專利名稱：一種備用電池充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于手機(jī)能源領(lǐng)域，應(yīng)用于解決緊急供電，延長待機(jī)時(shí)間、通話時(shí)間的電子產(chǎn)品中。
背景技術(shù)：
在手機(jī)能源領(lǐng)域，有多種解決緊急供電問題，延長待機(jī)、通話時(shí)間的方案。當(dāng)手機(jī)電量不足，沒有攜帶充電器或是在戶外無電源或是遇上停電等等無法進(jìn)行充電的情況下， 如何即時(shí)解決手機(jī)電量問題，使用便攜且隨處可得的AAA備用電池給進(jìn)行手機(jī)充電就是方
案““ ο如圖1所示，傳統(tǒng)的AAA備用電池充電電路由AAA備用電池110、升壓電路120、控制電路130、鋰電池140四個(gè)方框組成。其中，AAA備用電池110用于產(chǎn)生手機(jī)充電的能源。 升壓電路120用于將AAA備用電池110提供的較低的直流電壓，提升到鋰電池140所需的充電電壓?？刂齐娐?30不但可以對輸入端進(jìn)行檢測，保障穩(wěn)定的輸入，還可以對輸出端的鋰電池140電壓進(jìn)行檢測，從而保障鋰電池140不會過充；同時(shí)，控制電路130還可切換鋰電池140的充電模式、控制充電電流、提高充電效率，亦可以檢測鋰電池140是否正在被其它充電器充電、其電壓是否低于設(shè)定值、用戶是否要求使用上述AAA備用電池110充電功能， 最終根據(jù)各種判定結(jié)果及需求設(shè)定，自動開啟或關(guān)閉充電功能。這里，鋰電池140是手機(jī)的主電池，是手機(jī)系統(tǒng)的能源提供方，同時(shí)，其亦用于給控制電路130提供電源。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案中，為了保障控制電路130工作的穩(wěn)定性及效率，當(dāng)AAA備用電池110或鋰電池140中任意一個(gè)電壓低于預(yù)定值時(shí)，控制電路130不工作，則升壓電路120 亦無法工作，即整個(gè)充電電路不會再進(jìn)行充電。如果鋰電池140持續(xù)放電至放電保護(hù)后，鋰電池140的電壓即為0V，此時(shí)，控制電路130不會啟動，那么升壓電路120也就也無法工作，無論AAA備用電池110的電量有多大， 都無法給鋰電池140充電，無法解決緊急供電問題，延長待機(jī)、通話時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所提供的備用電池充電電路可在移動終端主電池放電保護(hù)后， 仍可以用備用電池對所述主電池進(jìn)行充電，方便用戶的使用。本發(fā)明所述的備用電池充電電路包括，可用備用電池給移動終端的主電池進(jìn)行充電，其包括升壓電路、控制電路、升壓電路控制器以及使能控制電路。其中，升壓電路連接于備用電池與主電池之間，用于將備用電池的電壓升壓至主電池所需要的電壓?？刂齐娐愤B接備用電池、升壓電路以及主電池，用于根據(jù)備用電池及主電池的電壓狀態(tài)控制升壓電路的工作狀態(tài)，并輸出工作指示信號。升壓電路控制器與備用電池以及升壓電路相連，用于當(dāng)主電池放電保護(hù)、控制電路不工作且備用電池電量充足時(shí)，解除主電池的放電保護(hù)電路。使能控制電路與備用電池、升壓電路控制器以及控制電路相連，用于根據(jù)工作指示信號控制升壓電路控制器的工作狀態(tài)。
