专利名称：恒流自动调整充电方法与充电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及可充电电池恒流充电器电路。特别地，它涉及一种具有自动调整充电器恒流充电电流的充电方法，并且通过这种方法实现了恒流自动调整充电器。
背景技术：
目前主流的充电器采用得充电模式为:先是涓流、再变为大电流恒流、再转为恒压充电，这种充电模式存在以下问题:1、可充电电池自身存在一定的导线阻抗，并且其电池正极“ + ”与电池负极与充电器连接存在接触电阻；2、大电流充电使充电电池内部存在电荷集聚，需要时间散开使电池电荷均匀，电压不容易充满。在涓流或小电流充电情况下，在上述阻抗和接触电阻上形成的压降很小，对电池充满精度的影响几乎可以忽略不计，并且没有电荷集聚现象，电池电势比较稳定。但是，在大电流充电的情况下，在大电流充电情况下，在上述阻抗和接触电阻上形成的压降就比较显著，对电池充满精度的影响完全无法忽略，并且明显的电荷集聚现象，电池电势在充电时很高，显示为充满，但当充电结束后短时间内电势下降明显，远未充满。目前解决上述问题的方法均为对充满电压比较器进行迟滞，然而该方法存在比较大的问题，即当迟滞电压设置较小时，充电系统容易震荡，当迟滞电压设置较大时，充电电压不容易充满，完全达不到大电流快速充电的目的。
发明内容
本发明就是为了解决前述问题而提出的，本发明提出了一种具有自动调整充电器恒流充电电流的充电方法，并且通过这种方法实现了恒流自动调整充电器。恒流自动调整借用逐次逼近原理，依次减小充电电流，从而减小了充电器输出到充电电池的寄生电阻上的充电压降，以及减弱了充电时的电荷集聚现象，使充电电池能够真正充满。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器电路包括三个部分:恒流源开关组模块、采样和比较模块、移位寄存和开关控制模块，其中恒流源开关组模块包括:
恒流源Iref [I]，它的输入端连接信号VDD ；
开关管K[l]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[l]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ；
恒流源Iref [2]，它的输入端连接信号VDD ；
开关管K[2]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[2]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ；
恒流源Iref [3]，它的输入端连接信号VDD ；
开关管K[3]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[3]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ；
恒流源Iref [n-1](其中η为大于O的整数)，它的输入端连接信号VDD ；开关管K[n-1]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[n-1]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ；
恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)，它的输入端连接信号VDD ；
开关管Κ[η](其中η为大于O的整数)，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[n]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ；
其中采样和比较模块包括:
电压采样电路Sampling，它的输入端in连接到信号BAT_P，它的中间一端连接到信号
GND ；
电压比较器COMP，它的正输入端连接到电压采样电路Sampling的输出端，它的负输入端连接到参考电压信号Vref ； 反相器invl，它的输入端连接到电压比较器COMP的输出端；
反相器inv2，它的输入端连接到反相器invl的输出端；
其中移位寄存和开关控制模块包括:
触发器DFF[I]，它的D输入端连接信号C2，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ；
触发器DFF[2]，它的D输入端连接触发器DFF[I]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ；
触发器DFF[3]，它的D输入端连接触发器DFF[2]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ；
触发器DFF[n-l](其中η为大于O的整数)，它的D输入端连接触发器DFF[n-2]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ；触发器DFF[n](其中η为大于O的整数)，它的D输入端连接触发器DFF[n-l]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ；
