專利名稱：一種手機(jī)充電控制電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手機(jī)電源管理電路及其方法，特別是涉及一種降低功率管耗散功率的手機(jī)充電控制電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著手機(jī)功耗的不斷增加，手機(jī)電池的續(xù)航能力愈顯不足，為了保證用戶體驗(yàn)不受影響，充電電流也隨之增加以減少充電時(shí)間。但是充電電流的增加將直接導(dǎo)致功率管耗散功率的上升，特別當(dāng)用戶所用的適配器輸出電壓偏高時(shí)，功率管耗散功率將大幅增加以至于可能超過(guò)功率管所能承受的極限耗散功率，導(dǎo)致發(fā)生異常。隨著手機(jī)小型化進(jìn)程加快，對(duì)器件小型化要求也越來(lái)越高，功率管的散熱空間也越來(lái)越小，這就會(huì)直接降低功率管所能承受的最大耗散功率，有些手機(jī)方案為節(jié)省成本直接使用芯片內(nèi)部功率管，功率管最大耗散功率更低。所以降低功率管耗散功率使其不超過(guò)最大耗散功率以保證功率管正常工作，有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種手機(jī)充電控制電路及其控制方法，在不影響充電效果的前提下，降低功率管耗散功率，保護(hù)功率管不被損壞。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種手機(jī)充電控制電路，包括依次相互連接的功率管及電池，且功率管外接充電器，在功率管的輸入端和輸出端連接有功率管電壓檢測(cè)電路，電壓檢測(cè)電路包括充電電壓檢測(cè)電路和電池電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸入端連接有充電電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸出端連接有電池電壓檢測(cè)電路，在電池的輸入端連接有充電電流檢測(cè)電路，充電電流檢測(cè)電路的輸出端連接CPU，CPU的輸出端連接充電電流控制電路后連接到功率管的輸入端，充電電壓檢測(cè)電路和電池電壓檢測(cè)電路的輸出端接CPU的輸入端。一種利用手機(jī)充電控制電路的手機(jī)充電控制方法，其步驟如下 步驟1、首先當(dāng)手機(jī)判斷有充電器插入后，對(duì)是否滿足充電條件進(jìn)行判斷， 當(dāng)充電電壓小于手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的最大充電電壓時(shí)，進(jìn)入步驟2 ；
當(dāng)電池電壓小于手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的電池飽和電壓時(shí)，進(jìn)入步驟2 ； 步驟2、通過(guò)功率管電壓檢測(cè)電路檢測(cè)功率管電壓，并通過(guò)預(yù)先設(shè)定的功率管最大耗散功率P，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的充電電流級(jí)別A=FLOOR(P/U/50)，確定充電電流，然后進(jìn)入步驟3 ；
步驟3、處理器CPU通過(guò)充電電流控制電路設(shè)置充電電流I，并通過(guò)充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流I，因?yàn)镻=UI，所以通過(guò)檢測(cè)功率管電壓U和調(diào)整充電電流I，完成對(duì)耗散功率 P的控制。本發(fā)明所述的手機(jī)充電控制方法，包括功率管電壓檢測(cè)模塊、處理器CPU模塊、充電電流控制模塊、充電電流檢測(cè)模塊，其中功率管電壓檢測(cè)模塊由充電電壓檢測(cè)子模塊和電池電壓檢測(cè)子模塊構(gòu)成。
功率管電壓檢測(cè)模塊的步驟如下
5201、判斷CPU指令是否到達(dá)，判斷CPU是否從功率管檢測(cè)電路讀取數(shù)據(jù)，收到讀取的指令則執(zhí)行S202，否則繼續(xù)執(zhí)行S201 ；
5202、充電電壓檢測(cè)電路檢測(cè)充電電壓M，將其發(fā)送給處理器CPU；
5203、電池電壓檢測(cè)子電路檢測(cè)電池電壓N，將其發(fā)送給處理器；
5204、功率管電壓檢測(cè)電路計(jì)算功率管電壓U=M-N,并將數(shù)據(jù)傳至處理器處理。CPU的主控制程序的步驟如下
5301、判斷是否有充電器插入，如果有則執(zhí)行S302，否則執(zhí)行S301；
