大容量电池充电电路及其控制电路和控制方法技术

本发明专利技术提出了一种电池充电电路及其控制电路和控制方法。电池充电电路包括并联放置在输入端口和输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路，其控制电路包括多个反馈控制环路，每个反馈控制环路基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号；根据多个反馈控制信号输出逻辑整合信号的逻辑整合电路；根据逻辑整合信号输出第一分频信号和第二分频信号的分频电路；根据第一分频信号和第一时长信号控制第一相开关电路的第一逻辑电路；以及根据第二分频信号和第二时长信号控制第二相开关电路的第二逻辑电路。本发明专利技术提出的电池充电电路可以在提供较大充电电流的同时，具有较小的体积和较好的散热性能。

【技术实现步骤摘要】
大容量电池充电电路及其控制电路和控制方法
本专利技术一般地涉及电子电路，更具体地涉及电池充电电路。
技术介绍
随着便携式电子设备的发展，电池充电电路也广泛的应用于便携式电子设备中。而随着便携式电子设备的娱乐功能的增多，为保证便携式电子设备的续航时间，为其供电的电池的容量也越来越大。相应的，所需要的电池的充电电流也越来越大以满足消费者对充电时间的要求。然而，在现有的电池充电电路中，很难同时满足既有较小的电路体积，又有较满意的散热性能，尤其是难以既使用较小体积的电感，又具有较大的充电电流。此外，为满足灵活的输入输出配置，例如为满足适用多种规格的适配器对电池充电，需要提出一种新型的电池充电电路。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术的一个目的是提供一种电池充电电路及其控制电路和控制方法。根据本专利技术一实施例的一种电池充电电路，具有输入端口和输出端口，所述电池充电电路包括：第一相开关电路，包括第一开关；第二相开关电路，包括第二开关，其中第一相开关电路和第二相开关电路并联耦接在输入端口和输出端口之间；多个反馈控制环路，每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号以控制第一相开关电路和第二相开关电路中的一个关断；逻辑整合电路，接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号，并输出逻辑整合信号；分频电路，接收逻辑整合信号，并将其脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号；第一时长控制电路，根据第一时长控制信号输出可实时调节的第一时长信号；第二时长控制电路，根据第二时长控制信号输出可实时调节的第二时长信号；第一逻辑电路，接收第一分频信号和第一时长信号，并输出第一开关控制信号以控制第一开关，其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一开关的关断时刻，以及根据第一时长信号控制第一开关的关断时长；以及第二逻辑电路，接收第二分频信号和第二时长信号，并输出第二开关控制信号以控制第二开关，其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二开关的关断时刻，以及根据第二时长信号控制第二开关的关断时长。根据本专利技术一实施例的一种控制电路，用于电池充电电路，所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路，所述控制电路包括：输入电流反馈控制环路，根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号，与输入电流参考信号相比较，产生输入电流反馈控制信号；电池电压反馈控制环路，根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号，与电池电压参考信号相比较，产生电池电压反馈控制信号；充电电流反馈控制环路，根据表征电池充电电流的充电电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号，与充电电流参考信号相比较，产生充电电流反馈控制信号；系统电压反馈控制环路，根据表征电池充电电路输出的系统电压的系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号，与系统电压参考信号相比较，产生系统电压反馈控制信号；逻辑整合电路，接收输入电流反馈控制信号、电池电压反馈控制信号、充电电流反馈控制信、以及系统电压反馈控制信号，并输出逻辑整合信号；分频电路，接收逻辑整合信号，并将逻辑整合信号分频产生第一分频信号和第二分频信号；均流控制环路，接收表征流过第一相开关电路的电流的第一电流反馈信号和表征流过第二相开关电路的电流的第二电流反馈信号，并基于第一电流反馈信号和第二电流反馈信号产生第一时长控制信号以及第二时长控制信号；第一时长控制电路，根据第一时长控制信号输出第一时长信号；第二时长控制电路，根据第二时长控制信号输出第二时长信号；第一逻辑电路，接收第一分频信号和第一时长信号，并根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路；以及第二逻辑电路，接收第二分频信号和第二时长信号，并根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路；其中当输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、输入电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、或者系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号中的任意一个大于与其相应的参考信号时，逻辑整合信号变为第一状态以关断第一相开关电路或第二相开关电路。