一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路，屬于電池充電系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】。所述充電電流自適應(yīng)電路包括：一輸入VDD電壓檢測(cè)電路，當(dāng)VDD電壓低于所設(shè)定的值時(shí)VDDL信號(hào)輸出低電平到與非門nand3從而屏蔽CLK信號(hào)；一CLOCK信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生一所需周期的CLK信號(hào)；n個(gè)D觸發(fā)器組成的級(jí)聯(lián)觸發(fā)器計(jì)數(shù)器，用于對(duì)CLK信號(hào)計(jì)數(shù)，并輸出Q1～Qn到數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路；一數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路把輸入的數(shù)字信號(hào)Q1～Qn轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬參考電壓VREF送到誤差放大器的正輸入端，同時(shí)在VREF達(dá)到所設(shè)定的最大值以后VREF_END信號(hào)輸出低電平到與非門nand3從而屏蔽CLK信號(hào)。
【專利說明】-種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電池充電系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別設(shè)及一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流 自適應(yīng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著便攜式設(shè)備的普及W及耗電量的增加，為了延長(zhǎng)設(shè)備的待機(jī)與使用時(shí)間，設(shè) 備所配備的電池也越來越大，加上大容量的移動(dòng)電源的日益普及，該些都需要W較大的充 電電流對(duì)設(shè)備進(jìn)行充電，W加快充電速度減小充電時(shí)間。
[0003] 然而，要想增大設(shè)備的充電電流，必須給設(shè)備配備相應(yīng)充電電流的適配器，在使用 上就給用戶造成了不便，而如果用戶想使用其它非大電流的適配器卻面臨目前適配器充電 電流限制的瓶頸，目前市面上的適配器大多充電電流在1A W下，如果該種適配器給充電電 流大于1A的便攜式設(shè)備充電的話會(huì)把適配器的輸出電壓拉低，從而導(dǎo)致反復(fù)的充電-停止 充電-充電的狀況發(fā)生，甚至可能會(huì)燒壞適配器。
[0004] 圖1是傳統(tǒng)的電池充電系統(tǒng)示意圖，圖中最大充電電流由VREF電壓，放大電路 AMP1的增益G W及充電電流設(shè)定電阻RS1共同決定，充電電流公式為： 「 1 VREF
[0005] Ic -- GXRS1
[0006] 從圖1中可W知道，充電電流設(shè)定電阻RS1確定后，充電電流也就確定，無法根據(jù) 適配器的實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)整充電電流。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的目的在于提供一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流 自適應(yīng)電路，使用本發(fā)明的充電電流自適應(yīng)技術(shù)的充電設(shè)備可W根據(jù)所接適配器的輸出電 流能力，自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的充電電流，在保證適配器W較大電流給設(shè)備充電的同時(shí)，又沒有使 用風(fēng)險(xiǎn)。
[000引本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)；一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng) 電路，所述充電電流自適應(yīng)電路包括：
[0009] 一輸入VDD電壓檢測(cè)電路，當(dāng)VDD電壓低于所設(shè)定的值時(shí)VM)L信號(hào)輸出低電平到 與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)；
[0010] 一化OCK信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生一所需周期的化K信號(hào)；
[0011] n個(gè)D觸發(fā)器組成的級(jí)聯(lián)觸發(fā)器計(jì)數(shù)器，用于對(duì)CLK信號(hào)計(jì)數(shù)，并輸出Q1?化到 數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路；
[0012] 一數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路把輸入的數(shù)字信號(hào)Q1?化轉(zhuǎn)換成相應(yīng) 的模擬參考電壓V旭F送到誤差放大器的正輸入端，同時(shí)在V旭F達(dá)到所設(shè)定的最大值W后 VREF_END信號(hào)輸出低電平到與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)。
