用于充電系統(tǒng)的切換模式充電器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種切換模式充電器，能夠執(zhí)行模式切換以調(diào)整和輸出用于電池的充電電流或用于外電路元件的驅(qū)動(dòng)電流，包含輸入端、輸出端、降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以及控制器。切換模式充電器根據(jù)輸出端的電壓在輸入端生成電壓或根據(jù)輸入端的電壓在輸出端生成電壓?？刂破鞲鶕?jù)與降壓-升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電壓改變和電流改變的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)地從多個(gè)操作模式中選擇操作模式作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式，其中降壓-升壓轉(zhuǎn)換器根據(jù)由控制器選擇的操作模式動(dòng)態(tài)地執(zhí)行模式切換，以便調(diào)整和輸出充電電流或驅(qū)動(dòng)電流。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于充電系統(tǒng)的切換模式充電器
[0001] 奪叉參考相關(guān)引用
[0002] 本申請(qǐng)要求在2013年4月22申請(qǐng)的編號(hào)為61/814,601的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先 權(quán)。其全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考并入與此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及充電方案，且更特別地涉及切換模式充電器和應(yīng)用于切換模式充電器 的方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 隨著時(shí)間和技術(shù)的發(fā)展，為了滿足用戶方便，需要在便攜式裝置（例如，智能電話 裝置或平板電腦裝置）內(nèi)配置具有大容量的電池。具有大容量的電池通常意味著其消耗更 長(zhǎng)的充電時(shí)間尤其是當(dāng)使用小充電電流（例如1A)時(shí)。因此，大充電電流通常由現(xiàn)有的充 電器/適配器裝置采用以便盡可能的減少較長(zhǎng)的充電時(shí)間。然而，在線纜線損耗存在或大 電壓變化引入到輸入電壓的一些情況中，即使現(xiàn)有的充電器/適配器裝置最初設(shè)計(jì)為提供 最大的額定大電流用于電池充電，現(xiàn)有的充電器/適配器裝置仍然輸出/提供小充電電流 且不能提供額定大電流用于電池。因此，提供新穎的充電器裝置，即使此充電器裝置是在上 述的情況中，也仍然能夠輸出大用于電池的充電電流以有效地減少較長(zhǎng)的充電時(shí)間是非常 重要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供切換模式充電器，能夠響應(yīng)于電壓改變或電流改變執(zhí)行 模式切換以調(diào)整和輸出用于電池的充電電流或用于外電路元件的驅(qū)動(dòng)電流，以及應(yīng)用于此 切換模式充電器的對(duì)應(yīng)方法，以解決上述的問(wèn)題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，揭露一種切換模式充電器，能夠響應(yīng)于電壓改變或電流改 變執(zhí)行模式切換以調(diào)整和輸出用于電池的充電電流或用于外電路元件的驅(qū)動(dòng)電流。切換模 式充電器包含輸入端、輸出端、降壓_升壓轉(zhuǎn)換器和控制器。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器用于根據(jù)輸 出端的電壓在輸入端生成電壓或根據(jù)輸入端的電壓在輸出端生成電壓。控制器耦合到降 壓-升壓轉(zhuǎn)換器、輸入端、和輸出端?？刂破饔糜诟鶕?jù)與降壓-升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電壓改變 和電流改變的至少一個(gè)動(dòng)態(tài)地從多個(gè)操作模式中選擇操作模式作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的 操作模式，其中降壓-升壓轉(zhuǎn)換器設(shè)置為根據(jù)由控制器選擇的操作模式動(dòng)態(tài)地執(zhí)行模式切 換，以便調(diào)整和輸出充電電流或驅(qū)動(dòng)電流。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，揭露應(yīng)用于切換模式充電器的方法，能夠響應(yīng)于電壓改變 或電流改變執(zhí)行模式切換以調(diào)整和輸出用于電池的充電電流或用于外電路元件的驅(qū)動(dòng)電 流。方法包含使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以根據(jù)輸出端的電壓在輸入端生成電壓或根據(jù)輸入端 的電壓在輸出端生成電壓；根據(jù)與降壓-升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電壓改變和電流改變的至少一 個(gè)動(dòng)態(tài)地從多個(gè)操作模式中選擇操作模式作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式；以及根據(jù)選 擇的操作模式動(dòng)態(tài)地執(zhí)行模式切換，以便調(diào)整和輸出充電電流或驅(qū)動(dòng)電流。
