專利名稱：一種充電管理電路和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，特別涉及一種充電管理電路及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
充電管理電路通常可以被用于延長(zhǎng)鋰電池的使用壽命和提高鋰電池的安全性。充電管理電路包括開(kāi)關(guān)模式充電管理電路和線性模式充電管理電路。其中，開(kāi)關(guān)模式充電管理電路因其高效率的特性被廣泛應(yīng)用于涉及大電流的充電管理芯片中。請(qǐng)參考圖1所示，其為現(xiàn)有技術(shù)中的旁路型充電管理電路的電路示意圖。該旁路型充電管理電路110為開(kāi)關(guān)模式充電管理電路。其包括開(kāi)關(guān)K1、開(kāi)關(guān)K2、充電控制電路 112、電感 L1、電容 Cl、電容 C2、二極管 D1、電阻 R4 和 PMOS (P-channel Metal OxideSemiconductor)晶體管MP6。其中，開(kāi)關(guān)Kl和開(kāi)關(guān)K2依次連接于外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG和地之間；電感LI和電容Cl依次連接于開(kāi)關(guān)Kl和開(kāi)關(guān)K2之間的連接節(jié)點(diǎn)和地之間，電感LI和電容Cl之間的連接節(jié)點(diǎn)與電池節(jié)點(diǎn)VBAT相連；電池BAT的正、負(fù)極分別與電池節(jié)點(diǎn)VBAT和地相連；PM0S晶體管MP6和電容C2依次連接于電池節(jié)點(diǎn)VBAT和地之間，其中，PMOS晶體管MP6和電容C2之間的連接節(jié)點(diǎn)與內(nèi)部系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)VSYS相連；二極管Dl的陽(yáng)極和陰極分別于外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG和內(nèi)部系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)VSYS相連；電阻R4連接于PMOS晶體管MP6的柵極和地之間，PMOS晶體管MP6和電阻R4之間的連接節(jié)點(diǎn)與外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連；充電控制電路112的輸入端與節(jié)點(diǎn)VBAT相連，其兩個(gè)輸出端分別與開(kāi)關(guān)Kl的控制端和開(kāi)關(guān)K2的控制端相連。電池BAT或者外接電源通過(guò)所述充電管理電路110給供電電路120供電，然后，所述供電電路120再給內(nèi)部系統(tǒng)供電。所述供電電路120包括一個(gè)或多個(gè)DC/DC (直流/直流)轉(zhuǎn)換器和一個(gè)或多個(gè)LDO (低壓差電壓調(diào)節(jié)器)，以將節(jié)點(diǎn)VSYS的電壓轉(zhuǎn)換為多個(gè)系統(tǒng)電壓。為了簡(jiǎn)化描述，圖1中的供電電路120`僅示出了一個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器和一個(gè)LD0。該DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端VIN與節(jié)點(diǎn)VSYS相連，其輸出端與節(jié)點(diǎn)Vl相連，其用于將節(jié)點(diǎn)VSYS的電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)電壓Vl ;該LDO的輸入端VIN與節(jié)點(diǎn)VSYS相連，其輸出端與節(jié)點(diǎn)V2相連，其用于將節(jié)點(diǎn)VSYS的電壓轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)電壓V2。以下具體介紹所述充電管理電路110的工作過(guò)程。當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG未被連接到適配器(Adapter，通常由AC-DC轉(zhuǎn)換器構(gòu)成)，即外接電源未插入或者外接電源被移除時(shí)，PMOS晶體管MP6的柵極被電阻R4下拉到地，因此，PMOS晶體管MP6導(dǎo)通，節(jié)點(diǎn)VBAT的電壓傳遞給節(jié)點(diǎn)VSYS，即電池BAT給供電電路120供電，然后通過(guò)DC/DC和LDO提供各種系統(tǒng)所需電壓。當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG被連接到適配器(S卩外接電源插入)時(shí)，節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓為高，PMOS晶體管MP6截止，節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓通過(guò)二極管Dl傳遞給節(jié)點(diǎn)VSYS，即由外接電源給供電電路120供電，然后通過(guò)DC/DC和LDO提供各種系統(tǒng)所需電壓；同時(shí)，充電控制電路112通過(guò)控制開(kāi)關(guān)Kl和開(kāi)關(guān)K2使外接電源同時(shí)對(duì)電池BAT充電。根據(jù)上述內(nèi)容可知，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG未被連接到適配器時(shí)，電池BAT通過(guò)PMOS晶體管MP6給節(jié)點(diǎn)VSYS供電，節(jié)點(diǎn)VSYS再通過(guò)DC/DC和LDO為內(nèi)部系統(tǒng)供電，這樣，額外在PMOS晶體管MP6上產(chǎn)生效率損耗；當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG被連接到適配器時(shí)，節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓傳遞給節(jié)點(diǎn)VSYS為DC/DC和LDO供電，LDO的輸入電壓都較高，從而導(dǎo)致LDO的壓降較大，進(jìn)而使LDO的效率損耗較高，上述兩種情況將導(dǎo)致電池對(duì)系統(tǒng)供電時(shí)系統(tǒng)效率較低，給用戶的使用帶來(lái)不便。通常當(dāng)電池BAT的電量不足時(shí)，用戶都希望插上充電器(或者適配器)即可滿足系統(tǒng)工作需要，而不是等待電池被充電至足夠電量，能支持系統(tǒng)耗電需求時(shí)才能使用系統(tǒng)，即用戶希望當(dāng)插上充電器時(shí)，充電管理電路可以優(yōu)先滿足系統(tǒng)耗電，其次再對(duì)電池進(jìn)行充電。然而，圖1中的充電管理電路并不具有此項(xiàng)功能。因此，有必要提供一種改進(jìn)的技術(shù)方案來(lái)克服上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種充電管理電路及系統(tǒng)，其在實(shí)現(xiàn)充電管理功能的同時(shí)，還可以通過(guò)降壓型直 流-直流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器將電池或者外接電源的電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換并提供給供電電路，從而改善以電池或者外接電源對(duì)系統(tǒng)供電時(shí)的系統(tǒng)效率。為了解決上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種充電管理電路，其包括第一功率開(kāi)關(guān)、第二功率開(kāi)關(guān)和第三功率開(kāi)關(guān)、電感L1、電容Cl和充電/供電控制電路。所述第一功率開(kāi)關(guān)連接于外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX之間；第二功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；第三功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和電池節(jié)點(diǎn)VBAT之間；電感LI和電容Cl依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間，電感LI和電容Cl之間的連接節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)Vl相連；電池BAT的正、負(fù)極分別與電池節(jié)點(diǎn)VBAT和地相連。