[0013] 所述輸入VDD電壓檢測(cè)電路的輸出端和與非口 nand3的第一輸入端連接；所述 CLOCK信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端和與非口 nand3的第二輸入端連接；所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的 一輸出端VREF_END和與非口 nand3的第S輸入端連接，另一輸出端V旭F和誤差放大器的 正輸入端連接；所述與非口 nand3的輸出端接級(jí)聯(lián)觸發(fā)器中第一 D觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)CK 端，后面各級(jí)D觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)CK端分別接其前一級(jí)觸發(fā)器的輸出端Q，各級(jí)觸發(fā)器的數(shù) 據(jù)輸入端D分別接各自的反相輸出端地，各級(jí)觸發(fā)器的輸出Q1?化同時(shí)接數(shù)/模轉(zhuǎn)換電 路的輸入。
[0014] 所述充電電流自適應(yīng)電路應(yīng)用于開關(guān)式充電系統(tǒng)或線性充電系統(tǒng)。
[0015] 所述觸發(fā)器個(gè)數(shù)n可W根據(jù)實(shí)際需要決定。
[0016] 在CLK信號(hào)的觸發(fā)下，怕1 ;化）計(jì)數(shù)遞增，VREF也逐漸增加，直到達(dá)到所設(shè)定的最 大值或者輸入電源達(dá)到所能提供的最大電流后計(jì)數(shù)停止。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的效果和優(yōu)點(diǎn)為：
[0018] 如果適配器能提供的最大充電電流大于設(shè)備所設(shè)定的最大充電電流，那么在充電 過程中VDD電壓不會(huì)被拉低到所設(shè)定的最小VDD工作電壓VDD_MIN，V孤L信號(hào)就不會(huì)輸出 低電平到與非口 nand3,所W在CLK的作用下，怕1 ;化）會(huì)達(dá)到所設(shè)定的最大值，V服F也 相應(yīng)達(dá)到其最大值VREF_MAX，數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出的VREF_END信號(hào)輸出低電平到與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)，怕1 ;化）計(jì)數(shù)值不再變化，該時(shí)適配器W設(shè)備所設(shè)定的最大充電 電流給設(shè)備充電。
[0019] 如果適配器能提供的最大充電電流小于設(shè)備所設(shè)定的最大充電電流，那么在充電 啟動(dòng)過程中，在CLK的作用下，怕1;化）的值W及對(duì)應(yīng)的VREF會(huì)逐漸增大，充電電流也會(huì) 逐漸增大，當(dāng)充電電流逐漸增加到適配器所能提供的最大電流時(shí)，VDD電壓會(huì)逐漸降低，當(dāng) VDD降低到所設(shè)定的最小VDD工作電壓VDD_MIN時(shí)，輸入VDD電壓檢測(cè)電路輸出的VM)L信 號(hào)輸出低電平到與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)，怕1 ;化）計(jì)數(shù)值W及對(duì)應(yīng)的V旭F不再變 化，該時(shí)適配器W自身所能提供的最大充電電流給設(shè)備充電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是傳統(tǒng)電池充電系統(tǒng)示意圖；
[0021] 圖2是使用本發(fā)明的具有充電電流自適應(yīng)功能的電池充電系統(tǒng)示意圖；
[0022] 圖3是圖2電路中在適配器最大輸出電流大于被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流 情況下各信號(hào)工作波形示意圖；
[0023] 圖4是圖2電路中在適配器最大輸出電流小于被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流 情況下各信號(hào)工作波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路作進(jìn)一步 詳細(xì)地描述。
[0025] 如圖2所示，本發(fā)明提供一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路，所述充 電電流自適應(yīng)電路包括：
[0026] 一輸入VDD電壓檢測(cè)電路，當(dāng)VDD電壓低于所設(shè)定的值時(shí)VM)L信號(hào)輸出低電平到 與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)；
[0027] -CLOCK信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生一所需周期的CLK信號(hào)；
[002引 n個(gè)D觸發(fā)器組成的級(jí)聯(lián)觸發(fā)器計(jì)數(shù)器，用于對(duì)化K信號(hào)計(jì)數(shù)，并輸出Q1?化到 數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路；
