專利名稱：手機電池充電電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電池充電電路，尤其涉及一種手機電池充電電路。
背景技術：
隨著科學技術的不斷發展和人類生活水平的日益提高，手機已很大程度上普及， 從而需經常對手機電池進行充電。現在的手機大都使用鋰離子電池，其充電限制電壓為 4. 2V，充電特性為先恒流充電，再恒壓充電，當最大電壓升到4. 2V就完成充電，電壓不再變 化。一般手機電池充電幾小時后就會充滿，但是人們由于各種各樣的原因可能會忘記 切斷電池與充電器的電性連接。此時，即便電池已沖滿電，但通過實驗測試可知其仍然會消 耗一定的電量。而且，若對鋰電池進行過度地充電，還會對其造成一定的傷害從而縮短鋰電 池的使用壽命。另外，許多手機用戶可能會在夜間對手機電池進行充電，而以我國電網的情 況看，許多地方夜間的電壓都比較高，而且波動較大，然而鋰電池在充放電方面耐波動的能 力較若，于是這又給手機用戶帶來了附加的潛在危險。

發明內容
針對上述問題，有必要提供一種能自動控制充電完成后斷開與電源電性連接的手 機電池充電電路。一種手機電池充電電路，其包括一電源管理單元，所述手機電池充電電路還包括 一電壓轉換單元、一電壓比較器及一開關控制單元，所述電壓轉換單元用于將電源管理器 提供的一轉換電壓轉換為一參考電壓；所述電壓比較器用于比較一待充電手機電池的電池 電壓與所述參考電壓的大小，并將比較結果傳送至所述開關控制單元；所述開關控制單元 根據電壓比較器的比較結果控制手機電池充電的通斷。相較于現有技術，所述手機電池充電電路通過所述電壓比較器判斷手機電池是否 充滿電，并利用所述開關控制單元控制手機電池充電的通斷。當手機電池完成充電后即通 過開關控制單元切斷手機電池的充電電路，由此可避免電力的浪費。


圖1是本發明較佳實施方式的手機電池充電電路的功能模塊圖。圖2是圖1所述手機電池充電電路的電路圖。
具體實施例方式請參閱圖1，本發明較佳實施方式的手機電池充電電路10設置于手機內，其用于 對一手機電池20充電，該手機電池充電電路10包括一電源管理單元12、一電壓轉換單元 13、一電壓比較器14、一延時單元15及一開關控制單元16。所述電壓轉換單元13可將電 源管理單元12提供的轉換電壓VI轉換為一參考電壓VR。所述電壓比較器13用于比較手
3機電池20在充電時的電池電壓VBAT與參考電壓VR是否相等。所述開關控制單元15用于 判斷電壓比較器13的比較結果并以此控制手機電池20充電的通斷。
所述電源管理單元12用于將外部電源30提供的外部電壓VIN轉換為手機電池20 所需的充電電壓VC及電壓轉換單元13所需的轉換電壓VI，并為手機電路內部各元件提供 相應的工作電壓。該電源管理單元12為手機內部已具有的器件，所以在此不再贅述。
請一并參閱圖2，所述電壓轉換單元13用于為電壓比較器14提供參考電壓VR，該 參考電壓VR由所述電源管理單元12提供的轉換電壓VI轉換而得，其實現方法可以使用低 壓差線性穩壓器(Low Dropout Regulator, LD0)，集成電路(Integrated Circuit, IC)或 晶體三極管實現。在本實施例中，采用晶體三極管來完成電壓轉換。該電壓轉換單元13包 括一第一三極管Tl、一第二三極管T2、一第三三極管T3、一第一電阻R1、一第二電阻R2、一 第三電阻R3及一第四電阻R4。該第一三極管Tl為一 PNP型晶體三極管，其發射極電性連 接至所述電源管理單元12以獲得所述轉換電壓VI ；其集電極電性連接至所述電壓比較器 14 ；其基極串聯所述第二電阻R2后電性連接至所述第二三極管T2的集電極。