[實用新型]一種具有限流功能的USB充電電路

有效

• 申請號: 200720156696.2
• 申請日: 2007-08-08
• 公開（公告）號: CN201167239Y
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 董曉鵬;朱朝軍
• 申請（專利權）人: 成都芯源系統有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;G05F1/46;H02M3/07
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 羅朋

技術領域

本實用新型涉及一種具有限流功能的充電電路，特別是涉及一種對USB端口輸出電流進行限流的充電電路。

背景技術

如今，對各種電子設備的電池進行充電的充電器，已經從傳統的充電器發展到用USB端口供電進行充電的USB充電器。USB充電器克服了傳統充電器對AC電源、額定電壓等充電要求，可以在帶有USB端口的電腦或其他設備上直接取電，不受很多場合的限制，應用廣泛。一般單個USB端口提供5V電壓，最大輸出電流是500mA，一旦連接負載增大，輸出電流隨之逐步增大超過最大限額時，可能導致USB端口損壞，或者引起主板故障。因此有必要對USB的輸出電流進行限制，保持充電電路正常運行同時實現輸出最大化。現有技術一般通過主板提供的限流IC限制USB端口電流。此外，在限流功能的實現上，目前的現有技術往往將限流模塊集成在整個充電電路中，例如美國專利號US6664765B2的專利《鋰電池充電器功率限制方法》(LITHIUM-IONBATTERY?CHARGER?POWER?LIMITATION?METHOD)，該發明通過對功率、電壓和電流的比較，在3種不同的工作模式之間進行切換實現電流限制。該限流功能內置集成在整個充電器電路中，不能將限流電路模塊應用于其他內部具有充電管理電路的設備上。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種對USB端口的輸出電流進行限制的充電電路。

為實現上述發明目的，本實用新型采取以下技術方案：

一種具有限流功能的USB充電電路，具有：一USB輸出，連接USB端口；一電流輸出端口，用于輸出充電電流；一輸出電流檢測電路，與USB輸出連接，用于檢測USB端口輸出電流，并將檢測結果傳輸給控制單元；一控制單元，連接輸出電流檢測電路，該控制單元的參考電壓產生電路提供一個參考電壓，用于設定最大輸出電流值，將檢測到的電壓信號與參考電壓進行比較，將比較結果送入閉環調節器進行調整，由閉環調節器輸出控制信號調節保護單元的阻抗；一保護單元，連接在升壓電路單元和電流輸出端口之間，同時與控制單元連接，根據控制單元的控制信號改變阻抗進行電流限制；一升壓電路單元，耦合至所述的輸出電流檢測電路，用于將USB端口輸出電壓升高到后續負載所需的電壓后，通過保護單元輸出。

該實用新型電路還可以包括一個輔助電源，用于給保護單元和控制單元提供電源。

該實用新型閉環調節方式是當輸出電流檢測電路檢測到的電流小于最大輸出電流值時，控制單元中的閉環調節器調節保護單元阻抗減小，當檢測到的電流大于最大輸出電流值時，閉環調節器調節保護單元增加阻抗，從而將USB端口輸出電流限制在最大輸出電流值以內。

該USB充電電路的升壓電路單元是一個BOOST電路，將USB端口的輸出電壓升高至后續負載所需電壓后，將電壓輸送到輔助電源和保護單元；輔助電源為一個泵升電路；電流檢測電路通過對阻性器件電壓的檢測實現對電流的檢測，所述的阻性器件可以是簡單的電阻、開關型器件的導通電阻或上述電感器件的直流電阻；保護單元的開關型器件可以是三極管或者是MOS管。

本實用新型的技術方案還包括，在控制單元中還包括一部分電路，用于檢測輸出電壓，當輸出電壓長時間短路時，控制保護單元中的執行器件做出關斷保護。

本實用新型的技術方案還包括，在控制單元中還包括一部分電路，用于檢測系統的溫度，當溫度超過設定值時，控制保護單元中的執行器件做出關斷保護。

本實用新型的有益效果在于：將USB端口的輸出電流限制在一定范圍以內，防止由于后續負載增大導致電流過大引起的USB端口或主板故障、USB設備損壞，同時實現穩定的輸出和最大化的輸出，采用簡單的電路結構實現對輸出電流的限制，可以封裝得很小，除了作為USB充電器的限流電路外，也可以連接其他內部具有充電管理電路的設備。

本專業技術人員將會知道，雖然以下的具體實施方式將以較佳實施例作為參考加以說明，但并不意味著本實用新型被局限于這個較佳實施例。更正確的說，本實用新型具有較廣泛的范圍，并且只被隨附的權利要求范圍所限定和闡明。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框架圖；

圖2為本實用新型中電流檢測電路的一個實施例；

圖3為本實用新型中升壓單元的一個實施例；

圖4為本實用新型中保護單元的一個實施例，其中(a)為三極管，(b)為MOS管；

圖5為本實用新型中輔助單元的一個實施例；

圖6為本實用新型中控制單元閉環調節的一個實施例。

具體實施方式

下面參考附圖對本實用新型進行具體說明。