本實(shí)用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種充電芯片及終端設(shè)備。
背景技術(shù):
目前,隨著手機(jī)、平板電腦等終端設(shè)備的普及,人們對終端設(shè)備的使用安全也提出了較高的要求,尤其是終端設(shè)備的充電安全。
具體地,為了提高終端設(shè)備的充電完全,業(yè)內(nèi)通常會在終端設(shè)備的充電芯片中加入相應(yīng)的保護(hù)電路,如過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、過流保護(hù)電路、溫度保護(hù)電路等,以保證終端設(shè)備的充電安全。但是,現(xiàn)有的充電芯片中包括的保護(hù)電路往往有限,如可能僅包括過壓保護(hù)電路以及欠壓保護(hù)電路等,使得對充電芯片的保護(hù)功能并不全面,無法保證終端設(shè)備的充電安全;且,當(dāng)需要擴(kuò)展充電芯片的保護(hù)功能時,還需向充電芯片外接相應(yīng)的保護(hù)電路,從而可能會使得整個PCB(Printed Circuit Board,印刷電路板)面板的面積過大,進(jìn)而也不利于終端設(shè)備的小型化設(shè)計,降低了充電芯片的實(shí)用性。
也就是說,現(xiàn)有的充電芯片存在保護(hù)不全面以及實(shí)用性較差的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種充電芯片及終端設(shè)備,用以解決現(xiàn)有的充電芯片所存在的保護(hù)功能不全面以及使用性較差的問題。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種充電芯片,包括充電電路,所述充電芯片還包括與所述充電電路相連的輸入電壓保護(hù)單元、輸出電流保護(hù)單元以及溫度保護(hù)單元,其中:
所述輸入電壓保護(hù)單元,用于在確定輸入所述充電電路的電壓超出了預(yù)設(shè)的輸入電壓閾值范圍時,切斷所述充電電路的輸入線路;
所述輸出電流保護(hù)單元,用于在確定所述充電電路輸出的電流超出了預(yù)設(shè)的輸出電流閾值,或者,在設(shè)定時段內(nèi)不為正值時,切斷所述充電電路的輸出線路;
所述溫度保護(hù)單元,用于在確定充電芯片的結(jié)溫超出了預(yù)設(shè)的結(jié)溫閾值時,切斷所述充電電路的輸入線路以及輸出線路。
相應(yīng)地,本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種終端設(shè)備,包括本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片。
本實(shí)用新型有益效果如下:
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種充電芯片及終端設(shè)備,包括充電電路、與所述充電電路相連的輸入電壓保護(hù)單元、輸出電流保護(hù)單元以及溫度保護(hù)單元,相比于現(xiàn)有技術(shù)而言,能夠在所述充電電路處于過壓、欠壓、過流以及過溫時,實(shí)現(xiàn)對所述充電電路的全面保護(hù);且,在本實(shí)用新型所述方案中,所有對所述充電芯片的保護(hù)電路均集成在所述充電芯片內(nèi)部,無需外接任何的保護(hù)電路,提高了所述充電芯片的實(shí)用性,解決了現(xiàn)有的充電芯片所存在的保護(hù)功能不全面以及實(shí)用性較差的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中的充電芯片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中的充電芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中的充電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
實(shí)施例:
為了解決現(xiàn)有的充電芯片所存在的保護(hù)功能不全面以及實(shí)用性較差的問題,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種充電芯片,如圖1所示,其為本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。具體地,由圖1可知,所述充電芯片可包括充電電路11,所述充電芯片還可包括與所述充電電路11相連的輸入電壓保護(hù)單元12、輸出電流保護(hù)單元13以及溫度保護(hù)單元14,其中:
所述輸入電壓保護(hù)單元12,可用于在確定輸入所述充電電路11的電壓超出了預(yù)設(shè)的輸入電壓閾值范圍時,切斷所述充電電路11的輸入線路;
所述輸出電流保護(hù)單元13,可用于在確定所述充電電路11輸出的電流超出了預(yù)設(shè)的輸出電流閾值,或者,在設(shè)定時段(可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,通常情況下,若所述充電電路11輸出的電流為負(fù),則所述設(shè)定時段可設(shè)置為較短的時段,如1秒等,若所述充電電路11輸出的電流為0,則所述設(shè)定時段可設(shè)置為較長的時段,如1分鐘等,對此不作贅述)內(nèi)不為正值時,切斷所述充電電路11的輸出線路;
