一种充电电路的制作方法

本实用新型属于电子电路设计领域，尤其涉及一种充电电路。

背景技术：

在手机、笔记本电脑、电动工具、电动玩具、照相机等便携式电子设备中，广泛使用可充电电池，充电电路用以完成对可充电电池的充电。

一般地，充电电路的充电输入电压高于电池电压，当充电输入电压低于电池电压时，现有技术提供的充电电路先对充电输入电压升压，之后再降压给电池充电，这样充电效率低、浪费电能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种充电电路，旨在解决现有技术提供的充电电路在充电输入电压低于电池电压时，先对充电输入电压升压后再降压给电池充电，造成充电效率低、浪费电能的问题。

本实用新型是这样实现的，一种充电电路，所述充电电路包括：

在充电输入电压低于电池电压时将所述充电输入电压升压后提供给电池的升压电路，所述升压电路的电源输入端连接充电电源的输出端，所述升压电路的输出端连接所述电池的正极；

控制所述升压电路通断并控制所述升压电路输出的脉冲信号占空比的控制电路，所述控制电路的电源端连接所述充电电源的输出端，所述控制电路的第一控制输出端连接所述升压电路的控制输入端；

采集所述升压电路的输出电压并回馈给所述控制电路以稳定和/或调节所述升压电路的输出电压的电压取样电路，所述电压取样电路的输入端并联在所述升压电路的输出端与所述电池的正极之间的连接线路上，所述电压取样电路的输出端连接所述控制电路的第一采样输入端；

采集所述电池的充电电流并回馈给所述控制电路以稳定和/或调节所述电池的充电电流的电流取样电路，所述电流取样电路的输入端连接所述电池的负极，所述电流取样电路的输出端连接所述控制电路的第二采样输入端。

进一步地，所述充电电路还可包括：检测充电输入电压并反馈给所述控制电路以对所述升压电路的工作与否进行控制和/或调节所述升压电路的输出电压的输入检测电路，所述输入检测电路的输入端连接所述充电电源的输出端，所述输入检测电路的输出端连接所述控制电路的第三采样输入端。

其中，所述输入检测电路可包括：第六电阻R6和第七电阻R7；所述第六电阻R6的第一端作为所述输入检测电路的输入端，所述第六电阻R6的第二端通过所述第七电阻R7连接等电位端，所述第六电阻R6的第二端还作为所述输入检测电路的输出端。

进一步地，所述充电电路还可包括退耦电路，所述充电电源的输出端是通过所述退耦电路连接所述控制电路的电源端的；所述退耦电路包括阻流器件和第四电容C4，所述阻流器件的第一端连接所述充电电源的输出端，所述阻流器件的第二端连接所述控制电路的电源端、并通过所述第四电容C4连接等电位端。

其中，所述阻流器件可以是电阻、磁珠或电感。

上述充电电路中，所述电压取样电路可包括取样子电路，所述取样子电路包括：第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1的第一端作为所述电压取样电路的输入端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端，所述第一电阻R1的第二端还作为所述电压取样电路的输出端，所述第二电阻R2的第二端连接等电位端。

上述充电电路中，所述电压取样电路可包括取样子电路和控制所述取样子电路工作与否的取样控制子电路；所述取样子电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的第一端作为所述电压取样电路的输入端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第二电阻R2的第一端，所述第一电阻R1的第二端还作为所述电压取样电路的输出端；所述取样控制子电路包括第三电阻R3和开关管Q1，所述第三电阻R3的第一端连接所述控制电路的第二控制输出端或所述充电电源的输出端，所述第三电阻R3的第二端连接所述开关管Q1的驱动端，所述开关管Q1的高端连接所述第二电阻R2的第二端，所述开关管Q1的低端连接等电位端。

上述充电电路中，所述电流取样电路可包括：第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1；所述第四电阻R4的第一端作为所述电流取样电路的输出端、并通过所述第一电容C1连接等电位端，所述第四电阻R4的第二端作为所述电流取样电路的输入端、并通过所述第五电阻R5连接等电位端。

