电池快速充电控制电路、适配器及移动设备的制造方法

电池快速充电控制电路、适配器及移动设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电源管理技术领域，具体涉及一种电池快速充电控制电路、适配器及移动设备。
【背景技术】
[0002]手持智能移动终端的发展，及人们日益对它的依赖，加之快速的生活节奏，迫使人们不断地追求大容量的电池及其在电量耗尽之后极速的再恢复能力。也就是说，大容量电池的快速充电能力是目前电源电路厂商(包括板级和芯片级)亟待解决的问题。
[0003]图1是现有技术的快速充电控制电路。图中的适配器(DFP)通过电缆线给移动设备(UFP)提供充电能量。要实现快速充电，就要适配器给移动设备提供大功率的输入。由于适配器和移动设备是分离的且通过线缆端来连接的，而这三者又可能是不同的生产制造商提供的，因此，他们之间的功率是否匹配，决定了这个电池充电系统能否安全地实现(最大功率的)快速充电。
[0004]在USB2.0时代，给移动设备充电的线缆端电压VBUS是5V的，而在VBUS与GND的充电回路上的电流有100mA，500mA，900mA等。后来在苹果手机及其平板电脑出现后，这个充电电流已经达到了 1A，甚至2.4A。这时候适配器和移动设备之间是通过线缆端中D+和D-的不同电压组合来判断寻找最合适的功率来进行充电的。
[0005]再后来，高通公司提出了QC2.0的标准，苹果公司、TI(德州仪器)等也相继各自提出它们的一种新的快充标准(协议)。在新的标准中，为了克服因大电流而造成的线缆端2的线损，都提出了将VBUS的电压提高到9V、12V、20V。这时候，适配器与移动设备之间的匹配性就显得更加重要了。在这些标准中，这两者之间的通信握手还是通过D+和D-的电压组合来判断。在最近的USB3.1的TYPE-C接口中，还有一条线CC来辨别。
[0006]综观所有这些标准，都需要知道各家厂商对D+、D_、CC的电压设定逻辑，然后不停地去枚举是否符合适配器及移动设备之间的设置。这就需要在电源管理的基础上，分别在适配器端和移动设备增加一个握手电路。尤其是在刚颁布不久的TYPE-C标准中，在线缆端中都必须增加专用协议芯片来实现握手的功能。由于逻辑组合种类多，就引生了一种专门的集成电路来实现这个握手功能。不但增加整个充电系统成本(需要两个握手电路)；而且还有可能，有些设定逻辑并没有包含在握手芯片电路的逻辑中，从而导致握手失败而无法充电，或者只能为保证安全以最小功率充电。

【发明内容】

[0007]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电池快速充电控制电路、适配器及移动设备。
[0008]为达到所述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0009]本发明实施例提供一种电池快速充电控制电路，该电路包括适配器端、线缆端、移动设备端；
[0010]所述适配器端，用于根据所述的线缆端反馈回来的信号，向线缆端提供足够高的电压和足够大的电流；
[0011]所述移动设备端，用于先判断线缆端传递的电压及电流是否达到充电管理电路预先设定的电压及电流，当无法达到时则将通过所述线缆端将需求发送给所述适配器端，然后所述适配器端根据反馈的信号调整功率输出，直到满足所述移动设备端的预定充电功率或达到所述适配器端的最大输出功率；
[0012]所述线缆端，用于连接所述适配器端和所述移动设备端，并提供电压和电流回路，同时反馈移动设备端对输入电压的需求。
[0013]上述方案中，所述移动设备端，还用于线缆端传递的电压及电流达到充电管理电路预先设定的电压及电流时，按当前的电压、电流对电池进行充电。
[0014]本发明实施例还提供一种电池快速充电控制电路，该电路包括适配器端、线缆端、移动设备端，所述适配器端通过线缆端与移动设备端连接；
