專利名稱：一種根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出電壓的 新型充電器。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)終端，例如手機(jī)，功能的越來越豐富，用戶對(duì)手機(jī)電池的續(xù)航時(shí)間也越來 越高，導(dǎo)致了手機(jī)電池容量的不斷提升，現(xiàn)在大部分手機(jī)電池的容量都已經(jīng)達(dá)到了 IOOOmAH 以上，有的甚至達(dá)到了 2000mAH以上，這對(duì)手機(jī)的充電也提出了更高的要求。對(duì)于大容量的 電池，要求充電時(shí)充電電流大；充電發(fā)熱??；充電時(shí)間快。然而大電流充電會(huì)導(dǎo)致大量的 熱量產(chǎn)生，從而會(huì)影響手機(jī)的安全性和可靠性。但是要滿足充電快的要求則必須要提高電 流，因此要降低熱量就必須減小充電電路上消耗的電壓。而現(xiàn)有的充電器存在只能輸出恒 定的充電電壓。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種一種根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出電壓的新型充 電器，旨在解決現(xiàn)有現(xiàn)有的手機(jī)充電器，只能輸出恒定的充電電壓的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，包括傳統(tǒng)充電器電路模塊，其中， 還包括降壓芯片和控制電路，所述傳統(tǒng)充電器電路模塊連接降壓芯片，所述降壓芯片連接 控制電路；所述降壓芯片的輸出端為所述新型充電器的第一外接端口 ；所述控制芯片的輸 入端為新型充電器的第二外接端口，所述降壓芯片用于將傳統(tǒng)充電器電路模塊的輸出電壓 根據(jù)控制電路的控制調(diào)整到適合的大?。凰隹刂齐娐酚糜跈z測(cè)電池當(dāng)前狀態(tài)下的電量狀 態(tài)，從而控制降壓芯片調(diào)整輸出的充電電壓。所述的根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，其中，所述新型充電器對(duì)移動(dòng) 終端中的電池進(jìn)行充電時(shí)的連接方式為所述新型充電器的第一外接端口連接移動(dòng)終端中 的充電電路和電源管理芯片；新型充電器的第二外接端口連接所述移動(dòng)終端中的電池；所 述充電電路和電源管理芯片連接電池，所述充電電路連接所述電源管理芯片。所述的根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，其中，所述降壓芯片的輸出端 上還串聯(lián)設(shè)置一電感，電感的輸出端為所述新型充電器的第一外接端口。所述的根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，其中，所述控制電路包括第二 電阻、第三電阻、第四電阻和第三二極管，其中，所述第三二極管的陰極為新型充電器的第 二外接端口 ；所述第二電阻串聯(lián)在第三二極管的陽極和電感的輸出端之間；所述第三二極 管的陽極、第三電阻和降壓芯片的電壓控制輸入端依次連接；所述第四電阻串聯(lián)在降壓芯 片的電壓控制輸入端和地線之間；傳統(tǒng)充電器電路模塊的正極連接降壓芯片的輸出端Vin 和片選端CE，負(fù)極連接降壓芯片的接地端。[0010]本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型通過在傳統(tǒng)的充電器中增加一個(gè)降壓芯片， 該降壓芯片可以根據(jù)電池中的當(dāng)前電壓，自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，大大減少充電電路本身因?yàn)?充電產(chǎn)生的熱量。