[0008] 在上述的實(shí)施例中，切換模式充電器整合降壓和升壓模式的操作。而且，切換模式 充電器使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)晶體管作為電流感測(cè)元件或使用電力路徑塊作為電 流感測(cè)元件。因此，此實(shí)現(xiàn)了低成本和高效率的要求。切換模式充電器的結(jié)構(gòu)可以用于各 種不同類(lèi)型的輸入電源，例如，各種AC到DC適配器、標(biāo)準(zhǔn)USB主端口、USB充電端口、汽車(chē) 適配器和無(wú)線充電器。此外，切換模式充電器可支持包含不同輸入電壓的充電器。
[0009] 本發(fā)明的這些和其它目的，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在閱讀圖示于各種圖 和附圖的下文的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述后，將毫無(wú)疑問(wèn)地變得明顯。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切換模式充電器的示意圖。
[0011] 圖2A-2C是圖示通過(guò)圖1的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的晶體管的電流和當(dāng)降壓-升壓轉(zhuǎn) 換器操作于不同的操作模式下時(shí)晶體管的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 請(qǐng)參考圖1，其是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切換模式充電器100的示意圖。切換模式 充電器100能夠響應(yīng)于電壓改變和/或電流改變，執(zhí)行模式切換以調(diào)整和輸出用于電池的 充電電流或用于連接切換模式充電器100的輸入端的外電路元件的驅(qū)動(dòng)電流。電壓改變可 指不在一時(shí)間段中輸入電壓與系統(tǒng)電壓和電池電壓的一個(gè)之間的電壓差的改變。電流改變 可指不在一時(shí)間段中通過(guò)切換模式充電器100、輸入到切換模式充電器100或由切換模式 充電器100輸出的電流的改變。切換模式充電器100包含輸入端、輸出端、轉(zhuǎn)換器105 (例 如，降壓-升壓轉(zhuǎn)換器）、控制器110以及電力路徑塊115。切換模式充電器100用于為包 含一個(gè)單元或者更多單元的電池提供高效電壓充電，且也可以設(shè)置為反向使用電池的電力 以驅(qū)動(dòng)連接到切換模式充電器100的輸入端的外電路元件（例如，USB驅(qū)動(dòng)或USB鼠標(biāo)/ 鍵盤(pán)）；電池連接到切換模式充電器100的輸出端。即，切換模式充電器100能夠根據(jù)輸 入端的電壓（即，輸入充電器電壓Vchg)和輸出端的電壓（S卩，系統(tǒng)電壓Vsys和/或電池 電壓Vbat)的不同的條件供應(yīng)對(duì)應(yīng)充電/輸出電流用于對(duì)電池充電；此外，切換模式充電 器100可以通過(guò)使用電池的電力從電池反向地輸出驅(qū)動(dòng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)上述的外電路元件，以 支持USB規(guī)格的On-The-Go(OTG)功能。應(yīng)該注意到，即使電池電壓Vbat和輸入充電器電 壓Vchg之間的差別變得更小，切換模式充電器100通過(guò)執(zhí)行模式切換仍然可提供額定電流 (或目標(biāo)大電流），來(lái)對(duì)電池快速充電。操作將在下文的段落中詳細(xì)說(shuō)明。
[0013] 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105用于根據(jù)當(dāng)切換模式充電器100為電池輸出充電電流時(shí)輸 入端的電壓在輸出端生成電壓，和/或根據(jù)當(dāng)切換模式充電器100為連接到輸入端的外電 路元件輸出驅(qū)動(dòng)電流時(shí)輸出端的電壓在輸入端生成電壓。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105包含晶體 管Q1-Q4,其中晶體管Q1-Q4的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)分別由控制器110輸出的四個(gè)不同的脈沖-寬 度-調(diào)制（Pulse-Width-Modulation，簡(jiǎn)稱(chēng)PWM)信號(hào)PWM1-PWM4控制。H橋式結(jié)構(gòu)由晶體管 Q1-Q4形成。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105至少包含三個(gè)操作模式，降壓模式、升壓模式和降壓-升 壓模式。降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105操作于哪個(gè)模式是依據(jù)晶體管Q1-Q4的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。晶 體管Q1-Q4的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)由控制器110控制。控制器110生成并使用PWM信號(hào)PWM1-PWM4 以分別控制晶體管Q1-Q4的狀態(tài)，以及根據(jù)晶體管Q1-Q4的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器 105可從另一模式進(jìn)入操作模式或在上述操作模式之間切換。由控制器110輸出的PWM信 號(hào)PWM1-PWM4的生成依據(jù)通過(guò)切換模式充電器100的電流，其中電流可用于對(duì)電池充電或 相反地驅(qū)動(dòng)連接到輸入端的外電路元件。