所述溫度保護(hù)單元14,可用于在確定充電芯片的結(jié)溫超出了預(yù)設(shè)的結(jié)溫閾值時,切斷所述充電電路11的輸入線路以及輸出線路。
其中,所述輸入電壓閾值范圍、輸出電流閾值以及結(jié)溫閾值均可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,如可分別設(shè)置為[2V,5V]、1A以及35℃等,對此不作任何限定。
也就是說,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,所述充電芯片可包括充電電路、與所述充電電路相連的輸入電壓保護(hù)單元、輸出電流保護(hù)單元以及溫度保護(hù)單元,相比于現(xiàn)有技術(shù)而言,能夠在所述充電電路處于過壓、欠壓、過流以及過溫時,實(shí)現(xiàn)對所述充電電路的全面保護(hù);且,在本實(shí)用新型所述方案中,所有對所述充電芯片的保護(hù)電路均集成在所述充電芯片內(nèi)部,無需外接任何的保護(hù)電路,提高了所述充電芯片的實(shí)用性,解決了現(xiàn)有的充電芯片所存在的保護(hù)功能不全面以及實(shí)用性較差的問題。
進(jìn)一步地,所述充電芯片還可包括與所述充電電路11相連的輸出電壓保護(hù)單元15,其中:
所述輸出電壓保護(hù)單元15,可用于在確定所述充電電路11輸出的電壓超出了預(yù)設(shè)的輸出電壓閾值范圍時,切斷所述充電電路11的輸出線路。
其中,所述輸出電壓閾值范圍可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,如可設(shè)置為[1V,2.5V]等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作任何限定。
更進(jìn)一步地,所述充電芯片還可包括與所述充電電路11相連的輸入電流保護(hù)單元16,其中:
所述輸入電流保護(hù)單元16,可用于在確定輸入所述充電電路11的電流超出了預(yù)設(shè)的輸入電流閾值時,切斷所述充電電路11的輸入線路。
需要說明的是,所述輸入電流閾值也可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,如可設(shè)置為500mA等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此也不作任何限定。
另外,需要說明的是,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,除了可將所述的輸入電壓保護(hù)單元12、輸出電流保護(hù)單元13、溫度保護(hù)單元14、輸出電壓保護(hù)單元15以及輸入電流保護(hù)單元16統(tǒng)一作為一個集成電路設(shè)置在一個充電芯片中之外,還可分別將每一單元作為一單獨(dú)的集成電路(與現(xiàn)有的保護(hù)電路相同)設(shè)置在一個充電芯片中。
再有,每一個充電芯片中包括的保護(hù)單元的數(shù)量以及種類還可根據(jù)實(shí)際需求靈活設(shè)置,如僅包括4個保護(hù)單元,分別為:輸入電壓保護(hù)單元12、輸出電流保護(hù)單元13、輸出電壓保護(hù)單元15以及輸入電流保護(hù)單元16;或者僅包括2個保護(hù)單元,分別為:溫度保護(hù)單元14以及輸入電流保護(hù)單元16等,對此不作贅述。
進(jìn)一步地,所述充電芯片還可包括與所述充電電路11的輸入端相連的穩(wěn)壓單元17:
所述穩(wěn)壓單元17,可用于調(diào)節(jié)輸入所述充電電路11的電壓的穩(wěn)定性。
具體地,所述穩(wěn)壓單元17,可用于將輸入至所述充電電路1111中的電壓保持在預(yù)設(shè)的VREF(Voltage Reference,基準(zhǔn)電壓)上。其中,所述VREF可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置。需要說明的是,所述穩(wěn)壓單元17通??砂ㄒ粋€或多個穩(wěn)壓器,如可為一個或多個穩(wěn)壓二極管等,對此不作贅述。
進(jìn)一步地,所述充電芯片還可包括與所述充電電路11的輸入端相連的總保護(hù)單元18:
所述總保護(hù)單元18,可用于保護(hù)所述充電芯片中的各元器件。
具體地,所述總保護(hù)單元18通??蔀橐婚_關(guān)器件,如可為一晶體管(P型三極管、N型三極管)或者場效應(yīng)管(P溝道場效應(yīng)管、N溝道場效應(yīng)管)等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作任何限定。
也就是說,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,當(dāng)輸入所述充電電路11的電壓處于不穩(wěn)定(如高于所述VREF等)時,還可基于所述穩(wěn)壓單元17將輸入所述充電單元的電壓控制在VREF上;另外,當(dāng)確定所述充電芯片處于過壓狀態(tài)、欠壓狀態(tài)、過流狀態(tài)以及過溫狀態(tài)時,除了可斷開所述充電電路11中的相關(guān)開關(guān)之外,還可直接關(guān)斷所述總保護(hù)單元18中的開關(guān)器件,以更大程度地保護(hù)所述穩(wěn)壓單元以及所述充電芯片中的各元器件,對此不作贅述。
