仍需由電池104對(duì)電子裝置10供電，這也是電池104在電量 用完時(shí)必需再充電的目的。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，電池104是可再充電 型鋰離子電池或一些其它類型的可再充電型電池。
參見圖2，外接電源切換電路101實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)包括有晶體管Q1 Q2、 三極管Q3，電阻R1 R3以及電容C1等組件，其中電阻R1 R3用來偏壓， 電容Cl接地用來消除電源噪聲，晶體管Ql可連接至通用串行總線201與 充電器30，當(dāng)僅有通用串行總線201連接晶體管Q1時(shí)，晶體管Q1通過電 阻R1的偏壓以導(dǎo)通閘極使得通用串行總線201能夠供電，此時(shí)，無充電器 30連接至晶體管Q2，因此，三極管Q3的基極無偏壓，而連帶晶體管Q2皆 無導(dǎo)通，晶體管Q2為關(guān)閉狀態(tài)以防止通用串行總線201的電源回灌而導(dǎo)致 誤動(dòng)作。當(dāng)充電器30連接至晶體管Q1與晶體管Q2，晶體管Q1關(guān)閉以使 得通用串行總線201停止供電，三極管Q3的基極得到偏壓使得三極管Q3 導(dǎo)通并連帶晶體管Q2導(dǎo)通，充電器30則通過晶體管Q2供應(yīng)電源。另外， 三極管Q3的基極還可另設(shè)有其它偏壓控制線路，以避免電路產(chǎn)生誤動(dòng)作。
參見圖3，外接電源切換電路101實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)可用二極管D1代換 實(shí)施例一中的晶體管Ql，如此方式將可節(jié)省成本。本實(shí)用新型的具體實(shí)施 例中，晶體管Ql與晶體管Q2是一種金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor; MOSFET)。
參見圖4，電流調(diào)節(jié)電路103實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)包括有晶體管Q4以及電 阻R4 R6，晶體管Q4可連接至充電器30，當(dāng)充電器30接上時(shí)，晶體管Q4 導(dǎo)通，電阻R4與電阻R5并聯(lián)，致使阻抗變小而加大了充電電流；當(dāng)充電 器30拔除后，若還有通用串行總線201連接至外接電源切換電路101而提 供電源，此時(shí)，晶體管Q4關(guān)閉，僅剩電阻R4提供壓降，于此，阻抗相較 于并聯(lián)后的阻抗為大，而充電電流變小。舉例而言，電阻R4與電阻R5的 大小分別為8.2k歐姆(Q)與3.6 k歐姆(Q)，以晶體管Q4作為充電電流 的切換，S卩，當(dāng)晶體管Q4導(dǎo)通而兩電阻并聯(lián)時(shí)(即利用充電器30供電)， 充電電流約為300毫安，當(dāng)晶體管Q4關(guān)閉而只有電阻R4提供壓降時(shí)(即利用通用串行總線201供電)，充電電流約為100毫安。另外，晶體管Q4 的閘極還可另設(shè)有其它偏壓控制線路，以避免電路產(chǎn)生誤動(dòng)作。
參見圖5，電流調(diào)節(jié)電路103實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)可只用一個(gè)電阻R7取代 實(shí)施例一中的晶體管Q4以及電阻R4 R6，此時(shí)，不管外接電源切換電路101 連接是通用串行總線201還是充電器30，充電電流皆相同，雖利用通用串行 總線201供電時(shí)，將有相對(duì)較高的充電電流的需求，不過當(dāng)電子裝置10本 身未開機(jī)運(yùn)作時(shí)，卻不會(huì)有供電不足的情形，以此方式更有節(jié)省成本的效益。 本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，晶體管Q4是一種金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管。
參見圖6，電池充電管理積體電路102具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可包括充電IC 電路、充電指示LED，充電IC電路和充電指示LED與外接電源切換電路 101相接，充電IC電路與充電指示LED相接，充電IC電路與電流調(diào)節(jié)電路 103和電池104相接。其中充電IC電路具體采用U301，充電指示LED具體 采用D308， D308的腳1和U301的腳1、 2與外接電源切換電路101相接， D308的腳2和U301的腳3相接，D308的腳3和U301的腳5、 8分別接地， U301的9、 10腳接電池104， 6腳接電流調(diào)節(jié)電路103。
權(quán)利要求1、一種電子裝置的電源電路，其特征在于該電路包括外接電源切換電路、電池充電管理積體電路、電流調(diào)節(jié)電路和電池，所述電池充電管理積體電路分別與外接電源切換電路、電流調(diào)節(jié)電路以及電池電性連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述外接電源切換電路包括晶體管Q1、 Q2、三極管Q3、電阻R1 R3和電容C1， 所述晶體管Q1的源極接通用串行總線，基極接電池充電管理積體電路，閘 極分別接充電器和通過電阻Rl接地，所述晶體管Q2的基極接充電器，源 極接電池充電管理積體電路，閘極接三極管Q3的集電極，所述晶體管Q2 的源極和閘極之間并聯(lián)有電阻R2，所述晶體管Q1的基極與晶體管Q2的源 極的接點(diǎn)接地，所述三極管Q3的基極通過電阻R3接充電器，發(fā)射極接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述晶 體管Ql的基極與晶體管Q2的源極的接點(diǎn)通過電容Cl接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述外 接電源切換電路包括二極管D1、晶體管Q2、三極管Q3、電阻R2、 R3和電 容C1，所述二極管D1的正極接通用串行總線，負(fù)極接電池充電管理積體電 路，所述晶體管Q2的基極接充電器，源極接電池充電管理積體電路，閘極 接三極管Q3的集電極，所述晶體管Q2的源極和閘極之間并聯(lián)有電阻R2， 所述二極管Dl的負(fù)極與晶體管Q2的源極的接點(diǎn)接地，所述三極管Q3的基 極通過電阻R3接充電器，發(fā)射極接地。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述二 極管Dl的負(fù)極與晶體管Q2的源極的接點(diǎn)通過電容Cl接地。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述電 流調(diào)節(jié)電路包括晶體管Q4以及電阻R4 R6，所述晶體管Q4的源極通過電 阻R5接電池充電管理積體電路，基極分別接地和通過電阻R4接電池充電 管理積體電路，閘極通過電阻R6接地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述電流調(diào)節(jié)電路包括電阻R7，所述電池充電管理積體電路通過電阻R7接地。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述電 池充電管理積體電路包括充電IC電路、充電指示LED，所述充電IC電路和 充電指示LED與外接電源切換電路相接，所述充電IC電路與充電指示LED 相接，所述充電IC電路與電流調(diào)節(jié)電路和電池相接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子裝置的電源電路，其特征在于所述充 電IC電路具體采用U301，所述充電指示LED具體采用D308。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5或6所述的電子裝置的電源電路，其 特征在于所述晶體管為金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子裝置的電源電路，該電路包括外接電源切換電路、電池充電管理積體電路、電流調(diào)節(jié)電路和電池，電池充電管理積體電路分別與外接電源切換電路、電流調(diào)節(jié)電路以及電池電性連接。本實(shí)用新型的電源電路可有效解決公知多個(gè)充電器的不便，對(duì)使用者而言確實(shí)增加了使用上的方便性。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201146398SQ200820028030
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者陳建志, 陳淮琰 申請(qǐng)人:無敵科技(西安)有限公司