[0029] 一數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路把輸入的數(shù)字信號(hào)Q1?化轉(zhuǎn)換成相應(yīng) 的模擬參考電壓V旭F送到誤差放大器的正輸入端，同時(shí)在V旭F達(dá)到所設(shè)定的最大值W后 VREF_END信號(hào)輸出低電平到與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)。
[0030] 所述輸入VDD電壓檢測(cè)電路的輸出端和與非口 nand3的第一輸入端連接；所述 CLOCK信號(hào)產(chǎn)生電路的輸出端和與非口 nand3的第二輸入端連接；所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的 一輸出端VREF_END和與非口 nand3的第S輸入端連接，另一輸出端V旭F和誤差放大器的 正輸入端連接；所述與非口 nand3的輸出端接級(jí)聯(lián)觸發(fā)器中第一 D觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)CK 端，后面各級(jí)D觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)CK端分別接其前一級(jí)觸發(fā)器的輸出端Q，各級(jí)觸發(fā)器的數(shù) 據(jù)輸入端D分別接各自的反相輸出端地，各級(jí)觸發(fā)器的輸出Q1?化同時(shí)接數(shù)/模轉(zhuǎn)換電 路的輸入。
[0031] 圖2是使用本發(fā)明的具有充電電流自適應(yīng)的電池充電系統(tǒng)的示意圖，圖中最大充 電電流由VREF電壓，放大電路AMP1的增益G W及充電電流設(shè)定電阻RS1共同決定，充電電 流公式為： VREf
[00扣]k =
[0033] 從上面公式可知在G和RS1 -定情況下，充電電流與VREF電壓成正比，本發(fā)明的 關(guān)鍵所在即是在充電過程中VREF會(huì)根據(jù)適配器的最大輸出電流自動(dòng)調(diào)整，進(jìn)而調(diào)整充電 電流的大小。
[0034] 適配器接入充電系統(tǒng)開始充電時(shí)，充電電流是隨著CLK信號(hào)計(jì)數(shù)而逐漸增加的， 所W開始的時(shí)候充電電流是小于適配器最大輸出電流的，該是V孤L為高電平，而計(jì)數(shù)也還 沒有達(dá)到最大值，所WVREF_END信號(hào)也為高電平，CLK信號(hào)可W通過與非口 nand3傳輸?shù)接?jì) 數(shù)器，計(jì)數(shù)器輸出怕1 ;化）根據(jù)CLK情況輸出相應(yīng)值到數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路根據(jù) 當(dāng)前怕1 ;化）的值輸出相應(yīng)的VREF值到誤差放大器，進(jìn)而確定當(dāng)前的充電電流，隨著怕1 ; 化）計(jì)數(shù)值的增加，會(huì)出現(xiàn)W下兩種可能：
[0035] 一是如果適配器能提供的最大充電電流大于被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流， 那么在充電過程中VDD電壓不會(huì)被拉低到所設(shè)定的最小VDD工作電壓VDD_MIN，V孤L信號(hào) 就不會(huì)輸出低電平到與非口 nand3,所W在CLK的作用下，怕1 ;化）可W達(dá)到所設(shè)定的最大 值，V服F也相應(yīng)達(dá)到其最大值VREF_MAX，此時(shí)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出的VREF_END信號(hào)輸出低 電平到與非口 nand3從而屏蔽CLK信號(hào)，怕1;化）計(jì)數(shù)值達(dá)到最大值后不再變化，該時(shí)適 配器W被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流給設(shè)備充電。
[0036] 二是如果適配器能提供的最大充電電流小于被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流， 那么在充電啟動(dòng)過程中，在CLK的作用下，怕1 ;化）的值W及對(duì)應(yīng)的VREF會(huì)逐漸增大，充電 電流也會(huì)逐漸增大，當(dāng)充電電流逐漸增加到適配器所能提供的最大電流時(shí)，適配器輸出電 壓VDD電壓會(huì)開始隨著充電電流的增加而逐漸降低，當(dāng)VDD降低到所設(shè)定的最小VDD工作 電壓VOT_MIN時(shí)，輸入VDD電壓檢測(cè)電路輸出的V孤L信號(hào)輸出低電平到與非口 nand3從而 屏蔽CLK信號(hào)，怕1 ;化）計(jì)數(shù)值W及對(duì)應(yīng)的VREF不再變化，所W充電電流也不再增加，該時(shí) 適配器w自身所能提供的最大充電電流給設(shè)備充電。