所述第二三 極管T2為一 PNP型晶體三極管，其發射極接地；其基極串聯所述第一電阻Rl后電性連接至 所述第一三極管Tl的發射極。所述第三電阻R3 —端接地，另一端與所述第四電阻R4串聯 后電性連接至所述第一三極管Tl的集電極。所述第三三極管T3為一 NPN型晶體三極管，其 發射極接地，其基極電性連接至所述第三電阻R3及第四電阻R4之間，其集電極電性連接至 所述第二三極管T2的集電極。該電壓轉換單元13的輸入即所述轉換電壓VI可在3. 3V 15V可調，通過調節所述第三電阻R3及第四電阻R4的阻值，可以獲得不同的參考電壓VR。 在本實施例中，所述參考電壓VR設置為4. 2V。所述電壓比較器14用于判斷手機電池20在充電時是否電量充滿。該電壓比較器 14包括二電壓輸入端141及一電壓輸出端143。該二電壓輸入端141分別與所述手機電池 20及電壓轉換單元13電性連接，其用于比較所述手機電池20的電池電壓VBAT與電壓轉換 單元13輸出的參考電壓VR是否相等。由于手機鋰離子電池的充電限制電壓為4. 2V，最大 電壓升到4. 2V就完成充電，電池電壓VBAT不再變化。當手機電池20充電過程中，電池電 壓VBAT小于4. 2V，即小于所述參考電壓VR時，該電壓輸出端143輸出為低電平；當電池電 壓VBAT上升到4. 2V，即與所述參考電壓VR相等時，所述電壓輸出端143的輸出發生翻轉， 即輸出為高電平。所述延時單元15分別與所述電壓比較器14及開關控制單元16電性連接，其用于 對電壓比較器14的輸出進行一定時間的延時后再輸入至所述開關控制單元16，以使手機 電池20的充電達到一定的飽和度。該延時單元15具體為一 RC延時電路，其包括一第五電 阻R5及一電容Cl，所述第五電阻R5 —端電性連接至所述電壓比較器14的電壓輸出端141， 另一端與所述電容Cl電性連接。該電容Cl的另一端接地。所述開關控制單元16分別電性連接至所述延時單元15及電源管理單元12，其用 于控制手機電池20充電的通斷。該開關控制單元16包括一晶體三極管與非門161及一穩 壓二極管D1。該晶體三極管與非門161包括一第一電平輸入端1611、一第二電平輸入端 1613及一控制信號端1615。所述第一電平輸入端1611電性連接至所述電源管理單元12與 手機電池20之間，以獲取一呈高電平的充電電壓VC;所述第二電平輸入端1613電性連接 至所述第五電阻R5及電容Cl之間，以獲取經過延時后的所述電壓比較器14的比較結果。該第一電平輸入端1611及第二電平輸入端1613的電平進行與非運算后，所述控制信號端 1615輸出相應的高電平或低電平以控制手機電池20與電源的電性連接通斷。所述穩壓二 極管Dl用于穩定控制信號端1615的輸出電平，其一端電性連接至該控制信號端1615，另一 端接地。手機電池20在充電的過程中，當其電池電壓VBAT小于4. 2V時，此時電壓比較器 13的電壓輸出端133輸出為低電平，經過所述延時單元14的延時后，該延時單元14同樣輸 出一低電平至與其電性連接的第二電平輸入端1613，該低電平與所述充電電壓VC進行與 非運算后，所述控制信號端1615輸出為充電電壓VC繼續給手機電池20充電；當電池電壓 VBAT達到4. 2V時，電壓輸出端133輸出一高電平至延時單元14，但此時延時單元14的輸 出為低電平，其與所述充電電壓VC進行與非運算后，所述控制信號端1615輸出為充電電壓 VC繼續給手機電池20充電；當電池電壓VBAT達到4. 2V且經過一段延時時間之后，所述延 時單元14輸出為一高電平，其與所述充電電壓VC進行與非運算后，控制信號端1615輸出 為一低于電池電壓VBAT的低電平，從而停止對手機電池20充電，以達到省電的目的。本發明的手機電池充電電路10通過所述電壓比較器14判斷手機電池20是否充 滿電，并利用所述開關控制單元16控制手機電池20充電的通斷。當手機電池20完成充電 后即通過開關控制單元16切斷手機電池的充電電路，由此可避免電力的浪費。另外，本領域技術人員還可在本發明權利要求公開的范圍和精神內做其他形式和 細節上的各種修改、添加和替換。當然，這些依據本發明精神所做的各種修改、添加和替換 等變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。
