具有電流監(jiān)控功能的供電電路及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有電流監(jiān)控功能的供電電路及電子設(shè)備，設(shè)置有電源、供電開關(guān)電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、控制電路以及供電輸出接口；所述供電開關(guān)電路連接在電源與供電輸出接口之間，對電源的輸出電流進(jìn)行通斷控制；所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路采集電源的輸出電流，并轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出至所述的控制電路；所述控制電路根據(jù)接收到的電壓信號對供電開關(guān)電路進(jìn)行開關(guān)控制。本實(shí)用新型所提出的電流檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，性能穩(wěn)定可靠，尤其適合應(yīng)用在電路結(jié)構(gòu)相對簡單、市場定價相對較低的電子設(shè)備中，在有效控制該類電子設(shè)備生產(chǎn)成本的前提下，滿足了其對電源輸出電流的智能化監(jiān)控的設(shè)計要求。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于供電電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，是涉及一種具有電流監(jiān)控功能的 供電電路的線路設(shè)計以及采用所述供電電路設(shè)計的電子設(shè)備。 具有電流監(jiān)控功能的供電電路及電子設(shè)備

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，電子設(shè)備正在朝著小型化智能化的方向發(fā)展。電 子設(shè)備的智能化發(fā)展要求電子設(shè)備能隨時監(jiān)測自身的工作狀態(tài)，這些工作狀態(tài)包括關(guān)鍵模 塊的電流、電壓、溫度等參數(shù)。智能監(jiān)測這些參數(shù)是否正常，是電子設(shè)備智能化發(fā)展的基本 要求。在對這些參數(shù)進(jìn)行智能監(jiān)控的過程中，對電子設(shè)備中供電電路的輸出電流進(jìn)行監(jiān)測， 又是各項參數(shù)監(jiān)測任務(wù)中的重中之重。因為通過對供電電路的輸出電流的大小進(jìn)行監(jiān)測， 一方面可以保護(hù)電子設(shè)備中的各用電模塊不會被燒毀；另一方面在基于電池的供電系統(tǒng) 中，它能夠有效的阻止電池因過度放電而對電池造成的損害。
[0003] 目前的電子設(shè)備，在對其供電電路輸出的電流進(jìn)行監(jiān)測時，主要采用在系統(tǒng)電路 中增設(shè)電源管理芯片PMU的方式實(shí)現(xiàn)。但是，在某些供電系統(tǒng)相對簡單、市場定價相對較低 的電子產(chǎn)品中，引進(jìn)電源管理芯片PMU會導(dǎo)致電子產(chǎn)品生產(chǎn)成本的明顯升高，由此會嚴(yán)重 影響該類電子產(chǎn)品的市場競爭能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)采用電源管理芯片PMU對供電電路的輸出電流進(jìn) 行監(jiān)測所帶來的生產(chǎn)成本明顯升高的問題，提出了一種無需使用PMU即可對供電電路的輸 出電流實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的電路設(shè)計，以顯著降低系統(tǒng)電路的硬件成本，滿足各種價位的電子 設(shè)備對其內(nèi)部供電電路的輸出電流實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的設(shè)計要求。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種具有電流監(jiān)控功能的供電電路，設(shè)置有電源、供電開關(guān)電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電 路、控制電路以及供電輸出接口；所述供電開關(guān)電路連接在電源與供電輸出接口之間，對電 源的輸出電流進(jìn)行通斷控制；所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路采集電源的輸出電流，并轉(zhuǎn)換成電壓 信號輸出至所述的控制電路；所述控制電路根據(jù)接收到的電壓信號對供電開關(guān)電路進(jìn)行開 關(guān)控制。