[0037]圖3是圖2電路中在適配器最大輸出電流大于被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流 情況下各信號(hào)工作波形示意圖，圖中VDD電壓在被充電系統(tǒng)達(dá)到最大充電電流時(shí)仍然沒有 被拉低，V孤L信號(hào)始終高電平；當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出怕1 ;化）達(dá)到所設(shè)定的最大值時(shí)，VREF也相 應(yīng)達(dá)到其最大值VREF_MAX，此時(shí)數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路輸出的VREF_END信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗?平，與非口 nand3被屏蔽，VREF_MAX被鎖定，該時(shí)適配器W被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電 流給設(shè)備充電。
[003引圖4是圖2電路中在適配器最大輸出電流小于被充電系統(tǒng)所設(shè)定的最大充電電流 情況下各信號(hào)工作波形示意圖，在充電剛開始時(shí)，在CLK的作用下，怕1;化）的值W及對(duì)應(yīng) 的VREF會(huì)逐漸增大，充電電流也會(huì)逐漸增大，當(dāng)充電電流逐漸增加到適配器所能提供的最 大電流時(shí)，適配器輸出電壓VDD電壓會(huì)開始隨著充電電流的增加而逐漸降低，當(dāng)VDD降低到 所設(shè)定的電壓VDD_MIN時(shí)，V孤L信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖剑c非口 nand3被屏蔽，怕1 ;化） 計(jì)數(shù)值W及對(duì)應(yīng)的VREF不再變化，所W充電電流也不再增加，該時(shí)適配器W自身所能提供 的最大充電電流給設(shè)備充電。
[0039] 本發(fā)明的實(shí)施例在實(shí)際實(shí)施時(shí)，還包括提供電壓基準(zhǔn)的模塊、提供偏置電流的模 塊，振蕩器模塊等一些集成電路領(lǐng)域的公知模塊，該里不再一一描述。
[0040] W上實(shí)施例僅是本發(fā)明的特定實(shí)施方式，而非對(duì)本發(fā)明的限制，例如本發(fā)明也可 W應(yīng)用與線性充電領(lǐng)域；凡本領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思通過分析推理做出一些調(diào) 整和改變，皆為本發(fā)明的要義所在，應(yīng)視為在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路，其特征在于：所述充電電流自適應(yīng) 電路包括： 一輸入VDD電壓檢測(cè)電路，當(dāng)VDD電壓低于所設(shè)定的值時(shí)VDDL信號(hào)輸出低電平到與非 門nand3從而屏蔽CLK信號(hào)； 一 CLOCK信號(hào)產(chǎn)生電路，用于產(chǎn)生一所需周期的CLK信號(hào)； n個(gè)D觸發(fā)器組成的級(jí)聯(lián)觸發(fā)器計(jì)數(shù)器，用于對(duì)CLK信號(hào)計(jì)數(shù)，并輸出Q1?Qn到數(shù)/ 模轉(zhuǎn)換電路； 一數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路把輸入的數(shù)字信號(hào)Q1?Qn轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模 擬參考電壓VREF送到誤差放大器的正輸入端，同時(shí)在VREF達(dá)到所設(shè)定的最大值以后VREF_ END信號(hào)輸出低電平到與非門nand3從而屏蔽CLK信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路，其特征在于：所述輸 入VDD電壓檢測(cè)電路的輸出端和與非門nand3的第一輸入端連接；所述CLOCK信號(hào)產(chǎn)生電 路的輸出端和與非門nand3的第二輸入端連接；所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的一輸出端VREF_END 和與非門nand3的第三輸入端連接，另一輸出端VREF和誤差放大器的正輸入端連接；所述 與非門nand3的輸出端接級(jí)聯(lián)觸發(fā)器中第一 D觸發(fā)器的觸發(fā)信號(hào)CK端，后面各級(jí)D觸發(fā)器 的觸發(fā)信號(hào)CK端分別接其前一級(jí)觸發(fā)器的輸出端Q，各級(jí)觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端D分別接各 自的反相輸出端QB，各級(jí)觸發(fā)器的輸出Q1?Qn同時(shí)接數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路的輸入。
3. 如權(quán)利要求1所述用于電池充電系統(tǒng)的充電電流自適應(yīng)電路，其特征在于：所述充 電電流自適應(yīng)電路應(yīng)用于開關(guān)式充電系統(tǒng)或線性充電系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK104485721SQ201510014593
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2015年1月12日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月12日
【發(fā)明者】張明明 申請(qǐng)人:張明明