充電控制電路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種充電控制電路，用以自一外部電源供電給一第一共同接點(diǎn)及自該第一共同接點(diǎn)對(duì)一第二共同接點(diǎn)充電，該外部電源與該第一共同接點(diǎn)間設(shè)有一穩(wěn)壓電路，該第一共同接點(diǎn)與該第二共同接點(diǎn)間設(shè)有一晶體管。本實(shí)用新型專利技術(shù)偵測該晶體管并根據(jù)偵測結(jié)果控制一內(nèi)部電壓源以產(chǎn)生一非預(yù)設(shè)電位差。于該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差低于一參考電位時(shí)，本實(shí)用新型專利技術(shù)調(diào)節(jié)該第一共同接點(diǎn)的電位于一默認(rèn)值；又于該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差等于或高于該參考電位時(shí)，本實(shí)用新型專利技術(shù)調(diào)節(jié)該第一共同接點(diǎn)的電位高于該第二共同接點(diǎn)的電位，且此時(shí)該第一晶體管具有最佳操作狀態(tài)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種充電控制電路，且特別是通過偵測充電路徑上的晶體管以產(chǎn)生一非預(yù)設(shè)電位差的充電控制電路。
技術(shù)介紹
可充電式電池已廣泛用于各種可攜式電子設(shè)備，而電池充電線路一般需要同時(shí)維持系統(tǒng)運(yùn)作及提供電池充電。然而，當(dāng)供應(yīng)電源同時(shí)供應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)作與電池充電時(shí)，電池充電以及維持系統(tǒng)運(yùn)作之間須維持一基本要求電池不可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行回流供電，否則電池?zé)o法維持電位而造成無法充飽。通常線路設(shè)計(jì)會(huì)在電池充電時(shí)，使電池充電電位與系統(tǒng)輸入電位維持一預(yù)設(shè)電位差，亦即使電池的電位低于系統(tǒng)輸入電位，而讓電池的蓄電在充電時(shí)不會(huì)回流至系統(tǒng)。參照?qǐng)DI，其中顯示電池充電電位Vbat與系統(tǒng)輸入電位Vsys在外部電源同時(shí)供應(yīng)時(shí)的關(guān)系。圖式中電池充電電位Vbat會(huì)與系統(tǒng)輸入電位維持一電位差Vos，此電位差是由設(shè)計(jì)者預(yù)設(shè)的一個(gè)安全數(shù)值，以維持電池充電電位Vbat與系統(tǒng)輸入電位Vsys的電位差異。然而系統(tǒng)實(shí)際操作時(shí)，僅需要保持電池充電電位Vbat低于系統(tǒng)輸入電位Vsys，且充電路徑上的電流充足。而電位差Vos若維持一默認(rèn)值，與實(shí)際所需要的電位差常有所差距，此差距過大會(huì)造成不必要的浪費(fèi)、過低則造成充電路徑上的電流不足。以上所述現(xiàn)有技術(shù)的一例可參照?qǐng)D2，為現(xiàn)有技術(shù)美國7710079號(hào)專利案的簡化電路，其中充電電路10具有穩(wěn)壓電路11、充電控制單元12、內(nèi)部電壓源14、晶體管Q1、誤差放大電路13、系統(tǒng)負(fù)載Vsys、以及充電端Vbat。穩(wěn)壓電路11連接于一外部電源Vbus并產(chǎn)生一供應(yīng)電源至共同接點(diǎn)Nil。晶體管Ql分別連接于共同接點(diǎn)Nll以及共同接點(diǎn)N12。充電控制單元12連接于晶體管Ql的柵極G1。內(nèi)部電壓源14分別連接于共同接點(diǎn)N12與誤差放大電路13,并產(chǎn)生電位差Vos。誤差放大電路13具有一正輸入端以及兩個(gè)負(fù)輸入端，正輸入端耦接于共同接點(diǎn)N11，兩個(gè)負(fù)輸入端分別耦接于內(nèi)部電壓源14的輸出端以及一參考電位Vref，此參考電位Vref可對(duì)應(yīng)于圖I中的供應(yīng)電位3. 4V。