本发明属于电子设备充电领域，尤其涉及一种充电自动识别切换电路。
背景技术：
随着科技水平的进步，人们的生活质量也越来越高，电子设备的使用日益成为人们生活的一部分。
随着消费类电子，特别是Wifi网络以及4G网络的普及，基于互联网应用的移动式平板电脑MID（Mobile Internet Device）的迅猛发展，MID在人们生活扮演越来越重要的角色。随着MID功能地不断增强，外部设备的不断完善，以及现在人们快节奏的生活习惯，MID电池的续航能力越来越无法满足人们的需要。因此在给平板电脑充电的同时又不影响人们日常的工作是发展的趋势。
目前市场上大部分MID的充电方案是以DC充电为主，USB充电为次。USB口更多是用做数据交换传输的。usb接口最多只能提供500ma的电流，而电源转接口却能提供2A的电流。一般情况是不允许DC充电时再接USB充电的，不然会对充电芯片造成损坏。并且DC充电时USB口不能接外部设备，不然会烧坏外部设备的。每年因为客户误操作造成充电芯片烧坏和外部设备烧坏的案例很多，这不仅花费大量的人力去维修，还使得产品的用户体验欠佳，影响产品销量。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种充电自动识别切换电路，旨在解决的现有MID充电电路在DC充电时再进行USB充电会导致芯片损坏的问题。
本发明是这样实现的，一种充电自动识别切换电路，包括接收充电电压并输出充电电流的IC，与所述IC分别相连的输入电路和输出电路，所述IC包括输入引脚和输出引脚，所述输入引脚与所述输入电路相连，所述输出引脚与所述输出电路相连；所述输入电路设有切换模块、与所述切换模块串联的USB充电电路、与所述切换模块相连的DC充电电路；所述切换模块控制所述USB充电电路和所述DC充电电路在分别上电时正常充电、在同时上电时导通所述DC充电电路而断开所述USB充电电路。通过切换模块实现了DC充电模式和USB充电模式之间的选择和自动切换，安全可靠。
本发明的进一步技术方案是：所述切换模块包括相互连接的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的3号引脚与所述第二MOS管的3号引脚相串连；所述第二MOS管的2号引脚与所述IC相连；所述USB充电电路与所述第一MOS管的2号引脚相串连；所述DC充电电路同时与所述第二MOS管的1号引脚和2号引脚相连。通过两个反接的MOS管完成切换模块的所有功能，结构简单，成本低廉，实现方便。
MOS管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管的缩写。其结构为在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属，形成栅极。MOS管的source栅极（S引脚）和drain栅极（D引脚）是可以对调的，都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。MOS管在本方案中作为开关元件应用。本例中1号引脚指代gate 栅极，2号引脚指代输入端，3号引脚指代输出端，即当使用为NMOS管时，2号引脚指代D级而3号引脚指代S级；而当使用为PMOS管时，2号引脚指代S级而3号引脚指代D级。
本发明的进一步技术方案是：所述USB充电电路包括相互串联的电压输入端VBUS和电容C1，所述电容C1的一端接地。电容主要起到稳压、保护电路的作用。
本发明的进一步技术方案是：所述DC充电电路包括直接与所述第二MOS管的2号引脚相连的电压输入端VDC，所述电压输入端VDC还通过串联电阻R2与所述第二MOS管的1号引脚相连；还包括与所述第二MOS管相串连的电容C2，所述电容C2的一端与所述第二MOS管的1号引脚相连，另一端与所述第二MOS管的3号引脚相连；所述第二MOS管的1号引脚还通过电阻R3接地。
本发明的进一步技术方案是：所述DC充电电路还包括与所述第二MOS管的2号引脚相串连的电容C3，所述电容C3的另一端接地；还包括与所述第二MOS管的2号引脚相串连的电容C4，所述电容C4的另一端接地。
