專利名稱：電源單元控制電路、電源單元及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源單元控制電路、電源單元及其控制方法。
技術(shù)背景如日本未審査專利公布No.l0(1998)-322931所公開的，已經(jīng)公知一種 充電電路，該充電電路能夠向負(fù)載電路和二次電池(secondary battery)提 供電功率，同時防止從外部電源(AC/DC轉(zhuǎn)換器)輸出的電功率超過其限 制值。所述的充電電路包括輸入電壓檢測部分、充電電流控制部分和充電 電流生成部分。輸入電壓檢測部分對外部電源的輸出電壓進(jìn)行檢測。充電 電流控制部分與由輸入電壓檢測部分檢測到的電壓相對應(yīng)地控制充電電流 生成部分，并且充電電流生成部分改變二次電池的充電電流，如后面將描 述的。例如，如果輸入電壓檢測部分檢測到外部電源的最大輸出電壓值，則 充電電流生成部分設(shè)置二次電池的充電電流的最大值，而如果輸入電壓檢 測部分檢測到在外部電源的最大輸出電壓值和最小輸出電壓值之間的值， 則充電電流生成部分減小二次電池的充電電流。此外，當(dāng)輸入電壓檢測部 分檢測到外部電源的最小輸出電壓值時，充電電流生成部分將二次電池的 充電電流減小到零。于是，在上述的日本未審查專利公布No.l0(1998)-322931所公開的充電電路中，二次電池的充電電流與由輸入電壓檢測部分 檢測到的外部電源的電壓值相對應(yīng)地被改變，以使得可以通過增大/減小二 次電池的充電電流來防止外部電源的輸出電壓降至最小輸出電壓以下，從 而防止外部電源所輸出的電功率超過其限制值。另一方面，如日本未審查專利公布No.8(1996)-182219所公開的，已經(jīng)公知一種電子裝置，該電子裝置能夠利用二次電池和外部電源可允許的 最大電流來對二次電池進(jìn)行充電，以便以相應(yīng)機(jī)器工作時的最快速度來對
二次電池進(jìn)行充電。所述電子裝置包括第一到第四檢測裝置、控制裝置和 充電電路°第一檢測裝置對二次電池的最大可允許充電電流與流入二次電池的充 電電流之間的差值進(jìn)行檢測，而第二檢測裝置對外部電源的最大可允許輸 出電流與機(jī)器的消耗電流之間的差值(最大可用電流)進(jìn)行檢測。第三檢 測裝置對最大可用電流與流入二次電池的充電電流之間的差值進(jìn)行檢測， 而第四檢測裝置對最大可允許被應(yīng)用的電壓與應(yīng)用于二次電池的電壓之間 的差值進(jìn)行檢測。由第一檢測裝置、第三檢測裝置和第四檢測裝置檢測到的差值被輸入 到控制裝置?？刂蒲b置基于所輸入的差值來判斷最大可允許值或最大可用 值是否被超過。如果控制裝置判斷得出最大可允許值或最大可用值被超 過，則其控制充電電路以使得充電電路減小流入二次電池的充電電流，從 而將作為用于判斷最大可允許值或最大可用電流是否被超過的基礎(chǔ)的差值 變?yōu)榱恪Ｅc此相反，如果控制裝置判斷得出最大可允許值或最大可用值未被超 過，則其指定一最接近零的差值，然后充電電路增大流入二次電池的充電 電流，從而將指定的差值變?yōu)榱恪Ｓ谑?，在日本未審查專利公布No.8(1996)-182219所公開的電子裝置中，如果上述差值被變?yōu)榱?，則二次 電池的充電電流維持低于二次電池的最大可允許充電電流的狀態(tài)，因此， 當(dāng)電子裝置被激活時，能夠在二次電池的充電電流接近于二次電池的最大 可允許電流的條件下以最快的速度來對二次電池進(jìn)行充電。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方面和第二方面，分別提供了利用從外部電源提供 的電功率來控制輸出電壓的電源單元控制電路和電源單元，所述電源單元 控制電路和電源單元包括監(jiān)控部分和設(shè)置部分，所述監(jiān)控部分對從外部電 源輸出的電流和電壓以及外部電源的輸出功率進(jìn)行監(jiān)控；所述設(shè)置部分基 于監(jiān)控部分的監(jiān)控結(jié)果來設(shè)置從外部電源輸出的電流的上限值。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的電源單元的電路配置圖； 圖2是PWM比較器的信號波形的時序圖；圖3是示出了輸出電壓和輸出電功率相對于外部電源的輸出電流的變 化的曲線圖；圖4是監(jiān)控電路執(zhí)行的處理的第一流程圖； 圖5是監(jiān)控電路執(zhí)行的處理的第二流程圖；以及圖6是裝載有其他實施例的監(jiān)控電路的便攜式電子設(shè)備的示意圖。
具體實施方式
傳統(tǒng)上，AC/DC轉(zhuǎn)換器己經(jīng)被用作外部電源，AC/DC轉(zhuǎn)換器能夠在 輸出電壓維持在恒定水平的情況下增大輸出電流從而增大輸出功率。但 是，近年來，有時候會使用燃料電池或太陽能電池作為外部電源。使用燃料電池等的外部電源具有這樣的特性伴隨著輸出電流的增 大，由于內(nèi)部電阻等使得輸出電壓降低。于是，可以認(rèn)為當(dāng)輸出電流增 大時，使用燃料電池等的外部電源無法將輸出電壓維持在恒定水平，從而使得無法增大輸出功率，這與上述的AC/DC轉(zhuǎn)換器是不同的。此外，在使用燃料電池或太陽能電池的外部電源中，考慮到在低溫下 或者在下雨天輸出功率被降低，并且由于受溫度或日照時間的影響使得輸 出功率產(chǎn)生偏離且不穩(wěn)定。鑒于這些情況實現(xiàn)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的是提供能夠通過 控制從外部電源輸出的電流來增大外部電源的輸出功率并使其接近于最大 值的電源單元控制電路、電源單元及其控制方法。將參考圖l一5來描述優(yōu)選實施例。圖1是本實施例的電源單元10的 電路配置圖。電源單元10包括主開關(guān)晶體管FET1、同步側(cè)開關(guān)晶體管 FET2、扼流線圈Ll、電容器Cl、感測電阻器(sense resistor) RS1和 RS2、保護(hù)二極管D1以及控制電路30。主開關(guān)晶體管FET1的漏極通過感測電阻器RS1與輸入端(IN)相連 接。外部電源15與輸入端(IN)相連接。通過外部電源15并經(jīng)由輸入端 (IN) ， DC (直流)輸入電壓VIN被應(yīng)用到主開關(guān)晶體管FET1的漏 極。在本實施例中，外部電源15由燃料電池或太陽能電池構(gòu)成。主開關(guān)晶體管FET1的源極與同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2的漏極相連接。 此外，主開關(guān)晶體管FET1的源極和同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2的漏極與扼 流線圈LI的一端相連接。扼流線圈LI的另一端與感測電阻器RS2的一端 相連接，而感測電阻器RS2的另一端與二次電池20相連接。二次電池20 被構(gòu)造成可再充電的，且具有多個串聯(lián)的電池單元。此外，二極管Dl連接在扼流線圈LI的另一端和感測電阻器RS2的一 端的連接點與輸出端(OUT)之間。電容器CI連接在扼流線圈LI的另一 端和感測電阻器RS2的一端的連接點與地之間。控制電路30對應(yīng)于本發(fā)明的控制電路，其由IC (集成電路)構(gòu)成。 控制電路30包括放大器AMPl和AMP2、監(jiān)控電路40、誤差放大器 ERA1-ERA4、三角波晶體振蕩器OSCl以及PWM比較器PWM1 。感測電阻器RS1的一端與控制電路30的輸入端(FBI)相連接，而感 測電阻器RSI的另一端與控制電路30的輸入端(CS1)相連接。輸入端 (CS1)與放大器AMPl的反相輸入端相連接。輸入端(FBI)與放大器 AMPl的正相輸入端相連接。放大器AMPl的輸出端(Nl)與誤差放大器 ERA1的反相輸入端相連接，同時與監(jiān)控電路40的第一輸入端(未示出) 相連接。通過放大在感測電阻器RSI內(nèi)生成的電壓而產(chǎn)生的電壓VI被應(yīng) 用到誤差放大器ERA1的反相輸入端。電壓VI通過第一輸入端而被輸入 到監(jiān)測電路40。參考電壓el被應(yīng)用到誤差放大器ERA1的正相輸入端。輸入端(FBI)與誤差放大器ERA2的正相輸入端相連接，同時與監(jiān) 測電路40的第二輸入端(未示出)相連接。