专利名称：多充电电流控制电路及其方法
技术领域：
本发明涉及一种多充电电流控制电路及其方法，且特别是涉及一种功能 性且安全的多充电电流控制电路及其方法。
背景技术：
请参照图1,其示出了传统充电电路的示意图。充电电路100包括电源 供应器110、电流控制电路120、第一功率元件132、第一储能元件142、第 一电流传感器152、第二功率元件134、第二储能元件144及第二电流传感器 154。电源供应器110驱动第一功率元件132及第二功率元件134分别对第一 储能元件142及第二储能元件144进行充电的动作。第一储能元件142及第 二储能元件144例如为各类电子装置的电池。电流控制电路120包括充电模式检测器122、电流限制单元124、电流检 测器126以及开关控制单元128。因为电源供应器110可能为各类的电源， 例如为计算机的电源或充电器的电源，所以充电模式检测器122接收一外部 辨视信号Dx以决定充电模式并输出一充电模式信号CM。电流检测器126经 由第一电流传感器152感测第一储能元件142的第一充电电流IC1,并经由 第二电流传感器154感测第二储能元件1"的第二充电电流IC2。电流限制单元124从电流检测器126得知第一充电电流IC1及第二充电 电流IC2。此外，电流限制单元124依据充电模式信号CM，维持第一充电电 流IC1及第二充电电流IC2之和小于或等于一定值。当第一充电电流IC1及 第二充电电流IC2之和超过此定值时，则电流限制单元124输出一控制信号 VCx至开关控制单元128。开关控制单元截止第二功率元件134以暂停对 第二储能元件144充电，j吏得第一储能元件l42能顺利地进行充电。请参照图2，其示出了传统储能元件的充电电流的波形图。由于电流控 制电路120是利用开关控制单元128来控制对第一储能元件142及第二储能 元件144充电与否，当第一充电电流IC1及第二充电电流IC2之和超过定值 时，即截止二个功率元件之一(132或134)。如此一来，充电电流会如图2所示，具有噪声且极度不稳定，不仅使得充电品质降低，对于储能元件(142及l")及电源供应器110的寿命也会造成影响。发明内容本发明提供一种多充电电流控制电路及其方法，利用一闭路的控制电路 精准地控制充电电流，以稳定且平顺的进行充电的动作。根据本发明的第一方面，提出一种多充电电流控制电路，包括电压参考 单元、电流限制单元、电流检测器以及电流控制单元。电压参考单元提供多 个参考电压。电流限制单元依据一充电模式信号，从此些参考电压中选择一 对应参考电压，并依据对应参考电压以输出一控制信号。电流检测器检测一 第 一充电电流及一第二充电电流。电流控制单元依据控制信号控制第 一充电 电流及第二充电电流。其中，电流检测器将所;险测到的第一充电电流及第二 充电电流反馈至电流控制单元，使得电流控制单元调整第 一充电电流或第二 充电电流，以维持第一充电电流及第二充电电流之和小于或等于一定值。根据本发明的第二方面，提出一种多充电电流控制方法，包括，首先， 依据一充电模式信号，从多个参考电压中选择一对应参考电压，并依据对应 参考电压以输出一控制信号。然后，检测一第一充电电流及一第二充电电流。 之后，依据控制信号，调整第一充电电流或第二充电电流，以维持第一充电 电流及第二充电电流之和小于或等于一定值。为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合 附图，作详细说明如下。
图1示出了传统充电电路的示意图。图2示出了传统储能元件的充电电流的波形图。图3示出了依照本发明较佳实施例的多充电电路的示意图。图4示出了依照本发明较佳实施例的充电电流的波形图。附图符号说明100:充电电^各110、 310:电源供应器120:电流控制电鴻^122、331充电才莫式4企测器124、335电流限制单元126、337电流4全测器128:开关控制单元132、351第一功率元件134、352第二功率元件142、371第一储能元件144、372第二储能元件152、391第一电流传感器154、392第二电流传感器300:多充电电路330:多充电电流控制电^各333:电压参考单元339:电流控制单元。
具体实施方式
