電子設(shè)備及充電方法與流程

本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種電子設(shè)備及充電方法。

背景技術(shù)：

隨著智能手機(jī)、平板電腦和攝像機(jī)等電子設(shè)備的不斷普及，人們對電子設(shè)備的要求與日俱增，對電子設(shè)備充電時(shí)間的要求也越來越高。如何提高充電效率，節(jié)省充電時(shí)間已成為用戶非常關(guān)心的一個(gè)問題。

目前的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該電子設(shè)備包括電壓調(diào)節(jié)模塊101、晶體管102、控制模塊103、負(fù)載器件104和電池105，控制模塊103與晶體管的控制端連接，電壓調(diào)節(jié)模塊101的輸出端與晶體管102的第一端連接，并與電子設(shè)備上的負(fù)載器件104連接，晶體管102的第二端與電池105連接。

充電過程中，控制模塊103控制晶體管102導(dǎo)通，電壓調(diào)節(jié)模塊101對輸入電壓V_in進(jìn)行調(diào)節(jié)后，提供充電電流I_chg，充電電流I_chg經(jīng)過晶體管102后為電池104充電，使得電池104的電壓V_bat增大。而且，在充電過程中，電壓調(diào)節(jié)模塊101的輸出端能夠?yàn)樨?fù)載器件104提供工作電流I_load，為負(fù)載器件104供電，當(dāng)充電完成后，由電池105通過晶體管102為負(fù)載器件104提供工作電流。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：充電過程中充電電流需要經(jīng)過晶體管，在晶體管上會(huì)產(chǎn)生功率損耗，降低了充電效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備及充電方法。所述技術(shù)方案如下：

第一方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括充電接口、充電電路、電池和負(fù)載器件，所述充電電路包括第一電壓調(diào)節(jié)模塊、控制模塊和晶體管；

所述控制模塊與所述晶體管的控制端連接，用于控制所述晶體管的開關(guān)狀態(tài)；

所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸入端與所述充電接口連接，所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與所述電池連接，并與所述晶體管的第一端連接；

所述晶體管的第二端與所述電子設(shè)備的負(fù)載器件連接。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述充電接口用于提供輸入電壓；

所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊用于對所述輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為所述電池的輸入端提供充電電流，為所述電池充電。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制模塊用于檢測所述電池的電壓，當(dāng)所述電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制所述晶體管導(dǎo)通；

所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊用于在所述充電接口提供輸入電壓時(shí)，為所述晶體管的第一端提供電流，所述晶體管的第二端用于為所述負(fù)載器件提供工作電流。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制模塊用于檢測所述電池的電壓，當(dāng)所述電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制所述晶體管導(dǎo)通；

所述電池用于在所述充電接口未提供輸入電壓時(shí)，為所述晶體管的第一端提供電流，所述晶體管的第二端用于為所述負(fù)載器件提供工作電流。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述電子設(shè)備還包括第二電壓調(diào)節(jié)模塊，所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊的輸入端與所述充電接口連接，所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與所述負(fù)載器件連接；

所述充電接口用于為所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊提供輸入電壓；

所述控制模塊用于檢測所述電池的電壓，當(dāng)確定所述電池的電壓不大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制所述晶體管斷開；

所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊用于對所述輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為所述負(fù)載器件提供工作電流。

結(jié)合上述任一種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述晶體管為場效應(yīng)晶體管MOS或者互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管CMOS。

第二方面，提供了一種充電方法，所述方法應(yīng)用于第一方面所述的電子設(shè)備中，所述方法包括：

充電接口提供輸入電壓；

第一電壓調(diào)節(jié)模塊對所述輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為電池的輸入端提供充電電流，為所述電池充電。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

控制模塊檢測所述電池的電壓，當(dāng)所述電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制晶體管導(dǎo)通；

所述第一電壓調(diào)節(jié)模塊在所述充電接口提供所述輸入電壓時(shí)，為所述晶體管的第一端提供電流；

所述晶體管的第二端為負(fù)載器件提供工作電流。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

控制模塊檢測所述電池的電壓，當(dāng)所述電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制所述晶體管導(dǎo)通；