[0007] 進(jìn)一步的，在所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路中設(shè)置有采樣電阻和放大電路；所述采樣電 阻串聯(lián)在電源與供電輸出接口之間的電流傳輸線路中；所述放大電路連接在采樣電阻的兩 端，采集采樣電阻兩端的電壓并進(jìn)行放大，進(jìn)而生成所述的電壓信號輸出至控制電路。
[0008] 又進(jìn)一步的，在所述放大電路中設(shè)置有運(yùn)算放大器和四個電阻；運(yùn)算放大器的同 相輸入端通過第一電阻連接采樣電阻的一端，并通過第二電阻接地；運(yùn)算放大器的反相輸 入端通過第三電阻連接采樣電阻的另一端，并通過第四電阻連接運(yùn)算放大器的輸出端；所 述運(yùn)算放大器的輸出端輸出所述的電壓信號至所述的控制電路。
[0009] 再進(jìn)一步的，所述采樣電阻通過供電開關(guān)電路連接電源的一端經(jīng)由第一電阻連接 至運(yùn)算放大器的同相輸入端，采樣電阻連接供電輸出接口的一端通過第三電阻連接至運(yùn)算 放大器的反相輸入端。
[0010] 優(yōu)選的，所述第一電阻與第三電阻同阻值；所述第二電阻與第四電阻同阻值。
[0011] 為了降低系統(tǒng)功耗，所述采樣電阻的阻值最好小于5Ω。
[0012] 作為所述供電開關(guān)電路的其中一種優(yōu)選電路設(shè)計方式，在所述供電開關(guān)電路中設(shè) 置有一 N溝道M0S管，N溝道M0S管的柵極連接控制電路，接收控制電路輸出的控制信號，N 溝道M0S管的漏極連接電源，源極通過串聯(lián)的采樣電阻連接所述的供電輸出接口。
[0013] 作為所述供電開關(guān)電路的另外一種優(yōu)選電路設(shè)計方式，在所述供電開關(guān)電路中可 以設(shè)置一 PNP型三極管，將PNP型三極管的基極連接控制電路，接收控制電路輸出的控制信 號，并通過上拉電阻連接電源，PNP型三極管的發(fā)射極連接電源，集電極通過串聯(lián)的采樣電 阻連接所述的供電輸出接口。
[0014] 優(yōu)選的，在所述控制電路中設(shè)置有一過流保護(hù)電路或者一控制器，所述過流保護(hù) 電路或者控制器接收電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的所述電壓信號，并在所述電壓信號超出設(shè)定 閾值時，輸出控制信號至供電開關(guān)電路的控制端，對供電開關(guān)電路進(jìn)行開關(guān)控制。
[0015] 優(yōu)選的，在所述過流保護(hù)電路中設(shè)置有一 NPN型三極管和一限流電阻，所述NPN型 三極管的基極通過限流電阻連接電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出所述電壓信號的接口，在所述電壓 信號超過設(shè)定閾值時受控導(dǎo)通，NPN型三極管的發(fā)射極接地，集電極連接所述供電開關(guān)電路 的控制端。
[0016] 基于上述具有電流監(jiān)控功能的供電電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計，本實(shí)用新型還提出了一種采 用所述供電電路設(shè)計的電子設(shè)備，包括電源、供電開關(guān)電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、控制電路、 供電輸出接口以及用電負(fù)載；所述供電開關(guān)電路連接在電源與供電輸出接口之間，對電源 的輸出電流進(jìn)行通斷控制；所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路采集電源的輸出電流，并轉(zhuǎn)換成電壓信 號輸出至所述的控制電路；所述控制電路根據(jù)接收到的電壓信號對供電開關(guān)電路進(jìn)行開關(guān) 控制；所述用電負(fù)載連接所述的供電輸出接口，接收通過供電輸出接口輸出的供電。