一種移動(dòng)電源的充放電管理方法及集成電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種充放電管理方法及電路，尤其是一種用于移動(dòng)電源充放電的管理方法和集成電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著消費(fèi)類電子的蓬勃發(fā)展，移動(dòng)電源的使用越來(lái)越普及。為了實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電源的充電、放電功能，同時(shí)升降/壓共享開(kāi)關(guān)管，需要適配器插入的識(shí)別電路。傳統(tǒng)的移動(dòng)電源電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且電路的整體體積較大，生產(chǎn)成本也相對(duì)較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003 ]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的充放電管理電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用體積較大。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種移動(dòng)電源的充放電管理方法，通過(guò)OUT端口的電壓判斷是否有外部輸入電源插入，具體包括如下步驟:
步驟I，電路初始化，由充放電管理集成電路的OUT端口輸出脈沖方波，脈沖方波由周期性連續(xù)的低電平區(qū)域和高電平區(qū)域構(gòu)成；
步驟2，在低電平區(qū)域時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)OUT端口的電壓值，若OUT端口維持低電平區(qū)域的低電平不變，則判斷為OUT端口無(wú)外部輸入電源插入;若OUT端口的低電平無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者在低電平區(qū)域內(nèi)的某個(gè)時(shí)刻變高，則判斷為OUT端口有外部電源插入，并由OUT端口向BAT端口充電。
[0005]采用OUT端口的輸出可控的脈沖波形，從而提供了適配器監(jiān)測(cè)窗口，便于判斷適配器是否與OUT端口相連，從而將現(xiàn)有充放電管理電路中的IN端口和升壓轉(zhuǎn)換器OUT管腳合并成一個(gè)管腳OUT端口，且省去了其他附屬電路元件，有效降低了充放電管理電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度且占用體積也減小了；同時(shí)也不需要USB的其他信號(hào)線來(lái)判斷具體是系統(tǒng)外部有電源插入提供USB電壓，還是系統(tǒng)內(nèi)部通過(guò)鋰電池升壓，對(duì)USB接口提供USB電壓。
[0006]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步限定方案，充放電管理集成電路包括OUT端口、BAT端口、升/降壓控制器、第一電子開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換器電感、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、運(yùn)放、多路選擇開(kāi)關(guān)以及第一比較器;第三分壓電阻、第二分壓電阻以及第一分壓電阻依次串接在OUT端口和地線之間;第一電子開(kāi)關(guān)的兩側(cè)接線端分別連接至OUT端口和轉(zhuǎn)換器電感的一端，第一電子開(kāi)關(guān)的控制端與升/降壓控制器的第一控制端相連，轉(zhuǎn)換器電感的另一端連接至BAT端;運(yùn)放的負(fù)輸入端連接至第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接線上，運(yùn)放的正輸入端與多路選擇開(kāi)關(guān)的輸出端相連，運(yùn)放的輸出端與升/降壓控制器的電壓反饋端相連；多路選擇開(kāi)關(guān)的兩路輸入端分別與第一參考源refl和第二參考源ref 2相連，多路選擇開(kāi)關(guān)的選擇控制端與升/降壓控制器的時(shí)鐘控制信號(hào)端相連;第一比較器的正輸入端連接至第二分壓電阻和第三分壓電阻之間的連接線上，第一比較器的負(fù)輸入端與比較參考源ref相連，第一比較器的輸出端與升/降壓控制器的比較結(jié)果輸入端相連；
作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步限定方案，步驟I中，在電路初始化時(shí)，首先判斷BAT端口的接入電壓是否大于設(shè)定的電池開(kāi)啟電壓，若接入電壓大于電池開(kāi)啟電壓，則電路工作在升壓模式，由升/降壓控制器控制第一電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作，使BAT端口為OUT端口供電，同時(shí)由升/降壓控制器控制多路選擇開(kāi)關(guān)循環(huán)選擇第一參考源refl和第二參考源ref2作為參考電壓，使OUT端口的輸出電壓形成周期變換的脈沖方波;步驟2中，在脈沖方波的低電平區(qū)域時(shí)，由第一比較器對(duì)正輸入端電壓與比較參考源ref進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，當(dāng)?shù)谝槐容^器的正輸入端電壓小于比較參考源:ref時(shí)，第一比較器的輸出端輸出為O，電路一直工作在升壓模式，BAT端口為OUT端口供電，當(dāng)?shù)谝槐容^器的正輸入端電壓大于比較參考源ref時(shí)，第一比較器的輸出端輸出為I，電路進(jìn)入閑置模式，由升/降壓控制器控制多路選擇開(kāi)關(guān)停止選擇第一參考源refl或第二參考源ref2，電路進(jìn)入充電模式，由OUT端口向BAT端口充電。