上述的備用電池充電電路，其中所述備用電池是AAA電池，所述主電池是鋰電池。上述的備用電池充電電路，其中所述升壓電路控制器是由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路、比較器、控制電路所構(gòu)成，所述升壓電路控制器具有使能腳。上述的備用電池充電電路，所述使能控制電路包括上拉電阻，連接于所述備用電池的正極與升壓電路控制器的使能腳之間，用于確保所述升壓電路控制器的正常工作；電容，連接于所述升壓電路控制器使能腳與所述備用電池負(fù)極之間，其與所述上拉電阻構(gòu)成延時(shí)電路，用于確保所述升壓電路控制器工作狀態(tài)的穩(wěn)定；芯片，其第一接腳連接于所述升壓電路控制器的使能腳，其第二接腳連接所述備用電池的正極，第三接腳連接所述備用電池的負(fù)極，用于確保備用電池電壓大于預(yù)設(shè)值時(shí)所述升壓電路控制器才可以工作；以及電晶體，其控制端與所述控制電路相連，用于接收所述工作指示信號，其第一輸出端連接所述備用電池負(fù)極，其第二輸出端連接所述升壓電路控制器的使能端；其中，當(dāng)所述控制電路正常工作時(shí)，所述工作指示信號為高電平，所述電晶體導(dǎo)通，則所述升壓電路控制器的使能腳被拉低，故所述升壓電路控制器不工作。本發(fā)明的備用電池充電電路可以解決鋰電池放電保護(hù)后，升壓電路控制器解除鋰電池的放電保護(hù)，使得備用電池可以給鋰電池充電的問題，安全可靠，且具有較高的性能與效率。


為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述。圖1所示為傳統(tǒng)的AAA備用電池充電電路的方框圖。圖2所示為本發(fā)明中備用電池充電電路的方框圖。圖3所示為本發(fā)明圖2的具體電路圖。
具體實(shí)施例方式圖2所示為本發(fā)明備用電池充電電路的方框圖，其可使用備用電池210給移動終端的主電池240進(jìn)行充電，其由升壓電路220、控制電路230、升壓電路控制器250以及使能控制電路260組成。本實(shí)施方式中，備用電池210為AAA干電池，其他實(shí)施方式中，亦可是其他類型且方便可得的電池。移動終端主電池240為鋰電池。其中，備用電池210、升壓電路220、控制電路230、鋰電池240功能方框與圖1中傳統(tǒng)的AAA備用電池充電電路中對應(yīng)的方框一樣，即，升壓電路220連接于備用電池210與鋰電池240之間，用于將備用電池210 的電壓升壓至主電池240所需要的電壓；控制電路連接備用電池210、升壓電路220以及鋰電池對0，用于根據(jù)備用電池210及鋰電池MO的電壓狀態(tài)控制升壓電路220的工作狀態(tài)。本實(shí)施方式中，升壓電路控制器250與備用電池210、升壓電路220均相連，用于在鋰電池MO已經(jīng)放電保護(hù)時(shí)，由備用電池210供電，輸出一個(gè)高電平，解除鋰電池MO內(nèi)部的放電保護(hù)電路并給鋰電池240充電。當(dāng)鋰電池240兩端的電壓高于控制電路230所需的電壓時(shí)，控制電路230開始工作。使能控制電路260與備用電池210、升壓電路控制器250、 控制電路230均相連，用于給升壓電路控制器250 —個(gè)簡單的使能控制，保證他在備用電池 210電量充足且控制電路230不工作的情況下工作。
同時(shí)參閱圖3，其為本發(fā)明圖2的具體電路圖。需要說明的是，VAUi+端口連接備用電池210的正極，接地端Tl連接備用電池210的負(fù)極，Vbat端口連接鋰電池240的正極，接地端T2連接鋰電池MO的負(fù)極。本實(shí)施方式中，電感Li、二極管D1、第一晶體管Q1、第二電晶體Q2構(gòu)成升壓電路220，芯片Ul是備用電池210給鋰電池240充電的控制芯片，構(gòu)成控制電路230功能方框。電容Cl、C2是Vbat端口的濾波電容。電阻R2連接接地端Tl與T2 之間。芯片U2是一種由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路、比較器、控制電路等構(gòu)成的升壓電路控制器 250功能方框。電阻R1、電容C3、芯片U3以及第三電晶體Q3A構(gòu)成使能控制電路260功能方框，用于對升壓電路控制器250的使能控制。VALK+端口、電感Li、二極管D1、第一電晶體Q1、第二電晶體Q2、芯片U1、電容Cl、 C2、VBAT端口是傳統(tǒng)的備用電池充電電路，其完成了從備用電池210電壓升壓輸出到鋰電池 240,并通過檢測及充電控制給鋰電池240充電。芯片Ul控制鋰電池240的充電與否、充電模式以及充電電流。當(dāng)鋰電池MO電壓為0V，芯片Ul供電電源為0V，即無法工作。