具有可调整电流限制的电池充电系统及方法

专利名称：具有可调整电流限制的电池充电系统及方法
技术领域：
本发明涉及电池充电器，且明确地说涉及具有可调整电流限制的电池充电系统及 方法。
背景技术：
长期以来，电池一直用作移动电子装置的电源。电池提供呈允许电路操作的电流 及电压的形式的能量。然而，电池中所存储的能量是有限的，且当电子装置在使用中 时电池损失电力。当电池的能量供应被耗尽时，所述电池的电压将开始从其额定电压 降低，且依赖于所述电池获得电力的电子装置将不再适当地操作。此类阈值将因不同 类型的电子装置而不同。
许多类型的电池被设计供单次使用。在此类电池耗尽后，所述电池被抛弃。然而， 一些电池被设计为可再充电。可再充电电池通常需要某一形式的电池充电系统。典型 的电池充电系统将电力从例如AC壁式插头的电源传送到电池中。再充电过程通常包 含处理并调节来自电源的电压及电流，使得供应到电池的电压及电流满足特定电池的 充电规范。举例来说，如果供应到电池的电压或电流过大，那么所述电池可能受损坏 或甚至爆炸。另一方面，如果供应到电池的电压或电流过小，那么充电过程可能是效 率极低或完全无效的。举例来说，电池的充电规范的效率低的使用可导致极长的充电 时间。另外，如果未高效地实施充电过程，那么电池单元容量(即，电池可保持的能 量)可能不被优化。
电源类型是电池充电的另一重要方面。举例来说， 一些电源可提供AC电压及电 流，而其它电源可提供DC电压及电流。与给电池充电相关联的一个问题涉及将在电 源处可用的电压及电流变换成可用于给电池充电的电压及电流。现有电池充电器通常 为静态系统。电池充电器电路通常经硬连线以从特定源接收电力并基于电池的充电规 范向特定电池提供电压及电流。然而，现有充电器的不灵活性导致许多以上所描述的 低效率及问题。具有比现有系统更灵活或甚至更适于特定电池技术或变化的电池充电 环境的电池充电系统及方法将是极有利的。因此，需要改进电池充电过程的经改进电池充电器系统及方法。本发明通过提供 具有可调整电流限制的电池充电系统及方法来解决这些及其它问题。

发明内容
本发明的实施例包含用于使用调节器给电池充电的技术。举例来说，来自DC电 力系统(例如USB主机或集线器)或AC到DC电力系统(例如壁式适配器)的电源 可提供输入电压及电流。本发明的实施例监测输入电压并限制系统所使用的电流，使 得由所述系统汲取的总电力不超过可由电源产生的最大电压及电流。在一个实施例中， 对电流限制进行重编程直到来自所述电源的电压崩溃。在一个实施例中，调节器耦合 到来自所述电源的输入电压且所述调节器的输入或输出电流经控制使得来自所述电源 的电压及电流不超过所述电源的额定值。举例来说，所述调节器可用于给电池充电且 可以是切换式调节器或线性调节器。
在一个实施例中，本发明包含一种电子电路，所述电子电路包括调节器，其具 有耦合到电源以用于接收电压及电流的输入以及用于提供输出电流的输出；输入电压 检测电路，其耦合到所述电源；及可调整电流限制电路，其用于控制所述调节器的输 入或输出电流，其中输入电压检测电路监测来自所述电源的电压且如果来自所述电源 的所述电压低于阈值那么所述可调整电流限制电路改变所述调节器的所述输入或输出 电流。
在另一实施例中，本发明包含一种控制电子电路中的电流的方法，所述方法包括
接收来自电源的电压及电流；监测来自所述电源的所述电压；及如果来自所述电源的 所述电压低于阈值那么改变所述调节器的输入或输出电流。
以下详细说明及附图提供对本发明的性质及优点的更佳理解。


图1图解说明包含根据本发明一个实施例的电池充电器的电子装置。
图2图解说明根据本发明一个实施例的给电池充电的方法。
图3图解说明根据本发明一个实施例的电池充电器电路的实例。
图4图解说明根据本发明一个实施例的给电池充电的方法。
图5图解说明根据本发明一个实施例的电池充电器。
具体实施例方式
