[发明专利]一种高集成线性充电稳压电路及其应用

说明书

本发明涉及无线充电技术领域，提供了一种高集成线性充电稳压电路及其应用。该高集成线性充电稳压电路主要包括整流模块、线性充电稳压模块和电源自切换模块；其中线性充电稳压模块被配置为根据用户输入的第一指令对电池类负载执行线性充电模式，以及根据用户输入的第二指令对非电池类负载执行线性稳压输出模式；电源自切换模块被配置为使该高集成线性充电稳压电路在有线供电或无线供电模式之间灵活切换。与现有技术相比，本发明提供的高集成线性充电稳压电路以较少的外部元器件要求，实现线性充电功能或线性稳压输出功能；将其应用于低功率设备充电产品中极大地减小了充电产品体积或尺寸，降低充电设备的成本，具有更广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及集成电路领域中的无线充电技术领域，更具体而言，涉及一种高集成线性充电稳压电路、包含该电路的用于低功率设备的充电电路、以及该充电电路的应用。

背景技术

基于WPC(Wireless Power Consortium)或Qi协议的无线充电技术,相较于其他技术更为成熟，因此得到更为广泛应用。它是一种基于电磁感应的方式，将能量从初级线圈感应到次级线圈中，从而达到无线能量传输的功能。

目前WPC定义了基本功率规范(BPP,Baseline Power Profile)，主要用于5W以下的小功率设备。以及扩展功率规范(EPP,Extended Power Profile)，主要用于15W以内的中等功率设备。BPP设备相较于EPP设备，规范更为简单。例如在通讯协议支持中，BPP只要求支持ASK的负载调制/解调，而EPP要求双向的ASK和FSK调制/解调。EPP设备在效率、散热等方面要求更为严格，因而往往成本更高。然而对于广大的低功率应用产品，例如可穿戴设备等，对BPP设备有着更大量的需求。同时，对于设备成本或外形尺寸有着更为严格的要求，尤其是对于BPP的接收设备。

典型的无线充电接收端通常包含：无线接收线圈、无线接收芯片、电池充电管理芯片等，如图1所示。无线接收线圈负责感应发射端线圈的能量(AC1，AC2输出)，无线接收芯片负责把接收的能量通过线性或开关式整流成一个稳定的电压(VOUT输出)，电池充电管理芯片(BAT输出)负责给电池负载充电及提供保护,如过温、过压和过流等。由于负载的电池可能有不同形式(如单级或多级等)或不同容量，需求的充电电压或电流也不一样，因此通常由独立的电池充电管理芯片完成。该芯片可以根据不同需求，选用线性或开关式充电芯片。相较于开关式多用于中大功率应用，线性式无需外部大电感，节省外围元器件成本和体积，更多用于低功率设备。因此，对于一些低功率单级电池应用，现有的整体方案不够简洁有效。

同时，对于很多无线充电设备，仍需要考虑有线充电接入选项，以确保在没有无线充电设备的情况下，仍能完成充电功能。图2所示为目前采用的典型方案，需要额外的外部两个反偏隔离开关，增加设备成本和体积。另外，当使用外部电源时，需关闭无线接收芯片，造成芯片有效利用率不够。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高集成线性充电稳压电路、以及包含该高集成线性充电稳压电路的适用于低功率设备的充电电路，以解决现有的用于低功率设备的充电电路的结构不够简洁、以及不能灵活支持有线电源供电或无线供电的问题。此外，本发明还提供了上述适用于低功率设备的充电电路的应用。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种高集成线性充电稳压电路，该高集成线性充电稳压电路包括：

与有线电源耦合的有线电源输入端；

与负载耦合的供电输出端；

与无线接收线圈的输出端耦合的整流模块，所述整流模块用于将无线接收线圈感应的电磁能量转化成直流电输出；

与所述整流模块的输出端耦合的中间节点；