专利名称：充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电器，特别涉及一种能有效利用电源电力，随时将可携式计算机所消耗掉后剩余电力充份用于将二次电池充电的充电器。
电池为可携式计算机的主要电源之一，其是在操作场所无市电可使用时，提供一方便运用的电源。而为使用方便起见，制造者皆于可携式计算机上设置有一充电器，用以提供使用者直接利用可携式计算机本身便可对其电池，例如，镍氢电池、锂离子电池等二次电池充电。参见图3，传统的二次电池充电方式是分两阶段，第一阶段，用定电流反馈电路进行固定电流模式充电，第二阶段，用定电压反馈电路进行固定电压模式充电，第一阶段以固定电池充电，当达到第二阶段，充电电流渐渐变小。而由于转接器所能提供的电流有其最大额定的限制，因此当可携式计算机系统被开启运作时，公用充电器的做法通常为被禁能而停止对电池的充电动作，以避免当可携式计算机运作所需的电流加上充电电流的总值超过转接器所能提供的最大额定电流时，所可能造成运作不正常的现象发生。
但也由于当可携式计算机被开启运作时，公用充电器便停止对电池的充电动作，如此将造成电池充电的效率不佳，导致无法符合现今使用者的操作需求。例如，转接器总共能提供150W的电力，然而可携式计算机所消耗的功率也随时间而变化，理想中，为了使二次电池能在短时间内有效的充电，将150W减去可携式计算机所消耗的功率后所剩下的电力便要用于将二次电池充电，假如可携式计算机消耗90W的电力，则60W的电力要被分配来将二次电池充电，因此如何在可携式计算机上提供一造价低廉且符合理想的高效率充电器，进而改善上述公用技术的缺陷，即为本实用新型的主要目的。
本实用新型为一种充电器，可用在一可携式计算机等需要内设充电器的可携式电子装置中，用以对该可携式电子装置中一电池进行一充电动作，该可携式电子装置是可由一转接器提供系统运作与充电所需的一总电流，而该充电器包含一脉冲宽度调变工作周期控制器(Pulse Width Modulation DutyCycle Controller)，通过输出电路电连接在该电池，用以控制输出至该电池的充电电流大小；以及一系统电流检测反馈电路，电连接在该转接器与该脉冲宽度调变工作周期控制器，其响应该转接器所输出的该总电流大小与一阈值间的相对关系而发出一控制信号反馈至该脉冲宽度调变工作周期控制器，用以在该转接器所输出的该总电流大于该阈值时，使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变小，而在该转接器所输出的该总电流小于该阈值时，使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变大。充电器还包含有一定电流反馈电路，电连接于该脉冲宽度调变工作周期控制器，其响应该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流大小而发出一定电流反馈控制信号至该脉冲宽度调变工作周期控制器，用以使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流大小稳定；以及一定电压反馈电路，电连接于该脉冲宽度调变工作周期控制器，其响应该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电压大小而发出一定电压反馈控制信号至该脉冲宽度调变工作周期控制器，用以使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电压大小稳定。
根据上述结构，该充电器还包含有三个二极管元件，分别正向连接于该系统电流检测反馈电路至该脉冲宽度调变工作周期控制器、该定电流反馈电路至该脉冲宽度调变工作周期控制器以及定电压反馈电路至该脉冲宽度调变工作周期控制器之间，用以确保该控制信号、该定电流反馈控制信号与该定电压反馈控制信号中电压最大的产生作用。