本文中所描述的是用于电池充电系统及方法的技术。出于解释的目的，以下说明 中陈述了众多实例及具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，所属领域的技 术人员将明了，由权利要求书界定的本发明可包含这些实例中的一些或全部特征自身或与以下所描述的其它特征的组合，且可进一步包含本文中所描述的特征及概念的显 而易见的修改及等效内容。
图1图解说明包含根据本发明一个实施例的电池充电器的电子装置。电子装置101 包含系统电子器件102、电池150及包含用于给所述电池充电的调节器103.系统电子 器件可包含微处理器、微控制器、无线电子器件、网络电子器件或可由电池150供电 的各种其它模拟或数字电路。所述电子装置可以是便携式电话(例如，蜂窝式电话)、 个人数字助理("PDA")、便携式音乐或视频播放器或者可由电池供电的各种其它 便携式装置。调节器103可包含耦合到电源110的输入端子121及耦合到电池150以 给所述电池充电的输出端子122。调节器103可包含用于调节电压或电流的反馈端子 123。举例来说，实例性调节器为线性调节器或切换式调节器。举例来说，切换式调节 器可进一步包含耦合于调节器输出与所述电池之间的滤波器。本发明的实施例通过提 供可调整电流限制104来改进电池充电。在此实例中，调节器103可包含用于保持电 流限制值的存储器件。如以下更详细地描述，可改变所存储的可编程电流限制值以改 变进入到所述调节器中或从所述调节器出来的电流。在一些实施例中，可实施输入电 流限制。或者，在其它实施例中，可实施输出电流限制。尽管可将本发明的实施例描 述为显示调节器及充电电路在电子装置上，但应理解，本文中所描述的调节器及充电 电路可在电子装置外部(例如，AC到DC壁式适配器的一部分或作为耦合到电子装置 的单独组件)。
举例来说，通用串行总线("USB")是可用于给电池充电的DC电源的实例。 举例来说，USB通常包含可连接到电子装置101的供电电压Vin。来自USB电源的 电压及电流可经由调节器103耦合以给系统电子器件102供电或给电池150充电或两 者。然而，不同的电源(例如USB)可具有不同的功率额定值。举例来说， 一些USB 电源经设计以提供5伏及最大500 mA。其它USB电源经设计以提供5伏及最大100 mA。更一般来说，能够插入到壁式供电中的电源可将AC电压及电流变换成DC电压 及电流且提供可用于给装置101供电或给电池150充电的各种不同的DC电压及电流。 一个实例性单元是AC到DC转换器，其接收AC电压及电流并输出例如5伏的USB 电压及某一电流。关于这些电源的一个特殊问题是可用电流可依据制造商而不同，且 如果调节器103汲取比电源可供应的多的电流，那么所述电源的电压将开始降低(即， 所述电源将崩溃)。举例来说，提供USB兼容输出的壁式适配器可提供300 mA，而 其它USB兼容壁式适配器可提供1500 mA或更多。应理解，AD到DC电源可以是 USB兼容或另一 AC到DC电源。
本发明的实施例检测来自电源的输入电压且改变从所述电源接收的电流，使得最 大功率(电压乘以电流)不超过可从所述电源获得的最大电力。举例来说，在一个实
施例中，将电流限制编程为初始值，且检测(即，感测)来自电源的输入电压。所述 电流限制可以是调节器中设定为初始值的电流。例如，切换式调节器中的输入电流限 制可以是输入电流值。如果输入电流达到经编程的输入电流限制值，那么所述切换式
7调节器将操作以使所述输入电流维持在所述电流限制值下。类似地，切换式调节器中 的输出电流限制可以是输出电流值，如果输出电流达到经编程的输出电流限制值，那 么所述切换式调节器将操作以使所述输出电流维持在所述电流限制值下。可编程输入 或输出电流限制(或两者)可用于切换式或线性调节器电路中，且可通过存储数字位 (例如，在寄存器或任一类型的易失性或非易失性存储器件中)来编程。根据一个实 施例，对初始电流限制值进行编程且检测来自电源的输入电压。接着，可改变所述电 流限制直到检测到所述输入电压的对应于对所述电源的最大电流限制的改变。可将最 终电流限制设定为优化可从所述电源获得的电力的电平。