[0014] 控制器110連接到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105、輸入端以及輸出端，且用于依據(jù)與降 壓-升壓轉(zhuǎn)換器105關(guān)聯(lián)的電壓改變和電流改變的至少一個(gè)以動(dòng)態(tài)地從操作模式中選擇操 作作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105的操作模式；降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105設(shè)置為根據(jù)由控制器110 選擇的操作模式動(dòng)態(tài)地執(zhí)行模式切換以便調(diào)整和輸出充電電流或驅(qū)動(dòng)電流。在實(shí)踐中，控 制器110包含電壓感測(cè)電路1101、電流感測(cè)電路1102和控制電路1103。電壓感測(cè)電路1101 連接到輸入端、輸出端和電池。電壓感測(cè)電路1101用于感測(cè)/檢測(cè)輸入端的電壓Vchg(即， 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105的輸入的電壓）和系統(tǒng)電壓Vsys以及電池的電池電壓Vbat的至少 一個(gè)。電壓感測(cè)的結(jié)果從電壓感測(cè)電路1101輸出到控制電路1103。因此，基于這些結(jié)果， 控制電路1103可確定降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105應(yīng)該操作于哪個(gè)操作模式下且可對(duì)應(yīng)地生成 PWM信號(hào)PWM1-PWM4到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105?？刂齐娐?103可通過(guò)將所選擇的所檢測(cè)的 電壓Vchg與系統(tǒng)電壓Vsys和電池電壓Vbat的至少一個(gè)相比，從這些操作模式中選擇一個(gè) 操作模式來(lái)確定此操作模式作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105的一個(gè)。
[0015] 電流感測(cè)電路1102連接到輸入端、跨過(guò)晶體管Q4的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，以及可選地連接到 跨過(guò)晶體管Q5的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。電流感測(cè)電路1102用于通過(guò)檢測(cè)輸入到降壓-升壓轉(zhuǎn)換器 105的電流來(lái)感測(cè)輸入到切換模式充電器100的電流，以及通過(guò)檢測(cè)通過(guò)晶體管Q4的電流 或通過(guò)晶體管Q5的電流來(lái)感測(cè)輸出和提供用于對(duì)電池充電的電流。電流感測(cè)電路1102設(shè) 置為檢測(cè)通過(guò)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105的電流。電流感測(cè)的結(jié)果從電流感測(cè)電路1102輸出 到控制電路1103?；谶@些結(jié)果，控制電路1103可確定是否從另一模式切換到特定操作 模式或在兩個(gè)操作模式之間切換，以便實(shí)現(xiàn)供應(yīng)/提供額定電流（即，目標(biāo)大電流）用于對(duì) 電池或連接到切換模式充電器100的輸入端的電路元件充電的目的，即實(shí)現(xiàn)快速充電的目 的?？刂齐娐?103可通過(guò)將所檢測(cè)的電流與額定電流（S卩，目標(biāo)大電流）比較，動(dòng)態(tài)地從 這些操作模式中選擇一個(gè)操作模式來(lái)確定此操作模式為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105的一個(gè)操作 模式。
[0016] 應(yīng)該注意到在本實(shí)施例中控制器110包含電壓感測(cè)電路1101和電流感測(cè)電路 1102。在另一實(shí)施例中，控制器110可包含電壓感測(cè)電路1101和電流感測(cè)電路1102中的 一個(gè)。控制器110可以設(shè)置為根據(jù)電壓改變或電流改變，從這些操作模式選擇一個(gè)操作模 式來(lái)確定操作模式作為降壓-升壓轉(zhuǎn)換器105的一個(gè)操作模式。此修改也落入本發(fā)明的范 圍。
[0017] 控制電路1103還設(shè)置為生成PWM信號(hào)PWM5以使能或失能電力路徑塊115的操作。 在本實(shí)施例中，電力路徑塊115包含晶體管Q5,晶體管Q5由PWM信號(hào)PWM5控制。電力路 徑塊115用作電力路徑以及高精度電流感測(cè)框。即，電力路徑塊115可用于斷開(kāi)系統(tǒng)電壓 Vsys和電池電壓Vbat，以便即使電池沒(méi)有連接到切換模式充電器100,切換模式充電器100 仍然可提供系統(tǒng)電壓Vsys和對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；在此情況中，晶體管Q5關(guān)閉。而 且，當(dāng)晶體管Q5由控制電路1103打開(kāi)時(shí)晶體管Q5可用作電流感測(cè)電阻器。此外，電力路 徑塊115是可選的。即，在其它實(shí)施例中，切換模式充電器100可排除電力路徑塊115。切 換模式充電器100仍然可通過(guò)檢測(cè)通過(guò)晶體管Q4的電流以感測(cè)輸出和提供用于對(duì)電池充 電的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)快速充電。
[0018] 在下文中，表T1顯示對(duì)應(yīng)于與如圖1所示的晶體管Q1-Q5的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)關(guān)聯(lián)的不 同的場(chǎng)景的不同的操作模式：

【權(quán)利要求】