本實(shí)施方式中，芯片U2選用的是S-8351A33MC型號的芯片，它是一種由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路、比較器、脈沖頻率調(diào)制控制電路等構(gòu)成的CMOS升壓電路控制器250，能根據(jù)負(fù)載大小自動切換占空系數(shù)，且內(nèi)置的MOSFET使用保護(hù)電路，在超過控制值時(shí)會自動斷路，以防止破壞。因此，能獲得較大范圍的低紋波、高效率及保障系統(tǒng)電路的安全性。綜合考慮，功能、性能、安全性都能達(dá)到亦可選用其它器件。芯片U2與升壓電路220共用了 VAUi+端口、電感Li、二極管D1、電容C1、C2、VBAT端口部件，完成了從備用電池210電壓升壓輸出3. 3V到鋰電池M0。芯片U2的第一接腳是使能腳，其為高電平觸發(fā)，即，高電平時(shí)芯片U2工作，低電平時(shí)芯片U2不工作，這樣，芯片U2可對是否升壓輸出3. 3V至鋰電池240進(jìn)行控制。如上所述，使能控制電路260包括電阻R1、電容C3、芯片U3以及第三電晶體Q3A。 電阻Rl是使能腳的上拉電阻，連接于VAUi+端口與芯片U2的使能腳之間，以確認(rèn)在其它控制電路都沒有工作的情況下，此使能腳是高電平，芯片U2正常工作。電容C3連接于接地端Tl 與芯片U2使能腳之間，保證芯片U2工作狀態(tài)的穩(wěn)定，其與電阻Rl構(gòu)成延時(shí)電路，當(dāng)電阻Rl 上拉時(shí)，不會立即讓使能腳變成高電平，使其會有一個(gè)延時(shí)，延時(shí)時(shí)間t = R1*C3，以確保芯片U2工作狀態(tài)的穩(wěn)定，防止抖動。同時(shí)為了保證激活鋰電池MO的保護(hù)后，能有效的給鋰電池240充電，必須保證備用電池210的電量不能太低，否則鋰電池240會出現(xiàn)不斷的放電保護(hù)激活，再放電保護(hù)，再激活......的循環(huán)，對鋰電池MO的壽命會有影響。芯片U3是高精度的電壓檢測芯片，其第一接腳連接于芯片U2的使能腳，其第二接腳連接νω+端口，其第三接腳連接接地端Tl，作用是保證備用電池210電壓大于一定值時(shí)， 芯片U2才可以工作，才會激活鋰電池MO的保護(hù)并給鋰電池240充電。本實(shí)施方式中，芯片U3我們選用的是S-80811CNPF型號的芯片，檢測電壓是1. IV， 精度是+-2%。當(dāng)備用電池210電壓大于1. IV時(shí)，即芯片U3的第二接腳大于1. IV時(shí)，芯片 U2才開始工作，在滿足其功能的情況下，芯片U2亦可選用其它器件。當(dāng)鋰電池MO電壓高于芯片Ul的門限電壓時(shí)，芯片Ul即會工作，此時(shí)，由V^+端口、電感Ll、二極管Dl、第一電晶體Ql、第二電晶體Q2、電阻R14、電容Cl、C2、Vbat端口完成備用電池210給鋰電池MO的充電工作，與此同時(shí)，芯片Ul會輸出一個(gè)高電平工作指示信號，則應(yīng)該關(guān)閉由芯片U2、Valk+端口、電感Li、二極管D1、電阻R14、電容Cl、C2、Vbat端口構(gòu)成的升壓輸出。反之，當(dāng)鋰電池MO電壓低于芯片Ul的門限電壓時(shí)，芯片Ul不工作，芯片 Ui輸出一個(gè)低電平工作指示信號。本實(shí)施方式中，電晶體Q3A控制端與芯片Ul相連，用于接收工作指示信號，其第一輸出端連接接地端Tl，其第二輸出端連接芯片U2的使能端。當(dāng)芯片Ul工作時(shí)，其輸出高電平的工作指示信號，則電晶體Q3A導(dǎo)通，芯片U2的第一接腳即被拉低，芯片U2不工作，從而保證關(guān)閉由芯片U2、VAUi+端口、電感Li、二極管D1、電阻R14、電容C1、C2、VBAT端口構(gòu)成的升壓輸出。當(dāng)芯片Ul不工作時(shí)，其輸出低電平的工作指示信號，則電晶體Q3A不導(dǎo)通，芯片 U2的第一接腳的狀態(tài)由電阻R1、芯片U3、電容C3所決定?？梢?，使能控制電路260可以確保升壓電路控制器250于控制電路230不工作的情況下進(jìn)行正常工作，從而確保整個(gè)充電電路的正常工作。綜上所述，本發(fā)明的備用電池充電電路可以解決鋰電池240放電保護(hù)后，升壓電路控制器250解除鋰電池240的放電保護(hù)，使得備用電池210可以給鋰電池240充電的問
