專利名稱：一種充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種充電電路。
背景技術(shù)：
圖I是現(xiàn)有技術(shù)中充電器芯片應(yīng)用示意圖。VCC連接5V直流電壓源，對電池BAT 進(jìn)行充電。CC (Constant Current，恒流)模式充電電流由電阻Rl來設(shè)置。在正常充電的過程中，LEDl發(fā)光。充電結(jié)束之后，LEDl熄滅。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)充電器芯片內(nèi)部關(guān)于充電控制環(huán)路的示意圖。當(dāng)充電器處于正常充電狀態(tài)時(即不處于欠壓鎖定、睡眠或關(guān)閉狀態(tài))，控制信號SLP_SHDN始終為低電平，充電結(jié)束控制信號CHRG_END為低電平，這樣場效應(yīng)管MP3始終處于截至狀態(tài)，對包括運(yùn)算放大器CA、運(yùn)算放大器VA的充電控制環(huán)路的正常工作不會影響。一旦充電結(jié)束(此時電池電壓典型值為4. 2V)，信號CHRG_END為高電平，MP3導(dǎo)通，進(jìn)而將MPl和MP2的柵極拉為高電平， 所述充電控制環(huán)路不再工作。由于系統(tǒng)負(fù)載耗電和電池保護(hù)芯片漏電，電池電量開始下降， 直到電池電壓降低到再充電閾值(典型值4. 05V)，信號CHRG_END變?yōu)榈碗娖?，充電環(huán)路重新工作，開始向電池充電。
既有方案的缺點(diǎn)在于當(dāng)充電器結(jié)束充電時，充電控制環(huán)路關(guān)閉，系統(tǒng)負(fù)載耗電導(dǎo)致電池電量下降。由于再充電需要延遲一段時間，所述降低的電池電量不能得到及時補(bǔ)充， 這對于某些特定場合的應(yīng)用是不能接受的，所述場合要求電池電量需要一直保持在充滿的狀態(tài)。發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明實施例提出一種充電電路，所述充電電路包括充電模塊和控制模塊；所述充電模塊，用于為外部電池充電；所述控制模塊，用于控制所述充電模塊的充電；其中，當(dāng)所述電池充電結(jié)束時所述控制模塊繼續(xù)控制所述充電模塊為所述電池加載充電電壓，如果所述電池產(chǎn)生放電電流或者所述電池的工作電壓下降時，所述充電模塊即時為所述電池充電。
本發(fā)明實施例通過對電池即時充電，使得電池電量一直處于充滿狀態(tài)，實現(xiàn)了零遲滯的電池再充電功能。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)中充電器芯片應(yīng)用示意圖2是現(xiàn)有技術(shù)充電器芯片內(nèi)部關(guān)于充電控制環(huán)路的示意圖3是本發(fā)明實施例的充電電路的一種示意圖4A是本發(fā)明實施例的充電電路的另一種示意圖4B是本發(fā)明實施例的充電電路的又一種示意圖。
具體實施方式
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖3是本發(fā)明實施例的一種充電電路的示意圖。圖3中，充電電路包括充電模塊、 控制模塊以及充電電池Li-battery。圖3相比于圖2，刪除了充電結(jié)束控制信號CHRG_END 對包含運(yùn)算放大器CA和VA的充電環(huán)路的控制。
所述充電模塊包括第一運(yùn)算放大器CA、第二運(yùn)算放大器VA、第三運(yùn)算放大器MA、 第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一場效應(yīng)管MPl、第二場效應(yīng)管MP2、第四場效應(yīng)管MP4。其中所述第三運(yùn)算放大器MA、第一場效應(yīng)管MP1、第二場效應(yīng)管MP2、第四場效應(yīng)管 MP4構(gòu)成了一個電流鏡。
具體地，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第二電阻的第二端子以及第三電阻的第一端子，第二電阻的第二端子與第三電阻的第一端子相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端以及第二運(yùn)算放大器的輸出端都連接至第一場效應(yīng)管的柵極，第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第四場效應(yīng)管的漏極以及第一電阻的第一端子，第四場效應(yīng)管的漏極與第一電阻的第一端子相連，第四場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的漏極以及第三運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，第四場效應(yīng)管的柵極與第三運(yùn)算放大器的輸出端相連，第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第二電阻的第一端子以及第二場效應(yīng)管的漏極，第二電阻的第一端子與第二場效應(yīng)管的漏極相連，第二場效應(yīng)管的柵極與第一場效應(yīng)管的柵極相連，第二場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的源極均與供電電壓VCC相連，第一電阻的第二端子以及第三電阻的第二端子相連，所述第二電阻的第一端子與充電電池的正極相連，所述第一電阻的第二端子以及第三電阻的第二端子均與充電電池的負(fù)極相連。
