专利名称：充电电路及其误差补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种充电电路及其误差补偿方法。
背景技术：
现在的充电电路经常会采用安全保护电路，用于在当电池被充满电的时候及时停止充电 ，以保护充电电池。上述安全保护电路一般由一检测电路及一控制电路组成，所述检测电路 检测充电电路的充电电流，检测之后输出一信号给所述控制电路，由所述控制电路按照设定 的规则运算后控制所述充电电路的开与关，从而达到对充电电池的保护作用。
但是，上述检测电路中包含的电子元件自身具有一定的误差，从而使得实际应用中会产 生一定的误差，不能很好的起到保护作用，有些设计者会利用另外的电路来对此误差进行修 正补偿，以达到精确的保护效果，但这样最后的电路成本将会较高，而且电路设计也较为复 杂。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种充电电路及其误差补偿方法，所述充电电路及其误差补 偿方法不需利用另外的电路来进行补偿，成本低且电路设计简单。
一种充电电路，用于控制一电源对一待充电体进行充电，其包括
一开关电路，用于导通或断开所述电源与待充电体，所述开关电路的第一端与所述电源 的正电压端相连，第二端与所述待充电体的正电压端相连；
一检测电阻，其两端分别与所述电源的负电压端及所述待充电体的负电压端相连；
一检测电路，其两输入端分别与所述电源的负电压端及所述待充电体的负电压端相连， 用于检测所述检测电阻两端的电压，并输出一检测信号；
一微处理器，其输入端与所述检测电路的输出端相连，用于根据检测电路输出的检测信 号输出一电平信号；及
一反相电路，其第一端与所述开关电路的第三端相连，第二端与所述电源的负电压端相 连，第三端与所述微处理器的输出端相连，用于接收所述微处理器的电平信号并根据所述电 平信号控制所述开关电路导通或断开。
一种充电电路的误差补偿方法，包括以下步骤
所述微处理器对所述开关电路断开时所述检测电路的输出电压值进行侦测，并储存为一Kl值；
所述微处理器对所述开关电路导通时所述检测电路的输出电压值进行侦测，并储存为一 K3值；
所述微处理器将所述K3值减去K1值，并将结果储存为一K5值；以及
所述微处理器将所述K5值与一预设于其内部的K值进行比较，当所述K5值小于所述K值时 ，所述微处理器通过所述反相电路控制所述开关电路断开，所述电源停止为所述待充电体充 电，当所述K5值大于或等于所述K值时，所述微处理器通过所述反相电路控制所述开关电路 导通，所述电源为所述待充电体充电。
上述充电电路及其误差补偿方法可以通过控制所述开关电路的导通与断开来控制所述充 电电路的充电状态，并利用所述微处理器对所述检测电路产生的误差进行补偿，电路设计简 单，且不需另外的线路即可对其误差进行补偿，成本较低。
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明充电电路较佳实施方式的电路框图2为图1中开关电路、反相电路、检测电阻及微处理器的电路图3为图1中检测电路及微处理器的电路图。
具体实施例方式
参照图l，本发明充电电路用于控制一电源100对一待充电体200进行充电，其较佳实施 方式包括一开关电路IO、 一反相电路20、 一微处理器30、 一检测电路40及一检测电阻RS，所 述开关电路10用于连接或断开所述电源100与所述待充电体200，其第一端与所述电源100的 正电压端A相连，第二端与所述待充电体200的正电压端a相连，第三端与所述反相电路20的 第一端相连，所述反相电路20的第二端与所述电源100的负电压端B相连，第三端与所述微处 理器30的输出端相连，用于接收所述微处理器30的控制信号，所述检测电路40的两输入端分 别与所述检测电阻RS的两端相连，输出端与所述微处理器30的输入端相连，所述检测电阻 RS的第一端与所述待充电体200的负电压端b相连，第二端与所述电源100的负电压端B相连。
请继续参照图2，所述开关电路10包括一第一场效应管Q1及一第二场效应管Q2，所述第 一场效应管Q1的漏极与所述电源100的正电压端A相连，源极与所述第二场效应管Q2的源极相 连，所述第二场效应管Q2的漏极与所述待充电体200的正电压端a相连，所述第一场效应管 Q1的栅极与第二场效应管Q2的栅极相连，且共同与所述反相电路20的第一端相连。其中，所 述开关电路10中仅采用所述第一场效应管Q1或第二场效应管Q2也可，如将所述第二场效应管Q2删除，则只要将所述第一场效应管Q1的源极与所述待充电体200的正电压端a相连，栅极与 所述反相电路20的第一端相连即可，本较佳实施方式中采用两个场效应管可以更好的避免由 于一些杂波所产生的误差。
