充电控制电路、芯片、充电电路、接收端和终端设备的制作方法
【专利摘要】本公开是关于一种充电控制电路，包括充电控制器，第一直流降压变换器、第二直流降压变换器、第一电感和第二电感；所述充电控制器的第一控制端和第二控制端输出相位互补的脉宽调制信号至所述第一直流降压变换器和第二直流降压变换器，所述第一直流降压变换器和第二直流降压变换器交替输出电压，使所述第一电感和第二电感的充放电交替进行。本公开实现了在相同时间内可同时利用无线电源与有线电源进行充电的目的，提高充电效率。本公开还公开了包括该充电控制电路的芯片、充电电路、接收端和终端设备。
【专利说明】充电控制电路、芯片、充电电路、接收端和终端设备【技术领域】
[0001 ] 本公开是关于移动终端电源【技术领域】，尤其是关于一种充电控制电路、芯片、充电电路、接收端和终端设备。
【背景技术】
[0002]移动终端无线充电技术因其快捷方便的优势而广泛应用，并且受到用户普遍欢迎，但无线充电方式不能完全取代有线充电。无线充电管理芯片会兼容有线充电，在无线充电发射端和有线充电电源都存在的情况下，通常会默认选择有线充电，或者通过软件控制任意其中一种方式进行充电。在有线充电电源和无线充电电源都存在的情况下，只能选择其中一种充电方式进行充电，不能充分利用移动终端外部的电源进行充电，充电电流小，充电速度慢，增加了充电时间。
【发明内容】
[0003]为克服相关技术存在的问题，本公开提供一种充电控制电路、芯片、充电电路、接收端和终端设备，在采用一个功率放大器的情形下实现在各个频段之间的自动切换。
[0004]一方面，本公开 提供了一种充电控制电路，包括:充电控制器、第一直流降压变换器、第二直流降压变换器、第一电感和第二电感；
[0005]所述充电控制器的第一控制端与第一直流降压变换器的控制信号输入端连接，第二控制端与第二直流降压变换器的控制信号输入端连接；所述第一直流降压变换器的电压输入端与有线电源连接，电压输出端与所述第一电感的一端连接；所述第二直流降压变换器的电压输入端与无线电源连接，电压输出端与第二电感的一端连接；
[0006]所述充电控制器的第一控制端和第二控制端输出相位互补的脉宽调制信号至所述第一直流降压变换器和第二直流降压变换器，所述第一直流降压变换器和第二直流降压变换器交替输出电压，使所述第一电感和第二电感的充放电交替进行。
[0007]充电控制器对第一直流降压变换器和第二直流降压变换器输出相位互补的控制信号，使在同一开关周期内第一电感与第二电感交替进行充放电，可同时利用有线电源和无线电源对外部电路充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间。
[0008]所述第一直流降压变换器包括第一开关管和第一整流管，所述第二直流降压变换器包括第二开关管和第二整流管；
[0009]所述第第一开关管的栅极与第一控制端连接，漏极与有线电源连接，源极与第一整流管的漏极连接；所述第一整流管的栅极与第一控制端连接，源极接地；
[0010]所述第二开关管的栅极与第二控制端连接，源极与无线电源连接，漏极与第二整流管的源极连接；所述第二整流管的栅极与第一控制端连接，漏极接地；
[0011]所述第一开关管的源极和第一整流管的漏极共同连接第一电感的一端，所述第二开关管的漏极和第二整流管的源极共同连接第二电感的一端。
[0012]通过场效应管实现的降压式直流变换器，开关损耗更小，可靠性高，更是用于需要降低功耗的场合。
[0013]另一方面，本公开提供了一种充电控制芯片，包括上述任意一种充电控制电路，所述充电控制电路的第一电感端和第二电感端作为充电电源输出端与充电控制芯片外部的充电电路连接。
[0014]另一方面，本公开提供了一种充电电路，包括上述充电控制芯片和蓄电池，所述充电控制芯片的充电电源输出端与蓄电池连接。
[0015]该充电电路还包括滤波电路，所述充电控制芯片的充电电源输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与蓄电池连接。
[0016]另一方面，本公开提供了一种充电接收端，包括接收端线圈、整流电路、通信单元以及上述充电电路；接收端线圈感应发送端的电磁能并转化为电能，通过所述整流电路转换为直流电并作为无线电源输入至所述充电电路；所述通信单元与发送端的通信单元建立通信连接，向所述发送端发送充电开始和结束信息。
