一种充电电路及电子产品的制作方法

本实用新型属于电路技术领域，具体地说，是涉及一种充电电路以及采用所述充电电路设计的电子产品。

背景技术：

蓝牙耳机因佩戴时尚、无线连接等特点，受到消费者喜爱。

蓝牙耳机内部设计可充电电池，对系统进行供电。耳机使用时消耗电池电量使电池电压逐渐变低，低到一定程度后需对电池进行充电。在对低电压电池进行充电操作时，如果一开始充电电流过大易带来诸多问题，不仅会缩短电池使用寿命，严重时还会造成电池鼓包起火等安全事故。而目前市场上现有充电管理器件有一些不支持涓流充电或者涓流充电电流过大，导致充电时安全性较差。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种充电电路，提高了充电安全性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种充电电路，包括充电管理电路、电阻电路、控制电路、电池电压检测电路、充电电池；所述充电管理电路的电源输入端连接供电电源，所述充电管理电路的电源输出端连接充电电池；所述充电管理电路的门限端连接电阻电路；所述电池电压检测电路检测充电电池的电压，并将检测到的电压发送至控制电路，所述控制电路根据接收到的电压调整电阻电路的阻值。

进一步的，所述充电电路还包括过流过压保护电路，所述过流过压保护电路的电源输入端连接供电电源，所述过流过压保护电路的电源输出端连接充电管理电路的电源输入端。

又进一步的，所述电阻电路包括多路子电阻电路和多个开关管；所述充电管理电路的门限端分别通过每一路子电阻电路接地；所述多路子电阻电路与多个开关管一一对应，每一路子电阻电路上串联对应开关管的开关通路，所述开关管的控制端连接控制电路。

更进一步的，每一路子电阻电路均包括一个电阻。

再进一步的，所述开关管为高导通压降开关管。

进一步的，所述开关管为nmos管，所述开关管的栅极连接控制电路，所述开关管的漏极连接对应的子电阻电路，所述开关管的源极接地。

又进一步的，所述开关管为npn三极管，所述开关管的基极连接控制电路，所述开关管的集电极连接对应的子电阻电路，所述开关管的发射极接地。

更进一步的，所述控制电路包括多个电压比较器，所述多个电压比较器与多个开关管一一对应，每个电压比较器的输出端连接对应开关管的控制端；每个电压比较器的正相输入端连接电池电压检测电路，每个电压比较器的反相输入端连接参考电压。

再进一步的，所述电阻电路为数字电位器。

基于上述充电电路的设计，本实用新型还提出了一种电子产品，包括所述的充电电路；所述充电电路包括充电管理电路、电阻电路、控制电路、电池电压检测电路、充电电池；所述充电管理电路的电源输入端连接供电电源，所述充电管理电路的电源输出端连接充电电池；所述充电管理电路的门限端连接电阻电路；所述电池电压检测电路检测充电电池的电压，并将检测到的电压发送至控制电路，所述控制电路根据接收到的电压调整电阻电路的阻值。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的充电电路及电子产品，通过电池电压检测电路检测充电电池的电压，根据电池电压调整电阻电路的阻值，从而调整充电管理电路的门限端与地之间的阻值，进而改变了充电管理电路的充电电流；因此，本实用新型根据充电电池的电压调整电源管理电路的充电电流，保证了充电电池和充电过程的安全性，延长了充电电池的使用寿命，提高产品的安全性能。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的充电电路的一个实施例的电路框图；

图2是图1的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例的充电电路，主要包括充电管理电路u2、电阻电路、控制电路、电池电压检测电路、充电电池等，参见图1、图2所示。

充电管理电路u2用于对充电电池进行充电管理。充电管理电路的电源输入端dc连接供电电源，充电管理电路u2的电源输出端bat连接充电电池；充电管理电路u2的门限端cs连接电阻电路。电池电压检测电路检测充电电池的电压，并将检测到的电压发送至控制电路，控制电路根据接收到的电压调整电阻电路的阻值。

电阻电路的阻值即为充电管理电路u2的门限端cs与地之间的阻值。电阻电路的阻值改变，即充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值改变，进而充电管路电路的输出端bat输出的充电电流的大小改变。充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值越大，即电阻电路的阻值越大，充电管理电路的充电电流越小。

