自适应的负载控制电路和供电设备的制作方法

1.本技术涉及集成电路领域，特别是涉及一种自适应的负载控制电路和供电设备。


背景技术：

2.可充电电子设备通常包括负载和可充电电源两部分，在使用过程中由可充电电源向负载供电。在充电过程中，由外部电源向可充电电源供电，使其可以存储电能。为了提高使用稳定性，可充电电子设备可被设计为在充电时关断负载，也就是在充电过程中断开负载开关，不通过外部电源或是可充电电源向负载供电。
3.为了实现上述功能，需要在可充电电子设备中设置带有芯片的检测模块和处理器；检测模块用于检测识别外部电源是否接入可充电电子设备，并产生相应的检测信号。而处理器则根据检测信号控制负载开关的导通和闭合，从而实现在充电时自动关断负载。
4.因此在现有技术中，通常采用控制芯片实现可充电电子设备的充电检测和负载控制，使得可充电电子设备需要较大的安装空间以及较高的制造成本。
5.针对可充电电子设备需要较大的安装空间以及较高的制造成本的问题，目前还没有提出有效的解决方案。


技术实现要素：

6.在本发明中提供了一种自适应的负载控制电路和供电设备，以解决相关技术中可充电电子设备需要较大的安装空间以及较高的制造成本的问题。
7.第一个方面，在本发明中提供了一种自适应的负载控制电路，用于连接外部电源、可充电电源和负载，所述负载控制电路包括：
8.第一电路模块，用于与所述外部电源和所述可充电电源连接；
9.所述第一电路模块包括至少两个电位节点，在接入所述外部电源时，至少两个所述电位节点具有第一电位关系，在未接入所述外部电源时，至少两个所述电位节点具有第二电位关系；
10.所述负载控制电路根据所述第一电位关系关断所述负载，或者根据所述第二电位关系导通所述负载。
11.在其中的一些实施例中，所述第一电路模块包括：第一限流单元和第一开关单元；
12.所述第一限流单元的第一端分别用于连接所述外部电源的正极和所述可充电电源的正极，所述第一限流单元的第二端用于连接所述外部电源的负极；
13.所述第一开关单元的第一端连接所述第一限流单元的第二端，所述第一开关单元的第二端用于连接所述可充电电源的负极和所述负载的负极；
14.所述第一开关单元在接入所述外部电源时导通，以及在未接入所述外部电源时关断；
15.两个所述电位节点为所述第一开关单元的第一工作端和第二工作端。
16.在其中的一些实施例中，所述第一限流单元包括第一电阻，所述第一开关单元包
括二极管；
17.所述第一电阻的一端分别用于连接所述外部电源的正极和所述可充电电源的正极，所述第一电阻的另一端用于连接所述外部电源的负极；
18.所述二极管的一端连接所述第一电阻的另一端，所述二极管的另一端用于连接所述可充电电源的负极和所述负载的负极；
19.两个所述电位节点为所述二极管的一端和另一端。
20.在其中的一些实施例中，所述负载控制电路还包括：
21.与所述第一电路模块连接的第二电路模块；
22.所述第二电路模块，用于连接所述负载，并根据所述第一电位关系关断所述负载，或者根据所述第二电位关系导通所述负载。
23.在其中的一些实施例中，所述第二电路模块包括：第二限流单元和第二开关单元；
24.所述第二限流单元的第一端连接所述第一限流单元的第一端，所述第二限流单元的第二端用于连接所述负载的正极；
25.所述第二开关单元的第一工作端用于连接所述负载的正极，所述第二开关单元的第二工作端连接所述第一开关单元的第二工作端，所述第二开关单元的控制端连接所述第一开关单元的第一工作端。
26.在其中的一些实施例中，所述第二电路模块包括：第三开关单元；
27.所述第三开关单元的第一工作端连接所述第一限流单元的第一端，所述第三开关单元的第二工作端用于连接所述负载的正极；
28.所述第三开关单元在所述第一开关单元的第一工作端电位低于第二工作端电位时关断，以及在所述第三开关单元的第一工作端电位高于第二工作端电位时导通。
29.在其中的一些实施例中，所述第二电路模块还包括：第三限流单元和第四开关单元；
30.所述第三限流单元的第一端连接所述第一限流单元的第一端，所述第三限流单元的第二端连接所述第三开关单元的控制端；
31.所述第四开关单元的第一工作端连接所述第三开关单元的控制端，所述第四开关单元的第二工作端连接所述第一开关单元的第二工作端，所述第四开关单元的控制端连接所述第一开关单元的第一控制端。
32.在其中的一些实施例中，所述第二电路模块还包括：第四限流单元和第五开关单元；
33.所述第四限流单元的第一端连接所述第三开关单元的控制端，所述第四限流单元的第二端连接所述第一开关单元的第二端；
34.所述第五开关单元的第一工作端连接所述第一限流单元的第一端，所述第五开关单元的第二工作端连接所述第三开关单元的控制端，所述第五开关单元的控制端连接所述第一开关单元的第一端。
35.在其中的一些实施例中，所述负载控制电路还包括：第二电容；
36.所述第二电容的一端用于连接所述负载的正极，所述第二电容的另一端用于连接所述负载的负极。
37.第二个方面，在本发明中提供了一种供电设备，用于向负载供电，并通过外部电源
实现充电，其特征在于，所述供电设备包括：可充电电源和第一个方面所述的负载控制电路。
38.第三个方面，在本发明中提供了一种预警设备，用于对待预警设备进行断电预警，所述预警设备包括可充电电源、警示器件和第一个方面所述的负载控制电路；