双输入与门AND[1]，它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[1]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[l]的控制端；
双输入与门AND [2],它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[2]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[2]的控制端；
双输入与门AND [3],它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[3]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[3]的控制端；
双输入与门AND [n-1](其中η为大于O的整数)，它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[n-l]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[n-1]的控制端；
双输入与门AND[n](其中η为大于O的整数)，它的一个输入端来自输入信号Cl，它的另一个输入端连接触发器DFF[n]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[n]的控制端。
本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流源开关组模块中的恒流源 Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n-1]、Iref [η](其中 η 为大于 O 的整数)的电流值可以完全相等，也可以完全不同，也可以成一定的比例，根据实际设计的需要来选择；所述恒流源开关组模块中的恒流源Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n-1] >Iref [η](其中η为大于O的整数)和开关管K[l]、Κ[2]、Κ[3]、…、Κ[η_1]、Κ[η](其中η为大于O的整数)可以是电路设计中任何设计恒流源和对应的开关管的方法实现，比如，可以由P型金属氧化物硅MOS晶体管的源极接信号VDD、栅极接一个固定偏置电压Vbias的方式组成所述恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)，并且其漏极串联一个由P型金属氧化物硅MOS晶体管和N型金属氧化物硅MOS晶体管组成的复合开关管K [η](其中η为大于O的整数)，复合开关管Κ[η](其中η为大于O的整数)的另一通路端接信号ΒΑΤ_Ρ ；又比如，可以由P型金属氧化物硅MOS晶体管的源极接信号VDD、漏极接信号ΒΑΤ_Ρ、栅极受控要么接一个固定偏置电压Vbias，要么接信号VDD的方式组成所述恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)和开关管Κ[η](其中η为大于O的整数)，在此处，固定偏置电压Vbias可以是正电源与负电源(或地)之间的某一个电压，也可以是负电源(或地)，具体要根据实际设计需要选择。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，所述采样和比较模块中的电压采样电路Sampling，它可由电阻分压网络实现，也可由其它器件分压网络实现，它的输入端in连接到信号BAT_P，它的中间一端连接到信号GND，它的输出端Out连接到电阻分压网络的分压点上；它的输入端in甚至可以直接连接到它的输出端Out，主要根据所述电压比较器COMP的负输入端连接到的参考电压信号Vref的电压与充电器充满时信号BAT_P的电压的相对关系决定:若参考电压信号Vref的电压与充电器充满时信号BAT_P的电压相等，则所述采样和比较模块中的电压采样电路Sampling的输入端in就直接连接到它的输出端Out ;若参考电压信号Vref的电压与充电器充满时信号BAT_P的电压成某一比例，贝1J所述米样和比较模块中的电压米样电路Sampling的输入端in电压与它的输出端Out电压成相应的分压比例，这时它可由电阻分压网络实现，也可由其它器件分压网络实现。