5302、處理器通過(guò)接收充電電壓M和電池電壓N，并分別判斷M是否小于手機(jī)設(shè)置的最大充電電壓，N是否小于電池飽和電壓。如果上述均成立，則執(zhí)行S303，否則執(zhí)行S301 ；
5303、CPU向功率管電壓檢測(cè)電路發(fā)送讀取數(shù)值命令，并讀取功率管電壓數(shù)值U；
5304、CPU通過(guò)接收的功率管電壓U及手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的功率管最大耗散功率P，計(jì)算出電流級(jí)別 A=FLOOR (P/U/50)；
5305、CPU將設(shè)置充電電流指令及充電電流數(shù)據(jù)發(fā)送至充電電流控制電路；
5306、CPU向充電電流檢測(cè)電路發(fā)送檢測(cè)充電電流指令并接收充電電流數(shù)據(jù)；
5307、CPU判斷電流是否異常，如果異常執(zhí)行S308，不異常執(zhí)行S303；
5308、CPU通過(guò)內(nèi)部指令暫停充電。步驟S304中的FLOOR是取整函數(shù)，取小于或等于目標(biāo)值的最大整數(shù)，充電電流 I=50A，其中A為1到20的整數(shù)，I的取值范圍是50到1000，單位mA，調(diào)整級(jí)別為50mA。充電電流控制電路控制程序，其步驟如下
5401、是否收到CPU充電電流控制指令，接收指令，則執(zhí)行S402，否則執(zhí)行S401；
5402、接收CPU設(shè)置充電電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)控制功率管基極電流調(diào)整充電電流大小，執(zhí)行 S401。充電電流檢測(cè)電路的控制程序，其步驟如下5501、充電電流檢測(cè)命令是否到達(dá)，有命令到達(dá)，則執(zhí)行S502，否則執(zhí)行S501；
5502、通過(guò)充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流，并將數(shù)據(jù)傳送至處理器，然后執(zhí)行S501。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)對(duì)功率管上電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)充電電流進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，從而在不影響充電效果的同時(shí)降低功率管耗散功率，保護(hù)功率管不被損壞。


圖1是本發(fā)明功率管耗散功率控制電路示意圖； 圖2是功率管電壓檢測(cè)模塊的控制程序流程示意圖； 圖3是CPU的主控制程序流程示意圖4是充電電流控制模塊的控制程序流程示意圖； 圖5是充電電流檢測(cè)模塊的控制程序流程示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的主旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種手機(jī)充電控制電路及其控制方法，在不影響充電效果的前提下，降低功率管耗散功率，保護(hù)功率管不被損壞。下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。本發(fā)明的手機(jī)功率管耗散功率控制電路示意圖，一種手機(jī)充電控制電路，包括依次相互連接的功率管及電池，且功率管外接充電器，在功率管的輸入端和輸出端連接有功率管電壓檢測(cè)電路，電壓檢測(cè)電路包括充電電壓檢測(cè)電路和電池電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸入端連接有充電電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸出端連接有電池電壓檢測(cè)電路，在電池的輸入端連接有充電電流檢測(cè)電路，充電電流檢測(cè)電路的輸出端連接CPU，CPU的輸出端連接充電電流控制電路后連接到功率管的輸入端，充電電壓檢測(cè)電路和電池電壓檢測(cè)電路的輸出端接CPU的輸入端。通過(guò)插入電源適配器觸發(fā)手機(jī)內(nèi)部功率管電壓檢測(cè)電路檢測(cè)功率管電壓；根據(jù)所述功率管上承受的電壓調(diào)整手機(jī)充電電流，以保證功率管上的耗散功率不超過(guò)功率管的最大耗散功率功率管上承受的電壓越大，充電電流越小，功率管上承受的電壓越小，充電電流越大；通過(guò)USB數(shù)據(jù)線的插入觸發(fā)功率管電壓的檢測(cè)；根據(jù)對(duì)充電電壓和電池電壓的測(cè)量，計(jì)算充電電壓與電池電壓的差值，即為功率管電壓。所述功率管功率調(diào)節(jié)包括但不限于以下的函數(shù) A=FLOOR(P/U/50) I=50A
