一种多路充电互锁电路的制作方法

本实用新型涉及移动终端技术领域，特别涉及一种多路充电互锁电路。

背景技术：

某些移动电子设备为了用户充电便利，为用户提供了多个充电接口，由于用户的充电器多种多样，同时给这些充电接口接入多个充电器时可能会造成安全隐患，必须使这些充电通路相互隔离。隔离的办法多种多样，最简单的是给每一路充电接口加一个二极管即可实现相互隔离。由于二极管存在导通压降，所以这种办法适用于电压较高的场合，使电源上的压降才可忽略，而很多移动设备使用5V充电，这种情况下二极管的压降将是非常致命的，会导致电池充不满。并且支持大电流充电时二极管的封装会很大，发热也比较严重。

另外有些集成电路也有多路充电相互锁定的功能，但是选择集成电路同样存在一些缺陷，要么就是过流不够，要么就是耐压不足，要么就是成本高或不容易采购到。

技术实现要素：

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种多路充电互锁电路，实现多个充电接口之间互锁，避免电流互灌，且制造成本低。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种多路充电互锁电路，包括：至少2个电流流通电路，每个所述电流流通电路的结构相同，且都设有电源输入节点、电源输出节点、互锁输出节点、互锁输入节点、接地节点，每个所述电流流通电路的电源输出节点共接电源输出端，每个所述电流流通电路的互锁输出节点都分别通过单向导通的二极管连接其他电流流通电路的互锁输入节点，每个所述电流流通电路的接地节点都接地；

每个所述电流流通电路都包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管；所述第一电阻、第二电阻、第三电阻依次串联，且第一电阻的一端为电源输入节点，所述第一电阻的另一端和第二电阻的交点为互锁输出节点，所述第二电阻的另一端与第三电阻的交点为偏压输入节点，且偏压输入节点接第三场效应管的栅极，所述第三电阻的另一端为接地节点，所述第三场效应管的漏极为互锁输入节点，且第三场效应管的漏极接第一场效应管的栅极、第二场效应管的栅极，所述第一场效应管的源极接第二场效应管的源极，所述第一场效应管的漏极接电源输入节点，所述第二场效应管的漏极接电源输出节点。

进一步的，所述第一场效应管的源极与第一场效应管的漏极之间设有接第四电阻。

进一步的，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻构成分压电路。

进一步的，所述第一场效应管和第二场效应管都选用PMOS-FET型号的场效应管。

进一步的，所述第三场效应管选用NMOS-FET型号的场效应管。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型在每个电流流通电路上都设有互锁输出节点、互锁输入节点，当一个电流流通电路导通时，通过互锁输出节点控制其他电流流通电路不导通，达到互锁的目的。当采用2个电流流通电路时，分别对两路电流流通电路先后提供电源，先提供电源的一路导通，后提供电源的一路则被锁住。

2、本实用新型采用多个电流流通电路的设计，每个电流流通电路都可以与充电接口连接，实现多个充电接口之间互锁，避免电流互灌，保证用户的安全。

3、本实用新型采用场效应管做到导通设计，其导通阻抗低，器件选型灵活，成本低廉，可扩展性强。

4、本实用新型的结构简单，各元器件价格低廉，制造成本低，可以大范围推广使用。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型中2路充电互锁电路的电路原理图；

图2为本实用新型中3路充电互锁电路的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种多路充电互锁电路，包括：至少2个电流流通电路，每个电流流通电路的结构相同，且都设有电源输入节点、电源输出节点、互锁输出节点、互锁输入节点、接地节点，每个电流流通电路的电源输出节点共接电源输出端，每个电流流通电路的互锁输出节点都分别通过单向导通的二极管连接其他电流流通电路的互锁输入节点，每个电流流通电路的接地节点都接地。

每个电流流通电路都包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管；第一电阻、第二电阻、第三电阻依次串联，且第一电阻的一端为电源输入节点，第一电阻的另一端和第二电阻的交点为互锁输出节点，第二电阻的另一端与第三电阻的交点为偏压输入节点，且偏压输入节点接第三场效应管的栅极，第三电阻的另一端为接地节点，第三场效应管的漏极为互锁输入节点，且第三场效应管的漏极接第一场效应管的栅极、第二场效应管的栅极，第一场效应管的源极接第二场效应管的源极，第一场效应管的漏极接电源输入节点，第二场效应管的漏极接电源输出节点。

