自適應充電電路及相應的移動終端的製作方法

2023-06-06 18:48:56 2

專利名稱：自適應充電電路及相應的移動終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及充電技術領域，特別是涉及自適應充電電路及相應的移動終端。
背景技術：
隨著移動終端產品的不斷推陳出新，其功能越來越多，且越來越強大，因此對產品 的設計要求也越來越高。電源是移動終端產品中的重要的組成部分，一般地，移動終端中都 含有可充電的電池作為其電源，因此，充電技術對於移動終端來說也顯得越來越重要，而充 電技術的革新也越來越快。
在通常的設計中，充電器的設計相對來說比較簡單，一般是每種移動終端配置專 用的充電器，且大部分的移動終端會設置專用的充電接口來與專用的充電器進行連接從而 充電。但是，隨著現在的移動終端的功能越來越多，越來越強大，現在的移動終端往往需要 更多的電量，所以電池也越來越大，且其一般需要使用快速充電技術來進行充電，而快速充 電技術必須使用大電流進行充電。另一方面，為了使用上的方便，充電接口也越來越標準 化，越來越簡化。目前很多的移動終端已經開始使用USB接口作為充電接口。但是，由於在 充電時普通採用的是大電流充電，例如採用2A的充電器進行充電，如果移動終端的充電電 流設計成2A，而USB接口不支持這麼大的充電電流，因此利用USB接口對移動終端進行充電 時，USB接口容易被損壞。發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種自適應充電電路及相應的移動終端，其能 夠匹配各種類型的充電裝置，使用範圍較廣。
為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是提供一種自適應充電電路， 其包括電流限制模塊、電壓檢測模塊和充電電路。所述電流限制模塊用於從初始的輸入電 流限制值開始對輸入電流進行調整以獲得調整後的輸入電流。所述電壓檢測模塊用於偵測 充電輸入電壓並將所述充電輸入電壓與預設的電壓維持值相比較以產生相應的比較結果， 其中，當所述比較結果表示所述充電輸入電壓大於所述電壓維持值時，則通知所述電流限 制模塊將現在的輸入電流增加第一電流步進值後作為現在的輸入電流；而當所述比較結果 表示所述充電輸入電壓小於所述電壓維持值時，則通知所述電流限制模塊將現在的輸入電 流減小第二電流步進值以作為現在的輸入電流，直至所述電流限制模塊中的現在的輸入電 流達到要求從而獲得所述調整後的輸入電流。所述充電電路根據所述調整後的輸入電流對 移動終端中的可充電元件進行充電。
為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是提供一種移動終端，其包 括自適應充電電路。所述自適應充電電路包括電流限制模塊、電壓檢測模塊和充電電路。所 述電流限制模塊用於從初始的輸入電流限制值開始對輸入電流進行調整以獲得調整後的 輸入電流。所述電壓檢測模塊用於偵測充電輸入電壓並將所述充電輸入電壓與預設的電壓 維持值相比較以產生相應的比較結果，其中，當所述比較結果表示所述充電輸入電壓大於所述電壓維持值時，則通知所述電流限制模塊將現在的輸入電流增加第一電流步進值後作 為現在的輸入電流；而當所述比較結果表示所述充電輸入電壓小於所述電壓維持值時，則 通知所述電流限制模塊將現在的輸入電流減小第二電流步進值以作為現在的輸入電流，直 至所述電流限制模塊中的現在的輸入電流達到要求從而獲得所述調整後的輸入電流。所述 充電電路根據所述調整後的輸入電流對移動終端中的可充電元件進行充電。
其中，所述電流限制模塊進一步接收最大輸入電流限制值，一旦所述現在的輸入 電流達到所述最大輸入電流限制值時，以所述最大輸入電流限制值作為所述調整後的輸入 電流，從而避免所述調整後的輸入電流超過所述最大輸入電流限制值。
其中，所述自適應充電電路進一步包括寄存器，其用於存儲所述電壓維持值、所述 最大輸入電流限制值和所述初始的輸入電流限制值。
其中，所述自適應充電電路進一步包括I2C控制器，其用於所述自適應充電電路與 所述移動終端中的微控制器進行通訊。其中，所述微控制器將所述電壓維持值、所述最大輸 入電流限制值和所述初始的輸入電流限制值通過所述I2C控制器而寫入所述寄存器中
其中，所述第一電流步進值與所述第二電流步進值相同。