DC輸入電壓VIN被應(yīng)用到誤 差放大器ERA2的正相輸入端。DC輸入電壓VIN通過第二輸入端而被輸 入到監(jiān)測電路40。參考電壓e2被應(yīng)用到誤差放大器ERA2的反相輸入 順。感測電阻器RS2的一端與控制電路30的輸入端(CS2)相連接，而感 測電阻器RS2的另一端與控制電路30的輸入端(FB2)相連接。輸入端 (CS2)與放大器AMP2的反相輸入端相連接。輸入端(FB2)與放大器 AMP2的正相輸入端相連接。放大器AMP2的輸出端(N2)與誤差放大器 ERA3的反相輸入端相連接。通過放大在感測電阻器RS2內(nèi)生成的電壓而 得到的電壓V3被應(yīng)用到誤差放大器ERA3的反相輸入端。參考電壓e3被 應(yīng)用到誤差放大器ERA3的正相輸入端。在控制電路30中，電阻器Rl和電阻器R2被串聯(lián)連接，并且這些電 阻器Rl和R2被連接在控制電路30的輸入端(FB2)與地之間。電阻器 Rl、 R2的連接點與誤差放大器ERA4的反相輸入端相連接。通過利用電 阻器Rl、 R2來對電壓V0UT1進(jìn)行分壓而得到的電壓V4被應(yīng)用到所述的 反相輸入端。參考電壓e4被應(yīng)用到誤差放大器ERA4的正相輸入端。三角波晶體振蕩器OSC1例如由OP放大器、電阻器、電容器等構(gòu) 成，以輸出三角波信號VS。三角波信號VS在恒定的電壓值范圍(在本實 施例中為1.0V—2.0V)內(nèi)振蕩，如圖2所示。PWM比較器PWM1包括四個正相輸入端(+ )和一個反相輸入端(-)。第一正相輸入端(+ )與誤差放大器ERA1的輸出端(Rl)相連接， 而第二正相輸入端(+ )與誤差放大器ERA2的輸出端(R2)相連接。第 三正相輸入端(+ )與誤差放大器ERA3的輸出端(R3)相連接，而第四 正相輸入端(+ )與誤差放大器ERA4的輸出端(R4)相連接。PWM比較器PWM1的反相輸入端(-)與三角波晶體振蕩器0SC1相 連接。此外，PWM比較器PWM1的輸出端(Ql)經(jīng)正相輸出端(DH1) 與主開關(guān)晶體管FET1的柵極相連接。PWM比較器PWM1的反相輸出端(*QO經(jīng)反相輸出端(DL1)與同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2的柵極相連接。 輸出端(Ql)與反相輸出端(*Q1)輸出不同的信號。接下來，將描述本實施例的電源單元10的操作。如圖l所示的電源電 源10向連接到輸出端(OUT)的負(fù)載電路提供輸出電壓VOUT2，并且通 過控制主開關(guān)晶體管FET1和同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2交替地ON/OFF (通 /斷)來控制二次電池20的充電電流。電源單元10被裝載在便攜式電子設(shè) 備(例如，筆記本式個人計算機(jī))上，并且當(dāng)外部電源15處于不操作狀 態(tài)或者外部電源15未與輸入端(IN)相連接時，二次電池20通過二極管 D1來向負(fù)載電路提供輸出電壓VOUT2 。
誤差放大器ERA1對電壓VI與參考電壓el進(jìn)行比較，并將誤差放大 器輸出電壓VOPl輸出到第一正相輸入端(+ )。誤差放大器輸出電壓 VOPl是通過放大電壓VI相對于參考電壓el的誤差而得到的。誤差放大 器ERA2對輸入電壓VIN與參考電壓e2進(jìn)行比較，并將誤差放大器輸出 電壓VOP2輸出到第二正相輸入端(+)。誤差放大器ERA3對電壓V3與參考電壓e3進(jìn)行比較，并將誤差放大 器輸出電壓VOP3輸出到第三正相輸入端(+)。當(dāng)二次電池20的充電電 流為最大可允許值時，參考電壓e3的值被設(shè)置為與應(yīng)用到誤差放大器 ERA3的反相輸入端的電壓V3相同的值。誤差放大器ERA4對電壓V4與 參考電壓e4進(jìn)行比較，并將誤差放大器輸出電壓VOP4輸出到第四正相輸 入端(+)。當(dāng)電壓VOUT1變?yōu)槎坞姵?0被充滿時的電壓時，參考電 壓e4的值被設(shè)置為與應(yīng)用到誤差放大器ERA4的反相輸入端的電壓V4相 同的值。三角波晶體振蕩器0SC1將三角波信號VS輸出到PWM比較器 PWM1的反相輸入端(-)。PWM比較器PWM1對具有上述誤差放大器輸 出電壓VOP1-VOP4中的最小電壓值的誤差輸出電壓與三角波信號VS進(jìn) 行比較。這里，將作為示例來描述PWM比較器PWM1對誤差放大器輸出 電壓VOP3與三角波信號VS進(jìn)行比較的情況。如圖2所示，當(dāng)誤差放大器輸出電壓VOP3大于三角波信號VS的電 壓值時，PWM比較器PWM1從輸出端(Ql)輸出H電平(高電平) PWM信號。此時，PWM比較器PWM1從反相輸出端(*Q1)輸出L電平 (低電平)的反相PWM信號。另一方面，當(dāng)誤差放大器輸出電壓VOP3 小于三角波信號VS的電壓值時，PWM比較器PWM1從輸出端(Ql)輸 出L電平(低電平)的PWM信號。此時，PWM比較器PWM1從反相輸 出端(*Q1)輸出H電平(高電平)的反相PWM信號。如果電壓V3低于參考電壓e3，則誤差放大器輸出電壓VOP3增大以 使得PWM信號變?yōu)镠電平的時間段(TON)被延長。因此，二次電池20 的充電電流被增大。與此相反，如果電壓V3高于參考電壓e3，則誤差放 大器輸出電壓VOP3降低以使得PWM信號變?yōu)長電平的時間段(TOFF) 被延長。因此，二次電池20的充電電流被減小。PWM信號通過正相輸出端(DH1)而被輸入到主開關(guān)晶體管FET1的 柵極。當(dāng)PWM信號具有H電平時主開關(guān)晶體管FET1變?yōu)?N，而當(dāng) PWM信號具有L電平時主開關(guān)晶體管FET1變?yōu)镺FF。此外，反相PWM 信號通過反相輸出端(DL1)而被輸入到同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2的柵 極。當(dāng)反相PWM信號具有L電平時同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2變?yōu)镺FF， 而當(dāng)反相PWM信號具有H電平時同步側(cè)開關(guān)晶體管FET2變?yōu)镺N。 PWM信號在H電平和L電平之間反復(fù)地變化，同時，反相PWM信號在 L電平和H電平之間反復(fù)地變化，從而使得二次電池20的充電電流增大 或減小。在本實施例的電源單元10中，監(jiān)控電路40對參考電壓el的值進(jìn)行控 制，從而控制在感測電阻器RS1內(nèi)生成的電壓。在本實施例的電源單元 10中，當(dāng)在感測電阻器RS1內(nèi)生成的電壓受控時，從外部電源15輸出的 電流II也受控，從而可以控制從外部電源15輸出的電功率。如果外部電 源15由燃料電池或太陽能電池構(gòu)成，則其受溫度或日照時間的影響，從 而使得外部電源15的輸出功率改變。圖3示出了外部電源15的輸出功率 與外部電源15的輸出電流II的改變相對應(yīng)地改變的狀態(tài)。如圖3中用實 線或點劃線所指示的，外部電源15的輸出電壓隨著輸出電流II的增大而 降低。如果外部電源15的輸出電流一輸出電壓特性為實線，則當(dāng)輸出電 流為IIA時，外部電源15的輸出功率被最大化。如果外部電源15的輸出 電流一輸出電壓特性為點劃線，則當(dāng)輸出電流為I1B時，外部電源15的 輸出電壓被最大化。在本實施例的電源單元10中，即使當(dāng)外部電源15的 輸出功率被改變時，監(jiān)控電路40也可以改變參考電壓el從而控制外部電 源15的輸出電流，以使得外部電源15的輸出功率能夠接近于最大值。本實施例的監(jiān)控電路40由微控制器(未示出)構(gòu)成，并執(zhí)行在圖4、 5中所指示的各個處理。當(dāng)監(jiān)控電路40通電時，在如圖4所示的步驟1 (Sl)中，參考電壓el的值被設(shè)置為初始值。在本實施例中，參考電壓 el被用于設(shè)置從外部電源15輸出的電流的上限，并且參考電壓el對應(yīng)于 本發(fā)明的參考信號。通過誤差放大器ERA2對參考電壓e2與電壓VIN進(jìn) 行比較，并且參考電壓e2被用于設(shè)置從外部電源15輸出的電壓的下限 值。同時，電壓el、 e2的初始值分別被設(shè)置為任意值。