一種無線商話電源管理電路的製作方法
2023-09-16 07:18:00 3
專利名稱：一種無線商話電源管理電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線商話電源管理電路。
背景技術：
傳統無線商話電源管理電路中，通信模塊都是由電池供電。電接外電源 時，外電源不能直接用於為通信模塊供電，只能用於為電池充電。該電路存
在有如下的不足無法滿足外電適配器與內置電池均可單獨供電的需求。
針對上述不足，有人提出一種解決方案，如圖1及圖2所示。該電源管 理電路，它包括一通信模塊、 一電池、 一外電接口電路、 一外電供電電路、 一充電控制電路及一供電切換電路。該外電接口電路用於電接外電源。該外 電供電電路用於電接在外電接口電路和通信模塊之間，以讓外接電源為通信 模塊提供電源，它包括一限壓電路及一開關電路。該充電控制電路用於電接 在外電接口電路和電池之間，以讓外接電源為電池充電。該供電切換電路利 用二極體的特性實現切換，用於在有外接電源時由外接電源為通信模塊提供 電能，在無外接電源時由電池為通信模塊提供電能。該電路工作原理有外 電(4.6V)接入時， 一路經過限壓電路(D2、 D3、 D4、 D5 )、開關電路給通信 模塊供電。該外電接口電路的Rl與R2有一定的分壓(通信模塊的一 POWER 檢測口連接在R1和R2之間)，當電接外電源時，該POWER檢測口具有電壓， 通信模塊根據該電壓判斷出有外電源。通信模塊再判斷電池電壓是否要啟動 充電機制，若確認啟動快電，由通信模塊P西口給Q2提供控制電壓，輸出高 電平使Q2導通，使Q1導通；這時外電另一路經過R5、 Ql給電池充電，由通 信模塊來實現充電控制，充電停止條件由通信模塊判斷電池電壓及電池溫度來決定是否停止充電。當外電源切斷時(無外電)，由電池經過D6、 D7、 SW1 給通信模塊供電。R6從限壓電路引入給電池充電，主要是作為鎳氫電池涓流 電充使用，選擇R6是否使用取決於通信模塊的充電機制。該解決方案存在有 如下的不足電池給通信模塊供電上有串有二極體D6、 D7，肖特基二極體的 壓差為0. 3V，目前市場的通信模塊正常工作電壓是3. 3V-4. 3V (低於3. 3V供 電會給通信模塊內部系統穩定性運行造成出錯，如果為了避免類似問題，通 信模塊軟體把軟關機電壓提到3. 3V )，因此當電池輸出電壓在3. 3V-3. 6V之間 時(經過0. 3V壓降之後，低於3. 3V)，通信才莫塊就會控制軟體關機，電池輸 出電壓在3. 3-3. 6V之間的電能沒有》文電完成，電池無法合理》文電完成，對4吏 用電池容量有一定的損失。
針對該解決方案所存在的不足，有人提出解決方案，如圖3所示。它與 上一解決方案不同之處在於增加R3、 R7、 D10關鍵器件，由M0S1代替圖2 的D6、 D7。該電路工作原理充電原理、外電供電原理與圖2—樣；不同之 處在於外電供電切換成內置電池供電時由肖特基二極體改成MOS管，此M0S 管採用A03401 (P型絕緣場效應管)，M0S管柵極通過電阻接地，由電源經過 二極體(IN4148)到柵極，漏極接電池端，源極輸出到開關。在有外接電源 時，外電通過D10拉高M0S柵極電壓，〗吏M0S管處於截止狀態。此時由外電 經過D2、 D3、 D4、 D5、開關電路給通信才莫塊供電。在沒有外接電源時，M0S 管的柵極處於低電平，M0S導通，此時由內置電池給才莫塊供電源。該電源管理 電路存在有如下不足1、在通信模塊控制充電時，這時斷開外電，而通信才莫 塊反應速度沒那麼快關閉充電機制，造成電池從Q1漏電到外電接口，使M0S 管的柵極處理高電平狀態，M0S管截止，此時電池只能通過MOS管內部二極體 給通信模塊供電，M0S的內部二極體壓差為0. 7V，所以此時電池給通信模塊造成比較大的紋波；2、電池電壓處於正常狀態時，它的輸出電壓在3. 3V-4. OV 時，但該輸出電壓通過O. 7V壓降之後，低於3. 3V，通信模塊就會控制軟體關 機，造成非正常關機，造成電池容量損失。