[0007]采用脈沖方波輸出來(lái)檢測(cè)是否存在適配器插入，即在脈沖方波的低電壓區(qū)間內(nèi)檢測(cè)該較低的電壓是否能夠維持，如果能維持，說(shuō)明沒(méi)有外部輸入電源插入，如果此較低電壓無(wú)法實(shí)現(xiàn)，或者某個(gè)時(shí)刻變高，就說(shuō)明有外部電源插入，以此來(lái)判斷是否有輸入電源插入。
[0008]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步限定方案，在步驟2中，在脈沖方波的低電平區(qū)域時(shí)，升/降壓控制器在低電平區(qū)域的前一段時(shí)間Tl內(nèi)通過(guò)PffM信號(hào)控制第一電子開(kāi)關(guān)和第二電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在后一段時(shí)間T2內(nèi)通過(guò)PFM信號(hào)控制第一電子開(kāi)關(guān)和第二電子開(kāi)關(guān)動(dòng)作，升/降壓控制器獲取第一比較器在后一段時(shí)間T2內(nèi)對(duì)正輸入端電壓與比較參考源ref進(jìn)行實(shí)時(shí)比較。采用PWM可以反向放電，使Vout迅速放到Vi?而調(diào)制在Vi?，防止過(guò)了低電平區(qū)域窗口還沒(méi)放電到VlOT，還高于Vh+Vrffset的話會(huì)認(rèn)為有適配器插入而引起誤操作。
[0009 ]本發(fā)明還提供了一種移動(dòng)電源的充放電管理集成電路，包括OUT端口、BAT端口、升/降壓控制器、第一電子開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換器電感、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、運(yùn)放、多路選擇開(kāi)關(guān)以及比較器;第三分壓電阻、第二分壓電阻以及第一分壓電阻依次串接在OUT端口和地線之間；第一電子開(kāi)關(guān)的兩側(cè)接線端分別連接至OUT端口和轉(zhuǎn)換器電感的一端，第一電子開(kāi)關(guān)的控制端與升/降壓控制器的第一控制端相連，轉(zhuǎn)換器電感的另一端連接至BAT端;運(yùn)放的負(fù)輸入端連接至第一分壓電阻和第二分壓電阻之間的連接線上，運(yùn)放的正輸入端與多路選擇開(kāi)關(guān)的輸出端相連，運(yùn)放的輸出端與升/降壓控制器的電壓反饋端相連；多路選擇開(kāi)關(guān)的兩路輸入端分別與第一參考源ref!和第二參考源ref2相連，多路選擇開(kāi)關(guān)的選擇控制端與升/降壓控制器的時(shí)鐘控制信號(hào)端相連;第一比較器的正輸入端連接至第二分壓電阻和第三分壓電阻之間的連接線上，第一比較器的負(fù)輸入端與比較參考源ref相連，第一比較器的輸出端與升/降壓控制器的比較結(jié)果輸入端相連。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將現(xiàn)有充放電管理電路中的IN端口和升壓轉(zhuǎn)換器OUT管腳合并成一個(gè)管腳OUT端口，因此，在實(shí)現(xiàn)充放電管理功能的同時(shí)可以節(jié)省了一個(gè)PIN腳、一個(gè)電容、一串IN的分壓電阻、一個(gè)隔離IN端口和OUT端口的功率MOS管以及該功率MOS管的襯底選擇電路，使整個(gè)電路的面積減少，有效減小產(chǎn)品的體積，提高產(chǎn)品的便攜性;采用多路選擇開(kāi)關(guān)選擇切換連接第一參考源refl和第二參考源ref2，使OUT端口的輸出可控的脈沖波形，從而提供了適配器監(jiān)測(cè)窗口，便于判斷適配器是否與OUT端口相連；同時(shí)本發(fā)明也不需要USB的其他信號(hào)線來(lái)判斷具體是系統(tǒng)外部有電源插入提供USB電壓，還是系統(tǒng)內(nèi)部通過(guò)鋰電池升壓，對(duì)USB接口提供USB電壓。
[0011]作為本發(fā)明集成電路的進(jìn)一步限定方案，還包括SW端口、PGND端口和第二電子開(kāi)關(guān);第二電子開(kāi)關(guān)的兩側(cè)接線端分別連接至SW端口和PGND端口 ；SW端口位于轉(zhuǎn)換器電感一端與第一電子開(kāi)關(guān)一側(cè)接線端之間的線路上;第二電子開(kāi)關(guān)的控制端與升/降壓控制器的第二控制端相連。
[0012]作為本發(fā)明集成電路的進(jìn)一步限定方案，升/降壓控制器包括邏輯控制單元、時(shí)鐘控制單元、第二比較器以及柵極驅(qū)動(dòng)單元;邏輯控制單元的一路輸入端作為比較結(jié)果輸入端，另一