切換式充電器的制造方法
【專利摘要】切換式充電器用以接收一輸入電壓以及對(duì)應(yīng)地提供一輸出電壓。該切換式充電器包含有一切換電路、一電感器、一控制電路以及一檢測(cè)電路。該切換電路耦接于該輸入電壓；該電感器用以自該切換電路接收該輸入電壓，并提供該輸出電壓至一負(fù)載；該控制電路用以根據(jù)該切換電路的輸出電流以及來自該輸出電壓的一反饋信號(hào)，來產(chǎn)生一責(zé)任周期信號(hào)，并依據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)來控制該切換電路；該檢測(cè)電路用以根據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)以及該切換電路的輸出電流的大小，來動(dòng)態(tài)控制該切換電路于一完整脈沖寬度調(diào)制周期結(jié)束之前進(jìn)入一提前關(guān)閉模式。
【專利說明】
切換式充電器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明有關(guān)一種切換式充電器，尤指一種能夠防止負(fù)載端發(fā)生漏電流（leakage current)效應(yīng)的切換式充電器。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的手機(jī)電池充電方式通常是采用線性充電器（linear charger)來充電,充電 器的輸入電流會(huì)恒等于輸出電流，由于電源轉(zhuǎn)接器是5伏特（V)輸出，而手機(jī)電池電壓是在 3V到4. 2V之間，當(dāng)電池的電壓比較低的時(shí)候,則會(huì)產(chǎn)生功率損耗的問題,也即供電的功率 就會(huì)損耗在充電器電路上。此外,上述功率損耗還會(huì)造成裝置在充電過程中的發(fā)熱現(xiàn)象,且 難以進(jìn)-一步提高充電電流。
[0003] 基于線性充電器具有以上缺點(diǎn)，切換式充電器（switching charger)已逐漸取代 線性充電器。舉例而言，當(dāng)采用切換式充電器時(shí),若電池電壓較低，則提供給電池的電流實(shí) 際上會(huì)高于輸入電流，因此會(huì)有較低的電路功率損耗。然而，現(xiàn)有的切換式充電器存在有漏 電流的問題。舉例來說，當(dāng)電池的電壓低于3V時(shí),切換式充電器會(huì)輸出小電流來對(duì)電池進(jìn) 行充電；當(dāng)電池的電壓超過3V時(shí)，切換式充電器的輸出電流會(huì)逐漸變大,接著切換式充電 器會(huì)進(jìn)入定電流（constant current)模式；當(dāng)電池的電壓趨近于4. 2V時(shí)，也即接近充電 飽和狀態(tài)時(shí)，切換式充電器會(huì)進(jìn)入定電壓模式，切換式充電器的輸出電流會(huì)驟降到0安培 (A),由于此時(shí)切換式充電器的切換電路中工作于責(zé)任周期（duty cycle)的第二導(dǎo)通周期 的開關(guān)仍為導(dǎo)通狀態(tài)，造成負(fù)載有負(fù)電流經(jīng)由此開關(guān)回流，造成電池對(duì)切換式充電器放電， 此即為漏電流效應(yīng)，而這會(huì)使充電效率大幅降低。因此，有需要提供一種新的切換式充電器 來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種切換式充電器，用以接收一輸入電壓，以及對(duì)應(yīng)地 提供一輸出電壓。該切換式充電器包含有一切換電路、一電感器、一控制電路以及一檢測(cè)電 路。該切換電路耦接于該輸入電壓；該電感器耦接于該切換電路，用以自該切換電路接收該 輸入電壓，并提供該輸出電壓至一負(fù)載；該控制電路用以根據(jù)該切換電路的輸出電流以及 來自該輸出電壓的一反饋信號(hào)，來產(chǎn)生一責(zé)任周期信號(hào)，并依據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)來控制該 切換電路；該檢測(cè)電路用以根據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)以及該切換電路的輸出電流的大小，來動(dòng) 態(tài)控制該切換電路于一完整脈沖寬度調(diào)制周期結(jié)束之前進(jìn)入--提前關(guān)閉模式。
