一種具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源。
【背景技術(shù)】
[0002]目前具有負(fù)載插入自動(dòng)識(shí)別功能的移動(dòng)充電電源的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，系統(tǒng)由充電模塊、升壓模塊、負(fù)載檢測(cè)電路、控制電路組成。外接適配器通過(guò)充電模塊給電池充電，之后通過(guò)升壓模塊將電池電壓升到合適的電壓，如5V，然后再接入標(biāo)準(zhǔn)USB接口。當(dāng)升壓模塊的輸出端沒(méi)有接入負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，升壓模塊電路關(guān)閉，功率開關(guān)管Ql的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為低電平，Ql處于關(guān)斷狀態(tài)，其漏極電壓為零，當(dāng)負(fù)載接入時(shí)，由于負(fù)載檢測(cè)電路中的電阻R3阻值很大，開關(guān)管Q2的漏極電壓會(huì)被拉高，當(dāng)控制電路檢測(cè)到wake端的電壓變高，則表征檢測(cè)到輸出端OUT-為高電平，由此升壓模塊開始工作，通過(guò)這種方式完成了負(fù)載檢測(cè)功能。但是該方法需要獨(dú)立的檢測(cè)端口 wake，系統(tǒng)較為復(fù)雜，增加了移動(dòng)電源的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種新的具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源，通過(guò)在升壓模塊內(nèi)部設(shè)置比較電路，比較電路通過(guò)比較升壓模塊輸入端和輸出端的電壓差值來(lái)判斷負(fù)載是否接入，較現(xiàn)有技術(shù)可減少一個(gè)管芯腳，節(jié)約了成本，并便于系統(tǒng)集成。
[0004]依據(jù)本發(fā)明的一種具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源，包括充電模塊、電池和升壓模塊，所述充電模塊接收外部電源以給電池充電，所述升壓模塊接收所述電池的輸出電壓以轉(zhuǎn)換為合適的電壓值供給負(fù)載，所述升壓模塊還包括電壓源和比較電路，
[0005]所述電壓源的正端接所述升壓模塊的輸入端，負(fù)端接所述比較電路的第一輸入端；
[0006]所述比較電路的第二輸入端接收所述升壓模塊的輸出端，輸出端輸出比較信號(hào)；
[0007]當(dāng)所述升壓模塊的輸出端由空載狀態(tài)接入負(fù)載時(shí)，所述升壓模塊的輸出端電壓會(huì)減小，當(dāng)比較電路的所述第一輸入端的電壓信號(hào)達(dá)到第二輸入端的電壓信號(hào)時(shí)，所述比較信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài)，所述升壓模塊開始啟動(dòng)工作。
[0008]依據(jù)本發(fā)明的一種具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源，包括充電模塊、電池和升壓模塊，所述充電模塊接收外部電源以給電池充電，所述升壓模塊接收所述電池的輸出電壓以轉(zhuǎn)換為合適的電壓值供給負(fù)載，所述升壓模塊還包括電壓源和比較電路，所述電壓源的正端接所述升壓模塊的輸出端，負(fù)端接所述比較電路的第二輸入端；
[0009]所述比較電路的第一輸入端接收所述升壓模塊的輸入端，輸出端輸出比較信號(hào)；
[0010]當(dāng)所述升壓模塊的輸出端由空載狀態(tài)接入負(fù)載時(shí)，所述升壓模塊的輸出端電壓會(huì)減小，當(dāng)減小至所述比較電路的第一輸入端的電壓信號(hào)達(dá)到第二輸入端的電壓信號(hào)時(shí)，所述比較信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài)，所述升壓模塊開始啟動(dòng)工作。
[0011]進(jìn)一步的，還包括第一開關(guān)電路，
[0012]所述第一開關(guān)電路包括串聯(lián)在所述升壓模塊輸出端的負(fù)端和地之間的第一開關(guān)管、與所述第一開關(guān)管并聯(lián)的第一電阻、連接在所述第一開關(guān)管柵極和漏極之間的第一電容以及連接在所述第一開關(guān)管柵極和地之間的第二電阻；
[0013]所述第一開關(guān)管的柵極連接至所述充電模塊中的控制電路，通過(guò)所述控制電路控制所述第一開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選的，所述第一電阻的阻值大于等于1000ΚΩ。
[0015]進(jìn)一步的，所述比較電路包括比較器，所述比較器的正向輸入端連接所述電壓源的負(fù)端，反向輸入端連接所述升壓模塊的輸出端。
[0016]進(jìn)一步的，所述比較電路包括比較器，所述比較器的反向輸入端連接所述電壓源的負(fù)端，反向輸入端連接所述升壓模塊的輸入端。
[0017]進(jìn)一步的，所述升壓模塊還包括有串聯(lián)在輸入端和輸出端之間的電感和二極管、連接在電感和二極管的公共連接點(diǎn)和地之間的功率開關(guān)管、連接在充電模塊輸出端和地之間的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)以及連接在充電模塊輸出端和地之間的輸出電容；
[0018]所述控制電路接收所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)反饋的充電模塊的輸出電壓信號(hào)，并輸出開關(guān)控制信號(hào)控制所述功率開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)；
[0019]并且，所述控制電路接收所述比較電路輸出的比較信號(hào)，以控制所述充電模塊開始工作。
[0020]優(yōu)選的，在所述升壓模塊的輸出端接入負(fù)載的第一時(shí)間段內(nèi)，所述電感和二極管產(chǎn)生一定的壓降；
