本實用新型涉及電源管理技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路。
背景技術(shù):
近幾年,電子設(shè)備廣泛普及,這些設(shè)備都是用適配器和鋰電池作為電源給系統(tǒng)板卡供電。兩種電源供電存在以下幾種情況,第一種情況:當(dāng)適配器電源正常時,要使用適配器電源供電 。第二種情況:當(dāng)適配器電源異?;蛘叩綦姷那闆r下,可以馬上切換到鋰電池繼續(xù)供電。第三種情況:當(dāng)適配器電源恢復(fù)正常后,要可以自動切換到適配器電源供電。第四種情況:適配器和鋰電池都正常,檢測到鋰電池電量不滿時,適配器要給鋰電池充電,并在充滿時自動停止充電。
在切換過程中,系統(tǒng)板卡不能掉電導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)異常關(guān)機或者重啟,要保證系統(tǒng)板卡安全可靠平滑的接手供電,進而保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定。因此,如何控制適配器與鋰電池安全可靠的給電子設(shè)備供電是設(shè)計中不得不考慮的重要性能指標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的技術(shù)任務(wù)是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路,此電路方案能保證產(chǎn)品在適配器和鋰電池中因某一個供電出現(xiàn)異常時,另一個可以快速接手。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路,包括適配器、電池,還包括:充電管理芯片、EC芯片、MOS開關(guān)管Q1、MOS開關(guān)管Q2、MOS開關(guān)管Q3和MOS開關(guān)管Q4;
所述適配器一路經(jīng)MOS開關(guān)管Q1后與輸出負(fù)載連接,另一路經(jīng)充電管理芯片輸入到電池接口,電池接口處連有電池,再經(jīng)MOS開關(guān)管Q2后與輸出負(fù)載連接;所述EC芯片與所述充電管理芯片、電池接口之間互相通信;所述MOS開關(guān)管Q1還連接充電管理芯片,MOS開關(guān)管Q3、MOS開關(guān)管Q4依次連在充電管理芯片與MOS開關(guān)管Q2之間。
可選地,所述充電管理芯片型號為LTC4100EG。
可選地,所述MOS開關(guān)管Q1為PMOS_A,MOS開關(guān)管Q2為PMOS_B,MOS開關(guān)管Q3為NMOS_A,MOS開關(guān)管Q4為NMOS_B。
可選地,所述MOS開關(guān)管Q1的柵極與充電管理芯片相連,其漏極與適配器的輸出端相連,其源極與輸出負(fù)載相連;
所述MOS開關(guān)管Q2的柵極與MOS開關(guān)管Q4的漏極相連,其漏極與電池接口的輸出端相連,其源極與輸出負(fù)載相連;
所述MOS開關(guān)管Q3的柵極與充電管理芯片相連,其漏極接模擬地,其源極接數(shù)字地;
所述MOS開關(guān)管Q4的柵極與MOS開關(guān)管Q3的漏極相連,其源極接數(shù)字地。
可選地,所述EC芯片通過SMBus總線與電池接口互相通信。
可選地,所述輸出負(fù)載為系統(tǒng)主板。
可選地,所述電池為三芯、四芯或五芯鋰電池。
本實用新型的一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路,與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是:
應(yīng)用于筆記本中采用適配器與鋰電池供電,其外圍電路簡單,易于實現(xiàn),同時支持三芯、四芯和五芯鋰電池的充放電管理,在適配器或鋰電池其中一個出現(xiàn)異常時,另一個電源可以無縫選擇切換并防止電壓倒灌,并且保證適配器在位時給鋰電池充電。
附圖說明
附圖1是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1,對本實用新型的一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路作以下詳細(xì)說明。
