主-从多相充电的制作方法_2

文档序号:9510334阅读:来源:国知局
内部”的。通过比较,控制信号在从充电1C 202外部的源接收到信号时视为被“外部地”提供;例如经由充电1C的控制端子。在一些实施例中,可以提供控制选择器216a以选择由比较器216生成的内部控制信号或者在控制端子上接收的外部地生成的控制信号以用作为用于PWM驱动器电路的控制信号。
[0035]根据本公开的原理,时钟信号可以在充电1C 202内被内部地生成或者被外部地提供到充电1C。例如,充电1C 202可以包括用于产生时钟信号(时钟出)的时钟生成器218。时钟生成器218可以包括时钟生成电路218a和延迟元件218b。时钟生成电路218a可以产生用作内部地生成的时钟信号的时钟信号。延迟元件218b可以接收外部地提供的时钟信号。
[0036]由时钟生成电路218a产生的时钟信号在时钟信号由包括充电IC202的电路装置、即时钟生成电路生成这样的意义上是“内部”的。通过比较,时钟信号在从充电1C 202外部的源接收到信号时视为被“外部地”提供;例如,经由充电1C的CLK端子。在一些实施例中,可以提供时钟选择器218c以选择由时钟生成电路218a生成的内部时钟信号或者在CLK端子上提供的并被延迟元件218b延迟(相位移位)的外部时钟信号以用作为用于PWM驱动器电路的时钟信号。
[0037]充电1C 202可以包括选择器电路212以配置充电1C根据在充电1C的SEL输入上提供的外部选择指示器18而在“主控”模式或者“从属”模式中操作。选择指示器18可以是电路或者模拟信号的源(例如,模拟信号生成器)或者数字信号的源(例如,数字逻辑)。在一些实施例中,例如,选择指示器18可以是直接地或者通过电阻元件、与地电势的电连接。选择器电路212可以根据选择指示器18操作控制选择器216a和时钟选择器218c。选择器电路212也可以操作开关220以根据选择指示器18启用或者禁用电流输入的感测。
[0038]根据本公开,充电1C 202可以被配置为单相单独设备或者在多相配置中被使用。讨论将先描述单相配置。图3图示被配置为作为单独电池充电器操作的充电1C 202的示例。充电1C 202可以使用SEL输入而被配置为在主控模式中操作。在一些实施例中,充电1C 202中的主控模式操作可以由包括SEL输入与地电势的连接的选择指示器18来指明。用于指明主控模式操作的该约定将用于讨论的其余部分,并且理解在其它实施例中可以采用其它约定以指示主控模式操作。
[0039]在一个实施例中,选择器212可以被配置为通过配置充电1C 202用于主控模式操作来对在SEL输入处存在接地连接做出响应。例如,选择器212可以在第一配置中操作控制选择器216a以向PWM驱动器电路的控制输入提供内部地生成的控制信号。也向充电1C202的、对于图3中所示单相配置是无关的控制端子提供内部地生成的控制信号。
[0040]相似地,选择器212可以在第一配置中操作时钟选择器218c以向PWM驱动器电路的时钟输入提供内部地生成的时钟信号(例如,经由时钟生成电路218a)。也向充电1C 202的、对于图3中所示单相配置是无关的CLK端子提供内部地生成的时钟信号。选择器212也可以将开关220操作成启用在功率输入USBIN上的输入电流感测的配置。
[0041]在操作中,图3中所示主控模式配置的充电1C 202作为降压转换器操作以对电池22充电。向PWM驱动器电路的反馈控制由包括充电1C 202的电路装置提供,并且类似地,从充电1C内提供对电路的时钟信号。该配置在仅有一个充电1C这样的意义上是“单独”配置。
[0042]讨论现在将转向对根据本公开的充电1C 202的多相配置并且具体为双相配置的示例的描述。在双相配置中,两个充电1C 202被一起连接和操作以对电池22充电。充电1C 202之一可以被配置为主控设备而另一个被配置为从属设备。图4A和4B示出被配置为分别作为主控设备和从属设备操作的充电IC 202a和202b的示例。充电IC202a、202b在连接A、B、C、D、E、F和G处被连接在一起。在图4A和4B中图示所得电流流为流422。
[0043]图4A中所示充电IC 202a被配置用于如图3中描述的主控模式操作。根据本公开,由充电IC 202a中的比较器216生成的控制信号除了用作用于充电IC 202a中的PWM驱动器电路的内部地生成的控制信号之外,还被提供为外部地生成的控制信号402(例如,经由控制端子)。相似地,由时钟生成器218生成的时钟信号除了用作用于充电IC 202a中的PWM驱动器电路的内部地生成的时钟信号之外,还被提供为外部地生成的时钟信号404(例如,经由CLK端子)。