39.所述待预警设备作为外部电源接入所述负载控制电路，所述警示器件作为负载接入所述负载控制电路。
40.与相关技术相比，在本发明中提供的自适应的负载控制电路和供电设备，主要利用第一电路模块中至少两个电路节点的电位关系，依靠自身电路结构和器件便可实现负载的关断或是导通，不需要采用控制芯片实现充电检测和负载控制。因此，当该自适应的负载控制电路应用在可充电电子设备中时，可以使得可充电电子设备不需要额外采用控制芯片，降低了可充电电子设备的安装空间以及制造成本，解决了可充电电子设备需要较大的安装空间以及较高的制造成本的问题。
41.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
42.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
43.图1是本发明第一具体实施例中的自适应的负载控制电路的电路结构图；
44.图2是本发明第二具体实施例中的自适应的负载控制电路的电路结构图；
45.图3是本发明第三具体实施例中的自适应的负载控制电路的电路结构图；
46.图4是本发明第四具体实施例中的自适应的负载控制电路的电路结构图；
47.图5是本发明第五具体实施例中的自适应的负载控制电路的电路结构图；
48.图6是本发明第六具体实施例中的自适应的负载控制电路的电路结构图。
具体实施方式
49.为更清楚地理解本技术的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本技术进行了描述和说明。
50.除另作定义外，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应具有本技术所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本技术中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本技术中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本技术中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本技术中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本技术中所涉及的术语“第一”、“第
二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
51.参照图1至图6，在本发明中提供了一种自适应的负载控制电路，用于连接外部电源、可充电电源和负载，负载控制电路包括：第一电路模块100，与外部电源和可充电电源连接；第一电路模块100包括至少两个电位节点，在接入外部电源时，至少两个电位节点具有第一电位关系，在未接入外部电源时，至少两个电位节点具有第二电位关系；负载控制电路根据第一电位关系关断负载，或者根据第二电位关系导通负载。
52.具体的，负载控制电路中至少包括第一电路模块100，第一电路模块100包括至少两个电位节点。其中，两个电位节点可以是具有压降的电路器件的两端节点，因此当第一电路模块100中具有电流时，两个电位节点的电位不同。同时对于第一电路模块100，当其接入外部电源时，电路电流由外部电源提供，当其未接入外部电源时，电路电流由可充电电源提供。进而在两种不同供电情况下，两个电位节点的具有不同的电位关系。此时，可通过两个电位节点的电位关系判断电路是否接入外部电源。同时，负载控制电路可以利用两种不同电位关系对负载进行的导通状态进行控制。具体的，负载控制电路根据第一电位关系关断负载是指，在第一电位关系出现时，负载控制电路与负载之间处于断开状态，此时外部电源无法通过负载控制电路向负载供电；负载控制电路根据第二电位关系导通负载是指，在第二电位关系出现时，负载控制电路与负载之间处于导通状态，此时可充电电源可以通过负载控制电路向负载供电。示例性地，负载控制电路的输出端可通过负载开关与负载连接，并且将两个电位节点分别与负载开关的控制端和工作端连接，从而通过两个电位节点的电位关系控制负载开关的导通状态，进而关断或是导通负载。
53.本发明提供的自适应的负载控制电路，主要利用第一电路模块100中至少两个电路节点的电位关系，依靠自身电路结构和器件便可实现负载的关断或是导通，不需要采用控制芯片实现充电检测和负载控制。因此，当该自适应的负载控制电路应用在可充电电子设备中时，可以使得可充电电子设备不需要额外采用控制芯片，降低了可充电电子设备的安装空间以及制造成本，解决了可充电电子设备需要较大的安装空间以及较高的制造成本的问题。
54.在其中的一些实施例中，第一电路模块100包括：第一限流单元120和第一开关单元110；第一限流单元120的第一端分别连接外部电源的正极和可充电电源的正极，第一限流单元120的第二端连接外部电源的负极；第一开关单元110的第一端连接第一限流单元120的第二端，第一开关单元110的第二端连接可充电电源的负极和负载的负极；第一开关单元110在接入外部电源时导通，以及在未接入外部电源时关断；两个电位节点为第一开关单元110的第一工作端和第二工作端。