[0017]另一方面，本公开还提供了 一种终端设备，包括上述任意一种充电控制电路。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本公开的限定。在附图中:
[0020]图1是本公开实施例一提供的一种充电控制电路的示例性结构示意图；
[0021]图2是本公开实施例一中第一直流降压变换器和第二直流降压变换器输出的脉宽调制信号的示例性波形示意图；
[0022]图3是本公开实施例二提供的一种充电控制电路的示例性结构示意图；
[0023]图4是本公开实施例三提供的一种充电控制芯片的示例性结构示意图；
[0024]图5是本公开实施例四提供的一种充电电路的示例性结构示意图；
[0025]图6是本公开实施例四提供的另一种充电电路的示例性结构示意图；
[0026]图7是本公开实施例五提供的一种充电接收端的示例性结构示意图。
[0027]通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
【具体实施方式】
[0028]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本公开做进一步详细说明。在此，本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开，但并不作为对本公开的限定。
[0029]本公开实施例提供一种充电控制电路、芯片、充电电路、接收端和终端设备，以下结合附图对本公开进行详细说明。
[0030]在本公开实施例一中，如图1所示的一种充电控制电路包括:充电控制器10，第一直流降压变换器11、第二直流降压变换器12、第一电感LI和第二电感L2 ；[0031]充电控制器10的第一控制端与第一直流降压变换器11的控制信号输入端连接，第二控制端与第二直流降压变换器12的控制信号输入端连接；第一直流降压变换器11的电压输入端与有线电源连接，电压输出端与第一电感LI的一端连接；第二直流降压变换器12的电压输入端与无线电源连接，电压输出端与第二电感L2的一端连接；
[0032]充电控制器10的第一控制端和第二控制端分别输出相位互补的脉宽调制信号至第一直流降压变换器11和第二直流降压变换器12，第一直流降压变换器和第二直流降压变换器交替输出电压，使第一电感LI和第二电感L2的充放电交替进行。
[0033]充电控制器10向第一直流降压变换器11和第二直流降压变换器12输出的脉宽调制信号SI和S2，如图2所示，脉宽调制信号SI和S2的占空因数可以相同也可以不同，但其在整个开关周期中出现的时间不同，使第一电感LI和第二电感L2的电压在不断变化。从而使第一电感LI充电时，第二电感L2放电，通过无线电源进行充电；第二电感L2充电时，第一电感LI放电，通过有线电源进行充电。在一个开关周期内，连接有线电源通路的第一电感LI充电时，控制连接无线电源通路的第二电感L2放电，从而利用无线电源的电能对外部电路充电，连接无线电源通路的第二电感L2充电时，控制连接有线电源通路的第一电感LI放电，从而利用有线电源的电能对外部电路充电，实现了在相同时间内可同时利用无线电源与有线电源进行充电的目的，提高充电效率。
[0034]本公开实施例一，充电控制器对第一直流降压变换器和第二直流降压变换器输出相位互补的控制信号，使在同一开关周期内第一电感与第二电感交替进行充放电，可同时利用有线电源和无线电源对外部电路充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间。
[0035]在本公开实施例二中，如图3所示的一种充电控制电路包括:充电控制器10，第一直流降压变换器11、第二直流降压变换器12、第一电感LI和第二电感L2.[0036]所述第一直流降压变换器11包括第一开关管Ql和第一整流管Q2，所述第二直流降压变换器12包括第二开关管Q3和第二整流管Q4 ；
[0037]所述第第一开关管Ql的栅极与第一控制端连接，漏极与有线电源连接，源极与第一整流管Q2的漏极连接；所述第一整流管Q2的栅极与第一控制端连接，源极接地；
