电子设备及其充电装置的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种电子设备及其充电装置。

背景技术：

随着电池容量的加大，快充技术越来越多地应用到电子设备当中，从最原先的500mA充电电流到现如今的3A、4A等方案，充电速率的递增速度远远超过了电池工艺本身的发展。因此，充电安全问题也变得越来越严峻。众所周知，充电电流越大，对于电池的压力也就越大，所带来的温升问题就越严重。现有技术中，如图1所示，充电芯片经电源管理单元给系统负载供电，同时又要给电池充电，发热严重。特别是当有些用户一边充电一边使用电子设备时，导致充电芯片的压力更大，使电子设备发热尤其严重，造成安全隐患，严重时甚至会引起安全事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电子设备及其充电装置，可以根据负载消耗切换充电芯片的电流输出路径，有效地减小充电芯片的工作压力，避免充电时电子设备过热。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种充电装置，包括：充电芯片、应用处理器AP、高功率模拟开关与电源管理单元PMU；所述高功率模拟开关的输入端分别与所述充电芯片、所述AP连接，所述高功率模拟开关的第一输出端与所述PMU连接，所述高功率模拟开关的第二输出端与待充电电池连接；所述PMU用于分别连接至所述待充电电池和负载；其中，所述AP根据负载电流值控制所述第一输出端或者所述第二输出端导通。

本实用新型的实施方式还提供了一种电子设备，包含：待充电电池、负载与上述的充电装置；所述待充电电池、所述负载分别与所述充电装置中的PMU连接。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，增设了应用处理器AP和高功率模拟开关，应用处理器AP可以获取负载的电流消耗，并根据负载的电流消耗切换高功率模拟开关的输出路径，使充电芯片只用于对系统的负载供电，或者只用于对电池充电。这样，在充电时根据负载的电流消耗切换充电芯片输出路径，避免给电池充电的同时又要给系统负载供电，有效地减小充电芯片的压力，避免充电时电子设备过热。

另外，所述充电芯片与所述AP通信连接。这样，AP可以根据电池的电量切换充电芯片的充电状态，比如说，将充电芯片的充电状态在涓流充电(小电流充电)和恒流充电(大电流充电)之间进行切换，或者在电池的电量饱和时切断充电电流，使得本实用新型的实施方式更加实用。

另外，所述高功率模拟开关为单刀双掷开关。

另外，所述充电装置还包括：三极管；所述三极管的基极连接于所述AP，所述三极管的发射极连接于所述第二输出端，所述三极管的集电极连接于所述待充电电池。这样，当AP控制第二输出端导通时，三极管的集电极和发射极断开，这样电池的电流就不会通过模拟开关回流，从而可以防止充电电流倒灌。

另外，所述充电装置还包括：场效应管；所述场效应管的栅极连接于所述AP，所述场效应管的漏极连接所述第二输出端、所述待充电电池中的其中一个，所述场效应管的源极连接所述第二输出端、所述待充电电池中的另外一个。可以提供防止充电电流倒灌的另外一种实施方式，使得本实用新型的实施方式更加灵活多变。

另外，所述场效应管为绝缘栅场效应管。绝缘栅场效应管功耗低、性能稳定、抗辐射能力强，使得本实用新型的实施方式更加方便。

另外，所述充电装置还包含：USB接口；所述USB接口与所述充电芯片连接，充电电流通过所述USB接口流入所述充电芯片。通过USB接口更加方便使用本实用新型中的充电装置为电子设备充电。

附图说明

图1是现有技术中的充电装置结构示意图；

图2是根据本实用新型第一实施方式的充电装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型第二实施方式的充电装置的结构示意图；

图4是根据本实用新型第三实施方式的充电装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种充电装置1，如图2所示，包括：充电芯片101、应用处理器(AP)102、高功率模拟开关103与电源管理单元(PMU)104。

高功率模拟开关103的输入端分别与充电芯片101、AP102连接，高功率模拟开关103的第一输出端a与PMU104连接，高功率模拟开关103的第二输出端b与待充电电池3连接；PMU104用于分别连接至待充电电池3和负载2，其中，AP102根据负载电流值控制第一输出端a或者第二输出端b所在路径导通。