[0015]所述适配器端包括第一运算放大器、反馈电阻R1、反馈电阻R2，所述反馈电阻R1的第一端与适配器端的输出端V0UT连接，第二端与反馈电阻R2的第一端相连接，并且所述第二端连接在第一运算放大器的反相输入端上，所述反馈电阻R2的第二端与适配器端的GND端连接，所述第一运算放大器的同相输入端连接在适配器端中的一个基准参考电压VREF1上；
[0016]所述线缆端包括VBUS导线、IDRV导线、GND导线；
[0017]所述移动设备端包括电池、充电管理电路、第二运算放大器、开关管M1、开关管M2、开关管M3，所述开关管Ml的源极连接在地端，而其栅极连接在第二运算放大器的输出端;所述第二运算放大器的同相输入端连接到移动设备端中的基准电压源VREF2，所述第二运算放大器的反相输入端FB2连接反馈电阻R3、反馈电阻R4的一端，同时这一端连接开关管M2的漏极;所述反馈电阻R3的另一端接在移动设备端的正电源输入端VIN，所述反馈电阻R4的另一端接着反馈电阻R5的一端、开关管M2的源极和开关管M3的漏极，所述反馈电阻R5的另一端接在反馈电阻R6的一端以及开关管M3的源极;所述反馈电阻R6的另一端接在移动设备端的地GND端，所述开关管M2的栅极接在充电管理电路的一个输出端，所述开关管M3的栅极接在充电管理电路的另一个输出端;所述充电管理电路的又一个输出端接在电池的正极，所述电池的负极接在移动设备端的地GND端；
[0018]所述适配器端的正端输出OUT通过线缆端中的VBUS导线连接到移动设备端的正端输入端VIN，所述适配器端的回路地端GND通过线缆端中的GND导线连接到移动设备端的地端输入端GND，所述适配器端中的第一运算放大器的反相输入端FBI通过线缆端中的IDRV导线连接到移动设备端的中开关管Ml的漏极。
[0019]上述方案中，所述反相输入端FB2接在了分压电阻的最低端R6上，设定电压的开关管M2及开关管M3接于反相输入端FB2的上面。
[0020]本发明实施例提供一种适配器，该适配器端的快速充电电路包括第一运算放大器、反馈电阻R1、反馈电阻R2，所述反馈电阻R1的第一端与适配器端的输出端V0UT连接，第二端与反馈电阻R2的第一端相连接，并且所述第二端连接在第一运算放大器的反相输入端上，所述反馈电阻R2的第二端与适配器端的GND端连接，所述第一运算放大器的同相输入端连接在适配器端中的一个基准参考电压VREF1上。
[0021]上述方案中，所述适配器端的正端输出VOUT连接有齐纳稳压二极管D1的阴极，所述齐纳稳压二极管D1的阳极接在第一运算放大器的反相输入端FBI上，实现在反馈电阻R1并联。
[0022]上述方案中，所述适配器端的正端输出V0UT连接有开关管M6的漏极，所述开关管M6的源极接在第一运算放大器的反相输入端FBI上，其栅极接在反馈分压电阻R12及反馈分压电阻R11的一端，反馈分压电阻R12的另一端接在适配器端的正端输出V0UT上，反馈分压电阻R11的另一端接在第一运算放大器的反相输入端FBI上。
[0023]上述方案中，所述适配器端的正端输出V0UT连接有精确电压基准源的电流流入端，其电流流出端接在第一运算放大器的反相输入端FBI上，其电压控制端接在反馈分压电阻R12及反馈分压电阻R11的一端，所述反馈分压电阻R12的另一端接在适配器端的正端输出V0UT上，所述反馈分压电阻R11的另一端接在第一运算放大器的反相输入端FBI上。
[0024]本发明实施例还提供一种移动设备，该移动设备端的快速充电电路包括包括电池、充电管理电路、第二运算放大器、开关管M1、开关管M2、开关管M3，所述开关管Ml的源极连接在地端，而其栅极连接在第二运算放大器的输出端;所述第二运算放大器的同相输入端连接到移动设备端中的基准电压源VREF2，所述第二运算放大器的反相输入端FB2连接反馈电阻R3、反馈电阻R4的一端，同时这一端连接开关管M2的漏极;所述反馈电阻R3的另一端接在移动设备端的正电源输入端VIN，所述反馈电阻R4的另一端接着反馈电阻R5的一端、开关管M2的源极和开关管M3的漏极，所述反馈电阻R5的另一端接在反馈电阻R6的一端以及开关管M3的源极;所述反馈电阻R 6的另一端接在移动设备端的地GND端，所述开关管M2的栅极接在充电管理电路的一个输出端，所述开关管M3的栅极接在充电管理电路的另一个输出端;所述充电管理电路的又一个输出端接在电池的正极，所述电池的负极接在移动设备端的地GND端。
