一种移动电源快充控制电路及快充移动电源的制作方法

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种移动电源快充控制电路及快充移动电源。

背景技术：

近年来，智能手机快速普及，支持快充功能的手机能让手机充电速度提升2-3倍，快充手机深受用户喜欢，快充手机普及速度也越来越快。快充手机得普及也让有快充功能的手机配件销量大幅度增长，例如快充移动电源和快充充电器销量也大幅增长。

手机厂和芯片公司为了满足市场快充需求，提出了多种快充协议，例如qc3.0快充协议、pe2.0快充协议、scp快充协议以及vooc快充协议。根据快充电压不同，市面上快充协议分为两大类：高压快充和低压快充。qc3.0快充支持5v至12v快充，pe2.0快充支持5v至12v快充，称为高压快充；scp快充支持3至5v快充，vooc快充也是支持3v至5v快充，称为低压快充。

如果快充移动电源需要同时支持高压和低压快充，就需要能输出3-12v电压给手机。移动电源内部电池都是4.2v左右的电芯，它如果要实现高压快充，移动电源芯片就需要使用升压直流转换器技术，把电池电压从4.2v升压到5-12v；如果需要实现低压快充，移动电源芯片就需要使用降压直流转换技术，把电池电压从4.2v降压到3-4.2v。也就是说，快充移动电源如果要实现高压和低压快充，就需要同时要采用升压和降压直流转换器技术。

当前，为了实现移动电源同时支持高压和低压快充，现有技术中提供了如图1所示的快充控制电路结构，图1为h桥架构的升压和降压。该h桥架构包含4个功率mos管：m1，m2，m3和m4，和一个电感l1实现的h桥、快充协议控制电路、升压控制电路和降压控制电路。具体工作原理如下：

快充协议控制电路通过接口和手机通讯，手机把自己的高压或者低压快充需求发出控制信号给快充协议控制电路，快充协议控制电路控制升压电路或者降压电路实现高压快充或者低压快充。

当移动电源芯片需要输出高于移动电源电池电压的高压快充电压时，升压和降压控制逻辑控制m1、m2、m3和m4，让m1常开形成路径管，m2关闭；控制m3和m4开关切换，m3和m4形成升压直流转换器电路(boostdc-dc)，整个h桥实现升压功能。

当移动电源芯片需要输出低于移动电源电池电压的低压快充电压时，升压和降压控制逻辑控制m1、m2、m3和m4，让m1和m2开关切换，形成降压直流转换器电路，另外m4关闭，m3常开形成路径管，整个h桥实现降压压功能。

但是上述的快充控制电路中包含了4个mos管，这样导致现有技术中快充控制电路比较复杂，并且4个mos占用了较大的芯片面积，增加了芯片成本，芯片集成度也降低。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种移动电源快充控制电路及快充移动电源，用以解决现有技术中快充控制电路使用4个mos管导致快充控制电路比较复杂，并且4个mos占用了较大的芯片面积，增加了芯片成本，芯片集成度也降低的问题。

其具体的技术方案如下：

一种移动电源快充控制电路，包括：快充协议控制电路、升压控制电路、低压差线性稳压器控制电路、第一mos管、第二mos管、第三mos管、电感，所述快充协议控制电路的第一输出端接所述升压控制电路的输入端，所述升压控制电路的控制端接第一mos管的栅极，所述升压控制电路输出端接第二mos管的栅极，所述快充协议控制电路的第二输出端接所述低压差线性稳压器控制电路的输入端，所述低压差线性稳压器控制电路的输入端接所述第三mos管的栅极，所述第二mos管的集电极接所述第三mos管的集电极，所述第一mos管的发射极接地，所述第一mos管的集电极接所述第二mos管的发射极，所述第三mos管的发射极接移动电源输出接口，所述电感一端接电池端，另一端接第一mos管的集电极。

可选的，升压时，所述升压控制电路控制第一mos管以及第二mos管开关切换，第一mos管和第二mos管形成升压直流转换电路，所述低压差线性稳压器控制电路控制第三mos管处于开启状态。