當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，同時(shí)控制第三功率開(kāi)關(guān)以對(duì)電池BAT進(jìn)行充電；當(dāng)適配器未與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第三功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，同時(shí)控制第一功率開(kāi)關(guān)截止。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，若所述中間節(jié)點(diǎn)LX為高電平，所述充電/供電控制電路控制第三功率開(kāi)關(guān)以對(duì)電池BAT充電；若中間節(jié)點(diǎn)LX為低電平，所述充電/供電控制電路控制第三功率開(kāi)關(guān)截止。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述充電/供電控制電路包括供電控制電路、適配器連接判定電路和充電控制電路，所述供電控制電路根據(jù)節(jié)點(diǎn)Vl的電壓輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)與第二功率開(kāi)關(guān)的控制端相連；所述適配器連接判定電路根據(jù)節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓判定適配器是否與節(jié)點(diǎn)VCHG相連，并輸出連接判定信號(hào)CHGH ;所述充電控制電路輸出充電控制信號(hào)；當(dāng)所述適配器連接判定電路判定適配器與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述供電控制電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第一功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，充電控制信號(hào)與第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，所述充電控制電路通過(guò)控制第三功率開(kāi)關(guān)對(duì)電池進(jìn)行充電控制，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述第一功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，此時(shí)所述供電控制電路、第一功率開(kāi)關(guān)、第二功率開(kāi)關(guān)、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓；當(dāng)所述適配器連接判定電路判定適配器未與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述供電控制電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，同時(shí)控制第一功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述第三功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，此時(shí)所述供電控制電路、第二功率開(kāi)關(guān)、第三功率開(kāi)關(guān)、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VBAT的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述充電/供電控制電路還包括邏輯選擇電路，所述邏輯選擇電路與連接判定信號(hào)CHGH、第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV、所述充電控制信號(hào)、第一功率開(kāi)關(guān)的控制端和第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，當(dāng)適配器與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述邏輯選擇電路選擇將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV與所述第一功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，選擇將所述充電控制電路輸出的充電信號(hào)與所述第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連；當(dāng)適配器未與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述邏輯選擇電路輸出信號(hào)控制所述第一功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷，選擇將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV與所述第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述充電/供電控制電路還包括充電電流調(diào)控模塊，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流小于適配器可提供的最大電流時(shí)，所述充電電流調(diào)控模塊不工作，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的的電流大于適配器可提供的最大電流，所述充電電流調(diào)控模塊減小流經(jīng)PMOS晶體管MP2的充電電流，優(yōu)先保證系統(tǒng)供電。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述充電控制電路包括運(yùn)算放大器0P、第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF，所述第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；運(yùn)算放大器OP的正相輸入端與電池節(jié)點(diǎn)VBAT相連，其負(fù)相輸入端與第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF之間的連接節(jié)點(diǎn)DPS2相連，其輸出端與第三PMOS晶體管MPS2的柵極相連，第三PMOS晶體管MPS2的柵極和運(yùn)算放大器OP的輸出端之間的連接節(jié)點(diǎn)OPO為所述充電控制電路的輸出端。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，充電電流調(diào)控模塊包括電流采樣電路ISEN和放大器GM，所述電流采樣電路IESN用于采樣節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流得到采樣電流；所述放大器GM用于比較所述采樣電流與設(shè)定電流閾值進(jìn)行比較，在所述采樣電流大于設(shè)定電流閾值時(shí)，生成與所述采樣電流和所述設(shè)定電流閾值的差成比例的電流，并將其輸入所述連接節(jié)點(diǎn)DPS2。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述第一功率開(kāi)關(guān)包括第一PMOS晶體管MPl和第一襯體選擇電路BodySl，所述第一 PMOS晶體管MPl包括與節(jié)點(diǎn)VCHG相連的第一連接端、與中間節(jié)點(diǎn)LX相連的第二連接端和襯體端BPI,所述第一襯體選擇電路BodySI用于比較節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓高低，并選擇電壓較高的節(jié)點(diǎn)與所述襯體端BPl相連；所述第三功率開(kāi)關(guān)包括第二 PMOS晶體管MP2和第二襯體選擇電路BodyS2，所述第二 PMOS晶體管MP2包括與節(jié)點(diǎn)VBAT相連的第一連接端、與中間節(jié)點(diǎn)LX相連的第二連接端和襯體端BP2，所述第二襯體選擇電路BodyS2用于比較節(jié)點(diǎn)VBAT和中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓高低，并選擇電壓較高的節(jié)點(diǎn)與所述襯體端BP2相連。作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述第二功率開(kāi)關(guān)替換為二極管，所述二極管的陽(yáng)極接地，陰極與所述中間節(jié)點(diǎn)LX相連，所述充電/供電控制電路不對(duì)所述二極管進(jìn)行控制，當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或者截止，若所述第一功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，則所述二極管反向截止，若所述第一功率開(kāi)關(guān)截止，則所述二極管正向?qū)?