發明內容
本發明提供一種無線商話電源管理電路，其克服了背景技術的電源管理 電路所存在的不足。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
一種無線商話電源管理電路，它包括一通信模塊、 一電池、 一外電接口 電路、 一外電供電電路、 一充電控制電路及一供電切換電路； 該外電接口電路，用於電接外電源；
該外電供電電路，用於電接在外電接口電路和通信模塊之間，以讓外接 電源為通信模塊提供電源，它包括一限壓電路及一開關電路；
該充電控制電路，用於電接在外電接口電路和電池之間，以讓外接電源 為電池充電；
該供電切換電路，它包括一M0S管，該MOS管漏極電接電池，源極電接 開關電路，使得在有外接電源時M0S管截止並由外接電源為通信模塊提供電 能，在無外接電源時M0S管導通並由電池為通信模塊提供電能；
該供電切換電路還包括一保護電路，該保護電路電接外電接口電路、電 池和外電供電電路，用於在外電源切斷時，使M0S管槺極電壓為低電平，使 M0S管源極和柵極之間存在有電壓差，使M0S管處於導通狀態.
一較佳實施例中，該充電控制電路，它包括
一三極體Ql,該三極體Ql的E極和外電接口電路電接，三極體Ql的C 極和電池電接；及一三極體Q2，該三極體Q2的C極和三極體Ql的B極電接，該三極體Q2 的B極和通信模塊電接，該三極體Q2的E極接地；
其中在有外接電源時，通信模塊給Q2提供控制電壓，使Q1導通，讓 外接電源給電池充電。
一較佳實施例中，該保護電路，它包括
一三極體Q3，該三極體Q3的B極和外電接口電路電接，該三極體Q3的 E極和電池電接；
一三極體Q4，該三極體Q4的B極和三極體Q3的C極電接，該三極體Q4 的E極接地，該三極體Q4的C極和三極體Ql的B極電接；及
一二極體DIO，該二極體D10陽極和三極體Q3的B極電接，該二極體D10 陰極電接M0S管柵極；
其中該M0S管柵極通過電阻R7接地；在有外接電源時，該Q3截止， Q4截止，外接電源通過D10拉高MOS管柵極，以使M0S管截止；在外接電源 切斷時，該Q3導通，Q4導通，Ql截止，該Q1截止使M0S管柵極電壓為低電 平，以保證MOS管導通。
一較佳實施例中，該三極體Q3的B極通過電阻R4電接外電接口電路， 該三極體Q3的C極通過電阻R9電接三極體Q4的B極，該三極體Q4的B極 和三極體Q4的E極之間電接有電阻Rl 0。
一較佳實施例中，該保護電路，它包括
一三極體Q3，該三極體Q3的B極和外電接口電路電接，該三極體Q3的 E極和電池電接；
一三極體Q4，該三極體Q4的B極和三極體Q3的C極電接，該三極體Q4 的E極接地，該三極體Q4的C極通過電阻Rl 3電接M0S管柵極；一電阻R7，該電阻R7 —端和三極體Q3的B極電接，另一端和三極體Q4 的C極電接；
其中在有外接電源時，該Q3截止，Q4截止，外接電源通過R7拉高M0S 管柵極，以使MOS管截止；在外接電源切斷時，該Q3導通，Q4導通，該Q4 導通使MOS管柵極電壓為低電平，以保證MOS管導通。
