一种锂电池和适配器电源的路径管理电路的制作方法

1.本发明涉及电路设计技术领域，具体而言，涉及一种锂电池和适配器电源的路径管理电路。


背景技术：

2.现有的电源路径管理技术主要有两种方式：
3.一种是采用含有电源路径管理的充电芯片，存在外围电路多，成本高的问题；
4.另一种是电源路径管理电路全部采用肖特基二极管，成本虽然降低，但是由于肖特基二极管的压降大，存在对锂电池损耗大，效率低，容易发热的问题。
5.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，设计一种锂电池和适配器电源的路径管理电路，电路简单，pmos的阻抗小，用在锂电池电源电路上对锂电池损耗小，防止电流反灌到锂电池，并且成本低，设计简单，能够更好地保护锂电池。
7.本发明通过将锂电池电源vbat接入肖特基二极管和pmos管，给入系统电源vcc_sy，适配器电源vin接入肖特基二极管进行降压，给入系统电源vcc_sys；电容对系统电源vcc_sys滤波储能；分压电阻对适配器电源vin进行分压控制pmos管通断。
8.本发明提供一种锂电池和适配器电源的路径管理电路，包括：分压电阻、电容、肖特基二极管、pmos管；
9.所述肖特基二极管的正极与锂电池电源和适配器电源的输入连接，所述肖特基二极管的负极与系统电源连接；所述pmos管的漏极与锂电池电源的输入连接，所述pmos管的源极与与系统电源连接；所述电容的一端与系统电源连接，另一端接电源地；
10.所述分压电阻包括分压电阻r1、分压电阻r2，分压电阻r1的一端与适配器电源输入vin连接，另一端与pmos管的栅极连接；分压电阻r2的一端与pmos管的栅极连接，另一端连接到参考地；
11.具体地分压电阻取合适的电阻值，可以控制pmos管通断。
12.进一步地，当只有适配器电源时，适配器电源从vin输入给到所述肖特基二极管d1的正极，从所述肖特基二极管d1的负极接入系统电源，所述电容对系统电源进行滤波储能；
13.由于锂电池的电压小于系统电源的电压，则肖特基二极管d2截止，同时分压电阻r1、r2取值使得pmos管的栅源电压vgs大于0v，让pmos管不导通，这样适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端。
14.进一步地，当只有锂电池电源时，锂电池电源从vbat输入给到所述pmos管的漏极和所述肖特基二极管d2的正极，从所述pmos管的源极和所述肖特基二极管d2的负极接入系统电源，所述电容对系统电源进行滤波储能；
15.因为vin没有接入电源，所以pmos管的栅源电压vgs小于0v，pmos管导通，此时由于
肖特基二极管d1施加的是反向电压，则肖特基二极管d1不导通，这样锂电池电源通过pmos管对系统电源供电，并且不会漏电到适配器电源vin端。
16.进一步地，当适配器电源和锂电池电源同时存在时，适配器电源从vin输入首先经过肖特基二极管d1进行降压，再给到系统电源对后级系统进行供电；电容对系统电源滤波储能；
17.此时由于肖特基二极管d2的负极电压大于正极电压，则肖特基二极管d2不导通，分压电阻r1和r2取值使得pmos管的栅源电压vgs大于0v，让pmos管不导通，这样适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端，系统电源是由适配器电源vin优先供电的。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.本发明路径管理电路能够自主和无缝地管理锂电池和适配器输入源之间的电源通路，能够大幅度地减少热量，减小锂电池的损耗，更好地保护锂电池。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术用户员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
21.在附图中：
22.图1是本发明一种锂电池和适配器电源的路径管理电路的构成架构图；
23.图2是本发明实施例锂电池和适配器电源的路径管理电路的电路原理图。
具体实施方式
24.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
25.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
26.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三来描述各种信号，但这些信号不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信号彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信号也可以被称为第二信号，类似地，第二信号也可以被称为第一信号。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
27.本发明实施例提供一种锂电池和适配器电源的路径管理电路，参见图1所示，包括：分压电阻、电容、肖特基二极管、pmos管；
28.所述肖特基二极管的正极与锂电池电源和适配器电源的输入连接，所述肖特基二极管的负极与系统电源连接；所述pmos管的漏极与锂电池电源的输入连接，所述pmos管的源极与与系统电源连接；所述电容的一端与系统电源连接，另一端接电源地；
29.所述分压电阻包括分压电阻r1、分压电阻r2，分压电阻r1的一端与适配器电源输入vin连接，另一端与pmos管q1的栅极连接；分压电阻r2的一端与pmos管q1的栅极连接，另一端连接到参考地；
30.具体地，分压电阻取合适的电阻值，可以控制pmos管q1通断。
31.当只有适配器电源时，适配器电源从vin输入给到所述肖特基二极管d1的正极，从所述肖特基二极管d1的负极接入系统电源vcc_sys，所述电容c1对系统电源进行滤波储能；
