充电保护电路以及电子产品的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及充电保护电路及电子产品。


背景技术：

2.随着各种智能电子产品的普及，用户每天都会使用智能电子产品。大多数智能电子产品都是通过电源适配器进行充电，充电时将电源适配器与智能电子产品的电池连接从而实现充电。
3.目前智能电子产品的充电输入端通常是直接对产品的电池进行充电，没有任何保护措施，部分智能电子产品会增加保险丝或ptc进行过流保护。这类智能电子产品对于正常使用不会有问题，但是对于支持快速充电的电池，电流设置较大，产品在过ce62368安规认证时可能会无法通过，且充电电流过大容易导致过流损坏电池。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了充电保护电路以及电子产品，旨在解决现有电子产品充电电流过大损坏电池的问题。
5.第一方面，本实用新型提供了一种充电保护电路，其包括：过流保护芯片、过流保护芯片、电流检测单元，过流保护芯片，一端用于与usb接口连接；充电芯片，一端与所述过流保护芯片的另一端连接，所述充电芯片的另一端与电池连接，用于提供充电电流为电池充电；电流检测单元，与所述过流保护芯片连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。
6.进一步地，所述过流保护芯片的型号为p1495。
7.进一步地，所述充电保护电路还包括阈值调节电阻，所述过流保护芯片具有 lim引脚，所述阈值调节电阻与所述过流保护芯片的lim引脚连接。
8.进一步地，所述预设电流阈值为2400/所述阈值调节电阻的阻值。
9.进一步地，所述输出电压拉低的电压值小于4.2v。
10.进一步地，所述电流检测单元为电流计或直流电源。
11.第二方面，本实用新型还提供了一种电子产品，其包括：电池、usb接口、过流保护芯片、充电芯片、电流检测单元，过流保护芯片，一端与所述usb接口连接；充电芯片，一端与所述过流保护芯片的另一端连接，所述充电芯片的另一端与电池连接，用于提供充电电流为电池充电；电流检测单元，与所述电池和所述过流保护芯片连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。
12.进一步地，所述过流保护芯片的型号为p1495。
13.进一步地，所述电子产品还包括阈值调节电阻，所述过流保护芯片具有lim 引脚，所述阈值调节电阻与所述过流保护芯片的lim引脚连接。
14.进一步地，所述预设电流阈值为2400/所述阈值调节电阻的阻值。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过在usb接口和充电芯片之间增设过流保护芯片，利用电流检测单元检测充电电流，当充电电流超过预设电流阈值时过流保护芯片执行充电保护，迅速拉低输出电压以降低输出电流，从而限制充电电流；当输出电流远低于预设阈值时，过流保护芯片释放充电保护，输出电压恢复正常，恢复正常充电，由此，保护电池不被大电流损坏，延长产品的使用寿命。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1展示了本实用新型实施例充电芯片的示意图；
18.图2展示了本实用新型实施例过流保护芯片的示意图；
19.图3展示了本实用新型实施例过流保护芯片输出电压的示意图；
20.图4展示了本实用新型实施例电子产品的示意图；
21.10、usb接口；20、过流保护芯片；30、充电芯片；40、电池；50、电流检测单元。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
24.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
25.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
26.本实用新型实施例的充电保护电路是为了保护电池40在充电电压突然加大时不被损坏而提出的。如图1所示，充电芯片30的vchg_k5与电池40vbat_k7 距离较近，有短路风险。ce认证时考虑到电池40安全风险，必须要限制充电电流，使其不能超过电池40规格书规定的最大充电电流。当vch_5v直接与电池 40vbat短接时，将导致电流迅速增大超出电池40
规格书限值。例如，电池40 采用60mah，最大充电电流120毫安，当对电池40直接加载5v电压，充电电流可达到1.5a。这个不符合en62368(欧盟安规)认证要求，同时也存在危险。