一較佳實施例中，該三極體Q3的B極通過電阻R4電接外電接口電路， 該三極體Q3的C極通過電阻R9電接三極體Q4的B極，該三極體Q4的B極 和三極體Q4的E極之間電接有電阻RIO。
本技術方案與背景技術相比由於設置有保護電路，該保護電路直接利 用外電源切斷時外電接口電路輸出端的低電壓特點，使MOS管柵極電壓為低 電平，使MOS管源極和柵極之間存在有電壓差，使MOS管處於導通狀態，保 證切換電路的切換，因此具有如下優點1、避免外電與內置電池在切換中產 生效大紋波，能夠實現外電與內置電池切換控制的穩定性；2、該保護電路只 增加較少的器件，成本低。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖l是背景技術的電路方框圖。 圖2是背景技術的一現有電路圖。 圖3是背景技術的另一現有電路圖。 圖4是本發明一較佳實施例的電路圖。 圖5是本發明另一較佳實施例的電路圖。
具體實施例方式
請查閱圖l及圖4， 一種無線商話電源管理電路，它包括一通信模塊、一電池、 一外電接口電路、 一外電供電電路、 一充電控制電路及一供電切換電 路。
該通信模塊具有一 VBAT接口、 一ADC接口、 一VADC接口、 一PWM接口 及一 POWER接口。
該電池包括一電池BT1、 一熱敏電阻、 一電阻R14、 一電阻R15、 一電容 C2,該熱敏電阻和通信模塊的ADC接口相連接，以檢測電池溫度。該電阻R14 和電阻R15之間的連接點和通信模塊的VADC接口相連接，以檢測電池電壓。
該外電接口電路用於電接外電源，它包括外電接口、 一電阻R1、 一電阻 R2、 一電阻R3、 一電容C1、 一二極體Dl。該電阻R1和電阻R2連接用於分壓， 該通信才莫塊的POWER接口連接在電阻Rl和R2之間，用於判斷是否電接外電 源。
該外電供電電路，用於電接在外電接口電路輸出端和通信模塊的VBAT接 口之間，以讓外接電源為通信模塊提供電源。該外電供電電路包括一限壓電 路及一開關電路。該限壓電路包括一二極體D2、 一二極體D3、 一二極體D4、 一二極體D5，它用於降低電壓， 一般可降低0.6V。該開關電路包括一SW1、 一電阻R16、 一電容C3、 一電容C4。
該充電控制電路，用於電接在外電接口電路和電池之間，以讓外接電源 為電池充電。該充電控制電路包括一電阻R5、 一三極體Q1、 一三極體Q2、 一 電阻R8、 一電阻R6、 一電阻Rll、 一電阻R12、 一電阻R13。該三極體Ql的 E極通過電阻R5和外電接口電路的輸出端電接，三極體Ql的C極和電池電接， 該三極體Ql的B極通過電阻R8和三極體Q2的C極電接。該三極體Q2的B 極通過電阻R12、 R13和通信模塊的PWM接口電接，該三極體Q2的E極接地， 該三極體Q2的E極和三極體Q2的B極之間電接電阻Rll。該供電切換電路，包括一MOS管及一保護電路，M0S1可採用AO3401。該 MOS管漏極電接電池，源極電接開關電路的SW1，柵極通過電阻R7接地，在 有外接電源時M0S管截止並由外接電源為通信模塊提供電能，在無外接電源 時M0S管導通並由電池為通信模塊提供電能。該保護電路，它包括一三極體 Q3、 一三極體Q4、 一二極體DIO、 一電阻R4、 一電阻R9、 一電阻RIO， Q3可 採用9012、 Q4可採用9013/9014，該電阻R4、電阻R9的取值大於K歐姆以 上(例如51K歐姆)，避免內置電池的損耗，R10的取值取決於R9的取值來決 定分壓。該三極體Q3的B極通過電阻R4和外電接口電路的輸出端電接，該 三極體Q3的E極和電池電接，該三極體Q3的C極通過電阻R9和三極體Q4 的B極電接。該三極體Q4的E極接地，該三極體Q4的C極電接在充電控制 電路的電阻R13和電阻R12之間，使得三極體Q4的C極和三極體Ql的B極 電接，該三極體Q4的E極和三極體Q4的B極之間電接電阻RIO。該二極體 D10陽極和三極體Q3的B極電接，該二極體D10陰極電接M0S管柵極。