，此時(shí)所述供電控制電路、第一功率開(kāi)關(guān)、二極管、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓；當(dāng)適配器與未所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第三功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或者截止，若所述第三功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，則所述二極管反向截止，若所述第三功率開(kāi)關(guān)截止，則所述二極管正向?qū)ǎ藭r(shí)所述供電控制電路、二極管、第三功率開(kāi)關(guān)、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VBAT的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種充電管理系統(tǒng)，其包括供電電路和充電管理電路。所述充電管理電路包括第一功率開(kāi)關(guān)、第二功率開(kāi)關(guān)和第三功率開(kāi)關(guān)、電感L1、電容Cl和充電/供電控制電路。所述第一功率開(kāi)關(guān)連接于外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX之間；第二功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；第三功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和電池節(jié)點(diǎn)VBAT之間；電感LI和電容Cl依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間，電感LI和電容Cl之間的連接節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)Vl相連；電池BAT的正、負(fù)極分別與電池節(jié)點(diǎn)VBAT和地相連。當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，同時(shí)控制第三功率開(kāi)關(guān)以對(duì)電池BAT進(jìn)行充電；當(dāng)適配器未與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第三功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，同時(shí)控制第一功率開(kāi)關(guān)截止。所述供電電路包括多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器和多個(gè)LD0，它們用于將節(jié)點(diǎn)Vl的電壓轉(zhuǎn)換為相應(yīng)系統(tǒng)電壓，其中所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓等于所述供電電路的最低工作電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種充電管理電路，其在實(shí)現(xiàn)充電管理功能的同時(shí)，還可以通過(guò)降壓型直流-直流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器將電池或者外接電源的電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換并提供給供電電路，從而改善以電池或者外接電源對(duì)系統(tǒng)供電時(shí)的系統(tǒng)效率。

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中:圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的旁路型充電管理電路的電路示意圖；圖2為本發(fā)明中的充電管理電路在一個(gè)實(shí)施例中的示意圖；圖3為圖2中的充電/供電控制電路在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖；圖4為圖3所示的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)VCHG被連接到適配器時(shí)的開(kāi)關(guān)波形和電流波形圖；圖5為圖2中的充電/供電控制電路在另一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖；圖6為本發(fā)明中的充電管理電路在另一個(gè)實(shí)施例中的示意圖。
具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。此處所稱的“一個(gè) 實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說(shuō)明書(shū)中不同地方出現(xiàn)的“在一個(gè)實(shí)施例中”并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。除非特別說(shuō)明，本文中的連接、相連、相接的表示電性連接的詞均表示直接或間接電性相連。本發(fā)明中的充電管理電路，其在實(shí)現(xiàn)充電管理功能的同時(shí)，還可以通過(guò)降壓型直流-直流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器將電池或者外接電源的電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換并提供給供電電路，從而改善以電池或者外接電源對(duì)系統(tǒng)供電時(shí)的系統(tǒng)效率，并且在系統(tǒng)耗電較大時(shí)，所述充電管理電路可以優(yōu)先滿足系統(tǒng)耗電，其次再對(duì)電池進(jìn)行充電，從而方便用戶使用。請(qǐng)參考圖2所示，其為本發(fā)明中的充電管理電路在一個(gè)實(shí)施例中的示意圖。所述充電管理電路210包括第一功率開(kāi)關(guān)212、第二功率開(kāi)關(guān)K2、第三功率開(kāi)關(guān)214、電感L1、電容Cl和充電/供電控制電路216。其中，第一功率開(kāi)關(guān)212連接于外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX之間；第二功率開(kāi)關(guān)K2連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；電感LI和電容Cl依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間，電感LI和電容Cl之間的連接節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)Vl相連；第三功率開(kāi)關(guān)214連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和電池節(jié)點(diǎn)VBAT之間，電池BAT的正、負(fù)極分別與電池節(jié)點(diǎn)VBAT和地相連，根據(jù)系統(tǒng)需要，電池BAT可以包括電芯和電池保護(hù)電路。所述充電/供電控制電路216根據(jù)外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓、系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)Vl的電壓和電池節(jié)點(diǎn)VBAT的電壓對(duì)第一功率開(kāi)關(guān)212、第二功率開(kāi)關(guān)K2和第三功率開(kāi)關(guān)214進(jìn)行控制。在圖2所示的實(shí)施例中，所述充電管理電路210的輸出端(即系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)VI)與供電電路220相連，電池BAT或者外接電源通過(guò)所述充電管理電路210給供電電路220供電，然后，所述供電電路220再給內(nèi)部系統(tǒng)供電。所述供電電路220包括多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器和多個(gè)LDO (DC/DC轉(zhuǎn)換器和LDO統(tǒng)稱為電源轉(zhuǎn)換器)，以將節(jié)點(diǎn)Vl的電壓轉(zhuǎn)換為多個(gè)系統(tǒng)電壓。