一种充电电路、充电状态检测方法及充电装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信领域，尤其是涉及锂电池充电电路、充电状态检测方法及充 电装置。
【背景技术】
[0002] 为了增加智能手机的续航时间，如今大部分手机厂商都采用了 "大容量电池"的解 决方案，比如：Xperia Z(2330mAh)、HTC 0ne(2300mAh)、Galaxy S 4(2600mAh)和LG Optimus G Pro(3140mAh)，大有全都突破3000mAh的趋势，甚至有跨界设备（如华为Ascend Mat e的4050mAh)提前走进了 4000mAh时代。
[0003] 不过，虽然智能手机的使用时间得到了有效地延长，用户也为此而感到欣悦，但是 大电池方案也引发了一些并发症，其中最明显的莫过于当电池耗尽时，在厂商无单独提供 快速充电技术的情况下，充满电往往需要相当长的时间。为了解决这一难题，德州仪器(TI) 研发了一种新的锂离子电池充电器集成电路(1C)，可以为平板电脑和智能手机缩短一半的 充电时间。
[0004] 德州仪器这些全新的锂离子电池充电器集成电路称为"快速充电单元"，共分有多 个型号，包括匕9241904924192士924192丨士924193士924195士9241951^和匕924196。所有的 快速充电单元均是4.5A输出和20V输入标准，通过12C接口进行充电电压、电流控制，并支持 USB 0TG。据介绍，bq2419x系列电路单元之所以能让单芯（Single-cell)电池组充电更快， 主要是通过独特的电池组路径阻抗补偿来加速充电，并且这些电路单元均集成有Power Path控制器、同步控制器M0SFET、集成式电流感应器、内部回路补偿控制器和自举二极管。
[0005] 但是，由于TI的充电芯片昂贵，同时功耗较高，整个电路复杂。所以，需要一种功耗 低、电路结构简单、价格更实惠的手机锂电池充电装置。
[0006] LTC4054是一款完整的单节锂电池恒流恒压线性充电1C。它采用极小的S0T-23-5L 封装，只需要外接极少的外部元件，使它能完全适用于便携式产品的应用，一般专为USB电 源特性设计。同时也可以作为独立的线性锂电池充电器。如图1所示，其中管脚及功能按照 如下的表进行分类：
[0007]
[0008] 如图2所示，是基于LTC4054芯片的，作为600mA单锂电池充电器的电路结构示意 图。
[0009] 其中，
[0010] VIN：4.5V TO 6.5V
[0011 ] BAT接口 ：4.2VLi-lonBattery;BAT⑶：充电电流输出脚。向电池提供充电电流，同 时控制充电完成电压为4.2V。内部精确电阻分压器从改脚引出，控制输出电压。关断模式 下，此电阻分压器从改脚断开连接。
[0012] PR0G管脚：1.5k;PR0G(5):充电电流编程器脚，充电电流监测与充电开关。可通过 此脚与地之间链接的1%电阻来设定充电电流。当芯片处于恒流充电状态时，此脚上的电平 定义为IV。所有工作状态下，充电电流的大小可按下式计算：
[0013] Ibat = 900Vprog/Rprog
[0014] 此脚也可作为充电开关脚，将此脚和地断开，充电器进入关断模式，充电停止，芯 片的输入电流降至25μΑ以下。
[0015] VCC管脚：1.0uF T010uF;VCC⑷：电源输入正极。向充电器供电，电压范围4.5V至 6.5V。接lyF对地电容以减少纹波。
[0016] CHRG管脚：lk和LED;CHRG( 1):开漏极充电状态输出脚。当对电池充电时，内部NM0S 管将此引脚拉低，充电状态指示LED亮;当充电完成时，内部NM0S管为高阻态，LED灭。
[0017] 上述充电电路的缺陷在于:仅能够通过LED灯的熄灭来指示锂电池的充电情况，无 法提供实时检测充电状况。
【发明内容】
[0018] 本发明要解决的技术问题是，提供一种电路简单、耗能低、价格实惠的锂电池充电 电路。