在步驟1 (Sl)之后的步驟2 (S2)中，監(jiān)控電路40啟動控制電路 30。當(dāng)控制電路30被啟動時，通過步驟2 (S2)的處理，電源單元10向 連接到輸出端(OUT)的負(fù)載電路提供輸出電壓VOUT2，并開始二次電 池20的充電。在步驟2 (S2)之后的步驟3 (S3)中，安裝在電源單元10中的監(jiān)控 電路40對輸入到監(jiān)控電路40的電流和輸入到監(jiān)控電路40的電壓進(jìn)行測 量，從而計算監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟3 (S3)中，監(jiān)控電路40 基于圖1中的電壓VI來計算輸入電流，基于圖1中的輸入電壓VIN來監(jiān) 控外部電源15的輸出電流I1并監(jiān)控外部電源15的輸出電壓。然后，監(jiān)控 電路40將監(jiān)控電路40的輸入電流乘以輸入電壓，從而計算輸入功率。監(jiān) 控電路40基于計算所得的輸入功率來監(jiān)控外部電源15的輸出功率。在步驟3 (S3)之后的步驟4 (S4)，監(jiān)控電路40判斷在步驟3 (S3)中測得的輸入電壓值是否低于下限電壓。在步驟4 (S4)中，監(jiān)控 電路40基于判斷結(jié)果，判斷是否外部電源15的輸出電壓值己降至下限電 壓值以下而使得外部電源15工作在超過其自身供應(yīng)能力的情況下。當(dāng)在步驟4 (S4)中判斷得出輸入電壓值低于下限電壓值(在S4中為 是)時，超過外部電源15的供應(yīng)能力的電功率被取出(fetched out)。在 這種情況下，在步驟5 (S5)中，監(jiān)控電路40降低參考電壓el。這里， 如圖1中的箭頭所指示的，監(jiān)控電路40向參考電壓el的電源發(fā)送電壓降 低指令信號，從而降低參考電壓el。如圖3所示，在步驟5 (S5)中，通 過降低參考電壓el,在步驟1 (Sl)中設(shè)置的上限電流值被從圖中的 (1)降低到(2)，使得受上限電流值限定的外部電源15的輸出電流II 被減小，從而提高了外部電源15的輸出電壓。在步驟5 (S5)之后的步驟6 (S6)中，如圖5所示，監(jiān)控電路40對 輸入到監(jiān)控電路40的電流和輸入到監(jiān)控電路40的電壓進(jìn)行測量，從而按 與步驟3 (S3)相同的方式來計算監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟6 (S6)中，在上限電流值被降低之后，監(jiān)控電路40將輸入到監(jiān)控電路40 的電流乘以輸入到監(jiān)控電路40的電壓，從而計算通過步驟5 (S5)中的處 理的監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟6 (S6)之后的步驟7 (S7)中，監(jiān)控電路40對在步驟3(S3)中計算所得的輸入功率與在步驟6 (S6)中計算所得的輸入功率進(jìn) 行比較。在步驟7 (S7)中，將在通過步驟5 (S5)的處理而降低了上限 電流值之后的監(jiān)控電路40的輸入功率與在步驟5 (S5)的處理被執(zhí)行之前 的監(jiān)控電路40的輸入功率進(jìn)行比較。因此，如圖3所例示的，當(dāng)上限電 流值是通過步驟5 (S5)的處理而設(shè)置的值(圖中的(2))時的外部電源 15的輸出功率被與當(dāng)上限電流值是在步驟5 (S5)的處理被執(zhí)行之前設(shè)置 的值(圖中的(1))時的外部電源的輸出功率進(jìn)行比較。在步驟7 (S7)之后的步驟8 (S8)中，監(jiān)控電路40判斷在步驟3(S3)中計算所得的輸入功率是否低于在步驟6 (S6)中計算所得的輸入 功率。在步驟8 (S8)中，當(dāng)上限電流值是在步驟5 (S5)的處理被執(zhí)行 之前設(shè)置的值(圖3中的(1))時的外部電源15的輸出電能量被與當(dāng)上 限電流值是通過步驟5 (S5)的處理而設(shè)置的值(圖3中的(2))時的外 部電源15的輸出電能量進(jìn)行比較。當(dāng)在步驟8 (S8)中，判斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的輸入功 率大于在步驟6 (S6)中計算所得的輸入功率(在S8中為否)時，在步驟 9 (S9)中監(jiān)控電路40提升參考電壓el。這里，如圖l中的箭頭所示，監(jiān) 控電路40向參考電壓el的電源發(fā)送電壓提升指令信號，從而提升參考電 壓el。在本實施例的步驟9 (S9)中，如圖3所示，參考電壓el被提升以 提升在步驟5 (S5)中設(shè)置的上限電流值(圖中的(2))，從而使上限電 流值恢復(fù)為在步驟5 (S5)的處理被執(zhí)行之前所設(shè)置的值(圖中的(1))，使得外部電源15的輸出功率被增大(接近最大值)。通過步驟 9 (S9)的處理而設(shè)置的上限電流值(圖中的(1))對應(yīng)于于本發(fā)明的調(diào) 整上限值。在步驟9 (S9)之后的步驟10 (S10)中，監(jiān)控電路40判斷電源單元 10是否要被停止。在步驟10 (S10)中，監(jiān)控電路40判斷是否已接收到 單元停止指令信號(未示出)。
當(dāng)在步驟10 (S10)中，監(jiān)控電路接收到單元停止指令信號并且確定 停止電源單元10 (在S10中為是)時，其結(jié)束一系列的處理。當(dāng)在步驟 10 (S10)中，監(jiān)控電路40在沒有接收到單元停止指令信號的情況下確定 不停止電源單元10 (在S10中為否)時，監(jiān)控電路40立即執(zhí)行步驟3 (S3)的處理。這時，在步驟3 (S3)中，上限電流值被利用經(jīng)步驟9 (S9)的處理而提升的參考電壓el來設(shè)定，并且監(jiān)控電路40將監(jiān)控電路 40的輸入電流乘以監(jiān)控電路40的輸入電壓，從而計算監(jiān)控電路40的輸入 功率，并基于計算所得的輸入功率來監(jiān)控外部電源15的輸出功率。在當(dāng) 上限電流值是在步驟5 (S5)的處理被執(zhí)行之前設(shè)置的值時的外部電源15 的輸出電能量被與當(dāng)上限電流值是通過步驟5 (S5)的處理而設(shè)置的值時 的外部電源15的輸出電能量進(jìn)行比較之后，參考電壓el被改變，并被用 于通過監(jiān)控外部電源15的輸出電能量來改變上限電流值。因此，參考電 壓el對應(yīng)于本發(fā)明的設(shè)置部分。此外，由監(jiān)控電路40在步驟3 (S3)中 計算所得的電能量對應(yīng)于于本實施例的第一電能量。在步驟3 (S3)之后，監(jiān)控電路40執(zhí)行步驟4 (S4) —步驟10 (S10)的一系列處理。這時，在步驟6 (S6)中，上限電流值被認(rèn)為是在 步驟5 (S5)中設(shè)置的值，并且監(jiān)控電路40將監(jiān)控電路40的輸入電流乘 以監(jiān)控電路40的輸入電壓，從而計算監(jiān)控電路40的輸入功率，并且基于 計算所得的輸入功率來監(jiān)控外部電源15的輸出功率。由監(jiān)控電路40在步 驟6 (S6)中計算所得的電能量對應(yīng)于本發(fā)明的第二電能量。在步驟8 (S8)中，如圖3所示，判斷得出在步驟6 (S6)中計算所 得的輸入功率(圖中的(2)')大于在步驟3 (S3)中計算所得的輸入功 率(圖中的(1)')(在步驟S8中為是)，并且如果外部電源15的輸出 功率通過步驟5 (S5)的處理而被增大，則維持輸出功率被增大的狀態(tài)， 然后，執(zhí)行步驟10 (S10)的處理而不執(zhí)行步驟9 (S9)的處理。之后， 如果在步驟4 (S4)中反復(fù)地判斷得出輸入電壓值低于下限電壓值(在步 驟S4中為是)，則上限電流值通過重復(fù)步驟5 (S5)的處理而連續(xù)地降 低，從而使得外部電源15的輸出功率被增大。另一方面，當(dāng)在步驟4 (S4)中判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電壓值大
