可充电电子设备的制作方法

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及一种可充电电子设备。

背景技术：

在公共场合提供的有线交流接口有限，而充电需求量越来越大的情况下，无线充电应运而生。随着智能手机等便携式电子产品使用频率的提高，其电池续航能力不足的缺陷大大刺激了无线充电技术的发展，越来越多的便携式电子产品支持无线充电。这不可避免地带来一个问题，当同时接入有线充电和无线充电时，便携式电子产品应该优先使用何种充电方式。目前，便携式电子产品通过处理器调用程序指令来选择其中一种充电方式，这增加了充电方式选择的响应时间，从而导致充电效率较低。

技术实现要素：

为解决前述问题，本发明实施例提供一种充电效率较高的可充电电子设备。

本发明实施例提供了一种可充电电子设备，包括有线充电电路、第一过压保护电路、无线充电电路以及储能单元；所述有线充电电路与所述储能单元电性连接，所述第一过压保护电路电性连接于所述有线充电电路与所述储能单元之间，所述无线充电电路与所述储能单元电性连接，且所述第一过压保护电路还与所述无线充电电路电性连接；

当所述有线充电电路接入充电电源并且通过第一过压保护电路提供至所述储能单元时，所述第一过压保护电路输出控制信号至所述无线充电电路，以控制所述无线充电电路处于非工作状态，其中，所述第一过压保护电路用于限定所述有线充电电路输出至储能单元的电压。

本发明实施例将第一过压保护电路与无线充电电路连接，当可充电电子设备接入有线充电电源时，所述第一过压保护电路输出控制信号至所述无线充电电路以控制所述无线充电电路处于非工作状态，即本发明实施例通过电路连接实现了当可充电电子设备同时接入有线充电电源和无线充电电源时优先选择有线充电，有效降低了充电方式选择的响应时间，从而提高了充电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种可充电电子设备的充电相关电路的连接关系示意图；

图2是本发明实施例提供的一种有线充电电路的电路示意图；

图3是本发明实施例提供的一种第一过压保护电路的电路示意图；

图4是本发明实施例提供的一种无线充电电路的电路示意图；

图5是本发明实施例提供的一种第二过压保护电路的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”。类似地，短语“如果确定”或“如果接收到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦接收到[所描述条件或事件]”或“响应于接收到[所描述条件或事件]”。

具体实现中，本发明实施例中描述的可充电电子设备包括但不限于诸如可通过有线和无线的方式进行充电的移动电话、智能手表、智能手环、平板计算机、游戏机、音响、剃须刀之类的便携式电子设备。

请参见图1，是本发明实施例提供的一种可充电电子设备的充电相关电路的连接关系示意图。如图1所示，所述可充电电子设备包括有线充电电路11、第一过压保护(overvoltageprotection，ovp)电路12、无线充电电路13、第二ovp电路14、充电控制电路15、处理器16和储能单元17。

其中，所述有线充电电路11与所述储能单元17电性连接，所述第一ovp电路12电性连接于所述有线充电电路11与所述储能单元17之间，所述充电控制电路15电性连接于所述第一ovp电路12与所述储能单元17之间。所述无线充电电路13与所述储能单元17电性连接，所述第二ovp电路14电性连接于所述无线充电电路13与所述储能单元17之间，所述充电控制电路15电性连接于所述第二ovp电路14与所述储能单元17之间。所述第一ovp电路12还与所述无线充电电路13电性连接，所述有线充电电路11还与所述第二ovp电路14电性连接。所述处理器16分别与所述第一ovp电路12以及所述无线充电电路13电性连接。

其中，所述第一ovp电路12用于限定所述有线充电电路11输出至所述第一ovp电路12的电压，所述第二ovp电路14用于限定所述无线充电电路13输出至所述第二ovp电路14的电压。

其中，所述处理器16可以包括中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)。

在一个具体的实施例中，所述处理器16通过集成电路总线(interintegratedcircuit，iic)与所述无线充电电路13电性连接。

在本发明的实施例中，当所述有线充电电路11接入有线充电电源并且通过所述第一ovp电路12提供至所述储能单元17时，所述第一ovp电路12输出控制信号至所述无线充电电路13，以控制所述无线充电电路13处于非工作状态。此外，所述有线充电电源控制所述第二ovp电路14处于非工作状态。