具体的说，本实施方式中的高功率模拟开关103可以为单刀双掷开关，应用处理器AP102可以获取负载2的电流消耗，并根据电流消耗控制第一输出端a或者第二输出端b所在路径导通，比如在进行玩游戏或者使用wifi、3G、4G上网、录像等操作时，负载2的电流消耗较大，则应用处理器AP102控制第一输出端a所在路径导通，这时，充电芯片101只用于对系统的负载2供电，而不会对待充电电池3充电。而当电子设备处于低功耗模式，比如待机，或者用户在极低亮度下进行电子书阅读，或者是在进行灭屏录音等电流消耗较小的模式时，则应用处理器AP102控制第二输出端b所在路径导通，这时，充电芯片101不再给系统供电，而是全部用于电池3充电，系统的负载消耗则从电池3供电通路提供。PMU104用于将电池3的输出电压转换为适用于负载2的供电电压。

在实际应用中，可以在应用处理器AP102中设置电流阈值，比如300mA，当负载电流消耗大于300mA时第一输出端a所在路径导通，当负载电流消耗小于300mA时第二输出端b所在路径导通。

需要说明的是，在本实施方式中，充电芯片101还可以与AP102进行通信连接，具体的，充电芯片101可以通过I2C接口与AP102连接，AP102还可以用于获取电池3的电量，在电池3的电量饱和时切断充电电流，而且，AP102还可以根据电池3的电量将充电芯片101的充电状态在涓流充电(小电流充电)和恒流充电(大电流充电)之间进行切换，比如说：当电池3的电量小于80％时，充电芯片101的充电状态为恒流充电(大电流充电)，当电池3的电量大于80％时，AP102可以将充电芯片101的充电状态从恒流充电(大电流充电)切换到涓流充电(小电流充电)。

需要说明的是，本实施方式中的充电装置1还可以包括USB接口105，USB接口105与充电芯片101连接，在充电时，充电电流可以通过USB接口105流入充电芯片101，使得为电子设备充电时更加方便。

相对于现有技术而言，本实施方式增设了应用处理器AP和高功率模拟开关，应用处理器AP可以获取负载的电流消耗，并根据负载的电流消耗切换高功率模拟开关的输出路径，使充电芯片只用于对系统的负载供电，或者只用于对电池充电。这样，在充电时根据负载的电流消耗切换充电芯片输出路径，避免给电池充电的同时又要给系统负载供电，有效地减小充电芯片的压力，避免充电时电子设备过热。

本实用新型的第二实施方式涉及一种充电装置，第二实施方式在第一实施方式的基础上做了改进，改进之处在于：本实施方式中的充电装置1还可以包括三极管106，如图3所示。

本实施方式中三极管106的基极连接于AP102，三极管106的发射极连接于第二输出端b，三极管106的集电极连接于待充电电池3。这样，当AP102控制第二输出端b所在路径导通时，三极管106的集电极和发射极断开，这样电池3的电流就不会通过高功率模拟开关103回流，从而可以防止充电电流倒灌。

本实施方式中，在充电芯片对电池充电时，可以有效防止充电电流倒灌，使得本实用新型的实施方式更加完善。

本实用新型的第三实施方式涉及一种充电装置，第三实施方式在第一实施方式的基础上做了改进，改进之处在于：本实施方式中的充电装置1还可以包括场效应管107，如图4所示。

具体的说，本实施方式中场效应管107的栅极连接AP102，场效应管107的漏极连接第二输出端b、待充电电池3中的其中一个，场效应管107的源极连接第二输出端b、待充电电池3中的另外一个。也就是说，当场效应管107的漏极连接第二输出端b时，源极连接待充电电池3；当场效应管107的漏极连接待充电电池3时，源极连接第二输出端b。这样当AP102控制第二输出端b所在路径导通时，场效应管107的漏极和源极断开，这样电池3的电流就不会通过模拟开关回流，从而可以防止充电电流倒灌。

更优的，本实施方式中的场效应管107可以为绝缘栅场效应管(MOS管)，以获得更好的稳定性及抗辐射能力。当然，实际应用中，也可以为结型场效应管(JFET)等。

本实施方式可以通过场效应管防止充电电流倒灌，提供了另外一种实施方式，使得本实用新型的实施方式更加灵活多变。

本实用新型第四实施方式涉及一种电子设备，包含：待充电电池3、负载2与第一至第三实施方式中的充电装置1，待充电电池3、负载2分别与充电装置1中的PMU104连接，参考图2。

本实施方式中的充电装置还可以包括充电芯片101、应用处理器AP102和高功率模拟开关103，高功率模拟开关103的输入端分别与充电芯片101、AP102连接，高功率模拟开关103的第一输出端a与PMU104连接，高功率模拟开关103的第二输出端b与待充电电池3连接。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。