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，所述电压比较器COMP的正、负输入端与外部信号的连接可以互换，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化；所述触发器DFF[η](其中η为大于O的整数)可以是电子电路行业已知的任何一种触发器，可以是D触发器 、JK触发器或者其它类型的触发器，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化；所述双输入与门AND [η](其中η为大于O的整数)也可由多输入与门、多输入或非门、或其它逻辑实现，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化；所述信号Cl和所述信号C2可以分别为高也可以为低，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流自动调整充电的原理是借用逐次逼近原理，依次减小充电电流，从而减小了充电器输出到充电电池的寄生电阻上的充电压降，以及减弱了充电时的电荷集聚现象，使充电电池能够真正充满；充电时，C2为高，所述信号CLR首先输出低电平将所述触发器DFF[1] , DFF[2] , DFF[3]、…、DFF[n-1] , DFF[η](其中η为大于O的整数)全部清零，然后所述信号CLR输出高电平，所述开关管1([1]、1([2]、1([3]、…、K[n-l]、K[n](其中η为大于O的整数)全部导通，所述恒流源 Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n_l]、Iref [η](其中 η 为大于 O 的整数)的电流全部通过所述信号BAT_P流入充电电池，当所述电压比较器COMP检测到所述信号BAT_P的电压高于所述参考电压信号Vref的电压时，当所述电压比较器COMP输出高电压，并作为所述时钟信号CLK的上升沿将所述触发器DFF[1]的Q输出端置为高，所述开关管K[l]断开，所述恒流源Iref[l]断开，通过所述信号BAT_P流入充电电池的电流减小Iref [I]，使充电器输出到充电电池的寄生电阻Rsp和寄生电阻Rsn上的充电电压降低，从而使所述信号BAT_P的电压降低，低于所述参考电压信号Vref的电压，所述电压比较器COMP输出低电压；所述恒流源开关组模块保持电流不变继续充电，当所述电压比较器COMP检测到所述信号BAT_P的电压高于所述参考电压信号Vref的电压时，当所述电压比较器COMP再次输出高电压，并作为所述时钟信号CLK的上升沿将所述触发器DFF[1] ,DFF[2]的Q输出端置为高，所述开关管K[1]、K[2]断开，所述恒流源Iref[l]、Iref[2]断开，通过所述信号BAT_P流入充电电池的电流减小Iref [I]+ Iref [2]，使充电器输出到充电电池的寄生电阻Rsp和寄生电阻Rsn上的充电压降低，从而使所述信号BAT_P的电压降低，低于所述参考电压信号Vref的电压，所述电压比较器COMP输出低电压；所述恒流源开关组模块保持电流不变继续充电，…，这个过程一直继续，直到所述开关管K[l]、K[2]、K[3]、…、Κ[η-1]、K [η](其中η为大于O的整数)全部断开,所述恒流源Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n-1], Iref [η](其中η为大于O的整数)的全部断开，通过所述信号BAT_P流入充电电池的电流为零,这时充电电池基本上已经充满。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流自动调整充电方法在所述恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)的电流比较大时，充电器输出到充电电池的寄生电阻Rsp和寄生电阻Rsn上的充电电压比较显著，导致充电电池依然充不满，可以将最后一个关断的所述恒流源Iref [η]的工作过程作些调整，即:将所述电压比较器COMP输出信号和所述信号CLR相与后，再作为最后一个关断的所述恒流源Iref [η]对应的所述触发器DFF[n]的清零信号，这样，在所述充电过程中，当所述恒流源Iref[l]、Iref [2] > Iref [3] >…、Iref [n_l]、Iref [η](其中η为大于O的整数)的全部断开时,最后一个关断的所述恒流源Iref[n]对应的所述触发器DFF[η]的Q输出端输出高电压，而通过所述信号ΒΑΤ_Ρ流入充电电池的电流`为零，这时所述电压比较器COMP输出电压再次由高电压变为低电压，和所述信号CLR相与后将最后一个关断的所述恒流源Iref [η]对应的所述触发器DFF[n]清零，其Q输出端由高电压变为低电压，所述开关管K[n]重新闭合，所述恒流源Iref [η]重新导通,通过所述信号ΒΑΤ_Ρ流入充电电池的电流为Iref [η],所述恒流源开关组模块保持电流不变继续充电，…，这个过程一直继续，直到最后一个关断的所述恒流源Iref [η]关断后，所述电压比较器COMP输出电压不再由高电压变为低电压，这时充电电池就已经完全充满，充电过程结束。