一種usb智能充電電路及充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于電子領(lǐng)域，尤其涉及一種USB智能充電電路及充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子行業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品充斥于人們的生活中，大多電子 產(chǎn)品均通過可重復(fù)充電的電池，尤其是性能較好的鋰電池，作為供電電源為電子產(chǎn)品充電。
[0003] 然而，在很多情況下，在充電的同時(shí)需要使用電子產(chǎn)品，例如在手機(jī)充電的過程中 急需打電話，或在平板電腦充電的時(shí)候需要使用某種應(yīng)用程序，針對上述情況，現(xiàn)有的充電 電路幾乎都是在對電池充電的同時(shí)，通過電池為負(fù)載供電，那么充電電流加上供電負(fù)載電 流很大，導(dǎo)致充電裝置以及電子產(chǎn)品發(fā)熱嚴(yán)重，不僅降低產(chǎn)品使用壽命，甚至?xí)鸨ǖ?嚴(yán)重的安全事故，不利于產(chǎn)品推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種USB智能充電電路，旨在解決現(xiàn)有充電裝置在 充電的同時(shí)供電所產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱，安全性差的問題。
[0005] 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種USB智能充電電路，與電池連接，所述電路包 括：
[0006] USB接口單元，用于連接外部直流供電輸入；
[0007] 充電單元，用于在有供電輸入時(shí)為所述電池充電，所述充電單元的輸入端與所述 USB接口單元連接，所述充電單元的輸出端和溫度檢測端均與所述電池連接；
[0008] 供電開關(guān)單元，用于在有供電輸入時(shí)，控制所述外部直流供電輸入向負(fù)載提供供 電輸出，在沒有供電輸入時(shí)，控制電池向負(fù)載提供供電輸出，所述供電開關(guān)單元的電源端與 外部直流供電輸入連接，所述供電開關(guān)單元的輸入端與所述電池連接，所述供電開關(guān)單元 的輸出端與負(fù)載連接。
[0009] 本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于，提供一種采用上述USB智能充電電路的充電裝 置。
[0010] 本發(fā)明實(shí)施例在對電池充電的同時(shí)，通過外部供電輸入為負(fù)載提供供電輸出，避 免了電池充電時(shí)為負(fù)載供電造成的反復(fù)充電以及電池?zé)o法充滿電，且充電電流和充電截止 電流不受供電負(fù)載電流的影響，避免了充電時(shí)開機(jī)使用導(dǎo)致的產(chǎn)品發(fā)熱嚴(yán)重的現(xiàn)象，提高 了充電電路的安全性和可靠性，延長了產(chǎn)品的使用壽命，該充電電路簡易、成本低。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的USB智能充電電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的USB智能充電電路的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0014] 本發(fā)明實(shí)施例在對電池充電的同時(shí)，通過外部供電輸入為負(fù)載提供供電輸出，避 免了電池充電時(shí)為負(fù)載供電造成的反復(fù)充電以及電池?zé)o法充滿電，且充電電流和充電截止 電流不受供電負(fù)載電流的影響，避免了充電時(shí)開機(jī)使用導(dǎo)致的產(chǎn)品發(fā)熱嚴(yán)重的現(xiàn)象，提高 了充電電路的安全性。
[0015] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述：
[0016] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的USB智能充電電路的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出 了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0017] 作為本發(fā)明一實(shí)施例，該USB智能充電電路可以應(yīng)用于任何電子設(shè)備的充電裝置 中，該USB智能充電電路與電池2連接，包括：
[0018]USB接口單元J1，用于連接外部直流供電輸入；
[0019]充電單元11，用于在有供電輸入時(shí)為電池2充電，充電單元11的輸入端與USB接 口單元J1連接，充電單元11的輸出端和溫度檢測端均與電池2連接；
[0020] 供電開關(guān)單元12,用于在有供電輸入時(shí)，控制外部直流供電輸入向負(fù)載提供供電 輸出，在沒有供電輸入時(shí)，控制電池2向負(fù)載提供供電輸出，供電開關(guān)單元12的電源端與外 部直流供電輸入連接，供電開關(guān)單元12的輸入端與電池2連接，供電開關(guān)單元12的輸出端 與負(fù)載連接。
[0021] 在本發(fā)明實(shí)施例中，USB接口單元J1與外部USB+5V供電輸入連接，給充電單元11 供電，充電單元11上電后給電池2充電，同時(shí)，供電開關(guān)單元12關(guān)斷電池輸出供電電壓的 通路，并將外部直流供電輸入進(jìn)行穩(wěn)壓后作為供電輸出向負(fù)載供電。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例在對電池充電的同時(shí)，通過外部供電輸入為負(fù)載提供供電輸出，避 免了電池充電時(shí)為負(fù)載供電造成的反復(fù)充電以及電池?zé)o法充滿電，且充電電流和充電截止 電流不受供電負(fù)載電流的影響，避免了充電時(shí)開機(jī)使用導(dǎo)致的產(chǎn)品發(fā)熱嚴(yán)重的現(xiàn)象，提高 了充電電路的安全性和可靠性，延長了產(chǎn)品的使用壽命，該充電電路簡易、成本低。