例如，当所述无线充电电路13已经接入无线充电电源并且通过所述第二ovp电路14提供至所述储能单元时，如果所述有线充电电路11接入有线充电电源并且通过所述第一ovp电路12提供至所述储能单元17，则所述第一ovp电路12输出控制信号至所述无线充电电路13，以控制所述无线充电电路13停止工作。此外，所述有线充电电源控制所述第二ovp电路14停止工作，进一步确保所述储能单元17不会接收到所述无线充电电源。

又例如，当所述有线充电电路11已经接入有线充电电源并且通过所述第一ovp电路12提供至所述储能单元17时，所述第一ovp电路12输出控制信号至所述无线充电电路13，以控制所述无线充电电路13一直处于非工作状态。此外，所述有线充电电源控制所述第二ovp电路14一直处于非工作状态。在这种情形下，如果所述无线充电电路13接入无线充电电源，则所述有线充电电路11和所述第一ovp电路12继续工作，所述无线充电电路13和所述第二ovp电路14不能工作。

在一个具体的实施例中，所述有线充电电路11包括通用串行总线(universalserialbus，usb)连接器，所述第一ovp电路12包括第一ovp芯片，所述无线充电电路13包括无线充电芯片，所述第二ovp电路14包括第二ovp芯片。其中，所述usb连接器的输出引脚与所述第一ovp芯片的过压保护引脚电性连接，所述第一ovp芯片的控制输出引脚与所述无线充电芯片的状态控制引脚电性连接。所述usb连接器的输出引脚还与所述第二ovp芯片的过压保护引脚电性连接。

需要说明的是，当所述第一ovp芯片的过压保护引脚的电压小于第一预设电压时，所述第一ovp芯片的输入到输出导通，即所述第一ovp芯片处于工作状态。当所述第一ovp芯片的输入到输出处于导通状态时，所述第一ovp芯片的控制输出引脚输出高电平信号。

还需要说明的是，当所述无线充电芯片的状态控制引脚的电压为低电平时，所述无线充电芯片处于工作状态；当所述无线充电芯片的状态控制引脚的电压为高电平时，所述无线充电芯片从硬件上停止工作，即所述无线充电芯片处于非工作状态。

还需要说明的是，当所述第二ovp芯片的过压保护引脚的电压超过第二预设电压时，所述第二ovp芯片的输入到输出断开，即所述第二ovp芯片处于非工作状态。

当所述有线充电电路11接入有线充电电源并通过所述第一ovp电路12提供至所述和储能单元17时，所述usb连接器的输出引脚输出所述有线充电电源至所述第一ovp芯片的过压保护引脚，使得所述第一ovp芯片的过压保护引脚接收到小于所述第一预设电压的电源信号，则所述第一ovp芯片的控制输出引脚输出高电平的控制信号至所述无线充电芯片，以控制所述无线充电芯片处于非工作状态。从而，所述无线充电电路13处于非工作状态。

此外，所述usb连接器的输出引脚还输出所述有线充电电源至所述第二ovp芯片的过压保护引脚，使得所述第二ovp芯片的过压保护引脚接收到大于所述第二预设电压的电源信号，则所述第二ovp芯片的输入到输出断开，所述第二ovp芯片处于非工作状态。从而，所述第二ovp电路14处于非工作状态。

以下结合图1至图5对本发明实施例提供的可充电电子设备进行举例说明。其中，图2是本发明实施例提供的一种有线充电电路的电路示意图，图3是本发明实施例提供的一种第一过压保护电路的电路示意图，图4是本发明实施例提供的一种无线充电电路的电路示意图，图5是本发明实施例提供的一种第二过压保护电路的电路示意图。

