專利名稱：一種充電管理電路及電源適配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電池供電設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充電管理電路及電源適 配裝置。
背景技術(shù)：
電源適配器是便攜式電子設(shè)備的供電電源變換設(shè)備，一般由外殼、電源變壓器和 整流電路組成，按其輸出類型可分為交流輸出型和直流輸出型；按連接方式可分為插墻式 和桌面式。在日常生活中，人們在對便攜式電子設(shè)備的充電電池進行充電時，通常會在電源 和充電電池之間連接有電源適配器，電源適配器將電源電壓進行轉(zhuǎn)換后輸出充電電壓給充 電電池。通常，電源適配器對充電電池輸出的充電電壓一般都是固定值，而充電電池的電 池電壓在充電的過程中卻是不斷變化的，當(dāng)電池充電飽和時，電池兩端電壓為飽和電壓，但 是，當(dāng)電源適配器輸出的充電電壓小于充電電池的飽和電壓時，充電電池的電量就不會被 充滿。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種充電管理電路，旨在解決現(xiàn)在的電源適配器輸出 的充電電壓無法與充電電池的飽和電壓相匹配的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種充電管理電路，所述充電管理電路包括輸入端與電源適配器的輸出端連接，輸出端與充電電池連接的升/降壓單元；輸入端與所述充電電池連接，對充電電壓進行檢測的電壓檢測單元；以及輸入端接所述電壓檢測單元的輸出端，輸出端接所述升/降壓單元的控制端，根 據(jù)所述充電電壓與預(yù)知的飽和電壓，控制所述升/降壓單元調(diào)節(jié)所述電源適配器輸出的充 電電壓與飽和電壓相匹配的控制單元。上述結(jié)構(gòu)中，所述升/降壓單元包括升壓模塊、第一驅(qū)動模塊、第二驅(qū)動模塊、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊和儲能模 塊；所述升壓模塊的輸入端作為所述升/降壓單元的控制端接所述控制單元，所述升 壓模塊的輸出端分別接所述第一驅(qū)動模塊的輸入端和第二驅(qū)動模塊的輸入端，所述第一驅(qū) 動模塊的輸出端接所述第一開關(guān)模塊的控制端，所述第二驅(qū)動模塊的輸出端接所述第二開 關(guān)模塊的控制端，所述第一開關(guān)模塊的輸入端作為所述升/降壓單元的輸入端接所述電源 適配器的輸出端，所述第一開關(guān)模塊的輸出端接所述儲能模塊的第一端，所述第二開關(guān)模 塊的輸入端接所述儲能模塊的第二端，所述儲能模塊的第二端作為所述升/降壓單元的輸 出端，所述第二開關(guān)模塊的輸出端接地。上述結(jié)構(gòu)中，所述升壓模塊為比較器，所述比較器的第一比較負輸入端接所述控制單元，所述比較器的第二比較負輸入端接所述控制單元，所述比較器的第一比較正輸入 端和第二比較正輸入端同時接固定電壓，所述比較器的第一輸出端接所述第一驅(qū)動模塊的 輸入端，所述比較器的第二輸出端接所述第二驅(qū)動模塊的輸入端；所述第一驅(qū)動模塊包括第一三極管和第二三極管，第一三極管和第二三極管的基 極同時接所述比較器的第一輸出端，第一三極管的發(fā)射極接第二三極管的發(fā)射極，第二三 極管的集電極接地；所述第二驅(qū)動模塊包括第三三極管和第四三極管，第三三極管和第四三極管的基 極同時接所述比較器的第二輸出端，第三三極管的發(fā)射極接第四三極管的發(fā)射極，第四三 極管的集電極接地；所述第一開關(guān)模塊包括第一 MOS管，所述第一 MOS管的源極作為升/降壓單元的 輸入端接所述電源適配器的輸出端和第一三極管的集電極，所述第一 MOS管的柵極同時接 第一三極管和第二三極管的發(fā)射極，所述第一 MOS管的漏極接所述儲能模塊的第一端；所述第二開關(guān)模塊包括第二 MOS管，所述第二 MOS管的柵極同時接第三三極管和 第四三極管的發(fā)射極，所述第二 MOS管的漏極接所述儲能模塊的第二端，所述第二 MOS管的 源極接地；所述儲能模塊為電感，所述電感的第一端接第一 MOS管的漏極，所述電感的第二 端接第二 MOS管的漏極。