其中，所述自適應充電電路整合在所述移動終端中。
本發明的有益效果是區別於現有技術的情況，本發明的自適應充電電路可以自 動調整輸入電流，從而匹配各種類型的充電裝置，不會造成輸入電流過大而損壞充電裝置 的問題。因此本發明的自適應充電電路及相應的移動終端使用範圍更廣，更能迎合實際的需求。


圖1是圖1為本發明實施例所示的自適應充電電路的示意圖；和
圖2是圖1所示的自適應充電電路的工作原理的示意圖。
具體實施方式
為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段及功效，以下結 合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的自適應充電電路及相應的移動終端其具體實施 方式、方法、步驟、結構、特徵及其功效，詳細說明如下。
有關本發明的前述及其他技術內容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現。通過具體實施方式
的說明，當可對本發明為達成預定目 的所採取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說 明之用，並非用來對本發明加以限制。
圖1為本發明實施例所示的自適應充電電路的示意圖。本發明的自用適應充電電 路可以自適應各種充電電流，使得不管是採用USB接口，例如，電腦上的USB接口，還是使用 大電流的充電器，都可以正常的給移動終端進行充電，從而使得在設計時可以更靈活更好 的進行產品設計，使用起來也更加的方便。
如圖1所示，本發明實施例的自適應充電電路100包括電流限制模塊110、電壓檢 測模塊120、充電電路130、寄存器140和I2C控制器150。
其中，電流限制模塊110用於從初始的輸入電流限制值開始對輸入電流進行調整以獲得調整後的輸入電流。其中初始的輸入電流限制值可預先存儲在寄存器140中，電流 限制模塊110連接寄存器140從而獲取初始的輸入電流限制值。
電壓檢測模塊120用於偵測充電輸入電壓並將充電輸入電壓與預設的電壓維持 值相比較從而產生相應的比較結果，然後將比較結果輸出至電流限制模塊110以使電流限 制模塊110根據比較結果而對輸入電流進行調整。
具體地，當電壓檢測模塊120產生的比較結果表示充電輸入電壓大於電壓維持值 時，則電流限制模塊110將現在的輸入電流增加第一電流步進值後作為現在的輸入電流。 在此，由於輸入電流增加，則充電口附近的電壓壓降增加，電壓檢測模塊120所偵測的充電 輸入電壓相應地減小，隨後，電壓檢測模塊120繼續比較現在的充電輸入電壓和電壓維持 值，從而產生相應的比較結果，依次類推。
反之，當電壓檢測模塊120產生的比較結果表示充電輸入電壓小於電壓維持值 時，則電流限制模塊110將現在的輸入電流減小第二電流步進值後作為現在的輸入電流。 在此，由於輸入電流減小，則充電口附近的電壓壓降減小，電壓檢測模塊120所偵測的充電 輸入電壓相應地增加，然後，電壓檢測模塊120繼續比較現在的充電輸入電壓和電壓維持 值，從而產生相應的比較結果，依次類推。
也就是說，電流限制模塊110會不斷地根據電壓檢測模塊120所產生的比較結果 而對輸入電流進行調整，直至輸入電流達到要求，從而獲得調整後的輸入電流。本領域技術 人員可以理解的是，第一電流步進值和第二電流步進值可以設定相同，則電流限制模塊110 可以以某一特定值不斷地上調或者下調輸入電流，從而獲得調整後的輸入電流。此外，電壓 檢測模塊120的精度可以根據實際需要而進行設計，在此，可以將電壓檢測模塊120的精度 設計為O.1V。而電流限制模塊110的精度也可以根據實際需要而進行設計，在此，可以將電 流限制模塊110的精度設計為100mA。
此外，電流限制模塊110還可進一步從寄存器140中接收最大輸入電流限制值，當 電流限制模塊110對輸入電流進行調整時，一旦輸入電流達到最大輸入電流限制值，則電 流限制模塊110不再增加輸入電流，以最大輸入電流限制值作為調整後的輸入電流，以避 免調整後的輸入電流超過最大輸入電流限制值。
然後，電流限制模塊110將調整後的輸入電流輸出至充電電路130，而充電電路 130可根據調整後的輸入電流對移動終端中的可充電元件，例如電池等等進行充電。在本實 施例中，充電電路130可為普通的常規充電電路。