下面,以圖2所示的充電芯片為例,對本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳盡的說明:
由圖2可知,所述充電芯片中的充電電路11通??砂ㄒ粋€或多個相互并聯(lián)的Charge Pump Converter(電荷泵變換)電路(圖2以包括一個Charge Pump Converter電路為例)。其中,每一Charge Pump Converter電路可包括第一開關(guān)(如圖2中所示的Q1)、第二開關(guān)(如圖2中所示的Q2)、第三開關(guān)(如圖2中所示的Q3)以及第四開關(guān)(如圖2中所示的Q4)。
進(jìn)一步地,所述充電芯片中的所述輸入電壓保護(hù)單元12可包括驅(qū)動器、控制器(如圖2中所示的數(shù)字控制器)以及采集器(如圖2中所示的8通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器)中的第一比較器(如圖2中所示的A1);所述輸出電壓保護(hù)單元15可包括如圖2中所示的驅(qū)動器、控制器以及采集器中的第三比較器(如圖2中所示的A3);所述輸入電流保護(hù)單元13可包括如圖2中所示的驅(qū)動器、控制器以及采集器中的第二比較器(如圖2中所示的A2);所述輸出電流保護(hù)單元13可包括如圖2中所示的驅(qū)動器、控制器以及采集器中的第四比較器(如圖2中所示的A4);所述溫度保護(hù)單元14可包括如圖2中所示的驅(qū)動器、控制器以及采集器中的第五比較器(如圖2中所示的A5)、第六比較器(如圖2中所示的A6)、第七比較器(如圖2中所示的A7)以及第八比較器(如圖2中所示的A8)。
再有,所述充電電路11中的每一開關(guān)(如圖2中所示的Q1、Q2、Q3以及Q4)的控制端均與所述驅(qū)動器的信號輸出端相連;所述第一開關(guān)(如圖2中所示的Q1)的第一端可作為所述充電芯片的第一引腳(即電源信號輸入端,如圖2中所示的VBUS、IBUS),第二端與所述第三開關(guān)的第一端相連,且作為了所述充電芯片的第三引腳(如圖2中所示的CPP);所述第三開關(guān)(如圖2中所示的Q2)的第二端與所述第二開關(guān)(如圖2中所示的Q2)的第二端相連,并可作為所述充電芯片的第六引腳(即電源信號輸出端,如圖2所示的VOUT、IOUT);所述第二開關(guān)(如圖2中所示的Q2)的第一端與所述第四開關(guān)的第一端相連,并可作為所述充電芯片的第四引腳(如圖2中所示的CPN);所述第四開關(guān)(如圖2中所示的Q4)的第二端可作為所述充電芯片的第五引腳(如圖2中所示的PGND);所述驅(qū)動器的控制端可作為所述充電芯片的第二引腳(如圖2中所示的CB),所述驅(qū)動器的信號輸入端可與所述控制器的第一端(即信號輸出端)相連。
另外,需要說明的是,在實(shí)際應(yīng)用中,所述充電芯片的第三引腳(如圖2中所示的CPP)以及第四引腳(如圖2中所示的CPN)之間通??蛇B接有第一電容,所述充電芯片的第六引腳(如圖2所示的VOUT)與信號地之間通常可連接有第二電容,以在不同的階段實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)電池(即與所述充電芯片相關(guān)的終端設(shè)備的電池)的充電,如可在第一階段(即充電的前半個周期)通過與所述充電芯片的第一引腳(如圖2所示的VBUS)相連的適配器向所述第一電容、第二電容以及相應(yīng)的電池進(jìn)行充電,在第二階段(即充電的后半個周期)通過所述第一電容以及第二電容向所述電池進(jìn)行充電,對此不作贅述。
需要說明的是,所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)可為晶體管,如可為三極管(具體可為N型三極管、P型三極管)、場效應(yīng)管(N溝道場效應(yīng)管、P溝道場效應(yīng)管)等。例如,假設(shè)所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)為三極管,則所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的控制端可為三極管的基極,所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的第一端可為三極管的集電極;所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的第二端可為三極管的發(fā)射極。
類似地,假設(shè)所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)為場效應(yīng)管,則所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的控制端可為場效應(yīng)管的柵極,所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的第一端可為場效應(yīng)管的漏極,所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的第二端可為場效應(yīng)管的源極,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不做贅述。