[0038]所述第二开关管Q3的栅极与第二控制端连接，源极与无线电源连接，漏极与第二整流管的源极连接；所述第二整流管Q4的栅极与第一控制端连接，漏极接地；
[0039]所述第一开关管Ql的源极和第一整流管Q2的漏极共同连接第一电感LI的一端，所述第二开关管Q3的漏极和第二整流管Q4的源极共同连接第二电感L2的一端。
[0040]所述第一开关管Ql在第一控制端的控制下处于导通状态，第一整流管Q2在第一控制端输出波形SI的控制下在导通与截止的状态下切换，Q2截止时，有线电源为第一电感LI充电，Q2导通时，有线电源接地，第一电感LI放电，对外部电路进行充电。同理，第二开关管Q3在第一控制端的控制下处于导通状态，第二整流管Q4在第二控制端输出波形S2的控制下在导通与截止的状态下切换，Q4截止时，有线电源为第二电感L2充电，Q4导通时，有线电源接地，第二电感L2放电，对外部电路进行充电。
[0041]充电控制器10的第一控制端和第二控制端分别输出相位互补的脉宽调制信号至第一直流降压变换器11和第二直流降压变换器12，是第一整流管Q2和第二整流管Q4交替导通，第一开关管Ql和第二开关管Q3交替输出电压,使第一电感LI和第二电感L2的充放电交替进行。在一个开关周期内，连接有线电源通路的第一电感LI充电时，控制连接无线电源通路的第二电感L2放电，从而利用无线电源的电能对外部电路充电，连接无线电源通路的第二电感L2充电时，控制连接有线电源通路的第一电感LI放电，从而利用有线电源的电能对外部电路充电，实现了在相同时间内可同时利用无线电源与有线电源进行充电的目的，提闻充电效率。
[0042]本公开实施例二，充电控制器对第一直流降压变换器和第二直流降压变换器输出相位互补的控制信号，使在同一开关周期内第一电感与第二电感交替进行充放电，可同时利用有线电源和无线电源对外部电路充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间，通过场效应管实现的降压式直流变换器，开关损耗更小，可靠性高，更是用于需要降低功耗的场合。
[0043]本公开实施例三提供了一种充电控制芯片，如图4所示，充电控制芯片I包括本公开实施例一或二所述的充电控制电路，充电控制电路的第一电感LI端和第二电感LI端作为该芯片的充电电源输出端与充电控制芯片外部的充电电路连接。充电控制电路的第一直流降压变换器11和第二直流降压变换器12的电压输入端作为该芯片的充电电源输入端，分别与有线电源和无线电源连接。该充电控制芯片内的第一电感LI与第二电感L2交替进行充放电，可同时利用有线电源和无线电源对外部电路充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间。
[0044]本公开实施例四提供了一种充电电路，如图5所示，本公开实施例三所述的充电控制芯片I和蓄电池2，充电控制芯片与蓄电池2连接。充电控制芯片I内部的第一电感LI端和第二电感LI端作为该芯片的充电电源输出端与充电控制芯片I外部的蓄电池2连接。充电控制芯片I内部的第一直流降压变换器11和第二直流降压变换器12的电压输入端作为该芯片的充电电源输入端，分别与有线电源和无线电源连接。该充电控制芯片I内部的第一电感LI与第二电感L2交替进行充放电，可同时利用有线电源和无线电源对蓄电池2充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间。
[0045]在本公开另一实施例中，如图6所示，该充电电路还包括滤波电路3，充电控制芯片I的充电电源输出端与滤波电路3的输入端连接，滤波电路3的输出端与蓄电池2连接。滤波电路3用于滤除充电控制芯片I的充电电源输出端输出电压的纹波，使为蓄电池2充电的电压更加稳定。滤波电路3可以是RC滤波电路、LC滤波电路以及有电容、电感组成的各种复式滤波电路。