本实施例的充电电路，通过电池电压检测电路检测充电电池的电压，根据电池电压调整电阻电路的阻值，从而调整充电管理电路的门限端与地之间的阻值，进而改变了充电管理电路的充电电流；因此，本实施例的充电电路，根据充电电池的电压调整电源管理电路的充电电流，保证了充电电池和充电过程的安全性，延长了充电电池的使用寿命，提高产品的安全性能。

为了进一步提高充电安全性，充电电路还包括过流过压保护电路u1，过流过压保护电路u1的电源输入端vin连接供电电源，过流过压保护电路u1的电源输出端vout连接充电管理电路的电源输入端dc。过流过压保护电路（即ocp/ovp保护电路）用于过压、过流等保护。如果供电电源流入ocp/ovp保护电路的电源输入端的电流值/电压值超过限流值，则ocp/ovp保护电路断开，ocp/ovp保护电路的电源输出端不输出电源，避免烧毁后续的电源管路电路，提高了整个电路的安全性。

在本实施例中，电阻电路包括多路子电阻电路和多个开关管；充电管理电路的门限端分别通过每一路子电阻电路接地；多路子电阻电路与多个开关管一一对应，每一路子电阻电路上串联对应开关管的开关通路，开关管的控制端连接控制电路。控制电路根据接收到的电池电压检测电路发送的电池电压控制每一个开关管的通断，从而控制串联有开关管的电阻电路的通断，从而改变了整个电阻电路的阻值，进而改变了充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值，继而改变了充电管路电路的输出端bat输出的充电电流的大小。也就是说，多路子电阻电路并联，通过控制电路控制每一路子电阻电路的通断，从而控制整个电阻电路的阻值，继而控制充电电流。通过设计上述结构的电阻电路，不仅电路结构简单，使用的电器元件少，而且控制方便，便于调整电阻电路的阻值。

作为本实施例的一种优选设计方案，每一路子电阻电路均包括一个电阻，不仅能实现电阻电路的阻值调整，进而实现充电电流的改变，而且电路结构简单，便于实现，成本低。

在本实施例中，开关管为高导通压降开关管；开关管的控制端连接控制电路，开关管的开关通路串联在对应子电阻电路上。控制电路根据接收到的电池电压检测电路发送的电池电压控制开关管的通断。高导通压降开关管便于控制、性能稳定，且成本低。

作为本实施例的一种优选设计方案，开关管为nmos管，开关管的栅极连接控制电路，开关管的漏极连接对应的子电阻电路，开关管的源极接地。开关管选为nmos管，不仅性能稳定、便于控制，而且成本低。

作为本实施例的另一种优选设计方案，开关管为npn三极管，开关管的基极连接控制电路，开关管的集电极连接对应的子电阻电路，开关管的发射极接地。开关管选为npn三极管，不仅性能稳定、便于控制，而且成本低。

在本实施例中，控制电路包括多个电压比较器，多个电压比较器与多个开关管一一对应，每个电压比较器的输出端连接对应开关管的控制端；每个电压比较器的正相输入端连接电池电压检测电路，接收电池电压检测电路发送的电池电压，每个电压比较器的反相输入端连接参考电压，多个电压比较器的参考电压各不相同。通过设计多个电压比较器实现开关管的开关控制，进而实现充电电流的大小控制，电路结构简单、便于实现、成本低。

电池电压检测电路将检测到的电池电压v1输送至每个电压比较器的正相输入端，各个电压比较器的参考电压各不相同。每个电压比较器的输出端输出高低电平至对应开关管的控制端。控制电路通过电压比较器的输出控制开关管的通断，实现电阻电路阻值的调整，进而实现充电电流的调整，保证充电电池和充电过程的安全性。

例如，电阻电路包括n路子电阻电路和n个开关管，控制电路包括n个电压比较器。

第1路子电阻电路包括电阻r1，对应的开关管为q1，对应的电压比较器为u1。电阻r1的一端连接充电管理电路的门限端cs，电阻r1的另一端通过开关管q1的开关通路接地。电压比较器u1的正相输入端连接电池电压检测电路输送的电池电压v1，反相输入端连接参考电压vref1，输出端连接开关管q1的控制端。

