一種具有負載檢測功能的移動充電電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及開關電源領域，更具體的說，涉及一種具有負載檢測功能的移動充電電源。
【背景技術】
[0002]目前具有負載插入自動識別功能的移動充電電源的結構圖如圖1所示，系統由充電模塊、升壓模塊、負載檢測電路、控制電路組成。外接適配器通過充電模塊給電池充電，之后通過升壓模塊將電池電壓升到合適的電壓，如5V，然后再接入標準USB接口。當升壓模塊的輸出端沒有接入負載時，系統進入待機狀態，升壓模塊電路關閉，功率開關管Ql的柵極驅動信號為低電平，Ql處于關斷狀態，其漏極電壓為零，當負載接入時，由于負載檢測電路中的電阻R3阻值很大，開關管Q2的漏極電壓會被拉高，當控制電路檢測到wake端的電壓變高，則表征檢測到輸出端OUT-為高電平，由此升壓模塊開始工作，通過這種方式完成了負載檢測功能。但是該方法需要獨立的檢測端口 wake，系統較為復雜，增加了移動電源的成本。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供了一種新的具有負載檢測功能的移動充電電源，通過在升壓模塊內部設置比較電路，比較電路通過比較升壓模塊輸入端和輸出端的電壓差值來判斷負載是否接入，較現有技術可減少一個管芯腳，節約了成本，并便于系統集成。
[0004]依據本發明的一種具有負載檢測功能的移動充電電源，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換為合適的電壓值供給負載，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；
[0007]當所述升壓模塊的輸出端由空載狀態接入負載時，所述升壓模塊的輸出端電壓會減小，當比較電路的所述第一輸入端的電壓信號達到第二輸入端的電壓信號時，所述比較信號變為有效狀態，所述升壓模塊開始啟動工作。
[0008]依據本發明的一種具有負載檢測功能的移動充電電源，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換為合適的電壓值供給負載，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；
[0010]當所述升壓模塊的輸出端由空載狀態接入負載時，所述升壓模塊的輸出端電壓會減小，當減小至所述比較電路的第一輸入端的電壓信號達到第二輸入端的電壓信號時，所述比較信號變為有效狀態，所述升壓模塊開始啟動工作。
[0011]進一步的，還包括第一開關電路，
[0012]所述第一開關電路包括串聯在所述升壓模塊輸出端的負端和地之間的第一開關管、與所述第一開關管并聯的第一電阻、連接在所述第一開關管柵極和漏極之間的第一電容以及連接在所述第一開關管柵極和地之間的第二電阻；
[0013]所述第一開關管的柵極連接至所述充電模塊中的控制電路，通過所述控制電路控制所述第一開關管的開關狀態。
[0014]優選的，所述第一電阻的阻值大于等于1000ΚΩ。
[0015]進一步的，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端，反向輸入端連接所述升壓模塊的輸出端。
[0016]進一步的，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端，反向輸入端連接所述升壓模塊的輸入端。
[0017]進一步的，所述升壓模塊還包括有串聯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和地之間的功率開關管、連接在充電模塊輸出端和地之間的分壓電阻網絡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絡反饋的充電模塊的輸出電壓信號，并輸出開關控制信號控制所述功率開關管的開關狀態；
[0019]并且，所述控制電路接收所述比較電路輸出的比較信號，以控制所述充電模塊開始工作。
[0020]優選的，在所述升壓模塊的輸出端接入負載的第一時間段內，所述電感和二極管產生一定的壓降；
[0021 ] 其中，所述電壓源的電壓值設置為等于所述電感和二極管的壓降之和。
[0022]由上可知，本發明的移動充電電源在升壓模塊的內部設置了比較電路，通過比較電路可判斷輸出端是否接入負載，并且，本發明的移動充電電源通過第一開關電路來調節控制升壓模塊在空載、接入負載的電壓突變，以使所述移動充電電源在瞬態負載變化時能夠維持正常工作。本明的實施方案相對于現有技術可減少一個管芯腳，不但節約了成本，還便于系統集成。
【附圖說明】
[0023]圖1所示為現有技術的具有負載插入自動識別功能的移動充電電源的結構圖；
[0024]圖2所示為依據本發明的具有負載檢測功能的移動充電電源的電路圖；
[0025]圖3所示為依據本發明的移動充電電源的工作波形圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明的幾個優選實施例進行詳細描述，但本發明并不僅僅限于這些實施例。本發明涵蓋任何在本發明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。為了使公眾對本發明有徹底的了解，在以下本發明優選實施例中詳細說明了具體的細節，而對本領域技術人員來說沒有這些細節的描述也可以完全理解本發明。
[0027]參考圖2所示為依據本發明的具有負載檢測功能的移動充電電源的電路圖，本發明的移動充電電源接收外部的電源電能，并儲存備用，以在需要時候給手機等移動設備充電。在本實施方式中，所述移動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的輸出電壓以轉換為合適的電壓值供給負載，這里，所述升壓模塊I并沒有完全示出，其可以是現有技術中的給電池2充電的任何合適的電路。具體的，在本實施例中，所述升壓模塊3包括有串聯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和地之間的功率開關管Ql、連接在充電模塊輸出端和地之間的分壓電阻網絡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絡反饋的充電模塊的輸出電壓信號，并輸出開關控制信號控制所述功率開關管Ql的開關狀態。
[0028]進一步的，本實施方式中，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，負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，輸出端輸出比較信號Vwake ;所述控制電路301接收所述比較信號，當所述升壓模塊3的輸出端由空載狀態接入負載時，所述升壓模塊3的輸出端電壓會減小，當減小至所述比較器的第一輸入端的電壓信號達到第二輸入端的電壓信號時，所述比較信號變為有效狀態，所述控制電路控制升壓模塊3開始啟動工作。
[0029]此外，本實施方式中，所述移動充電電源進一步包括第一開關電路4，所述第一開關電路4具體包括串聯在所述升壓模塊3輸出端的負端OUT-和地之間的第一開關管Q2、與所述第一開關管Q2并聯的第一電阻R1、連接在所述第一開關管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管柵極和地之間的第二電阻R2 ;其中，所述第一開關管Q2的柵極連接至所述充電模塊中的控制電路301，通過所述控制電路301控制所述第一開關管Q2的開關狀態。其中，所述第一電阻的阻值大于等于1000ΚΩ。
[0030]當充電模塊的輸入端接入外部電源如適配器時，則充電模塊工作，為電池充電；當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有接入負載時，系統進入待機模式，此時，控制電路301控制第一開關管Q2關斷，由于第一開關管Q2和大電阻R3并聯，因此，第一開關管Q2的漏極電壓為零；當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載時，在負載接入的第一時間段內，升壓模塊輸出端的電壓Vout會降低，當比較器Al檢測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，則升壓模塊開始工作。
[0031 ] 從上述可知，本發明的移動充電電源方案相對于現有技術減少了一個檢測端口，利于封裝設計，并節約了成本。