27.为此，参照图2，本实用新型实施例提供了一种充电保护电路，包括：过流保护芯片20、充电芯片30和电流检测单元60，过流保护芯片20，一端用于与 usb接口10连接；充电芯片30，一端与所述过流保护芯片20的另一端连接，所述充电芯片30的另一端与电池40连接，用于提供充电电流为电池40充电；电流检测单元60，与所述过流保护芯片20连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片20执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片20释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。
28.通过实施本实施例，在usb接口10和充电芯片30之间增设过流保护芯片20，利用电流检测单元60检测充电电流，当充电电流超过预设电流阈值时过流保护芯片20执行充电保护，迅速拉低输出电压以降低输出电流，从而限制充电电流；当输出电流远低于预设阈值时，过流保护芯片20释放充电保护，输出电压恢复正常，恢复正常充电，由此，保护电池40不被大电流损坏，延长产品的使用寿命。
29.在本实施例中，过流保护芯片20采用型号为p1495的过流保护芯片20。过流保护芯片20的输入引脚与usb接口10连接，输出引脚与充电芯片30连接。电源经由过流保护芯片20后再通过充电芯片30传输给电池40，由此，过流保护芯片20即可在电源传输的过程中实现充电保护。电流检测单元60与过流保护芯片20连接，电流检测单元60检测充电电流，并将所检测的充电电流传递给过流保护芯片20，过流保护芯片20接收到充电电流的电流值后，即可将充电电流的电流值与预设电流阈值进行对比。若充电电流的电流值超过预设电流阈值则执行充电保护动作。
30.如图3所示，过流保护芯片20具有限制输出电流的功能，当充电电流大于预设电流阈值时，过流保护芯片20能够迅速拉低输出电压，从而拉低输出电流，进而限制充电电流过大。其中，过流保护芯片20具有lim引脚，与该引脚连接的阈值调节电阻的阻值确定预设电流阈值。预设电流阈值可通过以下公式得到：
31.ilim＝2400
÷
r3
32.其中，ilim表示预设电流阈值，r3表示阈值调节电阻的阻值。示例性地， r3＝2k,则ilim＝2400
÷
2000＝1.2a。在实际应用中，选择不同的阈值调节电阻可以得到不同的预设电流阈值，具体根据实际需求选择适用。
33.需要说明的是，在过流时，输出电流远小于预设电流阈值，一旦电流远远低于预设电流阈值时且没有其他异常状况，过流保护芯片20释放充电保护，也即过流保护芯片20断开充电保护,输出电压v_out回到正常值，从而实现自动恢复。其中，释放充电保护指的是过流保护芯片20处于bypass模式。
34.当充电电流远低于预设电流阈值时，过流保护芯片20释放充电保护，由此，输出电压恢复正常，输出电流也随之回复正常。其中，远低于预设电流阈值例如为低于预设电流阈值的5-20倍。
35.在一实施例中，过流保护芯片执行充电保护时，过流保护芯片20迅速将输出电压拉低，在本实施例中，将输出电压拉低至小于4.2v，可以使输出电流低于极限。
36.在一实施例中，所述电流检测单元60为电流计或直流电源，通过电流计或者是直
流电源来检测充电电流。当然可以理解的是，还可以采用其他电流检测的方式，例如采用电流检测芯片。
37.如图4所示，本实用新型实施例还提供了一种电子产品，包括：电池40、usb 接口10、过流保护芯片20、充电芯片30和电流检测单元50，过流保护芯片20，一端与所述usb接口10连接；充电芯片30，一端与所述过流保护芯片20的另一端连接，所述充电芯片30的另一端与电池连接，用于提供充电电流为电池充电；电流检测单元50，与所述电池40和所述过流保护芯片20连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片20执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片20释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。
38.具体地，本实施例的电子产品可以是手机、平板电脑、智能穿戴设备、小家电等需要充电的产品。usb接口10为电子产品的充电接口，用于连接充电器。充电器的电源输入端与过流保护芯片20的输入端连接。过流保护芯片20可以在充电过程中进行保护。
39.通过实施本实施例，在usb接口10和充电芯片30之间增设过流保护芯片20，利用电流检测单元60检测充电电流，当充电电流超过预设电流阈值时过流保护芯片20执行充电保护，迅速拉低输出电压以降低输出电流，从而限制充电电流；当输出电流远低于预设阈值时，过流保护芯片20释放充电保护，输出电压恢复正常，恢复正常充电，由此，保护电池40不被大电流损坏，延长产品的使用寿命。