寄存器140用於存儲電壓維持值、最大輸入電流限制值和初始的輸入電流限制 值。電流限制模塊Iio和電壓檢測模塊120可分別連接寄存器140，從而分別獲取最大輸入 電流限制值、初始的輸入電流限制值和電壓維持值。此外，寄存器140還可以進一步記錄自 適應充電電路100的狀態，例如現在的輸入電流和調整後的輸入電流等等。
I2C控制器150用於自適應充電電路100與移動終端中的微控制器(Micro Control Unit，MCU)進行通訊，因此移動終端中的微控制器可以通過I2C控制器150而對寄 存器140寫入各類參數，例如電壓維持值、最大輸入電流限制值和初始的輸入電流限制值 等等。當然，移動終端中的微控制器也可以通過I2C控制器150對寄存器140進行讀操作， 從而讀取寄存器140中記錄的自適應充電電路100的狀態。
以下將具體地介紹本發明實施例的自適應充電電路的工作原理。圖2為圖1所示的自適應充電電路的工作原理的示意圖。
如圖2所示，移動終端200包括微控制器210和充電偵測模塊220。其中，移動終 端200中的充電偵測模塊220可以偵測是否有充電裝置300插入以及插入的充電裝置300 的類型，然後，移動終端200中的微控制器210可根據插入的充電裝置300的類型及本身的 需要而計算出自適應充電電路100所需要的各類參數，例如電壓維持值、最大輸入電流限 制值和初始的輸入電流限制值等等。
然後，微控制器210將各類參數通過自適應充電電路100中的I2C控制器150而 寫入至寄存器140中，使得自適應充電電路100可正常地工作，獲取調整後的輸入電流並利 用調整後的輸入電流對移動終端200中的可充電元件，例如電池等等進行充電。
例如，移動終端200在設計時其匹配1. 5A的充電器，因此移動終端200寫入自適 應充電電路100中的最大輸入電流限制值為1. 5A，電壓維持值為4. 8V。
當充電裝置300為標準匹配的1. 5A的充電器時，且插入移動終端200並對移動終 端200進行充電時，自適應充電電路100中的電流限制模塊110可從初始的電流限制值，例 如IOOmA開始作為輸入電流來進行調整操作。也就是說，電流限制模塊110初始的輸入電 流為100mA，此時，由於輸入電流IOOmA比較小，因此充電口附近的電壓壓降比較小，充電輸 入電壓較大，大於電壓維持值4. 8V。因此，電流限制模塊110將現在的輸入電流IOOmA增加 一個電流步進值，假設電流步進值為100mA，使得輸入電流達到了 200mA，充電口附近的電 壓壓降增加，充電輸入電壓相應地減小，電壓檢測模塊120再次判斷充電輸入電壓與電壓 維持值的大小，再進行調整。依次循環，直至電流限制模塊110設置的輸入電流達到1. 5A， 以1. 5A的輸入電流作為調整後的輸入電流，來進行正常的充電。
當充電裝置300為電腦的USB接口時，由於USB接口只能提供500mA的充電電流， 則移動終端200中的微控制器220會根據充電裝置300的不同而重新設置自適應充電電路 100所需要的各類參數，例如，當電流限制模塊110將輸入電壓調整至600mA時，則充電口附 近的電壓壓降較大，充電輸入電壓將小於現在的電壓維持值4. 8V，則電流限制模塊110會 相應地將輸入電流調整至500mA，以保護USB接口免受損壞。
當充電裝置300為2A的充電器時，由於自適應充電電路100中設置了最大輸入電 流限制值為1. 5A，因此自適應充電電路100將輸入電流調整至1. 5A後，由於最大輸入電流 值1. 5A的限制，其不會再調整輸入電流，而是將1. 5A的輸入電流作為調整後的輸入電流， 進行充電，從而保證了整個產品的安全性。
本領域技術人員可以理解的是，本發明實施例的自適應充電電路100可整合在移 動終端中，從而使移動終端可以利用自適應充電電路而適合使用各種類型的充電裝置對其 進行充電。當然，本發明實施例的自適應充電電路也可以設計為獨立的產品，其配合移動終 端、充電裝置而進行使用。
