[发明专利]一种便携式设备外接电源和电池供电自动切换电路

说明书

本发明涉及一种便携式设备外接电源和电池供电自动切换电路，它包括第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件、充电管理模块和电量管理模块；第一开关组件的一端连接外接电源的输入端，另一端连接设备负载；第二开关组件和第三开关组件的一端均连接电量管理模块，电量管理模块的与充电电池连接；所述第二开关组件的另一端连接设备负载，第三开关组件的另一端连接充电管理模块，充电管理模块的输入端连接外接电源。本发明使用PMOS管设计的理想二极管开关电路替换电源合路二极管和充电管理电路的防反二极管，解决了二极管带来的压降问题，提高充电电池的使用效率，增加电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及供电电路技术领域，尤其涉及一种便携式设备外接电源和电池供电自动切换电路。

背景技术

便携式设备一般需要同时支持内部电池供电和外部电源供电两种供电方式，其采用外部电源供电和内部电池供电的基本过程如下：外部电源接入时，外部电源不仅需要为便携式设备供电，还要为内置充电电池充电；外接电源移除时，需要无缝切换到内置充电电池为设备供电。

通常情况下因便携式设备的位置变动，常常导致外部电源供电和内部电池供电方式频繁交替切换，而两种供电方式的切换，通常做法是让外部电源和内部电池通过二极管进行合路，利用二极管单向导通的特性来实现供电切换，但是二极管单向导通时有压降，该压降导致电池放电时能量损耗，从而缩短了电池单次充电的使用时间；另外，为了避免在没有外部电源时，电池向充电管理电路的漏电，常采取的措施是在充电管理电路和电池之间增加二极管器件，由于二极管器件压降的存在，引入二极管器件则会导致电池充电时无法充满电，致使电池容量无法被充分利用。以上两点都促使电池充电频次增加，而目前各种类型的充电电池都有循环充放次数限制。如18650锂离子电池、聚合物锂离子电池的循环充电次数一般在500次左右。因此，如何尽可能减少充电电池循环充放次数，以提供便携式设备内置电池的使用寿命，进而延长电池寿命，是现阶段需要考虑的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供了便携式设备外接电源和电池供电自动切换电路，解决了现有频繁为充电电池充电的缺陷。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种便携式设备外接电源和电池供电自动切换电路，它包括第一开关组件、第二开关组件、第三开关组件、充电管理模块和电量管理模块；所述第一开关组件的一端连接外接电源的输入端，另一端连接设备负载；所述第二开关组件和第三开关组件的一端均连接电量管理模块，电量管理模块的与充电电池连接；所述第二开关组件的另一端连接设备负载，所述第三开关组件的另一端连接充电管理模块，充电管理模块的输入端连接外接电源。

所述第一开关组件包括两个PMOS管Q1和Q2构成的单向导通的理想二极管开关，用于控制外接电源到设备负载通路的关断和开通；所述第二开关组件包括两个PMOS管Q5和Q6构成的单向导通的理想二极管开关，用于控制内置充电电池到设备负载通路的关断和开通；所述第三开关组件包括一个PMOS管Q4构成的单向导通的理想二极管开关，用于控制内置充电电池到充电管理模块的关断和开通。

所述第一开关组件中Q1的漏极连接外接电源的输出端，Q1的源极连接Q2的源极，Q2的漏极连接设备负载，Q1的栅极连接所述第三开关组件中Q4的栅极，Q1的栅极受控于外接电源通过Q3取反结果，Q2的栅极受控于设备外部开关机按键信号和设备上电保持信号通过Q7取反的线与结果。

所述第二开关组件中Q5的源极连接Q6的源极，Q6的漏极连接设备负载，Q6的栅极连接Q2的栅极，受控于设备外部开关机按键信号和设备上电保持信号通过Q7取反的线与结果，Q5的漏极连接所述电量管理模块和所述第三开关组件中Q4的源极，Q5的栅极受控于外接电源输入。

所述第三开关组件中Q4的漏极连接充电管理模块的输出，Q4的栅极连接所述第一开关组件Q1的栅极，Q4的源极连接所述第二开关组件Q5的漏极。