充放电控制电路、双向电源和移动终端的制作方法

本申请涉及双向电源，特别涉及充放电控制技术。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是已被公开的现有技术。

2、在移动终端中，可充电电池被普遍采用。先恒流充电，达到一定阈值后再恒压充电的技术是一种常见的锂离子电池和许多其他可充电电池的充电策略。这种方法结合了两个主要的充电阶段，以确保电池安全、有效地充电，同时最大化其使用寿命。

3、1.恒流充电阶段(cc，constant current):

4、·在此阶段，电池以恒定的电流进行充电。

5、·当电池电压较低时，使用恒定电流充电可以快速为电池充能。

6、·电池电压会随着充电过程逐渐上升。

7、·当电池电压达到预定的阈值(通常接近电池的额定电压)时，充电进程将转入下一阶段。

8、2.恒压充电阶段(cv，constant voltage):

9、·在此阶段，电池电压被维持在预定的阈值，而充电电流会逐渐减小。

10、·由于电池接近满电状态，恒压策略有助于避免过度充电，从而保护电池并延长其使用寿命。

11、·当充电电流降到某个预定的低值时，通常认为电池已充满，并结束充电过程。

12、在充电和放电的过程中都需要控制电流的大小，这个控制由控制电路实现。目前的控制电路成本较高，其原因包括但不限于，使用了成本功较高的仪表放大器进行采样信号的放大，或使用了多个成本功较高的csa对充放电电流采样信号进行放大，等等。其中，一个仪表放大器的成本往往高于多个csa。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种充放电控制电路、双向电源和移动终端，以更低的成本实现恒流充电。

2、本申请公开了一种充放电控制电路，包括：

3、第一差分放大器，其输入端连接到电流采样电压，所述电流采样电压与电源的充电或放电电流的大小成正比；

4、第一模拟开关，用于在充电状态将所述第一差分放大器的参考端连接到第一参考电平，在放电状态将所述第一差分放大器的参考端连接到第二参考电平；

5、积分器，该积分器的输入端连接到所述第一差分放大器的输出端，该积分器的参考端连接到第三参考电平；

6、反相器，其输入端与所述积分器的输出端连接；

7、控制信号输出端，输出用于控制所述充电或放电电流的大小的控制信号；

8、第二模拟开关，用于在充电状态将所述积分器的输出端连接到所述控制信号输出端，在放电状态将所述反相器的输出端连接到所述控制信号输出端。

9、在一个优选例中，所述反相器包括一个三极管，该三极管的基极通过一个电阻(r13)连接到所述积分器的输出端，该三极管的集电极通过一个电阻(r14)连接到电源电压，该三极管的发射极连接到地，该三极管的集电极作为所述反相器的输出端。

10、在一个优选例中，所述积分器包括第一运算放大器，该第一运算放大器的正向输入端作为所述积分器的参考端连接到第三参考电平，该第一运算放大器的负向输入端通过一个电阻(r11)连接到所述第一差分放大器的输出端，该第一运算放大器的输出端通过一个电容(c18)连接到该运算放大器的负向输入端。

11、在一个优选例中，还包括：

12、第二差分放大器，其输入端连接到所述电源的输出电压；

13、第二运算放大器，该第二运算放大器的负向输入端通过一个电阻(r15)连接到所述第二差分放大器的输出端，该第二运算放大器的正向输入端通过一个电阻(r16)连接到第四参考电平；该第二运算放大器的输出端和所述控制信号输出端之间连接有一个电阻(r22)；该第二运算放大器的负向输入端和所述控制信号输出端之间连接有一个电容(c8)；该第二运算放大器的输出端通过一个电阻(r24)连接到第四节点；

14、第三模拟开关，用于在充电状态将第二节点连接到所述第四节点，在放电状态将第一节点连接到所述第四节点，其中，所述第一节点通过一个二极管正向连接到第三节点，所述第二节点通过一个二极管正向连接到所述第三节点；所述第三节点通过一个电阻(r23)连接到所述第一运算放大器的正向输入端；所述第三节点通过一个电阻(r12)连接到所述第三参考电平；

15、所述控制信号输出端通过一个电阻(r1)连接到电源电压。

16、在一个优选例中，所述第二运算放大器的输出端通过一个二极管(d1)反向连接到所述控制信号输出端；

17、所述第一运算放大器的负向输入端通过一个电容(c5)连接到所述控制信号输出端。

18、在一个优选例中，所述第三节点通过一个电容(c6)连接到地。

19、在一个优选例中，所述第四参考电平根据恒压充电的目标电压设定。

20、在一个优选例中，所述第三参考电平根据充电或放电电流的大小设定。

21、本申请还公开了一种双向电源，包含如前文描述的充放电控制电路。

22、本申请还公开了一种移动终端，包含如前文描述的充放电控制电路。

23、在本申请的实施方式中，在实现恒流充电时只需要一个差分放大器，在不影响充放电控制效果的前提下，节约了成本。

24、采用了以三极管为核心的局部电路实现了充电和放电电流的双向控制，减少了运算放大器的使用，进一步解决了成本。

25、结合一些低成本部件，进一步实现了先恒流再恒压的充电效果。

26、上述
技术实现要素：
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案(这些技术方案均应该视为在本说明书中已经记载)，除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征a+b+c，在另一个例子中公开了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征e技术上可以与特征c相组合，则，a+b+c+d的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而a+b+c+e的方案应当视为已经被记载。

技术特征：

1.一种充放电控制电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的充放电控制电路，其特征在于，所述反相器包括一个三极管，该三极管的基极通过一个电阻连接到所述积分器的输出端，该三极管的集电极通过一个电阻连接到电源电压，该三极管的发射极连接到地，该三极管的集电极作为所述反相器的输出端。

3.如权利要求1所述的充放电控制电路，其特征在于，所述积分器包括第一运算放大器，该第一运算放大器的正向输入端作为所述积分器的参考端连接到第三参考电平，该第一运算放大器的负向输入端通过一个电阻连接到所述第一差分放大器的输出端，该第一运算放大器的输出端通过一个电容连接到该运算放大器的负向输入端。

4.如权利要求3所述的充放电控制电路，其特征在于，还包括：

5.如权利要求4所述的充放电控制电路，其特征在于，所述第二运算放大器的输出端通过一个二极管反向连接到所述控制信号输出端；

6.如权利要求5所述的充放电控制电路，其特征在于，所述第四参考电平根据恒压充电的目标电压设定。

7.一种双向电源，其特征在于，包含如权利要求1-6中任意一项所述的充放电控制电路。

8.一种移动终端，其特征在于，包含如权利要求1-6中任意一项所述的充放电控制电路。

技术总结
本申请涉及双向电源，公开了一种充放电控制电路、双向电源和移动终端。可以以更低的成本实现恒流充电。该充放电控制电路包括，第一差分放大器，其输入端连接到电流采样电压；第一模拟开关，用于在充电状态将第一差分放大器的参考端连接到第一参考电平，在放电状态将第一差分放大器的参考端连接到第二参考电平；积分器，该积分器的输入端连接到第一差分放大器的输出端，该积分器的参考端连接到第三参考电平；反相器，其输入端与积分器的输出端连接；控制信号输出端，输出用于控制充电或放电电流的大小的控制信号；第二模拟开关，用于在充电状态将积分器的输出端连接到控制信号输出端，在放电状态将反相器的输出端连接到控制信号输出端。

技术研发人员：许同,李强
受保护的技术使用者：上海类比半导体技术有限公司
技术研发日：20230828
技术公布日：2024/4/17