根据上述结构，充电器中该系统电流检测反馈电路包含一检测电阻，电连接于该转接器与该充电器及可携式计算机系统之间，用以响应该转接器所输出的该总电流大小而在其上产生一电压值；一电压放大器，电连接至该检测电阻，其是将该电压值放大为一比较电压值输出；一阈电压产生器，用以产生一阈电压值；一运算放大器，电连接至该电压放大器、该阈电压产生器，其响应该比较电压值与该阈电压值间的大小关系而输出一比较信号；以及一受控开关，电连接于该运算放大器的输出端与该脉冲宽度调变工作周期控制器之间，其是在该比较电压值大于该阈电压值时开始导通，使该控制信号能反馈至该脉冲宽度调变工作周期控制器，进而将该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变小。
根据上述结构，充电器中该阈电压产生器是以一电阻分压电路所完成。
根据上述结构，充电器中该受控开关为一晶体管。
根据上述结构，充电器中该运算放大器的该比较电压值输入端与该比较信号输出端之间串接有一补偿电容，用以使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出充电电流的变化产生平滑的效果。
本实用新型可由下列附图及详细说明，得到更深入的了解。
图1为本实用新型较佳实施例的电路方块示意图；图2是本实用新型较佳实施例中系统电流检测反馈电路的具体电路示意图；图3为传统的二次电池充电方式的示意图。
参见图1，其是本实用新型较佳实施例的电路方块示意图，其揭露一组合在可携式计算机等需要充电器的可携式电子装置中，用以对可携式电子装置中电池进行充电动作的充电器。可携式电子装置是由一转接器10来提供系统运作与电池充电所需的一总电流，而本案较佳实施例的充电器主要包含有脉冲宽度调变工作周期控制器11、定电流反馈电路12、定电压反馈电路13、系统电流检测反馈电路14以及输出电路15，其中脉冲宽度调变工作周期控制器11是以脉冲宽度调变方式来控制输出电路15输出至电池20的充电电流大小，而定电流反馈电路12与定电压反馈电路13则分别响应该脉冲宽度调变工作周期控制器11所输出充电电流与电压的大小而分别发出一定电流反馈控制信号与定电压反馈控制信号至该脉冲宽度调变工作周期控制器11，用以使该脉冲宽度调变工作周期控制器11所输出的充电电流与电压大小处于一稳定状态。而三个二极管元件140、120、130，分别正向连接于该系统电流检测反馈电路14至该脉冲宽度调变工作周期控制器11、该定电流反馈电路12至该脉冲宽度调变工作周期控制器11以及定电压反馈电路13至该脉冲宽度调变工作周期控制器11之间，用以确保该控制信号、该定电流反馈控制信号与该定电压反馈控制信号中电压最大的产生作用。
而系统电流检测反馈电路14的主要工作是响应该转接器10所输出的该总电流大小与一阈值间的相对关系而发出一控制信号反馈至该脉冲宽度调变工作周期控制器11，用以在该转接器10所输出的该总电流大于该阈值时，使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变小。参见图2，其是系统电流检测反馈电路14的详细电路示意图，其中检测电阻141用以响应该转接器10所输出的该总电流大小而在其上产生一电压值，该电压值经电压放大器142的放大为一比较电压值输出至运算放大器143的第一输入端1431，而以电阻分压电路所完成的阈电压产生器144所产生的阈电压值则输出至运算放大器143的第二输入端1432，因此当转接器10所输出的该总电流因系统负载增加而放大时，检测电阻141上所产生的电压值亦随之增加，导致经电压放大器142输出的比较电压值大于阈电压产生器144所预设的阈电压值时，运算放大器143的输出端1433所输出的比较信号将由低电位往高电位变化，而以晶体管所完成的受控开关145便于此时开始导通，进而输出一控制信号反馈至该脉冲宽度调变工作周期控制器11，进而控制该脉冲宽度调变工作周期控制器11，将其所输出的充电电流变小。
反之，当转接器10所输出的该总电流因系统负载降低而缩小时，检测电阻141上所产生的电压值亦随之下降，导致经电压放大器142输出的比较电压值低于阈电压产生器144所预设的阈电压值时，运算放大器143的输出端1433所输出的比较信号将由高电位往低电位变化，而以晶体管所完成的受控开关145便于此时开始关闭，进而控制该脉冲宽度调变工作周期控制器11，将其所输出的充电电流变大。而运算放大器143的该第二输入端1432与该输出端1433之间是串接有一补偿电容146，用以使该脉冲宽度调变工作周期控制器11所输出充电电流的变化产生平滑的效果，进而消除电路中可能发生的音频噪音。
