一种边充边放电路的制作方法

本技术涉及电源技术，应用于电学领域，尤其涉及一种边充边放电路。

背景技术：

1、无线耳机充电仓可以借助外部电源对内部充电电池进行充电的同时对接入的无线耳机进行充电。目前，无线耳机充电仓通常采用开关充电方式对锂电池充电。开关充电方式的功率损耗少，充电过程中热量聚集效应不明显，但是需要使用锂电池放电所需的电感元件进行降压从而对锂电池充电，锂电池无法在充电状态下对无线耳机进行放电。因此，采用开关充电方式对锂电池进行充电的充电仓只能借助外部电源对无线耳机进行充电，从而实现边充边放的功能。然而，当该充电仓在接收到外部输入电压且需要对无线耳机发送通讯信号(也可称为pattern信号)时，通讯信号的有效性受外部输入电压的稳定性的影响，当外部输入电压不稳定时，负载设备难以成功地解析该信号，从而难以在该通讯信号的指示下执行后续操作。

技术实现思路

1、本技术实施例公开了一种边充边放电路，用于增强通讯信号的有效性。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种边充边放电路，边充边放电路包括电源控制模块101和链路模块102，电源控制模块101的输入端a连接边充边放电路的输入端b，链路模块102的第一输入端c1连接电源控制模块101的输入端a，链路模块102的第二输入端c2连接电源控制模块101的电压输出端d，链路模块102的第三输入端c3连接电源控制模块101的第一控制端e，链路模块102的输出端g连接边充边放电路的输出端i，边充边放电路的输出端i用于连接负载设备20的一端n，其中：电源控制模块101的第一控制端e用于输出第一控制信号v_en1，第一控制信号v_en1的电压为第一电压时链路模块102用于输出目标电压信号v_tgt，链路模块102输出的目标电压信号v_tgt为链路模块102的第一输入端c1的电压信号和第二输入端c2的电压信号中电压更高的电压信号；第一控制信号v_en1的电压为第二电压时链路模块102用于停止输出目标电压信号v_tgt；电源控制模块101用于在需要向负载设备20发送通讯信号的情况下，控制电源控制模块101的电压输出端d输出第一电压信号v_out，并且控制第一控制信号v_en1的电压按照预设切换频率在第一电压和第二电压之间切换，第一电压信号v_out的电压不小于预设通信电压幅值。

3、考虑到通讯信号的有效性与通讯信号的电压幅值的稳定性相关，当通讯信号的电压幅值偏低时，负载设备20对通讯信号的解析可能会失败，从而使负载设备20难以成功地在该通讯信号的指示下执行后续操作，上述边充边放电路中，第一控制信号v_en1的电压按照预设切换频率在第一电压和第二电压之间切换时，负载设备20的一端n可以接收到电压按照预设切换频率在高低电平之间进行切换的通讯信号，该通讯信号的幅值等于目标电压信号v_tgt的电压，即等于边充边放电路的输入电压信号v_in的电压和第一电压信号v_out的电压中的最大值，因此，针对未接收到输入电压信号v_in(即不存在外部电源)的场景，或者针对输入电压信号v_in的电压因外部电源不稳定而降低至小于预设通信电压阈值的场景，电源控制模块101需要向负载设备20发送通讯信号时，均可以基于链路模块102控制目标电压信号v_tgt的电压为第一电压信号v_out的电压，以使负载设备20接收到的通讯信号的电压幅值不小于预设通信电压幅值，提高该通讯信号的电压幅值的稳定性，进而增强通讯信号的有效性，使负载设备能够成功解析该通讯信号并在该通讯信号的指示下执行后续操作。

4、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电源控制模块101还用于在接收到边充边放电路的输入电压信号v_in且不需要向负载设备20发送通讯信号的情况下，控制电源控制模块101的电压输出端d停止输出第一电压信号v_out，并且控制第一控制信号v_en1的电压为第一电压。

5、上述边充边放电路中，在电源控制模块101接收到输入电压信号v_in且不需要向负载设备20发送通讯信号的情况下，控制链路模块102输出的目标电压信号v_tgt为输入电压信号v_in，便于负载设备20基于输入电压信号v_in的电压进行充电。

6、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，电源控制模块101的通讯端f连接链路模块102的输出端g，其中，电源控制模块101还用于在第一控制信号v_en1的电压为第一电压的情况下控制电源控制模块101的通讯端f处于高阻状态，以及在第一控制信号v_en1的电压为第二电压的情况下控制电源控制模块101的通讯端f处于低阻状态。

7、考虑到在实际应用中，通讯信号的有效性不仅与幅值的高低有关，还与电压由高电平切换至低电平的下降沿时间有关。当下降沿时间较长时，通讯信号也不能被成功解析。

8、由于负载设备内部电路元件的电学特性会减慢电压的下降速度，上述边充边放电路中的电源控制模块101在第一控制信号v_en1的电压从第一电压切换为第二电压(即负载设备20的一端n的电压由高电平切换为低电平)的情况下，控制其通讯端f由高阻状态切换至低阻状态，有利于释放负载设备的一端n残余的电荷，缩短电压的下降沿时间，从而保证负载设备接收到的通讯信号的有效性，有利于负载设备20在该通讯信号的指示下执行后续操作。

9、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，边充边放电路还包括充电电池103，电源控制模块101还用于基于边充边放电路的输入电压信号v_in对充电电池103进行线性充电，以及控制充电电池103通过电源控制模块101的电压输出端d输出第一电压信号v_out。