圖2中的供電電路220包括電源轉(zhuǎn)換器A2 AN，所述電源轉(zhuǎn)換器A2 AN將節(jié)點(diǎn)Vl的電壓分別轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)電壓V2 VN0以下通過(guò)一個(gè)實(shí)施例具體介紹圖2中的充電管理電路的工作原理。當(dāng)充電節(jié)點(diǎn)VCHG未連接到適配器(即外接電源電源未插入或者外接電源被移除)時(shí)，由所述充電/供電控制電路216控制第一功率開(kāi)關(guān)212截止，第二功率開(kāi)關(guān)K2和第三功率開(kāi)關(guān)214交替導(dǎo)通，此時(shí)由第二功率開(kāi)關(guān)K2、第三功率開(kāi)關(guān)214、電感L1、電容C2和所述充電/供電控制電路216組成第一降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器，從而使電池節(jié)點(diǎn)VBAT(或者說(shuō)電池BAT)通過(guò)該降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器對(duì)節(jié)點(diǎn)Vl供電(此時(shí)，節(jié)點(diǎn)Vl的電壓小于電池BAT的電壓)，節(jié)點(diǎn)Vl為固定電壓輸出，電壓轉(zhuǎn)換器A2 AN以節(jié)點(diǎn)Vl的電壓為輸入，產(chǎn)生輸出電壓V2 VN,為系統(tǒng)供電。當(dāng)充電節(jié)點(diǎn)VCHG連接到適配器(B卩外接電源插入)時(shí)，且適配器的供電能力足夠時(shí)，所述充電/供電控制電路216控制第一功率開(kāi)關(guān)212和第二功率開(kāi)關(guān)K2交替導(dǎo)通，即由第一功率開(kāi)關(guān)212、第二功率開(kāi)關(guān)K2、電感L1、電容C2和所述充電/供電控制電路212組成第二降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器，從而使節(jié)點(diǎn)VCHG (或者說(shuō)外接電源)通過(guò)該降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器為節(jié)點(diǎn)Vl供電(此時(shí)，節(jié)點(diǎn)Vl的電壓小于節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓)，節(jié)點(diǎn)Vl為固定電壓輸出，電壓轉(zhuǎn)換器A2 AN以節(jié)點(diǎn)Vl的電壓為輸入，產(chǎn)生輸出電壓V2 VN，為系統(tǒng)供電。當(dāng)充電節(jié)點(diǎn)VCHG連接到適配器時(shí)，所述充電/供電控制電路216還通過(guò)控制第三功率開(kāi)關(guān)214對(duì)電池BAT進(jìn)行充電控制，使外接電源對(duì)電池BAT充電，具體為，當(dāng)?shù)谝还β书_(kāi)關(guān)212導(dǎo)通，第二功率開(kāi)關(guān)K2截止(此時(shí)，節(jié)點(diǎn)LX為高電平)時(shí)，所述充電/供電控制電路216控制第三功率開(kāi)關(guān)214導(dǎo)通，使節(jié)點(diǎn)LX對(duì)電池BAT充電(即外接電源對(duì)電池BAT充電)；當(dāng)?shù)谝还β书_(kāi)關(guān)212截止，第二功率開(kāi)關(guān)K2導(dǎo)通時(shí)(此時(shí)，節(jié)點(diǎn)LX為低電平)，所述充電/供電控制電路216控制第三開(kāi)關(guān)214截止。從上述對(duì)圖2中的充電管理電路的工作原理的描述可知，由于節(jié)點(diǎn)Vl的電壓由共用充電/供電控制電路216的第一降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器或第二降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生，因此節(jié)點(diǎn)Vl為固定電壓輸出，所述供電電路220中的電壓轉(zhuǎn)換器A2 AN以節(jié)點(diǎn)Vl的電壓為輸入，產(chǎn)生輸出電壓V2 VN，為系統(tǒng)供電。由于其中的LDO的效率損耗與其輸入端和輸出端之間的壓降成正比，當(dāng)同一類型的LDO的輸入電壓越高，其壓降越大，從而導(dǎo)致其效率損耗也越大，因此，為了降低所述供電電路220中的LDO的效率損耗，可以盡量降低節(jié)點(diǎn)Vl的電壓。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓設(shè)定為所述供電電路的最低工作電壓，即使電壓轉(zhuǎn)換器A2 AN都可以工作的最低輸入電壓。綜上所述，本發(fā)明中的充電管理電路，當(dāng)充電節(jié)點(diǎn)VCHG未連接到適配器時(shí)，所述充電/供電控制電路216控制第一功率開(kāi)關(guān)212截止，第二功率開(kāi)關(guān)K2和第三功率開(kāi)關(guān)214交替導(dǎo)通，由第二功率開(kāi)關(guān)K2、第三功率開(kāi)關(guān)214、電感L1、電容C2和所述充電/供電控制電路216組成第一降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器，使電池BAT通過(guò)該降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器對(duì)節(jié)點(diǎn)Vl供電；當(dāng)充電節(jié)點(diǎn)VCHG連接到適配器時(shí)，所述充電/供電控制電路216控制第一功率開(kāi)關(guān)212和第二功率開(kāi)關(guān)K2交替導(dǎo)通，由第一功率開(kāi)關(guān)212、第二功率開(kāi)關(guān)K2、電感L1、電容C2和所述充電/供電控制電路212組成第二降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器，從而使外接電源通過(guò)該降壓型開(kāi)關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器為節(jié)點(diǎn)Vl供電，所述充電/供電控制電路216還通過(guò)控制第三功率開(kāi)關(guān)214對(duì)電池BAT進(jìn)行充電控制，使外接電源對(duì)電池BAT充電。與圖1中的充電管理電路相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，其在實(shí)現(xiàn)充電管理功能的同時(shí)，還可以通過(guò)降壓型直流-直流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器將電池BAT或者外接電源的電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換并提供給供電電路，從而改善以電池或者外接電源對(duì)系統(tǒng)供電時(shí)的系統(tǒng)效率。請(qǐng)繼續(xù)參考圖2所示，圖2中的第二功率開(kāi)關(guān)K2可以為NMOS晶體管MN1，第一功率開(kāi)關(guān)212包括第一 PMOS晶體管MPl和第一襯體選擇電路BodySl，所述第一 PMOS晶體管MPl包括與節(jié)點(diǎn)VCHG相連的第一連接端、與中間節(jié)點(diǎn)LX相連的第二連接端、襯體端BPl和柵極(其為第一功率開(kāi)關(guān)212的控制端)，所述第一襯體選擇電路BodySl用于比較節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓高低，并選擇電壓較高的節(jié)點(diǎn)與所述襯體端BPl相連。圖2中的第三功率開(kāi)關(guān)214包括第二 PMOS晶體管MP2和第二襯體選擇電路BodyS2，所述第二 PMOS晶體管MP2包括與節(jié)點(diǎn)VBAT相連的第一連接端、與中間節(jié)點(diǎn)LX相連的第二連接端、襯體端BP2和柵極(其為，第三功率開(kāi)關(guān)214的控制端)所述第二襯體選擇電路BodyS2用于比較節(jié)點(diǎn)VBAT和中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓高低，并選擇電壓較高的節(jié)點(diǎn)與所述襯體端BP2相連。為PMOS晶體管MPl和MP2設(shè)置襯體選擇電路的原因在于，PMOS晶體管MPl和MP2的第一連接端和第二連接端的電壓高低并不穩(wěn)定，為了避免其內(nèi)寄生的二極管對(duì)其開(kāi)關(guān)控制過(guò)程的影響，需要根據(jù)PMOS晶體管MPl和MP2的第一連接端和第二連接端的電壓高低的變化對(duì)應(yīng)改變其寄生二極管的方向。