本发明的进一步技术方案是：还包括与所述切换模块相连的OTG充电电路。OTG是On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要应用于各种不同的设备或移动设备间,特别是Pad、移动电话、消费类设备的联接，进行数据交换。简单的说，就是将手机（平板、MID设备）与U盘、移动硬盘、键鼠、其他数码设备等相连接，并能正常使用其功能。
本发明的进一步技术方案是：所述OTG充电电路包括外部供电电压VBUS0_HOST；所述外部供电电压VBUS0_HOST与二极管D1正接后连接到所述电压输入端VBUS上，所述外部供电电压VBUS0_HOST与所述第一MOS管的1号引脚相连；所述第一MOS管的1号引脚还通过电阻R1接地。
二极管是最常用的电子元件之一，它最大的特性就是单向导电，也就是电流只可以从二极管的一个方向流过，二极管的作用有整流电路，检波电路，稳压电路，各种调制电路。本方案中电流可以从所述外部供电电压VBUS0_HOST流向第一MOS管，却不能反方向流动。
本发明的进一步技术方案是：所述IC还设有电流设置引脚nUSB_DET、AC充电电流ISET1引脚和USB充电电流ISET2引脚，所述电流设置引脚nUSB_DET与所述电压输入端VDC相连，所述电流设置引脚nUSB_DET与所述电压输入端VDC之间还设有串联的电阻R4；所述电流设置引脚nUSB_DET的电平为高则通过所述USB充电电流ISET2引脚充电，所述电流设置引脚nUSB_DET的电平为低则通过所述AC充电电流ISET1引脚充电。
本发明的进一步技术方案是：还包括与所述IC相连的系统输入电路，所述系统输入电路包括系统输入电压VSYS_IN，所述系统输入电压VSYS_IN与电感L1相串连后与所述IC开关稳压器的开关节点相连；所述系统输入电压VSYS_IN还与所述IC的系统电压引脚相连，所述系统输入电压VSYS_IN通过电容C5和电容C6接地。
本发明的进一步技术方案是：所述电流设置引脚nUSB_DET的电平默认值为低电平。
本发明的有益效果是：本方案提供的充电自动识别切换电路灵活多变，采用两个反接的MOS管通过控制MOS管的G极对DC输入充电电压、USB充电输入电压、OTG_HOST输入电压实现相应的开关作用，以此来隔离DC输入充电电压、USB充电输入电压、OTG_HOST输入电压。达到DC和USB同时充电时优先采用DC充电；DC充电和OTG_HOST模式下互不影响；可以根据用户不同的充电操作，自动识别采用相对应的电路进行充电，结构简单，成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的充电自动识别切换电路的电路图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
一种充电自动识别切换电路，包括接收充电电压并输出充电电流的IC，与所述IC分别相连的输入电路和输出电路，所述IC包括输入引脚和输出引脚，所述输入引脚与所述输入电路相连，所述输出引脚与所述输出电路相连；所述输入电路设有切换模块、与所述切换模块串联的USB充电电路、与所述切换模块相连的DC充电电路；所述切换模块控制所述USB充电电路和所述DC充电电路在分别上电时正常充电、在同时上电时导通所述DC充电电路而断开所述USB充电电路。通过切换模块实现了DC充电模式和USB充电模式之间的选择和自动切换，安全可靠。
所述切换模块包括相互连接的第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的3号引脚与所述第二MOS管的3号引脚相串连；所述第二MOS管的2号引脚与所述IC相连；所述USB充电电路与所述第一MOS管的2号引脚相串连；所述DC充电电路同时与所述第二MOS管的1号引脚和2号引脚相连。通过两个反接的MOS管完成切换模块的所有功能，结构简单，成本低廉，实现方便。
MOS管是金属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶体管的缩写。其结构为在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属，形成栅极。MOS管的source栅极（S引脚）和drain栅极（D引脚）是可以对调的，都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能,这样的器件被认为是对称的。MOS管在本方案中作为开关元件应用。本例中1号引脚指代gate 栅极，2号引脚指代输入端，3号引脚指代输出端，即当使用为NMOS管时，2号引脚指代D级而3号引脚指代S级；而当使用为PMOS管时，2号引脚指代S级而3号引脚指代D级。
