[发明专利]用于手机充电的过压充电保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及充电保护装置，特别涉及一种用于手机充电的过压充电保护模块及其控制方 法。

背景技术

目前，中国已经强制执行的YD/T1591-2006标准，手机侧充电控制电路应具备过压保护 功能，即在手机充电接口输入6V以上的直流电压时，如果不能保证安全充电，应启动保护， 在非预期电压的情况下，不应出现过热、燃烧、爆炸以及其它电路损坏的现象，而且电压恢 复后，手机应能正常工作。如图1所示，过压保护(OVP)电路在检测到过压故障状况时，检测 电路就会将开关打开，使负载与电源断开，避免手机因过压导致损坏。

手机采用USB接口充电器、标准充电器或一般充电器中的一种进行充电。其中，USB接口 充电器是指插入USB线(USB接口包括VBUS，D+，D-，GND四个信号口)，启动的USB充电 功能，其具有USB标准协议中OTG子协议定义的可被硬件识别的中断，当前为USB OTG中的 D+/D-中断。当前充电器都会有D+/D-两个引脚，如果这两个脚是内部短路，则定义为标准充 电器，但由于标准充电器的D+/D-是短接的，将产生D-上升沿中断；如果这两个脚不是内部 短路，则定义为一般充电器。

常用的方案都是通过修改硬件电路(如图1所示)，采用增加过压保护电路来实现过压 保护功能以满足YD/T1591-2006标准，这种方法在直接增加手机整体成本的同时，额外增加 了硬件设计和PCB布局，软件实现，质量认证等一系列研发部门的人力物力投入，降低了手 机产品的竞争力。

中国专利公开号：CN2840462，揭示了一种过压充电保护电路，其包括第一二极管、第一 电阻以及一三极管。其中，第一二极管和第一电阻串接在电源端子与三极管之间，而三极管 的集电极与充电控制芯片的温度检测脚相连，其发射极则连接于充电控制芯片的工作电源地 输入脚及地，并且在三极管的集电极与发射极之间并联接有第二电阻和第三电阻。当外部所 输入电压超过第一二极管的稳压值，则第一二极管反向导通，电压通过第一电阻加到三极管 的基极，给予其一个高电位以使三极管导通，将温度检测脚电位拉低，同时从充电控制输出 脚输出一个高电位，将场效应管关断，从而切断充电回路。该装置是典型的通过修改硬件电 路来实现过压充电保护的装置，其不可避免的增加了硬件设计和PCB布局，加大了产品的成 本，降低了竞争力。

中国专利公开号：CN201113384，揭示了一种充电过压保护电路，包括充电电路和为所述 充电电路提供工作电压的供电电源，在供电电源与充电电路之间连接有一开关电路，开关电 路包含一个二极管，两个三极管和一个MOS管，二极管的负极连接供电电源，正极串联电阻 后接地，第一个三极管的基极连接所述二极管的正极，发射极接地，集电极一方面连接供电 电源，另一方面连接第二个三极管的基极，第二个三极管的发射极接地，集电极一方面连接 供电电源，另一方面连接所述MOS管的栅极，所述MOS管的源极和漏极串接在供电电源与充 电电路之间。同样的，该装置也是通过修改硬件电路来实现过压充电保护的装置，其不可避 免的增加了硬件设计和PCB布局，为设计人员增加了负担，也增加了产品本身的成本。

常用的手机通信平台中，如高通QSC60X0平台等，支持USB OTG功能(即可以在USB_VBUS 没有连接的情况下通过芯片内部产生USB_VBUS来实现USB功能)但USB_VBUS能够承受的最 大输入电压为7.5V，不能满足YD/T1591-2006标准的最高9V电压承受能力需求。而VCHG管脚 能够承受的最大输入电压为18V，能满足YD/T1591-2006标准的最高9V电压承受能力需求。