當(dāng)充電電路10處于圖I中充電階段I，誤差放大電路13比較系統(tǒng)負(fù)載Vsys以及參考電位Vref，輸出控制訊號(hào)以維持穩(wěn)壓電路11的供電與參考電位Vref的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)充電電路10處于圖I中充電階段II，誤差放大電路13進(jìn)行系統(tǒng)負(fù)載Vsys以及內(nèi)部電壓源14的比較(其中內(nèi)部電壓源14的輸出端電位為Vbat+Vos),并輸出控制訊號(hào)以維持穩(wěn)壓電路11的供電與電池充電電位Vbat之間具有預(yù)設(shè)電位差Vos。然而，此預(yù)設(shè)電位差Vos未必為實(shí)際所需要的最佳值，如設(shè)定過高則造成電能浪費(fèi)，如設(shè)定過低則造成晶體管Ql無法完全導(dǎo)通。故此，如何防止電池的蓄電在充電時(shí)回流至系統(tǒng)、提高充電效率、且降低維持前述電位差所造成的電能浪費(fèi)，實(shí)為相關(guān)領(lǐng)域的人員所重視的議題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種充電控制電路，其可有效地提高充電的效能，達(dá)到降低不必要電能損耗的效果。本技術(shù)的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本技術(shù)所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn)一步的了解。為達(dá)上述之一或部分或全部目的或是其它目的，本技術(shù)的一實(shí)施例提出一種充電控制電路，用以自一外部電源供電給一第一共同接點(diǎn)及自該第一共同接點(diǎn)對(duì)一第二共同接點(diǎn)充電，該外部電源與該第一共同接點(diǎn)間設(shè)有一穩(wěn)壓電路，該第一共同接點(diǎn)與該第二共同接點(diǎn)間設(shè)有一第一晶體管，該充電控制電路包括一偵測元件，偵測該第一晶體管并根據(jù)偵測結(jié)果控制一內(nèi)部電壓源以產(chǎn)生一非預(yù)設(shè)電位差；一充電控制單元，控制該第一晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)；以及一第一誤差放大電路，根據(jù)該第一共同接點(diǎn)的電位、該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差、以及一參考電位，產(chǎn)生一控制訊號(hào)傳送至該穩(wěn)壓電路，以于該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差低于該參考電位時(shí)，調(diào)節(jié)該第一共同接點(diǎn)的電位于一默認(rèn)值；又于該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差等于或高于該參考電位時(shí)，調(diào)節(jié)該第一共同接點(diǎn)的電位高于該第二共同接點(diǎn)的電位，且此時(shí)該第一晶體管具有最佳操 作狀態(tài)。在本新型的一實(shí)施例中，偵測元件偵測第一晶體管的一漏極源極電位差，并根據(jù)偵測結(jié)果控制內(nèi)部電壓源以產(chǎn)生非預(yù)設(shè)電位差。上述實(shí)施例中，偵測元件可具有一比例電流源，其產(chǎn)生可對(duì)應(yīng)于第一晶體管的漏極電流的一比例電流；一與該第一晶體管成比例且完全導(dǎo)通的第二晶體管，耦接于比例電流源；以及一第二誤差放大電路，具有兩輸入端分別耦接于第二晶體管的源極與漏極，并根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生輸出訊號(hào)控制內(nèi)部電壓源以調(diào)整非預(yù)設(shè)電位差。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該偵測元件為一壓差偵測元件，其中壓差偵測元件可偵測第一晶體管的一柵極電位并決定一柵極源極電位差，并根據(jù)該柵極源極電位差控制內(nèi)部電壓源以產(chǎn)生非預(yù)設(shè)電位差。在本技術(shù)的一實(shí)施例中，該第一誤差放大電路的輸入分別與第一共同接點(diǎn)耦接、經(jīng)由內(nèi)部電壓源與第二共同接點(diǎn)耦接、及與一參考電位耦接，且其輸出與穩(wěn)壓電路耦接。本技術(shù)的另一實(shí)施例提出一種充電控制電路，其中第一共同接點(diǎn)可連接于一系統(tǒng)負(fù)載。本技術(shù)的另一實(shí)施例提出一種充電控制電路，其中第二共同接點(diǎn)可連接于一蓄電池。為讓本技術(shù)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下面特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。