于下限電壓值(在S4中為否)時，在步驟11 (S11)中監(jiān)控電路40判斷 監(jiān)控電路40的輸入電流值是否受到上限電流值的限制。在步驟ll (S11) 中，監(jiān)控電路40基于判斷結(jié)果，判斷是否在達(dá)到外部電源15的供應(yīng)能力 的限度之前可由外部電源15輸出的電流的上限值受到抑制而使得外部電 源15工作在其供應(yīng)能力有余量的情況下。當(dāng)在步驟11 (S11)中，判斷得出輸入電流值沒有受到上限電流值的 限制(在Sll中為否)時，執(zhí)行步驟10 (S10)的處理。根據(jù)本實施例， 在步驟4 (S4)中監(jiān)控電路40判斷得出輸入電壓值大于下限電壓值，并且 當(dāng)在步驟11 (S11)中判斷得出輸入電流值沒有受到上限電流值的限制 時，外部電源15的輸出電壓值未降至下限電壓值以下，因此，外部電源 15工作在不超過其供應(yīng)能力的情況下，并且能夠由外部電源15輸出的電 流的上限值沒有達(dá)到供應(yīng)能力的限度，從而使得電源單元10不多不少地 向負(fù)載電路提供輸出電壓V0UT2。如果在步驟ll (S11)中，判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電流值受到上 限電流值的限制(在S11中為是)，則在步驟21 (S21)中監(jiān)控電路40提 升參考電壓el。在這種情況下，監(jiān)控電路40向參考電壓el的電源發(fā)送電 壓提升指令信號，從而提升參考電壓el。如圖3所示，在步驟21 (S21) 中，參考電壓el被提升，并且外部電源15的上限電流值被控制以從圖中 的(3)提升到(4)。在步驟21 (S21)之后的步驟22 (S22)中，監(jiān)控電路40判斷監(jiān)控電 路40的輸入電流值是否受到上限電流值的限制。在步驟22 (S22)中，當(dāng) 參考電壓el被提升，并且在步驟21 (S21)中能夠由外部電源15輸出的 電流的上限值被增大時，判斷能夠由外部電源15輸出的電流是否受到上 限電流值的限制。如果在步驟22 (S22)中，判斷得出輸入電流值沒有受到上限電流值 的限制(在S22中為否)，則在步驟23 (S23)中監(jiān)控電路40判斷監(jiān)控電 路40的輸入電壓值是否低于下限電壓值。在步驟23 (S23)中，監(jiān)控電路 40判斷是否由于在步驟21 (S21)中提升了上限電流值從而增大了能夠由 外部電源15輸出的電流的上限值，而使得外部電源15的輸出電壓值降至
由參考電壓e2設(shè)定的下限電壓值以下從而使外部電源15工作在超過其供 應(yīng)能力的情況下。當(dāng)在步驟23 (S23)中監(jiān)控電路40判斷得出輸入電壓值大于下限電壓 值(在S23中為否)時，其立即執(zhí)行步驟10 (S10)的處理。當(dāng)監(jiān)控電路 40在步驟22 (S22)中判斷得出輸入電流值沒有受到上限值的限制，并且 在步驟23 (S23)中判斷得出輸入電壓值大于下限電壓值時，可以由外部 電源15輸出的電流的上限值沒有達(dá)到供應(yīng)能力的限度，并且外部電源15 的輸出電壓值沒有降至低于下限電壓值，因此外部電源15工作在不超過 其供應(yīng)能力的情況下，并且電源單元10不多不少地向負(fù)載電路提供輸出 電壓V0UT2。另一方面，當(dāng)在步驟23 (S23)中判斷得出輸入電壓值低于下限電壓 值(在S23中為是)時，在步驟24 (S24)中，監(jiān)控電路40像在步驟3(S3)和步驟6 (S6)中一樣對輸入到監(jiān)測電路40的電流和輸入到監(jiān)控電 路40的電壓進(jìn)行測量，從而計算監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟24(S24)中，在通過步驟21 (S21)的處理而提升上限電流值之后，監(jiān)控電 路40將輸入到監(jiān)控電路40的電流乘以輸入到監(jiān)控電路40的電壓，從而計 算監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟24 (S24)之后的步驟25 (S25)中，監(jiān)控電路40對在步驟3(S3)中計算所得的輸入功率與在步驟24 (S24)中計算所得的輸入功率 進(jìn)行比較。在步驟25 (S25)中，在上限電流值被提升之后的監(jiān)控電路40 的輸入功率被與在步驟21 (S21)的處理被步驟21 (S21)執(zhí)行之前的監(jiān) 控電路40的輸入功率進(jìn)行比較。因此，如圖3所例示的，當(dāng)電流上限值 被設(shè)置為通過步驟21 (S21)的處理設(shè)置的值(圖3中(4))時的外部電 源15的輸出功率被與當(dāng)電流上限值為在步驟21 (S21)的處理被執(zhí)行之前 所設(shè)置的值(圖3中的(3))時的外部電源15的輸出功率進(jìn)行比較。在步驟25 (S25)之后的步驟26 (S26)中，監(jiān)控電路40判斷在步驟 3 (S3)中計算所得的輸入功率是否低于在步驟24 (S24)中計算所得的輸 入功率。步驟26 (S26)判斷當(dāng)上限電流值是在步驟21 (S21)的處理被 執(zhí)行之前所設(shè)置的值(圖3中的(3))時的外部電源15的輸出電能量和 當(dāng)電流上限值是通過步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的值(圖3中的(4)) 時的外部電源15的輸出電能量哪個更大。當(dāng)上限電流值被設(shè)置為在步驟 21 (S21)的處理被執(zhí)行之前的值時，在步驟3 (S3)中由監(jiān)控電路40計 算所得的電能量對應(yīng)于本發(fā)明的第一電能量。此外，當(dāng)上限電流值是通過 步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的值時，在步驟24 (S24)中由監(jiān)控電路40 計算所得的電能量對應(yīng)于本發(fā)明的第二電能量。當(dāng)在步驟26 (S26)中，判斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的輸入 功率大于在步驟24 (S24)中計算所得的輸入功率(在S26中為否)時， 在步驟27 (S27)中監(jiān)控電路40將參考電壓el設(shè)置為在步驟21 (S21) 的處理被執(zhí)行之前所設(shè)置的值與通過步驟21 (S21)所設(shè)置的值之間的中 間值。在這種情況下，如圖1中的箭頭所指示的，監(jiān)控電路40向參考電 壓el的電源發(fā)送中間值設(shè)置信號，并將參考電壓el設(shè)置為在步驟21 (S21)的處理之前和之后之間的中間值。如圖3所示，在本實施例的步 驟27 (S27)中，參考電壓el被降低，并且上限電流值被設(shè)置為在步驟 21 (S21)中設(shè)置的上限電流值(圖中的(4))與在步驟21 (S21)的處 理被執(zhí)行之前所設(shè)置的上限電流值(圖中的(3))之間的中間值(圖中 的(5))，從而與上限電流值被增大之前的狀態(tài)相比增大外部電源15的 輸出功率，并進(jìn)行控制以使其接近其最大值。在步驟27 (S27)之后，監(jiān)控電路40反復(fù)地執(zhí)行步驟22 (S22)到步 驟27 (S27)的各個處理，直到在步驟23 (S23)中判斷得出輸入電壓值 大于下限電壓值(在S23中為否)為止。因此，監(jiān)控電路40進(jìn)行控制， 從而在外部電源15的輸出電流II沒有達(dá)到供應(yīng)能力的限度并且外部電源 15的輸出電壓值沒有降至下限電壓值以下，同時外部電源15沒有超過其 供應(yīng)能力的條件下，使外部電源15的輸出功率達(dá)到最大值。另一方面，在步驟22 (S22)中，當(dāng)判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電流 值受到上限電流值的限制(在S22中為是)時，在步驟28 (S28)中，監(jiān) 控電路40對監(jiān)控電路40的輸入電流和輸入電壓進(jìn)行測量，從而像在步驟 24 (S24)中一樣計算監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟28 (S28)中，在 上限電流值通過步驟21 (S21)的處理而被提升之后，像在步驟24 (S24)中一樣，監(jiān)控電路40將監(jiān)控電路40的輸入電流乘以監(jiān)控電路40 的輸入電壓，從而計算監(jiān)控電路40的輸入功率。