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流自动调整充电方法可以实现涓流充电功能，其原理是首先增加一个比较器C0MP2和一个参考电压信号Vref2，比较器COMP的负输入端连接到电压采样电路Sampling的输出端，它的正输入端连接到参考电压信号Vref2;其次，根据涓流充电电流大小，选择相同输出电流大小的恒流源，从而找到对应的触发器和双输入与门，除开该双输入与门，在所有其它的恒流源通道对应的双输入与门的后面分别串接一个双输入或门，这个双输入或门的一个输入端接对应的双输入与门的输出端，这个双输入或门的另外一个输入端接比较器C0MP2的输出端，这个双输入或门的输出端连接到对应的所述开关管的控制端；充电开始时，C2为高，所述信号 CLR 将所述触发器 DFF[I] > DFF[2] > DFF[3]、…、DFF[n_l] > DFF[η](其中 η 为大于O的整数)全部清零，若参考电压信号Vref2高于电压采样电路Sampling的输出端电压，比较器C0MP2的输出电压为高电平，所有与之输出相连的双输入或门的输出端为高电平，对应的所述开关管全部保持断开，只有没有串接所述双输入或门的那个通道的所述开关管导通，对应的所述恒流源的电流通过所述信号BAT_P流入充电电池，进行涓流充电，当所述电压比较器C0MP2检测到所述信号BAT_P的电压高于所述参考电压信号Vref2的电压时，所述电压比较器C0MP2输出低电平，并作为所述时钟信号CLK的上升沿将所述触发器DFF[1]的Q输出端置为高，所述开关管K[l]断开，所有与之输出相连的双输入或门的输出端变为低电平，对应的所述开关管全部闭合，所述恒流源Iref[l]、Iref[2]、Iref[3]、…、Iref [n-1] ,Iref [η](其中η为大于O的整数)的全部电流通过所述信号BAT_P流入充电电池，开始正常的所述大电流充电过程。本发明提出的恒流自动调整充电方法与充电器，其特征在于，利用所述恒流自动调整充电方法可以设计一个充电速度较快、精度较高的充电器，只要符合本发明基本原理的电路实施方案都属于本发明要求的权利保护范围，本发明实现的电路可以是集成电路，也可以是分离元器件，或者是二者的组合。
参照附图会更好地理解下面公开的本发明，其中:
图1为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的基本原理2为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器增加了充满功能的基本原理3为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器增加了涓流充电和充满功能的基本原理图
图4为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的第一实施例的主体电路图 图5为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的第二实施例的主体电路图
具体实施例方式现在考察附图，图4为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的第一实施例的主体电路图，图5为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的第二实施例的主体电路图，这两个图的电路是充电器的基本单元，再加上参考电压产生电路如带隙基准(Bandgap)、振荡器、计数器、显示驱动等模块，就构成了一个完整的充电器。当然，本发明还可以与自动电压极性转换功率开关、其它模块电路组合构成全自动万能充电器。图3为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器增加了涓流充电和充满功能的基本原理图，图4中为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的第一实施例的主体电路图，相对图3，在图4 中，P型金属氧化物硅MOS晶体管PM0S[1]、PM0S[2]、PM0S[3]、...、PMOS [n-1]、PMOS [η](其中η为大于O的整数)和它们的栅极控制信号K[l]、K[2]、Κ[3]、…、Κ[η-1]、Κ[η](其中η为大于O的整数)，代替了所述恒流源Iref [I] ,Iref [2],Iref [3]、…、Iref [n-1]、Iref [η](其中η为大于O的整数)和所述开关管K[l]、Κ[2]、K[3]、…、Κ[η-1]、Κ[η](其中η为大于O的整数)，另外增加了一个双输入或门，这个双输入或门的一个输入端接最后一个的双输入与门AND[n]的输出端，这个双输入或门的另外一个输入端接控制信号CLK2，这个双输入或门的输出端连接到对应的所述开关管的控制端K[n]，控制信号CLK2的引入可以在从P型金属氧化物硅MOS晶体管PM0S[n]、采样电路Sampling、比较器C0MP、双输入与门ANDa、触发器DFF[n]、与控制信号CLK2相连的双输入或门的循环通路上插入延迟控制，有效防止充电器的振荡；若P型金属氧化物硅MOS晶体管PMOS [I]、PMOS [2]、PMOS [3]、…、PMOS [n-1], PMOS [η]的沟道长度较长的话，可以近似看成是恒流充电。图5为显示本发明恒流自动调整充电方法与充电器的第二实施例的主体电路图，相对图4，在图5中，P型金属氧化物硅MOS晶体管PMOS [I]、PMOS [2]、PMOS [3]、PMOS [4]通过漏栅相连的P型金属氧化物硅MOS晶体管PM0S
进行了偏置，成为真正的恒流源，同时，P 型金属氧化物硅 MOS 晶体管 K [I]、K [2]、K [3]、K [4]与 K [5]、K [6]、K [7]、K [8]代替了图4中所述开关管K [I]、K [ 2]、K [3]、K [4]，工作过程与图4中的电路类似。
