基于MTK平台的低温升充电电路的制作方法

本技术涉及线性充电，特别是一种基于mtk平台的低温升充电电路。

背景技术：

1、在现有技术中，随着智能手机的普及使用，用户对手机续航时间的需求也随之提高。但是受限于电池技术难以进一步提升能量密度，智能手机电池容量很难取得大幅提高。为了让用户可以在短时间内快速给手机充电补充电量，各种快速充电技术应运而生并成为标准配置，主要包括高通的quickcharge版(如qc2.0、qc3.0)，联发科版(pump express和pump express plus)，vivo的vooc，以及ti的maxcharge。

2、但是，现有技术普遍采用将充电控制模块集成在手机端的设计方案，不仅成本较高，充电器体积也较大；而且在快速为手机充电的过程中，集成在手机上的充电控制芯片会大量发热，特别是玩游戏情况下，温升在20-30度左右，这样手机端最终的温度将达到45-55度之间，导致手机端发热严重，如果在夏天高温环境下使用，电源管理芯片结合背光电流的大电流消耗，手机端发热情况会更加恶劣，影响使用体验，降低芯片寿命。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种将发热量大的充电单元移植到充电适配器端，有效降低电子设备的温升，减小电子设备电路板的空间，提升设备性能的低温升充电电路。

2、为了达到上述目的，本实用新型设计的基于mtk平台的低温升充电电路，包括：充电适配器，其内设有交直流转换模块，所述交直流转换模块用于将市电交流电压转换为直流电压；电子设备，内含电池；连接线，用于连接充电适配器与电子设备；所述充电适配器内还设有充电单元和控制单元，所述充电单元与交直流转换模块电性连接，用于将所述交直流转换模块输出的直流电压进行转换并输出充电电流；所述充电单元输出的充电电流通过连接线直接为电子设备内部电池充电；所述控制单元与充电单元电性连接，用于检测充电单元充电参数并控制所述充电单元输出充电电流的大小。

3、进一步的方案是，所述充电单元包括pnp三极管q1和nmos管q2，所述交直流转换模块接至pnp三极管q1的发射极，所述pnp三极管q1的集电极用于输出充电电流；所述nmos管q2的漏极接至pnp三极管q1的基极，所述nmos管q2的源极连接所述控制单元；所述控制单元用于调节所述nmos管q2的导通程度，以控制pnp三极管q1的基极电流来调整pnp三极管q1集电极输出的充电电流。

4、进一步的方案是，所述控制单元包括检测电阻r4、运算放大器a1、比较器a2和反馈单元a3；所述检测电阻r4接至pnp三极管q1的集电极；所述运算放大器a1用于采样检测电阻r4两端的电压值，并将采样到的电压值放大后输出vout信号；所述比较器a2的同向输入端接至运算放大器a1的输出端，比较器a2的反向输入端连接基准电压值vref，用于将vout信号与基准电压值vref对比后输出vcomp信号；所述反馈单元a3接至比较器a2的输出端与nmos管q2的源极之间，并通过所述连接线与电子设备通信连接，用于根据比较器a2输出的vcomp信号调节所述nmos管q2的栅源电压，以调节nmos管q2的导通程度。

5、进一步的方案是，所述控制单元还包括用于检测充电适配器温度的温度检测模块，所述温度检测模块包括电阻r9和热敏电阻r10，所述热敏电阻r10的电阻值随温度变化；所述电阻r9和热敏电阻r10串联连接后一端接至交直流转换模块，另一端接地；所述反馈单元a3的温度检测端接至电阻r9和热敏电阻r10之间；所述反馈单元a3根据所述热敏电阻r10电阻值变化引起的电压变化来调节所述nmos管q2的栅源电压，以调节充电电流。

6、进一步的方案是，所述温度检测模块设置有温度判断时长tth，所述热敏电阻r10电阻值变化引起的电压的变化持续时间超过所述温度判断时长tth时，判定为有效温度变化，以使反馈单元a3调节所述nmos管q2的栅源电压，以调节充电电流。

7、进一步的方案是，所述连接线为type-c数据线，所述充电适配器上设有第一type-c接口，所述电子设备上设有第二type-c接口，所述第一type-c接口通过type-c数据线与第二type-c接口连接，以直接为电子设备内部电池充电。

8、进一步的方案是，充电单元还包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1和电阻r2串联接至交直流转换模块与nmos管q2的栅极之间，电阻r1和电阻r2的中间节点输出充电中断检测信号vdet，并通过连接线传递到电子设备的cpu。

9、进一步的方案是，所述交直流转换模块包括浪涌抑制单元、变压器和整流滤波单元，所述浪涌抑制单元用于抑制输入的市电电压中的浪涌电压；所述变压器用于将市电交流电压降压转换为脉动直流，所述整流滤波单元用于将转换后的脉动直流进行整流滤波。

10、进一步的方案是，还包括与运算放大器a1组成差分放大电路的电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8，所述运算放大器a1的同向输入端通过电阻r5接至采样检测电阻r4的一端，所述运算放大器a1的反向输入端通过电阻r6接至采样检测电阻r4的另一端；所述电阻r7一端接至运算放大器a1的同向输入端与电阻r5之间，另一端接地；所述电阻r8接至运算放大器a1的反向输入端与运算放大器a1的输出端之间；电阻r5和电阻r6电阻值相等；电阻r7和电阻r8电阻值相等。

11、进一步的方案是，所述反馈单元a3与nmos管q2的栅极之间接有一限流电阻r3。

12、本实用新型所设计的基于mtk平台的低温升充电电路，通过将发热最大的充电单元放到充电适配器，从而有效降低电子设备的温升，进而提升电子设备的使用体验和性能，同时还能减小电子设备电路板所占空间，有利于pcb的布局和走线，为设备性能提升较大好处，还能降低电子设备的成本。