第一场效应管的源极与第一场效应管的漏极之间设有接第四电阻。且第一场效应管和第二场效应管为电流从电源输入节点到电源输出节点提供导通路径。第三场效应管为第一场效应管和第二场效应管提供导通偏压。第四电阻为第一场效应管和第二场效应管提供关断偏压。

第一电阻、第二电阻、第三电阻构成分压电路。第一电阻、第二电阻、第三电阻为第三场效应管提供导通偏压。

第一场效应管和第二场效应管都选用PMOS-FET型号的场效应管。

第三场效应管选用NMOS-FET型号的场效应管。

本实用新型可以实现多个充电接口之间互锁，避免电流互灌，保证用户的安全，并且导通阻抗低，器件选型灵活，成本低廉，可扩展性强。

当电流流通电路的数量为2时，可以实现对2个充电接口之间进行互锁。如图1所示，第一个电流流通电路1都包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q5；电阻R1、电阻R2、电阻R3依次串联，且电阻R1的一端为电源输入节点B，电阻R1的另一端和电阻R2的交点为互锁输出节点D，电阻R2的另一端与电阻R3的交点为偏压输入节点E，且偏压输入节点E接场效应管Q5的栅极，电阻R3的另一端为接地节点，场效应管Q5的漏极为互锁输入节点J，且场效应管Q5的漏极接场效应管Q1的栅极、场效应管Q2的栅极，场效应管Q1的源极接场效应管Q2的源极，场效应管Q1的漏极接电源输入节点B，场效应管Q2的漏极接电源输出节点A。场效应管Q1的源极与场效应管Q1的删极之间设有接电阻R4。电阻R1、电阻R2、电阻R3构成分压电路。

由于第一电流流通电路1与第二电流流通电路2的电路结构相同，故这里不再重复阐述第二电流流通电路2的电路结构。如图1所示，第二电流流通电路的电源输入节点C、互锁输出节点F、互锁输入节点K、电源输出节点与第一电流流通电路的电源输出节点同为A。

图1中各组成元件的作用。

场效应管Q1、场效应管Q2：为通路电源输入节点B到电源输出节点A提供导通路径；

场效应管Q3、场效应管Q4：为通路电源输入节点C到电源输出节点A提供导通路径；

电阻R4：为场效应管Q1、场效应管Q2提供关断偏压；

电阻R5：为场效应管Q3、场效应管Q4提供关断偏压；

场效应管Q5：为场效应管Q1、场效应管Q2提供导通偏压；

场效应管Q6：为场效应管Q3、场效应管Q4提供导通偏压；

电阻R1、电阻R2、电阻R3：分压，为场效应管Q5提供导通偏压；

电阻R6、电阻R7、电阻R8：分压，为场效应管Q6提供导通偏压；

电路工作原理：

本实用新型提供B->A或C->A的充电通路，如果在电源输入节点B和电源输入节点C点先后提供电压，优先级设计为：“先入为主”，即先提供电源的一侧导通，另外一侧截止。

由于电路对称，以电源输入节点B点先提供电压，电源输入节点C点后提供电压为例解释电路的工作过程。

当电源输入节点B提供电压时，经电阻R1、电阻R2、电阻R3分压后，偏压输入节点E得到一个足够使场效应管Q5导通的电压，场效应管Q5导通后互锁输入节点J点为低电平，场效应管Q1、场效应管Q2相继导通。则电流由电源输入节点B点流向电源输出节点A点。同时，由于互锁输入节点J点为低电平，互锁输出节点F点也为低电平，则电阻R7和电阻R8的分压同样是低电平，场效应管Q6截止。此时，当电源输入节点C点提供电压也不能使偏压输入节点G点出现高电平，所以场效应管Q6、场效应管Q3、场效应管Q4均为截止状态，C->A无法导通。同理，当电源输入节点C点先提供电压，B->A也无法导通，从而达到互锁的目的。

当电流流通电路的数量为3时，可以实现对3个充电接口之间进行互锁。如图2所示，是从两路充电互锁电路扩展为三路充电互锁电路的电路原理图。原理基本相同，三路电先后提供时，最先导通的一路的场效应管会钳位另外两路的场效应管的栅极，从而阻止另外两路导通，达到互锁的目的。

同理，该电路可以扩展为更多路的互锁电路。

本实用新型在每个电流流通电路上都设有互锁输出节点、互锁输入节点，当一个电流流通电路导通时，通过互锁输出节点控制其他电流流通电路不导通，达到互锁的目的。采用多个电流流通电路的设计，每个电流流通电路都可以与充电接口连接，实现多个充电接口之间互锁，避免电流互灌，保证用户的安全。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。