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本實(shí)用新型的供電電路采用 在電源的供電回路中設(shè)置供電開關(guān)電路和電流電壓轉(zhuǎn)換電路的方式，通過采集電源的輸出 電流并轉(zhuǎn)換成電壓信號傳輸至控制電路，通過控制電路對電源的輸出電流進(jìn)行實(shí)時檢測， 并在控制電路檢測到其接收到的電壓信號超過設(shè)定閾值時，通過控制供電開關(guān)電路動作來 切斷電源的供電回路，實(shí)現(xiàn)在電源供電異常時對后續(xù)用電負(fù)載的有效保護(hù)，由此完成了對 供電電路的輸出電流進(jìn)行智能監(jiān)控的設(shè)計任務(wù)。本實(shí)用新型所提出的電流檢測電路結(jié)構(gòu)簡 單，成本低廉，性能穩(wěn)定可靠，尤其適合應(yīng)用在電路結(jié)構(gòu)相對簡單、市場定價相對較低的電 子設(shè)備中，在有效控制該類電子設(shè)備生產(chǎn)成本的前提下，滿足了其對電源輸出電流的智能 化監(jiān)控的設(shè)計要求。
[0018] 結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型所提出的具有電流監(jiān)控功能的供電電路的一種實(shí)施例的電路 原理框圖；
[0020] 圖2是圖1中示出的具有電流監(jiān)控功能的供電電路的一種實(shí)施例的具體電路原理 圖；
[0021] 圖3是圖1中示出的具有電流監(jiān)控功能的供電電路的另外一種實(shí)施例的具體電路 原理圖；
[0022] 圖4是本實(shí)用新型所提出的具有電流監(jiān)控功能的供電電路的另外一種實(shí)施例的 電路原理框圖；
[0023] 圖5是圖4中示出的具有電流監(jiān)控功能的供電電路的一種實(shí)施例的具體電路原理 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0025] 本實(shí)施例為了在不使用電源管理芯片PMU的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對供電電路的電流參數(shù) 的智能化管理，采用電源、供電開關(guān)電路、電流電壓轉(zhuǎn)換電路、控制電路和供電輸出接口等 模塊進(jìn)行供電電路的系統(tǒng)設(shè)計，以實(shí)現(xiàn)對電源輸出電流的實(shí)時監(jiān)控，結(jié)合圖1、圖4所示。
[0026] 在本實(shí)施例中，所述電源作為整個系統(tǒng)的供電部件，可以選用電池，也可以具體指 是通過適配器將外部接入的交流電源轉(zhuǎn)換并輸出的直流電源。通過電源輸出的直流供電需 要經(jīng)過供電線路傳輸至供電輸出接口，進(jìn)而通過供電輸出接口傳輸至用電負(fù)載，實(shí)現(xiàn)電源 對用電負(fù)載的直流供電。將所述供電開關(guān)電路連接在電源與供電輸出接口之間，以用于對 電源的輸出電流進(jìn)行通斷控制。為了對電源的輸出電流實(shí)現(xiàn)智能化監(jiān)控，本實(shí)施例設(shè)置電 流電壓轉(zhuǎn)換電路采集電源的輸出電流，并將采集到的輸出電流轉(zhuǎn)換成電壓信號Um，發(fā)送至 控制電路。所述控制電路在所述電壓信號Um未超出設(shè)定閾值時，控制供電開關(guān)電路保持電 流傳輸線路連通，將電源輸出的電流通過供電輸出接口傳輸至用電負(fù)載，為用電負(fù)載供電。 若所述電壓信號Um超出設(shè)定閾值，則控制電路控制供電開關(guān)電路動作，切斷電源與供電輸 出接口之間的電流傳輸線路，停止向用電負(fù)載供電，由此實(shí)現(xiàn)對用電負(fù)載以及電源自身的 有效保護(hù)。
