[發明專利]一種多功能同步整流移動電源集成電路

在審

• 申請號: 201410603673.6
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104333065A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 黃文炯
• 申請（專利權）人: 深圳市矽碩電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電源技術領域，尤其是涉及一種多功能同步整流移動電源集成電路。?

背景技術

目前市面上應用的單芯片方案移動電源充電部分采用線性充電方式，放電部分采用開關電源方式，即DC/DC升壓，如圖1所示。線性充電的效率與輸入電壓和電池電壓有關，在常見的使用情況下，充電效率在75-85％。放電部分由于采用的是開關電源方式，效率可以很高，比如在80-92％。因為充電部分與放電部分是相對獨立的兩個回路，而充電部分采用的是線性充電方式，因此總體效率很低。同時，采用線性方式時充電元器件發熱很厲害，因而功率不能做得太大，或者會增加散熱成本。充電回路受線性控制方式的影響，充電電流不能做得太大，充電循環的時間會很長，特別是應用在電池容量很大的情況下，充電時間會顯著增加。因此在一些應用中，充電電流小于放電電流。在這種情況下，如果電池電量不足，將出現，即使有外接電源，也不能提供足夠的放電電流滿足外接設備的需要。另外，其充電回路需要一個與放電回路獨立的控制器或功率管。放電回路也需要兩個獨立的控制器或功率管，或者是一個功率管和一個續流二極管，增加了設計成本。?

另一種移動電源常用充放電方案是充電部分采用開關電源方式，放電部分也采用開關電源方式，但兩個回路是相對獨立的，如圖2所示。由于充電和放電都是采用的開關電源方式，因此充電效率和放電效率都可以很高。另一方面，由于充放電回路是相對獨立的，充電回路需要一個電感和?兩個功率管，或者一個電感，或者一個功率管和一個續流二極管。放電回路需要一個電感和兩個功率管，或者一個電感，或者一個功率管和一個續流二極管。由于使用兩個電感，系統體積會很大、設計成本也較高。同時，充放電回路相對獨立設計時還需要兩組控制器，每一組控制器由兩個功率管組成，或由一個功率管與一個續流二極管組成，而控制芯片面積較大，增加了布線設計的難度，提高了設計的成本。?

因此，亟待提出一種結構簡單、性能優異、靈活性好、穩定可靠、成本較低的移動電源充放電方案。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種多功能同步整流移動電源集成電路，其充電回路和放電回路均采用開關電源方式，充電回路與放電回路是同一個回路；并共享控制器及電感，共用充電輸入接口與放電輸出接口。另外，采用可切換襯底的方式，實現放電可關斷功能，可以不增加功率管或控制器數量的情況下，實現短路保護功能和過流保護功能，因而提高了系統運行效率。其設計合理、結構簡單、功能多樣、靈活性好、穩定可靠、充放電效率較高、散熱性能好、設計成本較低，有效解決了現有技術的不足。?

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種多功能同步整流移動電源集成電路，其特征在于：包括充電輸入口、放電輸出口、電池連接口、控制邏輯單元、驅動單元、充電開關管單元、電源電壓檢測單元、上管過流保護單元、下管過流保護單元、CC/CV升壓單元和LED燈控制單元，所述控制邏輯單元輸入端與電源電壓檢測單元、CC/CV升壓單元、上管過流保護單元、下管過流保護單元連接，所述控制邏輯單元輸出端與LED燈控制單元和驅動單元連接，所述驅動單元輸出端與充電開關管單元連接；所述充電輸入口、放電輸出口為共用的一個端口。?

上述的一種多功能同步整流移動電源集成電路，其特征在于：所述充?電開關管單元為兩個上下串聯連接的充電開關管。?

上述的一種多功能同步整流移動電源集成電路，其特征在于：所述上管過流保護單元為可切換襯底P型MOSFET功率管、常規P型MOSFET功率管、常規N型MOSFET功率管、其他類型的功率管任意一種。?

上述的一種多功能同步整流移動電源集成電路，其特征在于：所述CC/CV升壓單元包括與電池連接口并聯的濾波電容和與電池連接口串聯的升壓電感，以及與升壓電感連接的充電開關管。?

上述的一種多功能同步整流移動電源集成電路，其特征在于：所述升壓電感與充電開關管漏極連接，所述充電開關管源極接地。?

上述的一種多功能同步整流移動電源集成電路，其特征在于：所述充電開關管也為MOSFET功率管。?

本發明與現有技術相比具有以下優點：?

1、本發明充電回路和放電回路均采用開關電源方式，其充放電電流大、充放電時間短、充放電效率較高、系統散熱性能好；?