權利要求
一種手機電池充電電路，其包括一電源管理單元，其特征在于所述手機電池充電電路還包括一電壓轉換單元、一電壓比較器及一開關控制單元，所述電壓轉換單元用于將電源管理器提供的一轉換電壓轉換為一參考電壓；所述電壓比較器用于比較一待充電手機電池的電池電壓與所述參考電壓的大小，并將比較結果傳送至所述開關控制單元；所述開關控制單元根據電壓比較器的比較結果控制手機電池充電的通斷。
2.如權利要求1所述的手機電池充電電路，其特征在于電壓轉換單元包括一第一三 極管、一第二三極管、一第三三極管、一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻及一第四電阻； 該第一三極管為一 PNP型晶體三極管，其發射極電性連接至所述電源管理單元以獲得所述 轉換電壓，其集電極電性連接至所述電壓比較器，其基極串聯所述第二電阻后電性連接至 所述第二三極管的集電極；所述第二三極管為一 PNP型晶體三極管，其發射極接地；其基極 串聯所述第一電阻后電性連接至所述第一三極管的發射極；所述第三電阻一端接地，另一 端與所述第四電阻串聯后電性連接至所述第一三極管的集電極；所述第三三極管為一 NPN 型晶體三極管，其發射極接地，其基極電性連接至所述第三電阻及第四電阻之間，其集電極 電性連接至所述第二三極管的集電極。通過調節所述第三電阻及第四電阻的阻值，可以獲 得不同的參考電壓。
3.如權利要求1所述的手機電池充電電路，其特征在于所述電壓轉換單元為一低壓差線性穩壓器。
4.如權利要求1所述的手機電池充電電路，其特征在于當所述電池電壓小于所述參 考電壓時，所述電壓比較器輸出低電平，此時手機電池繼續充電；當所述充電電壓等于所述 參考電壓時，所述電壓比較器輸出高電平，此時手機電池停止充電。
5.如權利要求1所述的手機電池充電電路，其特征在于該手機電池充電電路還包括 一延時電路，其電性連接與所述電壓比較器及所述開關控制單元，用于對電壓比較器的輸 出電平做一段時間的延時，以使手機電池的充電達到一定的飽和度。
6.如權利要求6所述的手機電池充電電路，其特征在于所述延時電路為一RC延時電路。
7.如權利要求5所述的手機電池充電電路，其特征在于所述開關控制單元為一與非 門電路，其用于將所述電壓比較器的比較結果及所述電源管理器對手機電池的充電電壓進 行邏輯與非運算，并以運算結果來控制手機電池充電的通斷。
全文摘要
一種手機電池充電電路，其包括一電源管理單元，所述手機電池充電電路還包括一電壓轉換單元、一電壓比較器及一開關控制單元，所述電壓轉換單元用于將電源管理器提供的一轉換電壓轉換為一參考電壓；所述電壓比較器用于比較一待充電手機電池的電池電壓與所述參考電壓的大小，并將比較結果傳送至所述開關控制單元；所述開關控制單元根據電壓比較器的比較結果控制手機電池充電的通斷。以此避免手機電池沖滿電后還與電源管理單元電性連接而造成電力的浪費。
文檔編號H02J7/00GK101986502SQ200910304910
公開日2011年3月16日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者張靜, 謝祥淵 申請人:深圳富泰宏精密工業有限公司