專利名稱：多充電電流控制電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多充電電流控制電路及其方法，且特別是涉及一種功能 性且安全的多充電電流控制電路及其方法。
背景技術(shù)：
請(qǐng)參照?qǐng)D1,其示出了傳統(tǒng)充電電路的示意圖。充電電路100包括電源 供應(yīng)器110、電流控制電路120、第一功率元件132、第一儲(chǔ)能元件142、第 一電流傳感器152、第二功率元件134、第二儲(chǔ)能元件144及第二電流傳感器 154。電源供應(yīng)器110驅(qū)動(dòng)第一功率元件132及第二功率元件134分別對(duì)第一 儲(chǔ)能元件142及第二儲(chǔ)能元件144進(jìn)行充電的動(dòng)作。第一儲(chǔ)能元件142及第 二儲(chǔ)能元件144例如為各類電子裝置的電池。電流控制電路120包括充電模式檢測(cè)器122、電流限制單元124、電流檢 測(cè)器126以及開(kāi)關(guān)控制單元128。因?yàn)殡娫垂?yīng)器110可能為各類的電源， 例如為計(jì)算機(jī)的電源或充電器的電源，所以充電模式檢測(cè)器122接收一外部 辨視信號(hào)Dx以決定充電模式并輸出一充電模式信號(hào)CM。電流檢測(cè)器126經(jīng) 由第一電流傳感器152感測(cè)第一儲(chǔ)能元件142的第一充電電流IC1,并經(jīng)由 第二電流傳感器154感測(cè)第二儲(chǔ)能元件1"的第二充電電流IC2。電流限制單元124從電流檢測(cè)器126得知第一充電電流IC1及第二充電 電流IC2。此外，電流限制單元124依據(jù)充電模式信號(hào)CM，維持第一充電電 流IC1及第二充電電流IC2之和小于或等于一定值。當(dāng)?shù)谝怀潆婋娏鱅C1及 第二充電電流IC2之和超過(guò)此定值時(shí)，則電流限制單元124輸出一控制信號(hào) VCx至開(kāi)關(guān)控制單元128。開(kāi)關(guān)控制單元截止第二功率元件134以暫停對(duì) 第二儲(chǔ)能元件144充電，j吏得第一儲(chǔ)能元件l42能順利地進(jìn)行充電。請(qǐng)參照?qǐng)D2，其示出了傳統(tǒng)儲(chǔ)能元件的充電電流的波形圖。由于電流控 制電路120是利用開(kāi)關(guān)控制單元128來(lái)控制對(duì)第一儲(chǔ)能元件142及第二儲(chǔ)能 元件144充電與否，當(dāng)?shù)谝怀潆婋娏鱅C1及第二充電電流IC2之和超過(guò)定值 時(shí)，即截止二個(gè)功率元件之一(132或134)。如此一來(lái)，充電電流會(huì)如圖2所示，具有噪聲且極度不穩(wěn)定，不僅使得充電品質(zhì)降低，對(duì)于儲(chǔ)能元件(142及l(fā)")及電源供應(yīng)器110的壽命也會(huì)造成影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種多充電電流控制電路及其方法，利用一閉路的控制電路 精準(zhǔn)地控制充電電流，以穩(wěn)定且平順的進(jìn)行充電的動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種多充電電流控制電路，包括電壓參考 單元、電流限制單元、電流檢測(cè)器以及電流控制單元。電壓參考單元提供多 個(gè)參考電壓。電流限制單元依據(jù)一充電模式信號(hào)，從此些參考電壓中選擇一 對(duì)應(yīng)參考電壓，并依據(jù)對(duì)應(yīng)參考電壓以輸出一控制信號(hào)。電流檢測(cè)器檢測(cè)一 第 一充電電流及一第二充電電流。電流控制單元依據(jù)控制信號(hào)控制第 一充電 電流及第二充電電流。其中，電流檢測(cè)器將所;險(xiǎn)測(cè)到的第一充電電流及第二 充電電流反饋至電流控制單元，使得電流控制單元調(diào)整第 一充電電流或第二 充電電流，以維持第一充電電流及第二充電電流之和小于或等于一定值。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種多充電電流控制方法，包括，首先， 依據(jù)一充電模式信號(hào)，從多個(gè)參考電壓中選擇一對(duì)應(yīng)參考電壓，并依據(jù)對(duì)應(yīng) 參考電壓以輸出一控制信號(hào)。