所述電池在所述充電接口未提供所述輸入電壓時(shí)，為所述晶體管的第一端提供電流；

所述晶體管的第二端為所述負(fù)載器件提供工作電流。

結(jié)合第二方面，在第二方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

所述充電接口為第二電壓調(diào)節(jié)模塊提供輸入電壓；

所述控制模塊檢測所述電池的電壓，當(dāng)確定所述電池的電壓不大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制所述晶體管斷開；

所述第二電壓調(diào)節(jié)模塊對所述輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為所述負(fù)載器件提供工作電流。

結(jié)合上述任一種可能實(shí)現(xiàn)方式，在第二方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述晶體管為場效應(yīng)晶體管MOS或者互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管CMOS。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備及充電方法，通過將第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與電池直接相連，而將晶體管連接于第一電壓調(diào)節(jié)模塊與負(fù)載器件之間，使得充電時(shí)第一電壓調(diào)節(jié)模塊能夠直接為電池充電，而無需經(jīng)過晶體管，節(jié)省了功率損耗，提高了充電效率，節(jié)省了充電時(shí)間。而且，電池或者第一電壓調(diào)節(jié)模塊還可以經(jīng)過晶體管為負(fù)載器件供電，保證了負(fù)載器件的正常工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(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單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種充電電流示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種負(fù)載器件的工作電流示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種負(fù)載器件的工作電流示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種充電方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(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(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖2，該電子設(shè)備包括：充電接口201、電池202、負(fù)載器件203以及充電電路，充電電路包括第一電壓調(diào)節(jié)模塊204、控制模塊205和晶體管206。

控制模塊205與晶體管206的控制端連接，用于控制晶體管206的開關(guān)狀態(tài)。第一電壓調(diào)節(jié)模塊204的輸入端與充電接口201連接，第一電壓調(diào)節(jié)模塊204的輸出端與電池202連接，并與晶體管206的第一端連接；晶體管206的第二端與電子設(shè)備的負(fù)載器件203連接。

該電子設(shè)備可以為手機(jī)、平板電腦等設(shè)備，本實(shí)施例對此不做限定。該第一電壓調(diào)節(jié)模塊204包括但不限于BUCK(降壓式變換)拓?fù)浼軜?gòu)或者LDO(Low Dropout Regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)拓?fù)浼軜?gòu)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，本發(fā)明實(shí)施例對此也不做限定。

該晶體管為MOS(Metal Oxid Semiconductor，場效應(yīng)晶體管)或CMOS(Complementary Metal Oxid Semiconductor，互補(bǔ)型場效應(yīng)晶體管)，或者還可以包括其他類型的晶體管，且可以為增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管或者耗盡型場效應(yīng)晶體管，還可以為N溝道場效應(yīng)晶體管或者P溝道場效應(yīng)晶體管，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限定。該晶體管的開關(guān)狀態(tài)可以包括導(dǎo)通狀態(tài)和斷開狀態(tài)，其中，當(dāng)晶體管導(dǎo)通時(shí)，晶體管所在的支路導(dǎo)通，第一電壓調(diào)節(jié)模塊204通過晶體管與負(fù)載器件203形成通路，此時(shí)，晶體管相當(dāng)于一個(gè)電阻元件，具有一定的阻值。而當(dāng)晶體管斷開時(shí)，晶體管所在的支路斷路。

該控制端可以為晶體管的柵極，該第一端可以為晶體管的源極，則該第二端為晶體管的漏極，或者該第一端可以為晶體管的漏極，則該第二端為晶體管的源極。本發(fā)明實(shí)施例對此不做限定。

例如，以N溝道晶體管為例，該控制模塊205的輸出端與晶體管206的柵極連接，當(dāng)該控制模塊205控制該輸出端輸出高電平時(shí)，使得晶體管206導(dǎo)通，而當(dāng)該控制模塊205控制該輸出端輸出低電平時(shí)，使得晶體管206斷開。