由上说明可知，本实用新型所揭露的较佳实施例是可响应系统的负载大小进而调整充电电流的大小，充分应用转接器所能提供的最大额定电流进行有效率的运用，避免公用手段所需充电时间过长与缺乏效率的缺陷。本实用新型由本领域技术人员可进行各种修饰，都不会脱离权利要求范围所欲保护的技术方案。
权利要求1．一种充电器，用以对所述可携式计算机中一电池进行充电，所述可携式计算机可由一转接器提供系统运作与充电所需的总电流，所述充电器其特征在于包含一脉冲宽度调变工作周期控制器、一系统电流检测反馈电路、一定电流反馈电路以及一定电压反馈电路所述脉冲宽度调变工作周期控制器，通过输出电路电连接所述电池，控制输出至所述电池的充电电流大小；所述系统电流检测反馈电路，电连接所述转接器与所述脉冲宽度调变工作周期控制器，其响应所述转接器所输出的所述总电流大小与一阈值间的相对关系，发出一控制信号反馈至所述脉冲宽度调变工作周期控制器，用以在所述转接器所输出的所述总电流大于所述阈值时，使所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变小；所述定电流反馈电路，电连接所述脉冲宽度调变工作周期控制器，其响应所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流大小，发出一定电流反馈控制信号至所述脉冲宽度调变工作周期控制器，用以使所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流大小稳定；所述定电压反馈电路，电连接所述脉冲宽度调变工作周期控制器，其响应所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电压大小而发出一定电压反馈控制信号至所述脉冲宽度调变工作周期控制器，用以使所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电压大小稳定。
2．如权利要求1所述的充电器，还包含有三个二极管元件，分别正向连接在所述系统电流检测反馈电路至所述脉冲宽度调变工作周期控制器、所述定电流反馈电路至所述脉冲宽度调变工作周期控制器以及定电压反馈电路至所述脉冲宽度调变工作周期控制器之间，用以确保所述控制信号、所述定电流反馈控制信号与所述定电压反馈控制信号中电压最大的产生作用。
3．如权利要求1所述的充电器，其中所述系统电流检测反馈电路包含一检测电阻，电连接在所述转接器与所述充电器及可携式计算机系统之间，用以响应所述转接器所输出的所述总电流大小而在其上产生一电压值；一电压放大器，电连接至所述检测电阻，其是将所述电压值放大为一比较电压值输出；一阈电压产生器，用以产生一阈电压值；一运算放大器，电连接至所述电压放大器、所述阈电压产生器，其响应所述比较电压值与所述阈电压值间的大小而输出一比较信号；以及一受控开关，电连接在所述运算放大器的输出端与所述脉冲宽度调变工作周期控制器之间，在所述比较电压值大于所述阈电压值时开始导通，使所述控制信号能反馈至所述脉冲宽度调变工作周期控制器，进而将所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变小。
4．如权利要求3所述的充电器，其中所述阈电压产生器是以一电阻分压电路所完成。
5．如权利要求3所述的充电器，其中所述受控开关为一晶体管。
6．如权利要求3所述的充电器，其中所述运算放大器的所述比较电压值输入端与所述比较信号输出端之间是串接有一补偿电容，用以使所述脉冲宽度调变工作周期控制器所输出充电电流的变化产生平滑的效果。
专利摘要一种充电器,包含:一脉冲宽度调变工作周期控制器及一系统电流检测反馈电路,响应转接器输出的总电流大小与一阈值间的相对关系而发出一控制信号反馈至该脉冲宽度调变工作周期控制器,用以在该转接器所输出的该总电流大于该阈值时,使该脉冲宽度调变工作周期控制器所输出的充电电流变小,在该转接器输出的该总电流小于该阈值时,使该脉冲宽度调变工作周期控制器输出的充电电流变大。
文档编号H02J7/02GK2456354SQ0024256
公开日2001年10月24日 申请日期2000年8月18日 优先权日2000年8月18日
发明者汤为 申请人:伦飞电脑实业股份有限公司