[0025]上述方案中，所述反相输入端FB2接在了分压电阻的最低端R6上，设定电压的开关管M2及开关管M3接于反相输入端FB2的上面。
[0026]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0027]同样达到快速充电的目的前提下，本发明能够省略了适配器与移动设备之间的专用握手电路，只要在移动设备端的充电管理集成电路中加入本发明所述的充电管理电路，而原来的适配器设计几乎不用做更改，仅需要将原来适配器中的电压反馈输入端留出接口来。
【附图说明】
[0028]图1为现有技术的电池充电控制示意图；
[0029]图2为本发明实施例提供的一种电池快速充电控制电路的电路示意图；
[0030]图3为本发明实施例提供的一种适配器的电路示意图；
[0031 ]图4为本发明实施例提供的另一种适配器的电路示意图；
[0032]图5为本发明实施例提供的另一种适配器的电路示意图；
[0033]图6为本发明实施例提供的另一种适配器的电路示意图；
[0034]图7为本发明实施例提供的一种移动设备端的电路示意图；
[0035]图8为本发明实施例提供的另一种移动设备端的电路示意图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0037 ]本发明实施例提供一种电池快速充电控制电路，该电路包括适配器端1、线缆端2、移动设备〗而3 ；
[0038]所述适配器端1，用于根据所述的线缆端反馈回来的信号，向线缆端2提供足够高的电压和足够大的电流；
[0039]所述移动设备端3，用于先判断线缆端2传递的电压及电流是否达到充电管理电路预先设定的电压及电流，当无法达到时则将通过所述线缆端2将需求发送给所述适配器端1，然后所述适配器端1根据反馈的信号调整其功率输出，直到满足所述移动设备端3的预定充电功率或达到所述适配器端1的最大输出功率；
[0040]所述线缆端2，用于连接所述适配器端1和所述移动设备端3，并提供电压和电流回路，同时反馈移动设备端3对输入电压的需求。
[0041]所述移动设备端3，还用于线缆端2传递的电压及电流达到充电管理电路预先设定的电压及电流时，按当前的电压电流对电池进行充电。
[0042]本发明实施例还提供一种电池快速充电控制电路，如图2所示，该电路包括适配器端1、线缆端2、移动设备端3，所述适配器端1通过线缆端2与移动设备端3连接；
[0043]所述适配器端1，用于根据所述的线缆端反馈回来的信号，向线缆端提供足够高的电压和足够大的电流。
[0044]所述移动设备端3，用于先判断线缆端过来的电压及电流是否达到充电管理电路预先设定的电压及电流，如果满足则按当前的电压电流对电池进行充电；如果不满足，则将通过所述的线缆端将需求发送给所述的适配器，然后所述适配器根据反馈的信号调整功率输出，直到满足所述移动设备的预定充电功率或达到所述适配器的最大输出功率。
[0045]所述线缆端2，用于连接所述适配器端1和所述移动设备端3，并提供电压和电流回路，同时反馈移动设备端3对输入电压的需求。
[0046]所述适配器端1包括第一运算放大器101、反馈电阻R1 104、反馈电阻R2105，所述反馈电阻R1 104的第一端与适配器端1的输出端V0UT连接，第二端与反馈电阻R2 105的第一端相连接，并且所述第二端连接在第一运算放大器101的反相输入端上，所述反馈电阻R2105的第二端与适配器端1的GND端连接，所述第一运算放大器101的同相输入端连接在适配器端1中的一个基准参考电压VREF1 103上；
[0047]所述线缆端2包括VBUS导线201、IDRV导线202、GND导线203;