圖1是本實(shí)用新型中實(shí)施例提供的移動(dòng)終端的電池充電系統(tǒng)的硬件框圖；圖2是本實(shí)用新型中實(shí)施例提供的新型充電器對(duì)電池進(jìn)行充電的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施 例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。傳統(tǒng)的充電器的輸出電壓直接加在電源管理芯片(PMIC)和充電電路上的。假如 充電器輸出為5V，充電電流為1A，電池的剩余電壓為3. 5V時(shí)，則消耗在充電電路上的功率 為(5-3. 5)V*1A= 1.5W，對(duì)于手機(jī)來說，1.5W是相當(dāng)大的熱量輸出，對(duì)充電電路的器件提出 了更大功率的要求。需要選擇更大功率的MOS管和二極管。移動(dòng)終端的成本因此會(huì)上升， 并且隨著功率的提升，對(duì)電路板面積也會(huì)同樣加大，并且對(duì)LAYOUT也提出了很高的要求。因?yàn)槌潆婋娏髦苯雨P(guān)系到電池的充電時(shí)間，充電電流越大，充電時(shí)間就越短，充電 電流越小，充電時(shí)間就越長(zhǎng)，所以為了加快充電速度加大充電電流是一種趨勢(shì)。為了減少消 耗在充電電路上的功耗，只要減少消耗在該電路上的電壓即可。而傳統(tǒng)充電器的輸出電壓 是恒定的，因此本實(shí)用新型通過在傳統(tǒng)充電器的輸出上增加了一個(gè)降壓芯片及控制電路， 將最終輸出到手機(jī)的電壓根據(jù)當(dāng)前的電池電壓自動(dòng)調(diào)整。參見圖1，手機(jī)電池充電系統(tǒng)包括移動(dòng)終端和新型充電器，所述移動(dòng)終端中包括電 源管理芯片(PMIC)、充電電路、電池；所述新型充電器包括傳統(tǒng)充電器電路模塊、降壓芯片 和控制電路。所述傳統(tǒng)充電器電路模塊連接降壓芯片，所述降壓芯片連接控制電路；所述降 壓芯片的輸出端為所述新型充電器的第一外接端口，其連接所述移動(dòng)終端中的充電電路和 電源管理芯片。所述控制芯片的輸入端為新型充電器的第二外接端口，其連接所述移動(dòng)終 端中的電池。所述充電電路和電源管理芯片連接電池，所述充電電路連接所述電源管理芯 片。所述電源管理芯片PMIC用于完成手機(jī)充電電流的設(shè)置，范圍可以在OmA 1.5A 之間設(shè)置，步長(zhǎng)可設(shè)為50mA。所述降壓芯片用于完成將傳統(tǒng)充電器的輸出電壓根據(jù)控制電 路的控制調(diào)整到適合的大小。所述控制電路用于檢測(cè)電池當(dāng)前狀態(tài)下的電量狀態(tài)，從而控 制降壓芯片根據(jù)電池當(dāng)前的電量，調(diào)整充電器輸出的充電電壓。所述充電電路用于給電池 充電，主要功能是配合PMIC實(shí)現(xiàn)充電電流和充電電壓的控制。其工作過程為，充電器與移動(dòng)終端連接，當(dāng)充電器接電之后輸出整流和降壓之后 的電壓，并接入降壓芯片；降壓芯片根據(jù)控制電路檢測(cè)到的電池當(dāng)前的剩余電量自動(dòng)調(diào)整 輸出電壓。電源管理芯片根據(jù)降壓芯片輸出的電壓控制充電電路的充電電流。圖2所示本實(shí)用新型中實(shí)施例提供的手機(jī)充電器對(duì)電池進(jìn)行充電的電路原理框 圖，其包括傳統(tǒng)充電器電路模塊的正極連接降壓芯片的輸出端Vin和片選端CE，負(fù)極連接 降壓芯片的接地端GND。降壓芯片的電壓控制輸入端Vbf連接控制電路，所述控制電路包括
4第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4和第三二極管D3，所述第三二極管D3的陰極連接 電池的陽極，第三二極管D3的陽極、第三電阻R3和降壓芯片的電壓控制輸入端Vbf依次連 接；所述第四電阻R4串聯(lián)在降壓芯片的電壓控制輸入端Vbf和地線之間。所述降壓芯片的 輸出端Lx連接電感Ll，通過電感Ll將充電電壓接至電源管理芯片的Vcharge端口。所述充電電路包括MOS管Ql、第一二極管Dl和充電檢測(cè)電阻Rl，所述MOS管Ql 為P型MOS管，其源極連接電源管理芯片的Vcharge端口，其漏極連接第一二極管Dl的陽 極，其柵極連接至電源管理芯片的GATE-CTRL端口。所述第一二極管Dl的陰極、充電檢測(cè) 電阻Rl和電池的陽極依次連接。所述第一二極管Dl的陰極還連接電源管理芯片的保護(hù)引 腳ISENSE端口 ；電池的陽極還連接至電源管理芯片的VBAT端口。常規(guī)的移動(dòng)終端中其MOS管Ql和第一二極管Dl以及充電檢測(cè)電阻Rl的總體功耗 一般在0. 9W左右，為了保證MOS管和第一二極管Dl以及充電檢測(cè)電阻Rl工作的可靠性。 