请一并参见图2和图3，如图2所示，所述有线充电电路11包括usb连接器111，其规格为micro5pin，其型号为uaf95-05034-0100；如图3所示，所述第一ovp电路12包括第一ovp芯片121。所述第一ovp芯片121的引脚in1至引脚in5相互连接后，通过电感112与所述usb连接器111的引脚1连接。所述usb连接器111的引脚1还分别通过双向稳压管113和瞬变电压抑制二极管(transientvoltagesuppressor，tvs)114接地，其中，所述双向稳压管113的一端与所述tvs管114的负极连接后，与所述usb连接器111的引脚1连接，所述双向稳压管113的另一端和所述tvs管114的正极分别接地。所述usb连接器111的引脚4通过双向稳压管115接地，其引脚5接地，其引脚g_6和引脚g_9分别通过电阻116和电阻117接地。

需要说明的是，所述usb连接器的引脚1为输出引脚，用于输出有线充电电源vbus_usb。在一个具体的实施例中，所述引脚1用于输出+5v的电源电压。所述usb连接器的引脚2和引脚3分别用于接入数据负信号和数据正信号，其引脚4为寻址引脚(usb_id)，用于指示usb连接器的接口类型，其引脚5以及引脚g_6至引脚g_9均为接地引脚。

还需要说明的是，所述第一ovp芯片121的型号为kts1686euf-tr。对于型号为kts1686euf-tr的ovp芯片，其引脚in1至引脚in5为输入引脚；其引脚ovlo为过压保护阈值引脚(即上述过压保护引脚)，当所述引脚ovlo的电压超过1.221v(即上述第一预设电压)时，芯片的输入到输出断开，当引脚ovlo的电压小于1.221v时，芯片的输入到输出导通；其引脚gnd为接地引脚；其引脚out1至引脚out5为输出引脚；其引脚acok为高有效逻辑控制输出引脚(即上述控制输出引脚)，当芯片的输入到输出处于导通状态时，所述引脚acok输出1.8v的高电平信号；其引脚acok为低有效逻辑控制输出引脚，当芯片的输入到输出处于导通状态时，所述引脚acok输出低电平信号；其引脚otg_en为otg(on-the-go)使能引脚，当所述引脚otg_en的电压拉高(即所述引脚otg_en的电压为高电平)时，芯片反向导通。

在一个具体的实施例中，所述tvs管114的型号为esd5641d12-3/tr。

其中，所述有线充电电路11中的tvs管114和双向稳压管115用于提高所述第一ovp芯片121和所述第二ovp芯片141的静电防护能力。

请一并参见图3、图4和图5，如图4所示，所述无线充电电路13包括无线充电芯片131；如图5所示，所述第二ovp电路14包括第二ovp芯片141。如图3所示，所述第一ovp芯片121的输入引脚相互连接后，还通过电阻122与其引脚ovlo连接，即所述第一ovp芯片121的引脚ovlo通过电阻122和电感112与所述usb连接器111的引脚1连接。所述第一ovp芯片121的输入引脚相互连接后，还通过电容123接地。所述第一ovp芯片121的引脚ovlo还通过电阻124接地。所述第一ovp芯片121的输入引脚相互连接后，还通过稳压电路与所述第二ovp芯片141的引脚ovlo连接，其中，所述稳压电路包括二极管125、电阻126和二极管127，所述二极管125的正极与所述第一ovp芯片121的输入引脚连接，所述二极管125的负极与所述电阻的126一端连接，所述电阻126的另一端与所述二极管127的负极连接，所述二极管127的正极接地，所述电阻126的另一端与所述二极管127的负极连接后，与所述第二ovp芯片141的引脚ovlo连接。所述第一ovp芯片121的引脚gnd接地，其输出引脚相互连接后，与所述充电控制电路15(图3未示)连接。所述第一ovp芯片121的输出引脚相互连接后，还通过电阻128接地。所述第一ovp芯片121的引脚acok通过电阻129和电阻132与所述无线充电芯片131的引脚gpio1连接。所述第一ovp芯片121的引脚otg_en通过电阻1210与处理器16(图3未示)连接。

其中，所述二极管125、所述电阻126和所述二极管127组成的稳压电路用于提高所述第二ovp芯片141的静电防护能力。所述二极管125、所述电阻126、所述二极管127和所述电阻144组成钳位电路及防倒灌电路。