PMOS晶體管MPl的工作原理為，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓高于節(jié)點(diǎn)LX的電壓時(shí)，所述第一襯體選擇電路BodySl將襯體端BPl與節(jié)點(diǎn)VCHG相連，從而使PMOS晶體管MPl內(nèi)寄生的二極管中一直無(wú)電流通過(guò)，此時(shí)，僅通過(guò)控制PMOS晶體管MPl的柵極就可以實(shí)現(xiàn)控制PMOS晶體管MPl (或者說(shuō)第一功率開(kāi)關(guān)212)的導(dǎo)通或者關(guān)斷；當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓低于節(jié)點(diǎn)LX的電壓時(shí)，所述第一襯體選擇電路BodySl將襯體端BPl與節(jié)點(diǎn)LX相連，從而使PMOS晶體管MPl內(nèi)寄生的二極管中一直無(wú)電流通過(guò)，此時(shí)，僅通過(guò)控制PMOS晶體管MPl的柵極就可以實(shí)現(xiàn)控制PMOS晶體管MPl (或者說(shuō)第一功率開(kāi)關(guān)212)的導(dǎo)通或者關(guān)斷。PMOS晶體管MP2的工作原理與PMOS晶體管MPl的工作原理相同，這里不再贅述。圖2中的充電/供電控制電路216包括三個(gè)輸入端和三個(gè)輸出端。其中，第一輸入端與節(jié)點(diǎn)Vl相連，第二輸入端與節(jié)點(diǎn)VCHG相連，第三輸入端與節(jié)點(diǎn)VBAT相連，第一輸出端GPl與PMOS晶體管MPl的柵極(即第一功率開(kāi)關(guān)212的控制端)相連，第二輸出端NDRV與第二功率開(kāi)關(guān)K2的控制端相連，第三輸出端GP2與第二 NMOS晶體管MP2的柵極(即第三功率開(kāi)關(guān)214的控制端)相連。請(qǐng)參考圖3所示，其為圖2中的充電/供電控制電路在一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖。圖3中的充電/供電控制電路包括供電控制電路310、適配器連接判定電路320、充電控制電路330和邏輯選擇電路340。所述供電控制電路310根據(jù)節(jié)點(diǎn)Vl的電壓輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)I3DRV和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)NDRV，其中第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)NDRV通過(guò)輸出端NDRV與所述第二功率開(kāi)關(guān)K2的控制端相連(請(qǐng)參考圖2所示)。所述邏輯選擇電路340與連接判定信號(hào)CHGH、第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV、所述充電控制信號(hào)、第一功率開(kāi)關(guān)的控制端和第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連。當(dāng)所述適配器連接判定電路320判定適配器與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述邏輯選擇電路340選擇將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV與所述第一 PMOS晶體管MPl的柵極(即第一功率開(kāi)關(guān)212的控制端)相連，選擇將所述充電控制電路330輸出的充電控制信號(hào)OPO與所述第二PMOS晶體管MP2的柵極相連，從而使第一 PMOS晶體管MPl和第二功率開(kāi)關(guān)K2在所述供電控制電路310的控制下交替導(dǎo)通，此時(shí)所述供電控制電路、晶體管MP1、開(kāi)關(guān)K2、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，使所述充電控制電路330通過(guò)控制第二 PMOS晶體管MP2對(duì)電池BAT進(jìn)行充電控制。當(dāng)所述適配器連接判定電路320判定適配器未所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述邏輯選擇電路330將所述適配器連接判定電路320輸出信號(hào)(比如一個(gè)高電平信號(hào))使得所述第一 PMOS晶體管MPl關(guān)斷，選擇將供電控制電路310輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV與所述第二PMOS晶體管MP2的柵極相連，第二 PMOS晶體管MP2和第二開(kāi)關(guān)K2在所述供電控制電路的控制下交替導(dǎo)通，此時(shí)所述供電控制電路、晶體管MP2、開(kāi)關(guān)K2、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器。所述供電控制電路310可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種調(diào)制技術(shù)，比如，可以采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，也可以采用脈沖頻率調(diào)制技術(shù)，通過(guò)將節(jié)點(diǎn)Vi的電壓為反饋電壓進(jìn)行控制，將節(jié)點(diǎn)Vl的電壓調(diào)制的等于預(yù)先設(shè)定的固定電壓閾值。在圖3所示的實(shí)施例中，所述供電控制電路410包括反饋電路、誤差放大器EA和脈寬調(diào)制比較器PWM。所述反饋電路包括串聯(lián)于節(jié)點(diǎn)Vl和地之間的電阻Rl和電阻R2，電阻Rl和電阻R2之間的連接點(diǎn)FB為其輸出端。誤差放大器EA的正相輸入端接第一參考電壓VREF，負(fù)相輸入端與連接點(diǎn)FB相連；脈寬調(diào)制比較器PWM的輸入端與誤差放電器EA的輸出端相連,其第一輸出端輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV，第二輸出端(即輸出端NDRV)輸出所述第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)NDRV給第二功率開(kāi)關(guān)K2的控制端(如圖2所示)。具體工作過(guò)程為，所述反饋電路采樣節(jié)點(diǎn)Vl的電壓得到一反饋電壓FB (由電阻Rl和電阻R2分壓產(chǎn)生)，所述誤差放大器EA對(duì)所述反饋電壓FB和所述參考電壓VREF的差進(jìn)行放大以輸出誤差放大信號(hào)EAO，所述脈寬調(diào)制比較器PWM根據(jù)所述誤差放大信號(hào)EAO輸出所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)F1DRV和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)NDRV。誤差放大器EA和脈寬調(diào)制比較器PWM與普通降壓型直流-直流轉(zhuǎn)換器中的誤差放大器EA和脈寬調(diào)制比較器PWM的工作原理一樣，可采用各種現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，此處不做詳細(xì)描述。在圖3所示的實(shí)施例中，所述適配器連接判定電路320為比較器Compl，該比較器Compl的正相輸入端與節(jié)點(diǎn)VCHG相連，其負(fù)相輸入端與第二參考電壓VR2 (對(duì)于常用的鋰電池系統(tǒng)，可以將參考電壓VR2設(shè)計(jì)等于4.5v,高于鋰電池充滿電時(shí)的最高電壓即可，一般鋰電池的充電截止電壓為4.2v)相連，其輸出端輸出連接判定信號(hào)CHGH。當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG電壓大于參考電壓VR2時(shí)，CHGH信號(hào)為高電平，表示節(jié)點(diǎn)VCHG與適配器相連；當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG電壓小于參考電壓VR2時(shí)，CHGH信號(hào)為低電平，表示節(jié)點(diǎn)VCHG未與適配器相連。在圖3所示的實(shí)施例中，所述充電控制電路330包括運(yùn)算放大器0P、第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF。所述第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；運(yùn)算放大器OP的正相輸入端與電池節(jié)點(diǎn)VBAT相連，其負(fù)相輸入端與第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF之間的連接節(jié)點(diǎn)DPS2相連，其輸出端與第三PMOS晶體管MPS2的柵極相連，第三PMOS晶體管MPS2的柵極和運(yùn)算放大器OP的輸出端之間的連接節(jié)點(diǎn)OPO為所述充電控制電路430的輸出端。