所述第一運(yùn)算放大器VA的輸出端與第一場效應(yīng)管MPl的柵極之間串接一個二極管，第二運(yùn)算放大器CA的輸出端與第一場效應(yīng)管MPl的柵極之間也串接一個二極管。
第一運(yùn)放VA的反相輸入端與第一基準(zhǔn)電壓VREF2相連,第二運(yùn)放CA的反相輸入端與第二基準(zhǔn)電壓VREFl相連，所述的兩個基準(zhǔn)電壓可以通過別的分壓模塊或者電源模塊 (未示出)提供。
所述控制模塊包括第三場效應(yīng)管MP3、反相器，其中第三場效應(yīng)管MP3的源極與所述供電電壓VCC相連，第三場效應(yīng)管MP3的柵極與反相器的輸出端相連，第三場效應(yīng)管 MP3的漏極與所述第一場效應(yīng)管MPl的柵極以及第二場效應(yīng)管MP2的柵極相連，反相器的輸入端用于輸入睡眠或者關(guān)閉SLP_SHDN信號。
充電大致可以分為恒流CC階段和恒壓CV階段。在恒流充電階段，運(yùn)放VA對環(huán)路不起作用，只有運(yùn)放CA、電阻R1、MP1和MP2工作，產(chǎn)生恒定電流。在恒壓充電階段，運(yùn)放CA 對環(huán)路不起作用，只有運(yùn)放VA、MP2、電阻R2、電阻R3工作，保持在充電電池正極的恒定充電電壓。運(yùn)算放大器MA的作用是保證MPl和MP2 二者的漏極電壓相同，從而保證MPl和MP2 之間存在鏡像電流匹配，即MPl的源極電流、漏極電流、柵極電流分別等于MP2的源極電流、 漏極電流、柵極電流。
充電沒有結(jié)束時，SLP_SHDN信號為低電平時，經(jīng)反相器變?yōu)楦唠娖郊佑贛P3的柵極，此時MP3截止，MP3的漏極電壓為低電壓，從而MPl、MP2的柵極電壓也為低電壓，此時 MPUMP2正常導(dǎo)通，不會影響包含運(yùn)放CA和VA的充電控制環(huán)路的正常工作，即能對電池進(jìn)行充電。一旦所述睡眠或者關(guān)閉SLP_SHDN信號為高電平時，意味著希望充電電路進(jìn)入睡眠或者關(guān)閉狀態(tài)。此時SLP_SHDN信號經(jīng)反相器變?yōu)榈碗娖叫盘?，從而使得MP3導(dǎo)通，從而MP3 的漏極電壓將為高電平，這將直接將MPI、MP2的柵極電壓拉為高電平，從而導(dǎo)致MPI、MP2截止，從而導(dǎo)致包含運(yùn)放CA和VA的充電控制環(huán)路的不再正常工作，即不能對電池進(jìn)行充電。
充電結(jié)束后，一旦電池產(chǎn)生放電電流，或者電池出現(xiàn)工作電壓下降，所述充電環(huán)路就會繼續(xù)對電池即時進(jìn)行充電，實現(xiàn)了再充電閾值的遲滯為零。所述電池產(chǎn)生放電電流的一個典型原因是電池對外進(jìn)行供電。所述電池出現(xiàn)工作電壓下降的一個典型原因是電池漏電。當(dāng)然也可以是其他原因，在此不做限定。所述電池優(yōu)選地是鋰電池，也可以是其它可充電電池，例如鎳鎘電池，在此不做限定。
圖4A是本發(fā)明實施例的充電電路的另一種示意圖。如圖4，所述充電電路包括充電模塊和控制模塊；所述充電模塊，用于為外部電池充電；所述控制模塊，用于控制所述充電模塊的充電；其中，當(dāng)所述電池充電結(jié)束時所述控制模塊繼續(xù)控制所述充電模塊為所述電池加載充電電壓，如果所述電池產(chǎn)生放電電流或者所述電池的工作電壓下降時，所述充電模塊即時為所述電池充電。
優(yōu)選地，所述充電結(jié)束具體為所述電池的充電電流為恒流階段(CC)充電電流的十分之一。
優(yōu)選地，所述充電電路還包括檢測模塊，用于為所述電池充電時進(jìn)行異常檢測，當(dāng)檢測到所述電池充電異常時，生成電池充電異常信號發(fā)送給所述控制模塊，用于所述控制模塊根據(jù)所述電池充電異常信號控制所述充電模塊停止為所述電池充電。此時的充電電路示意圖如圖4B。
優(yōu)選地，所述電池出現(xiàn)壓降具體為所述電池由于對外供電或者負(fù)載耗電出現(xiàn)壓降。
本發(fā)明實施例通過對電池即時充電，使得電池電量一直處于充滿狀態(tài)，實現(xiàn)了零遲滯的電池再充電。
最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種充電電路，其特征在于，所述充電電路包括充電模塊和控制模塊；充電模塊，用于為外部電池充電；控制模塊，用于控制所述充電模塊的充電；其中，當(dāng)所述電池充電結(jié)束時，所述控制模塊繼續(xù)控制所述充電模塊為所述電池加載充電電壓，如果所述電池產(chǎn)生放電電流或者所述電池的工作電壓下降時，所述充電模塊即時為所述電池充電。
2.如權(quán)利要求I所述的充電電路，其特征在于，所述充電結(jié)束具體為所述電池的充電電流為恒流階段充電電流的十分之一。
3.如權(quán)利要求I所述的充電電路，其特征在于，所述充電電路還包括檢測模塊，用于為所述電池充電時進(jìn)行異常檢測，當(dāng)檢測到所述電池充電異常時，生成電池充電異常信號發(fā)送給所述控制模塊，用于所述控制模塊根據(jù)所述電池充電異常信號控制所述充電模塊停止為所述電池 充電。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的充電電路，其特征在于，所述電池出現(xiàn)壓降具體為所述電池由于對外供電或者負(fù)載耗電出現(xiàn)壓降。