進(jìn)一步地,由圖2可知,所述控制器(如圖2中所示的數(shù)字控制器)的第二端可作為所述充電芯片的第七引腳(如圖2中所示的SDA);第三端可作為所述充電芯片的第八引腳(如圖2中所示的SCL);第四端可作為所述充電芯片的第九引腳(如圖2中所示的SYNC);第五端可作為所述充電芯片的第十引腳(如圖2中所示的EN),且所述控制器的第五端還可通過第一電阻(如圖2中所示的R1)與信號地相連;第六端可作為所述充電芯片的第十一引腳(如圖2中所示的INT),且所述控制器的第六端還可通過MOS管(還可為其它晶體管,如三極管等)作為所述充電芯片的第十一引腳,其中,所述MOS管的柵極與所述控制器的第六端相連,所述MOS管的漏極與信號地相連,所述MOS管的源極作為所述充電芯片的第十一引腳,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作贅述。
需要說明的是,本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的控制器可為任意現(xiàn)有的控制器,如可為現(xiàn)有的控制器硬件等,本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的驅(qū)動器也可為任意現(xiàn)有的驅(qū)動器,如可為現(xiàn)有的驅(qū)動器硬件等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作任何限定。
再有,由圖2可知,所述采集器(即圖2中所示的8通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器)中的第一比較器(如圖2中所示的A1)的正極可通過第二電阻(如圖2中所示的R2)與所述第一開關(guān)的第一端相連(即可采集輸入所述充電芯片的電壓),所述第一比較器的正極還可通過第三電阻(如圖2中所示的R3)與信號地相連,所述第一比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第二比較器的正極可通過第四電阻(如圖2中所示的R4)與所述第一開關(guān)的第一端相連(即可采集輸入所述充電芯片的電流),所述第二比較器(如圖2中所示的A2)的正極還可通過第五電阻(如圖2中所示的R5)與信號地相連,所述第二比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第三比較器(如圖2中所示的A3)的正極可通過第六電阻(如圖2中所示的R6)與所述第二開關(guān)的第二端相連(即可采集所述充電芯片輸出的電壓),所述第三比較器的正極還可通過第七電阻(如圖2中所示的R7)與信號地相連,所述第三比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第四比較器(如圖2中所示的A4)的正極可通過第八電阻(如圖2中所示的R8)與所述第二開關(guān)的第二端相連(即可采集所述充電芯片輸出的電流),所述第四比較器的正極還可通過第九電阻(如圖2中所示的R9)與信號地相連,所述第四比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第五比較器(如圖2中所示的A5)的正極可通過第十電阻(如圖2中所示的R10)與預(yù)設(shè)的VREF相連,還可通過第一熱敏電阻(如圖2中所示的RT1)與信號地相連,所述第五比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第六比較器(如圖2中所示的A6)的正極可通過第十一電阻(如圖2中所示的R11)與所述VREF相連,所述第六比較器的正極還可作為所述充電芯片的第十二引腳(如圖2中所示的TSVBUS),所述第六比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第七比較器(如圖2中所示的A7)的正極可通過第十二電阻(如圖2中所示的R12)與所述VREF相連,所述第七比較器的正極還可作為所述充電芯片的第十三引腳(如圖2中所示的TSVOUT),所述第七比較器的負(fù)極可與信號地相連;所述第八比較器(如圖2中所示的A8)的正極可通過第十三電阻(如圖2中所示的R13)與所述VREF相連,所述第八比較器的正極還可作為所述充電芯片的第十四引腳(如圖2中所述的AUX_OTP),所述第八比較器的負(fù)極可與信號地相連。需要說明的是,所述充電芯片還具備第十五引腳(如圖2中所示的SGND),且所述第十五引腳在所述充電芯片內(nèi)與信號地相連。
由上述內(nèi)容可知,本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片的各個引腳的基本含義可如下表1所示:
表1充電芯片各引腳的具體含義表
此外,需要說明的是,本實(shí)用新型實(shí)施例的說明書中的任何元素數(shù)量(如第一、第二、第三……第十五等)均用于示例而非限制,對此不作贅述。