1. 一種切換模式充電器，能夠響應(yīng)于電壓改變或電流改變執(zhí)行模式切換以調(diào)整和輸出 用于電池的用于電池的充電電流或用于外電路元件的用于外電路元件的驅(qū)動(dòng)電流，其特征 在于包含： 輸入端； 輸出端； 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述輸出端的電壓在所述輸入端生成電壓或根據(jù)所述輸 入端的電壓在所述輸出端生成電壓；以及 控制器，耦合到所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器、所述輸入端以及所述輸出端，用于根據(jù)與所述 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電壓改變和電流改變的至少一個(gè)，動(dòng)態(tài)地從多個(gè)操作模式中選擇 操作模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式，其中所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器設(shè)置為根據(jù) 由所述控制器選擇的所述操作模式，動(dòng)態(tài)地執(zhí)行模式切換，以便調(diào)整和輸出所述充電電流 或所述驅(qū)動(dòng)電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的切換模式充電器，其特征在于，所述控制器包含電流感測(cè)電路 和控制電路；所述電流感測(cè)電路用于檢測(cè)通過(guò)所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電流；以及所述控 制電路耦合到所述電流感測(cè)電路，并用于通過(guò)將所述檢測(cè)的電流與目標(biāo)電流比較，動(dòng)態(tài)地 從所述多個(gè)操作模式中選擇所述操作模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式。
3. 如權(quán)利要求2所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓 模式和升壓模式，且所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器設(shè)置為當(dāng)操作于所述降壓模式時(shí)提供第一電壓 電平作為輸出電壓；以及當(dāng)所述檢測(cè)的電流小于所述目標(biāo)電流時(shí)，所述控制器設(shè)置為從所 述多個(gè)操作模式中選擇所述升壓模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以便控 制所述切換模式充電器從所述降壓模式切換以進(jìn)入所述升壓模式，并導(dǎo)致所述切換模式充 電器提供第二電壓電平作為輸出電壓，并調(diào)整/輸出基本等于所述目標(biāo)電流的所述充電電 流，所述第二電壓電平高于所述第一電壓電平。
4. 如權(quán)利要求2所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器至少包含 降壓-升壓模式；以及當(dāng)所述檢測(cè)的電流接近所述目標(biāo)電流時(shí)，所述控制器設(shè)置為從所述 多個(gè)操作模式中選擇所述降壓-升壓模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以 便所述切換模式充電器能夠精細(xì)地調(diào)整由所述切換模式充電器在所述輸出端提供的輸出 電壓。
5. 如權(quán)利要求2所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓 模式和升壓模式；以及當(dāng)所述檢測(cè)的電流接近所述目標(biāo)電流時(shí)，所述控制器設(shè)置為動(dòng)態(tài)地 選擇所述降壓模式和所述升壓模式的一個(gè)作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以 控制所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器在所述降壓模式和所述升壓模式之間切換，以便所述切換模式 充電器能夠精細(xì)地調(diào)整由所述切換模式充電器在所述輸出端提供的輸出電壓。
6. 如權(quán)利要求2所述的切換模式充電器，其特征在于，所述電流感測(cè)電路設(shè)置為感測(cè) 通過(guò)包含于所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)晶體管的電流和/或感測(cè)通過(guò)位于所述輸出端和 降壓-升壓轉(zhuǎn)換器之間的所述電力路徑塊的電流，以便檢測(cè)通過(guò)所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的 電流。
7. 如權(quán)利要求1所述的切換模式充電器，其特征在于，所述控制器包含電壓感測(cè)電路 和控制電路；所述電壓感測(cè)電路用于檢測(cè)所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入的電壓和電池電壓 和系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)；以及所述控制電路耦合到所述電壓感測(cè)電路，并用于通過(guò)將所述 檢測(cè)的電壓與所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的所述至少一個(gè)比較以從所述多個(gè)操作模式 選擇一個(gè)操作模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式。