[0023] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的USB智能充電電路的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說 明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
[0024] 作為本發(fā)明一實(shí)施例，該充電單元11包括：
[0025] 電阻R2、電阻R3、電阻R4、電容C1和充電模塊U1;
[0026] 電容C1的一端為充電單元11的輸入端與充電模塊U1的電源端（VDD)連接，電容 C1的另一端接地，充電模塊U1的充電電流設(shè)置端（ISET)通過電阻R4接地，充電模塊U1的 電流終止設(shè)定端（PRTRM)通過電阻R2接地，充電模塊U1的充電狀態(tài)端（@石）為充電單 元11的顯示端，充電模塊U1的電池端（VBAT)和溫度檢測端（TS)分別為充電單元11的輸 出端和溫度檢測端，充電模塊U1的溫度檢測端（TS)還通過電阻R3接地，充電模塊U1的接 地端（VSS)、熱襯墊端（PAD_VSS)、第二電流設(shè)定端（ISET2)均接地。
[0027] 作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，充電模塊U1可以采用BQ24092DGQR型充電管理芯片。
[0028] 作為本發(fā)明一實(shí)施例，該供電開關(guān)單元12包括：
[0029]電阻R1、穩(wěn)壓管D1、第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3 ;
[0030] 第二開關(guān)管Q2的輸出端為供電開關(guān)單元12的輸入端，第二開關(guān)管Q2的輸入端與 第三開關(guān)管Q3的輸入端連接，第二開關(guān)管Q2的控制端和第三開關(guān)管Q3的控制端同時(shí)為供 電開關(guān)單元12的電源端與第一開關(guān)管Q1的輸入端連接，第三開關(guān)管Q3的輸出端為供電開 關(guān)單元12的輸出端與第一開關(guān)管Q1的輸出端連接，第三開關(guān)管Q3的控制端同時(shí)與電阻R1 的一端和穩(wěn)壓管D1的陰極連接，電阻R1的另一端與第一開關(guān)管Q1的輸入端連接，穩(wěn)壓管 D1的陽極接地。
[0031] 作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，第一開關(guān)管Q1可以采用集電極電流大于負(fù)載電流的 NPN型三極管，NPN型三極管的集電極為第一開關(guān)管Q1的輸入端，NPN型三極管的發(fā)射極為 第一開關(guān)管Q1的輸出端，NPN型三極管的基極為第一開關(guān)管Q1的控制端；
[0032] 第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3均可以采用大電流、低導(dǎo)通內(nèi)阻的P溝道增強(qiáng)型 場效應(yīng)管，P溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的源極為第二開關(guān)管Q2或第三開關(guān)管Q3的輸入端，P溝 道增強(qiáng)型場效應(yīng)管的漏極為第二開關(guān)管Q2或第三開關(guān)管Q3的輸出端，P溝道增強(qiáng)型場效 應(yīng)管的柵極為第二開關(guān)管Q2或第三開關(guān)管Q3的控制端。
[0033] 在本發(fā)明實(shí)施例中，USB+5V輸入作為外部直流供電輸入通過USB接口單元J1向 充電模塊U1供電，充電模塊U1通過電池端（VBAT)向鋰電池2充電，同時(shí)，USB+5V輸入電 壓連接到第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的柵極，使第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3截止， 因此鋰電池電流不能為負(fù)載提供供電輸出；
[0034]USB+5V輸入電壓通過穩(wěn)壓管D1和第一開關(guān)管Q1穩(wěn)壓在3. 9V-4. 2V，為負(fù)載供電；
[0035] 當(dāng)USB+5V輸入電壓短電后，第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3的柵源極電壓為負(fù)， 第二開關(guān)管Q2和第三開關(guān)管Q3導(dǎo)通，此時(shí)，切換到鋰電池2為負(fù)載提供供電輸出。
[0036] 在本發(fā)明實(shí)施例中，可以通過調(diào)節(jié)電阻R4的阻值來調(diào)節(jié)充電電流。
[0037] 作為本發(fā)明一實(shí)施例，該USB智能充電電路還包括：
[0038] 充電指示單元13,用于通過顯示提示用戶電路處于正在充電中或者已充滿電，充 電指示單元13的電源端與USB接口單元J1連接，充電指示單元13的控制端與充電單元11 的顯示端連接。
[0039] 作為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例，充電指示單元13包括：
[0040] 電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、充電指示燈LED1、充滿電指示燈LED2 和第四開關(guān)管Q4 ;
[0041] 電阻R5的一端為充電指示單元13的電源端與充電指示燈LED1的陽極連接，充電 指示燈LED1的陰極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端為充電指示單元13的控制端 與電阻R5的另一端連接，充滿電指示燈LED2的陽極