[0048]所述移动设备端3包括包括电池310、充电管理电路309、第二运算放大器302、开关管Ml 301、开关管M2 307、开关管M3 308，所述开关管Ml 301的源极连接在地端，而其栅极连接在第二运算放大器302的输出端;所述第二运算放大器302的同相输入端连接到移动设备端3中的基准电压源VREF2 304，所述第二运算放大器302的反相输入端FB2 303连接反馈电阻R3 306、反馈电阻R4 305的一端，同时这一端连接开关管2 307的漏极;所述反馈电阻R3 306的另一端接在移动设备端3的正电源输入端VIN，所述反馈电阻R4 305的另一端接着反馈电阻R5 312的一端、开关管M2 307的源极和开关管M3 308的漏极，所述反馈电阻R5的另一端接在反馈电阻R6 311的一端以及开关管M3 308的源极;所述反馈电阻R6 311的另一端接在移动设备端3的地GND端，所述开关管M2 307的栅极接在充电管理电路309的一个输出端，所述开关管M3 308的栅极接在充电管理电路309的另一个输出端;所述充电管理电路309的又一个输出端接在电池310的正极，所述电池310的负极接在移动设备的地GND端；
[0049]所述适配器端1的正端输出OUT通过线缆端2中的VBUS导线201连接到移动设备端3的正端输入端VIN，所述适配器端1的回路地端GND通过线缆端2中的GND导线203连接到移动设备端3的地端输入端GND，所述适配器端1中的第一运算放大器101的反相输入端FBI 102通过线缆端2中的IDRV导线202连接到移动设备端3的中开关管Ml 301的漏极。
[0050]本发明实施例还提供一种适配器，如图3所示，该适配器端1的快速充电电路包括第一运算放大器101、反馈电阻R1 104、反馈电阻R2 105，所述反馈电阻R1 104的第一端与适配器端1的输出端V0UT连接，第二端与反馈电阻R2105的第一端相连接，并且所述第二端连接在第一运算放大器101的反相输入端上，所述反馈电阻R2 105的第二端与适配器端1的GND端连接，所述第一运算放大器101的同相输入端连接在适配器端1中的一个基准参考电压 VREF1 103 上。
[0051]如图4所示，通过通齐纳稳压二极管106实现对V0UT的钳位;所述齐纳稳压二极管D1 106的阴极接在了适配器端1的正端输出V0UT上，阳极接在第一运算放大器101的反相输入端FBI 102上，实现在反馈电阻R1 104并联。当V0UT超过设定电压，也就是反馈分压电阻R1 102两端的电压超过设定值时，齐纳稳压二极管D1 106导通，相当于降低了反馈分压电阻R1 102的阻抗，把反相输入端FBI 102电压拉高，从而实现对V0UT的稳压钳位。
[0052]如图5所示，通过开关管M6 107实现对V0UT的钳位;开关管M6 107的漏极接在适配器端1的正端输出V0UT上，源极接在第一运算放大器101的反相输入端FBI 102上，其栅极接在反馈分压电阻R12 109及反馈分压电阻R11 110的一端，反馈分压电阻R12 109的另一端接在适配器的正端输出V0UT上，反馈分压电阻R11 110的另一端接在第一运算放大器的反相输入端FBI 102上。
[0053]如图6所示，通过精确的电压基准源108实现对V0UT的钳位;精确电压基准源108的电流流入端接在适配器端1的正端输出V0UT上，其电流流出端接在第一运算放大器的反相输入端FBI 102上，其电压控制端(电压反馈端)接在反馈分压电阻R12 109及反馈分压电阻R11 110的一端，反馈分压电阻R12 109的另一端接在适配器的正端输出V0UT上，反馈分压电阻R11 110的另一端接在第一运算放大器的反相输入端FBI 102上。