綜上所述，本發明實施例的自適應充電電路可以自動調整輸入電流，從而匹配各 種類型的充電裝置，不會造成輸入電流過大而損壞充電裝置的問題。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發 明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技 術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種自適應充電電路，其特徵在於，包括電流限制模塊，用於從初始的輸入電流限制值開始對輸入電流進行調整以獲得調整後的輸入電流；電壓檢測模塊，用於偵測充電輸入電壓並將所述充電輸入電壓與預設的電壓維持值相比較以產生相應的比較結果，其中，當所述比較結果表示所述充電輸入電壓大於所述電壓維持值時，則通知所述電流限制模塊將現在的輸入電流增加第一電流步進值後作為現在的輸入電流；而當所述比較結果表示所述充電輸入電壓小於所述電壓維持值時，則通知所述電流限制模塊將現在的輸入電流減小第二電流步進值以作為現在的輸入電流，直至所述電流限制模塊中的現在的輸入電流達到要求從而獲得所述調整後的輸入電流；和充電電路，根據所述調整後的輸入電流對移動終端中的可充電元件進行充電。
2.根據權利要求1所述的自適應充電電路，其特徵在於，所述電流限制模塊進一步接收最大輸入電流限制值，一旦所述現在的輸入電流達到所述最大輸入電流限制值時，以所述最大輸入電流限制值作為所述調整後的輸入電流，從而避免所述調整後的輸入電流超過所述最大輸入電流限制值。
3.根據權利要求2所述的自適應充電電路，其特徵在於，進一步包括寄存器，用於存儲所述電壓維持值、所述最大輸入電流限制值和所述初始的輸入電流限制值。
4.根據權利要求3所述的自適應充電電路，其特徵在於，進一步包括I2C控制器，用於所述自適應充電電路與所述移動終端中的微控制器進行通訊，其中， 所述微控制器將所述電壓維持值、所述最大輸入電流限制值和所述初始的輸入電流限制值通過所述I2C控制器而寫入所述寄存器中。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的自適應充電電路，其特徵在於，所述第一電流步進值與所述第二電流步進值相同。
6.根據權利要求1所述的自適應充電電路，其特徵在於，所述自適應充電電路整合在所述移動終端中。
7.一種移動終端，其特徵在於，包括自適應充電電路，其包括電流限制模塊，用於從初始的輸入電流限制值開始對輸入電流進行調整以獲得調整後的輸入電流；電壓檢測模塊，用於偵測充電輸入電壓並將所述充電輸入電壓與預設的電壓維持值相比較以產生相應的比較結果，其中，當所述比較結果表示所述充電輸入電壓大於所述電壓維持值時，則通知所述電流限制模塊將現在的輸入電流增加第一電流步進值以作為現在的輸入電流；而當所述比較結果表示所述充電輸入電壓小於所述電壓維持值時，則通知所述電流限制模塊將現在的輸入電流減小第二電流步進值以作為現在的輸入電流，直至所述電流限制模塊中的現在的輸入電流達到要求從而獲得所述調整後的輸入電流；和充電電路，根據所述調整後的輸入電流對移動終端中的可充電器件進行充電。
8.根據權利要求7所述的移動終端，其特徵在於，所述電流限制模塊進一步接收最大輸入電流限制值，一旦所述現在的輸入電流達到所述最大輸入電流限制值時，以所述最大輸入電流限制值作為所述調整後的輸入電流，從而避免所述調整後的輸入電流超過所述最大輸入電流限制值。
9.根據權利要求8所述的移動終端，其特徵在於，所述自適應充電電路進一步包括 寄存器，用於存儲所述電壓維持值、所述最大輸入電流限制值和所述初始的輸入電流限制值。
10.根據權利要求9所述的移動終端，其特徵在於，所述移動終端進一步包括微控制器，而所述自適應充電電路進一步包括I2C控制器以使所述自適應充電電路與所述微控制器進行通訊，其中，所述微控制器將所述電壓維持值、所述最大輸入電流限制值和所述初始的輸入電流限制值通過所述I2C控制器而寫入所述寄存器中。
全文摘要
本發明公開了一種自適應充電電路及相應的移動終端。本發明的自適應充電電路包括電流限制模塊、電壓檢測模塊和充電電路。電流限制模塊用於從初始的輸入電流限制值開始對輸入電流進行調整以獲得調整後的輸入電流。電壓檢測模塊用於偵測充電輸入電壓並將所述充電輸入電壓與預設的電壓維持值相比較以產生相應的比較結果，電流限制模塊根據比較結果而對輸入電流進行調整從而獲得調整後的輸入電流。充電電路根據所述調整後的輸入電流對移動終端中的可充電元件進行充電。本發明的自適應充電電路及相應的移動終端能匹配各種類型的充電裝置，應用範圍較廣。
文檔編號H02J7/00GK103001290SQ20121050165
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者易軍燚 申請人:惠州Tcl移動通信有限公司