在圖3所示的實(shí)施例中，所述邏輯選擇電路340包括或門(mén)0R1、反相器INV3、開(kāi)關(guān)K3和開(kāi)關(guān)K4?；蜷T(mén)ORl的第一輸入端與脈寬調(diào)制比較器PWM的第一輸出端PDRV相連，第二輸入端與反相器INV3的的輸出端相連,反相器INV3的輸入端與比較器Compl的輸出端相連；開(kāi)關(guān)K4和開(kāi)關(guān)K3依次連接于或門(mén)ORl的第一輸入端和充電控制電路340的輸出端OPO之間，開(kāi)關(guān)K4的控制端與反相器INV3的輸出端相連，開(kāi)關(guān)K3的控制端與反相器INV3的輸入端相連，開(kāi)關(guān)K3和開(kāi)關(guān)K4之間的連接節(jié)點(diǎn)作為輸出端GP2與第二 PMOS晶體管MP2的柵極相連(如圖2所示)。以下具體介紹圖3中的充電/供電控制電路的工作原理。當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG電壓小于參考電壓VR2時(shí)，所述適配器連接判定電路320輸出的連接判定信號(hào)CHGH信號(hào)為低電平(表示適配器未與節(jié)點(diǎn)VCHG相連)，經(jīng)反相器INV3輸出的信號(hào)CHGL為高電平，或門(mén)ORl選擇輸出為高電平的連接判定信號(hào)CHGH信號(hào)給第一 PMOS晶體管MPl的柵極，使第一 PMOS晶體管MPl截止；CHGH信號(hào)為低電平，其控制開(kāi)關(guān)K3截止，CHGL信號(hào)為高電平，其控制開(kāi)關(guān)K4導(dǎo)通，輸出端GP2選擇輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV給所述第二 PMOS晶體管MP2的柵極，從而使第二 PMOS晶體管MP2和第二功率開(kāi)關(guān)K2在所述供電控制電路310的控制下交替導(dǎo)通。當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG電壓大于參考電壓VR2時(shí)，所述適配器連接判定電路320輸出的連接判定信號(hào)CHGH信號(hào)為高電平(表示適配器與節(jié)點(diǎn)VCHG相連)，經(jīng)過(guò)反相器INV3輸出的信號(hào)CHGL為低電平，或門(mén)ORl選擇輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV給所述第一 PMOS晶體管MPl的柵極；CHGH信號(hào)為高電平，其控制開(kāi)關(guān)K3導(dǎo)通，CHGL信號(hào)為低電平，其控制開(kāi)關(guān)K4截止，輸出端GP2選擇輸出充電控制信號(hào)OPO給所述第二 PMOS晶體管MP2的柵極。從而使所述充電控制電路330通過(guò)控制PMOS晶體管MP2的柵極(即第三功率開(kāi)關(guān)214的控制端)對(duì)電池BAT進(jìn)行充電控制；使第一 PMOS晶體管MPl和第二功率開(kāi)關(guān)K2在所述供電控制電路310的控制下交替導(dǎo)通，構(gòu)成對(duì)節(jié)點(diǎn)Vl電壓進(jìn)行精確控制的負(fù)反饋環(huán)路，將節(jié)點(diǎn)Vl的電壓調(diào)整等于VREF.(Rl+R2)/R2，假設(shè)電阻Rl的阻值為電阻R2的阻值的2倍，參考電壓VREF等于0.7V,這樣，節(jié)點(diǎn)Vl的目標(biāo)電壓為0.7v.(Rl+R2)/R2=2.1v)。以下介紹圖3中的充電控制電路通過(guò)控制第二 PMOS晶體管MP2對(duì)電池BAT進(jìn)行充電控制的具體工作過(guò)程。當(dāng)節(jié)點(diǎn)LX的電壓為高電平(即PMOS晶體管MPl導(dǎo)通，第二功率開(kāi)關(guān)K2截止)時(shí)，圖3中的PMOS晶體管MPS2與圖2中PMOS晶體管MP2構(gòu)成電流鏡像電路，原因在于，PMOS晶體管MPS2的柵極通過(guò)開(kāi)關(guān)K3導(dǎo)通后等于PMOS晶體管MP2的柵極電壓，當(dāng)節(jié)點(diǎn)LX電壓為高電平時(shí)，圖2中MP2的襯體被切換至節(jié)點(diǎn)LX，運(yùn)算放大器OP與PMOS晶體管MPS2和MP2及參考電流IREF構(gòu)成負(fù)反饋環(huán)路，將節(jié)點(diǎn)DPS2的電壓調(diào)整等于節(jié)點(diǎn)VBAT電壓，這樣圖3中的PMOS晶體管MPS2和圖2中PMOS晶體管MP2的柵極電壓、源極電壓、襯體電壓、漏極電壓都相等，所以PMOS晶體管MP2的電流與PMOS晶體管MPS2的電流之比等于兩者的寬長(zhǎng)比之比。例如，將PMOS晶體管MP2和MPS2的寬長(zhǎng)比之比設(shè)計(jì)為K:1 ;則PMOS晶體管MP2和MPS2的電流之比等于K:1。由于PMOS晶體管MPS2的電流等于IREF，所以，PMOS晶體管MP2的電流等于K.1REF，其中IREF為圖3中恒流源IREF的電流值。當(dāng)節(jié)點(diǎn)LX為低電平(即PMOS晶體管MPl截止通，第二功率開(kāi)關(guān)K2導(dǎo)通)時(shí)，所述節(jié)點(diǎn)OPO輸入高電平，使PMOS晶體管MP2截止。也就是說(shuō)，當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓為高電平時(shí)，所述充電控制電路330通過(guò)控制PMOS晶體管MP2導(dǎo)通，以對(duì)電池BAT進(jìn)行充電；當(dāng)中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓為低電平時(shí)，所述充電控制電路330控制PMOS晶體管MP2截止。請(qǐng)參考圖4所示，其為圖3所示的實(shí)施例中，節(jié)點(diǎn)VCHG被連接到適配器時(shí)的開(kāi)關(guān)波形和電流波形圖。圖4中的LX為節(jié)點(diǎn)LX節(jié)點(diǎn)的電壓波形圖，其近似為方波(假設(shè)圖2中的PMOS晶體管MPl和第二功率開(kāi)關(guān)K2的導(dǎo)通電阻很小，其上的導(dǎo)通電壓降近似忽略)，LX波形為高電平等于VCHG電壓，低電平等于O的方波，根據(jù)直流-直流轉(zhuǎn)換器的原理，穩(wěn)態(tài)時(shí)該方波的占空比等于Vl/VCHG。GPl為第一 PMOS晶體管MPl的柵極接收的驅(qū)動(dòng)信號(hào)(即所述供電控制電路輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)I3DRV)波形圖，其為方波信號(hào)。Ich為通過(guò)第二 PMOS晶體管MP2的充電電流波形圖，其為方波信號(hào)。從圖4中可以看出，當(dāng)GPl為低電平時(shí)，LX為高電平卿當(dāng)GPl為低電平時(shí)，PMOS晶體管MPl導(dǎo)通，第二功率開(kāi)關(guān)K2截止)，此時(shí)，Ich等于K.1REF,即所述充電控制電路330控制PMOS晶體管MP2對(duì)電池BAT進(jìn)行恒流充電；當(dāng)GPl為高電平時(shí)，LX為低電平(即當(dāng)GPl為高電平時(shí)，PMOS晶體管MPl截止，第二功率開(kāi)關(guān)K2導(dǎo)通)，此時(shí)，Ich為0，即所述充電控制電路330控制PMOS晶體管MP2截止)?？梢钥闯?，PMOS晶體管MP2的充電電流為脈沖式充電電流，即只有當(dāng)LX為高電平時(shí)，充電控制電路330才工作，才對(duì)電池BAT進(jìn)行充電。圖3中充電控制電路330為恒流充電模式的充電控制電路，其也可以替換為其他模式的充電控制電路，比如，可以被替換為恒壓充電控制電路，也可以為恒壓、恒流充電和預(yù)充電的組合電路，即當(dāng)電池BAT電壓接近被充滿時(shí)采用恒壓充電模式，當(dāng)電池BAT的電壓較低但大于預(yù)充電電壓閾值(例如3.0v)時(shí)采用恒流充電模式，當(dāng)小于預(yù)充電電壓閾值時(shí)，采用預(yù)充電模式。請(qǐng)參考圖5所示，其為圖2中的充電/供電控制電路在另一個(gè)實(shí)施例中的電路示意圖。其與圖3的區(qū)別在于，圖5中的充電/供電控制電路還包括充電電流調(diào)控模塊340，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG與適配器相連時(shí)，若節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流小于設(shè)定最大電流，所述充電電流調(diào)控模塊340不工作，若節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流大于設(shè)定最大電流時(shí)，所述充電電流調(diào)控模塊340工作以減小流經(jīng)PMOS晶體管MP2的充電電流，優(yōu)先保證系統(tǒng)供電。