技术特征：

1.一种基于mtk平台的低温升充电电路，包括：充电适配器(100)，其内设有交直流转换模块(11)，所述交直流转换模块(11)用于将市电交流电压转换为直流电压；电子设备(200)，内含电池；连接线(300)，用于连接充电适配器(100)与电子设备(200)；其特征是，所述充电适配器(100)内还设有充电单元(12)和控制单元(13)，所述充电单元(12)与交直流转换模块(11)电性连接，用于将所述交直流转换模块(11)输出的直流电压进行转换并输出充电电流；所述充电单元(12)输出的充电电流通过连接线(300)直接为电子设备(200)内部电池充电；所述控制单元(13)与充电单元(12)电性连接，用于检测充电单元(12)充电参数并控制所述充电单元(12)输出充电电流的大小。

2.根据权利要求1所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述充电单元(12)包括pnp三极管q1和nmos管q2，所述交直流转换模块(11)接至pnp三极管q1的发射极，所述pnp三极管q1的集电极用于输出充电电流；所述nmos管q2的漏极接至pnp三极管q1的基极，所述nmos管q2的源极连接所述控制单元(13)；所述控制单元(13)用于调节所述nmos管q2的导通程度，以控制pnp三极管q1的基极电流来调整pnp三极管q1集电极输出的充电电流。

3.根据权利要求2所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述控制单元(13)包括检测电阻r4、运算放大器a1、比较器a2和反馈单元a3；所述检测电阻r4接至pnp三极管q1的集电极；所述运算放大器a1用于采样检测电阻r4两端的电压值，并将采样到的电压值放大后输出vout信号；所述比较器a2的同向输入端接至运算放大器a1的输出端，比较器a2的反向输入端连接基准电压值vref，用于将vout信号与基准电压值vref对比后输出vcomp信号；所述反馈单元a3接至比较器a2的输出端与nmos管q2的源极之间，并通过所述连接线(300)与电子设备(200)通信连接，用于根据比较器a2输出的vcomp信号调节所述nmos管q2的栅源电压，以调节nmos管q2的导通程度。

4.根据权利要求3所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述控制单元(13)还包括用于检测充电适配器(100)温度的温度检测模块(14)，所述温度检测模块(14)包括电阻r9和热敏电阻r10，所述热敏电阻r10的电阻值随温度变化；所述电阻r9和热敏电阻r10串联连接后一端接至交直流转换模块(11)，另一端接地；所述反馈单元a3的温度检测端接至电阻r9和热敏电阻r10之间；所述反馈单元a3根据所述热敏电阻r10电阻值变化引起的电压变化来调节所述nmos管q2的栅源电压，以调节充电电流。

5.根据权利要求4所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述温度检测模块(14)设置有温度判断时长tth，所述热敏电阻r10电阻值变化引起的电压的变化持续时间超过所述温度判断时长tth时，判定为有效温度变化，以使反馈单元a3调节所述nmos管q2的栅源电压，以调节充电电流。

6.根据权利要求1所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述连接线(300)为type-c数据线，所述充电适配器(100)上设有第一type-c接口(15)，所述电子设备(200)上设有第二type-c接口(21)，所述第一type-c接口(15)通过type-c数据线与第二type-c接口(21)连接，以直接为电子设备(200)内部电池充电。

7.根据权利要求2所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，充电单元(12)还包括电阻r1和电阻r2，所述电阻r1和电阻r2串联接至交直流转换模块(11)与nmos管q2的栅极之间，电阻r1和电阻r2的中间节点输出充电中断检测信号vdet，并通过连接线(300)传递到电子设备(200)的cpu。

8.根据权利要求1所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述交直流转换模块(11)包括浪涌抑制单元、变压器和整流滤波单元，所述浪涌抑制单元用于抑制输入的市电电压中的浪涌电压；所述变压器用于将市电交流电压降压转换为脉动直流，所述整流滤波单元用于将转换后的脉动直流进行整流滤波。

9.根据权利要求3所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，还包括与运算放大器a1组成差分放大电路的电阻r5、电阻r6、电阻r7和电阻r8，所述运算放大器a1的同向输入端通过电阻r5接至采样检测电阻r4的一端，所述运算放大器a1的反向输入端通过电阻r6接至采样检测电阻r4的另一端；所述电阻r7一端接至运算放大器a1的同向输入端与电阻r5之间，另一端接地；所述电阻r8接至运算放大器a1的反向输入端与运算放大器a1的输出端之间；电阻r5和电阻r6电阻值相等；电阻r7和电阻r8电阻值相等。

10.根据权利要求3所述的基于mtk平台的低温升充电电路，其特征是，所述反馈单元a3与nmos管q2的栅极之间接有一限流电阻r3。

技术总结
本技术涉及一种基于MTK平台的低温升充电电路，该电路由充电适配器和电子设备组成，其中充电适配器集成了交直流转换模块、充电控制模块和温度检测模块，温度检测模块可以实时监测充电电路的温升情况，在温度过高时通过反馈控制降低充电电流。本技术所设计的基于MTK平台的低温升充电电路，通过将发热最大的充电单元放到充电适配器，从而有效降低电子设备的温升，进而提升电子设备的使用体验和性能，同时还能减小电子设备电路板所占空间，有利于PCB的布局和走线，为设备性能提升较大好处，还能降低电子设备的成本。

技术研发人员：董晓倩,郑一平,徐乐,宋寒栋
受保护的技术使用者：宁波麦度智联科技股份有限公司
技术研发日：20230825
技术公布日：2024/3/21