在步驟28 (S28)之后的步驟29 (S29)中，監(jiān)控電路40對在步驟3(S3)中計算所得的輸入功率與在步驟28 (S28)中計算所得的輸入功率 進(jìn)行比較。在步驟29 (S29)中，在上限電流值通過步驟21 (S21)的處 理而被提升之后的監(jiān)控電路40的輸入功率被與在步驟21 (S21)的處理被 執(zhí)行之前的監(jiān)控電路40的輸入功率進(jìn)行比較。在本實施例中，如圖3所 示，當(dāng)上限電流值是通過步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的值(圖中的(6))時的外部電源15的輸出功率被與當(dāng)上限電流值是在步驟21(S21)的處理被執(zhí)行之前所設(shè)置的值(圖中的(3))時的外部電源15 的輸出功率進(jìn)行比較。在步驟29 (S29)之后的步驟30 (S30)中，監(jiān)控電路40判斷在步驟 3 (S3)中計算所得的輸入功率是否低于在步驟28 (S28)中計算所得的輸 入功率。步驟30 (S30)判斷當(dāng)上限電流值是在步驟21 (S21)的處理被 執(zhí)行之前所設(shè)置的值(圖3中的(3))時的外部電源15的輸出電能量與 當(dāng)上限電流值是通過步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的值(圖3中的(6)) 時的外部電源15的輸出電能量哪個更大。在這種情況下，當(dāng)上限電流值 被設(shè)置為在步驟21 (S21)的處理被執(zhí)行之前的值時，在步驟3 (S3)中 由監(jiān)控電路40計算所得的電能量對應(yīng)于本發(fā)明的第一電能量。此外，當(dāng) 上限電流值是通過步驟21 (S21)的處理來設(shè)置的值時，在步驟28(S28)中由監(jiān)控電路40計算所得的電能量對應(yīng)于本發(fā)明的第二電能量。 如果在步驟30 (S30)中，判斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的輸 入功率大于在步驟28 (S28)中計算所得的輸入功率時(在S30中為 否)，在步驟31 (S31)中監(jiān)控電路40降低參考電壓el，并且之后執(zhí)行 步驟10 (S10)的處理。在步驟31 (S31)中，如圖1中的箭頭所指示 的，電壓降低指令信號被發(fā)送到參考電壓el的電源，從而降低參考電壓 el。如圖3所示，在本實施例的步驟31 (S31)中，參考電壓el被降低， 從而降低在步驟21 (S21)中設(shè)置的上限電流值(圖中的(6))，因此， 上限電流值被恢復(fù)為在其通過步驟21 (S21)的處理改變之前所設(shè)置的值
(圖中的(3))。結(jié)果，與在上限電流值通過步驟21 (S21)被增大之前 的狀態(tài)相比，外部電源15的輸出功率被增大并且被使得接近于最大值。在步驟30 (S30)中，判斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的輸入功 率低于在步驟28 (S28)中計算所得的輸入功率(在S30中為是)，并且 當(dāng)外部電源15的輸出功率通過步驟21 (S21)的處理而被增大時，步驟 31 (S31)的處理不被執(zhí)行，并且在步驟32 (S32)中監(jiān)控電路40將由步 驟28 (S28)計算得到的監(jiān)控電路40的輸入電能重寫為由步驟3 (S3)計 算所得的監(jiān)控電路40的輸入電能。在步驟32 (S32)中，監(jiān)控電路40執(zhí) 行將在步驟3 (S3)中計算所得的監(jiān)控電路40的輸入功率存儲到RAM中 的處理。在步驟32 (S32)之后，監(jiān)控電路40執(zhí)行步驟21 (S21)的處 理，并且隨后執(zhí)行一系列的上述處理。因為外部電源15的輸出電流II和輸出電壓以及外部電源15的輸出功 率由步驟3 (S3)、步驟6 (S6)、步驟24 (S24)和步驟28 (S28)的相 應(yīng)處理來監(jiān)控，所以本實施例的監(jiān)控電路40對應(yīng)于本發(fā)明的監(jiān)控部分。 步驟3 (S3)、步驟6 (S6)、步驟24 (S24)和步驟28 (S28)與本實施 例的監(jiān)控步驟相對應(yīng)，原因在于這些步驟監(jiān)控外部電源15的輸出電流II 和輸出電壓以及外部電源15的輸出功率。此外，步驟9 (S9)對應(yīng)于本發(fā) 明的上限設(shè)置步驟，原因在于該步驟判斷當(dāng)從外部電源15輸出的電流的 上限值是在步驟5 (S5)的處理被執(zhí)行之前設(shè)置的值時的外部電源15的輸 出電能量與當(dāng)從外部電源15輸出的電路的上限值是通過步驟5 (S5)的處 理所設(shè)置的值時的外部電源15的輸出電能量哪個更大，并且通過監(jiān)控外 部電源15的輸出電能量來改變參考電源el 。本實施例的步驟4 (S4)和步驟23 (S23)對應(yīng)于本發(fā)明的電壓檢測 部分和第一步驟，原因在于這些步驟判斷外部電源15的輸出電壓值是否 低于下限電壓值。本實施例的步驟11 (S11)和步驟22 (S22)對應(yīng)于本 發(fā)明的電流檢測部分和第二步驟，原因在于這些步驟判斷在達(dá)到外部電源 的供應(yīng)能力的限度之前外部電源15的輸出電流值是否受到抑制。當(dāng)通過步驟4 (S4)的處理判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電壓值低于下 限電壓值時，本實施例的步驟5 (S5)降低參考電壓el，從而進(jìn)行控制以
降低從外部電源15輸出的電流的上限值，并且步驟5 (S5)對應(yīng)于本發(fā)明 的上限值改變部分和第三步驟。當(dāng)在步驟11 (S11)中判斷得出監(jiān)控電路 40的輸入電流值受到上限電流值的限制時，本實施例的步驟21 (S21)提 升通過步驟9 (S9)的處理所設(shè)置的參考電壓el，從而進(jìn)行控制以提升從 外部電源15輸出的電流的上限值。步驟21對應(yīng)于本發(fā)明的上限值改變部 分和第三步驟。當(dāng)參考電壓el通過步驟9 (S9)的處理而被確定時，本實施例的步驟 3 (S3)對外部電源15的輸出電能量進(jìn)行計算，并且步驟3 (S3)對應(yīng)于 本發(fā)明的電能量計算部分和第四步驟。當(dāng)由步驟9 (S9)的處理確定的參 考電壓el通過步驟5 (S5)的處理而被改變時，本實施例的步驟6 (S6) 對外部電源15的輸出電能量進(jìn)行計算，步驟6 (S6)計算所得的電能量被 與步驟3 (S3)計算所得的電能量進(jìn)行比較，并且步驟6 (S6)對應(yīng)于本 發(fā)明的電能量計算部分和第四步驟。當(dāng)由步驟9 (S9)的處理確定的參考 電壓el通過步驟21 (S21)的處理而被改變時，本實施例的步驟24 (S24)和步驟28 (S28)對外部電源15的輸出電能量進(jìn)行計算，步驟24(524) 和步驟28 (S28)計算所得的電能量被與步驟3 (S3)計算所得的 電能量進(jìn)行比較，并且步驟24 (S24)和步驟28 (S28)對應(yīng)于本發(fā)明的 電能量計算部分和第四步驟。本實施例的步驟7 (S7)和步驟8 (S8)對通過步驟3 (S3)的處理計 算所得的輸出電能量與通過步驟6 (S6)的處理計算所得的輸出電能量進(jìn) 行比較，從而判斷這兩個輸出電能量哪個更大，并且步驟7 (S7)和步驟 8 (S8)對應(yīng)于本發(fā)明的電能量比較部分和第五步驟。本實施例的步驟25(525) 和步驟26 (S26)對當(dāng)參考電壓el通過步驟9 (S9)的處理而被 確定時通過步驟3 (S3)的處理計算所得的輸出電能量與當(dāng)參考電壓el通 過步驟21 (S21)的處理而被確定時通過步驟24 (S24)的處理計算所得 的輸出電能量進(jìn)行比較，從而判斷這兩個輸出電能量哪個更大，并且步驟 25 (S25)和步驟26 (S26)對應(yīng)于本發(fā)明的電能量比較部分和第五步驟。 此外，步驟29 (S29)和步驟30 (S30)像步驟26 (S26) —樣來判斷輸 出電能量的幅度，并且對應(yīng)于本發(fā)明的電能量比較部分和第五步驟。