[0021 ] 其中，所述電壓源的電壓值設(shè)置為等于所述電感和二極管的壓降之和。
[0022]由上可知，本發(fā)明的移動(dòng)充電電源在升壓模塊的內(nèi)部設(shè)置了比較電路，通過(guò)比較電路可判斷輸出端是否接入負(fù)載，并且，本發(fā)明的移動(dòng)充電電源通過(guò)第一開關(guān)電路來(lái)調(diào)節(jié)控制升壓模塊在空載、接入負(fù)載的電壓突變，以使所述移動(dòng)充電電源在瞬態(tài)負(fù)載變化時(shí)能夠維持正常工作。本明的實(shí)施方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)可減少一個(gè)管芯腳，不但節(jié)約了成本，還便于系統(tǒng)集成。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的具有負(fù)載插入自動(dòng)識(shí)別功能的移動(dòng)充電電源的結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源的電路圖；
[0025]圖3所示為依據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)充電電源的工作波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。本發(fā)明涵蓋任何在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對(duì)本發(fā)明有徹底的了解，在以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中詳細(xì)說(shuō)明了具體的細(xì)節(jié)，而對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0027]參考圖2所示為依據(jù)本發(fā)明的具有負(fù)載檢測(cè)功能的移動(dòng)充電電源的電路圖，本發(fā)明的移動(dòng)充電電源接收外部的電源電能，并儲(chǔ)存?zhèn)溆?，以在需要時(shí)候給手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備充電。在本實(shí)施方式中，所述移動(dòng)充電電源包括充電模塊1、電池2和升壓模塊3，其中，所述充電模塊I接收外部電源以給電池2充電，所述升壓模塊I接收所述電池2的輸出電壓以轉(zhuǎn)換為合適的電壓值供給負(fù)載，這里，所述升壓模塊I并沒(méi)有完全示出，其可以是現(xiàn)有技術(shù)中的給電池2充電的任何合適的電路。具體的，在本實(shí)施例中，所述升壓模塊3包括有串聯(lián)在輸入端和輸出端之間的電感LI和二極管D1、連接在電感和二極管的公共連接點(diǎn)和地之間的功率開關(guān)管Ql、連接在充電模塊輸出端和地之間的分壓電阻網(wǎng)絡(luò)R3和R4、連接在充電模塊輸出端和地之間的輸出電容C2，以及控制電路301，所述控制電路301接收所述分壓電阻網(wǎng)絡(luò)反饋的充電模塊的輸出電壓信號(hào)，并輸出開關(guān)控制信號(hào)控制所述功率開關(guān)管Ql的開關(guān)狀態(tài)。
[0028]進(jìn)一步的，本實(shí)施方式中，所述升壓模塊3還包括電壓源Vref和比較電路，這里，比較電路由比較器Al構(gòu)成，所述電壓源的正端接所述升壓模塊的輸入端，如圖2中的A點(diǎn)，負(fù)端接所述比較電路的第一輸入端，這里第一輸入端為比較器Al的正向輸入端；所述比較電路的第二輸入端(也即反向輸入端)接收所述升壓模塊的輸出端，如圖2中的B點(diǎn)，輸出端輸出比較信號(hào)Vwake ;所述控制電路301接收所述比較信號(hào)，當(dāng)所述升壓模塊3的輸出端由空載狀態(tài)接入負(fù)載時(shí)，所述升壓模塊3的輸出端電壓會(huì)減小，當(dāng)減小至所述比較器的第一輸入端的電壓信號(hào)達(dá)到第二輸入端的電壓信號(hào)時(shí)，所述比較信號(hào)變?yōu)橛行顟B(tài)，所述控制電路控制升壓模塊3開始啟動(dòng)工作。
[0029]此外，本實(shí)施方式中，所述移動(dòng)充電電源進(jìn)一步包括第一開關(guān)電路4，所述第一開關(guān)電路4具體包括串聯(lián)在所述升壓模塊3輸出端的負(fù)端OUT-和地之間的第一開關(guān)管Q2、與所述第一開關(guān)管Q2并聯(lián)的第一電阻R1、連接在所述第一開關(guān)管Q2柵極和漏極之間的第一電容Cl以及連接在所述第一開關(guān)管柵極和地之間的第二電阻R2 ;其中，所述第一開關(guān)管Q2的柵極連接至所述充電模塊中的控制電路301，通過(guò)所述控制電路301控制所述第一開關(guān)管Q2的開關(guān)狀態(tài)。其中，所述第一電阻的阻值大于等于1000ΚΩ。
[0030]當(dāng)充電模塊的輸入端接入外部電源如適配器時(shí)，則充電模塊工作，為電池充電；當(dāng)充電模塊輸入端的電壓小于電池電壓，且升壓模塊的輸出端沒(méi)有接入負(fù)載時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式，此時(shí)，控制電路301控制第一開關(guān)管Q2關(guān)斷，由于第一開關(guān)管Q2和大電阻R3并聯(lián)，因此，第一開關(guān)管Q2的漏極電壓為零；當(dāng)充電模塊輸入端的電壓小于電池電壓，且升壓模塊的輸出端接入負(fù)載時(shí)，在負(fù)載接入的第一時(shí)間段內(nèi)，升壓模塊輸出端的電壓Vout會(huì)降低，當(dāng)比較器Al檢測(cè)到升壓模塊輸入端的電壓與輸出端的電壓之差大于電壓源的電壓值Vref時(shí)，則升壓模塊開始工作。
[0031 ] 從上述可知，本發(fā)明的移動(dòng)充電電源方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)減少了一個(gè)檢測(cè)端口，利于封裝設(shè)計(jì)，并節(jié)約了成本。