32.由于锂电池的电压小于系统电源vcc_sys的电压，则肖特基二极管d2截止，同时分压电阻r1、r2取值使得pmos管q1的栅源电压vgs大于0v，让pmos管q1不导通，这样适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端。
33.当只有锂电池电源时，锂电池电源从vbat输入给到所述pmos管q1的漏极和所述肖特基二极管d2的正极，从所述pmos管q1的源极和所述肖特基二极管d2的负极接入系统电源vcc_sys，所述电容c1对系统电源进行滤波储能；
34.因为vin没有接入电源，所以pmos管q1的栅源电压vgs小于0v，pmos管q1导通，此时由于肖特基二极管d1施加的是反向电压，则肖特基二极管d1不导通，这样锂电池电源通过pmos管q1对系统电源vcc_sys供电，并且不会漏电到适配器电源vin端。
35.当适配器电源和锂电池电源同时存在时，适配器电源从vin输入首先经过肖特基二极管d1进行降压，再给到系统电源对后级系统进行供电；电容c1对系统电源滤波储能；
36.此时由于肖特基二极管d2的负极电压大于正极电压，则肖特基二极管d2不导通，分压电阻r1和r2取值使得pmos管q1的栅源电压vgs大于0v，让pmos管q1不导通，这样适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端，系统电源vcc_sys是由适配器电源vin优先供电的。
37.参见图2所示，为本发明实施例路径管理电路的电路原理图。
38.实施例1：
39.以5v适配器电源和3.8v锂电池路径管理来说明：
40.(1)当只有适配器的电源时，电源从vin输入，首先经过肖特基二极管d1进行降压到约4.5v，给到系统电源vcc_sys对后级系统进行供电。电容c1负责对系统电源vcc_sys滤波储能。由于锂电池的电压小于系统电源vcc_sys的电压，则肖特基二极管d2截止。同时分压电阻r1、r2取值使得pmos管q1的栅源电压vgs大于0v，让pmos管q1不导通，适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端。
41.(2)当只有锂电池的电源时，电源从vbat输入，首先经过肖特基二极管d2进行降压到约3.3v，给到系统电源vcc_sys对后级系统进行供电。电容c1负责对系统电源vcc_sys滤波储能。因为vin没有接入电源，所以pmos管q1的栅源电压vgs小于0v，pmos管q1导通。此时由于肖特基二极管d1施加的是反向电压，则肖特基二极管d1不导通，锂电池电源通过pmos管q1对系统电源vcc_sys供电，并且不会漏电到适配器电源vin端。
42.(3)当适配器电源和锂电池电源同时存在时，适配器电源从vin输入，首先经过肖特基二极管d1进行降压到约4.5v，给到系统电源vcc_sys对后级系统进行供电。电容c1负责对系统电源vcc_sys滤波储能。此时由于肖特基二极管d2的负极电压大于正极电压，则肖特基二极管d2不导通。分压电阻r1和r2取值使得pmos管q1的栅源电压vgs大于0v，让pmos管q1不导通，适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端。系统电源vcc_sys由适配器
电源vin优先供电。
43.实施例2：
44.以12v适配器电源和7.6v锂电池路径管理来说明：
45.(1)当只有适配器的电源时，电源从vin输入，首先经过肖特基二极管d1进行降压到约11.5v，给到系统电源vcc_sys对后级系统进行供电。电容c1负责对系统电源vcc_sys滤波储能。由于锂电池的电压小于系统电源vcc_sys的电压，则肖特基二极管d2截止。同时分压电阻r1、r2取值使得pmos管q1的栅源电压vgs大于0v，让pmos管q1不导通，适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端。
46.(2)当只有锂电池的电源时，电源从vbat输入，首先经过肖特基二极管d2进行降压到约7.1v，给到系统电源vcc_sys对后级系统进行供电。电容c1负责对系统电源vcc_sys滤波储能。因为vin没有接入电源，所以pmos管q1的栅源电压vgs小于0v，pmos管q1导通。此时由于肖特基二极管d1施加的是反向电压，则肖特基二极管d1不导通，锂电池电源通过pmos管q1对系统电源vcc_sys供电，且不会漏电到适配器电源vin端。
47.(3)当适配器电源和锂电池电源同时存在时，适配器电源从vin输入，首先经过肖特基二极管d1进行降压到约11.5v，给到系统电源vcc_sys对后级系统进行供电。电容c1负责对系统电源vcc_sys滤波储能。此时由于肖特基二极管d2的负极电压大于正极电压，则肖特基二极管d2不导通。分压电阻r1和r2取值使得pmos管q1的栅源电压vgs大于0v，让pmos管q1不导通，适配器电源从vin端就不会漏电到锂电池电源vbat端。系统电源vcc_sys是由适配器电源vin优先供电的。
48.本发明实施例路径管理电路能够自主和无缝地管理锂电池和适配器输入源之间的电源通路，能够大幅度地减少热量，减小锂电池的损耗，更好地保护锂电池。
49.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术用户员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术用户员可以对相关技术特征做出同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术用户员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。