8. 如權(quán)利要求7所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓 模式和升壓模式；當(dāng)所述切換模式充電器為所述電池提供所述充電電流以及所述檢測(cè)的電 壓高于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的所述至少一個(gè)時(shí)，所述控制器確定所述降壓-升壓 轉(zhuǎn)換器操作于所述降壓模式；以及當(dāng)所述切換模式充電器為所述電池提供所述充電電流且 所述檢測(cè)的電壓低于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的所述至少一個(gè)時(shí)，所述控制器確定所 述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器操作于升壓模式。
9. 如權(quán)利要求7所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓 模式和升壓模式；當(dāng)所述切換模式充電器為連接到所述輸入端的所述外電路元件提供所述 驅(qū)動(dòng)電流，且所述檢測(cè)的電壓高于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的所述至少一個(gè)時(shí)，所述 控制器確定所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器操作于所述升壓模式；以及當(dāng)所述切換模式充電器為連 接到所述輸入端的所述外電路元件提供所述驅(qū)動(dòng)電流，且所述檢測(cè)的電壓低于所述電池電 壓和所述系統(tǒng)電壓的所述至少一個(gè)時(shí)，所述控制器確定所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器操作于所述 降壓模式。
10. 如權(quán)利要求7所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器至少包 含降壓-升壓模式；以及當(dāng)所述檢測(cè)的電壓接近所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè) 時(shí)，所述控制器設(shè)置為從所述多個(gè)操作模式選擇所述降壓-升壓模式作為所述降壓-升壓 轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以便所述切換模式充電器能夠精細(xì)地調(diào)整由切換模式充電器在所 述輸出端提供的輸出電壓。
11. 如權(quán)利要求7所述的切換模式充電器，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降 壓模式和升壓模式；以及當(dāng)所述檢測(cè)的電壓接近于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的所述至 少一個(gè)時(shí)，所述控制器設(shè)置為動(dòng)態(tài)地選擇所述降壓模式和所述升壓模式的一個(gè)作為所述降 壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以控制所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以在所述降壓模式和所述 升壓模式之間切換，以便所述切換模式充電器能夠精細(xì)地調(diào)整由所述切換模式充電器在所 述輸出端提供的輸出電壓。
12. -種應(yīng)用于切換模式充電器的方法，能夠響應(yīng)于電壓改變或電流改變執(zhí)行模式切 換以調(diào)整和輸出用于電池的充電電流的充電電流或用于外電路元件的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電 流，其特征在于，包含 ： 使用降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以根據(jù)輸出端的電壓在輸入端生成電壓或根據(jù)所述輸入端的 電壓在所述輸出端生成電壓； 根據(jù)與所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器關(guān)聯(lián)的電壓改變和電流改變的至少一個(gè)，動(dòng)態(tài)地從多個(gè) 操作模式中選擇操作模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的操作模式；以及 根據(jù)所述選擇的操作模式動(dòng)態(tài)地執(zhí)行模式切換，以便調(diào)整和輸出所述充電電流或所述 驅(qū)動(dòng)電流。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包含： 檢測(cè)通過(guò)所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電流；以及 從多個(gè)操作模式中動(dòng)態(tài)地選擇操作模式的步驟包含： 通過(guò)將所述檢測(cè)的電流與目標(biāo)電流比較動(dòng)態(tài)地從所述多個(gè)操作模式中選擇所述操作 模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓模式和升 壓模式，以及所述方法還包含： 使用所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以當(dāng)操作于所述降壓模式時(shí)提供第一電壓電平作為輸出 電壓；以及 當(dāng)所述檢測(cè)的電流小于所述目標(biāo)電流時(shí)，從所述多個(gè)操作模式中選擇所述升壓模式作 為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以便控制所述切換模式充電器從所述降壓模式 切換以進(jìn)入所述升壓模式，并導(dǎo)致所述切換模式充電器提供第二電壓電平作為輸出電壓并 調(diào)整/輸出基本等于所述目標(biāo)電流的所述充電電流，所述第二電壓電平高于所述第一電壓 電平。