55.在本实施例中，在接入外部电源时，外部电源给可充电电源充电。此时第一开关单元110是导通的，电流是从外部电源的正极流出，并依次通过可充电电源和第一开关单元110，流入外部电源的负极。考虑到第一开关单元110具有一定压降，进而此时第一开关单元110的第一工作端电位低于第二工作端电位。在该电位关系下，负载控制电路关断负载，使得外部电源只能为可充电电源充电。同时开关单元的导通压降通常较小，不会额外消耗过大的电能。在未接入外部电源时，主要由可充电电源为负载供电。负载的正极可直接或间接的与可充电电源的正极连接。此时第一开关单元110是关断的，因此第一开关单元110的第一工作端电位高于第二工作端电位，在该电位关系下，负载控制电路导通负载，使得可充电
电源可以为负载供电。电流是从可充电电源的正极流出，并通过负载流入可充电电源的负极。由于第一开关单元110处于关断状态，使得电流并不会流过第一限流单元120和第一开关单元110，进而避免了额外的电能消耗。
56.进一步的，在其中的一个实施例中，第一限流单元120包括第一电阻r1，第一开关单元110包括二极管d；第一电阻r1的一端分别连接外部电源的正极和可充电电源的正极，第一电阻r1的另一端连接外部电源的负极；二极管d的一端连接第一电阻r1的另一端，二极管d的另一端连接可充电电源的负极和负载的负极。
57.在本实施例中，采用第一电阻r1作为第一限流单元120，并且采用二极管d作为第一开关单元110。二极管d具有单向导通性，可以较好地满足第一开关单元110的开关特性，其两端节点分别为两个电位节点。具体的，二极管d的导通方向由连接负载和可充电电源的负极的一端通向另一端。因此，在第一电路模块100接入外部电源时，二极管d处于导通状态，电流可以从可充电电源的负极通过二极管d流回外部电源的负极。在第一电路模块100未接入外部电源时，二极管d处于关断状态，电流不可从可充电电源的正极通过二极管d流回可充电电源的负极。
58.如上主要介绍了负载控制电路中第一电路模块100的具体构成以及功能，其主要提供了两个电位节点，两个电位节点在接入外部电源前后具有不同的电位关系，而负载控制电路则可以利用两个电位节点的不同电位关系实现负载的关断或导通。
59.如下介绍一些负载控制电路实现负载的关断或导通的实施例。
60.参照图1，在其中的一些实施例中，第一限流单元120的第二端还用于连接负载的正极。
61.在本实施例中，第一限流单元120的第二端为负载连接端口，负载的正极直接与第一限流单元120的第二端连接，也就是直接与第一开关单元110的第一端连接。当第一电路模块100接入外部电源时，电路由外部电源供电。第一开关单元110的第二端电位高于第一端电位，电位差值为第一开关单元110的导通压降。而负载的正极电位与第一开关单元110的第一端电位相同，负载的负极电位与第一开关单元110的第二端电位相同，进而负载的正极电位低于负极电位，使得负载处于关断状态，从而外部电源只为充电电源充电。当第一电路模块100未接入外部电源时，电路由可充电电源供电，第一开关单元110处于关断状态。此时，电流由可充电电源的正极流出，依次经过第一限流单元120和负载，流入可充电电源的负极，而不会经过第一开关单元110。进而实现了可充电电源为负载供电的功能。
62.参照图2至图6，在另一些实施例中，负载控制电路还包括：与第一电路模块100连接的第二电路模块200；第二电路模块200，用于连接负载，并根据第一电位关系关断负载，或者根据第二电位关系导通负载。
63.与上述实施例不同的是，在本实施例中，负载控制电路还包括用于连接负载的第二电路模块200，进而负载的正极并非与第一限流单元120的第二端直接连接。第二电路模块200可以根据第一电路模块100两个节点的电位关系关断或是导通负载。具体的，第二电路模块200根据第一电位关系关断负载是指，在第一电位关系出现时，第二电路模块200与负载之间处于断开状态，此时外部电源无法通过第一电路模块100和第二电路模块200向负载供电；第二电路模块200根据第二电位关系导通负载是指，在第二电位关系出现时，第二电路模块200与负载之间处于导通状态，此时可充电电源可以通过第一电路模块100和第二
电路模块200向负载供电。示例性地，第二电路模块200中可以包括负载开关单元，并通过该负载开关单元为负载供电，而负载开关单元的导通状态与第一电路模块100中两个电位节点的电位关系相关。在如下的一些实施例中，提供了一些第二电路模块200的具体构成。
64.参照图2，在其中的一些实施例中，第二电路模块200包括：第二限流单元210和第二开关单元220；第二限流单元210的第一端连接第一限流单元120的第一端，第二限流单元210的第二端用于连接负载的正极；第二开关单元220的第一工作端用于连接负载的正极，第二开关单元220的第二工作端连接第一开关单元110的第二工作端，第二开关单元220的控制端连接第一开关单元110的第一工作端。
65.本实施例中，第二限流单元210的第二端与第二开关单元220的第一工作端连接，该连接节点上设置有负载正极的连接端口。在负载控制电路接入外部电源时，第一开关单元110导通，此时第一开关单元110的第二端电位高于第一端电位，使得第二开关单元220的第二工作端电位高于控制端电位，此时第二开关单元220处于导通状态，进而第二开关单元220的第一工作端电位低于第二端电位，电位差值为第二开关单元220的导通压降，从而使得负载的正极电位低于负极电位，最终实现负载的关断，外部电源不会为负载供电。在负载控制电路未接入外部电源时，第一开关单元110关断，此时第一开关单元110的第一端电位高于第二端电位，使得第二开关单元220的第二工作端电位低于控制端电位，此时第二开关单元220处于关断状态，负载的正极电位高于负极电位，最终实现负载的导通。