举例来说，在一个实施例中，将电流限制设定为高于可从电源获得的最大电流的 初始电平。系统检测电压且可确定所述电压低于预期值或阈值(例如，对于5伏USB 系统，低于5伏)。低于预期的电压可指示电源将要崩溃，因为系统正在汲取比所述
电源可供应的多的电流。如果所述电压低于预期值，那么可减小电流限制且监测所述 电压直到所述电压增加到所述预期值。举例来说，如果所述电压低于预期值，那么可 通过将所存储的值(例如，在寄存器中)改变为更低电流限制值来对所述电流限制进 行重编程。接着，所述系统可再次检测所述电压。因此，在此实例中，可递增地减小 电流限制直到调节器的输入上的电压增加到预期输入电压值。此调节将意味着接近来 自电源的最大可用电流来设定电流限制。
类似地，在另一实施例中，将电流限制设定为低于可从电源获得的最大电流的初
始电平。系统检测电压且可确定所述电压高于预期值或阈值(例如，对于5伏USB系 统，高于4.8伏)。输入电压高于预期电压可指示电源能够提供更多电流。如果所述 电压高于预期值，那么可增加电流限制且监测所述电压直到所述电压减小到低于所述 预期值，此可指示电源将要崩溃，因为所述系统正在接收比所述电源可供应的多的电 流。举例来说，如果所述电压高于预期值，那么可通过将所存储的值(例如，在寄存 器中)改变为更高电流限制值来对所述电流限制进行重编程。接着，所述系统可再次 检测所述电压。因此，在此实例中，可递增地增加电流限制直到调节器的输入上的电 压降到低于预期输入电压值。此调节将意味着电流限制超过了最大可用电流。接着， 可略微减小电流限制以获得对此电源的最大电流限制值。在使用可编程电流限制的实 施方案中，可将经编程的电流限制值减小到在电压降到低于预期电压之前使用的紧接 的前一值，所述紧接的前一值将作为最大电流限制设定。然而，应理解，可使用模拟 电路作为连续过程或使用数字电路作为递增过程来实施本发明。
图2图解说明根据本发明一个实施例给电池充电的方法。在此实例中，可在201 处初始化电流限制。如上所述，可将所述电流限制初始化为高于或低于预期最终电流 限制值。在202处，从电源接收电流。举例来说，调节器可操作以在所述调节器的输 出处维持恒定电流或恒定电压，且将从所述电源汲取对应的电流量。在203处，检测 来自所述电源的电压，所述电压是所述调节器的输入电压。如果初始电流限制值高于 可从所述电源获得的最大电流，那么所述输入电压将降到低于预期输入电压值并触发电流限制的改变(例如，减小)。或者，在另一实施例中，如果将所述初始电流限制 值设定为低于可从所述电源获得的最大电流，那么所述输入电压可高于预期输入电压
值并触发电流限制的改变(例如，增加)。如果触发了改变，那么可在206处对所述 电流限制进行重编程，且再次检测所述电压。在205处获得最终电流限制。
图3图解说明根据本发明一个实施例的电池充电器电路的实例。电路300显示耦 合到调节器302的输入端子的电源301。调节器302的输出端子耦合到电池303。电路 300包含输入电压崩溃检测器304、输入电流检测器305及输出电流检测器306。所述 调节器可以是切换式或线性调节器。本发明的实施例可包含输入电流限制、输出电流 限制或两者。在此实例中，显示了输入及输出电流检测器两者。举例来说，输入电流 检测器305可用于实施输入电流限制且用于确定可从电源301获得的最大电力，且输 出电流检测器306可用于控制递送到电池303的充电电流。或者，输出电流检测器306 可用于实施充电电流控制且用于确定可从电源303获得的最大电力。以下实例图解说 明本发明的使用输入电流检测器305来实施输入电流限制的实施例，但应理解，在其 它实施例中还可实施输出电流限制。