40.在本实施例中，过流保护芯片20采用型号为p1495的过流保护芯片20。过流保护芯片20的输入引脚与usb接口10连接，输出引脚与充电芯片30连接。电源经由过流保护芯片20后再通过充电芯片30传输给电池40，由此，过流保护芯片20即可在电源传输的过程中实现充电保护。电流检测单元60与过流保护芯片20连接，电流检测单元60检测充电电流，并将所检测的充电电流传递给过流保护芯片20，过流保护芯片20接收到充电电流的电流值后，即可将充电电流的电流值与预设电流阈值进行对比。若充电电流的电流值超过预设电流阈值则执行充电保护动作。
41.如图3所示，过流保护芯片20具有限制输出电流的功能，当充电电流大于预设电流阈值时，过流保护芯片20能够迅速拉低输出电压，从而拉低输出电流，进而限制充电电流过大。其中，过流保护芯片20具有lim引脚，与该引脚连接的阈值调节电阻的阻值确定预设电流阈值。预设电流阈值可通过以下公式得到：
42.ilim＝2400
÷
r3
43.其中，ilim表示预设电流阈值，r3表示阈值调节电阻的阻值。示例性地， r3＝2k,则ilim＝2400
÷
2000＝1.2a。在实际应用中，选择不同的阈值调节电阻可以得到不同的预设电流阈值，具体根据实际需求选择适用。
44.需要说明的是，在过流时，输出电流远小于预设电流阈值，一旦电流远远低于预设电流阈值时且没有其他异常状况，过流保护芯片20释放充电保护，也即过流保护芯片20断开充电保护,输出电压v_out回到正常值，从而实现自动恢复。其中，释放充电保护指的是过流保护芯片20处于bypass模式。
45.当充电电流远低于预设电流阈值时，过流保护芯片20释放充电保护，由此，输出电压恢复正常，输出电流也随之回复正常。其中，远低于预设电流阈值例如为低于预设电流阈值的5-20倍。
46.在一实施例中，过流保护芯片执行充电保护时，过流保护芯片20迅速将输出电压拉低，在本实施例中，将输出电压拉低至小于4.2v，可以使输出电流低于极限。
47.在一实施例中，所述电流检测单元60为电流计或直流电源，通过电流计或者是直流电源来检测充电电流。当然可以理解的是，还可以采用其他电流检测的方式，例如采用电流检测芯片。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种充电保护电路，其特征在于，包括：过流保护芯片，一端用于与usb接口连接；充电芯片，一端与所述过流保护芯片的另一端连接，所述充电芯片的另一端与电池连接，用于提供充电电流为电池充电；电流检测单元，与所述过流保护芯片连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。2.根据权利要求1所述的充电保护电路，其特征在于，所述过流保护芯片的型号为p1495。3.根据权利要求2所述的充电保护电路，其特征在于，还包括阈值调节电阻，所述过流保护芯片具有lim引脚，所述阈值调节电阻与所述过流保护芯片的lim引脚连接。4.根据权利要求3所述的充电保护电路，其特征在于，所述预设电流阈值为2400/所述阈值调节电阻的阻值。5.根据权利要求4所述的充电保护电路，其特征在于，所述输出电压拉低的电压值小于4.2v。6.根据权利要求5所述的充电保护电路，其特征在于，所述电流检测单元为电流计或直流电源。7.一种电子产品，其特征在于，包括：电池；usb接口；过流保护芯片，一端与所述usb接口连接；充电芯片，一端与所述过流保护芯片的另一端连接，所述充电芯片的另一端与电池连接，用于提供充电电流为电池充电；电流检测单元，与所述电池和所述过流保护芯片连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。8.根据权利要求7所述的电子产品，其特征在于，所述过流保护芯片的型号为p1495。9.根据权利要求8所述的电子产品，其特征在于，还包括阈值调节电阻，所述过流保护芯片具有lim引脚，所述阈值调节电阻与所述过流保护芯片的lim引脚连接。10.根据权利要求9所述的电子产品，其特征在于，所述预设电流阈值为2400/所述阈值调节电阻的阻值。

技术总结
本实用新型公开了一种充电保护电路及电子产品，所述充电保护电路包括：过流保护芯片、充电芯片和电流检测单元，过流保护芯片，一端用于与USB接口连接；充电芯片，一端与所述过流保护芯片的另一端连接，所述充电芯片的另一端与电池连接，用于提供充电电流为电池充电；电流检测单元，与所述过流保护芯片连接，用于检测充电电流；其中，当所述充电电流超过预设电流阈值时，所述过流保护芯片执行充电保护通过拉低输出电压以降低输出电流；当所述输出电流远低于所述预设电流阈值时，所述过流保护芯片释放充电保护以使所述输出电压恢复正常。通过实施本实用新型，利用过流保护芯片在充电电流过流时限制充电电流，保护电池不被大电流损坏。坏。坏。


技术研发人员：郭世文 杨卉 何桂晓 曹磊 王桂星 吴海全
受保护的技术使用者：深圳市冠旭电子股份有限公司
技术研发日：2021.10.26
技术公布日：2022/5/25