[0027] 在本實(shí)施例中，所述控制電路可以選用一個控制器MCU或者一過流保護(hù)電路設(shè)計 實(shí)現(xiàn)，參見圖1、圖4所示。當(dāng)選用控制器MCU設(shè)計所述的控制電路時，如圖1所示，控制器 MCU根據(jù)接收到的電壓信號Um可以換算出電源的輸出電流的大小，通過將計算出的輸出電 流值與預(yù)先寫入的設(shè)定閾值進(jìn)行比較，即可判斷出電源的輸出電流是否異常。這里的異常 可以包括因系統(tǒng)電路短路所造成的電流過高異常和因電源的剩余電量不足所造成的電流 過低異常兩種情況。若控制器MCU檢測到電源的輸出電流值處于正常范圍以內(nèi)，則判定電 源的輸出電流正常，控制供電開關(guān)電路保持電流傳輸線路連通，將電源輸出的電流通過供 電輸出接口傳輸至用電負(fù)載，為用電負(fù)載供電。若控制器MCU檢測到電源的輸出電流值落 入正常范圍以外，則判定電源的輸出電流異常，此時，控制器MCU輸出控制信號至供電開關(guān) 電路的控制端，控制供電開關(guān)電路動作，切斷電源與供電輸出接口之間的電流傳輸線路，停 止向用電負(fù)載供電，由此實(shí)現(xiàn)對用電負(fù)載以及電源自身的有效保護(hù)。
[0028] 為了對電源的輸出電流進(jìn)行采樣檢測，本實(shí)施例在所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路中設(shè)置 有采樣電阻R272,結(jié)合圖2、圖3所示。將采樣電阻R272串聯(lián)在電源VDD連接供電輸出接 口 VDD_0UT之間的電流傳輸線路中，當(dāng)通過電源VDD輸出的電流流經(jīng)采樣電阻R272時，在 采樣電阻R272的兩端就會形成采樣電壓UK272，將所述采樣電壓UK272傳輸至控制器MCU，所述 控制器MCU根據(jù)接收到的采樣電壓UK272并結(jié)合采樣電阻R272的阻值，即可計算出電源VDD 的輸出電流值I，計算公式為：
[0029] / = -- (1)。 Κδ ?δ
[0030] 在連接電源VDD的供電線路中增設(shè)采樣電阻R272,會導(dǎo)致系統(tǒng)功耗的增加。為了 盡量減少功率損耗，在選擇采樣電阻R272時，最好選擇阻值較小的電阻器件。在本實(shí)施例 中，所述采樣電阻R272的阻值最好小于5 Ω，以選用2 Ω的采樣電阻為宜，以提高供電電路 的輸出功率。
[0031] 由于采樣電阻R272的阻值較小，因此在其兩端形成的采樣電壓UK272的幅值也會比 較小，可能不能滿足控制器MCU直接采集的要求。為了解決這一問題，本實(shí)施例在所述電流 電壓轉(zhuǎn)換電路中還進(jìn)一步設(shè)置有放大電路，利用放大電路對采樣電阻R272兩端的采樣電 壓U K272進(jìn)行電壓幅值的放大處理，進(jìn)而生成能夠滿足控制器MCU接收要求的電壓信號Um， 輸出至所述的控制器MCU，以用于對電源VDD的輸出電流I進(jìn)行檢測。
[0032] 具體來講，可以事先設(shè)定好放大電路的放大倍數(shù)β，由此一來，通過控制器MCU接 收到的電壓信號Um與采樣電阻R272兩端的采樣電壓U K272之間的對應(yīng)關(guān)系即為：
[0033] = ⑵。
[0034] 將公式（1)、（2)結(jié)合，即可計算出電源VDD當(dāng)前的輸出電流值I。
[0035] 當(dāng)然，也可以根據(jù)已經(jīng)選定的采樣電阻R272的阻值以及放大電路的放大倍數(shù)β， 事先計算出輸出電流I在正常范圍內(nèi)變化時所對應(yīng)的電壓信號Um的幅值范圍，進(jìn)而確定出 上限設(shè)定閾值和下限設(shè)定閾值，并預(yù)先寫入到控制器MCU中。這樣一來，控制器MCU只需將 接收到的電壓信號Um與預(yù)先保存的上限設(shè)定閾值和下限設(shè)定閾值進(jìn)行比較，即可判斷出 電源VDD的輸出電流I是否異常，無需控制器MCU進(jìn)行電流值的換算。