[0054]所述开关管M6 107的工作原理与电压基准源108的基本一样，但是开关管M6 107用到它的阈值 电压，对于本领域的技术人员来说，都清楚开关管M6 107的阈值电压的变化范围是比较大的，使用情况要视适配器端1的设计精度及耐压能力，而电压基准源108的精度就非常之高了，为了说明问题，假如所述电压基准源108是(但不限于)LM431基准电路，其基准电压为1.2V，那么当电阻R11 110与电阻R12 109的分压等于1.2V时，电压基准源108导通，这样V0UT能过电压基准源108向IDRV提供电流，从而减小了流电阻R11 110和电阻R12109的电流，也就实现对输出电压的限定。
[0055]本发明实施例还提供一种移动设备端，如图7所示，该移动设备端3的快速充电电路包括电池310、充电管理电路309、第二运算放大器302、开关管M1301、开关管M2 307、开关管M3 308，所述开关管Ml 301的源极连接在地端，而其栅极连接在第二运算放大器302的输出端；所述第二运算放大器302的同相输入端连接到移动设备端3中的基准电压源VREF2304，所述第二运算放大器302的反相输入端FB2 303连接反馈电阻R3 306、反馈电阻R4 305的一端，同时这一端连接开关管M2 307的漏极;所述反馈电阻R3 306的另一端接在移动设备端3的正电源输入端VIN，所述反馈电阻R4 305的另一端接着反馈电阻R5 312的一端、开关管M2 307的源极和开关管M3 308的漏极，所述反馈电阻R5的另一端接在反馈电阻R6 311的一端以及开关管M3 308的源极;所述反馈电阻R6 311的另一端接在移动设备端3的地GND端，所述开关管M2 307的栅极接在充电管理电路309的一个输出端，所述开关管M3 308的栅极接在充电管理电路309的另一个输出端;所述充电管理电路309的又一个输出端接在电池310的正极，所述电池310的负极接在移动设备的地GND端。
[0056]如图8所示，所述移动设备端3中的电压检测及设定部分另一种设定形式。但不限于此，反相输入端FB2 303接在了分压电阻的最低端R6 311上。设定电压的开关管M2 307及开关管M3 308接于反相输入端FB2 303的上面，其工作原理与图2中的是一样的，只是关系式发生了变化。所述开关管M2 307及开关管M3 308可以采用PM0S管、双极管等。
[0057]在适配器端1通过线缆端2与移动设备端3连接在一起之后，回路中的VBUS201电压将在无线损的情况下，是跟与适配器端1的输出电压V0UT及移动设备端3的输入电压VIN相等的。为了对前代产品的兼容和保护，VBUS 201的默认电压为5V。由反馈电阻R3 306、反馈电阻R4 305、反馈电阻R5 312、反馈电阻R6 311和开关管M2 307及开关管M3 308组成的电压分压网络，将检测到电路中VBUS 201的电压，分压后的反相输入端FB2 303后连接在误差运放302的反相输入端。充电管理电路309可以根据各自的设置需求来设定开关管M2307和开关管M3 308的开与关的状态，从而改变分压比。
[0058]初始时，开关管M2 307和开关管M3 308处于断开状态。因此，此时的FB2= (R6+R4+R5)/R6+R4+R5+R3)*VBUS，设定此时充电所需的输入电压也为5V。这时，充电管理电路309检测到有输入电压，就进行对电池310的状态进行判断，决定是否进行充电，是进行哪个阶段的充电。如果是判断结果是，仅需一个小电流进行充电，如小于500mA(不限于此值)的充电电流，则充电管理电路309就维持此时的设定，对电池进行充电。如果充电管理电路309判断结果需要一个更大的电流，如大于1安培(不限于此值)，则充电管理电路309将关断开关管M2 307或、和开关管M3 308。为更清晰说明这个关系，假设VRFF2304 = 1.2V，在整个系统设计中，第二运算放大器302处于线性工作区，因此有反相输入端FB2 303 =基准电压源VREF2304 = 1.2V。因此充电管理电路309通过导通或断开开关管M2 307和开关管M3 308，可以得到如下四种关系:
[0059 ] A: M2，M3 断开，VBUS = (1+R3/(R4+R5+R6)) * 1.2V = 5V[0060 ] B: M2断开，M3 导通，VBUS =(l+R3/( R4+R6)) * 1.2V = 9V[0061 ] C:M2 导通，M3 断开，VBUS= (1+R3/(R5+R6) )*1.2V=12V
[0062]D: M2，M3 导通，VBUS = (1+R3/R6) * 1.2 V = 20 V
[0063]以充电管理电路309判断需要所述的B种情况为例，一开始VBUS= 5V，因此反相输入端FB2 303电压小于1.2V，使得第二运算放大器302的输出为高，驱动开关管Ml 301导通，流过开关管Ml 301的电流IDRV202，也将流过反馈电阻R1 104，使得VOUT = (1+R1/R2(105))*VRFF1(103)+IDRV*R1，其中(1+R1/R2)*VREF1 = 5V为适配器默认的输出设定，所以VOUT = 5 V+1 DRV*R 1，因此，调节I DRV可以调节V0UT的输出，也就是调节了 VBUS 201和VIN。直到反相输入端FB2 303的电压等于基准电压源VREF2 304的电压，从而达到了提高了移动设备端3的输入电压，也就是在保持小的输入电流I_VBUS的情况下，提高了充电功能，实现了快速充电。
[0064]结合图2和所述分析，可以发现，本发明能够自动消除VBUS线上线损及USB接口的接触损耗，从而保证充电管理电路309的输入电压是设置需要的如9V。而不再要在适配器端1这里做阻抗补偿。
[0065]如果出现适配器端1的没有能达到移动设备端3的需求时，反相输入端FB2303电压值比基准电压源VREF2 304低，IDRV—直会处于一个比较高的值，这时会把反相输入端FBI102拉低，这将出现VOUT超出适配器端1的工作范围。比如，移动设备端3需要输入电压VBUS= 20V，而适配器端1的最高电压只能输出9V。出现这种情况时，一种是适配器本身原来就带有输出过压保护功能。另外一种情况上，原来适配器的设计并没带输出过压保护功能，那么图3中提出了包含但不限于三种的简单在基本不改变原来设计的情况下实现限制输出电压过压的功能。当然，移动设备端3端中Ml 301的电流IDRV在设计中应该是有一个电流限的，比如限制最大5mA(不限于此值)。
[0066]本发明实施例中，仅提供了4种电压组合，这仅是出于说明本发明的目的，实际上本发明并没有限定只有这4种情况，而且电路是可以根据工程师或者客户需求来无级地设定移动设备所要求的电压，而适配器都能在其允许的范围内输出移动设备所需电压。如适配器最大可输出电压为36V，而移动设备需求输入电压为33.3V时，那么利用本发明是可以轻松实现的。
[0067]本发明的实施例所供的电路能够自动有效地实现充电系统的功率匹配，从而提高了各设备厂商之间的兼容性，同时又降低了整个充电系统的成本。
[0068]本文所述的适配器端1，包括但不限于电脑USB输出，移动电源的输出及其它带0TG的移动设备。所述的移动设备端3，包括但不限于手机、平板电脑，移动电源的输入、P0S机等其它使用电池而需要充电的设备。本发明所述的快速充电电路可以集成在充电管理的集成电路中，也可以单独搭建。
[0069]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种电池快速充电控制电路，其特征在于，该电路包括适配器端(1)、线缆端(2)、移动设备端(3); 所述适配器端(1)，用于根据所述的线缆端(2)反馈回来的信号，向线缆端(2)提供足够高的电压和足够大的电流； 所述移动设备端(3)，用于先判断线缆端(2)传递的电压及电流是否达到充电管理电路预先设定的电压及电流，当无法达到时则将通过所述线缆端(2)将需求发送给所述适配器端(1)，然后所述适配器端(1)根据 反馈的信号调整功率输出，直到满足所述移动设备端(3)的预定充电功率或达到所述适配器端(1)的最大输出功率； 所述线缆端(2)，用于连接所述适配器端(1)和所述移动设备端(3)，并提供电压和电流回路，同时反馈移动设备端(3)对输入电压的需求。