上述結(jié)構(gòu)中，所述控制單元采用控制芯片，所述控制芯片的第一輸入端接所述電 壓檢測單元的輸出端，所述控制芯片的第一輸出端接所述比較器的第一比較負輸入端，所 述控制芯片的第二輸出端和第三輸出端接所述比較器的第二比較負輸入端。上述結(jié)構(gòu)中，所述充電管理電路還包括連接在所述升/降壓單元、充電電池以及控制單元之間的充電電流檢測單元，所 述充電電流檢測單元的輸入端與所述升/降壓單元的輸出端連接，所述充電電流檢測單元 的輸出端與所述控制單元的輸入端連接。上述結(jié)構(gòu)中，所述充電電流檢測單元包括電流感測電阻、第一分壓模塊、第二分壓模塊以及差分放大器；所述電流感測電阻的第一端作為充電電流檢測單元的輸入端接所述升/降壓單 元的輸出端，所述電流感測電阻的第二端接所述充電電池，所述第一分壓模塊的輸入端接 所述電流感測電阻的第一端，所述第一分壓模塊的輸出端接所述差分放大器的反相輸入 端，所述第二分壓模塊的輸入端接所述電流感測電阻的第二端，所述第二分壓模塊的輸出 端接所述差分放大器的同相輸入端，所述差分放大器的輸出端接所述控制單元的輸入端。上述結(jié)構(gòu)中，在所述電源適配器的輸出端與升/降壓單元的輸入端之間連接有防 止所述電源適配器的極性與充電電池的極性不相匹配的防反插單元。上述結(jié)構(gòu)中，在所述升/降壓單元的輸出端與充電電流檢測單元的輸入端之間連 接有整流濾波單元。本實用新型的另一目的在于提供一種電源適配裝置，所述電源適配裝置包括電源 適配器和上述的充電管理電路。在本實用新型中，本充電管理電路將電源適配器輸出的充電電壓調(diào)節(jié)成與充電 電池的飽和電壓相匹配的電壓，這樣使得電源適配器輸出的充電電壓得到了有效地擴展，
5電源適配器就不會因為其輸出的充電電壓小于充電電池的飽和電壓，而不能將電池電量充
倆。

圖1是本實用新型實施例提供的充電管理電路的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型實施例提供的充電管理電路的電路示例圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖1示出了本實用新型實施例提供的充電管理電路的結(jié)構(gòu)。充電管理電路包括升/降壓單元100、電壓檢測單元200和控制單元300。升/降壓單元100的輸入端與電源適配器的輸出端連接，輸出端與充電電池連 接；電壓檢測單元200的輸入端與充電電池連接，對充電電壓進行檢測；控制單元300的輸入端接電壓檢測單元200的輸出端，控制單元300的輸出端接 升/降壓單元100的控制端，根據(jù)充電電壓與預(yù)知的飽和電壓，控制單元300控制升/降壓 單元100調(diào)節(jié)電源適配器輸出的充電電壓與飽和電壓相匹配。作為本實用新型一實施例，充電管理電路還包括連接在升/降壓單元100、充電電池以及控制單元300之間的充電電流檢測單元 400，充電電流檢測單元400的輸入端與升/降壓單元100的輸出端連接，充電電流檢測單 元400的輸出端與控制單元300的輸入端連接。在電源適配器的輸出端與升/降壓單元100的輸入端之間連接有防止電源適配器 的極性與充電電池的極性不相匹配的防反插單元500。在升/降壓單元100的輸出端與充電電流檢測單元400的輸入端之間連接有整流 濾波單元600。圖2示出了本實用新型實施例提供的充電管理電路的示例電路結(jié)構(gòu)。