[0005] 本發(fā)明的實(shí)施例所提供的切換式充電器可檢測(cè)負(fù)載端是否接近充電飽和狀態(tài)，以 選擇性地執(zhí)行一提前關(guān)閉模式來防止負(fù)載端的漏電流效應(yīng),進(jìn)而降低功率損耗并且提升充 電效能。
【附圖說明】
[0006] 圖1為本發(fā)明切換式充電器的的一實(shí)施例的示意圖。
[0007] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的--實(shí)施例的有執(zhí)行提前關(guān)閉模式的責(zé)任周期的波形圖。
[0008] 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的未執(zhí)行提前關(guān)閉模式的責(zé)任周期的波形圖。
[0009] 符號(hào)說明
[0010] 100 切換式充電器
[0011] 20 切換電路
[0012] 30 電感器
[0013] 40 檢測(cè)電路
[0014] 50 控制電路
[0015] 52 誤差放大器
[0016] 54 比較器
[0017] 56 控制邏輯電路
[0018] 60 分壓電路
[0019] Vin 輸入電壓
[0020] V0 輸出電壓
[0021] R0 負(fù)載
[0022] Vfb 反饋信號(hào)
[0023] DU 責(zé)任周期信號(hào)
[0024] I1 輸出電流
[0025] R1、R2 電阻
[0026] Veef 參考電壓
[0027] Vc 控制信號(hào)
[0028] Vcs 感測(cè)電壓
[0029] Vs 斜率補(bǔ)償信號(hào)
[0030] C0 電容
[0031] Rc 電阻組件
[0032] R1 電阻組件
[0033] Ics 感測(cè)電流
[0034] PreZCD 第一預(yù)定電流峰值
[0035] PreZCD ' 第二預(yù)定電流峰值
[0036] Ql 第一開關(guān)
[0037] Q2 第二開關(guān)
[0038] t()~t3 時(shí)間點(diǎn)
【具體實(shí)施方式】
[0039] 在說明書及所附的權(quán)利要求范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領(lǐng) 域中普通技術(shù)人員應(yīng)可理解,硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明 書及所附的權(quán)利要求范圍并不以名稱的差異來作為區(qū)分組件的方式,而是以組件在功能上 的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及所附的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的"包含"為一開 放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成"包含但不限定于"。另外，"耦接"一詞在此包含任何直接及間接 的電氣連接手段。因此,若文中描述--第--裝置耦接于--第二裝置，則代表該第一裝置可直 接電氣連接于該第二裝置，或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
[0040] 圖1為本發(fā)明切換式充電器（switching charger)的一實(shí)施例的示意圖。本實(shí)施 例中，切換式充電器100用以接收一輸入電壓Vin,以及對(duì)應(yīng)地提供一輸出電壓V。。切換式 充電器100包含有--切換電路20、一電感器30、一檢測(cè)電路40、一控制電路50以及一分壓 電路60。請(qǐng)注意,切換式充電器100可用作為一降壓（buck)充電器,但不以此為限,此外， 本實(shí)施例中，切換電路20以及控制電路50的內(nèi)部組成組件僅用以舉例，并不用以限定本發(fā) 明的范疇。切換電路20耦接于輸入電壓V in;電感器30耦接于切換電路20,用以自切換電 路20接收輸入電壓Vin,并提供輸出電壓-負(fù)載R。;控制電路50用以根據(jù)切換電路20 的輸出電流h.以及來自輸出電壓V。的一反饋信號(hào)V FB，以產(chǎn)生責(zé)任周期信號(hào)DU,并依據(jù)責(zé) 任周期信號(hào)DU來控制切換電路20的開關(guān)導(dǎo)通時(shí)序。