也就是說,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,采集器中的各比較器可實(shí)時采集所述充電芯片中的各指標(biāo)信息(如輸入電壓、輸出電壓、輸入電流、輸出電流、芯片接結(jié)溫、輸入線路溫度以及輸出線路溫度等),并可將所述指標(biāo)信息發(fā)送至現(xiàn)有的控制器硬件設(shè)備,以由所述控制器控制現(xiàn)有的驅(qū)動器實(shí)現(xiàn)對所述充電電路11中各開關(guān)器件的控制,從而在所述充電芯片處于過壓、欠壓、過流以及過溫時能夠第一時間保護(hù)所述充電芯片中的各器件,且不需要外接任何的保護(hù)電路,提高了所述充電芯片的實(shí)用性,解決了現(xiàn)有的充電芯片所存在的保護(hù)不全面以及實(shí)用性較差的問題。
進(jìn)一步地,以輸入電壓發(fā)生異常(如輸入電壓過壓或者輸入電壓欠壓)為例,對本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片的保護(hù)功能進(jìn)行詳細(xì)的介紹:
假設(shè)所述輸入電壓閾值范圍可為2V~5V,且,所述采集器采集到的指標(biāo)信息中的輸入電壓為5.6V,則在所述采集器將所述輸入電壓發(fā)送給所述控制器時,所述控制器即可確定所述輸入電壓超出了預(yù)設(shè)的輸入電壓閾值范圍(即5.6>5.5),進(jìn)而可向所述驅(qū)動器發(fā)送第一控制信號(如高電平、低電平等,對此不作限定),以由所述驅(qū)動器控制所述充電電路11中的第一開關(guān)(即圖2中所示的Q1)呈斷開狀態(tài),進(jìn)而可保護(hù)所述充電電路11中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等元器件。當(dāng)然,需要說明的是,此時還可直接斷開所述總保護(hù)單元18中開關(guān)器件,進(jìn)而可保護(hù)所述充電芯片中的穩(wěn)壓單元、所述充電路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等,對此不作贅述;
類似地,假設(shè)所述采集器采集到的指標(biāo)信息中的輸入電壓為2V,則在所述采集器將所述輸入電壓發(fā)送給所述控制器時,所述控制器即可確定所述輸入電壓超出了預(yù)設(shè)的輸入電壓閾值范圍(即2<2.5),進(jìn)而可向所述驅(qū)動器發(fā)送所述第一控制信號,以由所述驅(qū)動器控制所述充電電路11中的第一開關(guān)(即圖2中所示的Q1)呈斷開狀態(tài),進(jìn)而可保護(hù)所述充電電路11中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等元器件。當(dāng)然,需要說明的是,此時還可直接斷開所述總保護(hù)單元18中開關(guān)器件,進(jìn)而可保護(hù)所述充電芯片中的穩(wěn)壓單元17、所述充電路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等,對此不作贅述;
相應(yīng)地,假設(shè)所述采集器采集到的指標(biāo)信息中的輸入電壓為4.8V,則在所述采集器將所述輸入電壓發(fā)送給所述控制器時,所述控制器即可確定所述輸入電壓沒有超出預(yù)設(shè)的輸入電壓閾值范圍(即2.5≤4.8≤5.5),進(jìn)而可不向所述驅(qū)動器發(fā)送任何信號,使得所述充電電路11中的各開關(guān)呈原始狀態(tài)(即打開狀態(tài)),從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)終端設(shè)備的安全充電,對此不作贅述。
需要說明的是,在輸入電流、輸出電流以及輸出電壓發(fā)生異常時,仍可基于上述方式進(jìn)行充電芯片的保護(hù),因而此處不作贅述。
由上述內(nèi)容以及圖2可知,在本實(shí)用新型實(shí)施例中,所述充電電路1111通常設(shè)有第一開關(guān)(如圖2中所示的Q1)、第二開關(guān)(如圖2中所示的Q2)以及第三開關(guān)(如圖2中所示的Q3);
所述輸入電壓保護(hù)單元12與所述第一開關(guān)連接,可具體用于通過斷開所述第一開關(guān),切斷所述充電電路11的輸入線路;
所述輸出電流保護(hù)單元13與所述第二開關(guān)以及所述第三開關(guān)連接,可具體用于通過斷開所述充電電路11中的所述第二開關(guān)以及所述第三開關(guān),切斷所述充電電路11的輸出線路;或者,通過斷開所述充電電路11中的所述第一開關(guān)以及所述第二開關(guān),切斷所述充電電路11的輸出線路;
所述溫度保護(hù)單元14與所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)以及所述第三開關(guān)連接,可具體用于通過斷開所述充電電路11中的所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)以及所述第三開關(guān),切斷所述充電電路11的輸入線路以及輸出線路;
所述輸出電壓保護(hù)單元15與所述第二開關(guān)和所述第三開關(guān)連接,可具體用于通過斷開所述第二開關(guān)以及所述第三開關(guān),切斷所述充電電路11的輸出線路;或者,通過斷開所述第一開關(guān)以及所述第二開關(guān),切斷所述充電電路11的輸出線路;