圖5中的充電電流調(diào)控模塊340包括電流采樣電路ISEN和放大器GM。所述電流采樣模塊IESN用于采樣節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流(也可以采樣PMOS晶體管MPl上的電流)。所述放大器GM用于比較采樣電流IS與預(yù)先設(shè)定電流閾值ILIM(對(duì)應(yīng)最大電流)進(jìn)行比較，在所述采樣電流IS大于預(yù)先設(shè)定電流閾值ILIM時(shí)，生成與所述采樣電流和所述設(shè)定電流閾值ILIM的差成比例的電流，并將其輸入連接節(jié)點(diǎn)DPS2，以減小PMOS晶體管MPS2的電流，從而減小流經(jīng)PMOS晶體管MP2的充電電流。這樣可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)耗電過(guò)大，達(dá)到節(jié)點(diǎn)VCHG的輸出電流上限時(shí)，減小充電電流，優(yōu)先保證系統(tǒng)供電的電流需求。電流采樣電流ISEN可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種實(shí)現(xiàn)方式，為了簡(jiǎn)化描述，此處省略其詳細(xì)描述。圖6為本發(fā)明中的充電管理電路在另一個(gè)實(shí)施例中的示意圖。與圖2相比，圖6中用二極管D2替代了圖2中的第二功率開(kāi)關(guān)K2，從而實(shí)現(xiàn)異步整流的效果。如圖6所示，該二極管的陽(yáng)極接地，陰極與中間節(jié)點(diǎn)LX相連，此時(shí)，所述充電/供電控制電路不對(duì)所述二極管進(jìn)行控制。當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)212導(dǎo)通或者截止，若所述第一功率開(kāi)關(guān)212導(dǎo)通，則所述二極管反向截止，若所述第一功率開(kāi)關(guān)212截止，則所述二極管正向?qū)?；?dāng)適配器與未所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第三功率開(kāi)關(guān)214導(dǎo)通或者截止，若所述第三功率開(kāi)關(guān)214導(dǎo)通，則所述二極管反向截止，若所述第三功率開(kāi)關(guān)214截止，則所述二極管正向?qū)āＥc圖2相比，其工作效率有些下降，但實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。相應(yīng)的，相應(yīng)的圖3和圖5中的實(shí)現(xiàn)方式也可以被用于圖6中的充電/供電控制電路，可以忽略第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)NDRV。在本發(fā)明中，“連接”、相連、“連”、“接”等表示電性相連的詞語(yǔ)，如無(wú)特別說(shuō)明，則表示直接或間接的電性連接。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
所做的任何改動(dòng)均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范圍。相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實(shí)施方式
。
權(quán)利要求
1.一種充電管理電路，其特征在于，其包括第一功率開(kāi)關(guān)、第二功率開(kāi)關(guān)和第三功率開(kāi)關(guān)、電感L1、電容Cl和充電/供電控制電路， 所述第一功率開(kāi)關(guān)連接于外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX之間；第二功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；第三功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和電池節(jié)點(diǎn)VBAT之間；電感LI和電容Cl依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間，電感LI和電容Cl之間的連接節(jié)點(diǎn)與系統(tǒng)供電節(jié)點(diǎn)Vl相連；電池BAT的正、負(fù)極分別與電池節(jié)點(diǎn)VBAT和地相連， 當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，同時(shí)控制第三功率開(kāi)關(guān)以對(duì)電池BAT進(jìn)行充電；當(dāng)適配器未與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第三功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，同時(shí)控制第一功率開(kāi)關(guān)截止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電管理電路，其特征在于， 當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，若所述中間節(jié)點(diǎn)LX為高電平，所述充電/供電控制電路控制第三功率開(kāi)關(guān)以對(duì)電池BAT充電；若中間節(jié)點(diǎn)LX為低電平，所述充電/供電控制電路控制第三功率開(kāi)關(guān)截止。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電管理電路，其特征在于，所述充電/供電控制電路包括供電控制電路、適配器連接判定電路和充電控制電路， 所述供電控制電路根據(jù)節(jié)點(diǎn)Vl的電壓輸出第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)與第二功率開(kāi)關(guān)的控制端相連； 所述適配器連接判定電路根據(jù)節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓判定適配器是否與節(jié)點(diǎn)VCHG相連，并輸出連接判定信號(hào)CHGH ； 所述充電控制電路輸出 充電控制信號(hào)； 當(dāng)所述適配器連接判定電路判定適配器與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述供電控制電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第一功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，充電控制信號(hào)與第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，所述充電控制電路通過(guò)控制第三功率開(kāi)關(guān)對(duì)電池進(jìn)行充電控制，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述第一功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，此時(shí)所述供電控制電路、第一功率開(kāi)關(guān)、第二功率開(kāi)關(guān)、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓； 當(dāng)所述適配器連接判定電路判定適配器未與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述供電控制電路的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)與所述第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，同時(shí)控制第一功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制所述第三功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，此時(shí)所述供電控制電路、第二功率開(kāi)關(guān)、第三功率開(kāi)關(guān)、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VBAT的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電管理電路，其特征在于，所述充電/供電控制電路還包括邏輯選擇電路，所述邏輯選擇電路與連接判定信號(hào)CHGH、第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV、所述充電控制信號(hào)、第一功率開(kāi)關(guān)的控制端和第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連， 