需要说明的是，所述无线充电芯片131的型号为ec4016。对于型号为ec4016的无线充电芯片，其引脚verct1至引脚verct6为全桥同步整流旁路引脚；其引脚vusb为电源线引脚；其引脚capsw1和引脚capsw2为外部线圈与电容共振开关输出控制引脚；其引脚bst1和引脚bst2为全桥同步整流自举电压输入引脚；其引脚ac1_1至引脚ac1_4以及引脚ac2_1至引脚ac2_4为全桥同步整流交流电源输入引脚；其引脚lma1和引脚lma2以及引脚lmb1和引脚lmb2为负载调制开关输出引脚；其引脚clamp1和引脚clamp2为软件可调节过压保护开关引脚；其引脚pgnd1至引脚pgnd10为接地引脚；其引脚ntc用于过温保护；其引脚gpio1为芯片硬件工作状态控制引脚，当所述引脚gpio1的电压为低电平时，芯片处于工作状态，当所述引脚gpio1的电压为高电平时，芯片从硬件上停止工作；其引脚utcts和引脚utrts分别为清除发送引脚和请求发送引脚；其引脚uttx和引脚utrx分别为发送引脚和接收引脚；其引脚nc_1至引脚nc_4为空脚；其引脚buckin1至引脚buckin3为降压输入引脚；其引脚vbusen为电源使能引脚；其引脚boot为buck电压调节驱动引脚；其引脚sw1至引脚sw3为开关控制引脚；其引脚vout为电压输出引脚(即输出引脚)；其引脚vsys为系统电压引脚；其引脚vsysen为系统电压使能引脚；其引脚int为外部中断引脚；其引脚rst为复位引脚；其引脚scl为iic总线的串行时钟引脚；其引脚sda为串行接口数据输入/输出引脚；其引脚avdo为模拟滤波引脚；其引脚dvdo为数字滤波引脚；其引脚ldo33为线性稳压引脚。

还需要说明的是，在本发明的实施例中，所述第二ovp芯片141的型号与所述第一ovp芯片121的型号相同，为kts1686euf-tr。具体实现中，所述第一ovp芯片121和所述第二ovp芯片141的型号也可以不同。

如图4所示，所述无线充电芯片131的引脚verct1至引脚verct6相互连接后，通过电容133接地。所述无线充电芯片131的引脚verct1至引脚verct6相互连接后，还通过电阻134与其引脚clamp1连接。所述无线充电芯片131的引脚ac1_1至引脚ac1_4相互连接后，通过电容135与其引脚bst1连接。所述无线充电芯片131的引脚ac1_1至引脚ac1_4相互连接后，还通过电容136与其引脚lma1连接。所述无线充电芯片131的引脚ac1_1至引脚ac1_4相互连接后，还分别与电容137、电容138和电容139连接，其中，所述电容137、所述电容138和所述电容139并联。所述无线充电芯片131的引脚ac2_1至引脚ac2_4相互连接后，通过电容1310与其引脚lma2连接。所述无线充电芯片131的引脚ac2_1至引脚ac2_4相互连接后，还通过电容1311与其引脚bst2连接。所述无线充电芯片131的引脚ac2_1至引脚ac2_4相互连接后，还通过电容1312与其引脚ac1_1连接。所述无线充电芯片131的引脚pgnd1至引脚pgnd10相互连接后接地。所述无线充电芯片131的引脚nc_4通过电阻1313接地，其引脚dvdo通过电容1314接地，其中，所述电阻1313的一端与所述引脚nc_4连接，所述电容1314的一端与所述引脚dvdo连接，所述电阻1313的另一端与所述电容1314的另一端相互连接后接地。所述无线充电芯片131的引脚avdo通过电容1315接地。所述无线充电芯片131的引脚sw1至引脚sw3相互连接后，通过二极管1315接地，还通过电感1317连接到其引脚vout，还通过电容1318连接到其引脚boot。所述无线充电芯片131的引脚vout与所述电感1317连接后，分别通过电容1319和电容1320接地。所述无线充电芯片131的引脚buckin1至引脚buckin3相互连接后，通过电容1321接地。所述无线充电芯片131的引脚scl通过电阻1322接入串行时钟信号，其引脚sda通过电阻1323输入或输出串行接口信号。

