[發(fā)明專利]充電電路及其電容式電源轉(zhuǎn)換電路與充電控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710256910.X
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN107846049B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃宗偉;黃順煜
• 申請（專利權(quán)）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/156
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 張一軍;趙靜

一種用以對一電池提供充電電流與電壓的充電電路，包含一電源發(fā)送單元以及一電容式電源轉(zhuǎn)換電路。該電源發(fā)送單元將一輸入電源轉(zhuǎn)換為一直流電壓與電流；該電容式電源轉(zhuǎn)換電路包括一具有多個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，其與一或多個(gè)轉(zhuǎn)換電容器耦接，一調(diào)節(jié)開關(guān)，以及一轉(zhuǎn)換控制電路。于一倍流充電模式中，該直流電流調(diào)節(jié)于一預(yù)設(shè)的直流電流位準(zhǔn)，且該轉(zhuǎn)換控制電路控制該多個(gè)轉(zhuǎn)換電容的耦接，使得該充電電流的位準(zhǔn)大致上為該預(yù)設(shè)的直流電流位準(zhǔn)的一預(yù)設(shè)的增流倍數(shù)，而在一恒定電壓線性充電模式下，該轉(zhuǎn)換控制電路線性地控制該調(diào)節(jié)開關(guān)，使得該充電電壓的位準(zhǔn)調(diào)節(jié)于一預(yù)設(shè)的恒定電壓位準(zhǔn)。本發(fā)明還提出用于充電電路的電容式電源轉(zhuǎn)換電路與充電控制方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種充電電路，特別是指一種可倍增電流以及恒定電壓充電的充電電路。本發(fā)明也涉及用于充電電路中的電容式電源轉(zhuǎn)換電路與充電控制方法。

背景技術(shù)

圖1揭示一種現(xiàn)有技術(shù)的充電電路(充電電路1)，其包含一具有直接充電能力的電源適配器(adaptor)11，可提供直流電流IDC直接經(jīng)由一纜線20(例如USB纜線)以及一負(fù)載開關(guān)40(load switch)對一電池50進(jìn)行恒定電流(CC,constant current)充電，其中直流電流IDC與充電電流ICHG大致上相等。然而圖1中所示的現(xiàn)有技術(shù)，在使用例如USB纜線等標(biāo)準(zhǔn)纜線的情況下，其纜線的電流限額一般來說相對較低，例如約為5A或以下，充電時(shí)間因而較長。若欲加速充電時(shí)間而提高充電電流(例如8A或以上)，則必須使用線徑較粗的專用快速充電纜線，除了因使用非標(biāo)準(zhǔn)纜線造成使用者的不便之外，快速充電纜線也因?yàn)榫€徑較粗不易撓曲而不便于使用。

圖2揭示另一種現(xiàn)有技術(shù)的充電電路(充電電路2)，其包含一切換式充電電路60，可將電源適配器11所提供的電源VDC(例如但不限于USB PD的5V或9V或12V的VBUS)轉(zhuǎn)換為充電電流ICHG，而對電池50進(jìn)行恒定電流(CC,constant current)充電，在此現(xiàn)有技術(shù)中，充電電流ICHG可大于直流電流IDC。圖2中所示的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，特別在相對較大的恒定充電電流ICHG需求下，切換式充電電路60中，難以選用合適規(guī)格的電感器與開關(guān)(未示出)來兼顧充電電流量、電流漣波幅度、開關(guān)導(dǎo)通電阻、能量轉(zhuǎn)換效率等各種參數(shù)的優(yōu)化，導(dǎo)致設(shè)計(jì)優(yōu)化不易達(dá)成。

本發(fā)明相較于圖1的現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)在于可提供倍增的充電電流對電池充電，可縮短充電時(shí)間，卻又可以使用如USB纜線等標(biāo)準(zhǔn)纜線，在相對較低的纜線電流下操作，方便使用者的應(yīng)用，而本發(fā)明相較于圖2的現(xiàn)有技術(shù)而言，具有無需電感器，縮小尺寸，降低成本，以及零件選用易于優(yōu)化以達(dá)最佳能量轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種充電電路及其電容式電源轉(zhuǎn)換電路與充電控制方法，可提供倍增的充電電流對電池充電，可縮短充電時(shí)間，卻又可以使用如USB纜線等標(biāo)準(zhǔn)纜線，在相對較低的纜線電流下操作，方便使用者的應(yīng)用；另外，還可達(dá)到具有無需電感器，縮小尺寸，降低成本，以及零件選用易于優(yōu)化以達(dá)最佳能量轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)。