如附圖1所示,本實用新型的一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路,主要包括適配器、鋰電池、充電管理芯片、EC芯片、MOS開關(guān)管Q1、MOS開關(guān)管Q2、MOS開關(guān)管Q3和MOS開關(guān)管Q4,同時支持三芯、四芯或五芯鋰電池的充放電管理。
適配器一路將電源信號經(jīng)MOS開關(guān)管Q1后與系統(tǒng)主板連接,另一路將電源信號經(jīng)充電管理芯片輸入到電池接口,電池接口處連有電池,再經(jīng)MOS開關(guān)管Q2后與系統(tǒng)主板連接。EC芯片與所述充電管理芯片、電池接口之間互相通信。MOS開關(guān)管Q1還連接充電管理芯片,MOS開關(guān)管Q3、MOS開關(guān)管Q4依次連在充電管理芯片與MOS開關(guān)管Q2之間。
上述MOS開關(guān)管Q1為PMOS_A,MOS開關(guān)管Q2為PMOS_B,MOS開關(guān)管Q3為NMOS_A,MOS開關(guān)管Q4為NMOS_B。其中:
MOS開關(guān)管Q1的柵極與充電管理芯片相連,其漏極與適配器的輸出端相連,其源極與系統(tǒng)主板相連;MOS開關(guān)管Q2的柵極與MOS開關(guān)管Q4的漏極相連,其漏極與電池接口的輸出端相連,其源極與系統(tǒng)主板相連;MOS開關(guān)管Q3的柵極與充電管理芯片相連,其漏極接模擬地,其源極接數(shù)字地;MOS開關(guān)管Q4的柵極與MOS開關(guān)管Q3的漏極相連,其源極接數(shù)字地。
在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,EC芯片通過SMBus總線與電池接口互相通信。
需要說明的是,充電管理芯片型號包括但不限于LTC4100EG,以下以充電管理芯片型號為LTC4100EG為例,分以下幾種情況,對電源輸出控制切換電路的工作過程進行闡述:
適配器和鋰電池給筆記本提供電源,EC芯片通過SMBus總線讀取判斷是否接入了鋰電池,充電管理芯片負(fù)責(zé)適配器接入后給鋰電池充電并通過SMBus總線通信讀取鋰電池充電情況,MOS開關(guān)管控制適配器和鋰電池放電切換。
當(dāng)適配器工作正常,鋰電池不需充電時,充電管理芯片INFET引腳輸出一個低電平信號給MOS開關(guān)管Q1的Gate端,MOS開關(guān)管Q1導(dǎo)通,適配器電壓輸出到系統(tǒng)主板給設(shè)備主板系統(tǒng)供電,完成適配器供電。同時充電管理芯片的ACP(交流適配器準(zhǔn)備好信號)輸出一個高電平,告訴EC芯片,適配器工作正常,同時充電管理芯片的ACP輸出高電平給MOS開關(guān)管Q3的Gate端,MOS開關(guān)管Q3導(dǎo)通,輸出低電平給MOS開關(guān)管Q4的Gate端,MOS開關(guān)管Q4截止,MOS開關(guān)管Q4通過體二極管輸出0.6V電平給MOS開關(guān)管Q2的Gate端,MOS開關(guān)管Q2截止,鋰電池不給系統(tǒng)主板供電。
當(dāng)鋰電池正常在位時,EC芯片通過SMBus總線檢測到鋰電池,當(dāng)適配器出現(xiàn)異常,充電管理芯片的ACP輸出一個低電平給MOS開關(guān)管Q3的Gate端,MOS開關(guān)管Q3截止,MOS開關(guān)管Q4的Gate端為高,MOS開關(guān)管Q4導(dǎo)通,輸出低電平給MOS開關(guān)管Q2的Gate端,MOS開關(guān)管Q2導(dǎo)通,鋰電池電壓輸出到主板,完成鋰電池供電,同時MOS開關(guān)管Q1截止,防止鋰電池電壓倒灌給適配器端。
當(dāng)適配器和鋰電池同在位時都正常時,EC芯片通過SMBus總線檢測到鋰電池,將鋰電池電量信息反饋給EC芯片及充電管理芯片,判斷是否給鋰電池充電,電池電量充滿時,鋰電池通過SMBus總線將電量信息反饋給EC芯片,EC芯片再通過SMBus總線告訴充電管理芯片不再給鋰電池充電。
當(dāng)拔插適配器或拔插鋰電池時,或其中一個出現(xiàn)異常,變?yōu)殇囯姵鼗蜻m配器一個在工作,通過該電源切換電路,可以實現(xiàn)適配器與鋰電池之間的無縫“接手”,實現(xiàn)適配器與鋰電池供電方式的切換。
本實用新型的一種基于充電管理芯片的電源輸出控制切換電路,其加工制作簡單方便,按說明書附圖所示加工制作即可。
除說明書所述的技術(shù)特征外,均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。