一种移动电源的充放电管理方法及集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种充放电管理方法及电路，尤其是一种用于移动电源充放电的管理方法和集成电路。
【背景技术】
[0002]随着消费类电子的蓬勃发展，移动电源的使用越来越普及。为了实现移动电源的充电、放电功能，同时升降/压共享开关管，需要适配器插入的识别电路。传统的移动电源电路结构复杂，且电路的整体体积较大，生产成本也相对较高。
【发明内容】
[0003 ]本发明要解决的技术问题是现有的充放电管理电路结构复杂且占用体积较大。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种移动电源的充放电管理方法，通过OUT端口的电压判断是否有外部输入电源插入，具体包括如下步骤:
步骤I，电路初始化，由充放电管理集成电路的OUT端口输出脉冲方波，脉冲方波由周期性连续的低电平区域和高电平区域构成；
步骤2，在低电平区域时，实时检测OUT端口的电压值，若OUT端口维持低电平区域的低电平不变，则判断为OUT端口无外部输入电源插入;若OUT端口的低电平无法实现或者在低电平区域内的某个时刻变高，则判断为OUT端口有外部电源插入，并由OUT端口向BAT端口充电。
[0005]采用OUT端口的输出可控的脉冲波形，从而提供了适配器监测窗口，便于判断适配器是否与OUT端口相连，从而将现有充放电管理电路中的IN端口和升压转换器OUT管脚合并成一个管脚OUT端口，且省去了其他附属电路元件，有效降低了充放电管理电路结构的复杂度且占用体积也减小了；同时也不需要USB的其他信号线来判断具体是系统外部有电源插入提供USB电压，还是系统内部通过锂电池升压，对USB接口提供USB电压。
[0006]作为本发明方法的进一步限定方案，充放电管理集成电路包括OUT端口、BAT端口、升/降压控制器、第一电子开关、转换器电感、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、运放、多路选择开关以及第一比较器;第三分压电阻、第二分压电阻以及第一分压电阻依次串接在OUT端口和地线之间;第一电子开关的两侧接线端分别连接至OUT端口和转换器电感的一端，第一电子开关的控制端与升/降压控制器的第一控制端相连，转换器电感的另一端连接至BAT端;运放的负输入端连接至第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接线上，运放的正输入端与多路选择开关的输出端相连，运放的输出端与升/降压控制器的电压反馈端相连；多路选择开关的两路输入端分别与第一参考源refl和第二参考源ref 2相连，多路选择开关的选择控制端与升/降压控制器的时钟控制信号端相连;第一比较器的正输入端连接至第二分压电阻和第三分压电阻之间的连接线上，第一比较器的负输入端与比较参考源ref相连，第一比较器的输出端与升/降压控制器的比较结果输入端相连；
作为本发明方法的进一步限定方案，步骤I中，在电路初始化时，首先判断BAT端口的接入电压是否大于设定的电池开启电压，若接入电压大于电池开启电压，则电路工作在升压模式，由升/降压控制器控制第一电子开关动作，使BAT端口为OUT端口供电，同时由升/降压控制器控制多路选择开关循环选择第一参考源refl和第二参考源ref2作为参考电压，使OUT端口的输出电压形成周期变换的脉冲方波;步骤2中，在脉冲方波的低电平区域时，由第一比较器对正输入端电压与比较参考源ref进行实时比较，当第一比较器的正输入端电压小于比较参考源:ref时，第一比较器的输出端输出为O，电路一直工作在升压模式，BAT端口为OUT端口供电，当第一比较器的正输入端电压大于比较参考源ref时，第一比较器的输出端输出为I，电路进入闲置模式，由升/降压控制器控制多路选择开关停止选择第一参考源refl或第二参考源ref2，电路进入充电模式，由OUT端口向BAT端口充电。
[0007]采用脉冲方波输出来检测是否存在适配器插入，即在脉冲方波的低电压区间内检测该较低的电压是否能够维持，如果能维持，说明没有外部输入电源插入，如果此较低电压无法实现，或者某个时刻变高，就说明有外部电源插入，以此来判断是否有输入电源插入。
[0008]作为本发明方法的进一步限定方案，在步骤2中，在脉冲方波的低电平区域时，升/降压控制器在低电平区域的前一段时间Tl内通过PffM信号控制第一电子开关和第二电子开关动作，在后一段时间T2内通过PFM信号控制第一电子开关和第二电子开关动作，升/降压控制器获取第一比较器在后一段时间T2内对正输入端电压与比较参考源ref进行实时比较。采用PWM可以反向放电，使Vout迅速放到Vi?而调制在Vi?，防止过了低电平区域窗口还没放电到VlOT，还高于Vh+Vrffset的话会认为有适配器插入而引起误操作。
[0009 ]本发明还提供了一种移动电源的充放电管理集成电路，包括OUT端口、BAT端口、升/降压控制器、第一电子开关、转换器电感、第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、运放、多路选择开关以及比较器;第三分压电阻、第二分压电阻以及第一分压电阻依次串接在OUT端口和地线之间；第一电子开关的两侧接线端分别连接至OUT端口和转换器电感的一端，第一电子开关的控制端与升/降压控制器的第一控制端相连，转换器电感的另一端连接至BAT端;运放的负输入端连接至第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接线上，运放的正输入端与多路选择开关的输出端相连，运放的输出端与升/降压控制器的电压反馈端相连；多路选择开关的两路输入端分别与第一参考源ref!和第二参考源ref2相连，多路选择开关的选择控制端与升/降压控制器的时钟控制信号端相连;第一比较器的正输入端连接至第二分压电阻和第三分压电阻之间的连接线上，第一比较器的负输入端与比较参考源ref相连，第一比较器的输出端与升/降压控制器的比较结果输入端相连。
[0010]与现有技术相比，本发明将现有充放电管理电路中的IN端口和升压转换器OUT管脚合并成一个管脚OUT端口，因此，在实现充放电管理功能的同时可以节省了一个PIN脚、一个电容、一串IN的分压电阻、一个隔离IN端口和OUT端口的功率MOS管以及该功率MOS管的衬底选择电路，使整个电路的面积减少，有效减小产品的体积，提高产品的便携性;采用多路选择开关选择切换连接第一参考源refl和第二参考源ref2，使OUT端口的输出可控的脉冲波形，从而提供了适配器监测窗口，便于判断适配器是否与OUT端口相连；同时本发明也不需要USB的其他信号线来判断具体是系统外部有电源插入提供USB电压，还是系统内部通过锂电池升压，对USB接口提供USB电压。
[0011]作为本发明集成电路的进一步限定方案，还包括SW端口、PGND端口和第二电子开关;第二电子开关的两侧接线端分别连接至SW端口和PGND端口 ；SW端口位于转换器电感一端与第一电子开关一侧接线端之间的线路上;第二电子开关的控制端与升/降压控制器的第二控制端相连。
[0012]作为本发明集成电路的进一步限定方案，升/降压控制器包括逻辑控制单元、时钟控制单元、第二比较器以及栅极驱动单元;逻辑控制单元的一路输入端作为比较结果输入端，另一