題，安全可靠，且具有較高的性能與效率。以上所述之具體實(shí)施方式
為發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實(shí)施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本具體實(shí)施方式
。凡依照本發(fā)明之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均包含本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種備用電池充電電路，其可用備用電池給移動終端的主電池進(jìn)行充電，其特征在于，所述備用電池充電電路包括升壓電路，連接于所述備用電池與主電池之間，用于將所述備用電池的電壓升壓至所述主電池所需要的電壓；控制電路，連接所述備用電池、升壓電路以及主電池，用于根據(jù)所述備用電池及主電池的電壓狀態(tài)控制所述升壓電路的工作狀態(tài)，并輸出工作指示信號；升壓電路控制器，與所述備用電池以及升壓電路相連，用于當(dāng)所述控制電路不工作且所述備用電池電量充足時(shí)解除其放電保護(hù)電路；以及使能控制電路，與所述備用電池、升壓電路控制器以及控制電路相連，用于根據(jù)所述工作指示信號控制所述升壓電路控制器的工作狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的備用電池充電電路，其特征在于，所述備用電池是AAA電池，所述主電池是鋰電池。
3.如權(quán)利要求1所述的備用電池充電電路，其特征在于，所述升壓電路控制器是由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路、比較器、控制電路所構(gòu)成，所述升壓電路控制器具有使能腳。
4.如權(quán)利要求3所述的備用電池充電電路，其特征在于，所述使能控制電路包括上拉電阻，連接于所述備用電池的正極與升壓電路控制器的使能腳之間，用于確保所述升壓電路控制器的正常工作；電容，連接于所述升壓電路控制器使能腳與所述備用電池負(fù)極之間，其與所述上拉電阻構(gòu)成延時(shí)電路，用于確保所述升壓電路控制器工作狀態(tài)的穩(wěn)定；芯片，其第一接腳連接于所述升壓電路控制器的使能腳，其第二接腳連接所述備用電池的正極，第三接腳連接所述備用電池的負(fù)極，用于確保備用電池電壓大于預(yù)設(shè)值時(shí)所述升壓電路控制器才可以工作；以及電晶體，其控制端與所述控制電路相連，用于接收所述工作指示信號，其第一輸出端連接所述備用電池負(fù)極，其第二輸出端連接所述升壓電路控制器的使能端；其中，當(dāng)所述控制電路正常工作時(shí)，所述工作指示信號為高電平，所述電晶體導(dǎo)通，則所述升壓電路控制器的使能腳被拉低，故所述升壓電路控制器不工作。
全文摘要
備用電池充電電路包括，可用備用電池給移動終端的主電池進(jìn)行充電，其包括升壓電路、控制電路、升壓電路控制器以及使能控制電路。其中，升壓電路連接于備用電池與主電池之間，用于將備用電池的電壓升壓至主電池所需要的電壓?？刂齐娐愤B接備用電池、升壓電路以及主電池，用于根據(jù)備用電池及主電池的電壓狀態(tài)控制升壓電路的工作狀態(tài)，并輸出工作指示信號。升壓電路控制器與備用電池以及升壓電路相連，用于當(dāng)主電池已經(jīng)放電保護(hù)、控制電路不工作且備用電池電量充足時(shí)，解除主電池的放電保護(hù)電路。使能控制電路與備用電池、升壓電路控制器以及控制電路相連，用于根據(jù)工作指示信號控制升壓電路控制器的工作狀態(tài)。
文檔編號H02J7/00GK102468657SQ20101053850
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者何婷 申請人:深圳市福智軟件技術(shù)有限公司