权利要求
1.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器电路包括三个部分:恒流源开关组模块、采样和比较模块、移位寄存和开关控制模块，其中恒流源开关组模块包括: 恒流源Iref [I]，它的输入端连接信号VDD ； 开关管K[l]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[l]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ； 恒流源Iref [2]，它的输入端连接信号VDD ； 开关管K[2]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[2]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ； 恒流源Iref [3]，它的输入端连接信号VDD ； 开关管K[3]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[3]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ； 恒流源Iref [η-1](其中η为大于O的整数)，它的输入端连接信号VDD ； 开关管Κ[η-1]，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[n-1]的输出端，它的另一个传输端连接信号BAT_P ； 恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)，它的输入端连接信号VDD ； 开关管Κ[η](其中η为大于O的整数)，它的一个传输端连接第一恒流源Iref[n]的输出端，它的另一个 传输端连接信号BAT_P ； 其中采样和比较模块包括: 电压采样电路Sampling，它的输入端in连接到信号BAT_P，它的中间一端连接到信号GND ； 电压比较器COMP，它的正输入端连接到电压采样电路Sampling的输出端，它的负输入端连接到参考电压信号Vref ； 反相器invl，它的输入端连接到电压比较器COMP的输出端； 反相器inv2，它的输入端连接到反相器invl的输出端； 其中移位寄存和开关控制模块包括: 触发器DFF[1]，它的D输入端连接信号C2，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ； 触发器DFF[2]，它的D输入端连接触发器DFF[I]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ； 触发器DFF[3]，它的D输入端连接触发器DFF[2]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ； 触发器DFF[n-l](其中η为大于O的整数)，它的D输入端连接触发器DFF[n-2]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ；触发器DFF[n](其中η为大于O的整数)，它的D输入端连接触发器DFF[n-l]的Q输出端，它的时钟输入端CLK来自反相器inv2的输出端，它的清零端CLR来自信号CLR ； 双输入与门AND[1]，它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[1]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[l]的控制端；双输入与门AND [2],它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[2]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[2]的控制端； 双输入与门AND [3],它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[3]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[3]的控制端； 双输入与门AND [η-1](其中η为大于O的整数)，它的一个输入端来自输入信号Cl,它的另一个输入端连接触发器DFF[n-l]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[n-1]的控制端； 双输入与门AND[n](其中η为大于O的整数)，它的一个输入端来自输入信号Cl，它的另一个输入端连接触发器DFF[n]的Q输出端，它的输出端连接到开关管K[n]的控制端。
