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一種電池充電電路及其控制電路和控制方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201210504857.8

申請日:

2012.11.30

公開號:

CN102946130B

公開日:

2015.01.07

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H02J 7/00申請日:20121130|||公開
IPC分類號: H02J7/00; G01R19/00 主分類號: H02J7/00
申請人: 成都芯源系統有限公司
發明人: 徐敏; 白真貴; 李小青; 任遠程
地址: 611731 四川省成都市高新西區出口加工區(西區)科新路8號
優先權:
專利代理機構: 中科專利商標代理有限責任公司 11021 代理人: 王波波
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201210504857.8

授權公告號:

102946130B||||||

法律狀態公告日:

2015.01.07|||2013.03.27|||2013.02.27

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提出了一種電池充電電路及其控制電路和控制方法,所述電池充電電路用于控制對電池的充電,所述電池充電電路包括上拉功率管和下拉功率管。所述控制電路包括:遲滯控制電路,產生電流下限信號和電流上限信號;電流檢測電路,檢測流過上拉功率管和下拉功率管的電流,并輸出表征上拉功率管的電流的上管電流檢測信號和表征下拉功率管的下管電流檢測信號;比較電路,輸出置位信號和復位信號;邏輯電路,耦接至比較電路接收置位信號和復位信號,輸出控制信號。