現(xiàn)有技術(shù)中的電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端需要通過晶體管才能為電池充電，在晶體管上的功率損耗為其中，I_chg表示經(jīng)過晶體管的充電電流，R表示晶體管的阻抗。而本發(fā)明實(shí)施例針對于現(xiàn)有配置電源路徑管理的充電系統(tǒng)的電子設(shè)備存在的缺陷，提出了一種架構(gòu)，第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端可以直接為電池充電，可以去掉充電過程中在晶體管上的功率損耗，節(jié)省了在晶體管上的功率損耗，可以最大程度地提高充電效率，提高能源利用率。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備，通過將第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與電池直接相連，而將晶體管連接于第一電壓調(diào)節(jié)模塊與負(fù)載器件之間，使得充電時(shí)第一電壓調(diào)節(jié)模塊能夠直接為電池充電，而無需經(jīng)過晶體管，節(jié)省了功率損耗，提高了充電效率，節(jié)省了充電時(shí)間。而且，電池或者第一電壓調(diào)節(jié)模塊還可以經(jīng)過晶體管為負(fù)載器件供電，保證了負(fù)載器件的正常工作。

在圖1所示的電子設(shè)備的基礎(chǔ)上，參見圖3，在充電的過程中，充電接口201提供輸入電壓Vin，第一電壓調(diào)節(jié)模塊204對輸入電壓Vin進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為電池202的輸入端提供充電電流I_chg，從而為電池202充電，使得電池202的電壓V_bat增加。

其中，該充電接口201可以為USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)接口，或者其他類型的接口，本實(shí)施例對此不做限定。該第一電壓調(diào)節(jié)模塊204對輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，可以按照供電電壓的需求提高或者降低該輸入電壓，本發(fā)明實(shí)施例對該第一電壓調(diào)節(jié)模塊204的調(diào)節(jié)方式不做限定。

當(dāng)要為電池202充電時(shí)，充電接口201插入數(shù)據(jù)線，并通過該數(shù)據(jù)線連接電源，電源通過該充電接口201向該充電電路輸入電壓，則該充電電路向電池202輸出充電電流，為電池充電。

在圖1所示的電子設(shè)備的基礎(chǔ)上，為了保證電子設(shè)備中負(fù)載器件203的正常工作，需要為負(fù)載器件203供電。因此，本發(fā)明實(shí)施例將第一電壓調(diào)節(jié)模塊204的輸出端分別與電池202以及晶體管206的第一端連接，再將晶體管206的第二端與負(fù)載器件203連接。

可選地，在第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖4，充電接口201提供輸入電壓Vin時(shí)，控制模塊205檢測電池202的電壓V_bat，判斷該電壓V_bat是否大于預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)該電壓V_bat大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制該晶體管206導(dǎo)通，此時(shí)，第一電壓調(diào)節(jié)模塊204為晶體管206的第一端提供電流，由晶體管206的第二端為負(fù)載器件203提供工作電流I_load。

也即是，充電過程中，第一電壓調(diào)節(jié)模塊204的輸出端輸出電流后，一部分電流會(huì)流入電池202，為電池202充電，而另一部分電流會(huì)流入晶體管206的第一端，此時(shí)，晶體管206的第二端即可向負(fù)載器件203輸出工作電流，從而為負(fù)載器件203供電。而且考慮到為負(fù)載器件203供電時(shí)需要保證電壓足夠大，控制模塊205僅在電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓，即第一電壓調(diào)節(jié)模塊204的輸出端電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，才控制晶體管206導(dǎo)通，為負(fù)載器件203供電。

其中，該負(fù)載器件可以包括該電子設(shè)備上的任一個(gè)或多個(gè)器件，如中央處理器、顯示屏幕、揚(yáng)聲器等，本發(fā)明實(shí)施例對該負(fù)載器件不做限定。該預(yù)設(shè)電壓根據(jù)該負(fù)載器件203的電壓需求確定，可以為3.8V或者5V等，本發(fā)明實(shí)施例對該預(yù)設(shè)電壓的具體值不做限定。

可選地，在第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖5，充電接口201未提供輸入電壓時(shí)，控制模塊205檢測電池202的電壓V_bat，判斷該電壓V_bat是否大于預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)該電壓V_bat大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制該晶體管206導(dǎo)通，此時(shí)，電池202為晶體管206的第一端提供電流，由晶體管206的第二端為負(fù)載器件203提供工作電流。

也即是，在未充電的過程中，如果電池202的電壓足夠大，可以為負(fù)載器件203供電時(shí)，控制模塊205控制晶體管206導(dǎo)通，此時(shí)，電池202放電，為晶體管206提供電流，從而為負(fù)載器件203提供工作電流。