[0019] 本发明还需要解决的技术问题是，提供对应的充电状态监测电路，通过充电引脚 判断三种电池的状态，包括:未充电、充电中、充电完成。
[0020] 本发明还提供了一种具有上述锂电池充电电路以及充电状态检测电路的锂电池 充电装置。
[0021] 解决上述技术问题，本发明提供了 一种充电电路，包括：
[0022] 供电单元，经由线缆输出直流电进行供电；
[0023] 1C芯片单元，通过将所述线缆输出的电流电转化后，向电池提供充电电流；以及 [0024]滤波单元，对所述供充电电流提供电容滤波；
[0025]充电电流编程单元，检测充电电流。
[0026] 更进一步，所述1C芯片单元是LTC4054芯片。
[0027]更进一步，所述供电单元与1此电容装置连接。
[0028]更进一步，所述滤波单元分别与lyF、22〇yF电容装置连接。
[0029] 更进一步，充电电流编程单元与2k电阻连接。
[0030] 更进一步，还包括充电状态指示单元，控制电池的充电完成、充电中以及未充电状 ??τ 〇
[0031] 更进一步，所述充电状态指示单元包括:供电电源单元，将提供工作电压，高电平 输出端通过限流电阻与1C芯片单元中的充电状态指示引脚连接、低电平输入端与1C芯片单 元中的充电状态指示引脚连接。
[0032] 本发明还提供了一种充电状态检测方法，包括：
[0033] 单片机通过ADC检测低电平输入端CHRG_IN的电压；
[0034] 若低电平输入端CHRG_IN的电压大于200mV，则充电状态为未充电状态；
[0035] 在高电平输出端CHRG_0UT输出高电平，
[0036] 单片机通过ADC检测低电平输入端CHRG_IN的电压；
[0037] 若低电平输入端CHRG_IN的电压大于200mV，则充电状态为充电完成状态；
[0038] 若低电平输入端CHRG_IN的电压小于200mV，则充电状态为充电中状态。
[0039] 更进一步，所述单片机为51单片机或者arm单片机。
[0040] 本发明还提供了一种锂电池充电装置，包括:权利要求1所述的充电电路以及充电 状态检测电路，
[0041 ] 所述充电电路包括：LTC4054芯片，与所述LTC4054芯片BAT引脚连接的滤波电容 C22和C23;与所述LTC4054芯片PR0G引脚连接的限流电阻R24;与所述LTC4054芯片VCC引脚 连接的电容C21;
[0042]所述充电状态检测电路包括:单片机单元与供电电源，所述LTC4054芯片的CHAR引 脚通过限流电阻R 2 5与所述供电电源连接；所述单片机的10接口分别与所述C H R G _ 0 U T、 CHRG_IN引脚连接，所述CHRG_0UT通过限流电阻R26与单片机连接。
[0043]本发明的有益效果：
[0044] 1)本发明通过设置限流电阻R24以及滤波电容021、022、023，以及与1^04054芯片 配合，实现对锂聚合物电池的充电，电路结构简单。
[0045] 2)通过设置与单片机10引脚连接的充电状态检测电路，本发明还能够同时检测电 池的充电状态，充电状态可以包括未充电、充电中以及充电完成三个状态。
[0046] 3)本发明中的充电状态检测方法，能够节约充电功率，实现对能源的有效利用。
[0047] 4)本发明的充电装置能够作为手持电话，PDA，MP4/MP3播放器，蓝牙设备的充电装 置。
[0048] 5)本发明电池充电电路能够用于锂电池或锂聚合物的充电。
【附图说明】
[0049] 图1是LTC4054引脚结构示意图。
[0050]图2是基于LTC4054芯片的，作为600mA单锂电池充电器的电路结构示意图。
[0051]图3(a)是本发明一实施例中的充电电路结构示意图。
[0052]图3(b)是本发明一实施例中的充电电路电路图。
[0053]图4是本发明一实施例中的电池充电状态检测电路图。
[0054]图5是本发明一实施例中的电池充电状态检测方法示意图。
【具体实施方式】
[0055] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对