第2路子电阻电路包括电阻r2，对应的开关管为q2，对应的电压比较器为u2。电阻r2的一端连接充电管理电路的门限端cs，电阻r2的另一端通过开关管q2的开关通路接地。电压比较器u2的正相输入端连接电池电压检测电路输送的电池电压v1，反相输入端连接参考电压vref2，输出端连接开关管q2的控制端。

……

第n路子电阻电路包括电阻rn，对应的开关管为qn，对应的电压比较器为un。电阻rn的一端连接充电管理电路的门限端cs，电阻rn的另一端通过开关管qn的开关通路接地。电压比较器un的正相输入端连接电池电压检测电路输送的电池电压v1，反相输入端连接参考电压vrefn，输出端连接开关管qn的控制端。

其中，vref1＜vref2＜……＜vrefn。

当电池电压v1＜vref1时，每个电压比较器均输出低电平，每个开关管均关断，充电管理电路的门限端cs为高阻态。

当电池电压vref1＜v1＜vref2时，电压比较器u1输出高电平，其余电压比较器输出低电平，因此，只有开关管q1导通，其余开关管均关断，电阻电路的阻值r=r1；充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值为r1，充电管理电路的充电电流i=vchg/r1。vchg为充电管理电路的充电电压。

当电池电压vref2＜v1＜vref3时，电压比较器u1、u2输出高电平，其余电压比较器输出低电平，因此，开关管q1、q2导通，其余开关管均关断，电阻电路的阻值r=r1//r2；充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值为r1//r2，充电管理电路的充电电流i=vchg/（r1//r2）。

……

当电池电压vrefn-1＜v1＜vrefn时，电压比较器u1、u2、……、un-1输出高电平，电压比较器un输出低电平，因此，开关管q1、q2、……、qn-1导通，开关管qn关断，电阻电路的阻值r=r1//r2//……//rn-1；充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值为r1//r2//……//rn-1，充电管理电路的充电电流i=vchg/（r1//r2//……//rn-1）。

当电池电压v1＞vrefn时，所有的电压比较器均输出高电平，因此，所有的开关管均导通，电阻电路的阻值r=r1//r2//……//rn；充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值为r1//r2//……//rn，充电管理电路的充电电流i=vchg/（r1//r2//……//rn）。

由此可以看出，当电池电压vref1＜v1＜vref2时，只有开关管q1导通，充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值最大，充电电流最小，可以实现涓流充电。随着电池电压v1越来越大，开关管导通的数量越来越多，充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值越来越小，充电电流越来越大。当v1＞vref2时，退出涓流充电。

在不支持涓流充电或涓流电流过大的电子产品中，对电子产品的充电电池进行充电时，通过本实施例的充电电路可以使电子产品以合适大小的涓流进行涓流充电，提高电子产品的安全性能。

作为本实施例的另一种优选设计方案，电阻电路为数字电位器，控制电路根据接收到的电池电压，输出控制信号至数字电位器，以调整数字电位器的阻值，从而改变充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值。数字电位器使用方便、便于控制，可以根据接收到的控制信号调整数字电位器的阻值，简单方便。控制电路接收电池电压检测电路输送的电池电压v1，当电池电压v1＜阈值电压时，控制电路输出控制信号至数字电位器，在该控制信号的作用下，数字电位器的阻值被调整为r1，充电管理电路的门限端cs与地之间的阻值为r1，进行涓流充电。电池电压逐渐增大，当v1＞阈值电压时，控制电路输出控制信号至数字电位器，在该控制信号的作用下，数字电位器的阻值被调整为小于r1，退出涓流充电。

基于上述充电电路的设计，本实施例还提出了一种电子产品，包括所述的充电电路。

通过在电子产品中设计所述的充电电路，根据充电电池的电压调整电源管理电路的充电电流，保证了充电电池和充电过程的安全性，提高了电子产品的安全性。所述充电电路对不支持涓流充电或涓流电流过大的充电管理电路进行功能补偿设计。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。