所述反相电路20包括一第三场效应管Q3、 一降压电阻R3及一二极管D，所述第三场效应 管Q3的栅极与所述微处理器30的输出端相连，用于接收所述微处理器30的控制信号，漏极通 过所述降压电阻R3连接一电压源Vcc，还直接与所述第一场效应管Q1的栅极及第二场效应管 Q2的栅极之间的节点相连，源极与所述二极管D的阳极相连，所述二极管D的阴极与所述电源 IOO的负电压端B相连，其中所述电压源Vcc通过所述降压电阻R3后的电位高于所述电源100的 正电压端A及所述待充电体200的正电压端a的电位。
所述二极管D可以起到当用户在将线接反的时候，避免对所述第三场效应管Q3造成损坏 。当将所述电源100的正电压端A与负电压端B倒置时，例如所述电源100为一蓄电池或者一太 阳能板，当所述蓄电池或太阳能板的正负电压端倒置，即其负电压端与所述开关电路10的第 一端相连，正电压端与所述二极管D的阴极相连时，所述二极管D截止从而可以避免所述电源 100的电压流进所述反相电路20，以防止对所述第三场效应管Q3造成损坏。如果对所述充电 电路的要求不是很高，则可以删除所述二极管D，直接将所述第三场效应管Q3的源极与所述 电源100的负电压端B相连即可，从而可以降低所述充电电路的成本。
请继续参照图3，所述检测电路40包括一放大器U、 一第一电容C1、 一第二电容C2、 一第 一电阻R1、 一第二电阻R2及一A/D转换器(模/数转换器)410，所述第一电阻R1的一端与所 述电源100的负电压端B相连，另一端依序通过所述第二电阻R2、第二电容C2后接地，所述放 大器U的同相输入端与所述待充电体200的负电压端b相连，反相输入端连接于所述第一电阻 R1与第二电阻R2之间的节点，所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联连接，所述放大器U的 输出端连接于所述第二电阻R2与第二电容C2之间的节点，且与所述A/D转换器410的输入端相 连，所述A/D转换器410的输出端与所述微处理器30的输入端相连。
下面对本发明充电电路及其误差补偿方法的工作原理进行说明。本发明利用所述微处理 器30对由所述放大器U所产生的误差进行补偿。在充电开始时，所述微处理器30的预设程序 使之输出高电平控制信号，所述第三场效应管Q3导通，使得所述电压源Vcc的电压通过所述 降压电阻R3、第三场效应管Q3及二极管D流入到所述电源100的负电压端B及待充电体200的负 电压端b，从而所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2之间节点的电位低于所述电源100的正 电压端A及待充电体200的正电压端a的电位，所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2截止， 所述开关电路10断开，此时所述电源100不会对所述待充电体200进行充电，流经所述检测电阻RS的电流值应该为零，即理论上所述放大器U的输出电压也应该为零，但是由于所述放大 器U具有误差，所以所述放大器U的输出电压并不为零。
然后，通过所述微处理器30对所述放大器U的输出电压经过所述A/D转换器410转换后进 行侦测，并储存为一K1值，即为所述检测电路40的误差值。
之后，所述微处理器30的预设程序使之输出一低电平控制信号，此时所述第三场效应管 Q3截止，所述电压源Vcc的电压通过所述降压电阻R3流入到所述第一场效应管Ql及第二场效 应管Q2之间的节点，由于所述电压源Vcc通过所述降压电阻R3后的电位高于所述电源100的正 电压端A及待充电体200的正电压端a的电位，则所述第一场效应管Q1及第二场效应管Q2被导 通，所述开关电路10闭合，此时所述充电电路正常工作，所述电源100即开始为所述待充电 体200充电。
在上述充电过程中，所述充电电路形成一回路，即会有电流流过所述检测电阻RS，从而 导致所述放大器U的两输入端之间产生一电压差，此电压差与所述第一电阻R1两端的电压之 和等于所述检测电阻RS两端的电压值，此时，所述放大器U会产生一输出电压，此输出电压 通过所述A/D转换器410转换成数字信号之后传送给所述微处理器30，存为一K3值，所述微处 理器30根据预设程序将所述K3值减去K1值后得到一K5值，即所述检测电路40的无误差检测信 号，并根据此无误差检测信号进行相应运算，即可得知此时充电的状态，即当所述无误差检 测信号K5值小于或等于一预设于所述微处理器30内部的K值时，表明所述待充电体200已充满 ，此时所述微处理器30将输出一高电平信号来控制所述开关电路10断开，停止对所述待充电 体200充电；当所述无误差检测信号K5值大于所述K值时，表明所述待充电体200未充满，所 述微处理器30将继续输出低电平控制信号，保持所述开关电路10的导通，以使所述电源IOO 继续对所述待充电体200进行充电。当所述待充电体200的电压达到其额定电压时，所述检测 电路40的理论输出电压值即为K值。