檢測(cè)電路40用以根據(jù)責(zé)任周期信號(hào) DU以及切換電路20的輸出電流k的大小,來動(dòng)態(tài)控制切換電路20于一完整脈沖寬度調(diào)制 (pulse width modulation, PWM)周期結(jié)束之前進(jìn)入一提前關(guān)閉模式。普通技術(shù)人員可了解 "完整脈沖寬度調(diào)制周期"包含了一第一導(dǎo)通周期（也即切換電路20中的第一開關(guān)Ql的開 啟時(shí)段）以及一第二導(dǎo)通周期（也即切換電路20中第二開關(guān)Q2的開啟時(shí)段）。此外,在本 發(fā)明中,所述"提前關(guān)閉模式"指縮短切換電路20的第二導(dǎo)通周期的長(zhǎng)度,也即縮短切換電 路20中第二開關(guān)Q2的開啟時(shí)段,使得第二開關(guān)Q2于完整脈沖寬度調(diào)制周期結(jié)束之前便提 早關(guān)閉。
[0041] 舉例來說，控制電路50會(huì)根據(jù)責(zé)任周期信號(hào)DU產(chǎn)生用來開啟（也即導(dǎo)通）第一 開關(guān)Ql的第一責(zé)任周期信號(hào)Sp(即第一導(dǎo)通周期信號(hào)）以及用來開啟（也即導(dǎo)通）第二 開關(guān)Q2的第二責(zé)任周期信號(hào)S N( 即第二導(dǎo)通周期信號(hào)），其中第一開關(guān)Ql,具有--第--端， 耦接于輸入電壓Vin，一控制端，用以接收第一責(zé)任周期信號(hào)S P，以及一第二端；第二開關(guān)Q2 具有一第一端，耦接于第一開關(guān)Ql的第二端，一控制端，用以接收第二責(zé)任周期信號(hào)S n，其 中檢測(cè)電路40會(huì)感測(cè)切換電路20于第一開關(guān)Ql導(dǎo)通時(shí)的輸出電流即感測(cè)電流ics)， 且檢測(cè)電路40會(huì)通過關(guān)閉第二開關(guān)Q2來讓切換電路20進(jìn)入提前關(guān)閉模式。第一開關(guān)Ql 以及第二開關(guān)Q2可例如是晶體管，但不以此為限,只要可實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上相同的開關(guān)功能,也 可采用其它組件來代替。
[0042] 第一開關(guān)Ql的導(dǎo)通時(shí)間^(〇1)與完整脈沖寬度調(diào)制周期1'的比值（也即 Τ<0))即為第一開關(guān)Ql的責(zé)任周期D(Ql),而第二開關(guān)Q2的導(dǎo)通時(shí)間UQ2)與該脈 T , 沖寬度調(diào)制周期T的比值(也即Ti>N.y2; ')即為第二開關(guān)Q2的責(zé)任周期D(Q2)，此外，若 提前關(guān)閉模式并未啟動(dòng),則D(Q1)+D(Q2) = 1,也即第一開關(guān)Ql的責(zé)任周期與第二開關(guān)〇2 的責(zé)任周期的總和為全部的（100% )責(zé)任周期（也即第--開關(guān)Ql的開啟時(shí)段加上第二開 關(guān)Q2的開啟時(shí)段會(huì)等于完整脈沖寬度調(diào)制周期T的時(shí)間長(zhǎng)度），然而,若提前關(guān)閉模式被啟 動(dòng)，則D(Q1)+D(Q2)〈1，也即第一開關(guān)Ql的責(zé)任周期與第二開關(guān)Q2的責(zé)任周期的總和會(huì)小 于全部的（100% )責(zé)任周期（也即第一開關(guān)Ql的開啟時(shí)段加上第二開關(guān)02的開啟時(shí)段會(huì) 小于完整脈沖寬度調(diào)制周期T的時(shí)間長(zhǎng)度）。
[0043] 分壓電路60用以根據(jù)輸出電壓Vci來產(chǎn)生反饋電壓V FB，其中分壓電路60可利用圖 標(biāo)的二電阻RU R2來實(shí)現(xiàn),但本發(fā)明不以此為限。此外,控制電路50包含有一誤差放大器 52、一比較器54以及一控制邏輯電路56。誤差放大器52用以接收反饋信號(hào)Vfb，并將反饋 信號(hào)V fb與一參考電壓V REF進(jìn)行比較，以產(chǎn)生一控制信號(hào)V。。比較器54可例如是為一脈沖 寬度調(diào)制（pulse-width modulation, PWM)比較器,用以接收控制信號(hào)V。、對(duì)應(yīng)切換電路20 的輸出端的一感測(cè)電壓Vts以及--斜率補(bǔ)償信號(hào)V s,并且根據(jù)控制信號(hào)V。