然后，檢測(cè)一第一充電電流及一第二充電電流。 之后，依據(jù)控制信號(hào)，調(diào)整第一充電電流或第二充電電流，以維持第一充電 電流及第二充電電流之和小于或等于一定值。為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合 附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1示出了傳統(tǒng)充電電路的示意圖。圖2示出了傳統(tǒng)儲(chǔ)能元件的充電電流的波形圖。圖3示出了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的多充電電路的示意圖。圖4示出了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的充電電流的波形圖。附圖符號(hào)說(shuō)明100:充電電^各110、 310:電源供應(yīng)器120:電流控制電鴻^122、331充電才莫式4企測(cè)器124、335電流限制單元126、337電流4全測(cè)器128:開(kāi)關(guān)控制單元132、351第一功率元件134、352第二功率元件142、371第一儲(chǔ)能元件144、372第二儲(chǔ)能元件152、391第一電流傳感器154、392第二電流傳感器300:多充電電路330:多充電電流控制電^各333:電壓參考單元339:電流控制單元。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種多充電電流控制電路及其方法，利用一閉路的控制電路， 線性地控制功率元件的電阻以使得充電電流穩(wěn)定且平順，因此儲(chǔ)能元件能夠 功能性且安全的進(jìn)行充電的動(dòng)作，不會(huì)受功率元件特性改變的影響。請(qǐng)參照?qǐng)D3,其示出了依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的多充電電路的示意圖。 多充電電路300包括電源供應(yīng)器310、多充電電流控射電路330、第一功率元 件351、第一儲(chǔ)能元件371、第一電流傳感器391、第一功率元件352、第一 儲(chǔ)能元件372及第一電流傳感器392。電源供應(yīng)器310例如為計(jì)算機(jī)的電源，或是常見(jiàn)的家用電源通過(guò)轉(zhuǎn)接器 (adapter)提供電源，并不做限制。電源供應(yīng)器310驅(qū)動(dòng)第一功率元件351產(chǎn) 生第一充電電流IC1以充電第一儲(chǔ)能元件371，并且驅(qū)動(dòng)第二功率元件352 產(chǎn)生第二充電電流IC2以充電第二儲(chǔ)能元件372。第一儲(chǔ)能元件371及第二 儲(chǔ)能元件372為各類電子裝置的電池，例如為手機(jī)或MP3的電池。電源供應(yīng) 器310可同時(shí)對(duì)第一儲(chǔ)能元件371及第二儲(chǔ)能元件372充電，亦可分別對(duì)第 一儲(chǔ)能元件371或第二儲(chǔ)能元件372充電，并不限制，亦可以對(duì)更多的儲(chǔ)能 元件同時(shí)進(jìn)行充電的動(dòng)作。多充電電流控制電路330包括充電模式檢測(cè)器331、電壓參考單元333、 電流限制單元335、電流檢測(cè)器337以及電流控制單元339。因?yàn)殡娫垂?yīng)器 110可能為各類的電源，所以充電模式檢測(cè)器122接收一外部辨視信號(hào)Dx, 此外部辨視信號(hào)Dx提供相關(guān)于電源供應(yīng)器110的信息。然后，充電模式檢測(cè) 器122輸出一充電模式信號(hào)CM至電流限制單元335。電壓參考單元333提供 多個(gè)參考電壓，此多個(gè)參考電壓各自對(duì)應(yīng)于一種類型的電源。因?yàn)殡娫垂?yīng)器310會(huì)有最大電流限制，故利用電流限制單元335以避 免暴沖的電流過(guò)大。電流限制單元335依據(jù)充電模式信號(hào)CM決定充電的模式 (對(duì)應(yīng)于電源供應(yīng)器310),從電壓參考單元333中的多個(gè)參考電壓中選擇一 對(duì)應(yīng)參考電壓Vref 。