[0044]参照图4B,充电IC 202b被配置用于从属模式操作。充电IC 202b可以使用SEL输入而被配置为在从属模式中操作。在一些实施例中,从属模式操作可以由包括电阻元件的选择指示器18指明。用于指明从属模式操作的该约定将用于本公开的剩余部分,并且理解在其它实施例中可以采用其它约定以指示从属模式操作。在一个具体实施例中,例如10K电阻器可以用来指示从属模式操作。当然将认识到可以使用另一电阻值。选择器212可以被配置为通过配置充电IC 202b用于从属模式操作来对在SEL输入处检测到10ΚΩ电阻做出响应。
[0045]在从属模式操作中,选择器212可以在第二配置中操作控制选择器216a以接收在充电IC 202b的控制端子上接收的外部地生成的控制信号402。控制选择器216a向PWM驱动器电路的控制输入提供外部地生成的控制信号402。控制选择器216a在第二配置中的操作从PWM驱动器电路断开或者以别的方式有效地禁用充电IC 202b中的反馈网络。在该图中通过使用灰虚线图示充电IC 202b中的反馈网络的元件来强调该“断开”。
[0046]充电IC 202b中的选择器212也可以在第二配置中操作时钟选择器218c以在CLK端子上接收外部地生成的时钟信号404。时钟选择器218c向延迟元件218b提供外部地生成的时钟信号404。向PWM驱动器电路提供的时钟信号来自延迟元件218b、因此断开或者以别的方式有效地禁用充电IC 202b中的时钟生成电路218a。
[0047]开关220可以被(例如,由选择器212)配置为禁用在充电IC 202b的USBIN端子处的电流感测。针对高和低侧FET 214a,214b的功率可以由MIDUSBIN端子经由连接B提供。相似地,从属配置的充电IC 202b中的充电电流感测可以通过禁用它的电池FET 222而被禁用。
[0048]如可以从前文讨论中认识的那样,PWM驱动器电路在从属模式充电IC 202b中的操作由在主控模式充电IC 202a中生成的和向从属模式充电IC 202b提供的分别作为外部地生成的控制和时钟信号402、404的控制信号和时钟信号控制。从从属模式充电202b的观点来看,在主控模式充电IC 202a中生成的控制和时钟信号视为被“外部地生成”。
[0049]主控模式充电IC 202a可以通过在FETDRV端子上确立(assert)信号来与从属模式充电IC 202b同步。例如,在主控模式充电IC 202a将FETDRV端子拉动为L0时,禁用从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路。在主控模式充电IC 202a将FETDRV端子拉动为HI时,从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路开始切换。在一些实施例中,FETDRV端子可以由主控模式充电IC 202a用来在输入电流上升至阈值电平以上之后发起将从属模式充电IC 202b切换进来以便平衡轻负荷和重负荷效率。例如,在轻负荷下的切换损耗可能超过减少的导通损耗,这可以通过不立刻启用从属模式充电IC 202b来避免。在启用之后,从属模式充电IC 202b将与来自主控模式充电IC 202a的时钟信号同步操作。从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路的控制将由来自主控模式充电IC 202a的控制信号提供、因此允许主控设备设置充电电流限制、输入电流限制等。
[0050]根据本公开,延迟元件218b可以(例如,由选择器212)配置为提供适合用于双相操作的可选择相位移位。例如,延迟元件218b可以提供外部地生成的时钟信号404的180°相位移位。因而,向从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路的时钟输入提供的时钟信号相对于主控模式充电IC 202a中的时钟信号有180°异相。因而,主控模式充电1C202a的充电周期将相对于从属模式充电IC 202b的充电周期有180°异相。例如,在高侧FET 214a在主控设备中为ON时,从属设备中的高侧FET为OFF,并且反之亦然。
[0051]讨论现在将转向对根据本公开的充电1C 202的3相配置的描述。在3相配置中,三个充电1C 202被一起连接和操作以对电池22充电。充电1C 202之一可以被配置为主控设备,而其它两个可以被配置为从属设备。图5A-图5C示出被配置为分别作为主控设备、第一从属设备和第二从属设备操作的示例充电IC 202a、202b和202c。充电IC202a、202b、202c 在连接 Al、Bl、Cl、Dl、El、F1 和 G1 以及连接 A2、B2、C2、D2、E2、F2 和 G2 处被连接。
[0052]如结合图4A说明的那样配置图5A中的主控设备。如结合图4B说明的那样配置第一和第二从属设备(图5B和图5C)。在3相操作中,第一和第二从属设备中的延迟元件218b可以被配置为分别提供外部地生成的时钟
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