一种开关充电控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于开关充电控制电路技术领域，特别设及一种开关充电控制电路。
【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，运些都需要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，运就促进了开关充电方式的曰益 普及。
[0003] 图1是传统的开关充电控制电路示意图，充电电流由电阻RSl设定，RSl处于充电电 流的通路上，会产生较大的电阻损耗，所WRSl需要成本较高的功率电阻，运不仅会降低系 统工作效率，而且增加系统成本;同时由于传统的开关充电控制电路工作于固定频率的PWM 工作方式，控制电路需要误差放大器、振荡器W及斜率补偿电路，运些不但增加了设计的难 度而且也会增加控制电路的设计成本。 【实用新型内容】
[0004] 针对现有技术的弊端，本实用新型的目的在于提供一种开关充电控制电路。所述 的开关充电控制电路为应用于移动电源等便携式设备领域的电池充电系统的开关充电控 制电路。与传统开关充电电路相比，本实用新型的开关充电控制电路有W下两个优点:一是 省去了功率电阻，增加了充电效率的同时降低了系统的成本;二是该控制电路工作于PFM模 式，不需要复杂的误差放大器、振荡器W及斜率补偿电路，大大降低了控制电路的设计难度 和设计成本。
[0005] 本实用新型的目的通过下述技术方案实现:一种开关充电控制电路，包括：
[0006] -峰值电流检测电路CS，用于检测流过开关管MP1的峰值充电电流Ipk，峰值电流 Ipk经过1 /n比例镜像后经充电电流设定电阻RS1流出到地；
[0007] 一充电电流设定电阻RSl，用于设定充电电流，其将峰值电流检测电路CS检测到的 峰值电流Ipk的镜像电流IpkAi转换为电压；
[000引一比较器P歷，检测到充电电流达到峰值Ipk时，输出关断信号OFF将开关管MPl关 断；
[0009] -固定关断时间产生电路T0FF，在每周期固定关断时间后输出导通信号0州尋开关 管MPl导通；
[0010] 一输出驱动电路DRIVER用于驱动开关PMOS MPl W及同步整流NMOS MNl;
[00川一电池充饱判断电路即化，当电池充饱后输出关闭信号将输出关闭。
[0012]上述的开关充电控制电路，输入电源VIN与所述开关PMOS MPl的源级W及所述峰 值电流检测电路CS的第一输入端连接，所述开关PMOS MPl的漏极与所述峰值电流检测电路 CS的第二输入端连接，同时与电感Ll的一端和整流NMOS MNl的漏极连接；电感Ll的另一端 接被充电电池的正极;所述整流醒OS MNl的源级接地;所述峰值电流检测电路CS的输出接 充电电流设定电阻RSl的一端和比较器PWM的正输入端，所述充电电流设定电阻RSl的另一 端接地，所述比较器P歷的负输入端接一参考电压VREF;所述比较器P歷的输出接固定关断 时间产生电路TOFF的输入，同时接RS触发器的复位端R，固定关断时间产生电路TOFF的输出 端接RS触发器的置位端S; RS触发器输出端Q接输出驱动电路DRIVER的输入，输出驱动电路 DRIVER输出的驱动信号DRP和DRN分别接开关管MPl的栅极和整流管丽1的栅极;所述电池充 饱判断电路即化的输入接被充电电池的正极，输出接输出驱动电路DRIV邸;被充电电池的 负极接地。
[0013] 本实用新型所述的开关充电控制电路，在功率开关PMOS MPl关断时，固定关断时 间产生电路TOFF开始计时，在开关管MP1关断时间达到固定关断时间产生电路TOFF所设定 的固定关断时间时输出信号ON到RS触发器置位，使驱动电路DRIVER输出控制信号将开关管 MPl导通，同时将整流管MNl关闭，充电电流由输入电源VIN经开关管MPl、电感Ll、电池 Battery到地，在电感Ll作用下充电电流逐渐增加；电流检测电路CS将流过开关管MPl的峰 值电流Ipk经过1 /n比例镜像后经电流设定电阻RS1流出到地，在电流设定电阻RS1上产生一 个与充电电流成比例的电压信号，当该电压值达到参考电压VREF时，Pmi比较器输出OFF信 号将RS触发器复位，使驱动电路DRIVER输出控制信号将开关管MPl关闭，同时使整流管MNl 导通，此时电感电流经电池 Battery、地、整流管MNl再回到电感继续给电池充电，同时在OFF 信号触发下固定关断时间产生电路TOFF开始计时，MPl关断时间达到TOFF所设定的固定关 断时间时输出信号0州尋RS触发器置位，使驱动电路DRIVER输出控制信号将开关管MP巧通， 同时将整流管MNl关闭;整个开关电路如此重复着上述过程对被充电电池进行充电，直到电 池充饱判断电路FU化检测到电池已经充饱时，输出信号关闭控制电路，充电过程结束。
[0014] 由上述工作过程可W得到MPl导通时的峰值电流为Ipk,经CS电路镜像后流到3別的 电流为IpK/n，可W得到下面公式：
[001引
，得到
，其中n为电路设定的电流镜像比例；
[0016] 在MPl关断时，关断时间为固定时间Toff,可W得到下面公式：
[0017]
,得到
其中Vbat为电池电压，Ai为电感峰峰值电 流；
[0018] 所W平均充电电流为：
[0019]
，从而得到电路充电电流为：
[0020]
[0021] 作为优选的实施方式，本实用新型在实际实施时，还包括提供电压基准的模块、提 供偏置电流的模块等一些集成电路领域的公知模块。
[0022] 本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0023] 1.本实用新型的开关充电控制电路省去了功率电阻，增加了充电效率的同时降低 了系统的成本。
[0024] 2.本实用新型的开关充电控制电路工作于PFM模式，不需要复杂的误差放大器、振 荡器W及斜率补偿电路，大大降低了控制电路的设计难度和设计成本。
【附图说明】
[0025] 图1是传统的开关充电控制电路示意图；
[0026] 图2是使用本实用新型的开关充电控制电路。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施 方式不限于此。
[0028] 实施例1
[0029] 如图2所示，本实用新型提供了一种开关充电控制电路，包括：
[0030] -峰值电流检测电路CS，用于检测流过开关管MP1的峰值充电电流Ipk，峰值电流 Ipk经过1 /n比例镜像后经充电电流设定电阻RS1流出到地；
[0031] 一充电电流设定电阻RS1，用于设定充电电流，其将峰值电流检测电路CS检测到的 峰值电流Ipk的镜像电流IpkAi转换为电压；
[00创一比较器P歷，检测到充电电流达到峰值Ipk时，输出关断信号OFF将开关管MP1关 断；
[0033] -固定关断时间产生电路T0FF，在每周期固定关断时