本发明提供一种多充电电流控制电路及其方法，利用一闭路的控制电路， 线性地控制功率元件的电阻以使得充电电流稳定且平顺，因此储能元件能够 功能性且安全的进行充电的动作，不会受功率元件特性改变的影响。请参照图3,其示出了依照本发明较佳实施例的多充电电路的示意图。 多充电电路300包括电源供应器310、多充电电流控射电路330、第一功率元 件351、第一储能元件371、第一电流传感器391、第一功率元件352、第一 储能元件372及第一电流传感器392。电源供应器310例如为计算机的电源，或是常见的家用电源通过转接器 (adapter)提供电源，并不做限制。电源供应器310驱动第一功率元件351产 生第一充电电流IC1以充电第一储能元件371，并且驱动第二功率元件352 产生第二充电电流IC2以充电第二储能元件372。第一储能元件371及第二 储能元件372为各类电子装置的电池，例如为手机或MP3的电池。电源供应 器310可同时对第一储能元件371及第二储能元件372充电，亦可分别对第 一储能元件371或第二储能元件372充电，并不限制，亦可以对更多的储能 元件同时进行充电的动作。多充电电流控制电路330包括充电模式检测器331、电压参考单元333、 电流限制单元335、电流检测器337以及电流控制单元339。因为电源供应器 110可能为各类的电源，所以充电模式检测器122接收一外部辨视信号Dx, 此外部辨视信号Dx提供相关于电源供应器110的信息。然后，充电模式检测 器122输出一充电模式信号CM至电流限制单元335。电压参考单元333提供 多个参考电压，此多个参考电压各自对应于一种类型的电源。因为电源供应器310会有最大电流限制，故利用电流限制单元335以避 免暴冲的电流过大。电流限制单元335依据充电模式信号CM决定充电的模式 (对应于电源供应器310),从电压参考单元333中的多个参考电压中选择一 对应参考电压Vref 。此对应参考电压Vref相关于电源供应器310的类型， 例如当外部辨视信号Dx来自一计算机时，对应参考电压Vref则相对应于计 算机。之后，电流限制单元335依据对应参考电压Vref输出一控制信号VCx 至电流控制单元339。第一电流传感器391感测第一储能元件371的第一充电电流IC1,第二 电流传感器392感测第二储能元件372的第二充电电流IC2。电流检测器337 实质上放大并操作第一电流传感器391及第二电流传感器3"所感测的结果， 并将之反馈到电流控制单元339。电流控制单元339接收电流限制单元335所输出的控制信号VCx,此控 制信号实质上用于限定第一充电电流IC1及第二充电电流IC2之和小于或等 于一定值以避免超过电源供应器310的最大电流限制，此定值相对应于对应 参考电压Vref 。电流控制单元339依据控制信号VCx及电流检测器3"所反 馈的信息，自动调整第一充电电流IC1或第二充电电流IC2，以维持第一充 电电流IC1及第二充电电流IC2之和小于或等于定值。举例来说，若第一储能元件371为主要的充电装置，则当第一充电电流 IC1及第二充电电流IC2之和超过定值时，电流控制单元339控制第二功率 元件352内部的一第二电阻(未示出于图)以减少第二充电电流IC2,维持第 一充电电流IC1及第二充电电流IC2之和小于或等于定值。若第二储能元件 372为主要的充电装置，则当第一充电电流IC1及第二充电电流IC2之和超 过定值时，电流控制单元339控制第二功率元件351内部的一第一电阻(未示 出于图)以减少第一充电电流IC1,维持第一充电电流IC1及第二充电电流IC2 之和小于或等于定值。电流控制单元339是用精密的电路代替图1中开关控制单元128的开关 方式，藉由控制功率元件内部的电阻，线性地调整充电电流，当充电电流的 总合超过定值时，自动减少部份充电电流。请参照图4，其示出了依照本发 明较佳实施例的充电电流的波形图。由于多充电电路300形成一稳定的闭路， 而非如现有技艺一般会被开关的动作所打破，故其充电电流会是稳定、平顺 而没有噪声的，使得充电品质提升，对于储能元件及电源供应器110的寿命 也不会造成负面影响。此外，充电电流的控制是依据对应参考电压Vref,由于对应参考电压 Vref由多充电电流控制电路330的电压参考单元333所提供，而第一功率元 件351及第二功率元件352是多充电电流控制电路330外部的驱动级，故充 电电流的调整在正确且独立于第一功率元件351及第二功率元件352的元件 特性的变化。