、感測(cè)電壓VtsW 及斜率補(bǔ)償信號(hào)Vs來產(chǎn)生一比較結(jié)果以作為責(zé)任周期信號(hào)DU。舉例來說，該比較結(jié)果可以 是一方波，且比較器54可對(duì)感測(cè)電壓V cs以及斜率補(bǔ)償信號(hào)V 3進(jìn)行加總，并將加總后的輸 入信號(hào)與控制信號(hào)V。進(jìn)行比較來輸出該方波?？刂七壿嬰娐?6會(huì)根據(jù)比較結(jié)果（即該方 波）來決定切換電路20中各個(gè)開關(guān)（即第一開關(guān)Ql以及第二開關(guān)Q2)的責(zé)任周期。由于 誤差放大器52、比較器54以及控制邏輯電路56的操作原理為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知， 故更詳細(xì)的操作在此便不另贅述。
[0044] 在切換電路20的一完整脈沖寬度調(diào)制周期的第一導(dǎo)通周期中（請(qǐng)注意,于不同的 脈沖寬度調(diào)制周期中，第--導(dǎo)通周期的時(shí)間長(zhǎng)度可動(dòng)態(tài)調(diào)整），控制邏輯電路56會(huì)開啟切 換電路20中的第一開關(guān)Ql以及關(guān)閉切換電路20中的第二開關(guān)Q2,以將能量自輸入電壓V in 經(jīng)由電感器30而傳送至電容C。。在此狀態(tài)下，輸入電壓Vin可通過電感器30向負(fù)載R。提 供電流。此外,在切換電路20的該完整脈沖寬度調(diào)制周期的第二導(dǎo)通周期中（請(qǐng)注意,于 不同的脈沖寬度調(diào)制周期中，第二導(dǎo)通周期的時(shí)間長(zhǎng)度也可動(dòng)態(tài)調(diào)整），控制邏輯電路56 會(huì)關(guān)閉切換電路20中的第一開關(guān)Ql以及開啟切換電路20中的第二開關(guān)Q2,以將在電容 Cq之內(nèi)的能量傳送至負(fù)載R。，電感器30會(huì)藉由逆反其電壓以繼續(xù)向負(fù)載R。提供電流。電 容Q3與地端電位（或是低邏輯電位）之間可耦接一電阻組件R。,且電感器30與負(fù)載R。之 間可耦接--電阻組件&，但本發(fā)明不以此為限。
[0045] 請(qǐng)一并參考第1~3圖，其中圖2系為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的有執(zhí)行提前關(guān)閉 模式的責(zé)任周期的波形圖，圖3系為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的未執(zhí)行提前關(guān)閉模式的責(zé)任 周期的波形圖。檢測(cè)電路40會(huì)一并檢測(cè)比較器54的輸入端的感測(cè)電流i cs以及比較器54 輸出的責(zé)任周期信號(hào)DU,以根據(jù)感測(cè)電流it:s以及責(zé)任周期信號(hào)DU來決定是否執(zhí)行提前關(guān) 閉模式。詳細(xì)來說，當(dāng)責(zé)任周期信號(hào)DU指示切換電路20的操作時(shí)間于一目前完整脈沖寬 度調(diào)制周期中已達(dá)到一預(yù)定時(shí)間點(diǎn)，以及感測(cè)電流i cs的峰值（peak current value)小于 一第一預(yù)定電流峰值PreZCD時(shí),檢測(cè)電路20會(huì)控制切換電路20于目前的完整脈沖寬度調(diào) 制周期（可視為100%責(zé)任周期）中的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)入提前關(guān)閉模式，其中第一預(yù)定電流峰 值PreZCD司設(shè)定為300mA，其司視為一閾值（threshold)。
