電源電路及電子設備的制作方法

本實用新型涉及電池充放電技術領域，更具體地，本實用新型涉及一種電源電路、及采用該種電源電路的電子設備。

背景技術：

基于電子設備的便攜性和使用靈活性等方面的考慮，絕大部分的電子設備，例如手機、平板電腦、可穿戴設備等等，都能夠通過電池供電。其中，由于鋰電池具備在較小的自重下能放出較大電能、放電電壓平穩、儲存壽命長、自放電率很低、綠色環保等優點，因此，鋰電池已成為這些電子設備的首選。

目前，通過鋰電池供電的電子設備采用的電源電路無法解決電池邊充電邊放電的問題，然而，邊充電邊放電的工作方式將嚴重影響鋰電池的健康程度，進而降低鋰電池的使用壽命。因此，設計一種能夠避免鋰電池既充電又放電的電源電路，對于保護鋰電池而言至關重要。

技術實現要素：

本實用新型實施例的一個目的是提供一種電源電路的新的技術方案，以避免電池在充電的同時又放電的問題發生。

根據本實用新型的第一方面，提供了一種電源電路，其包括電池正極連接端、電池負極連接端、充電電源正極連接端、充電電源負極連接端、供電正極端、供電負極端、二極管、受控開關和下拉電阻；所述電池負極連接端、充電電壓負極連接端和供電負極端均連接至接地端；

所述受控開關連接在所述電池正極連接端與所述供電正極端之間；所述二極管的正極與所述充電電源正極連接端連接，所述二極管的負極與所述供電正極端連接；所述下拉電阻連接在所述充電電源正極連接端與所述接地端之間；

所述受控開關被設置為在所述充電電源正極連接端的電位被拉低至低電平時導通、且在所述充電電源正極連接端被提供充電電源時截止。

可選的是，所述受控開關為PMOS管，所述PMOS管的源極與所述電池正極連接端連接，所述PMOS管的漏極與所述供電正極端連接，所述PMOS管的柵極與所述充電電源正極連接端連接。

可選的是，所述電源電路還包括電源轉換芯片，所述電源轉換芯片的輸入引腳與所述供電正極端連接，所述電源轉換芯片的接地引腳與所述接地端連接，所述電源電路被設置為經由所述電源轉換芯片的輸出引腳輸出供電電源。

可選的是，所述輸出引腳經由第一濾波電容與所述接地端連接。

可選的是，所述電池正極連接端經由第二濾波電容與所述接地端連接。

可選的是，所述電源電路還包括由電容組成的濾波單元，所述濾波單元連接在所述供電正極端與所述接地端之間。

可選的是，所述濾波單元包括并聯連接的電解電容和普通電容，且所述電解電容的電容值高于所述普通電容的電容值。

根據本實用新型的第二方面，提供了一種電子設備，其包括電池安裝槽、充電接口、根據本實用新型第一方面所述的電源電路、及充電電路，所述充電電源正極連接端和所述充電電源負極連接端與所述充電接口的對應針腳連接，所述電池正極連接端和電池負極連接端與所述電池安裝槽的對應針腳連接；所述充電電源正極連接端和所述充電電源負極連接端構成充電電源連接端，所述電池正極連接端和電池負極連接端構成電池連接端，所述充電電路連接在所述充電電源連接端與所述電池連接端之間；所述電子設備通過所述電源電路為自身的用電器件供電。

可選的是，所述電池安裝槽中安裝有適配的鋰電池。

本實用新型的一個有益效果在于，本實用新型的電源電路通過設置二極管和受控開關實現了在電池充電時由充電電源對外供電，且禁止電池在充電器件對外供電的目的，進而能夠有效保護鋰電池不受損壞。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。