可選地，在第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，充電接口201未提供輸入電壓時(shí)，控制模塊205檢測電池202的電壓，判斷該電壓是否大于預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)該電壓不大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制該晶體管206斷開，此時(shí)，停止為負(fù)載器件203供電。

可選地，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，參見圖6，該電子設(shè)備還包括第二電壓調(diào)節(jié)模塊207，第二電壓調(diào)節(jié)模塊207的輸入端與充電接口201連接，第二電壓調(diào)節(jié)模塊207的輸出端與負(fù)載器件203連接。

其中，該第二電壓調(diào)節(jié)模塊207包括但不限于BUCK(降壓式變換)拓?fù)浼軜?gòu)或者LDO(Low Dropout Regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)拓?fù)浼軜?gòu)的DC-DC轉(zhuǎn)換電路，本發(fā)明實(shí)施例對此也不做限定。

充電接口201提供輸入電壓Vin時(shí)，控制模塊205檢測電池202的電壓V_bat，判斷該電壓V_bat是否大于預(yù)設(shè)電壓，當(dāng)該電壓V_bat不大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制晶體管206斷開，由第二電壓調(diào)節(jié)模塊207對輸入電壓Vin進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為負(fù)載器件203提供工作電流I_load。

這是由于在充電過程中電池202的電壓逐漸增大，但還未增大到預(yù)設(shè)電壓之前仍不足以為負(fù)載器件203供電，此時(shí)，可以將晶體管206斷開，由第二電壓調(diào)節(jié)模塊207將充電接口201提供的輸入電壓調(diào)節(jié)至合適的電壓后，為負(fù)載器件203供電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電子設(shè)備，通過將第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與電池直接相連，而將晶體管連接于第一電壓調(diào)節(jié)模塊與負(fù)載器件之間，將充電和放電的路徑分開，使得充電時(shí)第一電壓調(diào)節(jié)模塊能夠直接為電池充電，而無需經(jīng)過晶體管，節(jié)省了功率損耗，提高了充電效率，節(jié)省了充電時(shí)間，而且，電池或者第一電壓調(diào)節(jié)模塊還可以經(jīng)過晶體管為負(fù)載器件供電。進(jìn)一步地，設(shè)置了第二電壓調(diào)節(jié)模塊，在電池電壓過小時(shí)，還可以由第二電壓調(diào)節(jié)模塊為負(fù)載器件供電，保證了負(fù)載器件的正常工作。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種充電方法的流程圖。該發(fā)明實(shí)施例的執(zhí)行主體為上述圖1所示的電子設(shè)備，參見圖7，該方法包括：

701、充電接口提供輸入電壓。

702、第一電壓調(diào)節(jié)模塊對該輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為電池的輸入端提供充電電流，為該電池充電。

本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，通過將第一電壓調(diào)節(jié)模塊的輸出端與電池直接相連，而將晶體管連接于第一電壓調(diào)節(jié)模塊與負(fù)載器件之間，使得充電時(shí)第一電壓調(diào)節(jié)模塊能夠直接為電池充電，而無需經(jīng)過晶體管，節(jié)省了功率損耗，提高了充電效率，節(jié)省了充電時(shí)間。

可選地，該方法還包括：

控制模塊檢測該電池的電壓，當(dāng)該電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制晶體管導(dǎo)通；

該第一電壓調(diào)節(jié)模塊在該充電接口提供該輸入電壓時(shí)，為該晶體管的第一端提供電流；

該晶體管的第二端為負(fù)載器件提供工作電流。

可選地，該方法還包括：

控制模塊檢測該電池的電壓，當(dāng)該電池的電壓大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制該晶體管導(dǎo)通；

該電池在該充電接口未提供該輸入電壓時(shí)，為該晶體管的第一端提供電流；

該晶體管的第二端為該負(fù)載器件提供工作電流。

可選地，該方法還包括：

該充電接口為第二電壓調(diào)節(jié)模塊提供輸入電壓；

該控制模塊檢測該電池的電壓，當(dāng)確定該電池的電壓不大于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，控制該晶體管斷開；

該第二電壓調(diào)節(jié)模塊對該輸入電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)后，為該負(fù)載器件提供工作電流。

可選地，該晶體管為MOS管或者CMOS管。

上述所有可選技術(shù)方案，可以采用任意結(jié)合形成本發(fā)明的可選實(shí)施例，在此不再一一贅述。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。