[發明專利]一種可同時給移動電子設備供電及充電裝置

有效

• 申請號: 201310443007.6
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103560550A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 王釗;尹航;田文博
• 申請（專利權）人: 無錫中星微電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 戴薇

技術領域：

本發明涉及電源裝置，具體來說，涉及給移動電子設備供電、充電的電源裝置。

背景技術：

移動電子設備已相當普及，常見設備有例如手機、平板電腦、筆記本電腦等，均帶有電池，常用的適配電源接入設備時既可以直接對設備供電又可以對設備所帶的電池充電。

圖1描述了一種現有技術實現可以同時對設備電池（以下簡稱Battery）充電，又對設備系統（以下簡稱SYS）供電的移動電源。其中控制芯片電路采用集成電路實現，通過起到開關作用的多個場效應管（以下簡稱MP1、MP2、MP3）和開關管（以下簡稱K2）采用分離MOS管實現，其中，K2一般采用NMOS管實現，其中MP1、MP2、MP3的襯體端都連接在如圖所示的VMAX節點上。

當移動電源控制芯片的適配電源接入管腳（以下簡稱CHG）被連接到一個電源適配器(Adpater，一般由AC-DC轉換器構成)時，此時有供電輸入，控制芯片通過檢測到CHG電壓高于電池接入管腳（以下簡稱BAT）電壓，從而獲知適配器已連上，讓電路工作在充電模式，控制電路的G1和G2端輸出低電平，MP1和MP2導通，CHG電壓被傳遞到SYS，可以為連接在SYS的外部系統（例如智能手機）供電。同時通過控制MP3和K2交替導通，可以對Battery充電，此時MP3、K2、L1、C1、電池Battery和控制芯片電路構成開關型充電電路。

當控制電路檢測到CHG電壓低于BAT電壓，從而獲知適配器已被斷開，控制電路可工作以電池為SYS節點供電的狀態。當BAT為SYS供電時，控制電路控制K2和MP3交替導通，K2、MP3、電感L1構成升壓電路，將BAT電壓升高至5V為SYS供電（例如通過SYS為智能手機提供備用電源）。為了實現SYS出現短路到地時的短路保護功能，MP1和MP2的寄生體二極管需串聯成相反的方向，以防止MP1和MP2在短路保護時，通過寄生體二極管漏電。另一方面，也要防止SYS的電壓反灌到CHG端導致漏電。當電池已被充滿電或其他情況下需禁止充電時（例如電池短路），需要避免從CHG到BAT的正向二極管導通，圖1中MP1和MP3的體二級管反向連接，可以有效避免這種情況；當電池有電，但CHG沒電時，要避免由BAT向CHG的正向二極管導通形成的漏電，圖1中MP1和MP3的體二級管反向連接，也可以有效避免這種情況。當電池需禁止放電時，也需要防止從BAT到SYS的正向二極管導通導致的漏電；同時要防止SYS向BAT漏電的情況。圖1中的實現方法可以實現CHG、BAT、SYS中任何兩端在需要禁止電流流向時通過關斷相關PMOS而實現零電流，避免任何寄生體二極管導致的漏電通路。MP1的寄生二極管存在與CHG與其襯體端之間，其正極為CHG端；MP2的寄生二極管存在與SYS與其襯體端之間，其正極為SYS端；MP3的寄生二極管存在與BAT與其襯體端之間，其正極為BAT端。

但是，上述實現方式存在缺點，當BAT為SYS供電時，通過經過MP3和MP2兩個串聯開關，而每個開關都存在一定的導通電阻，產生較大的功率損耗，所以供電時效率較低。

發明內容：

本發明的目的之一在于解決上述同時供電和充電電源的供電效率低的問題。

為此，本發明提供一種可同時給移動電子設備供電及充電裝置，包括：控制芯片、設備端場效應管開關裝置、電池端場效應管、用于接入移動電子設備的移動設備端子、用于接入適配電源的適配電源端子、用于接入電池的電池端子、充電開關、充電電感，其中，所述適配電源端子、移動設備端子、電池端子均經由濾波電容接地；

所述控制芯片包括適配電源接入管腳、設備接入管腳、電池接入管腳、設備端開關控制管腳、電池端場效應管控制管腳、充電開關控制管腳；

所述移動設備端子連接至所述適配電源接入管腳及設備接入管腳；所述移動設備端子經由所述設備端場效應管開關裝置串聯連接至所述外接適配電源，并依次經由所述電池端場效應管、充電電感串聯連接至所述電池端子；所述電池接入管腳連接于所述電池端子；

所述設備端開關控制管腳連接至所述設備端場效應管開關裝置，用于控制所述設備端場效應管開關裝置導通；所述電池端場效應管控制管腳連接至所述電池端場效應管，用于控制所述設備端場效應管開關裝置導通以開啟所述電池端子至所述移動設備端子的電性通路，或與所述設備端場效應管開關裝置一起導通以開啟所述適配電源端子至電池端子的電性通路；