66.具体的，第二限流单元210可以采用电阻，第二开关单元220可以采用类型合适的三极管或是场效应管，第二开关单元220需要具有在控制端电位低于工作端电位时导通的工作特性。
67.因此，在一个具体实施例中，第二限流单元210包括第二电阻r2，第二开关单元220包括第一三极管tr1；第二电阻r2的一端连接第一电阻r1的一端，第二电阻r2的另一端用于连接负载的正极；第一三极管tr1的集电极连接第二电阻r2的另一端，第一三极管tr1的基极连接二极管d的一端，第一三极管tr1的发射极连接二极管d的另一端。
68.在本实施例中，第一三极管tr1可以选用npn型三极管。负载控制电路接入外部电源时，二极管d导通，第一三极管tr1的基极电位低于发射极电位，第一三极管tr1导通，使得负载的正极电位低于负极电位，负载关断。
69.在上述实施例中，介绍了一种主要由第二限流单元210和第二开关单元220构成的第二电路模块200。
70.参照3至图6，在其他的一些实施例中，第二电路模块200包括：第三开关单元230；第三开关单元230的第一工作端连接第一限流单元120的第一端，第三开关单元230的第二工作端用于连接负载的正极；第三开关单元230在第一开关单元110的第一工作端电位低于第二工作端电位时关断，以及在第三开关单元230的第一工作端电位高于第二工作端电位时导通。
71.在本实施例中，第三开关单元230的第二工作端设置有负载正极的连接端口。第三开关单元230构成了负载开关，当第三开关单元230导通时，负载控制电路可以为负载供电，当第三开关单元230关断时，负载控制电路不会为负载供电。其中，第三开关单元230的导通状态的控制电路结构具有多种，如下述实施例介绍。
72.参照图3至图5，在其中的一些实施例中，第二电路模块200还包括：第三限流单元
240和第四开关单元250；第三限流单元240的第一端连接第一限流单元120的第一端，第三限流单元240的第二端连接第三开关单元230的控制端；第四开关单元250的第一工作端连接第三开关单元230的控制端，第四开关单元250的第二工作端连接第一开关单元110的第二工作端，第四开关单元250的控制端连接第一开关单元110的第一控制端。
73.在本实施例中，在负载控制电路接入外部电源时，第一开关单元110导通，此时第一开关单元110的第二端电位高于第一端电位，从而第四开关单元250的控制端电位低于第二工作端电位，使得第四开关单元250关断，从而使得第三开关单元230的控制端电位等于第一工作端电位，则第三开关单元230关断，外部电源无法为负载供电。在负载控制电路未接入外部电源时，第一开关单元110关断，此时第一开关单元110的第一端电位高于第二端电位，从而第四开关单元250的控制端电位高于第二工作端电位，使得第四开关单元250导通，从而使得第三开关单元230的控制端电位低于第一工作端电位，则第三开关单元230导通，可充电电源通过第三开关单元230为负载供电。
74.具体的，第三限流单元240可以采用电阻，第三开关单元230和第四开关单元250可以采用类型合适的三极管或是场效应管，第三开关单元230需要具有在控制端电位低于工作端电位时导通的工作特性，第四开关单元250需要具有在控制端电位低于工作端电位时关断的工作特性。
75.因此，在其中的一个实施例中，第三限流单元240包括第三电阻r3，第三开关单元230包括第二三极管tr2，第四开关单元250包括第一场效应管q1或第三三极管tr3；第二三极管tr2的发射极连接第一电阻r1的一端，第二三极管tr2的集电极连接负载的正极；第三电阻r3的一端连接第一电阻r1的一端，第三电阻r3的另一端连接第二三极管tr2的基极；第一场效应管q1的漏极连接第二三极管tr2的基极，第一场效应管q1的栅极连接二极管d的一端，第一场效应管q1的源极连接二极管d的另一端；或者，第三三极管tr3的集电极连接第二三极管tr2的基极，第三三极管tr3的基极连接二极管d的一端，第三三极管tr3的发射极连接二极管d的另一端。
76.示例性地，第二三极管tr2可以选用pnp型三极管，第一场效应管q1可以选用n沟道场效应管，第三三极管tr3可以选用npn型三极管。当负载电源电路接入外部电源时，二极管d导通，二极管d的第一端电位低于第二端电位，第一场效应管q1的栅极电位低于源级电位，则第一场效应管q1关断，或是第三三极管tr3的基极电位低于发射极电位，则第三三极管tr3关断，使得第二三极管tr2的基极电位等于发射极电位，则第二三极管tr2关断，外部电源无法通过第二三极管tr2为负载供电。当负载电源电路未接入外部电源时，二极管d关断，二极管d的第一端电位高于第二端电位，第一场效应管q1的栅极电位高于源级电位，则第一场效应管q1导通，或是第三三极管tr3的基极电位高于发射极电位，则第三三极管tr3导通，使得第二三极管tr2的基极电位低于发射极电位，则第二三极管tr2导通，可充电电源可以通过第二三极管tr2为负载供电。