其中P是功率管最大耗散功率，單位毫瓦mW，U是功率管兩端的電壓?jiǎn)挝环豓，A是充電電流的級(jí)別，F(xiàn)LOOR是取整函數(shù)，取小于或等于目標(biāo)值的最大整數(shù)，I是設(shè)置的充電電流， A是取值為1到20的整數(shù)。I的取值范圍是50到1000，單位mA。調(diào)整級(jí)別為50mA。一種利用手機(jī)充電控制電路的手機(jī)充電控制方法，其步驟如下 步驟1、首先當(dāng)手機(jī)判斷有充電器插入后，對(duì)是否滿足充電條件進(jìn)行判斷， 當(dāng)充電電壓小于手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的最大充電電壓時(shí)，進(jìn)入步驟2 ；
當(dāng)電池電壓小于手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的電池飽和電壓時(shí)，進(jìn)入步驟2 ； 步驟2、通過(guò)功率管電壓檢測(cè)電路檢測(cè)功率管電壓，并通過(guò)預(yù)先設(shè)定的功率管最大耗散功率P，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的充電電流級(jí)別A=FLOOR(P/U/50)，確定充電電流，然后進(jìn)入步驟3 ；
步驟3、處理器CPU通過(guò)充電電流控制電路設(shè)置充電電流I，并通過(guò)充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流I，因?yàn)镻=UI，所以通過(guò)檢測(cè)功率管電壓U和調(diào)整充電電流I，完成對(duì)耗散功率 P的控制。本發(fā)明所述的手機(jī)充電控制方法，包括功率管電壓檢測(cè)模塊、處理器CPU模塊、充電電流控制模塊、充電電流檢測(cè)模塊，其中功率管電壓檢測(cè)模塊由充電電壓檢測(cè)子模塊和電池電壓檢測(cè)子模塊構(gòu)成。所述的功率管耗散功率控制系統(tǒng)包括以下功能測(cè)試程序
處理器CPU根據(jù)用戶的操作和設(shè)置，在需要的時(shí)候從功率管電壓檢測(cè)電路讀取功率管電壓值U，然后結(jié)合內(nèi)部設(shè)定的功率管最大耗散功率P，設(shè)置充電電流I，并檢測(cè)充電電流的數(shù)值，以保證功率管耗散功率不大于內(nèi)部設(shè)定的最大耗散功率。功率管電壓檢測(cè)電路程序功率管電壓檢測(cè)電路中根據(jù)充電電壓檢測(cè)子電路和電池電壓檢測(cè)子電路讀取的充電電壓M及電池電壓N判斷此時(shí)是否滿足充電條件并計(jì)算出功率管電壓U=M-N。同時(shí)將功率管電壓U傳送至處理器。充電電流控制電路根據(jù)接收到的CPU設(shè)置電流的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為功率管基極電流值，通過(guò)對(duì)功率管基極電流的控制，控制充電電流大小。充電電流檢測(cè)電路根據(jù)CPU傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流大小。圖2是功率管電壓檢測(cè)模塊的控制程序流程示意圖，功率管電壓檢測(cè)模塊的步驟如下
5201、判斷CPU指令是否到達(dá)，判斷CPU是否從功率管檢測(cè)電路讀取數(shù)據(jù)，收到讀取的指令則執(zhí)行S202，否則繼續(xù)執(zhí)行S201 ；
5202、充電電壓檢測(cè)電路檢測(cè)充電電壓M，將其發(fā)送給處理器CPU；
5203、電池電壓檢測(cè)子電路檢測(cè)電池電壓N，將其發(fā)送給處理器；
5204、功率管電壓檢測(cè)電路計(jì)算功率管電壓U=M-N,并將數(shù)據(jù)傳至處理器處理。圖3是CPU的主控制程序流程示意圖，CPU的主控制程序的步驟如下
5301、判斷是否有充電器插入，如果有則執(zhí)行S302，否則執(zhí)行S301；
5302、處理器通過(guò)接收充電電壓M和電池電壓N，并分別判斷M是否小于手機(jī)設(shè)置的最大充電電壓，N是否小于電池飽和電壓。如果上述均成立，則執(zhí)行S303，否則執(zhí)行S301 ；
5303、CPU向功率管電壓檢測(cè)電路發(fā)送讀取數(shù)值命令，并讀取功率管電壓數(shù)值U；
