[发明专利]一种充电底座

说明书

本发明实施例公开了一种充电底座，包括集成的电子开关芯片U1，所述充电底座还包括使能管脚控制单元；所述使能管脚控制单元与电源输入端VBUS连接，与所述芯片U1的VIN管脚连接，与所述芯片U1的EN管脚连接，以及与所述芯片U1的FAULT管脚连接；用于在所述FAULT管脚输出表示当前芯片U1处于负载错误状态的第一电平时，控制所述EN管脚的电平降至关断阈值电压，以使所述芯片U1失能。该充电底座发热量少，稳定性和可靠性高，使用寿命长。

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，具体涉及一种充电底座。

背景技术

内置电池是电子设备(如电动牙刷、电动刮胡刀、智能手表等)的常备部件，用于为电子设备提供电能。由于需求不同，内置电池附加了很多功能，如防尘、防水、结构紧凑等，而且大部分的内置电池固定在电子设备上，不能拆卸，因此，在电子设备上设置有与外置充电器相匹配的充电底座为其充电。

目前通用的充电底座包括底座壳、电子开关芯片和pogo pin充电触点，电子开关芯片设置在底座壳内，pogo pin充电触点嵌置在底座壳上，并与电子开关芯片电连接。在实际使用过程中，pogo pin充电触点容易被硬币等导电部件短接，造成充电底座短路。

因此，相关技术人员在充电底座中增设了短路和过载保护电路，用于将电子开关芯片的输出电流限制在最大设定电流值。如图1所示，在电源VBUS与电子开关芯片的引脚VIN之间设置热敏电阻(Positive Temperature Coefficient，简称PTC)，引脚EN与引脚VIN之间串接电阻R1，当VIN存在时，电子开关芯片即刻使能；引脚FAULT是输出错误管脚，用于指示当前电子开关芯片的工作状态。引脚FAULT与引脚VIN之间串接电阻R3，当电子开关芯片正常工作时，引脚FAULT通过电阻R3上拉到VIN，引脚FAULT输出第二电平；当电子开关芯片存在过流、过温等异常情况时，引脚FAULT输出第一电平。引脚VOUT是电源输出管脚，当电子开关芯片正常工作时，VIN和VOUT之间的MOS管(集成在电子开关芯片的内部)导通。引脚ILIM与地之间串接电阻R2，引脚ILIM通过电阻R2设置最大的输出电流。

虽然该保护电路能够将电子开关芯片的输出电流限制在最大设定电流值。但是，当充电底座出现持续短路或者持续过载时，电子开关芯片由于耗散功率太大导致发热严重，其表面温度可达80-100℃，电子开关芯片进入热关断模式，停止输出，防止自身损坏。当电子开关芯片的温度降低到设定的阈值后，重新开启输出。如果短路或过载故障依然存在，当电子开关芯片再次过热时再次进入关断模式，如此反复，直到故障移除。

图2是充电底座在现有保护电路保护下且未排除短路或过载故障时的输出曲线图。图中，V_OUT表示充电底座的输出电压，I_OUT表示充电底座的输出电流。假设充电底座的最大电流设定为3A，在短路情况下，I_OUT开启的时间间隔约为7-8ms，电子开关芯片频繁开启造成大量的热量，在室温为20℃时，实测电子开关芯片的表面温度可达到90℃。电路板上其它电子器件长期在如此高的温度下运行，容易老化和失效。同时也会加速充电底座上的线缆和底座壳体老化，降低了充电底座乃至电子设备的使用寿命，甚至会引起火灾。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种充电底座，以解决现有技术中由于短路、过载导致充电底座频繁开启和断开而导致的充电底座温度较高的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式的第一方面中，一种充电底座，包括集成的电子开关芯片U1，所述充电底座还包括使能管脚控制单元；

所述使能管脚控制单元与电源输入端VBUS连接，与所述芯片U1的VIN管脚连接，与所述芯片U1的EN管脚连接，以及与所述芯片U1的FAULT管脚连接；