當(dāng)適配器與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述邏輯選擇電路選擇將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV與所述第一功率開(kāi)關(guān)的控制端相連，選擇將所述充電控制電路輸出的充電信號(hào)與所述第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連； 當(dāng)適配器未與所述節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述邏輯選擇電路輸出信號(hào)控制所述第一功率開(kāi)關(guān)關(guān)斷，選擇將第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)TORV與所述第三功率開(kāi)關(guān)的控制端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電管理電路，其特征在于，所述充電/供電控制電路還包括充電電流調(diào)控模塊，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流小于適配器可提供的最大電流時(shí)，所述充電電流調(diào)控模塊不工作，當(dāng)節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的的電流大于適配器可提供的最大電流，所述充電電流調(diào)控模塊減小流經(jīng)PMOS晶體管MP2的充電電流，優(yōu)先保證系統(tǒng)供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電管理電路，其特征在于，所述充電控制電路包括運(yùn)算放大器0P、第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF，所述第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF依次連接于中間節(jié)點(diǎn)LX和地之間；運(yùn)算放大器OP的正相輸入端與電池節(jié)點(diǎn)VBAT相連，其負(fù)相輸入端與第三PMOS晶體管MPS2和恒流源IREF之間的連接節(jié)點(diǎn)DPS2相連，其輸出端與第三PMOS晶體管MPS2的柵極相連，第三PMOS晶體管MPS2的柵極和運(yùn)算放大器OP的輸出端之間的連接節(jié)點(diǎn)OPO為所述充電控制電路的輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電管理電路，其特征在于，充電電流調(diào)控模塊包括電流采樣電路ISEN和放大器GM，所述電流采樣電路IESN用于采樣節(jié)點(diǎn)VCHG輸出的電流得到采樣電流； 所述放大器GM用于比較所述采樣電流與設(shè)定電流閾值進(jìn)行比較，在所述采樣電流大于設(shè)定電流閾值時(shí)，生成與所述采樣電流和所述設(shè)定電流閾值的差成比例的電流，并將其輸入所述連接節(jié)點(diǎn)DPS2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電管理電路，其特征在于，所述第一功率開(kāi)關(guān)包括第一PMOS晶體管MPl和第一襯體選擇電路BodySl，所述第一 PMOS晶體管MPl包括與節(jié)點(diǎn)VCHG相連的第一連接端、與中間節(jié)點(diǎn)LX相連的第二連接端和襯體端BPl,所述第一襯體選擇電路BodySl用于比較節(jié)點(diǎn)VCHG和中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓高低，并選擇電壓較高的節(jié)點(diǎn)與所述襯體端BPl相連； 所述第三功率開(kāi)關(guān)包括第二 PMOS晶體管MP2和第二襯體選擇電路BodyS2，所述第二PMOS晶體管MP2包括與節(jié)點(diǎn)VBAT相連的第一連接端、與中間節(jié)點(diǎn)LX相連的第二連接端和襯體端BP2，所述第二襯體選擇電路BodyS2用于比較節(jié)點(diǎn)VBAT和中間節(jié)點(diǎn)LX的電壓高低，并選擇電壓較高的節(jié)點(diǎn)與所述襯體端BP2相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的充電管理電路，其特征在于，所述第二功率開(kāi)關(guān)替換為二極管，所述二極管的陽(yáng)極接地，陰極與所述中間節(jié)點(diǎn)LX相連，所述充電/供電控制電路不對(duì)所述二極管進(jìn)行控制， 當(dāng)適配器與所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或者截止，若所述第一功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，則所述二極管反向截止，若所述第一功率開(kāi)關(guān)截止，則所述二極管正向?qū)?，此時(shí)所述供電控制電路、第一功率開(kāi)關(guān)、二極管、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VCHG的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓； 當(dāng)適配器與未所述外接充電節(jié)點(diǎn)VCHG相連時(shí)，所述充電/供電控制電路控制所述第三功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通或者截止，若所述第三功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，則所述二極管反向截止，若所述第三功率開(kāi)關(guān)截止，則所述二極管正向?qū)?，此時(shí)所述供電控制電路、二極管、第三功率開(kāi)關(guān)、電感LI和電容Cl形成降壓型電源轉(zhuǎn)換器，以將節(jié)點(diǎn)VBAT的電壓降壓為所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓。
10.一種充電管理系統(tǒng)，其特征在于，其包括供電電路和權(quán)利要求1-9任一所述的充電管理電路，所述供電電路包括多個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器和多個(gè)LDO，它們用于將節(jié)點(diǎn)Vl的電壓轉(zhuǎn)換為相應(yīng)系統(tǒng)電壓， 其中所述節(jié)點(diǎn)Vl的電壓等于所述供 電電路的最低工作電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種充電管理電路，其包括第一功率開(kāi)關(guān)、第二功率開(kāi)關(guān)和第三功率開(kāi)關(guān)和充電/供電控制電路，第一功率開(kāi)關(guān)連接于外接充電節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)之間；第二功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)和地之間；第三功率開(kāi)關(guān)連接于中間節(jié)點(diǎn)和電池節(jié)點(diǎn)之間；當(dāng)適配器與外接充電節(jié)點(diǎn)相連時(shí)，充電/供電控制電路控制所述第一功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，控制第三功率開(kāi)關(guān)以對(duì)電池進(jìn)行充電；當(dāng)適配器未與外接充電節(jié)點(diǎn)相連時(shí)，充電/供電控制電路控制第三功率開(kāi)關(guān)和第二功率開(kāi)關(guān)交替導(dǎo)通，控制第一功率開(kāi)關(guān)截止。這樣，在實(shí)現(xiàn)充電管理功能的同時(shí)，還可以通過(guò)降壓型直流-直流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器將電池或者外接電源的電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換并提供給供電電路。
文檔編號(hào)H02J7/00GK103199593SQ20131015174
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
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