5304、CPU通過(guò)接收的功率管電壓U及手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的功率管最大耗散功率P，計(jì)算出電流級(jí)別 A=FLOOR (P/U/50)；
5305、CPU將設(shè)置充電電流指令及充電電流數(shù)據(jù)發(fā)送至充電電流控制電路；
5306、CPU向充電電流檢測(cè)電路發(fā)送檢測(cè)充電電流指令并接收充電電流數(shù)據(jù)；
5307、CPU判斷電流是否異常，如果異常執(zhí)行S308，不異常執(zhí)行S303；
5308、CPU通過(guò)內(nèi)部指令暫停充電。步驟S304中的FLOOR是取整函數(shù)，取小于或等于目標(biāo)值的最大整數(shù)，充電電流 I=50A，其中A為1到20的整數(shù)，I的取值范圍是50到1000，單位mA，調(diào)整級(jí)別為50mA。圖4是充電電流控制模塊的控制程序流程示意圖，充電電流控制電路控制程序， 其步驟如下
5401、是否收到CPU充電電流控制指令，接收指令，則執(zhí)行S402，否則執(zhí)行S401；
5402、接收CPU設(shè)置充電電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)控制功率管基極電流調(diào)整充電電流大小，執(zhí)行 S401。圖5是充電電流檢測(cè)模塊的控制程序流程示意圖，充電電流檢測(cè)電路的控制程序，其步驟如下
5501、充電電流檢測(cè)命令是否到達(dá)，有命令到達(dá)，則執(zhí)行S502，否則執(zhí)行S501；
5502、通過(guò)充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流，并將數(shù)據(jù)傳送至處理器，然后執(zhí)行S501。盡管本發(fā)明通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)怎樣降低功率管耗散功率電路及充電方法作出了清晰而完整的描述，但是本發(fā)明不僅僅限于所述實(shí)施例，并且對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，基于本發(fā)明而作出的所有的改進(jìn)和選擇，是可能發(fā)生的并且都包括在本發(fā)明之中。
權(quán)利要求
1.一種手機(jī)充電控制電路，包括依次相互連接的功率管及電池，且功率管外接充電器， 其特征在于在所述的功率管的輸入端和輸出端連接有功率管電壓檢測(cè)電路，電壓檢測(cè)電路包括充電電壓檢測(cè)電路和電池電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸入端連接有充電電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸出端連接有電池電壓檢測(cè)電路，在電池的輸入端連接有充電電流檢測(cè)電路，充電電流檢測(cè)電路的輸出端連接CPU，CPU的輸出端連接充電電流控制電路后連接到功率管的輸入端，充電電壓檢測(cè)電路和電池電壓檢測(cè)電路的輸出端接CPU的輸入端。
2.一種利用權(quán)利要求1所述的手機(jī)充電控制電路的手機(jī)充電控制方法，其步驟如下步驟1、首先當(dāng)手機(jī)判斷有充電器插入后，對(duì)是否滿足充電條件進(jìn)行判斷，當(dāng)充電電壓小于手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的最大充電電壓時(shí)，進(jìn)入步驟2 ；當(dāng)電池電壓小于手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的電池飽和電壓時(shí)，進(jìn)入步驟2 ；步驟2、通過(guò)功率管電壓檢測(cè)電路檢測(cè)功率管電壓，并通過(guò)預(yù)先設(shè)定的功率管最大耗散功率P，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的充電電流級(jí)別A=FLOOR(P/U/50)，確定充電電流，然后進(jìn)入步驟3 ；步驟3、處理器CPU通過(guò)充電電流控制電路設(shè)置充電電流I，并通過(guò)充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流I，因?yàn)镻=UI，所以通過(guò)檢測(cè)功率管電壓U和調(diào)整充電電流I，完成對(duì)耗散功率 P的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手機(jī)充電控制方法，其特征在于所述的手機(jī)充電控制方法， 