圖1為根據本實用新型電源電路的一種實施方式的電路原理圖；

圖2為圖1中受控開關的一種實施例的電路連接結構；

圖3為根據本實用新型電源電路的另一種實施方式的電路原理圖；

圖4為根據本實用新型電子設備的一種實施方式的方框原理圖。

附圖標記說明：

100、200：電源電路； VBA：電池正極連接端；

VCHG：充電電源正極連接端； VIN+：供電正極端；

VIN-：供電負極端； D2：二極管；

CK：受控開關； R20：下拉電阻；

GND：接地端； Q8：PMOS管；

C32：第二濾波電容； C31：第一濾波電容；

FC：濾波單元； C49：電解電容；

C41：普通電容； U7：電源轉換芯片；

PVIN：輸入引腳； PGND：接地引腳；

PVOUT：輸出引腳； 400：電子設備；

401：充電接口； 402：電池；

403：充電電路； 404：用電器件。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

本實用新型為了解決電池在充電的同時還放電，進而影響電池健康度的問題，提供了一種禁止電池在充電的同時放電的電源電路。圖1是該種電源電路的一種實施方式的電路原理圖。

根據圖1所示，該電源電路100包括電池正極連接端VBAT、電池負極連接端(圖中未標識)、充電電源正極連接端VCHG、充電電源負極連接端(圖中未標識)、供電正極端VIN+、供電負極端VIN-、二極管D2、受控開關CK和下拉電阻R20，其中，電池負極連接端、充電電源負極連接端和供電負極端VIN-均與接地端GND連接，以形成電流回路。

該接地端GND可以是相對電池負極連接端、充電電源負極連接端和供電負極端VIN-單獨設置的接地點，并相互之間通過導線連接；也可以直接是電池負極連接端、充電電源負極連接端和供電負極端VIN-中的任意端；另外，電池負極連接端、充電電源負極連接端和供電負極端VIN-中的至少兩個端也可以為共用端。

受控開關CK連接在電池正極連接端VBAT與供電正極端VIN+之間，以通過受控開關CK的通斷控制由電池供電的供電回路的通斷。

下拉電阻R20連接在充電電源正極連接端VCHG與接地端GND之間，以在充電電源正極連接端VCHG未被提供充電電源時，將充電電源正極連接端VCHG的電位拉低至低電平。

二極管D2的正極與充電電源正極連接端VCHG連接，二極管D2的負極與供電正極端VIN+連接，通過二極管D2可以保證充電電源正極連接端VCHG在未被提供充電電源時能夠被下拉至低電平。

受控開關CK被設置為在充電電源正極連接端VCHG的電位被拉低至低電平時導通、且在充電電源正極連接端VCHG被提供充電電源時截止。這樣，在向充電電源正極連接端VCHG和充電電源負極連接端提供充電電源，進而通過充電電路為電池充電時，受控開關CK將被控斷開，此時，一方面將禁止電池通過供電回路放電，另一方面充電電源將由于二極管D2滿足導通條件而向供電正極端VIN+和供電負極端VIN-供電。在未向充電電源正極連接端VCHG和充電電源負極連接端提供充電電源時，充電電源正極連接端VCHG的電位被拉低為低電平，此時，受控開關CK導通，電池將通過供電回路向供電正極端VIN+和供電負極端VIN-正常供電，而且二極管D2截止，進而將供電正極端VIN+與充電電源正極連接端VCHG隔離，保證充電電源正極連接端VCHG被下拉電阻R20可靠地拉低至低電平。

由此可見，通過本實用新型的電源電路能夠以簡單的電路結構實現禁止電池在充電時放電，并在此時通過充電電源供電的目的，進而能夠有效保護電池不受損壞，還不影響相應電子設備在充電期間的正常使用。

圖2示出了受控開關的一種實施例的電路連接結構。

根據圖2所示，該受控開關為PMOS管Q8，PMOS管Q8的源極與電池正極連接端VBAT連接，PMOS管Q8的漏極與供電正極端VIN+連接，PMOS管Q8的柵極與充電電源正極連接端VCHG連接。這樣，在充電電源正極連接端VCHG的電位被拉低至低電平時，PMOS管Q8將導通，在充電電源正極連接端VCHG被提供充電電源時，由于充電電源的電壓高于電池的電壓，PMOS管Q8將可靠截止。

在另外的實施例中，該受控開關可以為PNP三極管，PNP三極管的發射極與電池正極連接端VBAT連接，PNP三極管的集電極與供電正極端VIN+連接，PNP三極管的基極與充電電源正極連接端VCHG連接。該種受控開關起作用的原理請參見圖2所示的PMOS管Q8。