2.根据权利要求1所述的电池快速充电控制电路，其特征在于:所述移动设备端(3)，还用于线缆端(2)传递的电压及电流达到充电管理电路预先设定的电压及电流时，按当前的电压、电流对电池进行充电。3.—种电池快速充电控制电路，其特征在于，该电路包括适配器端(1)、线缆端(2)、移动设备端(3)，所述适配器端(1)通过线缆端(2)与移动设备端(3)连接； 所述适配器端(1)包括第一运算放大器(101)、反馈电阻Rl(104)、反馈电阻R2(105)，所述反馈电阻Rl( 104)的第一端与适配器端(1)的输出端VOUT连接，第二端与反馈电阻R2(105)的第一端相连接，并且所述第二端连接在第一运算放大器(101)的反相输入端上，所述反馈电阻R2(105)的第二端与适配器端(1)的GND端连接，所述第一运算放大器(101)的同相输入端连接在适配器端(1)中的一个基准参考电压VREF1 (103)上； 所述线缆端(2)包括VBUS导线(201)、IDRV导线(202)、GND导线(203); 所述移动设备端(3)包括电池(310)、充电管理电路(309)、第二运算放大器(302)、开关管Ml(301)、开关管M2(307),开关管M3(308),所述开关管Ml(301)的源极连接在地端，而其栅极连接在第二运算放大器(302)的输出端;所述第二运算放大器(302)的同相输入端连接到移动设备端(3)中的基准电压源VREF2(304)，所述第二运算放大器(302)的反相输入端FB2 (303)连接反馈电阻R3( 306)、反馈电阻R4( 305)的一端，同时这一端连接开关管M2 (307)的漏极;所述反馈电阻R3(306)的另一端接在移动设备端(3)的正电源输入端VIN，所述反馈电阻R4(305)的另一端接着反馈电阻R5(312)的一端、开关管M2(307)的源极和开关管M3(308)的漏极，所述反馈电阻R5的另一端接在反馈电阻R6(311)的一端以及开关管M3(308)的源极；所述反馈电阻R6(311)的另一端接在移动设备端(3)的地GND端，所述开关管M2(307)的栅极接在充电管理电路(309)的一个输出端，所述开关管M3(308)的栅极接在充电管理电路(309)的另一个输出端;所述充电管理电路(309)的又一个输出端接在电池(310)的正极，所述电池(310)的负极接在移动设备端(3)的地GND端； 所述适配器端(1)的正端输出OUT通过线缆端(2)中的VBUS导线(201)连接到移动设备端(3)的正端输入端VIN，所述适配器端(1)的回路地端GND通过线缆端(2)中的GND导线(203)连接到移动设备端(3)的地端输入端GND，所述适配器端(1)中的第一运算放大器(101)的反相输入端FBI (102)通过线缆端(2)中的IDRV导线(202)连接到移动设备端(3)的中开关管Ml (301)的漏极。4.根据权利要求3所述的电池快速充电控制电路，其特征在于:所述反相输入端FB2(303)接在了分压电阻的最低端R6(311)上，设定电压的开关管M2(307)及开关管M3(308)接于反相输入端FB2( 303)的上面。5.—种适配器，其特征在于，该适配器端(1)的快速充电电路包括第一运算放大器(101)、反馈电阻Rl(104)、反馈电阻R2(105)，所述反馈电阻Rl(104)的第一端与适配器端(1)的输出端VOUT连接，第二端与反馈电阻R2 (105)的第一端相连接，并且所述第二端连接在第一运算放大器(101)的反相输入端上，所述反馈电阻R2(105)的第二端与适配器端(1)的GND端连接，所述第一运算放大器(101)的同相输入端连接在适配器端(1)中的一个基准参考电压VREF1(103)上。6.