本发明上述实施例所揭露的多充电电流控制电路及其方法，是藉由 一 闭 路的多充电电路，以线性地控制功率元件的电阻，并利用独立的参考电压， 使得充电电流不会受功率元件特性改变的影响而不稳定。因此本发明实施例 所揭露的多充电电流控制电路能够提供稳定且平顺的充电电流，提升充电品 质。此外，本发明的实施例亦可以同时对多个储能元件充电，具有较高的便 利性，不会如传统的充电电路一般，当总合充电电流过大时只能对单一储能 元件充电。综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定 本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和 范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视本发明的 申请专利范围所界定者为准。
权利要求
1.一种多充电电流控制电路，包括一电压参考单元，提供多个参考电压；一电流限制单元，依据一充电模式信号，从该些参考电压中选择一对应参考电压，并依据该对应参考电压以输出一控制信号；一电流检测器，用于检测一第一充电电流及一第二充电电流；以及一电流控制单元，依据该控制信号，控制该第一充电电流及该第二充电电流；其中，该电流检测器将所检测到的该第一充电电流及该第二充电电流反馈至该电流控制单元，使得该电流控制单元调整该第一充电电流或该第二充电电流，以维持该第一充电电流及该第二充电电流之和小于或等于一定值。
2. 如权利要求1所述的多充电电流控制电路，其中，该定值是相对应于 该对应参考电压。
3. 如权利要求1所述的多充电电流控制电路，更包括 一充电模式检测器，接收一外部辨视信号并据以输出一充电模式信号。
4. 如权利要求3所述的多充电电流控制电路，其中，当该外部辨视信号 来自 一计算机时，该对应参考电压相对应于该计算才几。
5. 如权利要求1所述的多充电电流控制电路，其中，该第一充电电流用 于充电一第一储能元件，该第二充电电流用于充电一第二储能元件。
6. 如权利要求5所述的多充电电流控制电路，其中，该电流控制单元控 制一第一功率元件的一第一电阻以调整该第一充电电流，且该电流控制单元 控制一第二功率元件的一第二电阻以调整该第二充电电流。
7. 如权利要求1所述的多充电电流控制电路，其中，该电流检测器藉由 一第 一 电流感应器^:测该第 一 充电电流，且该电流;险测器藉由 一 第二电流感 应器^f全测该第二充电电流。
8. —种多充电电流控制方法，包括依据一充电模式信号，从多个参考电压中选择一对应参考电压，并依据 该对应参考电压以输出 一控制信号；4全测 一 第 一 充电电流及一 第二充电电流；以及依据该控制信号，调整该第一充电电流或该第二充电电流，以维持该第一充电电流及该第二充电电流之和小于或等于一定值。
9. 如权利要求8所述的多充电电流控制方法，其中，该定值相对应于该对应参考电压。
10. 如权利要求8所述的多充电电流控制方法，更包括 接收一外部信号以得到一充电模式信号。
11. 如权利要求8所述的多充电电流控制方法，更包括利用该第一充电电流以充电一第 一储能元件，且利用该第二充电电流以 充电一第二储能元件。
全文摘要
一种多充电电流控制电路，包括电压参考单元、电流限制单元、电流检测器以及电流控制单元。电压参考单元提供多个参考电压。电流限制单元依据一充电模式信号，从此些参考电压中选择一对应参考电压，并依据对应参考电压以输出一控制信号。电流检测器检测一第一充电电流及一第二充电电流。电流控制单元依据控制信号控制第一充电电流及第二充电电流。其中，电流检测器将所检测到的第一充电电流及第二充电电流反馈至电流控制单元，使得电流控制单元调整第一充电电流或第二充电电流，以维持第一充电电流及第二充电电流之和小于或等于一定值。
文档编号H01M10/44GK101335459SQ20071012626
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者李盈蕾, 杨治世 申请人:旺玖科技股份有限公司