一种用于电池充电系统的充电电流自适应电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于电池充电系统的充电电流自适应电路，属于电池充电系统【技术领域】。所述充电电流自适应电路包括：一输入VDD电压检测电路，当VDD电压低于所设定的值时VDDL信号输出低电平到与非门nand3从而屏蔽CLK信号；一CLOCK信号产生电路，用于产生一所需周期的CLK信号；n个D触发器组成的级联触发器计数器，用于对CLK信号计数，并输出Q1～Qn到数/模转换电路；一数/模转换电路，所述数/模转换电路把输入的数字信号Q1～Qn转换成相应的模拟参考电压VREF送到误差放大器的正输入端，同时在VREF达到所设定的最大值以后VREF_END信号输出低电平到与非门nand3从而屏蔽CLK信号。
【专利说明】-种用于电池充电系统的充电电流自适应电路
【技术领域】
[0001] 本发明属于电池充电系统【技术领域】，特别设及一种用于电池充电系统的充电电流 自适应电路。
【背景技术】
[0002] 随着便携式设备的普及W及耗电量的增加，为了延长设备的待机与使用时间，设 备所配备的电池也越来越大，加上大容量的移动电源的日益普及，该些都需要W较大的充 电电流对设备进行充电，W加快充电速度减小充电时间。
[0003] 然而，要想增大设备的充电电流，必须给设备配备相应充电电流的适配器，在使用 上就给用户造成了不便，而如果用户想使用其它非大电流的适配器却面临目前适配器充电 电流限制的瓶颈，目前市面上的适配器大多充电电流在1A W下，如果该种适配器给充电电 流大于1A的便携式设备充电的话会把适配器的输出电压拉低，从而导致反复的充电-停止 充电-充电的状况发生，甚至可能会烧坏适配器。
[0004] 图1是传统的电池充电系统示意图，图中最大充电电流由VREF电压，放大电路 AMP1的增益G W及充电电流设定电阻RS1共同决定，充电电流公式为： 「 1 VREF
[0005] Ic -- GXRS1
[0006] 从图1中可W知道，充电电流设定电阻RS1确定后，充电电流也就确定，无法根据 适配器的实际情况自动调整充电电流。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种用于电池充电系统的充电电流 自适应电路，使用本发明的充电电流自适应技术的充电设备可W根据所接适配器的输出电 流能力，自动调整设备的充电电流，在保证适配器W较大电流给设备充电的同时，又没有使 用风险。
[000引本发明的目的通过下述技术方案实现；一种用于电池充电系统的充电电流自适应 电路，所述充电电流自适应电路包括：
[0009] 一输入VDD电压检测电路，当VDD电压低于所设定的值时VM)L信号输出低电平到 与非口 nand3从而屏蔽CLK信号；
[0010] 一化OCK信号产生电路，用于产生一所需周期的化K信号；
[0011] n个D触发器组成的级联触发器计数器，用于对CLK信号计数，并输出Q1?化到 数/模转换电路；
[0012] 一数/模转换电路，所述数/模转换电路把输入的数字信号Q1?化转换成相应 的模拟参考电压V旭F送到误差放大器的正输入端，同时在V旭F达到所设定的最大值W后 VREF_END信号输出低电平到与非口 nand3从而屏蔽CLK信号。
[0013] 所述输入VDD电压检测电路的输出端和与非口 nand3的第一输入端连接；所述 CLOCK信号产生电路的输出端和与非口 nand3的第二输入端连接；所述数/模转换电路的 一输出端VREF_END和与非口 nand3的第S输入端连接，另一输出端V旭F和误差放大器的 正输入端连接；所述与非口 nand3的输出端接级联触发器中第一 D触发器的触发信号CK 端，后面各级D触发器的触发信号CK端分别接其前一级触发器的输出端Q，各级触发器的数 据输入端D分别接各自的反相输出端地，各级触发器的输出Q1?化同时接数/模转换电 路的输入。
[0014] 所述充电电流自适应电路应用于开关式充电系统或线性充电系统。
[0015] 所述触发器个数n可W根据实际需要决定。
[0016] 在CLK信号的触发下，怕1 ;化）计数递增，VREF也逐渐增加，直到达到所设定的最 大值或者输入电源达到所能提供的最大电流后计数停止。
[0017] 本发明与现有技术相比的效果和优点为：