可选的，降压时，所述升压控制电路控制第一mos管常闭，第二mos管常开，所述低压差线性稳压器控制电路控制第三mos管降压。

一种快充移动电源，包括：

壳体；

电池，设置于所述壳体内；

移动电源快充电路，设置于所述壳体内，所述移动电源快充电路包括：快充协议控制电路、升压控制电路、低压差线性稳压器控制电路、第一mos管、第二mos管、第三mos管、电感，所述快充协议控制电路的第一输出端接所述升压控制电路的输入端，所述升压控制电路的控制端接第一mos管的栅极，所述升压控制电路输出端接第二mos管的栅极，所述快充协议控制电路的第二输出端接所述低压差线性稳压器控制电路的输入端，所述低压差线性稳压器控制电路的输入端接所述第三mos管的栅极，所述第二mos管的集电极接所述第三mos管的集电极，所述第一mos管的发射极接地，所述第一mos管的集电极接所述第二mos管的发射极，所述第三mos管的发射极接移动电源输出接口，所述电感一端接电池端，另一端接第一mos管的集电极。

可选的，升压时，所述升压控制电路控制第一mos管以及第二mos管开关切换，第一mos管和第二mos管形成升压直流转换电路，所述低压差线性稳压器控制电路控制第三mos管处于开启状态。

可选的，降压时，所述升压控制电路控制第一mos管常闭，第二mos管常开，所述低压差线性稳压器控制电路控制第三mos管降压。

可选的，还包括：

通讯接口，设置于所述壳体上，所述通讯接口接所述快充协议控制电路的输入端，用于向所述快充协议控制电路传输电压需求；

电源输出接口，设置于所述壳体上，所述电源输出接口为电源输入接口。

通过本发明所提供的移动电源快充控制电路仅仅使用了3个mos管就额可以实现升压快充以及降压快充，相比于现有电路减少了1个mos管，这样不仅节省了电路的设计成本，而且还提升了电路的集成度，并且3个mos管的电路发热也相对降低，提升了快充效率。

另外，相比于现有技术需要升压控制电路以及降压控制电路，本发明所提供的移动电源快充电路只需要一个升压控制电路和一个低压差线性稳压器控制电路，而低压差线性稳压器控制电路的结构极为简单，所以本发明所提供电路降低了电路的设计难度以及设计成本。

附图说明

图1为现有技术中快充控制电路的电路结构示意图；

图2为本发明实施例中一种移动电源快充控制电路的电路结构示意图；

图3为本发明实施例中一种快充移动电源的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征只是对本发明技术方案的说明，而不是限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。

如图2所示为本发明实施例中一种移动电源快充控制电路的电路结构示意图，包括：第一mos管201、第二mos管202、第三mos管203、电感204、快充协议控制电路205、升压控制电路206、低压差线性稳压器控制电路207。

快充协议控制电路205的第一输出端接升压控制电路206的输入端，升压控制电路206的控制端接第一mos管201的栅极，升压控制电路206输出端接第二mos管202的栅极，快充协议控制电路205的第二输出端接低压差线性稳压器控制电路207的输入端，低压差线性稳压器控制电路207的输入端接第三mos管203的栅极，第二mos管202的集电极接第三mos管203的集电极，第一mos管201的发射极接地，第一mos管201的集电极接第二mos管的发射极202，第三mos管203的发射极接移动电源输出接口，电感204一端接电池端，另一端接第一mos管201的集电极。

上述的快充协议控制电路205将通过接口与手机通讯，从而就可以获取到手机的高压需求还是低压需求，然后快充协议控制电路205将控制升压控制电路来实现升压以及降压快充。

本发明实施例所提供的移动电源快充控制电路的具体实现原理如下：

当移动电源芯片需要输出高于移动电源电池电压的高压快充电压时，升压控制电路206控制第一mos管201和第二mos管202开关切换，第一mos管201和第二mos管202形成升压直流转换器电路，使节点n1实现手机所需要的高压。

然后，低压差线性稳压器控制电路207控制第三mos管203，使第三mos管203一直开启实现路径直通功能，让移动电源输出端电压等于升压直流转换器电路n1节点的升压电压，最后移动电源输出端输出手机所需要的高压快充电压。