所述USB充电电路包括相互串联的电压输入端VBUS和电容C1，所述电容C1的一端接地。电容主要起到稳压、保护电路的作用。
所述DC充电电路包括直接与所述第二MOS管的2号引脚相连的电压输入端VDC，所述电压输入端VDC还通过串联电阻R2与所述第二MOS管的1号引脚相连；还包括与所述第二MOS管相串连的电容C2，所述电容C2的一端与所述第二MOS管的1号引脚相连，另一端与所述第二MOS管的3号引脚相连；所述第二MOS管的1号引脚还通过电阻R3接地。
所述DC充电电路还包括与所述第二MOS管的2号引脚相串连的电容C3，所述电容C3的另一端接地；还包括与所述第二MOS管的2号引脚相串连的电容C4，所述电容C4的另一端接地。
还包括与所述切换模块相连的OTG充电电路。OTG是On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，2001年12月18日由USB Implementers Forum公布，主要应用于各种不同的设备或移动设备间,特别是Pad、移动电话、消费类设备的联接，进行数据交换。简单的说，就是将手机（平板、MID设备）与U盘、移动硬盘、键鼠、其他数码设备等相连接，并能正常使用其功能。
所述OTG充电电路包括外部供电电压VBUS0_HOST；所述外部供电电压VBUS0_HOST与二极管D1正接后连接到所述电压输入端VBUS上，所述外部供电电压VBUS0_HOST与所述第一MOS管的1号引脚相连；所述第一MOS管的1号引脚还通过电阻R1接地。
二极管是最常用的电子元件之一，它最大的特性就是单向导电，也就是电流只可以从二极管的一个方向流过，二极管的作用有整流电路，检波电路，稳压电路，各种调制电路。本方案中电流可以从所述外部供电电压VBUS0_HOST流向第一MOS管，却不能反方向流动。
所述IC还设有电流设置引脚nUSB_DET、AC充电电流ISET1引脚和USB充电电流ISET2引脚，所述电流设置引脚nUSB_DET与所述电压输入端VDC相连，所述电流设置引脚nUSB_DET与所述电压输入端VDC之间还设有串联的电阻R4；所述电流设置引脚nUSB_DET的电平为高则通过所述USB充电电流ISET2引脚充电，所述电流设置引脚nUSB_DET的电平为低则通过所述AC充电电流ISET1引脚充电。
还包括与所述IC相连的系统输入电路，所述系统输入电路包括系统输入电压VSYS_IN，所述系统输入电压VSYS_IN与电感L1相串连后与所述IC开关稳压器的开关节点相连；所述系统输入电压VSYS_IN还与所述IC的系统电压引脚相连，所述系统输入电压VSYS_IN通过电容C5和电容C6接地。
所述电流设置引脚nUSB_DET的电平默认值为低电平。
图1示出了本发明提供的充电自动识别切换电路的电路图。下面结合电路图对本方案提供的充电自动识别切换电路进行进一步描述。
本例中使用了ETA6003芯片作为充电IC（记为U1，下同）。图中VBUS为USB充电输入电压、C1为串联电容、D1为普通二极管、VBUS0_HOST为外部设备供电电压、Q1为MOS管、R1为串联电阻、Q2为MOS管、C2为串联电容、R2为串联电阻、R3为串联电阻、VDC为DC充电输入电压、C3为串联电容、C4为串联电容、C5为串联电容、C6为串联电容、VSYS_IN为系统输入电压、L1为电感、R4为串联电阻、R5为串联电阻、R6为串联电阻、VBAT为电池正极。
其中充电IC具有17个引脚。其中1号引脚和15号引脚为SYS引脚，为系统电压引脚；2号引脚为IN引脚，即输入引脚；3、4号引脚为SW引脚，记为开关稳压器的开关节点；5、17号引脚为PGND引脚，为电源地；6号引脚为ENB引脚，即低电平有效使能引脚；7号引脚为NTC引脚，即热敏电阻输入引脚；8、10号为GND引脚，即模拟地；9号引脚为STAT引脚，即充电状态引脚；11号引脚为ISET1引脚；为AC快速充电AC输入的电流设置引脚。 连接ISET1到GND之间的电阻器当nUSB_DET为低电平时，设置AC适配器的快速充电电流值。12号引脚为ISET2引脚，为USB充电USB输入的电流设置引脚。 在ISET2与GND之间连接电阻在nUSB_DET为高电平时，设置USB输入的充电电流值。nUSB DET为13号引脚，负责USB充电USB输入的电流设置引脚， 在ISET2与GND之间连接电阻在nUSB_DET为高电平时，设置USB输入的充电电流值。14、16号引脚为BATT引脚，即电源引脚。