[0018] 如果适配器能提供的最大充电电流大于设备所设定的最大充电电流，那么在充电 过程中VDD电压不会被拉低到所设定的最小VDD工作电压VDD_MIN，V孤L信号就不会输出 低电平到与非口 nand3,所W在CLK的作用下，怕1 ;化）会达到所设定的最大值，V服F也 相应达到其最大值VREF_MAX，数/模转换电路输出的VREF_END信号输出低电平到与非口 nand3从而屏蔽CLK信号，怕1 ;化）计数值不再变化，该时适配器W设备所设定的最大充电 电流给设备充电。
[0019] 如果适配器能提供的最大充电电流小于设备所设定的最大充电电流，那么在充电 启动过程中，在CLK的作用下，怕1;化）的值W及对应的VREF会逐渐增大，充电电流也会 逐渐增大，当充电电流逐渐增加到适配器所能提供的最大电流时，VDD电压会逐渐降低，当 VDD降低到所设定的最小VDD工作电压VDD_MIN时，输入VDD电压检测电路输出的VM)L信 号输出低电平到与非口 nand3从而屏蔽CLK信号，怕1 ;化）计数值W及对应的V旭F不再变 化，该时适配器W自身所能提供的最大充电电流给设备充电。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是传统电池充电系统示意图；
[0021] 图2是使用本发明的具有充电电流自适应功能的电池充电系统示意图；
[0022] 图3是图2电路中在适配器最大输出电流大于被充电系统所设定的最大充电电流 情况下各信号工作波形示意图；
[0023] 图4是图2电路中在适配器最大输出电流小于被充电系统所设定的最大充电电流 情况下各信号工作波形示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图对本发明所述用于电池充电系统的充电电流自适应电路作进一步 详细地描述。
[0025] 如图2所示，本发明提供一种用于电池充电系统的充电电流自适应电路，所述充 电电流自适应电路包括：
[0026] 一输入VDD电压检测电路，当VDD电压低于所设定的值时VM)L信号输出低电平到 与非口 nand3从而屏蔽CLK信号；
[0027] -CLOCK信号产生电路，用于产生一所需周期的CLK信号；
[002引 n个D触发器组成的级联触发器计数器，用于对化K信号计数，并输出Q1?化到 数/模转换电路；
[0029] 一数/模转换电路，所述数/模转换电路把输入的数字信号Q1?化转换成相应 的模拟参考电压V旭F送到误差放大器的正输入端，同时在V旭F达到所设定的最大值W后 VREF_END信号输出低电平到与非口 nand3从而屏蔽CLK信号。
[0030] 所述输入VDD电压检测电路的输出端和与非口 nand3的第一输入端连接；所述 CLOCK信号产生电路的输出端和与非口 nand3的第二输入端连接；所述数/模转换电路的 一输出端VREF_END和与非口 nand3的第S输入端连接，另一输出端V旭F和误差放大器的 正输入端连接；所述与非口 nand3的输出端接级联触发器中第一 D触发器的触发信号CK 端，后面各级D触发器的触发信号CK端分别接其前一级触发器的输出端Q，各级触发器的数 据输入端D分别接各自的反相输出端地，各级触发器的输出Q1?化同时接数/模转换电 路的输入。
[0031] 图2是使用本发明的具有充电电流自适应的电池充电系统的示意图，图中最大充 电电流由VREF电压，放大电路AMP1的增益G W及充电电流设定电阻RS1共同决定，充电电 流公式为： VREf
[00扣]k =
[0033] 从上面公式可知在G和RS1 -定情况下，充电电流与VREF电压成正比，本发明的 关键所在即是在充电过程中VREF会根据适配器的最大输出电流自动调整，进而调整充电 电流的大小。
[0034] 适配器接入充电系统开始充电时，充电电流是随着CLK信号计数而逐渐增加的， 所W开始的时候充电电流是小于适配器最大输出电流的，该是V孤L为高电平，而计数也还 没有达到最大值，所WVREF_END信号也为高电平，CLK信号可W通过与非口 nand3传输到计 数器，计数器输出怕1 ;化）根据CLK情况输出相应值到数/模转换电路，数模转换电路根据 当前怕1 ;化）的值输出相应的VREF值到误差放大器，进而确定当前的充电电流，随着怕1 ; 化）计数值的增加，会出现W下两种可能：
[0035] 一是如果适配器能提供的最大充电电流大于被充电系统所设定的最大充电电流， 那么在充电过程中VDD电压不会被拉低到所设定的最小VDD工作电压VDD_MIN，V孤L信号 就不会输出低电平到与非口 nand3,所W在CLK的作用下，怕1 ;化）可W达到所设定的最大 值，V服F也相应达到其最大值VREF_MAX，此时数/模转换电路输出的VREF_END信号输出低 电平到与非口 nand3从而屏蔽CLK信号，怕1;化）计数值达到最大值后不再变化，该时适 配器W被充电系统所设定的最大充电电流给设备充电。