5.如權(quán)利要求I所述的充電電路，其特征在于，所述充電模塊包括第一運(yùn)算放大器、 第二運(yùn)算放大器、電流鏡，其中所述電流鏡包括供電電壓輸入端、第一支路、第二支路，所述第一支路與第二支路具有公共節(jié)點(diǎn)，所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端經(jīng)一個電阻與第二支路輸出端相連接，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接于所述公共節(jié)點(diǎn)，所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第一支路輸出端，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接于所述公共節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的充電電路，其特征在于，所述第一支路包括第一場效應(yīng)管、所述第二支路包括第二場效應(yīng)管，所述電流鏡還包括第三運(yùn)算放大器、第四場效應(yīng)管，其中第一場效應(yīng)管與第二場效應(yīng)管的源極均連接至供電電壓輸入端，第一場效應(yīng)管與第二場效應(yīng)管的柵極均連接至所述公共節(jié)點(diǎn)，第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第二場效應(yīng)管的漏極，第三運(yùn)算放大器的反相輸入端連接于第一場效應(yīng)管的漏極，第四場效應(yīng)管的漏極與第一支路輸出端相連，第四場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的漏極以及第三運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，第四場效應(yīng)管的柵極與第三運(yùn)算放大器的輸出端相連。
7.如權(quán)利要求I所述的充電電路，其特征在于，所述充電模塊包括第一運(yùn)算放大器、 第二運(yùn)算放大器、第三運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第四場效應(yīng)管，其中第一運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第二電阻的第二端子以及第三電阻的第一端子，第二電阻的第二端子與第三電阻的第一端子相連，第一運(yùn)算放大器的輸出端以及第二運(yùn)算放大器的輸出端都連接至第一場效應(yīng)管的柵極，第二運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第四場效應(yīng)管的漏極以及第一電阻的第一端子，第四場效應(yīng)管的漏極與第一電阻的第一端子相連，第四場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的漏極以及第三運(yùn)算放大器的反相輸入端相連，第四場效應(yīng)管的柵極與第三運(yùn)算放大器的輸出端相連，第三運(yùn)算放大器的同相輸入端連接于第二電阻的第一端子以及第二場效應(yīng)管的漏極，第二電阻的第一端子與第二場效應(yīng)管的漏極相連，第二場效應(yīng)管的柵極與第一場效應(yīng)管的柵極相連，第二場效應(yīng)管的源極與第一場效應(yīng)管的源極均與供電電壓相連，第一電阻的第二端子以及第三電阻的第二端子相連，所述第二電阻的第一端子與充電電池的正極相連，所述第一電阻的第二端子以及第三電阻的第二端子均與充電電池的負(fù)極相連。
8.如權(quán)利要求7所述的充電電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與第一場效應(yīng)管的柵極之間串接一個二極管，第二運(yùn)算放大器的輸出端與第一場效應(yīng)管的柵極之間也串接一個二極管。
9.如權(quán)利要求7或8所述的充電電路，其特征在于，所述控制模塊包括第三場效應(yīng)管、反相器，其中第三場效應(yīng)管的源極與所述供電電壓相連，第三場效應(yīng)管的柵極與反相器的輸出端相連，第三場效應(yīng)管的漏極與所述第一場效應(yīng)管的柵極以及第二場效應(yīng)管的柵極相連，反相器的輸入端用于輸入睡眠或者關(guān)閉信號。
全文摘要
本發(fā)明實施例涉及一種充電電路。所述充電電路包括充電模塊和控制模塊；充電模塊，用于為外部電池充電；控制模塊，用于控制所述充電模塊的充電；其中，當(dāng)所述電池充電結(jié)束時，所述控制模塊繼續(xù)控制所述充電模塊為所述電池加載充電電壓，如果所述電池產(chǎn)生放電電流或者所述電池的工作電壓下降時，所述充電模塊即時為所述電池充電。本發(fā)明實施例通過保持充電環(huán)路的工作，使得電池電量一直處于充滿狀態(tài)，實現(xiàn)了電池再充電遲滯閾值為零的功能。
文檔編號H02J7/00GK102931710SQ20121048035
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者李展, 田文博, 尹航, 王釗 申請人:無錫中星微電子有限公司