附圖說明圖I為現(xiàn)有技術(shù)的電池充電電位Vbat與系統(tǒng)輸入電位Vsys的關(guān)系示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的充電控制電路的示意圖；圖3為本技術(shù)一實(shí)施例的充電控制電路的示意圖；圖4為MOSFET晶體管的示意圖；圖5為MOSFET晶體管操作特性的示意圖；圖6為本技術(shù)又一實(shí)施例的偵測元件的示意圖；圖7為本技術(shù)又一實(shí)施例的充電控制電路的示意圖。圖中符號(hào)說明10、20 充電控制電路11,21 穩(wěn)壓電路12,23 充電控制單元13誤差放大電路14、24 內(nèi)部電壓源22,22k 偵測元件22A1第二誤差放大電路22B壓差偵測元件25第一誤差放大電路D、D1漏極G、Gl、G2k 柵極I、II充電階段Id、Id2漏極電流Id2k比例電流源N1UN12 共同接點(diǎn)N21第一共同接點(diǎn)N22第二共同接點(diǎn)Ql、Q2、Q2k 晶體管S源極Vbat電池充電電位Vbat2充電端Vbus外部電源Vds漏極-源極電位差Vgsl Vgs4 柵極-源極電位差Vos電位差Vos2非預(yù)設(shè)電位差Vref參考電位Vsys系統(tǒng)輸入電位Vsys2供電端具體實(shí)施方式有關(guān)本技術(shù)的前述及其它
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語，例如上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向。本技術(shù)中的圖式均屬示意，主要意在表示各裝置以及各元件之間的功能作用關(guān)系，至于形狀、厚度與寬度則并未依照比例繪制。在所繪示直接連接的電路之間，可以插置不影響主要功能的電路，例如開關(guān)、升降壓電路、位準(zhǔn)轉(zhuǎn)換電路、訊號(hào)偵測電路、開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路等，故文中用語“耦接”涵蓋直接與間接連接。圖3為本技術(shù)一實(shí)施例的充電控制電路20示意圖，其包括一穩(wěn)壓電路21、一第一晶體管Q2、一偵測元件22、一第一共同接點(diǎn)N21可供連接于一供電端Vsys2、一第二共同接點(diǎn)N22可供連接于一充電端Vbat2、一充電控制單元23、以及一第一誤差放大電路25。其中，偵測元件22、第一共同接點(diǎn)N21、第二共同接點(diǎn)N22、充電控制單元23、以及第本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種充電控制電路，用以自一外部電源供電給一第一共同接點(diǎn)及自該第一共同接點(diǎn)對(duì)一第二共同接點(diǎn)充電，該外部電源與該第一共同接點(diǎn)間設(shè)有一穩(wěn)壓電路，該第一共同接點(diǎn)與該第二共同接點(diǎn)間設(shè)有一第一晶體管，其特征在于，該充電控制電路包括：一偵測元件，偵測該第一晶體管并根據(jù)偵測結(jié)果控制一內(nèi)部電壓源以產(chǎn)生一非預(yù)設(shè)電位差；一充電控制單元，控制該第一晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)；以及一第一誤差放大電路，根據(jù)該第一共同接點(diǎn)的電位、該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差、以及一參考電位，產(chǎn)生一控制訊號(hào)傳送至該穩(wěn)壓電路，以：于該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差低于該參考電位時(shí)，調(diào)節(jié)該第一共同接點(diǎn)的電位于一默認(rèn)值；又于該第二共同接點(diǎn)的電位加上該非預(yù)設(shè)電位差等于或高于該參考電位時(shí)，調(diào)節(jié)該第一共同接點(diǎn)的電位高于該第二共同接點(diǎn)的電位，且此時(shí)該第一晶體管具有最佳操作狀態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂建平，龔能輝，李立薇，林家祥，蕭振祥，蘇可青，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：立锜科技股份有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：