作為本實用新型一實施例，升/降壓單元100包括升壓模塊101、第一驅(qū)動模塊102、第二驅(qū)動模塊103、第一開關(guān)模塊104、第二開關(guān) 模塊105和儲能模塊106 ；升壓模塊101的輸入端作為升/降壓單元100的控制端接控制單元300，升壓模 塊101的輸出端分別接第一驅(qū)動模塊102的輸入端和第二驅(qū)動模塊103的輸入端，第一驅(qū) 動模塊102的輸出端接第一開關(guān)模塊104的控制端，第二驅(qū)動模塊103的輸出端接第二開 關(guān)模塊105的控制端，第一開關(guān)模塊104的輸入端作為升/降壓單元100的輸入端通過防 反插單元500接電源適配器的輸出端，第一開關(guān)模塊104的輸出端接儲能模塊106的第一 端，第二開關(guān)模塊105的輸入端接儲能模塊106的第二端，儲能模塊106的第二端作為升/ 降壓單元100的輸出端，第二開關(guān)模塊105的輸出端接地。作為本實用新型一實施例，升壓模塊101為比較器U1，比較器Ul的第一比較負輸
6入端INl-接控制單元300，比較器Ul的第二比較負輸入端IN2-接控制單元300，比較器Ul 的第一比較正輸入端INl+和第二比較正輸入端IN2+同時接固定電壓，比較器Ul的第一輸 出端OUTl接第一驅(qū)動模塊102的輸入端，比較器Ul的第二輸出端0UT2接第二驅(qū)動模塊 103的輸入端；第一驅(qū)動模塊102包括第一三極管Ql和第二三極管Q2，第一三極管Ql和第二三 極管Q2的基極同時接比較器Ul的第一輸出端0UT1，第一三極管Ql的發(fā)射極接第二三極管 Q2的發(fā)射極，第二三極管Q2的集電極接地；第二驅(qū)動模塊103包括第三三極管Q3和第四三極管Q4，第三三極管Q3和第四三 極管Q4的基極同時接比較器Ul的第二輸出端0UT2，第三三極管Q3的發(fā)射極接第四三極管 Q4的發(fā)射極，第四三極管Q4的集電極接地；第一開關(guān)模塊104包括第一 MOS管Q5，第一 MOS管Q5的源極作為升/降壓單元 100的輸入端通過防反插單元500接電源適配器的輸出端和第一三極管Ql的集電極，第一 MOS管Q5的柵極同時接第一三極管Ql和第二三極管Q2的發(fā)射極，第一 MOS管Q5的漏極接 儲能模塊106的第一端；第二開關(guān)模塊105包括第二 MOS管Q6，第二 MOS管Q6的柵極同時接第三三極管 Q3和第四三極管Q4的發(fā)射極，第二 MOS管Q6的漏極接儲能模塊106的第二端，第二 MOS管 Q6的源極接地；儲能模塊106為電感Li，電感Ll的第一端接第一 MOS管Q5的漏極，電感Ll的第
二端接第二 MOS管Q6的漏極。作為本實用新型一實施例，控制單元300采用控制芯片U2，控制芯片U2的第一輸 入端1/01接電壓檢測單元200的輸出端，控制芯片U2的第一輸出端PWMl接比較器Ul的 第一比較負輸入端mi-，控制芯片U2的第二輸出端PWM2和第三輸出端PWM3接比較器Ul 的第二比較負輸入端IN2-。作為本實用新型一實施例，充電電流檢測單元400包括電流感測電阻401、第一分壓模塊402、第二分壓模塊403以及差分放大器404 ；電流感測電阻401的第一端作為充電電流檢測單元400的輸入端通過整流濾波單 元600接升/降壓單元100的輸出端，電流感測電阻401的第二端接充電電池，第一分壓模 塊402的輸入端接電流感測電阻401的第一端，第一分壓模塊402的輸出端接差分放大器 404的反相輸入端，第二分壓模塊403的輸入端接電流感測電阻401的第二端，第二分壓模 塊403的輸出端接差分放大器404的同相輸入端，差分放大器404的輸出端接控制單元300 的輸入端，具體為，差分放大器404的輸出端接控制芯片U2的第二輸入端1/02。