输入电流检测器305检测正从电源301接收的电流的值。举例来说，输入电流检 测器305可以是用于将电流转化成电压的简单电阻器。还可使用更复杂的电流检测技 术，例如电流镜、并联晶体管或各种其它技术。在此实例中，电流检测器305输出与 从电源301接收的电流成比例的电压。表示来自所述电源的输入电流的电压由比较电 路307处理。举例来说，可使用放大器332将来自电流检测器305的电压与参考电压 333进行比较。举例来说，可将放大器332配置在具有反馈331的闭合回路中。应理 解，在其它等效实施方案中，还可使用比较器来执行比较功能。此处，参考电压333 由可编程数字模拟转换器("DAC" ) 322产生。用存储于寄存器321中的值对所述 DAC进行编程。因此，存储于寄存器321中的值可用于设定与所检测的电流值进行比 较的比较电压。如果来自所述电源的输入电流增加使得放大器332的输入处的电压大 于经编程的参考电压333，那么所述调节器可转变到输入电流控制配置。在此实例中， 当对应于所述输入电流的电压增加到高于所述经编程的参考电压时，放大器332的输 出将从高转变到低。放大器332的输出从高到低的转变又可触发选择电路使用所述输 入电流作为控制值来控制所述调节器。举例来说，选择电路可使放大器332的输出经 由控制器310耦合到调节器302的输入。控制器310可包含线性电路中的放大器及参 考电压或切换式电路中的PWM调制器。在任一情况中，所述调节器将操作以使输入 电流维持在一值下，使得所述输入电流检测器的输出处的电压低于来自所述DAC的 参考电压。
如上所述，最初可对用于对所述DAC进行编程的值进行编程，使得电流限制高 于可从所述电源获得的预期最大输入电流值，此可致使输入电压崩溃。接着，可递增 地减小所述值直到所述输入电压维持其额定值。举例来说，具有USB输出的AC到 DC壁式适配器可产生5伏DC及最大高达1500 mA。因此，如果对应于1800 mA的输入电流限制的初始值存储于寄存器321中，那么所述调节器可试图从所述电源汲取 1800 mA。然而，如果所述调节器从所述电源汲取多于1500 mA的电流，那么所述电 源上的电压将减小，因为超过了所述电源的最大电流额定值。输入电压崩溃检测器304 检测从电源301接收的电压。在此实例中，检测器304可经配置(例如，经编程或经 硬连线)以检测高于约4.9伏(举例来说)的输入电压。如果所述输入电压崩溃，那 么检测器304可产生信号，所述信号又可用于减小输入电流限制值。在此实例中，检 测器304的输出耦合到计数器320。如果所述输入电压降到低于预期电压(例如，4.9 伏)，那么来自检测器304的信号可致使计数器320被递减。另外，检测器304的输 出可耦合到控制电路310以在所述输入电压崩溃的情况下使调节器302停止。递减的 位可存储于寄存器321中且可对应于1700 mA的输入电流限制。举例来说，所述电压 检测器可经重置以确定所述输入电压是否低于所述预期输入电压。在一个实施例中， 在关闭所述调节器的时间(或时刻)与重新启动所述调节器的时间之间引入可为可编 程的延迟以允许电源电压回升到高达其额定值(例如，以给电力线上的任何电容性负 载再充电)。可重新启动所述调节器且检测输入电压。如果所述输入电压仍低于预期 输入电压，那么计数器320可再次被递减且结果被用来将寄存器321及DAC 322重编 程到对应于1600 mA (举例来说)的值。可重复此过程直到对应于低于可从所述电源 获得的最大电流的电流限制值的值存储于寄存器321中。由于此电流限制，来自所述 电源的输入电压将高于预期值且系统可汲取接近可从所述电源获得的最大电流量的电 流以用于给电池303充电及/或给装置供电。