[0046] 舉例而言,在圖2中，一完整的脈沖寬度調(diào)制周期的開始時(shí)間點(diǎn)（即t0)至預(yù)定時(shí) 間點(diǎn)（即t2)的時(shí)間長(zhǎng)度可設(shè)為完整脈沖寬度調(diào)制周期的90%，其中時(shí)間點(diǎn)t3為完整脈 沖寬度調(diào)制周期的結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間點(diǎn)to~tl之間的時(shí)段代表完整脈沖寬度調(diào)制周期中 的第一導(dǎo)通周期（也即第一開關(guān)Ql的開啟時(shí)段），時(shí)間點(diǎn)tl~t2之間的時(shí)段代表完整脈 沖寬度調(diào)制周期中的第二導(dǎo)通周期（也即第二開關(guān)Q2的開啟時(shí)段），且PON用以指示脈沖 寬度調(diào)制周期操作在第一導(dǎo)通周期，NON用以指示脈沖寬度調(diào)制周期操作在第二導(dǎo)通周期。 在圖3中，一完整的脈沖寬度調(diào)制周期的開始時(shí)間點(diǎn)與結(jié)束時(shí)間點(diǎn)分別為t0與t3,其中時(shí) 間點(diǎn)t.O~tl的時(shí)段代表完整脈沖寬度調(diào)制周期中的第一導(dǎo)通周期（也即第一開關(guān)Ql的 開啟時(shí)段），以及時(shí)間點(diǎn)tl~t3之間的時(shí)段代表完整脈沖寬度調(diào)制周期中的第二導(dǎo)通周期 (也即第二開關(guān)Q2的開啟時(shí)段）。由于圖2~3可知，當(dāng)提前關(guān)閉模式被執(zhí)行時(shí),脈沖寬度 調(diào)制周期的第二導(dǎo)通周期（也即第二開關(guān)Q2的開啟時(shí)段）會(huì)于完整脈沖寬度調(diào)制周期結(jié) 束之前便提早結(jié)束。
[0047] 本實(shí)施例中，檢測(cè)感測(cè)電流ics在實(shí)際操作上通過檢測(cè)感測(cè)電壓V cs來實(shí)現(xiàn),因?yàn)楦?測(cè)電壓Vts的值即為感測(cè)電流的值乘上電阻組件Ri的阻值,若電阻組件R i的阻值為定 值，則感測(cè)電壓Ves與感測(cè)電流i es會(huì)具有一固定比例，因此，經(jīng)由感測(cè)電壓Ves的大小便能得 知感測(cè)電流^的大小。然而，任何可檢測(cè)切換電路20的輸出電流大小的機(jī)制均可被采用， 這些設(shè)計(jì)上的變化均屬本發(fā)明的范疇。
[0048] 如圖2的示例所示，當(dāng)檢測(cè)到感測(cè)電流ies的峰值（感測(cè)電流i ?于第·^-導(dǎo)通周期 中的最大值）不夠大（例如小于300mA)，且完整的脈沖寬度調(diào)制周期已經(jīng)運(yùn)行至預(yù)定時(shí)間 點(diǎn)（例如90%的責(zé)任周期）時(shí),控制電路50的控制邏輯電路56會(huì)立即關(guān)閉第二開關(guān)Q2， 以防止電池端（即負(fù)載Ro端）有漏電流。此外,如圖3的示例所示，當(dāng)檢測(cè)到感測(cè)電流i es 的峰值（感測(cè)電流ics于第一導(dǎo)通周期中的最大值）已經(jīng)夠大（例如大于300mA),此時(shí)不論 完整的脈沖寬度調(diào)制周期是否已經(jīng)運(yùn)行至預(yù)定時(shí)間點(diǎn)，控制電路50將不執(zhí)行提前關(guān)閉模 式的操作,也即第二導(dǎo)通周期不會(huì)提早結(jié)束。本發(fā)明的精神在于，利用檢測(cè)電路40來檢測(cè) 感測(cè)電流^的峰值的大小以及責(zé)任周期是否已經(jīng)運(yùn)行至預(yù)定時(shí)間點(diǎn)，故可得知負(fù)載R。（即 電池）是否處于一個(gè)接近充電飽和的狀態(tài)，因?yàn)楫?dāng)感測(cè)電流L的峰值小于第一預(yù)定電流峰 值PreZ⑶（例如300mA)，可知切換電路20的輸出電流i,.的變化已經(jīng)趨近緩和,再加上責(zé)任 周期已經(jīng)運(yùn)行至預(yù)定時(shí)間點(diǎn)（例如90%的責(zé)任周期），故可得知電池即將充電飽和，因此控 制邏輯電路56可據(jù)以在漏電流可能產(chǎn)生之前就先關(guān)閉第二開關(guān)Q2(因?yàn)槁╇娏魇菑呢?fù)載 Rq流經(jīng)第二開關(guān)Q2到地端），故可有效避免現(xiàn)有技術(shù)中切換式充電器有漏電流的問題。
[0049] 請(qǐng)注意，在圖2的示例中，當(dāng)滿足執(zhí)行提前關(guān)閉模式的條件時(shí)，較佳的是，第二開 關(guān)Q2能夠?qū)嵸|(zhì)上在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)被關(guān)閉，也即在時(shí)間點(diǎn)t2或稍晚于時(shí)間點(diǎn)t2被關(guān)閉,然而 本發(fā)明并不以此為限，只要第二開關(guān)Q2能夠在時(shí)間點(diǎn)t:3之前被關(guān)閉即可有效抑制漏電流 現(xiàn)象。換言之,凡是依據(jù)切換式充電器的輸出電流的大小以及反饋路徑上的責(zé)任周期信號(hào) 來縮短一脈沖寬度調(diào)制周期中的第二導(dǎo)通周期的時(shí)間（也即縮短第二開關(guān)Q2的開啟時(shí) 段皆屬于本發(fā)明的范疇。