本實施例的步驟9 (S9)基于在步驟7 (S7)和步驟8 (S8)中對輸出 電能量的大小的判斷結(jié)果來將參考電壓el提升到與由步驟5 (S5)確定的 值不相同的值，并且步驟9 (S9)對應(yīng)于本發(fā)明的調(diào)整部分和第六步驟。 本實施例的步驟27 (S27)基于當(dāng)參考電壓el通過步驟9 (S9)的處理而 被確定時通過步驟3 (S3)的處理計算得到的輸出電能量與當(dāng)參考電壓el 通過步驟21 (S21)的處理而被確定時通過步驟24 (S24)的處理計算得 到的輸出電能量的比較結(jié)果，將參考電壓el設(shè)置為在通過步驟9 (S9)的 處理所設(shè)置的值與通過步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的值之間的中間值。 因此，參考電壓el可以被設(shè)置為與通過步驟21 (S21)的處理所確定的值 不相同的值，因而步驟27 (S27)對應(yīng)于本發(fā)明的調(diào)整部分和第六步驟。 此外，本實施例的步驟31 (S31)基于當(dāng)參考電壓el通過步驟9 (S9)的 處理而被確定時通過步驟3 (S3)的處理來計算得到的輸出電能量與當(dāng)參 考電壓el通過步驟21 (S21)的處理而被確定時通過步驟28 (S28)的處 理來計算得到的輸出電能量的比較結(jié)果，將參考電壓el降低到與通過步驟 21 (S21)的處理所確定的值不相同的值。步驟31 (S31)對應(yīng)于本發(fā)明的 調(diào)整部分和第六步驟。在本實施例的電源單元IO和控制電路30中，監(jiān)控電路40通過上述步 驟6 (S6)的處理能夠監(jiān)控從外部電源15輸出的電流和從外部電源15輸 出的電壓以及從外部電源15輸出的電功率。在本實施例的電源單元10和 控制電路30中，如果基于監(jiān)控電路40的監(jiān)控結(jié)果，通過步驟9 (S9)的 處理，參考電源el設(shè)定從外部電源15輸出的電流的上限，則從外部電源 15輸出的電流的上限與所設(shè)定的電流的上限值相對應(yīng)地改變，從而增大外 部電源15的輸出功率。根據(jù)本實施例的電源單元10的控制方法，如果基 于步驟6 (S6)的處理的監(jiān)控結(jié)果，通過步驟9 (S9)的處理，參考電源 el設(shè)定從外部電源15輸出的電流的上限值，則從外部電源15輸出的電流 的上限值與所設(shè)定的電流的上限值相對應(yīng)地改變，從而增大外部電源15 的輸出功率。在本實施例的電源單元10和控制電路30中，監(jiān)控電路40可以判斷在 從外部電源15輸出的電流的上限值被改變之前的外部電源15的輸出電能量與在從外部電源15輸出的電流的上限值通過步驟7 (S7)、步驟8 (S8)、步驟25 (S25)、步驟26 (S26)、步驟29 (S29)和步驟30 (S30)的相應(yīng)處理而被改變之后的外部電源15的輸出電能量哪個更大。 之后，在本實施例的電源單元10和控制電路30中，監(jiān)控電路40根據(jù)判斷 結(jié)果通過步驟9 (S9)、步驟27 (S27)和步驟31 (S31)的處理來將通 過步驟5 (S5)和步驟21 (S21)的相應(yīng)處理所設(shè)置的從外部電源15輸出 的電流的上限值替換為與通過步驟5 (S5)和步驟21 (S21)的處理所設(shè) 置的值不相同的值，從而可以與通過步驟3 (S3)、步驟6 (S6)、步驟 24 (S24)和步驟28 (S28)的處理而監(jiān)控得到的外部電源15的輸出功率 的大小相關(guān)聯(lián)地調(diào)整從外部電源15輸出的電流的上限值。根據(jù)本實施例的電源單元10的控制方法，通過步驟7 (S7)、歩驟8 (S8)、步驟25 (S25)、步驟26 (S26)、步驟29 (S29)和步驟30 (S30)的處理，能夠判斷在從外部電源15輸出的電流的上限值被改變之 前的外部電源15的輸出電能量與在從外部電源15輸出的電流的上限值被 改變之后的外部電源15的輸出電能量哪個更大。在此之后，根據(jù)本實施 例的電源單元IO的控制方法，通過步驟9 (S9)、步驟27 (S27)和步驟 31 (S31)的處理來將基于外部電源15的輸出功率大小的判斷結(jié)果通過步 驟5 (S5)和步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的從外部電源15輸出的電流的 上限值替換為與通過步驟5 (S5)和步驟21 (S21)的處理所設(shè)置的值不 相同的值，從而可以與通過步驟3 (S3)、步驟6 (S6)、步驟24 (S24)和步驟28 (S28)的處理而監(jiān)控得到的外部電源15的輸出功率的 大小相關(guān)聯(lián)地調(diào)整從外部電源15輸出的電流的上限值。在本實施例的電源單元10和控制電路30中，當(dāng)監(jiān)控電路40通過步驟 4 (S4)的處理判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電壓低于下限電壓值時，外部 電源15的輸出電壓降低，并且監(jiān)控電路40可以確定外部電源15工作在超 過其供應(yīng)能力的情況下。在這種情況下，如果監(jiān)控電路40通過步驟5 (S5)的處理降低了通過步驟9 (S9)設(shè)置的從外部電源15輸出的電流的 上限值，則其能夠降低從外部電源15輸出的電流I1，從而使得從外部電 源15輸出的電壓升高。然后，隨著從外部電源15輸出的電壓的升高，外 部電源15的供應(yīng)能力被恢復(fù)，從而使得能夠從外部電源15取出的電功率 可以被增大并且使得其接近最大值。根據(jù)本實施例的電源單元IO的控制方法，如果通過步驟4 (S4)的處 理判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電壓低于下限電壓值，則外部電源15的輸 出功率降低，并且能夠確定外部電源工作在超過其供應(yīng)能力的情況下。在 這種情況下，如果通過步驟5 (S5)的處理降低了通過步驟9 (S9)設(shè)置 的從外部電源15輸出的電流的上限值，則從外部電源15輸出的電流I1可 以被降低，從而使得從外部電源15輸出的電壓升高。然后，隨著從外部 電源15輸出的電壓的升高，外部電源15的供應(yīng)能力被恢復(fù)，從而使得能 夠從外部電源15取出的電功率可以被增大并且使得其接近最大值。在本實施例的電源單元IO和控制電路30中，如果監(jiān)控電路40通過步 驟ll (S11)的處理判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電流受到上限電流值的限 制，則在達(dá)到外部電源15的供應(yīng)能力的限度之前可以由外部電源15輸出 的電流的上限值被抑制，并且可以判斷得出外部電源15工作在其供應(yīng)能 力有余量的情況下。在這種情況下，如果監(jiān)控電路40通過上述步驟21 (S21)的處理提升了通過步驟9 (S9)設(shè)置的從外部電源15輸出的電流 的上限值，則在從外部電源15輸出的電流II增大的情況下外部電源15的 輸出功率可以被增大，從而能夠使得可從外部電源15取出的電功率接近 于最大值。根據(jù)本實施例的電源單元IO的控制方法，如果通過步驟ll (S11)的 處理判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電流受到上限電流值的限制，則在達(dá)到 外部電源15的供應(yīng)能力的限度之前可由外部電源15輸出的電流的上限值 被抑制，從而使得可以判斷得出外部電源15工作在其供應(yīng)能力有余量的 情況下。在這種情況下，如果通過步驟21 (S21)的處理提升了通過步驟 9 (S9)設(shè)置的從外部電源15輸出的電流的上限值，則在從外部電源15 輸出的電流II增大的情況下外部電源15的輸出功率可以被增大，從而能 夠使得可從外部電源15取出的電功率接近于最大值。