在一个实施例中，可设定输出电流限制以限制从所述电源接收的输入电流。举例 来说，输出电流检测器306可检测输出电流并产生与所述电流成比例的电压。表示来 自所述电源的输出电流的电压由比较电路308处理。举例来说，可使用放大器342将 来自输出电流检测器306的电压与参考电压343进行比较。举例来说，可将放大器342 配置在具有反馈341的闭合回路中。参考电压343由DAC322产生，DAC 322图解说 明为单个DAC，但可实施为两个或两个以上单独的DAC。用存储于寄存器321中的 值对DAC321进行编程，寄存器321也图解说明为单个块，但可包含多个寄存器，所 述多个寄存器各自包含用于对多个不同电路(例如，不同DAC)进行编程的多个数据 存储元件。因此，存储于寄存器321中的值可用于设定与所检测的输出电流值进行比 较的比较电压。如果来自所述调节器的电流(其从电源电流获得)增加使得放大器342 的输入处的电压大于经编程的参考电压343，那么所述调节器可由输出电流控制。在 此实例中，当对应于所述输出电流的电压增加到高于所述经编程的参考电压时，放大 器342的输出将从高转变到低。放大器342的输出从高到低的转变又可触发选择电路 使用所述输出电流作为控制值来控制所述调节器。因此，所述调节器将操作以使所述 输出电流维持在一值下，使得对应于所述输出电流检测器的电压低于来自所述DAC 的参考电压。通过使所述输出电流维持低于经编程的值，还可在所述调节器是从用于 系统的电源汲取的电流的主要点的情况下限制输入电流。如以上所描述，可用高于或
10低于所述电源的最大可能值的输出电流限制值对所述寄存器进行编程，且可使用输入 电压检测器304并如以上所描述反复地对输出电流限制进行重编程来获得最大输出电
流限制。
应理解，在切换式调节器中，当电池电压低于来自电源的输入电压时，输出电流 限制可处于大于输入电流的值。因此，可将输出电流限制设定为高于来自电源的最大 输入电流的值同时仍使输入电流维持在其额定值内。然而，在所述电池电压增加时， 所述输出电流限制可必须减小以使所述输入电流维持在所述电源的额定值内。类似地， 应理解，在线性调节器中，由于所述线性调节器中的低效率，输出电流通常将低于输 入电流。
在一个实例性实施例中，电子电路可包含输入及输出电流限制两者。举例来说， 在电池充电应用中，本发明的实施例可用于给耗尽的电池充电。最初，电池可能具有 对应于耗尽状态的低电压电平。因此，调节器可经配置以产生进入到所述电池中的恒 定输出电流以给所述电池再充电。在此实例中，可基于所述电池可容许的最大电流(例 如，基于电池规范)来设定所述输出电流。然而，当所述电池上的电压较低时，输入 电流将维持在基于所设定的输出电流的低电平下。在所述电池上的电压因接收恒定输 出电流而增加时，由调节器从电源接收的输入电流将开始增加。如果所述输入电流增 加到高于可从所述电源获得的最大电流，那么供电电压将崩溃。因此，在恒定输出电 流充电期间，系统继续监测供电电压，且如果来自电源的输入电压降到低于阈值，那 么所述系统对输入电流限制进行重编程使得从所述电源汲取的输入电流不超过最大
值。换句话说，当调节器处于充电阶段(例如，下文图4中的状态406)中时，每当 输入崩溃时便重新起始输入电流限制算法。
在以上所描述的实例中，计数器320耦合于输入电压崩溃检测器304与寄存器321 之间以反复地改变经编程的电流限制值。如果最初将电流限制编程为高于可从电源获 得的最大电流那么所述计数器可递减，或者如果最初将电流限制编程为低于可从电源 获得的最大电流那么所述计数器可递增。在后一情况中，如果输入上的电压在检测事
件期间尚未崩溃那么检测器304可产生第一输出信号，且如果输入上的电压在检测事 件期间已崩溃从而指示已超过最大电流限制那么检测器304可产生第二输出信号，使