[0036] 作為本實(shí)施例的一種優(yōu)選電路設(shè)計方案，所述放大電路可以采用運(yùn)算放大器U22 配合四個電阻R267-R270連接而成，參見圖2、圖3所示。將所述運(yùn)算放大器U22的同相輸 入端" + "一方面通過第一電阻R270連接至采樣電阻R272的一端，例如采樣電阻R272通過 供電開關(guān)電路連接電源VDD的一端，另一方面通過第二電阻R268接地；將所述運(yùn)算放大器 U22的反相輸入端一方面通過第三電阻R267連接至采樣電阻R272的另一端，例如采樣 電阻R272連接供電輸出接口 VDD_0UT的一端，另一方面通過第四電阻R269連接運(yùn)算放大 器U22的輸出端，配置第一、第二、第三、第四電阻R267-R270的阻值，以調(diào)節(jié)放大電路的放 大倍數(shù)β。
[0037] 在本實(shí)施例中，所述第一、第二、第三、第四電阻R267-R270的阻值可以根據(jù)實(shí)際 電路的具體要求合理確定，但應(yīng)滿足第一電阻R270的阻值等于第三電阻R267的阻值，第二 電阻R268的阻值等于第四電阻R269的阻值的取值要求。
[0038] 通過運(yùn)算放大器U22放大輸出的電壓信號Um傳輸至控制器MCU，優(yōu)選傳輸至控制 器MCU的其中一路ADC接口 MCU_SENSE，利用控制器MCU中的ADC模塊將接收到模擬電壓信 號Um轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，以實(shí)現(xiàn)對電源VDD輸出電流的實(shí)時監(jiān)測。
[0039] 在本實(shí)施例中，所述控制器MCU優(yōu)選采用單片機(jī)或者微處理器進(jìn)行供電電路的系 統(tǒng)設(shè)計，結(jié)合圖1所示。通過控制器MCU輸出的用于控制供電開關(guān)電路通斷的控制信號MCU_ CTL，可以根據(jù)供電開關(guān)電路對控制信號MCU_CTL的具體接收要求確定并生成。
[0040] 在本實(shí)施例中，所述供電開關(guān)電路優(yōu)選采用三極管、M0S管、可控硅等開關(guān)元件配 合簡單的外圍電路設(shè)計而成。當(dāng)采用這類開關(guān)元件進(jìn)行供電開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以 選用控制器MCU的其中一路GPI0 口輸出高電平或低電平的開關(guān)量控制信號MCU_CTL，實(shí)現(xiàn) 對供電開關(guān)電路的通斷控制。
[0041] 以N溝道M0S管Q10作為所述的開關(guān)元件為例進(jìn)行說明，參見圖2所示，可以將所 述N溝道M0S管Q10的柵極通過限流電阻R271連接至控制器MCU的GPI0 口，接收MCU輸 出的開關(guān)量控制信號MCU_CTL ;將所述N溝道M0S管Q10的漏極連接電源VDD，源極通過采 樣電阻R272連接供電輸出接口 VDD_0UT。
[0042] 當(dāng)電子設(shè)備的系統(tǒng)電路啟動運(yùn)行時，MCU首先輸出高電平控制信號MCU_CTL至N溝 道M0S管Q10的柵極，控制N溝道M0S管Q10飽和導(dǎo)通，連通電源VDD與供電輸出接口 VDD_ OUT之間的電流傳輸線路，并接收電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號Um。當(dāng)MCU根據(jù)接收 到的電壓信號Um判定出電源VDD的輸出電流正常時，保持其GPI0 口的高電平狀態(tài)。當(dāng)MCU 檢測到電源VDD的輸出電流異常時，置其所述的GPI0 口為低電平，控制N溝道M0S管Q10截 止，進(jìn)而切斷電源VDD的電流傳輸線路，控制供電電路停止向電子設(shè)備中的用電負(fù)載供電， 以實(shí)現(xiàn)對電源VDD和用電負(fù)載的保護(hù)。
[0043] 當(dāng)選用PNP型三極管Q11設(shè)計所述的供電開關(guān)電路時，參見圖3所示，可以將所述 PNP型三極管Q11的基極連接至MCU的所述GPI0 口，接收MCU輸出的開關(guān)量控制信號MCU_ CTL，并通過上拉電阻R277連接至電源VDD。將PNP型三極管Ql 1的發(fā)射極連接至電源VDD， 集電極通過采樣電阻R272連接供電輸出接口 VDD_0UT。