2.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流源开关组模块中的恒流源 Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n-1]、Iref [η](其中 η 为大于 O 的整数)的电流值可以完全相等，也可以完全不同，也可以成一定的比例，根据实际设计的需要来选择；所述恒流源开关组模块中的恒流源Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [η-1] >Iref [η](其中η为大于O的整数)和开关管K[l]、Κ[2]、Κ[3]、…、Κ[η_1]、Κ[η](其中η为大于O的整数)可以是电路设计中任何设计恒流源和对应的开关管的方法实现，比如，可以由P型金属氧化物硅MOS晶体管的源极接信号VDD、栅极接一个固定偏置电压Vbias的方式组成所述恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)，并且其漏极串联一个由P型金属氧化物硅MOS晶体管和N型金属氧化物硅MOS晶体管组成的复合开关管K [η](其中η为大于O的整数)，复合开关管Κ[η](其中η为大于O的整数)的另一通路端接信号ΒΑΤ_Ρ ；又比如，可以由P型金属氧化物硅MOS晶体管的源极接信号VDD、漏极接信号ΒΑΤ_Ρ、栅极受控要么接一个固定偏置电压Vbias，要么接信号VDD的方式组成所述恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)和开关管Κ[η](其中η为大于O的整数)，在此处，固定偏置电压Vbias可以是正电源 与负电源(或地)之间的某一个电压，也可以是负电源(或地)，具体要根据实际设计需要选择。
3.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，所述采样和比较模块中的电压采样电路Sampling，它可由电阻分压网络实现，也可由其它器件分压网络实现，它的输入端in连接到信号BAT_P，它的中间一端连接到信号GND，它的输出端Out连接到电阻分压网络的分压点上；它的输入端in甚至可以直接连接到它的输出端Out，主要根据所述电压比较器COMP的负输入端连接到的参考电压信号Vref的电压与充电器充满时信号BAT_P的电压的相对关系决定:若参考电压信号Vref的电压与充电器充满时信号BAT_P的电压相等，贝1J所述采样和比较模块中的电压采样电路Sampling的输入端in就直接连接到它的输出端Out ;若参考电压信号Vref的电压与充电器充满时信号BAT_P的电压成某一比例，则所述米样和比较模块中的电压米样电路Sampling的输入端in电压与它的输出端Out电压成相应的分压比例，这时它可由电阻分压网络实现，也可由其它器件分压网络实现。
4.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，所述电压比较器COMP的正、负输入端与外部信号的连接可以互换，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化；所述触发器DFF[n](其中η为大于O的整数)可以是电子电路行业已知的任何一种触发器，可以是D触发器、JK触发器或者其它类型的触发器，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化；所述双输入与门AND [η](其中η为大于O的整数)也可由多输入与门、多输入或非门、或其它逻辑实现，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化；所述信号Cl和所述信号C2可以分别为高也可以为低，根据需要进行选择，同时相应的逻辑关系作相应的变化。
5.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流自调整充电的原理是借用逐次逼近原理，依次减小充电电流，从而减小了充电器输出到充电电池的寄生电阻上的充电压降，以及减弱了充电时的电荷集聚现象，使充电电池能够真正充满；充电时，C2为高，所述信号CLR首先输出低电平将所述触发器DFF[I] ,DFF[2] ,DFF[3]、…、DFF[n-1] ,DFF[η](其中η为大于O的整数)全部清零，然后所述信号CLR输出高电平，所述开关管K[l]、Κ[2]、Κ[3]、…、Κ[η-1]、Κ[η](其中η为大于O的整数)全部导通，所述恒流源 Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n-1]、Iref [η](其中 η 为大于 O 的整数)的电流全部通过所述信号ΒΑΤ_Ρ流入充电电池，当所述电压比较器COMP检测到所述信号ΒΑΤ_P的电压高于所述参考电压信号Vref的电压时，当所述电压比较器COMP输出高电压，并作为所述时钟信号CLK的上升沿将所述触发器DFF[1]的Q输出端置为高，所述开关管K[l]断开，所述恒流源Iref [I]断开,通过所述信号ΒΑΤ_Ρ流入充电电池的电流减小Iref [I],使充电器输出到充电电池的寄生电阻Rsp和寄生电阻Rsn上的充电电压降低，从而使所述信号ΒΑΤ_Ρ的电压降低,低于所述参考电压信号Vref的电压,所述电压比较器COMP输出低电压；所述恒流源开关组模块保持电流不变继续充电，当所述电压比较器COMP检测到所述信号ΒΑΤ_Ρ的电压高于所述参考电压信号Vref的电压时，当所述电压比较器COMP再次输出高电压，并作为所述时钟信号CLK的上升沿将所述触发器DFF[1]、DFF[2]的Q输出端置为高，所述开关管K[1]、K[2]断开，所述恒流源Iref[l]、lref[2]断开，通过所述信号BAT_P流入充电电池的电流减小Iref [I]+ Iref [2]，使充电器输出到充电电池的寄生电阻Rsp和寄生电阻Rsn上的充电压降低，从而使所述信号BAT_P的电压降低，低于所述参考电压信号Vref的电压，所述电压比较器COMP输出低电压；所述恒流源开关组模块保持电流不变继续充电，…，这个过程一直继续，直到所述开关管K[1]、K[2]、K[3]、…、Κ[η-1]、Κ[η](其中η为大于O的整数)全部断开,所述恒流源Iref [I]、Iref [2]、Iref [3]、…、Iref [n_l]、Iref [η](其中η为大于O的整数)的全部断开，通过所述信号BAT_P流入充电电池的电流为零，这时充电电池基本上已经充满。
6.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流自调整充电方法在所述恒流源Iref [η](其中η为大于O的整数)的电流比较大时，充电器输出到充电电池的寄生电阻Rsp和寄生电阻Rsn上的充电电压比较显著，导致充电电池依然充不满，可以将最后一个关断的所述恒流源Iref [η]的工作过程作些调整，即:将所述电压比较器COMP输出信号和所述信号CLR相与后，再作为最后一个关断的所述恒流源Iref [η]对应的所述触发器DFF[n]的清零信号，这样，在所述充电过程中，当所述恒流源Iref[l]、Iref[2]、Iref [3] >…、Iref [n-1]、Iref [η](其中η为大于O的整数)的全部断开时,最后一个关断的所述恒流源Iref [η]对应的所述触发器DFF[n]的Q输出端输出高电压，而通过所述信号BAT_P流入充电电池的电流为零，这时所述电压比较器COMP输出电压再次由高电压变为低电压，和所述信号CLR相与后将最后一个关断的所述恒流源Iref [η]对应的所述触发器DFF[n]清零， 其Q输出端由高电压变为低电压，所述开关管K[n]重新闭合，所述恒流源Iref [η]重新导通，通过所述信号ΒΑΤ_Ρ流入充电电池的电流为Iref [η]，所述恒流源开关组模块保持电流不变继续充电，…，这个过程一直继续，直到最后一个关断的所述恒流源Iref[n]关断后，所述电压比较器COMP输出电压不再由高电压变为低电压，这时充电电池就已经完全充满,充电过程结束。
7.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，所述恒流自调整充电方法可以实现涓流充电功能，其原理是首先增加一个比较器C0MP2和一个参考电压信号Vref2,比较器COMP的负输入端连接到电压采样电路Sampling的输出端，它的正输入端连接到参考电压信号Vref2 ;其次，根据涓流充电电流大小，选择相同输出电流大小的恒流源，从而找到对应的触发器和双输入与门，除开该双输入与门，在所有其它的恒流源通道对应的双输入与门的后面分别串接一个双输入或门，这个双输入或门的一个输入端接对应的双输入与门的输出端，这个双输入或门的另外一个输入端接比较器C0MP2的输出端，这个双输入或门的输出端连接到对应的所述开关管的控制端；充电开始时，C2为高，所述信号 CLR 将所述触发器 DFF[I] > DFF[2] > DFF[3]、…、DFF[n_l] > DFF[η](其中 η 为大于O的整数)全部清零，若参考电压信号Vref2高于电压采样电路Sampling的输出端电压，比较器C0MP2的输出电压为高电平，所有与之输出相连的双输入或门的输出端为高电平，对应的所述开关管全部保持断开，只有没有串接所述双输入或门的那个通道的所述开关管导通，对应的所述恒流源的电流通过所述信号BAT_P流入充电电池，进行涓流充电，当所述电压比较器C0MP2检测到所述信号BAT_P的电压高于所述参考电压信号Vref2的电压时，所述电压比较器C0MP2输出低电平，并作为所述时钟信号CLK的上升沿将所述触发器DFF[1]的Q输出端置为高，所述开关管K[l]断开，所有与之输出相连的双输入或门的输出端变为低电平，对应的所述开关管全部闭合，所述恒流源Iref[l]、Iref[2]、Iref[3]、…、Iref [n-1] ,Iref [η](其中η为大于O的整数)的全部电流通过所述信号BAT_P流入充电电池，开始正常的所述大电流充电过程。
8.本发明提出的恒流自调整充电方法与充电器，其特征在于，利用所述恒流自调整充电方法可以设计一个充电速度较快、精度较高的充电器，只要符合本发明基本原理的电路实施方案都属于本发明要求的权利保护范围，本发明实现的电路可以是集成电路，也可以是分离元器件，或者是二者的 组合。
全文摘要
本发明提出了一种可充电电池恒流充电器电路。特别地，它涉及一种具有自动调整充电器恒流充电电流的充电方法，并且通过这种方法实现了恒流自调整充电器。
文档编号H02J7/00GK103178570SQ201110442020
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者曹先国 申请人:曹先国