得系统可将电流限制减小到先前值。所述两个信号可以是具有单个线的两个状态的模 拟或数字信号或者多个线上的不同信号。举例来说，可在用于实施本文中所描述的技 术的单个集成电路上实施所有上述电路。在另一实施例中，输入电压崩溃检测器304 的输出可耦合到外部电子器件。在此实施例中，外部电子器件可基于算法对寄存器321 进行重编程。举例来说，外部电子器件可包含微处理器、微控制器、可编程逻辑或用 于控制电子装置的状态机电路。举例来说，所述算法可实施为软件或固件，或甚至实 施为经硬连线的状态机。举例来说，在实施检测的时间周期期间，检测器304的输出 可产生一个或一个以上信号，所述信号指示电源电压低于预期值(例如，输入电压已 崩溃)或者电源电压高于预期值(例如，输入电压已崩溃)。检测器304所产生的信号可经由外部路径提供给执行如块350处所示的算法的其它电路。响应于从检测器304 接收所述信号，所述算法可致使寄存器用新值被重编程以反复地确定最佳电流限制。 如在图3中的实例中所示，算法块350可使寄存器321中的值递减并产生停止及再继 续信号以使控制器310在输入电压崩溃的情况下关断调节器且在已对新电流限制进行 编程之后重新启动所述调节器。
图4图解说明根据本发明一个实施例的给电池充电的方法。此实例性过程图解说 明可如何改变输出电流限制以使从电源接收的电流维持在其额定值内。在401处，将 所述电源耦合到电子装置。在402处，可将进入到电池中的充电电流(其为调节器的 输出电流)设定为初始值。在403处，启用电池充电电路且所述调节器开始将充电电 流驱动到所述电池中。在405处，检测输入电压并将其与阈值电压进行比较。如果在 405处来自所述电源的输入电压Vin小于阈值电压Vfail，那么在407处停用充电器且 在408处使充电电流减小一个递增步长。在一个实施例中，可包含可编程延迟以用于 控制关断所述调节器时的时刻与接通所述调节器时的时刻之间的时间。此对于可需要 不同的时间周期供电源输入电压在崩溃之后恢复的不同的系统来说可为有用的。如果 当在403处重新启动所述充电器时新充电电流值不使输入电压崩溃，那么在405处Vin >Vfail，且充电可在406处使用各种充电算法继续。
图5图解说明根据本发明一个实施例的电池充电器。此实例图解说明可包含于电 子装置中且用于使用以上所描述的技术给电池充电的集成电路。电子装置500可包含 用于接纳USB电缆的USB插座509。所述USB电缆可包含接地连接(GND) 、 DC 电压(VBUS)及两条数据线(D+及D-)。因此，插座509包含接地连接、输入电压 连接及两个数据连接。在一些应用中，AC到DC壁式适配器可提供包含四个上述输出 的USB兼容输出。由于壁式适配器可能不提供数据输出，因此D+及D-端子可如590 所图解说明连接在一起(即，被短路)。
在此实例中，所述电子装置可包含耦合到用于接纳VBUS、 GND、 D+及D-的USB 插座的USB控制器。举例来说，USB控制器可将数据耦合于集成电路502到USB主 机或集线器控制器之间。在此实例中，集成电路502包含用于接收电源电压VBUS的 输入端子(例如，封装管脚DCIN)，其中DC电容器510耦合于DCIN与接地之间。 集成电路502包含用于实施PWM切换式调节、输入电压检测及可编程电流限制的控 制器503。举例来说，控制器503可包含用于存储一个或多个电流限制的一个或一个 以上值的寄存器550。集成电路502进一步包含数字管脚SDA及SCL，所述管脚用于 与USB控制器501传递用于编程及配置所述集成电路的信息。数字控制器504可从 USB控制器501接收信息且配置所述集成电路中的寄存器或其它数据存储元件以对所 述电路进行编程以执行所需的功能，举例来说，包含对电流限制及阈值电压或预期电 源输入电压进行编程。在此实例中，数字控制器504耦合到电源检测电路505。电源 检测电路505耦合到所述集成电路的D+管脚及D-管脚。所述D+管脚可耦合到USB 插座509上的D+连接，且所述D-管脚可耦合到所述USB插座的D-连接。举例来说，电源检测电路505可检测D+与D- USB线之间的由590图解说明的短路，其可用于其 中无数据传输的壁式适配器中。如果检测到短路，那么集成电路502可通过用对应于 壁式适配器电源的充电参数对多个寄存器进行编程而在第一充电模式中操作。如果未 检测到短路(即，如果检测到开路)，那么集成电路502可通过用对应于USB电源的 充电参数对多个寄存器进行编程而在第二充电模式中操作。举例来说，在USB电源模 式中，可用基于在USB主机或集线器控制器与集成电路控制器504之间(举例来说) 传递的信息的充电参数配置系统。