在本實施例的電源單元10和控制電路30中，在通過步驟8 (S8)的 處理判斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的監(jiān)控電路40的輸入功率大于在 步驟6 (S6)中計算所得的輸入功率的情況下，監(jiān)控電路40能夠通過步驟 9 (S9)的處理將上限電流值替換為在步驟3 (S3)中計算輸入功率時所設(shè) 置的上限電流值。因此，當(dāng)上限電流值被替換為在步驟3 (S3)中計算輸 入功率時所設(shè)置的上限電流值時所計算得到的電能量(第一電能量)增大 到超過在步驟6 (S6)中計算得到的電能量(第二電能量)，從而能夠使 得外部電源15的輸出功率接近于最大值。在本實施例的電源單元10和控制電路30中，監(jiān)控電路40通過步驟 21 (S21)的處理提升了在步驟9 (S9)中設(shè)置的從外部電源15輸出的電 流的上限值，并且監(jiān)控電路40還通過步驟22 (S22)的處理判斷得出監(jiān)控 電路40的輸入電流值受到上限電流值的限制。在此之后，在通過步驟30 (S30)的處理來判斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的監(jiān)控電路40的輸 入功率大于在步驟28 (S28)中計算所得的輸入功率的情況下，通過步驟 31 (S31)的處理，上限電流值可以被替換為在步驟3 (S3)中計算輸入功 率時所設(shè)置的上限電流值。然后，監(jiān)控電路40核實外部電源15的輸出電 流沒有達(dá)到電流供應(yīng)能力的限度并且外部電源15工作在其供應(yīng)能力有余 量的情況下，并且隨后，通過步驟31 (S31)的處理，當(dāng)上限電流值被替 換為在步驟3 (S3)中計算輸入功率時所設(shè)置的上限電流值時計算所得的 電能量(第一電能量)被增大到超過在步驟28 (S28)中計算所得的電能 量(第二電能量)，從而能夠使得外部電源15的輸出功率接近于最大 值。在本實施例的電源單元10和控制電路30中，如果在通過步驟21 (S21)的處理提升了通過步驟9 (S9)隨設(shè)置的從外部電源15輸出的電 流的上限值之后，監(jiān)控電路40通過步驟22 (S22)的處理判斷得出監(jiān)控電 路40的輸入電流值未受到上限值的限制，并且通過步驟23 (S23)的處理 判斷得出監(jiān)控電路40的輸入電壓值低于下限電壓值，則監(jiān)控電路40可以 基于判斷結(jié)果來檢測得出從外部電源15輸出的電壓降低，并且外部電 源15工作在超過其供應(yīng)能力的情況下。此外，在本實施例的電源單元10和控制電路30中，在監(jiān)控電路40判 斷得出在步驟3 (S3)中計算所得的監(jiān)控電路40的輸入功率大于在步驟 24 (S24)中計算所得的輸入功率的情況下，監(jiān)控電路40通過步驟27 (S27)的處理能夠?qū)⑸舷揠娏髦堤鎿Q為在步驟3 (S3)中計算輸入功率時 所設(shè)置的上限電流值與在步驟24 (S24)中計算輸入功率時所設(shè)置的上限 電流值之間的中間值。然后，如果通過步驟22 (S22)的處理判斷得出監(jiān) 控電路40的輸入電流值沒有受到上限電流值的限制，并且通過步驟23 (S23)的處理監(jiān)控電路40的輸入電壓值被設(shè)置為大于輸入電壓值的下限 電壓值的狀態(tài)，則監(jiān)控電路40可以控制達(dá)到如下狀態(tài)外部電源15的輸 出電流沒有達(dá)到電流供應(yīng)能力的限度，并且外部電源15工作在不超過其 供應(yīng)能力的情況下，而且外部電源15的輸出電壓沒有下降。另外，通過步驟27 (S27)的處理，在上限電流值被替換為中間值時 計算所得的電能量被增大到超過在步驟24 (S24)中計算所得的電能量 (第二電能量)，從而能夠使得外部電源15的輸出功率接近于最大值。 本發(fā)明并不限于上述實施例，并且在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)可以 通過修改部分配置來實施本發(fā)明。不同于上述實施例，監(jiān)控電路40基于 對外部電源15的輸出電壓的監(jiān)控結(jié)果，可以向參考電壓e2的電源發(fā)送電 壓值調(diào)整信號以改變參考電壓e2，從而調(diào)整能夠由外部電源15輸出的電 壓的下限電壓值，然后增大能夠從外部電源15取出的電功率以使得該輸 出功率接近于最大值。不同于上述實施例，如圖6所示，通過置于控制電 路30之外，由微控制器45構(gòu)成的監(jiān)控電路可以被裝載在諸如筆記本式個 人計算機(jī)之類的便攜式電子設(shè)備1上。圖中的符號D2表示反向阻斷二極 管(back flow blocking diode)。圖6中所示的微控制器45可以通過接收 與輸入到控制電路30的電流和電壓相關(guān)的信號，監(jiān)控外部電源15的輸出 電流和輸出電壓以及外部電源15的輸出功率，并且像上述實施例一樣通 過基于監(jiān)控結(jié)果來改變參考電壓el,可以調(diào)整能夠由外部電源15輸出的 電流的上限電流值。上述實施例的電源單元10的控制電路30可以由單個半導(dǎo)體芯片或多 個半導(dǎo)體芯片構(gòu)成。此外，電源單元10可以由單個半導(dǎo)體芯片或多個半 導(dǎo)體芯片構(gòu)成。此外，電子設(shè)備可以采用包括控制電路和DC-DC轉(zhuǎn)換器 的電源單元。 根據(jù)本發(fā)明的電源單元控制電路、電源單元和控制方法，如果基于對 從外部電源輸出的電流和電壓以及外部電源的輸出功率的監(jiān)控結(jié)果來設(shè)置 從外部電源輸出的電流的上限值，則從外部電源輸出的電流能夠與所設(shè)置 的電流的上限值相對應(yīng)地改變，從而增大或減小外部電源的輸出功率。本申請基于申請日為2006年8月22日、申請?zhí)枮镹o. 2006-225074的 日本專利申請，并要求該申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合 于此。
權(quán)利要求
1. 一種電源單元控制電路，用于利用從外部電源提供的電功率來控制 輸出電壓，其包括監(jiān)控部分，所述監(jiān)控部分監(jiān)控從所述外部電源輸出的電流和電壓以及 所述外部電源的輸出功率；以及設(shè)置部分，所述設(shè)置部分基于由所述監(jiān)控部分監(jiān)控得到的結(jié)果來設(shè)置 從所述外部電源輸出的電流的上限值。
2. 如權(quán)利要求1所述的電源單元控制電路，其中所述監(jiān)控部分包括電壓檢測部分，所述電壓檢測部分檢測從所述外部電源輸出的電壓值 是否小于下限值；電流檢測部分，所述電流檢測部分檢測從所述外部電源輸出的電流值 是否受到所述上限值的限制；上限值改變部分，所述上限值改變部分基于所述電壓檢測部分或所述 電流檢測部分的檢測結(jié)果改變由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值；電能量計算部分，所述電能量計算部分根據(jù)基于所述設(shè)置部分設(shè)置的 上限值從所述外部電源輸出的電流值和電壓值來計算第一電能量，或者根 據(jù)基于經(jīng)所述上限值改變部分改變后的上限值從所述外部電源輸出的電流 值和電壓值來計算第二電能量；電能量比較部分，所述電能量比較部分判斷由所述電能量計算部分計 算得到的所述第一電能量和所述第二電能量哪個更大；以及調(diào)整部分，所述調(diào)整部分根據(jù)所述電能量比較部分的判斷結(jié)果，將經(jīng) 所述上限值改變部分改變的上限值替換為與所述上限值不同的調(diào)整上限 值。
3. 如權(quán)利要求2所述的電源單元控制電路，其中，當(dāng)所述電壓檢測 部分檢測出從所述外部電源輸出的電壓值小于所述下限值時，所述上限值 改變部分降低由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值。
4. 如權(quán)利要求2所述的電源單元控制電路，其中，當(dāng)所述電流檢測 部分檢測出從所述外部電源輸出的電流值受到所述上限值的限制時，所述 上限值改變部分提升由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值。