[0050] 除了通過設(shè)定第一預(yù)定電流峰值PreZ⑶來決定是否執(zhí)行提前關(guān)閉模式，以調(diào)整 目前的完整脈沖寬度調(diào)制周期中的第二導(dǎo)通周期的時(shí)間長(zhǎng)短，本發(fā)明也對(duì)應(yīng)地提供了以下 防止不當(dāng)操作的方法來結(jié)合上述控制提前關(guān)閉模式的執(zhí)行的操作，然而以下方法并不用以 限定本發(fā)明的范疇。
[0051] 舉例來說,在切換電路20的目前的完整脈沖寬度調(diào)制周期操作在提前關(guān)閉模式 的前提之下,檢測(cè)電路40可對(duì)下一完整脈沖寬度調(diào)制周期設(shè)定不同于第一預(yù)定電流峰值 PreZCD的一第二預(yù)定電流峰值PreZCD'，例如第二預(yù)定電流峰值PreZO)'可設(shè)為330mA，而 第一預(yù)定電流峰值PreZCD為300mA。也就是說，若切換電路20于第一個(gè)完整脈沖寬度調(diào)制 周期有進(jìn)入提前關(guān)閉模式,在第二個(gè)完整脈沖寬度調(diào)制周期（也即緊接第一個(gè)完整脈沖寬 度調(diào)制周期之后的另一完整脈沖寬度調(diào)制周期）的電流峰值必須超過更高的門坎值,才不 會(huì)再進(jìn)入提前關(guān)閉模式。此外，若切換電路20在第二個(gè)完整脈沖寬度調(diào)制周期中未進(jìn)入提 前關(guān)閉模式，則檢測(cè)電路40會(huì)將第三個(gè)完整脈沖寬度調(diào)制周期（也即緊接第二個(gè)完整脈沖 寬度調(diào)制周期之后的另一完整脈沖寬度調(diào)制周期）的門坎值重新設(shè)為300mA,以此類推。 [0052] 如此一來，可避免切換電路20的操作模式因?yàn)檩斎腚娏鞯奈⒎姆逯嫡鹗幎?不斷改變。因?yàn)楫?dāng)切換電路20于目前完整脈沖寬度調(diào)制周期中進(jìn)入提前關(guān)閉模式而使得 檢測(cè)電路40將下一完整脈沖覽度調(diào)制周期中所米用的預(yù)足電流峰值提1?到330mA，如果切 換電路20的輸出電流亥下--完整脈沖寬度調(diào)制周期中保持在小于330mA(即便輸出 電流4有大于300mA)，且責(zé)任周期信號(hào)DU指示切換電路20的操作時(shí)間于該下一完整脈沖 寬度調(diào)制周期中已達(dá)到預(yù)定時(shí)間點(diǎn)（例如90%的責(zé)任周期），檢測(cè)電路40就會(huì)控制切換電 路20于該下一完整脈沖寬度調(diào)制周期中的預(yù)定時(shí)間點(diǎn)（例如90%的責(zé)任周期）進(jìn)入提前 關(guān)閉模式。檢測(cè)電路40將會(huì)持續(xù)使用第二預(yù)定電流峰值PreZCD'（例如330mA),直到于某 一完整脈沖寬度調(diào)制周期中，切換電路20的輸出電流超過330mA，且責(zé)任周期信號(hào)DU指 示切換電路20的操作時(shí)間于此一完整脈沖寬度調(diào)制周期中已達(dá)到預(yù)定時(shí)間點(diǎn)（例如90% 的責(zé)任周期），檢測(cè)電路40則不會(huì)控制切換電路20于此一完整脈沖寬度調(diào)制周期中的預(yù)定 時(shí)間點(diǎn)（例如90%的責(zé)任周期）進(jìn)入提前關(guān)閉模式,并且將下一完整脈沖寬度調(diào)制周期中 所要使用的預(yù)定電流峰值重新設(shè)為第一預(yù)定電流峰值PreZCD (例如300mA)。
[0053] 綜上所述，本發(fā)明的切換式充電器可檢測(cè)負(fù)載端是否接近充電飽和狀態(tài)，以選擇 性地執(zhí)行一提前關(guān)閉模式來防止負(fù)載端的漏電流效應(yīng)，以降低功率損耗并且提升充電效 能。