根据本专利技术一实施例的一种控制电路，用于电池充电电路，所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路，所述控制电路包括：多个反馈控制环路，每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和参考信号，并基于反馈信号、斜坡信号和参考信号输出相应的反馈控制信号；或门，接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号，并根据多个反馈控制环路产生的多个反馈控制信号在或门的输出端产生逻辑整合信号；分频电路，接收逻辑整合信号，并输出第一分频信号和第二分频信号；均流控制环路，根据流过第一相开关电路的电流和流过第二相开关电路的电流输出第一时长控制信号以及第二时长控制信号；第一时长控制电路，根据第一时长控制信号输出第一时长信号；第二时长控制电路，根据第二时长控制信号输出第二时长信号；第一逻辑电路，接收第一分频信号和第一时长信号，并输出第一开关控制信号以控制第一相开关电路，其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一相开关电路的关断时刻，以及根据第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长；以及第二逻辑电路，接收第二分频信号和第二时长信号，并输出第二开关控制信号以控制第二相开关电路，其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二相开关电路的关断时刻，以及根据第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长。根据本专利技术一实施例的一种用于电池充电电路的控制方法，所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联放置在输入端口和输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路，所述控制方法包括：根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号、斜坡信号、输入电流参考信号，产生输入电流反馈控制信号；根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号、斜坡信号、电池电压参考信号，产生电池电压反馈控制信号；根据表征电池充电电流的充电电流反馈信号、斜坡信号、充电电流参考信号，产生充电电流反馈控制信号；根据表征电池充电电路输出的系统电压的系统电压反馈信号、斜坡信号、系统电压参考信号，产生系统电压反馈控制信号；根据输入电流反馈控制信号、电池电压反馈控制信号、充电电流反馈控制信号、系统电压反馈控制信号，产生逻辑整合信号；将逻辑整合信号中的脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号；根据流过第一相开关电路的电流和流过第二相开关电路的电流产生第一时长信号和第二时长信号；根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路，其中第一开关控制信号根据第一分频信号控制第一相开关电路的关断时刻，以及根据第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长；以及根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路，其中第二开关控制信号根据第二分频信号控制第二相开关电路的关断时刻，以及根据第二时长控制第二相开关电路的关断时长；其中当流过第一相开关电路的电流超过流过第二相开关电路的电流一预设值时，第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长增大，第二时长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电电路，具有接收输入电压的输入端口和提供系统电压的输出端口，所述电池充电电路包括：第一相开关电路，具有第一端和第二端，其中第一相开关电路包括第一开关，第一相开关电路的第一端耦接至输入端口，第一相开关电路的第二端耦接至输出端口；第二相开关电路，包括第二开关，其中第二相开关电路和第一相开关电路并联耦接在输入端口和输出端口之间；多个反馈控制环路，每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号以控制第一相开关电路和第二相开关电路中的一个关断；逻辑整合电路，接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号，并输出逻辑整合信号；分频电路，接收逻辑整合信号，并将其脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号；第一时长控制电路，根据第一时长控制信号输出可实时调节的第一时长信号；第二时长控制电路，根据第二时长控制信号输出可实时调节的第二时长信号；第一逻辑电路，接收第一分频信号和第一时长信号，并输出第一开关控制信号以控制第一开关，其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一开关的关断时刻，以及根据第一时长信号控制第一开关的关断时长；以及第二逻辑电路，接收第二分频信号和第二时长信号，并输出第二开关控制信号以控制第二开关，其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二开关的关断时刻，以及根据第二时长信号控制第二开关的关断时长；其中分频电路包括：第一D触发电路，具有输入端、时钟端和输出端，其中第一D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号，第一D触发电路的输出端输出第一分频信号；第二D触发电路，具有输入端、时钟端和输出端，其中第二D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号，第二D触发电路的输入端耦接至第一D触发电路的输出端，第二D触发电路的输出端输出第二分频信号；RS触发电路，具有置位端、复位端和反相输出端，其中置位端接收第一分频信号，复位端耦接至RS触发电路的反相输出端；以及第一或门，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一或门的第一输入端耦接至RS触发电路的反相输出端，第一或门的第二输入端耦接至第二D触发电路的输出端，第一或门的输出端耦接至第一D触发电路的输入端。...