本實施例之中未具體描述的元器件可直接採用背景技術(如圖2或圖3) 的相應的元器件。
在有外接電源時，該Q3的Veb為負壓，Q3截止，Q4的B極電壓為低電 平，Q4截止，外接電源通過D10拉高MOS管柵極，以使M0S管截止，以使外 電源直接為通信模塊提供電能。通信模塊通過POWER接口得知有電接外電源。 該通信模塊PWM口給Q2提供控制電壓，輸出高電平使Q2導通，使Q1導通； 這時外電另一路經過R5、 Ql給電池充電，由通信模塊來實現充電控制。
在外接電源切斷時(無外接電源)，該Q3的Veb高於0. 3V以上，使Q3 導通，因Q3給Q4的B極供電使Q4導通，把通信模塊給Q2的控制電壓拉低， 使Ql處於截止狀態，該Ql截止使M0S管柵極電壓為低電平，以保證M0S管導通，以使電池為通信模塊提供電能。
在另一較佳實施例之中，請查閱圖5，它與上一實施例不同之處在於
該供電切換電路，包括一MOS管及一保護電路。該MOS管漏極電接電池， 源極電接開關電路的SW1，在有外接電源時MOS管截止並由外接電源為通信模 塊提供電能，在無外接電源時M0S管導通並由電池為通信模塊提供電能。該 保護電路，它包括一三極體Q3、 一三極體Q4、 一電阻R4、 一電阻R9、 一電 阻RIO、 一電阻13、 一電阻7。該三極體Q3的B極通過電阻R4和外電接口電 路的輸出端電接，該三極體Q3的E極和電池電接，該三極體Q3的C極通過 電阻R9和三極體Q4的B極電接，該三極體Q4的E極接地，該三極體Q4的C 極通過電阻R13電接M0S管柵極，該三極體Q4的E極和三極體Q4的B極之 間電接電阻RIO。該電阻R7—端和三極體Q3的B極電接，另一端和三極體 Q4的C極電接(電接電阻R13)。
在有外接電源時，該Q3的Veb為負壓，Q3截止，Q4的B極電壓為低電 平，Q4截止，外接電源通過R7拉高M0S管柵極，以使M0S管截止，以使外電 源直接為通信模塊提供電能。
在外接電源切斷時，該Q3的Veb高於0. 3V以上，使Q3導通，因Q3給Q4 的B極供電使Q4導通，Q4導通把M0S管的柵極拉低，以保證M0S管導通，以 使電池為通信模塊提供電能。
以上所述，僅為本發明較佳實施例而已，故不能以此限定本發明實施的 範圍，即依本發明申請專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應 仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
權利要求
1.一種無線商話電源管理電路，它包括一通信模塊、一電池、一外電接口電路、一外電供電電路、一充電控制電路及一供電切換電路；該外電接口電路，用於電接外電源；該外電供電電路，用於電接在外電接口電路和通信模塊之間，以讓外接電源為通信模塊提供電源，它包括一限壓電路及一開關電路；該充電控制電路，用於電接在外電接口電路和電池之間，以讓外接電源為電池充電；該供電切換電路，它包括一MOS管，該MOS管漏極電接電池，源極電接開關電路，使得在有外接電源時MOS管截止並由外接電源為通信模塊提供電能，在無外接電源時MOS管導通並由電池為通信模塊提供電能；其特徵是該供電切換電路還包括一保護電路，該保護電路電接外電接口電路、電池和外電供電電路，用於在外電源切斷時，使MOS管柵極電壓為低電平，使MOS管源極和柵極之間存在有電壓差，使MOS管處於導通狀態。