在此实例中，调节器是切换式调节器。因此，集成电路502包含耦合于DCIN管 脚与切换式输出管脚SW之间的第一切换式晶体管506。第二切换式晶体管507可耦 合于所述SW管脚与用于建立接地连接的接地管脚GND之间。切换式晶体管506及 507的栅极耦合到控制器503以用于接收PWM切换信号。切换式输出管脚耦合到感 应器512及电容器514，其形成滤波器。在此实例中，集成电路502进一步包含耦合 到所述滤波器的输出的电流感测输入管脚CSIN， CSIN管脚经由电阻器508耦合到电 流感测输出管脚CSOUT。电阻器508的第一及第二端子耦合到控制器503，且根据此， 控制器503可检测调节器的输出电流。CSOUT管脚耦合到电池513 (在此实例中，电 池513是1单元锂离子(Li离子)电池)且耦合到所述电子装置的其它系统电子器件。 如图4中所图解说明，可将输出电流(在此实例中，其也为充电电流)设定为初始值 且启用电池充电电路。所述DCIN管脚耦合到控制器503，且控制器503包含用于检 测来自USB连接器的输入电压的电路。如果初始充电电流致使所述输入电压崩溃，那 么可停止所述电路，且可用更低的充电电流对寄存器550进行重编程。可重新启动所 述系统且再次检测USB输入电压。可重复此过程直到设定适当充电电流。
以上说明图解说明本发明的各种实施例连同可如何实施本发明的各方面的实例。 以上实例及实施例不应被认为是唯一的实施例，且呈现所述实例及实施例旨在图解说 明由以上权利要求书所界定的本发明的灵活性及优点。举例来说，应理解， 一些或所 有上述特征、块及组件可集成在集成电路上。基于以上揭示内容及以上权利要求书， 其它布置、实施例、实施方案及等效内容对于所属领域的技术人员将是显而易见的且 可在不背离由权利要求书界定的本发明的精神及范围的前提下使用。本文已采用的术 语及表达用于描述各种实施例及实例。这些术语及表达不应被理解为排除所显示及所 描述的特征或其若干部分的等效内容，应认识到各种修改均可能在所附权利要求书的 范围内。
1权利要求
1、一种电子电路，其包括调节器，其具有耦合到电源以用于接收电压及电流的输入以及用于提供输出电流的输出；输入电压检测电路，其耦合到所述电源；及可调整电流限制电路，其用于控制所述调节器的输入或输出电流，其中输入电压检测电路监测来自所述电源的所述电压且如果来自所述电源的所述电压低于阈值那么所述可调整电流限制电路改变所述调节器的所述输入或输出电流。
2、 根据权利要求1所述的电子电路，其中所述调节器的所述输出耦合到电池且其中所述调节器经配置以产生进入到所述电池中的恒定电流。
3、 根据权利要求2所述的电子电路，其中所述可调整电流限制电路控制所述调节器的所述输出电流，且其中当电池电压低于来自所述电源的所述电压时输出电流限制大于所述输入电流。
4、 根据权利要求1所述的电子电路，其中电流限制被设定为初始值且递增地改变直到所述电流限制被设定为优化可从所述电源获得的电力的值。
5、 根据权利要求4所述的电子电路，其中所述电流限制通过存储数字位来编程。
6、 根据权利要求4所述的电子电路，其中所述电流限制被设定为高于可从所述电源获得的最大电流的初始值且递增地减小直到来自所述电源的所述电压增加到高于所述阈值。
7、 根据权利要求4所述的电子电路，其中所述电流限制被设定为低于可从所述电源获得的所述最大电流的初始值且递增地增加直到来自所述电源的所述电压减小到低于所述阈值，其中所述电流限制被设定为在来自所述电源的所述电压减小到低于所述阈值电压之前使用的紧接的前一值。
8、 根据权利要求l所述的电子电路，其中所述调节器为切换式调节器。
9、 根据权利要求l所述的电子电路，其中所述调节器为切换式调节器。