当移动电源芯片需要输出低于移动电源电池电压的低压快充电压时，升压控制电路206控制第一mos管201关闭、第二mos管202常开，使节点n1电压等于电池电压；低压差线性稳压器控制电路207控制第三mos管实现降压功能，让移动电源输出端低于电池电压，实现手机所需要的低压快充电压。

通过本发明实施例所提供的移动电源快充控制电路仅仅使用了3个mos管就额可以实现升压快充以及降压快充，相比于现有电路减少了1个mos管，这样不仅节省了电路的设计成本，而且还提升了电路的集成度，并且3个mos管的电路发热也相对降低，提升了快充效率。

另外，相比于现有技术需要升压控制电路以及降压控制电路，本发明所提供的移动电源快充电路只需要一个升压控制电路和一个低压差线性稳压器控制电路，而低压差线性稳压器控制电路的结构极为简单，所以本发明所提供电路降低了电路的设计难度以及设计成本。

进一步，在本发明实施例中还提供了一种快充移动电源，如图3所示为本发明实施例中移动移动电源的结构示意图，该移动电源包括：

壳体301；

电池302，设置于所述壳体301内；

移动电源快充电路303，设置于所述壳体内，所述移动电源快充电路包括：第一mos管201、第二mos管202、第三mos管203、电感204、快充协议控制电路205、升压控制电路206、低压差线性稳压器控制电路207，快充协议控制电路205的第一输出端接升压控制电路206的输入端，升压控制电路206的控制端接第一mos管201的栅极，升压控制电路206输出端接第二mos管202的栅极，快充协议控制电路205的第二输出端接低压差线性稳压器控制电路207的输入端，低压差线性稳压器控制电路207的输入端接第三mos管203的栅极，第二mos管202的集电极接第三mos管203的集电极，第一mos管201的发射极接地，第一mos管201的集电极接第二mos管的发射极202，第三mos管203的发射极接移动电源输出接口，电感204一端接电池端，另一端接第一mos管201的集电极。

上述的快充协议控制电路205将通过接口与手机通讯，从而就可以获取到手机的高压需求还是低压需求，然后快充协议控制电路205将控制升压控制电路来实现升压以及降压快充。

本发明实施例所提供的移动电源快充控制电路的具体实现原理如下：

当移动电源芯片需要输出高于移动电源电池电压的高压快充电压时，升压控制电路206控制第一mos管201和第二mos管202开关切换，第一mos管201和第二mos管202形成升压直流转换器电路，使节点n1实现手机所需要的高压。

然后，低压差线性稳压器控制电路207控制第三mos管203，使第三mos管203一直开启实现路径直通功能，让移动电源输出端电压等于升压直流转换器电路n1节点的升压电压，最后移动电源输出端输出手机所需要的高压快充电压。

当移动电源芯片需要输出低于移动电源电池电压的低压快充电压时，升压控制电路206控制第一mos管201关闭、第二mos管202常开，使节点n1电压等于电池电压；低压差线性稳压器控制电路207控制第三mos管实现降压功能，让移动电源输出端低于电池电压，实现手机所需要的低压快充电压。

进一步，该快充移动电源还包括：

通讯接口304，设置于壳体301上，通讯接口304接快充协议控制电路的输入端，用于向快充协议控制电路传输电压需求；

电源输出接口305，设置于壳体301上，电源输出接口305为电源输入接口。

通过本发明实施例所提供的移动电源快充控制电路仅仅使用了3个mos管就额可以实现升压快充以及降压快充，相比于现有电路减少了1个mos管，这样不仅节省了电路的设计成本，而且还提升了电路的集成度，并且3个mos管的电路发热也相对降低，提升了快充效率。

另外，相比于现有技术需要升压控制电路以及降压控制电路，本发明所提供的移动电源快充电路只需要一个升压控制电路和一个低压差线性稳压器控制电路，而低压差线性稳压器控制电路的结构极为简单，所以本发明所提供电路降低了电路的设计难度以及设计成本。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。