77.在另一个实施例中，第三限流单元240包括第三电阻r3，第三开关单元230包括第二场效应管q2，第四开关单元250包括第四三极管tr4；第二场效应管q2的漏极连接第一电阻r1的一端，第二场效应管q2的源级连接负载的正极；第三电阻r3的一端连接第一电阻r1的一端，第三电阻r3的另一端连接第二场效应管q2的栅极；第四三极管tr4的发射极连接第二场效应管q2的栅极，第四三极管tr4的基极连接二极管d的一端，第四三极管tr4的集电极
连接二极管d的另一端。
78.示例性地，第二场效应管q2可以选用n沟道场效应管，第四三极管tr4可以选用pnp型三极管。当负载电源电路接入外部电源时，二极管d导通，二极管d的第一端电位低于第二端电位，第四三极管tr4的基极电位低于集电极电位，则第四三极管tr4关断，使得第二场效应管q2的栅极电位等于漏极电位，则第二场效应管q2关断，外部电源无法通过第二场效应管q2为负载供电。当负载电源电路未接入外部电源时，二极管d关断，二极管d的第一端电位高于第二端电位，第四三极管tr4的基极电位高于集电极电位，则第四三极管tr4导通，使得第二场效应管q2的栅极电位低于漏极电位，则第二场效应管q2导通，可充电电源可以通过第二场效应管q2为负载供电。
79.如上主要介绍了通过第三限流单元240和第四开关单元250对第三开关单元230进行控制的实施例。
80.参照图6，在其他的一些实施例中，第二电路模块200还包括：第四限流单元270和第五开关单元260；第四限流单元270的第一端连接第三开关单元230的控制端，第四限流单元270的第二端连接第一开关单元110的第二端；第五开关单元260的第一工作端连接第一限流单元120的第一端，第五开关单元260的第二工作端连接第三开关单元230的控制端，第五开关单元260的控制端连接第一开关单元110的第一端。
81.在本实施例中，在负载控制电路接入外部电源时，第一开关单元110导通，则第五开关单元260的控制端电位低于第一工作端电位，使得第五开关单元260导通，则第三开关单元230的控制端电位稍低于第一工作端电位，两电位节点的电位差值为第五开关单元260的导通压降，由于第五开关单元260的导通压降小于第三开关单元230的开启电压，使得第三开关单元230关断，外部电源无法通过第三开关单元230为负载供电。在负载控制电路未接入外部电源时，第一开关单元110关断，则第五开关单元260的控制端电位等于第一工作端电位，使得第五开关单元260关断，则第三开关单元230的控制端电位远低于第一工作端电位，使得第三开关单元230导通，可充电电源可以通过第三开关单元230为负载供电。
82.具体的，第四限流单元270可以采用电阻，第五开关单元260可以采用类型合适的三极管或是场效应管，第五开关单元260需要具有在控制端电位低于工作端电位时导通的工作特性。
83.因此，在其中的一个实施例中，第四限流单元270包括第四电阻r4，第三开关单元230包括第二三极管tr2，第五开关单元260包括第三场效应管q3。
84.在本实施例中，第二三极管tr2可以选用pnp型三极管，第三场效应管q3可以选用p沟道场效应管。第三场效应管q3的导通压降小于第二三极管tr2的开启电压。在负载控制电路接入外部电源时，二极管d导通，第三场效应管q3的栅极电位低于漏极电位，则第三场效应管q3导通，第二三极管tr2的基极电位稍低于发射极电压，压差为第三场效应管q3的导通压降，小于第二三极管tr2的开启电压，第二三极管tr2关断，外部电源无法通过第二三极管tr2为负载供电。在负载控制电路未接入外部电源时，二极管d关断，第三场效应管q3的栅极电位高于漏极电位，则第三场效应管q3关断，在初始状态下，第二三极管tr2的基极电位为0(或者是可充电电源的负极电位)，进而第二三极管tr2的基极电位低于发射极电位，且电位差大于第二三极管tr2的开启电压，则第二三极管tr2导通，可充电电源通过第二三极管tr2为负载供电。
85.需要说明的是，在第二三极管tr2导通后，其基极电位会上升，第二三极管tr2的发射极电位大于基极电位，且基极电位大于集电极电位。因此，在第四电阻r4两端存在压差，第四电阻r4会产生一定的额外电能消耗。
86.参照图3至图5，在第二电路模块200包括第三限流单元240和第四开关单元250的实施例中，第二电路模块200还可以包括第五电阻r5，第三开关单元230的控制端通过第五电阻r5与第四开关单元250的第一工作端连接。通过调节第五电阻r5和第三限流单元240间的电阻比值，可以控制在第四开关单元250导通时，第三限流单元240两端的电位差。
87.参照图6，在第二电路模块200包括第四限流单元270和第五开关单元260的实施例中，第二电路模块200还可以包括第六电阻r6和第一电容c1，第六电阻r6的第一端连接第三开关单元230的第二工作端，第六的第二端连接第一开关单元110的第二端；第一电容c1与第四限流单元270并联。
88.在上述实施例的基础上，负载控制电路还可以包括：第二电容c2；第二电容c2的一端用于连接负载的正极，第二电容c2的另一端用于连接负载的负极。第二电容c2设置于负载控制电路的输出端，具有滤波的作用，可以提高负载控制电路的输出稳定性。
89.如下通过一些具体的实施例对本技术中的技术方案进一步说明。