本充電管理電路的工作過程為充電準備階段電壓檢測單元200檢測電源適配器輸出的充電電壓，控制單元300根據(jù)檢測到的 充電電壓與預(yù)知的飽和電壓進行比較，如果充電電壓大于飽和電壓，控制芯片U2的第三輸 出端PWM3輸出高電平，相當(dāng)于關(guān)閉控制芯片U2的第二輸出端PWM2的輸出，第一輸出端 PWMl輸出降壓PWM信號，第一輸出端PWMl輸出的降壓PWM信號經(jīng)過比較器Ul和第一驅(qū)動 模塊102后，發(fā)送到第一 MOS管Q5的柵極，第一 MOS管Q5開始導(dǎo)通，電感Ll有電流通過， 產(chǎn)生反激電壓，降低充電電壓，使得充電電壓與飽和電壓相匹配；如果充電電壓小于飽和電壓，第一輸出端PWMl輸出恒定電壓信號，控制芯片U2的第三輸出端PWM3輸出低電平，第二 輸出端PWM2輸出升壓PWM信號，第二輸出端PWM2輸出的升壓PWM信號經(jīng)過比較器Ul和第 二驅(qū)動模塊103后，發(fā)送到第二 MOS管Q6的柵極，第二 MOS管Q6開始導(dǎo)通，電感Ll有電流 通過，產(chǎn)生反激電壓，升高充電電壓，使得充電電壓與飽和電壓相匹配。充電進行階段電壓檢測單元200檢測充電電池的電池電壓，控制單元300根據(jù)檢測到的電池電 壓與預(yù)知的飽和電壓進行比較，如果電池電壓小于飽和電壓，控制單元300控制升/降壓單 元100對電源適配器輸出的充電電壓進行調(diào)整，得到恒流電壓對充電電池進行充電，如果 電池電壓等于飽和電壓，控制單元300控制升/降壓單元100降低電源適配器輸出的充電 電流，充電電流檢測單元400開始檢測，當(dāng)檢測到充電電流等于電池充電完成時的電流閾 值時，控制單元300中斷充電過程，充電結(jié)束。本實用新型實施例還提供一種電源適配裝置，電源適配裝置包括電源適配器和上 述的充電管理電路。 在本實用新型實施例中，本充電管理電路將電源適配器輸出的充電電壓調(diào)節(jié)成與 充電電池的飽和電壓相匹配的電壓，這樣使得電源適配器輸出的充電電壓得到了有效地擴 展，電源適配器就不會因為其輸出的充電電壓小于充電電池的飽和電壓，而不能將電池電
量充滿。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種充電管理電路，其特征在于，所述充電管理電路包括輸入端與電源適配器的輸出端連接，輸出端與充電電池連接的升/降壓單元；輸入端與所述充電電池連接，對充電電壓進行檢測的電壓檢測單元；以及輸入端接所述電壓檢測單元的輸出端，輸出端接所述升/降壓單元的控制端，根據(jù)所述充電電壓與預(yù)知的飽和電壓，控制所述升/降壓單元調(diào)節(jié)所述電源適配器輸出的充電電壓與飽和電壓相匹配的控制單元。
2.如權(quán)利要求1所述的充電管理電路，其特征在于，所述升/降壓單元包括升壓模塊、第一驅(qū)動模塊、第二驅(qū)動模塊、第一開關(guān)模塊、第二開關(guān)模塊和儲能模塊；所述升壓模塊的輸入端作為所述升/降壓單元的控制端接所述控制單元，所述升壓 模塊的輸出端分別接所述第一驅(qū)動模塊的輸入端和第二驅(qū)動模塊的輸入端，所述第一驅(qū)動 模塊的輸出端接所述第一開關(guān)模塊的控制端，所述第二驅(qū)動模塊的輸出端接所述第二開關(guān) 模塊的控制端，所述第一開關(guān)模塊的輸入端作為所述升/降壓單元的輸入端接所述電源適 配器的輸出端，所述第一開關(guān)模塊的輸出端接所述儲能模塊的第一端，所述第二開關(guān)模塊 的輸入端接所述儲能模塊的第二端，所述儲能模塊的第二端作為所述升/降壓單元的輸出 端，所述第二開關(guān)模塊的輸出端接地。