[0054] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)權(quán)利要求范圍所做的等價(jià)變 化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種切換式充電器，用以接收一輸入電壓，以及 對(duì)應(yīng)地提供一輸出電壓，該切換式充電器包含有： 一切換電路，耦接于該輸入電壓； 一電感器，耦接于該切換電路,用以自該切換電路接收該輸入電壓，并提供該輸出電壓 至一負(fù)載； 一控制電路,用以根據(jù)該切換電路的輸出電流以及來自該輸出電壓的一反饋信號(hào)，來 產(chǎn)生一責(zé)任周期信號(hào)，并依據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)來控制該切換電路；以及 一檢測(cè)電路，用以根據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)以及該切換電路的輸出電流的大小，來動(dòng)態(tài)控 制該切換電路于一完整脈沖寬度調(diào)制周期結(jié)束之前進(jìn)入一提前關(guān)閉模式。2. 如權(quán)利要求1所述的切換式充電器，其中當(dāng)該責(zé)任周期信號(hào)指示該切換電路的操作 時(shí)間于一目前完整脈沖寬度調(diào)制周期中已達(dá)到一預(yù)定時(shí)間點(diǎn)，以及該切換電路的輸出電流 的峰值小于一第一預(yù)定電流峰值時(shí)，該檢測(cè)電路控制該切換電路于該目前完整脈沖寬度調(diào) 制周期中的該預(yù)定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)入該提前關(guān)閉模式。3. 如權(quán)利要求2所述的切換式充電器，其中為該目前完整脈沖寬度調(diào)制周期的開始時(shí) 間點(diǎn)至該預(yù)定時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)度為該完整脈沖寬度調(diào)制周期的90%。4. 如權(quán)利要求2所述的切換式充電器，其中該第一預(yù)定電流峰值為300mA。5. 如權(quán)利要求2所述的切換式充電器，其中于該切換電路進(jìn)入該提前關(guān)閉模式后，該 檢測(cè)電路于下一完整脈沖寬度調(diào)制周期中則檢測(cè)該切換電路的輸出電流的峰值是否不同 于該第一預(yù)定電流峰值的一第二預(yù)定電流峰值。6. 如權(quán)利要求5所述的切換式充電器，其中該第二預(yù)定電流峰值大于該第一預(yù)定電流 峰值。7. 如權(quán)利要求6所述的切換式充電器,其中該第二預(yù)定電流峰值為330mA。8. 如權(quán)利要求5所述的切換式充電器，其中當(dāng)該責(zé)任周期信號(hào)指示該切換電路的操作 時(shí)間于該下一完整脈沖寬度調(diào)制周期中已達(dá)到一預(yù)定時(shí)間點(diǎn)，以及該切換電路的輸出電流 的峰值小于該第二預(yù)定電流峰值時(shí)，該檢測(cè)電路控制該切換電路于該下一完整脈沖寬度調(diào) 制周期中的該預(yù)定時(shí)間點(diǎn)進(jìn)入該提前關(guān)閉模式。9. 如權(quán)利要求1所述的切換式充電器，其中該控制電路根據(jù)該責(zé)任周期信號(hào)產(chǎn)生一第 一責(zé)任周期信號(hào)以及一第二責(zé)任周期信號(hào)，以及該切換電路包含： 一第一開關(guān),具有一第一端，耦接于該輸入電壓，一控制端，用以接收該第一責(zé)任周期 信號(hào)，以及一第二端；以及 一第二開關(guān)，具有一第一端，耦接于該第一開關(guān)的第二端，一控制端，用以接收該第二 責(zé)任周期信號(hào)； 其中該檢測(cè)電路所感測(cè)的該切換電路的輸出電流為該切換電路于該第一開關(guān)導(dǎo)通時(shí) 的輸出電流，以及該檢測(cè)電路關(guān)閉該第二開關(guān)來讓該切換電路進(jìn)入該提前關(guān)閉模式。10. 如權(quán)利要求1所述的切換式充電器，其為一降壓轉(zhuǎn)換器。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK106033902SQ201510121073
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日
【發(fā)明人】何儀修
【申請(qǐng)人】晶豪科技股份有限公司