90.参照图1，在第一个具体实施例中，负载控制电路包括：第一电阻r1、二极管d和第二电容c2。第一电阻r1的第一端分别用于连接外部电源的正极和可充电电源的正极，第一电阻r1的第二端分别用于连接外部电源的负极和负载的正极，以及连接二极管d的第一端；二极管d的第二端分别用于连接可充电电源的负极和负载的负极；第二电容c2的两端分别连接二极管d的第一端和第二端。
91.在本实施例中，当外部电源的正、负极分别同时接触到pogo+和pogo-时，二极管d导通，此时由于负载的正极电压低于负极电压，且可充电电源内阻远低于负载的阻抗，使得负载端关断，外部电源给可充电电源充电；当外部电源离开充电触点以后，二极管d关断，负载端恢复供电，从而实现停止充电负载恢复供电的功能。
92.参照图2，在第二个具体实施例中，负载控制电路包括：第一电阻r1、二极管d、第二电容c2、第二电阻r2和第一三极管tr1，第一三极管tr1为npn型三极管。第一电阻r1的第一端分别用于连接外部电源的正极和可充电电源的正极，以及连接第二电阻r2的第一端，第一电阻r1的第二端用于连接外部电源的负极以及连接二极管d的第一端；二极管d的第二端分别用于连接可充电电源的负极和负载的负极；第二电阻r2的第二端用于连接负载的正极；第一三极管tr1的集电极连接第二电阻r2的第二端，第一三极管tr1的基极连接二极管d的第一端，第一三极管tr1的发射极连接二极管d的第二端；第二电容c2的两端分别连接第一三极管tr1的集电极和发射极。
93.在本实施例中，使用pnp三极管和二极管d实现方案，此方案中第二电容c2的选值影响负载的启动时间，也会影响负载响应时的冲击电流。此外负载端需有一定的负压承受能力，二极管d的选型、pogo+与bat+之间的压差会影响负载端。
94.当外部电源的正、负极分别同时接触到pogo+和pogo-时，二极管d导通，第一三极管tr1的基极电位低于发射极电位，第一三极管tr1导通，使得负载的正极电位低于负极电位，负载关断；当电子设备离开充电触点以后，二极管d关断，然后第一三极管tr1的基极和射极之间的压差不满足开启条件，使得第一三极管tr1截止，此时负载端恢复供电，从而实
现停止充电负载恢复供电的功能。
95.参照图3，在第三个具体实施例中，负载控制电路包括：第一电阻r1、二极管d、第二三极管tr2、第三电阻r3、第一场效应管q1、第五电阻r5和第二电容c2。第二三极管tr2选用pnp型三极管，第一场效应管q1选用n沟道场效应管。第一电阻r1的第一端分别用于连接外部电源的正极和可充电电源的正极，第一电阻r1的第二端用于连接外部电源的负极以及连接二极管d的第一端；二极管d的第二端分别用于连接可充电电源的负极和负载的负极；第二三极管tr2的发射极连接第一电阻r1的第一端，第二三极管tr2的集电极用于连接负载的正极；第三电阻r3的第一端连接第一电阻r1的第一端，第三电阻r3的第二端连接第二三极管tr2的基极；第五电阻r5的两端分别连接第三电阻r3的第二端和第一场效应管q1的漏极，第一场效应管q1的栅极连接二极管d的第一端，第一场效应管q1的源极连接二极管d的第二端；第二电容c2的两端分别连接第二三极管tr2的集电极和二极管d的第二端。
96.在本实施例中，当外部电源的正、负极分别同时接触到pogo+和pogo-时，二极管d导通，导致第一场效应管q1关断，进一步使得第二三极管tr2的发射极和基极电位一致，从而使得第二三极管tr2关断，使得负载端关断，此时外部电源给可充电电源充电；当外部电源离开充电触点以后，二极管d关断，可充电电源通过第一电阻r1导通第一场效应管q1，使得第二三极管tr2的发射极和基极有压差，第二三极管tr2导通后，负载端恢复供电，从而实现停止充电负载恢复供电的功能。
97.参照图4，第四个具体实施例与第三个具体实施例相比，区别在于，仅将第一场效应管q1替换为第三三极管tr3，第三三极管tr3选用npn型三极管。第三三极管tr3的集电极连接第五电阻r5，第三三极管tr3的基极和发射极分别连接二极管d的第一端和第二端。
98.当外部电源的正、负极分别同时接触到pogo+和pogo-时，二极管d导通，导致第三三极管tr3关断，此时第二三极管tr2的发射极和基极电位一致，从而使得第二三极管tr2关断，使得负载端关断，此时外部电源给可充电电源充电；当外部电源离开充电触点以后，二极管d关断，然后第三三极管tr3的基极和发射极之间的压差满足开启条件，使得第三三极管tr3导通，此时通过第三电阻r3和第五电阻r5的分压使得第二三极管tr2满足导通条件，第二三极管tr2导通后，负载端恢复供电，从而实现停止充电负载恢复供电的功能。
99.参照图5，第五个具体实施例与第三个具体实施例相比，区别在于，仅将第二三极管tr2替换为第二场效应管q2，将第一场效应管q1替换为第四三极管tr4。第二场效应管q2选用n沟道场效应管，第四三极管tr4选用pnp型三极管。
100.在本实施例中，需注意第二场效应管q2的开启门限电压以及导通压降会影响负载端的实际电位，可能导致负载端的最高电位和最低电位与可充电电源的相应电位不一致。
101.当外部电源的正、负极分别同时接触到pogo+和pogo-时，二极管d导通，导致第四三极管tr4关断，此时第二场效应管q2的栅极电位等于漏极电位，从而使得第二场效应管q2关断，使得负载端关断，此时外部电源给可充电电源充电；当外部电源离开充电触点以后，二极管d关断，然后第四三极管tr4的基极和发射极之间的压差满足开启条件，则第四三极管tr4导通，使得第二场效应管q2的栅极电位低于漏极电位，则第二场效应管q2导通，可充电电源可以通过第二场效应管q2为负载供电，从而实现停止充电负载恢复供电的功能。