根据权利要求5所述的适配器，其特征在于:所述适配器端(1)的正端输出VOUT连接有齐纳稳压二极管Dl(106)的阴极，所述齐纳稳压二极管Dl(106)的阳极接在第一运算放大器(101)的反相输入端FB1(102)上，实现在反馈电阻Rl(104)并联。7.根据权利要求5所述的适配器，其特征在于:所述适配器端(1)的正端输出VOUT连接有开关管M6(107)的漏极，所述开关管M6(107)的源极接在第一运算放大器(101)的反相输入端FB1(102)上，其栅极接在反馈分压电阻R12(109)及反馈分压电阻Rll(llO)的一端，反馈分压电阻R12(109)的另一端接在适配器端(1)的正端输出V0UT上，反馈分压电阻R11(110)的另一端接在第一运算放大器(101)的反相输入端FB1(102)上。8.根据权利要求5所述的适配器，其特征在于:所述适配器端(1)的正端输出V0UT连接有精确电压基准源(108)的电流流入端，其电流流出端接在第一运算放大器(101)的反相输入端FB1(102)上，其电压控制端接在反馈分压电阻R12(109)及反馈分压电阻Rll(llO)的一端，所述反馈分压电阻R12(109)的另一端接在适配器端(1)的正端输出V0UT上，所述反馈分压电阻Rll(llO)的另一端接在第一运算放大器(101)的反相输入端FB1(102)上。9.一种移动设备，其特征在于，该移动设备端(3)的快速充电电路包括包括电池(310)、充电管理电路(309)、第二运算放大器(302)、开关管Ml (301)、开关管M2(307)、开关管M3(308)，所述开关管Ml(301)的源极连接在地端，而其栅极连接在第二运算放大器(302)的输出端；所述第二运算放大器(302)的同相输入端连接到移动设备端(3)中的基准电压源VREF2(304),所述第二运算放大器(302)的反相输入端FB2(303)连接反馈电阻R3(306)、反馈电阻R4(305)的一端，同时这一端连接开关管M2(307)的漏极;所述反馈电阻R3(306)的另一端接在移动设备端(3)的正电源输入端VIN，所述反馈电阻R4(305)的另一端接着反馈电阻R5 (312)的一端、开关管M2 (307)的源极和开关管M3 (308)的漏极，所述反馈电阻R5 (312)的另一端接在反馈电阻R6(311)的一端以及开关管M3(308)的源极;所述反馈电阻R6(311)的另一端接在移动设备端(3)的地GND端，所述开关管M2(307)的栅极接在充电管理电路(309)的一个输出端，所述开关管M3(308)的栅极接在充电管理电路(309)的另一个输出端；所述充电管理电路(309)的又一个输出端接在电池(310)的正极，所述电池(310)的负极接在移动设备端(3)的地GND端。10.根据权利要求9所述的移动设备，其特征在于:所述反相输入端FB2(303)接在了分压电阻的最低端R6(311)上，设定电压的开关管M2(307)及开关管M3(308)接于反相输入端FB2(303)的上面。
【专利摘要】本发明公开了一种电池快速充电控制电路，包括：适配器端用于根据所述的线缆端反馈回来的信号，向线缆端提供足够高的电压和足够大的电流；移动设备端用于先判断线缆端传递的电压及电流是否达到充电管理电路预先设定的电压及电流，当无法达到时则将通过所述线缆端将需求发送给所述适配器端然后所述适配器端根据反馈的信号调整功率输出，直到满足所述移动设备端的预定充电功率或达到所述适配器端的最大输出功率；线缆端用于连接所述适配器端和所述移动设备端，并提供电压和电流回路，同时反馈移动设备端对输入电压的需求；本发明还公开了一种适配器和移动设备，通过本发明能够省略适配器与移动设备之间的专用握手电路。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN105490333
【申请号】CN201510956503
【发明人】周华文
【申请人】深圳市芯沃微电子有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月18日