上述充电电路中，所述升压电路可包括：第一电感L1、二极管D1、N型的第一金氧半场效晶体管Q2、以及第二电容C2；所述第一电感L1的第一端作为所述升压电路的电源输入端，所述第一电感L1的第二端连接所述二极管D1的阳极和所述第一金氧半场效晶体管Q2的漏极，所述第一金氧半场效晶体管Q2的源极连接等电位端，所述第一金氧半场效晶体管Q2的栅极作为所述升压电路的控制输入端，所述二极管D1的阴极作为所述升压电路的输出端连接所述电池的正极以及所述第二电容C2的第一端，所述第二电容C2的第二端连接等电位端。

上述充电电路中，所述升压电路可包括：第二电感L2、N型的第二金氧半场效晶体管Q3、N型的第三金氧半场效晶体管Q4、以及第三电容C3；所述第二电感L2的第一端作为所述升压电路的电源输入端，所述第二电感L2的第二端连接所述第二金氧半场效晶体管Q3的源极和所述第三金氧半场效晶体管Q4的漏极，所述第二金氧半场效晶体管Q3的漏极作为所述升压电路的输出端连接所述电池的正极以及所述第三电容C3的第一端，所述第三电容C3的第二端连接等电位端，所述第三金氧半场效晶体管Q4的源极连接等电位端，所述第三金氧半场效晶体管Q4的栅极和所述第二金氧半场效晶体管Q3的栅极作为所述升压电路的控制输入端。

本实用新型提供的充电电路采用升压电路，并结合控制电路、电压取样电路以及电流取样电路，在充电输入电压低于电池电压时，直接采用升压电路对充电输入电压升压后提供给电池，从而提高充电效率，节约电能。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的充电电路的电路原理图；

图2是图1中的电压取样电路的一种电路图；

图3是图1中的电压取样电路的另一种电路图；

图4是图1中的电压取样电路的再一种电路图；

图5是图1中的电流取样电路的电路图；

图6是图1中升压电路的一种电路图；

图7是图1中升压电路的另一种电路图；

图8是本实用新型实施例二提供的充电电路的电路原理图；

图9是图8中的输入检测电路的电路图；

图10是本实用新型实施例三提供的充电电路的电路原理图；

图11是图10中的退耦电路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有充电电路存在的问题，本实用新型提供的充电电路采用升压电路，并结合控制电路、电压取样电路以及电流取样电路，在充电输入电压低于电池电压时，直接采用升压电路对充电输入电压升压后提供给电池。以下将结合实施例进行详细说明。

实施例一

本实用新型实施例一提供了一种充电电路，如图1所示，包括：在充电输入电压低于电池电压时将充电输入电压升压后提供给电池的升压电路1，升压电路1的电源输入端连接充电电源的输出端，升压电路1的输出端连接电池的正极；控制升压电路1通断并控制升压电路1输出的脉冲信号占空比的控制电路2，控制电路2的电源端连接充电电源的输出端，控制电路2的第一控制输出端连接升压电路1的控制输入端；采集升压电路1的输出电压并回馈给控制电路2以稳定和/或调节升压电路1的输出电压的电压取样电路3，电压取样电路3的输入端并联在升压电路1的输出端与电池的正极之间的连接线路上，电压取样电路3的输出端连接控制电路2的第一采样输入端；采集电池的充电电流并回馈给控制电路2以稳定和/或调节电池的充电电流的电流取样电路4，电流取样电路4的输入端连接电池的负极，电流取样电路4的输出端连接控制电路2的第二采样输入端。

进一步地，在一种情况下，如图2所示，电压取样电路3可包括取样子电路31，取样子电路31可包括：第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端作为电压取样电路3的输入端并联在升压电路1的输出端与电池的正极之间的连接线路上，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端，第一电阻R1的第二端还作为电压取样电路3的输出端连接控制电路2的第一采样输入端，第二电阻R2的第二端连接等电位端。

进一步地，在另一种情况下，如图3所示，电压取样电路3还可在图2所示的取样子电路31的基础上，更进一步包括控制取样子电路31工作与否的取样控制子电路32。取样控制子电路32可包括：第三电阻R3和开关管Q1。其中，第三电阻R3的第一端连接控制电路2的第二控制输出端，第三电阻R3的第二端连接开关管Q1的驱动端，开关管Q1的高端连接取样子电路31，例如可连接第二电阻R2的第二端，开关管Q1的低端连接等电位端。其中的开关管Q1例如可以是NPN型的三极管，三极管的基极即驱动端，三极管的集电极即高端，三极管的发射极即低端。