102.参照图6，在第六个具体实施例中，负载控制电路包括：第一电阻r1、二极管d、第二三极管tr2、第四电阻r4、第三场效应管q3、第一电容c1、第二电容c2和第六电阻r6。第二三
极管tr2选用pnp型三极管，第三场效应管q3选用p沟道场效应管。第一电阻r1的第一端分别用于连接外部电源的正极和可充电电源的正极，第一电阻r1的第二端用于连接外部电源的负极以及连接二极管d的第一端；二极管d的第二端分别用于连接可充电电源的负极和负载的负极。第四电阻r4的第一端连接第二三极管tr2的基极，第四电阻r4的第二端连接二极管d的第二端；第三场效应管q3的源极连接第一电阻r1的第一端，第三场效应管q3的漏极连接第二三极管tr2的基极，第三场效应管q3的栅极连接二极管d的第一端；第一电容c1和第四电阻r4并联；第二三极管tr2的发射极连接第一电阻r1的第一端，第二三极管tr2的集电极用于连接负载的正极；第六电阻r6两端分别连接第四电阻r4的第二端和第二三极管tr2的第二三极管tr2的集电极，第二电容c2和第六电阻r6并联。
103.在本实施例中，第一电容c1的容值会影响开关响应速度，第二电容c2的容值会影响负载响应时的冲击电流，第四电阻r4的阻值会影响第三场效应管q3导通时的电流大小。
104.当外部电源的正、负极分别同时接触到pogo+和pogo-时，二极管d导通，此时第三场效应管q3导通，通过第四电阻r4的分压使得第二三极管tr2的基极和发射极电位几乎相等，也可以理解为第三场效应管q3的导通压降小于第二三极管tr2的开启电压，此时第二三极管tr2关断，负载关断，外部电源给可充电电源充电。当外部电源离开接触点后，二极管d关断，第三场效应管q3截止，此时第二三极管tr2的基极初始电位为bat-小于发射极电位，使得第二三极管tr2导通，则负载恢复供电，且第二三极管tr2的基极电位上升，因此第四电阻r4具有电流会产生额外功耗。
105.需要说明的是，在上述各个具体实施例的电路图中：pogo+为充电接触点的正极，pogo-为充电接触点的负极，bat+为可充电电源的正极极片接触点，bat-为可充电电源的负极极片接触点，load为负载连接处。
106.通过上述各个具体实施例可知，本发明提供的负载控制电路，通过可控硅和少量无源器件实现电池充电时关断负载、停止充电时恢复负载供电的功能，没有逻辑单元和主控单元。
107.基于本发明中提供的自适应的负载控制电路，在本发明中还提供了一种供电设备，用于向负载供电，并通过外部电源实现充电，供电设备包括：可充电电源和本发明中提供的自适应的负载控制电路。
108.在该供电设备中，在未接入外部电源时，由供电设备自带的可充电电源为负载供电；在接入外部电源时，外部电源为可充电电源充电，且负载关断。
109.相应的，在本发明中提供了一种预警设备，用于对待预警设备进行断电预警，预警设备包括可充电电源、警示器件和本发明中提供的自适应的负载控制电路。待预警设备作为外部电源接入负载控制电路，警示器件作为负载接入负载控制电路。
110.在该预警设备使用过程中，若是待预警设备正常工作，其为可充电电源供电，且警示器件关断。若是待预警设备断电，则可充电电源为预警器件供电，预警器件工作发出警示信息，提示待预警设备处于断电状态。
111.应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本技术保护范围。
112.显然，附图只是本技术的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可
以根据这些附图将本技术适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本技术披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本技术公开的内容不足。
[0113]“实施例”一词在本技术中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本技术中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
[0114]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种自适应的负载控制电路，用于连接外部电源、可充电电源和负载，其特征在于，所述负载控制电路包括：第一电路模块(100)，用于与所述外部电源和所述可充电电源连接；所述第一电路模块(100)包括至少两个电位节点，在接入所述外部电源时，至少两个所述电位节点具有第一电位关系，在未接入所述外部电源时，至少两个所述电位节点具有第二电位关系；所述负载控制电路根据所述第一电位关系关断所述负载，或者根据所述第二电位关系导通所述负载。2.