一种具有负载检测功能的移动充电电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关电源领域，更具体的说，涉及一种具有负载检测功能的移动充电电源。
【背景技术】
[0002]目前具有负载插入自动识别功能的移动充电电源的结构图如图1所示，系统由充电模块、升压模块、负载检测电路、控制电路组成。外接适配器通过充电模块给电池充电，之后通过升压模块将电池电压升到合适的电压，如5V，然后再接入标准USB接口。当升压模块的输出端没有接入负载时，系统进入待机状态，升压模块电路关闭，功率开关管Ql的栅极驱动信号为低电平，Ql处于关断状态，其漏极电压为零，当负载接入时，由于负载检测电路中的电阻R3阻值很大，开关管Q2的漏极电压会被拉高，当控制电路检测到wake端的电压变高，则表征检测到输出端OUT-为高电平，由此升压模块开始工作，通过这种方式完成了负载检测功能。但是该方法需要独立的检测端口 wake，系统较为复杂，增加了移动电源的成本。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种新的具有负载检测功能的移动充电电源，通过在升压模块内部设置比较电路，比较电路通过比较升压模块输入端和输出端的电压差值来判断负载是否接入，较现有技术可减少一个管芯脚，节约了成本，并便于系统集成。
[0004]依据本发明的一种具有负载检测功能的移动充电电源，包括充电模块、电池和升压模块，所述充电模块接收外部电源以给电池充电，所述升压模块接收所述电池的输出电压以转换为合适的电压值供给负载，所述升压模块还包括电压源和比较电路，
[0005]所述电压源的正端接所述升压模块的输入端，负端接所述比较电路的第一输入端；
[0006]所述比较电路的第二输入端接收所述升压模块的输出端，输出端输出比较信号；
[0007]当所述升压模块的输出端由空载状态接入负载时，所述升压模块的输出端电压会减小，当比较电路的所述第一输入端的电压信号达到第二输入端的电压信号时，所述比较信号变为有效状态，所述升压模块开始启动工作。
[0008]依据本发明的一种具有负载检测功能的移动充电电源，包括充电模块、电池和升压模块，所述充电模块接收外部电源以给电池充电，所述升压模块接收所述电池的输出电压以转换为合适的电压值供给负载，所述升压模块还包括电压源和比较电路，所述电压源的正端接所述升压模块的输出端，负端接所述比较电路的第二输入端；
[0009]所述比较电路的第一输入端接收所述升压模块的输入端，输出端输出比较信号；
[0010]当所述升压模块的输出端由空载状态接入负载时，所述升压模块的输出端电压会减小，当减小至所述比较电路的第一输入端的电压信号达到第二输入端的电压信号时，所述比较信号变为有效状态，所述升压模块开始启动工作。
[0011]进一步的，还包括第一开关电路，
[0012]所述第一开关电路包括串联在所述升压模块输出端的负端和地之间的第一开关管、与所述第一开关管并联的第一电阻、连接在所述第一开关管栅极和漏极之间的第一电容以及连接在所述第一开关管栅极和地之间的第二电阻；
[0013]所述第一开关管的栅极连接至所述充电模块中的控制电路，通过所述控制电路控制所述第一开关管的开关状态。
[0014]优选的，所述第一电阻的阻值大于等于1000ΚΩ。
[0015]进一步的，所述比较电路包括比较器，所述比较器的正向输入端连接所述电压源的负端，反向输入端连接所述升压模块的输出端。
[0016]进一步的，所述比较电路包括比较器，所述比较器的反向输入端连接所述电压源的负端，反向输入端连接所述升压模块的输入端。
[0017]进一步的，所述升压模块还包括有串联在输入端和输出端之间的电感和二极管、连接在电感和二极管的公共连接点和地之间的功率开关管、连接在充电模块输出端和地之间的分压电阻网络以及连接在充电模块输出端和地之间的输出电容；
[0018]所述控制电路接收所述分压电阻网络反馈的充电模块的输出电压信号，并输出开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态；