2. 根據權利要求l所述的一種無線商話電源管理電路，其特徵在於該 充電控制電路，它包括一三極體Q1，該三極體Q1的E極和外電接口電路電接，三極體Q1的C 極和電池電接；及一三極體Q2，該三極體Q2的C極和三極體Ql的B極電接，該三極體Q2 的B極和通信模塊電接，該三極體Q2的E極接地；其中在有外接電源時，通信模塊給Q2提供控制電壓，使Q1導通，讓 外接電源給電池充電。
3. 根據權利要求2所述的一種無線商話電源管理電路，其特徵在於該 保護電路，它包括一三極體Q3，該三極體Q3的B極和外電接口電路電接，該三極體Q3的 E極和電池電接；一三極體Q4，該三極體Q4的B極和三極體Q3的C極電接，該三極體Q4 的E極接地，該三極體Q4的C極和三極體Ql的B極電接；及一二極體D10，該二極體D10陽極和三極體Q3的B極電接，該二極體D10 陰極電接M0S管柵極；其中該M0S管柵極通過電阻R7接地；在有外接電源時，該Q3截止， Q4截止，外接電源通過D10拉高MOS管柵極，以使MOS管截止；在外接電源 切斷時，該Q3導通，Q4導通，Ql截止，該Q1截止使M0S管柵極電壓為低電 平，以保證MOS管導通。
4. 根據權利要求3所述的一種無線商話電源管理電路，其特徵在於該 三極體Q3的B極通過電阻R4電接外電接口電路，該三極體Q3的C極通過電 阻R9電接三極體Q4的B極，該三極體Q4的B極和三才及管Q4的E極之間電 接有電阻RIO。
5. 根據權利要求2所述的一種無線商話電源管理電路，其特徵在於該 保護電路，它包括一三極體Q3，該三極體Q3的B極和外電接口電路電接，該三極體Q3的 E極和電池電接；一三極體Q4，該三極體Q4的B極和三極體Q3的C極電接，該三極體Q4 的E極接地，該三極體Q4的C極通過電阻Rl 3電接MOS管柵極；一電阻R7，該電阻R7 —端和三極體Q3的B極電接，另一端和三極體Q4 的C極電接；其中在有外接電源時，該Q3截止，Q4截止，外接電源通過R7拉高M0S管柵極，以使M0S管截止；在外接電源切斷時，該Q3導通，Q4導通，該Q4 導通使MOS管柵極電壓為低電平，以保證MOS管導通。
6.根據權利要求5所述的一種無線商話電源管理電路，其特徵在於該 三極體Q3的B極通過電阻R4電接外電接口電路，該三極體Q3的C極通過電 阻R9電接三極體Q4的B極，該三極體Q4的B極和三極體Q4的E極之間電 接有電阻RIO。
全文摘要
本發明公開了一種無線商話電源管理電路，它包括一通信模塊、一電池、一外電接口電路、一外電供電電路、一充電控制電路及一供電切換電路。該供電切換電路包括一MOS管和一保護電路。該MOS管漏極電接電池，源極電接開關電路，使得在有外接電源時MOS管截止並由外接電源為通信模塊提供電能，在無外接電源時MOS管導通並由電池為通信模塊提供電能。該保護電路電接外電接口電路、電池和外電供電電路，用於在外電源切斷時，使MOS管柵極電壓為低電平，使MOS管源極和柵極之間存在有電壓差，使MOS管處於導通狀態。
文檔編號H02J7/00GK101588065SQ20091011205
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月15日 優先權日2009年6月15日
發明者沈賀勇 申請人:廈門敏訊信息技術股份有限公司