所述輸入電流保護(hù)單元16與所述第一開關(guān)連接,可具體用于通過斷開所述充電電路11中的所述第一開關(guān),切斷所述充電電路11的輸入線路。
也就是說,切斷所述充電電路11的輸入線路,可包括:
斷開所述充電電路11中的第一開關(guān)(即如圖2中所示的Q1)。從而實(shí)現(xiàn)了對所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的保護(hù)。當(dāng)然,除了斷開所述第一開關(guān)之外,還可斷開所述總保護(hù)單元18中的開關(guān)器件,以實(shí)現(xiàn)對穩(wěn)壓單元17以及第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的保護(hù),對此不作贅述。
類似地,切斷所述充電電路11的輸出線路,可包括:
斷開所述充電電路11中的第二開關(guān)(即如圖1中所示的Q2)以及第三開關(guān)(即如圖1中所示的Q3);或者,斷開所述充電電路11中的第一開關(guān)(即如圖1中所示的Q1)以及第二開關(guān)(即如圖1中所示的Q2)。從而實(shí)現(xiàn)了對所述第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的保護(hù)。當(dāng)然,還可斷開所述總保護(hù)單元18中的開關(guān)器件,以實(shí)現(xiàn)對穩(wěn)壓單元17以及第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)的保護(hù),對此不作贅述。
具體地,所述溫度保護(hù)單元14,可具體用于通過以下方式確定充電芯片的結(jié)溫超出了預(yù)設(shè)的結(jié)溫閾值:
確定所述采集單元采集到的所述充電芯片內(nèi)部的第一熱敏電阻兩端的電壓不超出預(yù)設(shè)的第一電壓閾值(其可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,對此不作限定)。
其中,需要說明的是,所述第一熱敏電阻(如圖2中所示的RT1)是連接在所述采集器(以8所述采集單元為一8通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器為例)的第五比較器的正極與所述信號地之間的熱敏電阻,位于所述充電芯片的內(nèi)部,可隨著所述充電芯片結(jié)溫的變化呈現(xiàn)不同的電阻值,其兩端的電壓也會隨著所述充電芯片結(jié)溫的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化,以使得所述控制器能夠基于采集到的所述第一熱敏電阻兩端的電壓值來確定所述充電芯片是否處于過溫狀態(tài)。
例如,假設(shè)所述第一電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片內(nèi)的第一熱敏電阻兩端的電壓為3V時(即3>2),則可確定所述充電芯片的結(jié)溫超出了預(yù)設(shè)的結(jié)溫閾值,進(jìn)而可向所述驅(qū)動器發(fā)送第三控制信號(如高電平、低電平等,對此不作限定),以由所述驅(qū)動器控制所述充電電路11中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)(即圖2中所示的Q1、Q2、Q3以及Q4)呈斷開狀態(tài),進(jìn)而可保護(hù)所述充電電路11中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等元器件。當(dāng)然,需要說明的是,此時還可直接斷開所述總保護(hù)單元18中開關(guān)器件,進(jìn)而可保護(hù)所述充電芯片中的穩(wěn)壓單元、所述充電路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等,對此不作贅述;
類似地,假設(shè)所述第一電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片中的第一熱敏電阻兩端的電壓為1V時(即1≤2),則可確定所述充電芯片的結(jié)溫不超出預(yù)設(shè)的結(jié)溫閾值,進(jìn)而可不向所述驅(qū)動器發(fā)送任何信號,以保持所述充電芯片中各開關(guān)器件的狀態(tài)(如打開狀態(tài)等),從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)終端設(shè)備的安全充電,對此不作贅述。
進(jìn)一步地,所述溫度保護(hù)單元14,還可用于在確定所述充電電路11的輸入線路的溫度超出了預(yù)設(shè)的輸入線路溫度閾值時,切斷所述充電電路11的輸入線路。
具體地,所述溫度保護(hù)單元14,可具體用于通過以下方式確定所述充電電路11的輸入線路的溫度超出了預(yù)設(shè)的輸入線路溫度閾值:
確定與所述充電芯片外接的第二熱敏電阻兩端的電壓不超出預(yù)設(shè)的第二電壓閾值。
其中,需要說明的是,所述第二電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,如可設(shè)置為2V、3V以及4V等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作任何限定。