[0046]本公开实施例五提供了一种充电接收端，包括接收端线圈70、整流电路71、通信单元72以及本公开实施例四所述的充电电路73。接收端线圈70感应发送端线圈的电磁能并转化为电能，再通过整流电路71转换为稳定的直流电源并作为无线电源输入至充电电路73，为充电电路73中的蓄电池充电。通信单元72与发送端的通信单元建立通信连接，接收端收到电磁能转换的电信号后，通信单元72会发送充电开始的信息至发送端，并与发送端进行握手动作，如果握手成功，则发送端会一直工作至接收端离开或者收到接收端充电充满后发送的充电结束信息。
[0047]该充电接收端的充电电路73中的充电控制芯片内部的第一电感与第二电感交替进行充放电，可同时利用有线电源和无线电源对蓄电池充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间。[0048]本公开实施例还提供了一种终端设备，该终端设备包括本公开实施例一所述的充电控制电路。包含该充电控制电路的终端设备可以通过有线电源或无线电源进行充电，并且有线电源和无线电源能够同时充电，提高了充电效率，充电电流持续时间更长，缩短了充电时间。
[0049]此外，本公开提供的终端设备可为各种手持终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)等，因此本公开的保护范围不应限定为某种特定类型的终端设备。
[0050]以上所述的【具体实施方式】，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的【具体实施方式】而已，并不用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种充电控制电路，其特征在于，包括充电控制器、第一直流降压变换器、第二直流降压变换器、第一电感和第二电感； 所述充电控制器的第一控制端与第一直流降压变换器的控制信号输入端连接，第二控制端与第二直流降压变换器的控制信号输入端连接；所述第一直流降压变换器的电压输入端与有线电源连接，电压输出端与所述第一电感的一端连接；所述第二直流降压变换器的电压输入端与无线电源连接，电压输出端与第二电感的一端连接； 所述充电控制器的第一控制端和第二控制端输出相位互补的脉宽调制信号至所述第一直流降压变换器和第二直流降压变换器，所述第一直流降压变换器和第二直流降压变换器交替输出电压，使所述第一电感和第二电感的充放电交替进行。
2.如权利要求1所述的充电控制电路，其特征在于，所述第一直流降压变换器包括第一开关管和第一整流管，所述第二直流降压变换器包括第二开关管和第二整流管； 所述第第一开关管的栅极与第一控制端连接，漏极与有线电源连接，源极与第一整流管的漏极连接；所述第一整流管的栅极与第一控制端连接，源极接地； 所述第二开关管的栅极与第二控制端连接，源极与无线电源连接，漏极与第二整流管的源极连接；所述第二整流管的栅极与第一控制端连接，漏极接地； 所述第一开关管的源极和第一整流管的漏极共同连接第一电感的一端，所述第二开关管的漏极和第二整流管的源极共同连接第二电感的一端。
3.一种充电控制芯片，其特征在于，包括权利要求1或2所述的充电控制电路，所述充电控制电路的第一电感端和第二电感端作为充电电源输出端与充电控制芯片外部的充电电路连接。
4.一种充电电路，其特征在于，包括权利要求3所述的充电控制芯片和蓄电池，所述充电控制芯片的充电电源输出端与蓄电池连接。
5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，还包括滤波电路，所述充电控制芯片的充电电源输出端与滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与蓄电池连接。
6.一种充电接收端，其特征在于，包括接收端线圈、整流电路、通信单元以及权利要求4所述的充电电路；接收端线圈感应发送端的电磁能并转化为电能，通过所述整流电路转换为直流电并作为无线电源输入至所述充电电路；所述通信单元与发送端的通信单元建立通信连接，向所述发送端发送充电开始和结束信息。
7.—种终端设备，其特征在于，包括权利要求1所述的充电控制电路。
【文档编号】H02J7/00GK103532198SQ201310508641
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】孙伟, 郭峰, 徐兵 申请人:小米科技有限责任公司