權利要求書

權利要求書一種控制電路,所述控制電路可用于電池充電電路,所述電池充電電路包括上拉功率管和下拉功率管,所述控制電路包括:
遲滯控制電路,具有第一輸出端和第二輸出端,在所述第一輸出端產生電流下限信號和在所述第二輸出端產生電流上限信號;
電流檢測電路,耦接至上拉功率管和下拉功率管,檢測流過上拉功率管和下拉功率管的電流,并輸出表征上拉功率管的電流的上管電流檢測信號和表征下拉功率管的電流的下管電流檢測信號;
比較電路,具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端,第四輸入端、第一輸出端和第二輸出端,所述第一輸入端耦接至遲滯控制電路的第一輸出端接收電流下限信號,所述第二輸入端耦接至遲滯控制電路的第二輸出端,接收電流上限信號,所述第三輸入端和第四輸入端耦接至電流檢測電路,分別接收上管電流檢測信號和下管電流檢測信號,基于所述電流上限信號,所述電流下限信號、所述上管電流檢測信號和所述下管電流檢測信號,所述比較電路在第一輸出端輸出置位信號,在第二輸出端輸出復位信號;
邏輯電路,具有置位端、復位端和輸出端,所述置位端耦接至比較電路的第一輸出端,接收置位信號,所述復位端耦接至比較電路的第二輸出端,接收復位信號,基于所述置位信號和復位信號,所述邏輯電路在輸出端輸出控制信號。
如權利要求1所述的控制電路,其特征在于,所述電流檢測電路包括上管電流檢測電路和下管電流檢測電路。
如權利要求2所述的控制電路,所述第一功率管和第二功率管分別具有第一端、第二端和控制端,所述上管電流檢測電路包括:
第一檢測管,具有第一端、第二端和控制端,所述第一端接收輸入電壓,所述控制端耦接至上拉功率管的控制端;
第二檢測管,具有第一端、第二端和控制端,所述第一端耦接至上拉功率管的第二端,所述控制端耦接至上拉功率管的控制端;
誤差放大器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,所述第一輸入端耦接至第一檢測管的第二端,第二輸入端耦接至第二檢測管的第二端;
第三檢測管,具有第一端、第二端和控制端,所述第一端耦接至所述第一檢測管的第二端,所述控制端耦接至誤差放大器的輸出端,所述第二端提供上管檢測電流;
電阻,具有第一端和第二端,所述第一端耦接至第三檢測管的第二端,所述第二端接地,所述上管檢測電流流過電阻,在電阻的第一端產生上管電流檢測信號。
如權利要求2所述的控制電路,所述下管電流檢測電路包括:
第四檢測管,具有第一端、第二端和控制端,所述第一端接地,所述控制端耦接至下拉功率管的控制端;
第五檢測管,具有第一端、第二端和控制端,所述第一端耦接至下拉功率管的第二端,所述控制端耦接至下拉功率管的控制端;
誤差放大器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,所述第一輸入端耦接至第一檢測管的第二端,第二輸入端耦接至第五檢測管的第二端;
第六檢測管,具有第一端、第二端和控制端,所述第一端耦接至所述第五檢測管的第二端,所述控制端耦接至誤差放大器的輸出端,所述第二端提供上管檢測電流;
電流鏡電路,具有第一端和第二端,所述第一端耦接至第六檢測管的第二端,所述第二端提供與流過第六檢測管的電流成鏡像比例的鏡像電流;
電阻,具有第一端和第二端,所述第一端耦接至電流鏡電路的第二端,接收鏡像電流,所述第二端接地,所述鏡像電流流過所述電阻,在所述電阻的第一端產生下管電流檢測信號。
如權利要求1?4任一項所述的控制電路,其特征在于,所述比較電路包括:
下限比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中所述第一輸入端耦接至遲滯控制電路的第一輸出端接收電流下限信號,所述第二輸入端耦接至電流檢測電路的輸出端接收電流檢測信號,基于電流下限信號和電流檢測信號的比較,所述下限比較器在輸出端輸出置位信號;以及
上限比較器,具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端,其中所述第一輸入端耦接至遲滯控制電路的第二輸出端,接收電流上限信號,所述第二輸入端耦接至電流檢測電路的輸出端,接收電流檢測信號,基于電流上限信號和電流檢測信號的比較,所述上限比較器在輸出端輸出復位信號。
如權利要求1?4任一項所述的控制電路,其特征在于,所述邏輯電路包括RS觸發器,具有置位端、復位端和輸出端,所述置位端耦接至比較電路的第一輸出端,接收置位信號,所述復位端耦接至比較電路的第二輸出端,接收復位信號,基于所述置位信號和復位信號,所述邏輯電路在輸出端輸出控制信號。
一種電池充電電路,包括如權利要求1?4任一項所述的控制電路,還包括:
電感,具有第一端和第二端,所述第一端耦接至功率電路的輸出端,所述第二端提供充電電流給電池;
輸出電容,具有第一端和第二端,所述第一端耦接至電感的第二端,所述第二端接地;
其中所述功率電路具有輸入端、接地端、輸出端和控制端,所述輸入端接收輸入電壓,所述接地端接地,所述控制端耦接至控制電路的輸出端接收控制信號,基于所述控制信號,所述功率電路或導通或關斷;
在功率電路導通時,電感的第一端接收輸入電壓;在功率電路關斷時,電感的第一端接地。
一種電池充電電路的控制方法,所述電池充電電路包括上拉功率管和下拉功率管,所述控制方法包括:
放大表征充電電壓的反饋信號與反饋基準信號之間的差值,得到反饋放大信號;
基于反饋放大信號與電流參考信號產生電流控制信號;
產生遲滯窗口信號;
根據遲滯窗口信號和電流控制信號產生電流上限信號和電流下限信號;
檢測流過上拉功率管的電流,生成表征上拉功率管的電流的上管電流檢測信號;
檢測流過下拉功率管的電流,生成表征下拉功率管的電流的下管電流檢測信號;以及
將上管電流檢測信號與電流上限信號相比較,將下管電流檢測信號與電流下限信號相比較,當上管電流檢測信號大于電流上限信號時,生成控制信號以關斷上拉功率管,導通下拉功率管,當下管電流檢測信號小于電流下限信號時,生成控制信號以關斷下拉功率管,導通上拉功率管。
如權利要求8所述的控制方法,其中基于反饋放大信號與電流參考信號生成電流控制信號包括選擇反饋放大信號與電流參考信號之中的較小值作為電流控制信號。
如權利要求8所述的控制方法,其中產生遲滯窗口信號包括:
根據輸入電壓和充電電壓生成導通時長為充電電壓和輸入電壓的比值的恒定導通信號;以及
比較恒定導通信號與控制信號的導通時長以生成遲滯窗口信號;
其中,當控制信號的導通時長大于恒定導通信號的導通時長時,減小遲滯窗口信號,當控制信號的導通時長小于恒定導通信號的導通時長時,增大遲滯窗口信號,當控制信號的導通時長等于恒定導通信號的導通時長時,遲滯窗口信號保持不變。