包括功率管電壓檢測(cè)模塊、處理器CPU模塊、充電電流控制模塊、充電電流檢測(cè)模塊，其中功率管電壓檢測(cè)模塊由充電電壓檢測(cè)子模塊和電池電壓檢測(cè)子模塊構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手機(jī)充電控制方法，其特征在于，所述的功率管電壓檢測(cè)模塊的步驟如下5201、判斷CPU指令是否到達(dá)，判斷CPU是否從功率管檢測(cè)電路讀取數(shù)據(jù)，收到讀取的指令則執(zhí)行S202，否則繼續(xù)執(zhí)行S201 ；5202、充電電壓檢測(cè)電路檢測(cè)充電電壓M，將其發(fā)送給處理器CPU；5203、電池電壓檢測(cè)子電路檢測(cè)電池電壓N，將其發(fā)送給處理器；5204、功率管電壓檢測(cè)電路計(jì)算功率管電壓U=M-N,并將數(shù)據(jù)傳至處理器處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手機(jī)充電控制方法，其特征在于，所述的CPU的主控制程序的步驟如下5301、判斷是否有充電器插入，如果有則執(zhí)行S302，否則執(zhí)行S301；5302、處理器通過(guò)接收充電電壓M和電池電壓N，并分別判斷M是否小于手機(jī)設(shè)置的最大充電電壓，N是否小于電池飽和電壓，如果上述均成立，則執(zhí)行S303，否則執(zhí)行S301 ；5303、CPU向功率管電壓檢測(cè)電路發(fā)送讀取數(shù)值命令，并讀取功率管電壓數(shù)值U；5304、CPU通過(guò)接收的功率管電壓U及手機(jī)內(nèi)部設(shè)定的功率管最大耗散功率P，計(jì)算出電流級(jí)別 A=FLOOR (P/U/50)；5305、CPU將設(shè)置充電電流指令及充電電流數(shù)據(jù)發(fā)送至充電電流控制電路；5306、CPU向充電電流檢測(cè)電路發(fā)送檢測(cè)充電電流指令并接收充電電流數(shù)據(jù)；5307、CPU判斷電流是否異常，如果異常執(zhí)行S308，不異常執(zhí)行S303；5308、CPU通過(guò)內(nèi)部指令暫停充電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的手機(jī)充電控制方法，其特征在于，所述的充電電流控制電路控制程序，其步驟如下·5401、是否收到CPU充電電流控制指令，接收指令，則執(zhí)行S402，否則執(zhí)行S401；·5402、接收CPU設(shè)置充電電流數(shù)據(jù)，并通過(guò)控制功率管基極電流調(diào)整充電電流大小，執(zhí)行 S401。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的手機(jī)充電控制方法，其特征在于，所述的充電電流檢測(cè)電路的控制程序，其步驟如下·5501、充電電流檢測(cè)命令是否到達(dá)，有命令到達(dá)，則執(zhí)行S502，否則執(zhí)行S501；·5502、通過(guò)充電電流檢測(cè)電路檢測(cè)充電電流，并將數(shù)據(jù)傳送至處理器，然后執(zhí)行S501。
全文摘要
一種手機(jī)充電控制電路，包括依次相互連接的功率管及電池，且功率管外接充電器，在功率管的輸入端和輸出端連接有功率管電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸入端連接有充電電壓檢測(cè)電路，在功率管的輸出端連接有電池電壓檢測(cè)電路，在電池的輸入端連接有充電電流檢測(cè)電路，充電電流檢測(cè)電路的輸出端連接CPU，CPU的輸出端連接充電電流控制電路后連接到功率管的輸入端。利用充電控制電路的充電控制電路及其控制方法，包括功率管電壓檢測(cè)模塊、處理器CPU模塊、充電電流控制模塊、充電電流檢測(cè)模塊。通過(guò)對(duì)功率管上電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)充電電流進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，從而在不影響充電效果的同時(shí)降低功率管耗散功率，保護(hù)功率管不被損壞。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102324762SQ201110252188
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者曾元清 申請(qǐng)人:廣東歐珀移動(dòng)通信有限公司