在图1中，USB充电输入电压VBUS（即所述电压输入端VBUS，下同）与电容C1串联后接地，VBUS也接到MOS管Q1的2号脚上。
外部设备供电电压VBUS0_HOST（即所述外部供电电压VBUS0_HOST，下同）正接一个普通二极管D1后在VBUS上，VBUS0_HOST也接到MOS管Q1的1号脚上。
MOS管Q1的1号脚串联一个电阻R1后接地，MOS管Q1的3号脚接到MOS管Q2的3号脚，MOS管Q2的3号脚与1号脚间串联一个电容C2，MOS管Q2的1号脚串联一个电阻R3后接地，MOS管Q2的2号脚直接连入充电IC U1 的2号脚上。
DC充电输入电压VDC（即电压输入端VDC，下同）直接连在MOS管Q2的2号脚上，VDC也串联一个电阻R2连接到MOS管Q2的1号脚上，电容C3、C4都连在U1 的2号脚上，DC充电输入电压VDC串联一个电阻R4后连在U1的13号脚上。
系统输入电压VSYS_IN连接电感L1后与U1的3号脚和4号脚相连，电容C5、C6都连在VSYS_IN上，充电IC U1的1号脚和5号脚连在VSYS_IN上。
电池电压VBAT串联一个电阻R5后与U1的16号脚相连，U1的7号脚串联一个电阻R6后接地，U1的5、6、8、17号脚直接接地。
当只有DC接口进行充电时，DC充电输入电压VDC为5V电压，MOS管Q2的1号脚和2号脚都为5V，Q2截止电流不能向Q1方向导通，即电流不能导通到VBUS，只能流向充电IC的IN脚，使充电IC向电池进行充电。
当只有USB接入时，采用USB充电模式时，USB充电输入电压VBUS为5V电压，VBUS0_HOST电压为0V，即MOS管Q1的2号脚为5V，1号脚为0V，使MOS管Q1导通，然后经过MOS管Q2流向IN脚，使充电IC进行充电。
当USB接外部设备时，采用HOST模式时，VBUS0_HOST向外输出5V电压给外部设备供电。此时MOS管Q1的1号脚为5V，2号脚为4.3V，MOS管Q1截止，电流不能流向MOS管Q2，即HOST模式下，只对外部设备进行供电，不向充电IC供电。这就防止了VSYS_IN系统输入电压给外部供电后又经过充电IC给自己充电，造成不必要的损耗。
当DC接口和USB口同时进行充电时，DC充电输入电压VDC为5V电压，MOS管Q2的1号脚和2号脚都为5V，Q2截止电流不能向Q1方向导通，只能流向充电IC的IN脚；而USB充电电流经过MOS管Q1 后因为MOS管Q2截止了不能导通到充电IC的IN脚，只能流向电容C2.这样就隔离了DC充电电流与USB充电电流，避免了DC充电电流与USB充电电流相互反灌造成对充电IC的损坏了。
当DC接口进行充电，同时USB接外部设备进行HOST模式时，DC充电输入电压VDC为5V电压，MOS管Q2的1号脚和2号脚都为5V，Q2截止电流不能向Q1方向导通，只能流向充电IC的IN脚；即DC电压只向充电IC供电，不能向外部设备进行供电。而SB接外部设备进行HOST模式时，VBUS0_HOST向外输出5V电压给外部设备供电。此时MOS管Q1的1号脚为5V，2号脚为4.3V，MOS管Q1截止，电流不能流向MOS管Q2.即HOST模式下，只对外部设备进行供电，不向充电IC供电。
这样就隔离了DC充电电流与HOST外部供电电流，避免了DC充电电流与HOST外部供电电流相互反灌造成对充电IC和外部设备的损坏了。
本方案提供的充电自动识别切换电路灵活多变，采用两个反接的MOS管通过控制MOS管的G极对DC输入充电电压、USB充电输入电压、OTG_HOST输入电压实现相应的开关作用，以此来隔离DC输入充电电压、USB充电输入电压、OTG_HOST输入电压。达到DC和USB同时充电时优先采用DC充电；DC充电和OTG_HOST模式下互不影响；可以根据用户不同的充电操作，自动识别采用相对应的电路进行充电，结构简单，成本低廉。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。