3.如權(quán)利要求2所述的充電管理電路，其特征在于，所述升壓模塊為比較器，所述比 較器的第一比較負輸入端接所述控制單元，所述比較器的第二比較負輸入端接所述控制單 元，所述比較器的第一比較正輸入端和第二比較正輸入端同時接固定電壓，所述比較器的 第一輸出端接所述第一驅(qū)動模塊的輸入端，所述比較器的第二輸出端接所述第二驅(qū)動模塊 的輸入端；所述第一驅(qū)動模塊包括第一三極管和第二三極管，第一三極管和第二三極管的基極同 時接所述比較器的第一輸出端，第一三極管的發(fā)射極接第二三極管的發(fā)射極，第二三極管 的集電極接地；所述第二驅(qū)動模塊包括第三三極管和第四三極管，第三三極管和第四三極管的基極同 時接所述比較器的第二輸出端，第三三極管的發(fā)射極接第四三極管的發(fā)射極，第四三極管 的集電極接地；所述第一開關(guān)模塊包括第一 MOS管，所述第一 MOS管的源極作為升/降壓單元的輸 入端接所述電源適配器的輸出端和第一三極管的集電極，所述第一 MOS管的柵極同時接第 一三極管和第二三極管的發(fā)射極，所述第一 MOS管的漏極接所述儲能模塊的第一端；所述第二開關(guān)模塊包括第二 MOS管，所述第二 MOS管的柵極同時接第三三極管和第 四三極管的發(fā)射極，所述第二 MOS管的漏極接所述儲能模塊的第二端，所述第二 MOS管的源 極接地；所述儲能模塊為電感，所述電感的第一端接第一 MOS管的漏極，所述電感的第二端接 第二 MOS管的漏極。
4.如權(quán)利要求3所述的充電管理電路，其特征在于，所述控制單元采用控制芯片，所述 控制芯片的第一輸入端接所述電壓檢測單元的輸出端，所述控制芯片的第一輸出端接所述 比較器的第一比較負輸入端，所述控制芯片的第二輸出端和第三輸出端接所述比較器的第 二比較負輸入端。
5.如權(quán)利要求1所述的充電管理電路，其特征在于，所述充電管理電路還包括連接在所述升/降壓單元、充電電池以及控制單元之間的充電電流檢測單元，所述充 電電流檢測單元的輸入端與所述升/降壓單元的輸出端連接，所述充電電流檢測單元的輸 出端與所述控制單元的輸入端連接。
6.如權(quán)利要求5所述的充電管理電路，其特征在于，所述充電電流檢測單元包括電流感測電阻、第一分壓模塊、第二分壓模塊以及差分放大器；所述電流感測電阻的第一端作為充電電流檢測單元的輸入端接所述升/降壓單元的 輸出端，所述電流感測電阻的第二端接所述充電電池，所述第一分壓模塊的輸入端接所述 電流感測電阻的第一端，所述第一分壓模塊的輸出端接所述差分放大器的反相輸入端，所 述第二分壓模塊的輸入端接所述電流感測電阻的第二端，所述第二分壓模塊的輸出端接所 述差分放大器的同相輸入端，所述差分放大器的輸出端接所述控制單元的輸入端。
7.如權(quán)利要求6所述的充電管理電路，其特征在于，在所述電源適配器的輸出端與升 /降壓單元的輸入端之間連接有防止所述電源適配器的極性與充電電池的極性不相匹配的 防反插單元。
8.如權(quán)利要求7所述的充電管理電路，其特征在于，在所述升/降壓單元的輸出端與充 電電流檢測單元的輸入端之間連接有整流濾波單元。
9.一種電源適配裝置，其特征在于，所述電源適配裝置包括電源適配器和權(quán)利要求1 至8任一項所述的充電管理電路。
專利摘要本實用新型適用于電池供電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種充電管理電路及電源適配裝置，該充電管理電路包括升/降壓單元、電壓檢測單元以及控制單元。在本實用新型中，本充電管理電路將電源適配器輸出的充電電壓調(diào)節(jié)成與充電電池的飽和電壓相匹配的電壓，這樣使得電源適配器輸出的充電電壓得到了有效地擴展，電源適配器就不會因為其輸出的充電電壓小于充電電池的飽和電壓，而不能將電池電量充滿。
文檔編號H02J7/10GK201639338SQ201020146880
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月26日
發(fā)明者孔令濤, 郭華龍, 龔小明 申請人:深圳市斯?fàn)栴D科技有限公司;深圳市莫廷影像技術(shù)有限公司