[0044] 當(dāng)電子設(shè)備的系統(tǒng)電路啟動運(yùn)行時，MCU首先輸出低電平的控制信號MCU_CTL至 PNP型三極管Ql 1的基極，控制PNP型三極管Ql 1飽和導(dǎo)通，連通電源VDD與供電輸出接口 VDD_0UT之間的電流傳輸線路，并實(shí)時采集電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號Um。當(dāng)MCU 根據(jù)接收到的電壓信號Um判定出電源VDD的輸出電流正常時，保持其GPI0 口的低電平狀 態(tài)，控制電源VDD持續(xù)為后續(xù)的用電負(fù)載供電。當(dāng)MCU檢測到電源VDD的輸出電流出現(xiàn)異 常時，則通過其GPI0 口輸出高電平控制信號MCU_CTL，控制PNP型三極管Q11截止，進(jìn)而切 斷電源VDD的電流傳輸線路，控制供電電路停止向電子設(shè)備中的用電負(fù)載供電，以實(shí)現(xiàn)對 電源VDD和用電負(fù)載的保護(hù)。
[0045] 當(dāng)選用過流保護(hù)電路設(shè)計所述的控制電路時，所述過流保護(hù)電路可以具體采用一 顆NPN型三極管Q5和一顆限流電阻R279設(shè)計而成，參見圖5所示。將通過電流電壓轉(zhuǎn)換 電路輸出的電壓信號Um通過限流電阻R279傳輸至NPN型三極管Q5的基極，用于對NPN型 三極管Q5進(jìn)行通斷控制；將NPN型三極管Q5的發(fā)射極接地，集電極連接供電開關(guān)電路的控 制端，并通過上拉電阻R278連接所述的電源VDD。
[0046] 當(dāng)有電源VDD供電時，所述供電開關(guān)電路首先受控導(dǎo)通，接通電源VDD與供電輸出 接口之間的電流傳輸線路，為后續(xù)用電負(fù)載供電。與此同時，電流電壓轉(zhuǎn)換電路實(shí)時采集、 檢測電流傳輸線路中流過的電流的大小，并轉(zhuǎn)換成電壓信號Um通過限流電阻R279作用于 NPN型三極管Q5的基極。根據(jù)確定的設(shè)定閾值(所述設(shè)定閾值具體指當(dāng)通過電源VDD輸出 的電流到達(dá)允許的最大值時，通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號Um的幅值）以及NPN 型三極管Q5的選型確定限流電阻R279的阻值，以滿足以下控制要求：
[0047] 當(dāng)通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號Um的幅值低于設(shè)定閾值時，NPN型三極 管Q5保持關(guān)斷狀態(tài)，此時供電開關(guān)電路在電源VDD的控制下保持導(dǎo)通，通過電源VDD繼續(xù) 向用電負(fù)載供電；
[0048] 當(dāng)通過電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的電壓信號Um的幅值超過設(shè)定閾值時，NPN型三極 管Q5導(dǎo)通，拉低供電開關(guān)電路的控制端電位，控制供電開關(guān)電路關(guān)斷，切斷電源VDD與用電 負(fù)載之間的電流傳輸線路，使電源VDD停止向用電負(fù)載供電，由此實(shí)現(xiàn)對用電負(fù)載以及電 源自身的有效保護(hù)。
[0049] 本實(shí)施例采用上述供電電路設(shè)計方式，在無需使用PMU的情況下，實(shí)現(xiàn)了對電源 輸出電流的智能化監(jiān)控，將其應(yīng)用在基于電池供電的電子設(shè)備中，不僅可以保護(hù)電子設(shè)備 中的用電負(fù)載免受過流沖擊，而且還可以避免電池因過度放電而造成的損害。
[0050] 當(dāng)然，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例， 本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換， 也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于：設(shè)置有電源、供電開關(guān)電路、電流 電壓轉(zhuǎn)換電路、控制電路以及供電輸出接口；所述供電開關(guān)電路連接在電源與供電輸出接 口之間，對電源的輸出電流進(jìn)行通斷控制；所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路采集電源的輸出電流，并 轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出至所述的控制電路；所述控制電路根據(jù)接收到的電壓信號對供電開關(guān) 電路進(jìn)行開關(guān)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于：在所述電流電 壓轉(zhuǎn)換電路中設(shè)置有采樣電阻和放大電路；所述采樣電阻串聯(lián)在電源與供電輸出接口之間 的電流傳輸線路中；所述放大電路連接在采樣電阻的兩端，采集采樣電阻兩端的電壓并進(jìn) 行放大，進(jìn)而生成所述的電壓信號輸出至控制電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于：在所述放大電 路中設(shè)置有運(yùn)算放大器和四個電阻；運(yùn)算放大器的同相輸入端通過第一電阻連接采樣電阻 的一端，并通過第二電阻接地；運(yùn)算放大器的反相輸入端通過第三電阻連接采樣電阻的另 一端，并通過第四電阻連接運(yùn)算放大器的輸出端；所述運(yùn)算放大器的輸出端輸出所述的電 壓信號至所述的控制電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于：所述采樣電阻 通過供電開關(guān)電路連接電源的一端經(jīng)由第一電阻連接至運(yùn)算放大器的同相輸入端，采樣電 阻連接供電輸出接口的一端通過第三電阻連接至運(yùn)算放大器的反相輸入端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于：所述第一電阻 與第三電阻同阻值；所述第二電阻與第四電阻同阻值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于： 所述采樣電阻的阻值小于5Ω。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于： 在所述供電開關(guān)電路中設(shè)置有一 N溝道MOS管或者一 PNP型三極管； 當(dāng)選用N溝道MOS管時，N溝道MOS管的柵極連接控制電路，接收控制電路輸出的控制 信號，N溝道MOS管的漏極連接電源，源極通過串聯(lián)的采樣電阻連接所述的供電輸出接口； 當(dāng)選用PNP型三極管時，PNP型三極管的基極連接控制電路，接收控制電路輸出的控制 信號，并通過上拉電阻連接電源，PNP型三極管的發(fā)射極連接電源，集電極通過串聯(lián)的采樣 電阻連接所述的供電輸出接口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于： 在所述控制電路中設(shè)置有一過流保護(hù)電路或者一控制器，所述過流保護(hù)電路或者控制器接 收電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出的所述電壓信號，并在所述電壓信號超出設(shè)定閾值時，輸出控制 信號至供電開關(guān)電路的控制端，對供電開關(guān)電路進(jìn)行開關(guān)控制。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，其特征在于：在所述過流保 護(hù)電路中設(shè)置有一 NPN型三極管和一限流電阻，所述NPN型三極管的基極通過限流電阻連 接電流電壓轉(zhuǎn)換電路輸出所述電壓信號的接口，在所述電壓信號超過設(shè)定閾值時受控導(dǎo) 通，NPN型三極管的發(fā)射極接地，集電極連接所述供電開關(guān)電路的控制端。
10. -種電子設(shè)備，其特征在于：設(shè)置有用電負(fù)載和如權(quán)利要求1至9中任一項權(quán)利要 求所述的具有電流監(jiān)控功能的供電電路，所述用電負(fù)載連接供電電路的供電輸出接口，接 收供電電路輸出的供電。
【文檔編號】H02H3/087GK203894394SQ201420248753
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】宋超, 杜洋 申請人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司