進(jìn)一步需要說明的是,如果需要對所述充電芯片的輸入線路進(jìn)行過溫保護(hù),還可在所述充電芯片的第十二引腳(如圖2中所示的TSVBUS)上外接第二熱敏電阻(圖2中未標(biāo)出),所述第二熱敏電阻可放置在所述充電芯片的輸入線路附近,以實(shí)時監(jiān)測所述充電芯片是輸入線路的溫度。
例如,假設(shè)所述第二電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片的第十二引腳(如圖2中所示的TSVBUS)上外接的第二熱敏電阻兩端的電壓為3V時(即3>2),則可確定所述充電芯片的輸入線路溫度超出了預(yù)設(shè)的輸入線路溫度閾值,進(jìn)而可向所述驅(qū)動器發(fā)送所述第一控制信號,以由所述驅(qū)動器控制所述充電電路11中的第一開關(guān)(即圖2中所示的Q1)呈斷開狀態(tài),,進(jìn)而可保護(hù)所述充電電路11中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等元器件。當(dāng)然,需要說明的是,此時還可直接斷開所述總保護(hù)單元18中開關(guān)器件,進(jìn)而可保護(hù)所述充電芯片中的穩(wěn)壓單元、所述充電路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等,對此不作贅述;
相應(yīng)地,假設(shè)所述第二電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片的第十二引腳(如圖2中所示的TSVBUS)上外接的第二熱敏電阻兩端的電壓為1V時(即1≤2),則可確定所述充電芯片的輸入線路溫度不超出預(yù)設(shè)的輸入線路溫度閾值,進(jìn)而可不向所述驅(qū)動器發(fā)送任何信號,以保持所述充電芯片中各開關(guān)器件的狀態(tài)(如打開狀態(tài)等),從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)終端設(shè)備的安全充電,對此不作贅述。
進(jìn)一步地,所述溫度保護(hù)單元14,還可用于在確定所述充電電路11的輸出線路的溫度超出了預(yù)設(shè)的輸出線路溫度閾值時,切斷所述充電電路11的輸出線路。
具體地,所述溫度保護(hù)單元14,可具體用于通過以下方式確定所述充電電路11的輸出線路的溫度超出了預(yù)設(shè)的輸出線路溫度閾值:
確定與所述充電芯片外接的第三熱敏電阻兩端的電壓不超出預(yù)設(shè)的第三電壓閾值。
其中,需要說明的是,所述第三電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,如可設(shè)置為2V、3V以及4V等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作任何限定。
進(jìn)一步需要說明的是,如果需要對所述充電芯片的輸出線路進(jìn)行過溫保護(hù),還可在所述充電芯片的第十三引腳(如圖2中所示的TSVOUT)上外接第三熱敏電阻(圖2中未標(biāo)出),所述第三熱敏電阻可放置在所述充電芯片的輸出線路附近,以實(shí)時監(jiān)測所述充電芯片是輸出線路的溫度。
例如,假設(shè)所述第三電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片的第十三引腳(如圖2中所示的TSVOUT)上外接的第三熱敏電阻兩端的電壓為3V時(即3>2),則可確定所述充電芯片的輸出線路溫度超出了預(yù)設(shè)的輸出線路溫度閾值,進(jìn)而可向所述驅(qū)動器發(fā)送所述第二控制信號,以由所述驅(qū)動器控制所述充電電路11中的第二開關(guān)以及第三開關(guān)(即圖2中所示的Q2以及Q3,或者Q1以及Q2)呈斷開狀態(tài),進(jìn)而可保護(hù)所述充電電路11中的第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等元器件。當(dāng)然,需要說明的是,此時還可直接斷開所述總保護(hù)單元18中開關(guān)器件,進(jìn)而可保護(hù)所述充電芯片中的穩(wěn)壓單元、所述充電路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等,對此不作贅述;
相應(yīng)地,假設(shè)所述第三電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片的第十三引腳(如圖2中所示的TSVOUT)上外接的第三熱敏電阻兩端的電壓為1V時(即1≤2),則可確定所述充電芯片的輸出線路溫度不超出預(yù)設(shè)的輸出線路溫度閾值,進(jìn)而可不向所述驅(qū)動器發(fā)送任何信號,以保持所述充電芯片中各開關(guān)器件的狀態(tài)(如打開狀態(tài)等),從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)終端設(shè)備的安全充電,對此不作贅述。