如图5所示，所述第二ovp芯片141的输入引脚相互连接后，与所述无线充电芯片131的引脚vout连接。所述第二ovp芯片141的输入引脚相互连接后，还通过电阻142与其引脚ovlo连接。所述第二ovp芯片141的输入引脚相互连接后，还通过电容143接地。所述第二ovp芯片141的引脚ovlo还通过电阻144接地。所述第二ovp芯片141的引脚gnd接地，其输出引脚相互连接后，通过电感145与所述充电控制电路15(图5未示)连接。所述第二ovp芯片141的引脚otg_en通过电阻146接地。

基于上述图1至图5的可充电电子设备，当所述有线充电电路11已经接入有线充电电源并且通过所述第一ovp电路12提供至所述储能单元17时，所述usb连接器111的引脚1通过所述电阻122输出所述有线充电电源至所述第一ovp芯片121的引脚ovlo，使得所述第一ovp芯片121的引脚ovlo接收到小于1.221v的电源信号，因此所述第一ovp芯片121的输入到输出导通，所述第一ovp芯片121的引脚acok通过所述电阻129输出1.8v的高电平控制信号至所述无线充电芯片131的引脚gpio1，使得所述无线充电芯片131的引脚gpio1一直处于高电平，因此所述无线充电芯片131不能工作。此外，所述usb连接111的引脚1通过所述二极管125、所述电阻126和所述二极管127组成的稳压电路输出所述有线充电电源至所述第二ovp芯片141的引脚ovlo，使得所述第二ovp芯片141的引脚ovlo的电压一直大于1.221v，因此所述第二ovp芯片141也不能工作。在这种情形下，如果所述无线充电电路13接入无线充电电源，则所述usb连接111和所述第一ovp芯片121继续工作，所述无线充电芯片131和所述第二ovp芯片141不能工作。

当所述无线充电电路13已经接入无线充电电源并且通过所述第二ovp电路14提供至所述储能单元17时，所述无线充电芯片131和所述第二ovp芯片141处于工作状态。在这种情形下，如果所述有线充电电路11接入有线充电电源并且通过所述第一ovp电路12提供至所述储能单元17，则所述usb连接器111的引脚1通过所述电阻122输出所述有线充电电源至所述第一ovp芯片121的引脚ovlo，使得所述第一ovp芯片121的引脚ovlo接收到小于1.221v的电源信号，因此所述第一ovp芯片121的输入到输出导通，所述第一ovp芯片121的引脚acok通过所述电阻129输出电压值为1.8v的高电平控制信号至所述无线充电芯片131的引脚gpio1，使得所述无线充电芯片131从硬件上停止工作。此外，所述usb连接111的引脚1通过所述二极管125、所述电阻126和所述二极管127组成的稳压电路输出所述有线充电电源至所述第二ovp芯片141的引脚ovlo，使得所述第二ovp芯片141接收到1.48v至6.2v的电源信号，由于当所述第二ovp芯片141的引脚ovlo接收到大于1.221v的电压时，其输入到输出断开，因此所述第二ovp芯片141也停止工作。

本发明实施例中将第一过压保护电路与无线充电电路连接，以及将有线充电电路与第二过压保护电路连接，当可充电电子设备接入有线充电电源时，所述第一过压保护电路输出控制信号至所述无线充电电路以控制所述无线充电电路处于非工作状态，所述有线充电电路输出有线充电电源至所述第二过压保护电路以控制所述第二过压保护电路处于非工作状态，即本发明实施例通过电路连接实现了当可充电电子设备同时接入有线充电电源和无线充电电源时优先选择有线充电，有效降低了充电方式选择的响应时间，从而提高了充电效率。此外，本发明实施例通过在有线充电电路与储能单元之间设置第一过压保护电路，以及通过在无线充电电路与储能单元之间设置第二过压保护电路，在所述可充电电子设备进行有线充电操作或无线充电操作时均可以对其进行充电过压保护。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的可充电电子设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述电路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个电路或组件可以结合或者可以集成到另一个芯片，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。