將該功率減小30%，因此充電電路上消耗的功率是0. 6W，如果以IA的充電電流計(jì)算，則消 耗在MOS管和第一二極管Dl上的電壓之和為0. 6W/1A = 0. 6V，即圖中的Vdisp = 0. 6V，也 就是說，要保證消耗在MOS管和二極管Dl上的電壓之和不可超過0. 6V。圖中第三二極管D3的作用是在充電的時(shí)候，將電池的電壓接到Vf，因此Vf = Vbat+Vd，其中Vd是第三二極管D3的壓降，一般為0. 3V。降壓芯片Ul的Vfb是電壓控制 輸入端，降壓芯片Ul的電壓輸出通過電感Ll接到電源管理芯片的Vcharge端，而降壓芯片 的輸出電壓Vcharge是受電壓控制輸入端的輸入電壓Vfb控制的，即Vctoge = K*Vfb，其中K 為Ul的電壓系數(shù)，是個(gè)常數(shù)。將Vf分壓后接到降壓芯片Ul的Vfb，用于控制降壓芯片Ul 的電壓輸出。而降壓芯片的輸出電壓Vcharge根據(jù)上面的計(jì)算，應(yīng)該為Vbat+Vdisp。因此 有下面的公式
權(quán)利要求1.一種根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，包括傳統(tǒng)充電器電路模塊，其特征 在于，還包括降壓芯片和控制電路，所述傳統(tǒng)充電器電路模塊連接降壓芯片，所述降壓芯片 連接控制電路；所述降壓芯片的輸出端為所述新型充電器的第一外接端口 ；所述控制芯片 的輸入端為新型充電器的第二外接端口，所述降壓芯片用于將傳統(tǒng)充電器電路模塊的輸出 電壓根據(jù)控制電路的控制調(diào)整到適合的大??；所述控制電路用于檢測(cè)電池當(dāng)前狀態(tài)下的電 量狀態(tài)，從而控制降壓芯片調(diào)整輸出的充電電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，其特征在于，所 述新型充電器對(duì)移動(dòng)終端中的電池進(jìn)行充電時(shí)的連接方式為所述新型充電器的第一外接 端口連接移動(dòng)終端中的充電電路和電源管理芯片；新型充電器的第二外接端口連接所述移 動(dòng)終端中的電池；所述充電電路和電源管理芯片連接電池，所述充電電路連接所述電源管 理芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，其特征在于，所 述降壓芯片的輸出端上還串聯(lián)設(shè)置一電感，電感的輸出端為所述新型充電器的第一外接端
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，其特征在于，所 述控制電路包括第二電阻、第三電阻、第四電阻和第三二極管，其中，所述第三二極管的陰 極為新型充電器的第二外接端口 ；所述第二電阻串聯(lián)在第三二極管的陽極和電感的輸出端 之間；所述第三二極管的陽極、第三電阻和降壓芯片的電壓控制輸入端依次連接；所述第 四電阻串聯(lián)在降壓芯片的電壓控制輸入端和地線之間；傳統(tǒng)充電器電路模塊的正極連接降 壓芯片的輸出端Vin和片選端CE，負(fù)極連接降壓芯片的接地端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種根據(jù)電池電壓自動(dòng)調(diào)整輸出的新型充電器，包括傳統(tǒng)充電器電路模塊，其特征在于，還包括降壓芯片和控制電路，所述傳統(tǒng)充電器電路模塊連接降壓芯片，所述降壓芯片連接控制電路；所述降壓芯片的輸出端為所述新型充電器的第一外接端口；所述控制芯片的輸入端為新型充電器的第二外接端口，所述降壓芯片用于將傳統(tǒng)充電器電路模塊的輸出電壓根據(jù)控制電路的控制調(diào)整到適合的大??；所述控制電路用于檢測(cè)電池當(dāng)前狀態(tài)下的電量狀態(tài)，從而控制降壓芯片調(diào)整輸出的充電電壓。采用本實(shí)用新型可根據(jù)電池中的當(dāng)前電壓，自動(dòng)調(diào)整輸出電壓，大大減少充電電路本身因?yàn)槌潆姰a(chǎn)生的熱量。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201868904SQ201020587629
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者顧建良 申請(qǐng)人:惠州Tcl移動(dòng)通信有限公司