[發(fā)明專利]可控鏡像電流源充電電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010605635.6
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102570524A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 徐曉聰;張達;郭湘榮
• 申請（專利權(quán)）人: 歌爾聲學股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/155
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 林錦輝;陳英俊

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及充電電路技術(shù)領域，更為具體地，涉及一種可應用于鋰離子電池和鋰聚合物電池的可調(diào)鏡像電流源充電電路。

背景技術(shù)

隨著社會的進步和技術(shù)的發(fā)展，便攜式消費電子產(chǎn)品的應用越來越廣泛，從而對于充電電池容量和充電速度的要求也越來越高。

目前一般的便攜式消費電子產(chǎn)品，在充電功能的電路設計方面，多通過采用充電管理芯片來實現(xiàn)，但由于微控制單元選取的平臺不同，實際使用的微控制單元主要存在兩大主要缺陷，一是集成的充電管理芯片不支持大電流快速充電；二是在外圍電路中加入高性能的充電管理芯片。例如前期的CSR(目前最大的藍牙芯片的全球供應商)系列藍牙芯片，需在外圍增加充電管理芯片。

雖然目前主流系列的CSR藍牙芯片已經(jīng)集成了充電管理芯片，但仍然無法支持大電流快速充電，例如CSR?BC5系列藍牙芯片集成的充電管理芯片，支持的最大充電電流僅為140mA。而目前在快節(jié)奏生活的環(huán)境下，終端消費者也愈加青睞能快速充電的消費電子產(chǎn)品。這必然導致產(chǎn)品供應商對采用鋰離子電池和鋰聚合物電池的便攜式消費電子產(chǎn)品，在充電性能方面提出了更高的設計要求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可控鏡像電流源充電電路，包括微控制單元、充電電流控制單元以及充電電流檢測單元，其中，

充電電流控制單元，用于通過MCU調(diào)整PWM占空比來控制充電電流的大小；

充電電流檢測單元，用于利用鏡像電流源的原理對充電電流進行檢測，并轉(zhuǎn)換為相應的電壓信號供所述微控制單元檢測。

本發(fā)明提供的可控鏡像電流源充電電路在維持低成本的基礎上，利用基本的分立器件進行電路搭接。利用上述根據(jù)本發(fā)明的可控鏡像電流源充電電路，通過MCU提供占空比可調(diào)的PWM實現(xiàn)了對充電電流大小的控制，且用鏡像電流源實時地檢測充電電流，及時地將充電電流的變化反饋給MCU，從而實現(xiàn)了對鋰離子電池和鋰聚合物電池充電電流的可控制化，達到對鋰離子電池和鋰聚合物電池的快速充電目的。

為了實現(xiàn)上述以及相關目的，本發(fā)明的一個或多個方面包括后面將詳細說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。

附圖說明

通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的可控鏡像電流源充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的可控鏡像電流源充電電路具體實施電路結(jié)構(gòu)；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的充電電路控制單元的另一具體實施電路結(jié)構(gòu)。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特征或功能。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行詳細描述。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的可控鏡像電流源充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，為了有效提高充電性能，本發(fā)明所提供的可控鏡像電流源充電電路100采用分立元器件搭接，電路設計主要由充電電流控制單元110、充電電流檢測單元120和微控制單元130構(gòu)成。

其中，充電電流控制單元110可以通過MCU(微控制單元)130調(diào)整PWM(Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調(diào)制)占空比來控制充電電流的大小，通過調(diào)節(jié)充電電流控制單元110，可以改變最大充電電流，從而彌補了目前CSR及一些MCU無法支持大電流快速充電的缺陷。充電電流檢測單元120利用鏡像電流源的原理對充電電流進行檢測，并轉(zhuǎn)換成相應的電壓信號供MCU130檢測。

在對電子產(chǎn)品進行充電的過程中，充電電流的大小取決于兩個主要方面，一是通過利用MCU提供的脈寬調(diào)制信號來改變中功率三極管的放大和截止時間，二是通過在脈寬調(diào)制高電平時，調(diào)整兩級三極管的射極電阻阻值大小來改變?yōu)橹泄β嗜龢O管提供的基極電流，從而實現(xiàn)對充電電流大小的控制。

因此，在本發(fā)明中，充電電流控制單元110主要利用中功率三極管的電流放大作用來控制充電電流的大小。圖2是本發(fā)明一個具體實現(xiàn)電路的示意圖，由于在電路方面主要有充電電流控制單元110和充電電流檢測單元120來實現(xiàn)對電流的放大和轉(zhuǎn)換，因此圖2只示出了本發(fā)明中充電電流控制單元110和充電電流檢測單元120的電路實施方式示意圖。