此對(duì)應(yīng)參考電壓Vref相關(guān)于電源供應(yīng)器310的類型， 例如當(dāng)外部辨視信號(hào)Dx來(lái)自一計(jì)算機(jī)時(shí)，對(duì)應(yīng)參考電壓Vref則相對(duì)應(yīng)于計(jì) 算機(jī)。之后，電流限制單元335依據(jù)對(duì)應(yīng)參考電壓Vref輸出一控制信號(hào)VCx 至電流控制單元339。第一電流傳感器391感測(cè)第一儲(chǔ)能元件371的第一充電電流IC1,第二 電流傳感器392感測(cè)第二儲(chǔ)能元件372的第二充電電流IC2。電流檢測(cè)器337 實(shí)質(zhì)上放大并操作第一電流傳感器391及第二電流傳感器3"所感測(cè)的結(jié)果， 并將之反饋到電流控制單元339。電流控制單元339接收電流限制單元335所輸出的控制信號(hào)VCx,此控 制信號(hào)實(shí)質(zhì)上用于限定第一充電電流IC1及第二充電電流IC2之和小于或等 于一定值以避免超過(guò)電源供應(yīng)器310的最大電流限制，此定值相對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng) 參考電壓Vref 。電流控制單元339依據(jù)控制信號(hào)VCx及電流檢測(cè)器3"所反 饋的信息，自動(dòng)調(diào)整第一充電電流IC1或第二充電電流IC2，以維持第一充 電電流IC1及第二充電電流IC2之和小于或等于定值。舉例來(lái)說(shuō)，若第一儲(chǔ)能元件371為主要的充電裝置，則當(dāng)?shù)谝怀潆婋娏?IC1及第二充電電流IC2之和超過(guò)定值時(shí)，電流控制單元339控制第二功率 元件352內(nèi)部的一第二電阻(未示出于圖)以減少第二充電電流IC2,維持第 一充電電流IC1及第二充電電流IC2之和小于或等于定值。若第二儲(chǔ)能元件 372為主要的充電裝置，則當(dāng)?shù)谝怀潆婋娏鱅C1及第二充電電流IC2之和超 過(guò)定值時(shí)，電流控制單元339控制第二功率元件351內(nèi)部的一第一電阻(未示 出于圖)以減少第一充電電流IC1,維持第一充電電流IC1及第二充電電流IC2 之和小于或等于定值。電流控制單元339是用精密的電路代替圖1中開(kāi)關(guān)控制單元128的開(kāi)關(guān) 方式，藉由控制功率元件內(nèi)部的電阻，線性地調(diào)整充電電流，當(dāng)充電電流的 總合超過(guò)定值時(shí)，自動(dòng)減少部份充電電流。請(qǐng)參照?qǐng)D4，其示出了依照本發(fā) 明較佳實(shí)施例的充電電流的波形圖。由于多充電電路300形成一穩(wěn)定的閉路， 而非如現(xiàn)有技藝一般會(huì)被開(kāi)關(guān)的動(dòng)作所打破，故其充電電流會(huì)是穩(wěn)定、平順 而沒(méi)有噪聲的，使得充電品質(zhì)提升，對(duì)于儲(chǔ)能元件及電源供應(yīng)器110的壽命 也不會(huì)造成負(fù)面影響。此外，充電電流的控制是依據(jù)對(duì)應(yīng)參考電壓Vref,由于對(duì)應(yīng)參考電壓 Vref由多充電電流控制電路330的電壓參考單元333所提供，而第一功率元 件351及第二功率元件352是多充電電流控制電路330外部的驅(qū)動(dòng)級(jí)，故充 電電流的調(diào)整在正確且獨(dú)立于第一功率元件351及第二功率元件352的元件 特性的變化。本發(fā)明上述實(shí)施例所揭露的多充電電流控制電路及其方法，是藉由 一 閉 路的多充電電路，以線性地控制功率元件的電阻，并利用獨(dú)立的參考電壓， 使得充電電流不會(huì)受功率元件特性改變的影響而不穩(wěn)定。因此本發(fā)明實(shí)施例 所揭露的多充電電流控制電路能夠提供穩(wěn)定且平順的充電電流，提升充電品 質(zhì)。此外，本發(fā)明的實(shí)施例亦可以同時(shí)對(duì)多個(gè)儲(chǔ)能元件充電，具有較高的便 利性，不會(huì)如傳統(tǒng)的充電電路一般，當(dāng)總合充電電流過(guò)大時(shí)只能對(duì)單一儲(chǔ)能 元件充電。綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定 本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和 范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的 申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多充電電流控制電路，包括一電壓參考單元，提供多個(gè)參考電壓；一電流限制單元，依據(jù)一充電模式信號(hào)，從該些參考電壓中選擇一對(duì)應(yīng)參考電壓，并依據(jù)該對(duì)應(yīng)參考電壓以輸出一控制信號(hào)；一電流檢測(cè)器，用于檢測(cè)一第一充電電流及一第二充電電流；以及一電流控制單元，依據(jù)該控制信號(hào)，控制該第一充電電流及該第二充電電流；其中，該電流檢測(cè)器將所檢測(cè)到的該第一充電電流及該第二充電電流反饋至該電流控制單元，使得該電流控制單元調(diào)整該第一充電電流或該第二充電電流，以維持該第一充電電流及該第二充電電流之和小于或等于一定值。
2. 如權(quán)利要求1所述的多充電電流控制電路，其中，該定值是相對(duì)應(yīng)于 該對(duì)應(yīng)參考電壓。
3. 如權(quán)利要求1所述的多充電電流控制電路，更包括 一充電模式檢測(cè)器，接收一外部辨視信號(hào)并據(jù)以輸出一充電模式信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的多充電電流控制電路，其中，當(dāng)該外部辨視信號(hào) 來(lái)自 一計(jì)算機(jī)時(shí)，該對(duì)應(yīng)參考電壓相對(duì)應(yīng)于該計(jì)算才幾。
5. 如權(quán)利要求1所述的多充電電流控制電路，其中，該第一充電電流用 于充電一第一儲(chǔ)能元件，該第二充電電流用于充電一第二儲(chǔ)能元件。
6. 如權(quán)利要求5所述的多充電電流控制電路，其中，該電流控制單元控 制一第一功率元件的一第一電阻以調(diào)整該第一充電電流，且該電流控制單元 控制一第二功率元件的一第二電阻以調(diào)整該第二充電電流。
7. 如權(quán)利要求1所述的多充電電流控制電路，其中，該電流檢測(cè)器藉由 一第 一 電流感應(yīng)器^:測(cè)該第 一 充電電流，且該電流;險(xiǎn)測(cè)器藉由 一 第二電流感 應(yīng)器^f全測(cè)該第二充電電流。
8. —種多充電電流控制方法，包括依據(jù)一充電模式信號(hào)，從多個(gè)參考電壓中選擇一對(duì)應(yīng)參考電壓，并依據(jù) 該對(duì)應(yīng)參考電壓以輸出 一控制信號(hào)；4全測(cè) 一 第 一 充電電流及一 第二充電電流；以及依據(jù)該控制信號(hào)，調(diào)整該第一充電電流或該第二充電電流，以維持該第一充電電流及該第二充電電流之和小于或等于一定值。
9. 如權(quán)利要求8所述的多充電電流控制方法，其中，該定值相對(duì)應(yīng)于該對(duì)應(yīng)參考電壓。
10. 如權(quán)利要求8所述的多充電電流控制方法，更包括 接收一外部信號(hào)以得到一充電模式信號(hào)。
11. 如權(quán)利要求8所述的多充電電流控制方法，更包括利用該第一充電電流以充電一第 一儲(chǔ)能元件，且利用該第二充電電流以 充電一第二儲(chǔ)能元件。
全文摘要
一種多充電電流控制電路，包括電壓參考單元、電流限制單元、電流檢測(cè)器以及電流控制單元。電壓參考單元提供多個(gè)參考電壓。電流限制單元依據(jù)一充電模式信號(hào)，從此些參考電壓中選擇一對(duì)應(yīng)參考電壓，并依據(jù)對(duì)應(yīng)參考電壓以輸出一控制信號(hào)。電流檢測(cè)器檢測(cè)一第一充電電流及一第二充電電流。電流控制單元依據(jù)控制信號(hào)控制第一充電電流及第二充電電流。其中，電流檢測(cè)器將所檢測(cè)到的第一充電電流及第二充電電流反饋至電流控制單元，使得電流控制單元調(diào)整第一充電電流或第二充電電流，以維持第一充電電流及第二充電電流之和小于或等于一定值。
文檔編號(hào)H01M10/44GK101335459SQ20071012626
公開(kāi)日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月26日
發(fā)明者李盈蕾, 楊治世 申請(qǐng)人:旺玖科技股份有限公司