进一步地，在再一种情况下，如图4所示，第三电阻R3的第一端可不与控制电路2连接，而直接连接充电电源的输出端。

进一步地，如图5所示，电流取样电路4可包括：第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1。其中，第四电阻R4的第一端作为电流取样电路4的输出端连接控制电路2的第二采样输入端，并通过第一电容C1连接等电位端，第四电阻R4的第二端作为电流取样电路4的输入端连接电池的负极，并通过第五电阻R5连接等电位端。

进一步地，在一种情况下，如图6所示，升压电路1可包括：第一电感L1、二极管D1、N型的第一金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)Q2、以及第二电容C2。其中，第一电感L1的第一端作为升压电路1的电源输入端连接充电电源的输出端，第一电感L1的第二端连接二极管D1的阳极和第一金氧半场效晶体管Q2的漏极，第一金氧半场效晶体管Q2的源极连接等电位端，第一金氧半场效晶体管Q2的栅极作为升压电路1的控制输入端连接控制电路2，二极管D1的阴极作为升压电路1的输出端连接电池的正极以及第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端连接等电位端。

进一步地，在另一种情况下，如图7所示，升压电路1可包括：第二电感L2、N型的第二金氧半场效晶体管Q3、N型的第三金氧半场效晶体管Q4、以及第三电容C3。其中，第二电感L2的第一端作为升压电路1的电源输入端连接充电电源的输出端，第二电感L2的第二端连接第二金氧半场效晶体管Q3的源极和第三金氧半场效晶体管Q4的漏极，第二金氧半场效晶体管Q3的漏极作为升压电路1的输出端连接电池的正极以及第三电容C3的第一端，第三电容C3的第二端连接等电位端，第三金氧半场效晶体管Q4的源极连接等电位端，第三金氧半场效晶体管Q4的栅极和第二金氧半场效晶体管Q3的栅极作为升压电路1的控制输入端连接控制电路2。

本实用新型实施例一提供的充电电路采用升压电路1，并结合控制电路2、电压取样电路3以及电流取样电路4，在充电输入电压低于电池电压时，直接采用升压电路1对充电输入电压升压后提供给电池，从而提高充电效率，节约电能。

实施例二

本实用新型实施例二提供了一种充电电路，如图8所示。与实施例一不同的是，在实施例二中，充电电路在实施例一的基础上，还可包括：检测充电输入电压并反馈给控制电路2以对升压电路1的工作与否进行控制和/或调节升压电路1的输出电压的输入检测电路5，输入检测电路5的输入端连接充电电源的输出端，输入检测电路5的输出端连接控制电路2的第三采样输入端。

具体地，如图9所示，输入检测电路5可包括：第六电阻R6和第七电阻R7。其中，第六电阻R6的第一端作为输入检测电路5的输入端连接充电电源的输出端，第六电阻R6的第二端通过第七电阻R7连接等电位端，第六电阻R6的第二端还作为输入检测电路5的输出端连接控制电路2的第三采样输入端。

实施例三

本实用新型实施例三提供了一种充电电路，如图10所示。由于升压电路1工作在较大电流的开关状态，会造成电源纹波，为此，与实施例一和实施例二不同的是，在实施例三中，充电电路在实施例一和实施例二的基础上，还可包括退耦电路6，此时，充电电源的输出端是通过退耦电路6连接控制电路2的电源端的，充电电源经退耦电路6后提供给控制电路2一个比较稳定的电源。

具体地，如图11所示，退耦电路6可包括：阻流器件和第四电容C4。其中，阻流器件的第一端连接充电电源的输出端，阻流器件的第二端连接控制电路2的电源端、并通过第四电容C4连接等电位端。

其中，阻流器件例如可以是电阻(如图11中所示的第八电阻R8)、磁珠或电感。

综上所述，本实用新型提供的充电电路采用升压电路1，并结合控制电路2、电压取样电路3以及电流取样电路4，在充电输入电压低于电池电压时，直接采用升压电路1对充电输入电压升压后提供给电池，从而提高充电效率，节约电能。另外，还可进一步增加输入检测电路5以检测充电输入电压，从而为控制电路2对升压电路1的进一步控制提供了可能，丰富了产品功能。最后，增加退耦电路6，可以为控制电路2提供一个比较稳定的电源。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。