10、上述边充边放电路中，电源控制模块101采用线性充电的方式基于输入电压信号v_in对充电电池103进行线性充电，线性充电过程中不需要使用充电电池103放电所需的电感元件进行降压，因此，在电源控制模块101接收到输入电压信号v_in且需要向负载设备发送通讯信号的情况下，充电电池103可以在充电状态下基于电源控制模块101的控制使用电感元件同时进行升压放电，并通过电源控制模块101的电压输出端d输出第一电压信号v_out，提高该通讯信号的电压幅值的稳定性，从而增强通讯信号的有效性。

11、此外，在电源控制模块101接收到输入电压信号v_in且不需要向负载设备20发送通讯信号的情况下，输入电压信号v_in分别用于对充电电池103和负载设备20进行充电，可以避免充电电池103长期处于边充边放电状态而产生的功率损耗大以及热量聚集效应，从而提升提高该边充边放电路工作时的可靠性。

12、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，边充边放电路还包括过压保护模块104，电源控制模块101的输入端a通过过压保护模块104连接边充边放电路的输入端b，其中，过压保护模块104用于在确定边充边放电路的输入电压信号v_in的电压不大于预设输入电压阈值的情况下，输出输入电压信号v_in。

13、上述边充边放电路可以防止外部异常高压的输入电压信号v_in输入而损坏电源控制模块101和负载设备20，从而提升该边充边放电路工作时的可靠性。

14、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，链路模块102包括第一电路1021、第二电路1022和第三电路1023，第一电路1021的输入端为链路模块102的第一输入端c1，第二电路1022的输入端为链路模块102的第二输入端c2，第三电路1023的第一输入端h1连接链路模块102的第三输入端c3，第三电路1023的第二输入端h2连接第一电路1021的输出端j和第二电路1022的输出端k，第三电路1023的输出端为链路模块102的输出端g，其中，第一电路1021和第二电路1022均为单向导通电路，第一控制信号v_en1的电压为第一电压时第三电路1023用于输出目标电压信号v_tgt，第一控制信号v_en1的电压为第二电压时第三电路1023用于停止输出目标电压信号v_tgt。

15、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，第一电路1021包括第一二极管d1，第二电路1022包括第二二极管d2，第一二极管d1的正极为第一电路1021的输入端，第一二极管d1的负极为第一电路1021的输出端j，第二二极管d2的正极为第二电路1022的输入端，第二二极管d2的负极为第二电路1022的输出端k。

16、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，第三电路1023包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一开关管q1和第二开关管q2；第三电路1023的第二输入端h2连接第一开关管q1的源极和第一电阻r1的一端，第一开关管q1的栅极连接第一电阻r1的另一端和第二开关管q2的漏级，第一开关管q1的漏级为第三电路1023的输出端，第三电路1023的第一输入端h1连接第二电阻r2的一端和第三电阻r3的一端，第二电阻r2的另一端连接第二开关管q2的栅极，第三电阻r3的另一端连接第二开关管q2的源极和参考地。

17、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，电源控制模块101的检测端m连接边充边放电路的检测端p，边充边放电路的检测端p连接负载设备20的另一端q，其中，电源控制模块101还用于检测负载设备20充电时的电流信号i_sense；若基于电流信号i_sense确定负载设备20处于过流状态，则执行打嗝保护操作，其中，打嗝保护操作用于停止检测电流信号i_sense且控制第一控制信号v_en1的电压为第二电压；等待第一预设时长，并在第一预设时长结束的情况下将执行次数加1，执行次数为执行打嗝保护操作的次数；若确定执行次数小于或等于预设次数阈值，则控制第一控制信号v_en1的电压为第一电压；等待第二预设时长，并在第二预设时长结束的情况下返回执行检测负载设备20充电时的电流信号i_sense的操作。

18、上述边充边放电路中的电源控制模块101可以对负载设备的充电电流进行监测。当打嗝保护操作的执行次数(即负载设备20处于过流状态的次数)未大于预设次数阈值时，电源控制模块101将会继续对负载设备20进行充电，有利于避免偶发性过流现象的干扰，更准确地对负载设备20进行故障监测。

19、结合第一方面，或者第一方面的上述任一种可能的实现方式，在又一种可能的实现方式中，电源控制模块101还用于若确定执行次数大于预设次数阈值且检测到预设解除信号，则将执行次数归零，并控制第一控制信号v_en1的电压为第一电压，其中，预设解除信号用于反映负载设备20与边充边放电路断开连接第三预设时长后再重新建立连接，或者用于反映输入电压信号v_in停止输入第四预设时长后再重新输入；等待第二预设时长，并在第二预设时长结束的情况下返回执行检测负载设备20充电时的电流信号i_sense的操作；若确定执行次数大于预设次数阈值且未检测到预设解除信号，则继续执行打嗝保护操作。

20、上述边充边放电路中，当打嗝保护操作的执行次数(即负载设备20处于过流状态的次数)大于预设次数阈值时，电源控制模块101确定负载设备20故障且停止对负载设备20充电，进而提升该边充边放电路10工作时的可靠性。并且，电源控制模块101在确定负载设备20故障且停止对负载设备充电停止后，可以响应于预设解除信号，重新对负载设备20输出电压信号并监测负载设备20的充电状态，进而提高边充边放电路10的灵活性。

21、第二方面，本技术实施例提供了一种边充边放设备，该边充边放设备包括第一方面或第一方面任一种可能的实施方式所描述的边充边放电路。

22、本技术第二方面所提供的相关设备，其有益效果可以参考第一方面技术方案的有益效果，此处不再赘述。