根据权利要求1所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述第一电路模块(100)包括：第一限流单元(120)和第一开关单元(110)；所述第一限流单元(120)的第一端分别用于连接所述外部电源的正极和所述可充电电源的正极，所述第一限流单元(120)的第二端用于连接所述外部电源的负极；所述第一开关单元(110)的第一端连接所述第一限流单元(120)的第二端，所述第一开关单元(110)的第二端用于连接所述可充电电源的负极和所述负载的负极。3.根据权利要求2所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述第一限流单元(120)包括第一电阻(r1)，所述第一开关单元(110)包括二极管(d)；所述第一电阻(r1)的一端分别用于连接所述外部电源的正极和所述可充电电源的正极，所述第一电阻(r1)的另一端用于连接所述外部电源的负极；所述二极管(d)的一端连接所述第一电阻(r1)的另一端，所述二极管(d)的另一端用于连接所述可充电电源的负极和所述负载的负极；两个所述电位节点为所述二极管(d)的一端和另一端。4.根据权利要求2所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述负载控制电路还包括：与所述第一电路模块(100)连接的第二电路模块(200)；所述第二电路模块(200)，用于连接所述负载，并根据所述第一电位关系关断所述负载，或者根据所述第二电位关系导通所述负载。5.根据权利要求4所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述第二电路模块(200)包括：第二限流单元(210)和第二开关单元(220)；所述第二限流单元(210)的第一端连接所述第一限流单元(120)的第一端，所述第二限流单元(210)的第二端用于连接所述负载的正极；所述第二开关单元(220)的第一工作端用于连接所述负载的正极，所述第二开关单元(220)的第二工作端连接所述第一开关单元(110)的第二工作端，所述第二开关单元(220)的控制端连接所述第一开关单元(110)的第一工作端。6.根据权利要求4所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述第二电路模块(200)包括：第三开关单元(230)；所述第三开关单元(230)的第一工作端连接所述第一限流单元(120)的第一端，所述第三开关单元(230)的第二工作端用于连接所述负载的正极；所述第三开关单元(230)在所述第一开关单元(110)的第一工作端电位低于第二工作端电位时关断，以及在所述第三开关单元(230)的第一工作端电位高于第二工作端电位时
导通。7.根据权利要求6所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述第二电路模块(200)还包括：第三限流单元(240)和第四开关单元(250)；所述第三限流单元(240)的第一端连接所述第一限流单元(120)的第一端，所述第三限流单元(240)的第二端连接所述第三开关单元(230)的控制端；所述第四开关单元(250)的第一工作端连接所述第三开关单元(230)的控制端，所述第四开关单元(250)的第二工作端连接所述第一开关单元(110)的第二工作端，所述第四开关单元(250)的控制端连接所述第一开关单元(110)的第一控制端。8.根据权利要求6所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述第二电路模块(200)还包括：第四限流单元(270)和第五开关单元(260)；所述第四限流单元(270)的第一端连接所述第三开关单元(230)的控制端，所述第四限流单元(270)的第二端连接所述第一开关单元(110)的第二端；所述第五开关单元(260)的第一工作端连接所述第一限流单元(120)的第一端，所述第五开关单元(260)的第二工作端连接所述第三开关单元(230)的控制端，所述第五开关单元(260)的控制端连接所述第一开关单元(110)的第一端。9.根据权利要求1-8中任一项所述的自适应的负载控制电路，其特征在于，所述负载控制电路还包括：第二电容(c2)；所述第二电容(c2)的一端用于连接所述负载的正极，所述第二电容(c2)的另一端用于连接所述负载的负极。10.一种供电设备，用于向负载供电，并通过外部电源实现充电，其特征在于，所述供电设备包括：可充电电源和如权利要求1-9中任一项所述的负载控制电路。

技术总结
本申请涉及一种自适应的负载控制电路和供电设备，其中，该自适应的负载控制电路，用于连接外部电源、可充电电源和负载，负载控制电路包括：第一电路模块，用于与外部电源和可充电电源连接；第一电路模块包括至少两个电位节点，在接入外部电源时，至少两个电位节点具有第一电位关系，在未接入外部电源时，至少两个电位节点具有第二电位关系；负载控制电路根据第一电位关系关断负载，或者根据第二电位关系导通负载。当该自适应的负载控制电路应用在可充电电子设备中时，可以使得可充电电子设备不需要额外采用控制芯片，降低了可充电电子设备的安装空间以及制造成本，解决了可充电电子设备需要较大的安装空间以及较高的制造成本的问题。问题。问题。


技术研发人员：潘存泽 李兴汉 夏晓珠 陈磊
受保护的技术使用者：上海联影微电子科技有限公司
技术研发日：2023.08.10
技术公布日：2023/9/22