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器至少包含降壓-升 壓模式，以及所述方法還包含： 當(dāng)所述檢測(cè)的電流接近所述目標(biāo)電流時(shí)，從所述多個(gè)操作模式中選擇所述降壓-升壓 模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以便所述切換模式充電器能夠精細(xì)地調(diào) 整由所述切換模式充電器在所述輸出端提供的輸出電壓。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓模式和升 壓模式，且所述方法還包括： 當(dāng)所述檢測(cè)的電流接近所述目標(biāo)電流時(shí)，動(dòng)態(tài)地選擇所述降壓模式和所述升壓模式的 一個(gè)作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以控制所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器在所述降 壓模式和所述升壓模式之間切換，以便所述切換模式充電器能夠精細(xì)地調(diào)整由所述切換模 式充電器在所述輸出端提供的輸出電壓。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，檢測(cè)通過(guò)所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的電流的 步驟包含： 感測(cè)通過(guò)包含于所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)晶體管的電流和/或感測(cè)通過(guò)位于所述 輸出端和降壓-升壓轉(zhuǎn)換器之間的所述電力路徑塊的電流，以便檢測(cè)通過(guò)所述降壓-升壓 轉(zhuǎn)換器的電流。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包含： 檢測(cè)所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的輸入的電壓和電池電壓和系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)； 從多個(gè)操作模式中動(dòng)態(tài)地選擇操作模式的步驟包含： 通過(guò)將所述檢測(cè)的電壓與所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)比較，從所述多個(gè) 操作模式選擇一個(gè)操作模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓模式和升 壓模式，且所述方法還包含： 當(dāng)所述切換模式充電器為所述電池提供所述充電電流以及所述檢測(cè)的電壓高于所述 電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)時(shí)，確定所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器操作于所述降壓模 式；以及 當(dāng)所述切換模式充電器為所述電池提供所述充電電流且所述檢測(cè)的電壓低于所述電 池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)時(shí)，確定所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器操作于升壓模式。
20. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓模式和升 壓模式，以及所述方法還包含： 當(dāng)所述切換模式充電器為連接到所述輸入端的所述外電路元件提供所述驅(qū)動(dòng)電流且 所述檢測(cè)的電壓高于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)時(shí)，確定所述降壓-升壓轉(zhuǎn) 換器操作于所述升壓模式；以及 當(dāng)所述切換模式充電器為連接到所述輸入端的所述外電路元件提供所述驅(qū)動(dòng)電流且 所述檢測(cè)的電壓低于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)時(shí)，確定所述降壓-升壓轉(zhuǎn) 換器操作于所述降壓模式。
21. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器至少包含降壓-升 壓模式，以及所述方法還包括： 當(dāng)所述檢測(cè)的電壓接近所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)時(shí)，從所述多個(gè)操作 模式選擇所述降壓-升壓模式作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以便所述切換 模式充電器能夠精細(xì)地調(diào)整由切換模式充電器在所述輸出端提供的輸出電壓。
22. 如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器包含降壓模式和升 壓模式，以及所述還包含： 當(dāng)所述檢測(cè)的電壓接近于所述電池電壓和所述系統(tǒng)電壓的至少一個(gè)時(shí)，動(dòng)態(tài)地選擇所 述降壓模式和所述升壓模式的一個(gè)作為所述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器的所述操作模式，以控制所 述降壓-升壓轉(zhuǎn)換器以在所述降壓模式和所述升壓模式之間切換，以便所述切換模式充電 器能夠精細(xì)地調(diào)整由所述切換模式充電器在所述輸出端提供的輸出電壓。
【文檔編號(hào)】H02M3/158GK104321960SQ201480001206
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月22日
【發(fā)明者】徐志源 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司