在另外的實施例中，該受控開關還可以為繼電器的常閉觸點，而繼電器的線圈則可以與下拉電阻R20串聯連接在充電電源正極連接端VCHG于接地端GND之間，或者直接將繼電器的線圈作為該下拉電阻R20使用。這樣，在充電電源正極連接端VCHG的電位被拉低至低電平時，繼電器的線圈失電，繼電器的常閉觸點閉合而導通，在充電電源正極連接端VCHG被提供充電電源時，繼電器的線圈得電，繼電器的常閉觸點斷開而截止。

根據圖1所示，在本實用新型的一個具體實施例中，電池正極連接端VBAT殼經由第二濾波電容C32與接地端GND連接，以提高電池供電的穩定性。

根據圖1所示，在本實用新型的一個具體實施例中，該電源電路100還可以包括由電容組成的濾波單元FC，該濾波單元FC連接在供電正極端VIN+與接地端GND之間。該濾波單元FC一方面可以起到對供電電源進行濾波的作用，另一方面可以作為儲能元件使用，進而避免在電池供電與充電電源供電之間切換時出現供電電源中斷的問題，以保證供電電源能夠穩定地供給后端的用電器件404。

該濾波單元FC例如可以包括并聯連接的電解電容C49和普通電容C41，且電解電容C49的電容值高于普通電容C41的電容值。這樣，可以通過電解電容C49減小紋波，并通過普通電容C41濾除高頻雜波。

圖3為根據本實用新型電源電路的另一種實施方式的電路原理圖。

根據圖3所示，該電源電路200在電源電路100的基礎上增加了電源轉換芯片U7，以提供所需的供電電壓。該電源轉換芯片U7的輸入引腳PVIN與供電正極端VIN+連接，電源轉換芯片U7的接地引腳PGND與接地端GND連接，電源電路被設置為經由電源轉換芯片U7的輸出引腳PVOUT輸出供電電源。

在本實用新型的一個具體實施例中，如圖3所示，輸出引腳PVOUT可經由第一濾波電容C31與接地端GND連接，以提高供電電源的穩定性。

在上述電源電路100、200的基礎上，本實用新型還提供了一種電子設備，圖4是該種電子設備的一種實施方式的方框原理圖。

根據圖4所示，該電子設備400包括電池安裝槽(用于安裝電池402)、充電接口401、電源電路100/200、及充電電路403，充電電源正極連接端VCHG和充電電源負極連接端與充電接口401的對應針腳連接，電池正極連接端VBAT和電池負極連接端與電池安裝槽的對應針腳連接；充電電源正極連接端VBAT和充電電源負極連接端構成充電電源連接端，電池正極連接端VBAT和電池負極連接端構成電池連接端，充電電路403連接在充電電源連接端與電池連接端之間，以使經由充電接口401接入的充電電源能夠通過充電電路403為電池402充電。電子設備400通過電源電路100/200為自身的用電器件(或者稱之為用電模塊)供電。

對于電池不可拆卸的一體設備，該電池402為電子設備400的必要組成部分，因此，電池安裝槽中將直接安裝有適配的電池402，該電池例如是鋰電池。

除此之外，該電子設備還可以包括輸入裝置、接口裝置、顯示裝置、通信裝置、揚聲器、麥克風等。該通信裝置例如能夠進行有有線或無線通信。該接口裝置例如包括耳機插孔、USB接口等，該USB接口即可作為充電接口401。上述輸入裝置例如可以包括觸摸屏、按鍵等。上述顯示裝置例如是液晶顯示屏、觸摸顯示屏等。

該電子設備可以是手機、平板電腦、可穿戴設備等，其中，可穿戴設備例如為頭戴式顯示器、智能手環等。

以上說明的各端可以在電路中真實存在，也可以指電路中的相應電位點。以上說明的與接地端GND連接，也可以是與接地端等電位的其他端連接。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分相互參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，而且各個實施例可以根據需要單獨使用或者相互結合使用。

雖然已經通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。