[0036] 二是如果适配器能提供的最大充电电流小于被充电系统所设定的最大充电电流， 那么在充电启动过程中，在CLK的作用下，怕1 ;化）的值W及对应的VREF会逐渐增大，充电 电流也会逐渐增大，当充电电流逐渐增加到适配器所能提供的最大电流时，适配器输出电 压VDD电压会开始随着充电电流的增加而逐渐降低，当VDD降低到所设定的最小VDD工作 电压VOT_MIN时，输入VDD电压检测电路输出的V孤L信号输出低电平到与非口 nand3从而 屏蔽CLK信号，怕1 ;化）计数值W及对应的VREF不再变化，所W充电电流也不再增加，该时 适配器w自身所能提供的最大充电电流给设备充电。
[0037]图3是图2电路中在适配器最大输出电流大于被充电系统所设定的最大充电电流 情况下各信号工作波形示意图，图中VDD电压在被充电系统达到最大充电电流时仍然没有 被拉低，V孤L信号始终高电平；当计数器输出怕1 ;化）达到所设定的最大值时，VREF也相 应达到其最大值VREF_MAX，此时数/模转换电路输出的VREF_END信号由高电平变为低电 平，与非口 nand3被屏蔽，VREF_MAX被锁定，该时适配器W被充电系统所设定的最大充电电 流给设备充电。
[003引图4是图2电路中在适配器最大输出电流小于被充电系统所设定的最大充电电流 情况下各信号工作波形示意图，在充电刚开始时，在CLK的作用下，怕1;化）的值W及对应 的VREF会逐渐增大，充电电流也会逐渐增大，当充电电流逐渐增加到适配器所能提供的最 大电流时，适配器输出电压VDD电压会开始随着充电电流的增加而逐渐降低，当VDD降低到 所设定的电压VDD_MIN时，V孤L信号由高电平变为低电平，与非口 nand3被屏蔽，怕1 ;化） 计数值W及对应的VREF不再变化，所W充电电流也不再增加，该时适配器W自身所能提供 的最大充电电流给设备充电。
[0039] 本发明的实施例在实际实施时，还包括提供电压基准的模块、提供偏置电流的模 块，振荡器模块等一些集成电路领域的公知模块，该里不再一一描述。
[0040] W上实施例仅是本发明的特定实施方式，而非对本发明的限制，例如本发明也可 W应用与线性充电领域；凡本领域的技术人员依据本发明的构思通过分析推理做出一些调 整和改变，皆为本发明的要义所在，应视为在本发明的范围之内。
【权利要求】
1. 一种用于电池充电系统的充电电流自适应电路，其特征在于：所述充电电流自适应 电路包括： 一输入VDD电压检测电路，当VDD电压低于所设定的值时VDDL信号输出低电平到与非 门nand3从而屏蔽CLK信号； 一 CLOCK信号产生电路，用于产生一所需周期的CLK信号； n个D触发器组成的级联触发器计数器，用于对CLK信号计数，并输出Q1?Qn到数/ 模转换电路； 一数/模转换电路，所述数/模转换电路把输入的数字信号Q1?Qn转换成相应的模 拟参考电压VREF送到误差放大器的正输入端，同时在VREF达到所设定的最大值以后VREF_ END信号输出低电平到与非门nand3从而屏蔽CLK信号。
2. 如权利要求1所述用于电池充电系统的充电电流自适应电路，其特征在于：所述输 入VDD电压检测电路的输出端和与非门nand3的第一输入端连接；所述CLOCK信号产生电 路的输出端和与非门nand3的第二输入端连接；所述数/模转换电路的一输出端VREF_END 和与非门nand3的第三输入端连接，另一输出端VREF和误差放大器的正输入端连接；所述 与非门nand3的输出端接级联触发器中第一 D触发器的触发信号CK端，后面各级D触发器 的触发信号CK端分别接其前一级触发器的输出端Q，各级触发器的数据输入端D分别接各 自的反相输出端QB，各级触发器的输出Q1?Qn同时接数/模转换电路的输入。
3. 如权利要求1所述用于电池充电系统的充电电流自适应电路，其特征在于：所述充 电电流自适应电路应用于开关式充电系统或线性充电系统。
【文档编号】H02J7/00GK104485721SQ201510014593
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月12日 优先权日:2015年1月12日
【发明者】张明明 申请人:张明明