5. 如權(quán)利要求2所述的電壓單元控制電路，其中，在所述電能量比較部分判斷得出所述第一電能量大于所述第二電能量的情況下，所述調(diào)整 部分將所述調(diào)整上限值替換為在計算所述第一電能量時由所述設(shè)置部分設(shè) 置的上限值。
6. 如權(quán)利要求2所述的電源單元控制電路，其中，當(dāng)在所述上限值 改變部分提升了由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值之后，所述電流檢測部分檢 測出從所述外部電源輸出的電流值受到所述上限值的限制時，在所述電能 量比較部分判斷得出所述第一電能量大于所述第二電能量的情況下，所述 調(diào)整部分將所述調(diào)整上限值替換為在計算所述第一電能量時由所述設(shè)置部 分設(shè)置的上限值。
7. 如權(quán)利要求2所述的電源單元控制電路，其中，如果在所述上限 值改變部分提升了由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值之后，所述電壓檢測部分 檢測出從所述外部電源輸出的所述電壓值低于所述下限值，并且所述電能 量比較部分判斷得到所述第一電能量大于所述第二電能量，則在這樣的情 況下，所述調(diào)整部分將所述調(diào)整上限值替換為介于在計算所述第一電能量 時由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值與在計算所述第二電能量時由所述設(shè)置部 分設(shè)置的上限值之間的中間值。
8. —種利用從外部電源提供的電功率來控制輸出電壓的電源單元， 其包括監(jiān)控部分，所述監(jiān)控部分監(jiān)控從所述外部電源輸出的電流和電壓以及 所述外部電源的輸出功率；以及設(shè)置部分，所述設(shè)置部分基于由所述監(jiān)控部分監(jiān)控得到的結(jié)果來設(shè)置 從所述外部電源輸出的電流的上限值。
9. 如權(quán)利要求8所述的電源單元，其中所述監(jiān)控部分包括 電壓檢測部分，所述電壓檢測部分檢測從所述外部電源輸出的電壓值是否小于下限值；電流檢測部分，所述電流檢測部分檢測從所述外部電源輸出的電流值 是否受到所述上限值的限制；上限值改變部分，所述上限值改變部分基于所述電壓檢測部分或所述電流檢測部分的檢測結(jié)果改變由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值；電能量計算部分，所述電能量計算部分根據(jù)基于由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值從所述外部電源輸出的電流值和電壓值來計算第一電能量，或者根據(jù)基于經(jīng)所述上限值改變部分改變后的上限值從所述外部電源輸出的電流值和電壓值來計算第二電能量；電能量比較部分，所述電能量比較部分判斷由所述電能量計算部分計算得到的所述第一電能量和所述第二電能量哪個更大；以及調(diào)整部分，所述調(diào)整部分根據(jù)所述電能量比較部分的判斷結(jié)果，將經(jīng)所述上限值改變部分改變的上限值替換為與所述上限值不同的調(diào)整上限值。
10. 如權(quán)利要求9所述的電源單元，其中，當(dāng)所述電壓檢測部分檢測 出從所述外部電源輸出的電壓值小于所述下限值時，所述上限值改變部分 降低由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值。
11. 如權(quán)利要求9所述的電源單元，其中，當(dāng)所述電流檢測部分檢測 出從所述外部電源輸出的電流值受到所述上限值的限制時，所述上限值改 變部分提升由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值。
12. 如權(quán)利要求9所述的電源單元，其中，在所述電能量比較部分判 斷得出所述第一電能量大于所述第二電能量的情況下，所述調(diào)整部分將所 述調(diào)整上限值替換為在計算所述第一電能量時由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限 值。
13. 如權(quán)利要求9所述的電源單元，其中，當(dāng)在所述上限值改變部分 提升了由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值之后，所述電流檢測部分檢測出從所 述外部電源輸出的電流值受到所述上限值的限制時，在所述電能量比較部 分判斷得出所述第一電能量大于所述第二電能量的情況下，所述調(diào)整部分 將所述調(diào)整上限值替換為在計算所述第一電能量時由所述設(shè)置部分設(shè)置的 上限值。
14. 如權(quán)利要求9所述的電源單元，其中，如果在所述上限值改變部 分提升了由所述設(shè)置部分設(shè)置的上限值之后，所述電壓檢測部分檢測出從 所述外部電源輸出的所述電壓值低于所述下限值，并且所述電能量比較部 分判斷得到所述第一電能量大于所述第二電能量，則在這樣的情況下，所 述調(diào)整部分將所述調(diào)整上限值替換為介于在計算所述第一電能量時由所述 設(shè)置部分設(shè)置的上限值與在計算所述第二電能量時由所述設(shè)置部分設(shè)置的 上限值之間的中間值。
15. —種利用從外部電源提供的電功率來控制輸出電壓的電源單元控 制方法，其包括監(jiān)控步驟，所述監(jiān)控步驟監(jiān)控從所述外部電源輸出的電流和電壓以及 所述外部電源的輸出功率；以及上限值設(shè)置步驟，所述上限值設(shè)置步驟基于由所述監(jiān)控步驟監(jiān)控得到 的結(jié)果來設(shè)置從所述外部電源輸出的電流的上限值。
16. 如權(quán)利要求15所述的電源單元控制方法，其中所述監(jiān)控步驟包括第一步驟，所述第一步驟檢測從所述外部電源輸出的電壓值是否小于下限值；第二步驟，所述第二步驟檢測從所述外部電源輸出的電流值是否受到 所述上限值的限制；第三步驟，所述第三步驟基于所述第一步驟的檢測結(jié)果或所述第二步 驟的檢測結(jié)果改變通過所述上限值設(shè)置步驟設(shè)置的所述上限值；第四步驟，所述第四步驟根據(jù)基于通過所述上限值設(shè)置步驟設(shè)置的所 述上限值從所述外部電源輸出的電流值和電壓值來計算第一電能量，或者 根據(jù)基于經(jīng)所述第三步驟改變的上限值從所述外部電源輸出的電流值和電 壓值來計算第二電能量；第五步驟，所述第五步驟判斷通過第四步驟計算得到的所述第一電能 量和所述第二電能量哪個更大；以及第六步驟，所述第六步驟根據(jù)所述第五步驟的判斷結(jié)果，將經(jīng)所述第 三步驟改變的上限值替換為與所述上限值不同的調(diào)整上限值。
17. 如權(quán)利要求16所述的電源單元控制方法，其中，當(dāng)所述第一步 驟檢測出從所述外部電源輸出的電壓值小于所述下限值時，所述第三步驟 降低通過所述上限值設(shè)置步驟設(shè)置的上限值。
18.如權(quán)利要求16所述的電源單元控制方法，其中，當(dāng)所述第二步驟檢測出從所述外部電源輸出的電流值受到所述上限值的限制時，所述第 三步驟提升通過所述上限值設(shè)置步驟設(shè)置的上限值。
全文摘要
本發(fā)明提供了利用從外部電源15提供的電功率來控制輸出功率的電源單元控制電路30和電源單元10，所述電源單元控制電路30和電源單元10包括監(jiān)控部分40和設(shè)置部分e1，其中，所述監(jiān)控部分40監(jiān)控從外部電源15輸出的電流I1和電壓以及外部電源15的輸出功率；所述設(shè)置部分e1基于監(jiān)控部分40的監(jiān)控結(jié)果來設(shè)置從外部電源15輸出的電流的上限值。
文檔編號H02M3/155GK101145731SQ200710142550
公開日2008年3月19日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日
發(fā)明者小澤秀清, 長谷川守仁 申請人:富士通株式會社