上述充电电路利用所述检测电路40检测所述充电电路的充电电流，并将其反馈给所述微 处理器30，由所述微处理器30运算后对所述开关电路10进行控制，而且还可以通过所述微处 理器30对所述检测电路40所产生的误差进行补偿，不需利用额外的电路，成本低且设计简单
权利要求
权利要求1一种充电电路，用于控制一电源对一待充电体进行充电，其包括一开关电路，用于导通或断开所述电源与待充电体，所述开关电路的第一端与所述电源的正电压端相连，第二端与所述待充电体的正电压端相连；一检测电阻，其两端分别与所述电源的负电压端及所述待充电体的负电压端相连；一检测电路，其两输入端分别与所述电源的负电压端及所述待充电体的负电压端相连，用于检测所述检测电阻两端的电压，并输出一检测信号；一微处理器，其输入端与所述检测电路的输出端相连，用于根据检测电路输出的检测信号输出一电平信号；及一反相电路，其第一端与所述开关电路的第三端相连，第二端与所述电源的负电压端相连，第三端与所述微处理器的输出端相连，用于接收所述微处理器的电平信号并根据所述电平信号控制所述开关电路导通或断开。
2 如权利要求l所述的充电电路，其特征在于所述开关电路包括一 第一场效应管，所述第一场效应管的漏极为所述开关电路的第一端，源极为所述开关电路的 第二端，栅极为所述开关电路的第三端。
3 如权利要求l所述的充电电路，其特征在于所述开关电路包括一 第一场效应管及一第二场效应管，所述第一场效应管的漏极为所述开关电路的第一端，源极 与所述第二场效应管的源极相连，栅极与所述第二场效应管的栅极相连形成所述开关电路的 第三端，所述第二场效应管的漏极为所述开关电路的第二端。
4 如权利要求l所述的充电电路，其特征在于所述检测电路包括一 放大器、 一第一电容、 一第二电容、 一第一电阻、 一第二电阻及一A/D转换器，所述第一电 阻一端与所述电源的负电压端相连，另一端依序通过所述第二电阻、第二电容后接地，所述 第一电容与所述第二电阻并联连接，所述放大器的同相输入端与所述待充电体的负电压端相 连，反相输入端连接于所述第一电阻与第二电阻之间的节点，输出端连接于所述第二电阻与第二电容之间的节点，且与所述A/D转换器的输入端相连，所述A/D转换器的输出端与所述微 处理器的输入端相连。
5.如权利要求l所述的充电电路，其特征在于所述反相电路包括一 第三场效应管及一降压电阻，所述第三场效应管的栅极为所述反相电路的第三端，源极为所 述反相电路的第二端，漏极通过所述降压电阻连接一电压源，所述第三场效应管的漏极与所 述降压电阻之间的节点为所述反相电路的第一端。
6.如权利要求5所述的充电电路，其特征在于所述反相电路的第二 端通过一二极管与所述电源的负电压端相连，所述二极管的阳极与所述反相电路的第二端相 连，阴极与所述电源的负电压端相连。
7. 一种如权利要求l所述的充电电路的误差补偿方法，包括以下步骤所述微处理器对所述开关电路断开时所述检测电路的输出电压值进行侦测，并储存为 一K1值；所述微处理器对所述开关电路导通时所述检测电路的输出电压值进行侦测，并储存为一K3值；所述微处理器将所述K3值减去K1值，并将结果储存为一K5值；以及 所述微处理器将所述K5值与一预设于其内部的K值进行比较，当所述K5值小于所述K值时，所述微处理器通过所述反相电路控制所述开关电路断开，所述电源停止为所述待充电体充电，当所述K5值大于或等于所述K值时，所述微处理器通过所述反相电路控制所述开关电路导通，所述电源为所述待充电体充电。
8.如权利要求7所述的充电电路的误差补偿方法，其特征在于所述K值为当所述待充电体的电压达到其额定电压时，所述充电电路的检测电路的理论输出电压值。
全文摘要
一种充电电路，用于控制一电源对一待充电体进行充电，其包括一开关电路、一检测电阻、一检测电路、一微处理器及一反相电路，所述开关电路的两端分别与电源与待充电体的正电压端相连，检测电阻的两端分别与电源与待充电体的负电压端相连，检测电路用于检测检测电阻两端的电压，其输出端与微处理器相连，微处理器通过反相电路与开关电路的第三端相连，用于控制所述开关电路的断开与导通。本发明还提供了一种充电电路的误差补偿方法。上述充电电路及误差补偿方法可以根据待充电体的电量自动调整充电与否，且利用所述微处理器可以对所述检测电路所产生的误差进行补偿，不需采用另外的补偿电路，整个电路设计简单，成本较低。
文档编号H02J7/04GK101414760SQ20071020214
公开日2009年4月22日 申请日期2007年10月19日 优先权日2007年10月19日
发明者谢明志, 赵国胜 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司