[0019]并且，所述控制电路接收所述比较电路输出的比较信号，以控制所述充电模块开始工作。
[0020]优选的，在所述升压模块的输出端接入负载的第一时间段内，所述电感和二极管产生一定的压降；
[0021 ] 其中，所述电压源的电压值设置为等于所述电感和二极管的压降之和。
[0022]由上可知，本发明的移动充电电源在升压模块的内部设置了比较电路，通过比较电路可判断输出端是否接入负载，并且，本发明的移动充电电源通过第一开关电路来调节控制升压模块在空载、接入负载的电压突变，以使所述移动充电电源在瞬态负载变化时能够维持正常工作。本明的实施方案相对于现有技术可减少一个管芯脚，不但节约了成本，还便于系统集成。
【附图说明】
[0023]图1所示为现有技术的具有负载插入自动识别功能的移动充电电源的结构图；
[0024]图2所示为依据本发明的具有负载检测功能的移动充电电源的电路图；
[0025]图3所示为依据本发明的移动充电电源的工作波形图。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
[0027]参考图2所示为依据本发明的具有负载检测功能的移动充电电源的电路图，本发明的移动充电电源接收外部的电源电能，并储存备用，以在需要时候给手机等移动设备充电。在本实施方式中，所述移动充电电源包括充电模块1、电池2和升压模块3，其中，所述充电模块I接收外部电源以给电池2充电，所述升压模块I接收所述电池2的输出电压以转换为合适的电压值供给负载，这里，所述升压模块I并没有完全示出，其可以是现有技术中的给电池2充电的任何合适的电路。具体的，在本实施例中，所述升压模块3包括有串联在输入端和输出端之间的电感LI和二极管D1、连接在电感和二极管的公共连接点和地之间的功率开关管Ql、连接在充电模块输出端和地之间的分压电阻网络R3和R4、连接在充电模块输出端和地之间的输出电容C2，以及控制电路301，所述控制电路301接收所述分压电阻网络反馈的充电模块的输出电压信号，并输出开关控制信号控制所述功率开关管Ql的开关状态。
[0028]进一步的，本实施方式中，所述升压模块3还包括电压源Vref和比较电路，这里，比较电路由比较器Al构成，所述电压源的正端接所述升压模块的输入端，如图2中的A点，负端接所述比较电路的第一输入端，这里第一输入端为比较器Al的正向输入端；所述比较电路的第二输入端(也即反向输入端)接收所述升压模块的输出端，如图2中的B点，输出端输出比较信号Vwake ;所述控制电路301接收所述比较信号，当所述升压模块3的输出端由空载状态接入负载时，所述升压模块3的输出端电压会减小，当减小至所述比较器的第一输入端的电压信号达到第二输入端的电压信号时，所述比较信号变为有效状态，所述控制电路控制升压模块3开始启动工作。
[0029]此外，本实施方式中，所述移动充电电源进一步包括第一开关电路4，所述第一开关电路4具体包括串联在所述升压模块3输出端的负端OUT-和地之间的第一开关管Q2、与所述第一开关管Q2并联的第一电阻R1、连接在所述第一开关管Q2栅极和漏极之间的第一电容Cl以及连接在所述第一开关管栅极和地之间的第二电阻R2 ;其中，所述第一开关管Q2的栅极连接至所述充电模块中的控制电路301，通过所述控制电路301控制所述第一开关管Q2的开关状态。其中，所述第一电阻的阻值大于等于1000ΚΩ。
[0030]当充电模块的输入端接入外部电源如适配器时，则充电模块工作，为电池充电；当充电模块输入端的电压小于电池电压，且升压模块的输出端没有接入负载时，系统进入待机模式，此时，控制电路301控制第一开关管Q2关断，由于第一开关管Q2和大电阻R3并联，因此，第一开关管Q2的漏极电压为零；当充电模块输入端的电压小于电池电压，且升压模块的输出端接入负载时，在负载接入的第一时间段内，升压模块输出端的电压Vout会降低，当比较器Al检测到升压模块输入端的电压与输出端的电压之差大于电压源的电压值Vref时，则升压模块开始工作。
[0031 ] 从上述可知，本发明的移动充电电源方案相对于现有技术减少了一个检测端口，利于封装设计，并节约了成本。