進(jìn)一步地,所述溫度保護(hù)單元14,還可用于在確定與所述充電芯片相對應(yīng)的電池的電池溫度超出了預(yù)設(shè)的電池溫度閾值時,切斷所述充電電路11的輸出線路。
具體地,所述溫度保護(hù)單元14,可具體用于通過以下方式確定與所述充電芯片相對應(yīng)的電池的電池溫度超出了預(yù)設(shè)的電池溫度閾值:
確定與所述充電芯片外接的第四熱敏電阻兩端的電壓不超出預(yù)設(shè)的第四電壓閾值。
其中,需要說明的是,所述第四電壓閾值可根據(jù)實(shí)際情況靈活設(shè)置,如可設(shè)置為2V、3V以及4V等,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作任何限定。
進(jìn)一步需要說明的是,如果需要對與所述充電芯片相關(guān)的電池(即所述充電芯片所在的終端設(shè)備的電池)進(jìn)行過溫保護(hù),還可在所述充電芯片的第十四引腳(如圖2中所示的AUX_OTP)上外接第四熱敏電阻(圖2中未標(biāo)出),所述第四熱敏電阻可放置在所述充電芯片外的電池附近,以實(shí)時監(jiān)測與所述充電芯片相關(guān)的電池的溫度。
例如,假設(shè)所述第四電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片的第十四引腳(如圖2中所示的AUX_OTP)上外接的第四熱敏電阻兩端的電壓為3V時(即3>2),可確定所述電池路溫度超出了預(yù)設(shè)的電池溫度閾值,進(jìn)而可向所述驅(qū)動器發(fā)送所述第一控制信號,以由所述驅(qū)動器控制所述充電電路11中的第一開關(guān)(即圖2中所示的Q1)呈斷開狀態(tài),進(jìn)而可保護(hù)所述充電電路11中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等元器件。當(dāng)然,需要說明的是,此時還可直接斷開所述總保護(hù)單元18中開關(guān)器件,進(jìn)而可保護(hù)所述充電芯片中的穩(wěn)壓單元、所述充電路中的第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)以及第四開關(guān)等,對此不作贅述;
相應(yīng)地,假設(shè)所述第四電壓閾值可為2V,則若確定所述充電芯片的第十四引腳(如圖2中所示的AUX_OTP)上外接的第四熱敏電阻兩端的電壓為1V時(即1≤2),可確定所述充電芯片的電池溫度不超出預(yù)設(shè)的電池閾值,進(jìn)而可不向所述驅(qū)動器發(fā)送任何信號,以保持所述充電芯片中各開關(guān)器件的狀態(tài)(如打開狀態(tài)等),從而實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)終端設(shè)備的安全充電,對此不作贅述。
另外,需要說明的是,所述第一電壓閾值、第二電壓閾值、第三電壓閾值以及第四電壓閾值可設(shè)置為相同或者不同,本實(shí)用新型實(shí)施例對此不作贅述。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種終端設(shè)備,可包括本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片。
再者,本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種充電系統(tǒng),由圖3所示,其為本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電系統(tǒng)。具體地,由圖3可知,所述充電系統(tǒng)可包括適配器31以及終端設(shè)備32,其中:
所述適配器31,可用于向所述終端設(shè)備32中的電池進(jìn)行充電。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種充電芯片、終端設(shè)備及充電系統(tǒng),包括充電電路11、與所述充電電路11相連的輸入電壓保護(hù)單元12、輸出電流保護(hù)單元13以及溫度保護(hù)單元,相比于現(xiàn)有技術(shù)而言,能夠在所述充電電路11處于過壓、欠壓、過流以及過溫時,實(shí)現(xiàn)對所述充電電路11的全面保護(hù);且,在本實(shí)用新型所述方案中,所有對所述充電芯片的保護(hù)電路均集成在所述充電芯片內(nèi)部,無需外接任何的保護(hù)電路,提高了所述充電芯片的實(shí)用性,解決了現(xiàn)有的充電芯片所存在的保護(hù)功能不全面以及實(shí)用性較差的問題。
另外,需要說明的是,本實(shí)用新型實(shí)施例中所述的充電芯片中的控制單元(具體可為控制單元中的控制器,如圖2中所示的數(shù)字控制器)還可將接收到的指標(biāo)信息發(fā)送給外部的CPU,從而實(shí)現(xiàn)不同終端設(shè)備中相關(guān)信息的共享,且,外部CPU可以實(shí)時地讀取所述指標(biāo)信息,并可對整機(jī)系統(tǒng)做出一些調(diào)整動作,對此不作贅述。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣,倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。