10、 根据权利要求l所述的电子电路，其中所述可调整电流限制电路控制所述调节器的所述输入电流。
11、 根据权利要求l所述的电子电路，其中所述可调整电流限制电路控制所述调节器的所述输出电流。
12、 一种控制电子电路中的电流的方法，其包括在调节器的输入处接收来自电源的电压及电流；监测来自所述电源的所述电压；及如果来自所述电源的所述电压低于阖值那么改变所述调节器的输入或输出电流。
13、 根据权利要求12所述的方法，其中所述调节器的输出耦合到电池且其中所述调节器经配置以产生进入到所述电池中的恒定电流。
14、 根据权利要求13所述的方法，其进一步包括设定所述调节器的输出电流限制，其中当电池电压低于来自所述电源的所述电压时所述输出电流限制大于所述输入电流。
15、 根据权利要求14所述的方法，其进一步包括如果所述电池上的所述电压致使所述输入电流增加到高于来自所述电源的最大可用电流那么确定输入电流限制。
16、 根据权利要求12所述的方法，其中使用电流限制来设定所述输入或输出电流。
17、 根据权利要求16所述的方法，其中将所述电流限制设定为初始值且递增地改变所述电流限制直到将所述电流限制设定为优化可从所述电源获得的电力的值。
18、 根据权利要求17所述的方法，其中通过存储数字位对所述电流限制进行编程。
19、 根据权利要求17所述的方法，其中将所述电流限制设定为高于可从所述电源获得的所述最大电流的初始值且递增地减小所述电流限制直到来自所述电源的所述电压增加到高于所述阈值。
20、 根据权利要求17所述的方法，其中将所述电流限制设定为低于可从所述电源获得的所述最大电流的初始值且递增地增加所述电流限制直到来自所述电源的所述电压减小到低于所述阈值，其中将所述电流限制设定为在来自所述电源的所述电压减小到低于所述阈值电压之前使用的紧接的前一值。
21、 根据权利要求12所述的方法，其进一步包括产生与所述调节器的所述输入或输出处的第一电流成比例的第一电压；将所述第一电压与参考电压进行比较，其中所述参考电压是基于对应于经编程电流限制的多个所存储位产生的；如果所述第一电压大于所述参考电压，那么使用所述第一电流来控制所述调节器o
22、 根据权利要求21所述的方法，其中将所述多个所存储位设定为初始值且递增地改变所述多个所存储位直到将所述参考电压设定为优化可从所述电源获得的电力的值。
23、 根据权利要求12所述的方法，其中监测来自所述电源的所述电压包括-检测所述调节器的所述输入处的电压；如果所述调节器的所述输入处的所述电压低于预期电压那么产生信号；响应于所述产生的信号而改变数字位；及使用所述数字位来改变所述调节器的输入或输出电流。
24、 根据权利要求23所述的方法，其中将所述数字位存储于计数器中，且其中响应于接收所述信号而使所述 数器递增。
25、 根据权利要求23所述的方法，其进一步包括如果所述调节器的所述输入处的所述电压低于所述预期电压那么关闭所述调节器且在时间周期之后重新启动所述调节器。
26、 根据权利要求23所述的方法，其中在第一集成电路上产生所述信号且在外部电子器件上处理所述信号，且其中所述外部电子器件改变所述数字位。
全文摘要
本发明的实施例包含用于使用调节器给电池充电的技术。在一个实施例中，本发明包含一种电子电路，所述电子电路包括调节器，其具有耦合到电源以用于接收电压及电流的输入以及用于提供输出电流的输出；输入电压检测电路，其耦合到所述电源；及可调整电流限制电路，其用于控制所述调节器的输入或输出电流，其中输入电压检测电路监测来自所述电源的所述电压且所述可调整电流限制电路改变所述调节器的所述输入或输出电流以优化从电源汲取的电力。
文档编号H02J7/00GK101675570SQ200880012546
公开日2010年3月17日 申请日期2008年4月21日 优先权日2007年4月19日
发明者M·阿比德·侯赛因, 乔治斯·康斯坦丁诺斯·帕帕里佐斯, 托马斯·J·奥布赖恩, 金守隆 申请人:舒米特微电子公司