【技术特征摘要】
1.一种电池充电电路，具有接收输入电压的输入端口和提供系统电压的输出端口，所述电池充电电路包括：第一相开关电路，具有第一端和第二端，其中第一相开关电路包括第一开关，第一相开关电路的第一端耦接至输入端口，第一相开关电路的第二端耦接至输出端口；第二相开关电路，包括第二开关，其中第二相开关电路和第一相开关电路并联耦接在输入端口和输出端口之间；多个反馈控制环路，每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号以控制第一相开关电路和第二相开关电路中的一个关断；逻辑整合电路，接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号，并输出逻辑整合信号；分频电路，接收逻辑整合信号，并将其脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号；第一时长控制电路，根据第一时长控制信号输出可实时调节的第一时长信号；第二时长控制电路，根据第二时长控制信号输出可实时调节的第二时长信号；第一逻辑电路，接收第一分频信号和第一时长信号，并输出第一开关控制信号以控制第一开关，其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一开关的关断时刻，以及根据第一时长信号控制第一开关的关断时长；以及第二逻辑电路，接收第二分频信号和第二时长信号，并输出第二开关控制信号以控制第二开关，其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二开关的关断时刻，以及根据第二时长信号控制第二开关的关断时长；其中分频电路包括：第一D触发电路，具有输入端、时钟端和输出端，其中第一D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号，第一D触发电路的输出端输出第一分频信号；第二D触发电路，具有输入端、时钟端和输出端，其中第二D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号，第二D触发电路的输入端耦接至第一D触发电路的输出端，第二D触发电路的输出端输出第二分频信号；RS触发电路，具有置位端、复位端和反相输出端，其中置位端接收第一分频信号，复位端耦接至RS触发电路的反相输出端；以及第一或门，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第一或门的第一输入端耦接至RS触发电路的反相输出端，第一或门的第二输入端耦接至第二D触发电路的输出端，第一或门的输出端耦接至第一D触发电路的输入端。2.如权利要求1所述的电池充电电路，还包括均流控制环路，所述均流控制环路接收表征流过第一相开关电路电流的第一电流反馈信号和表征流过第二相开关电路电流的第二电流反馈信号，并基于第一电流反馈信号和第二电流反馈信号产生第一时长控制信号以及第二时长控制信号。3.如权利要求2所述的电池充电电路，其中：当第一电流反馈信号与第二电流反馈信号的差值大于一预设值时，调节第一时长控制信号以延长第一开关的关断时长，调节第二时长控制信号以缩短第二开关的关断时长；以及当第二电流反馈信号与第一电流反馈信号的差值大于所述预设值时，调节第一时长控制信号以缩短第一开关的关断时长，调节第二时长控制信号以延长第二开关的关断时长。4.如权利要求1所述的电池充电电路，其中第一时长控制电路包括：第一电流源；第一电容，与第一电流源串联；第一放电开关，与第一电容并联，其中第一放电开关在第一开关控制信号的控制下导通及关断；以及第一比较电路，具有第一输入端、第二输出端和输出端，其中第一比较电路的第一输入端耦接至第一电流源与第一电容的公共连接点，第一比较电路的第二输入端接收第一参考信号，第一比较电路的输出端提供第一时长信号；第二时长控制电路包括：第二电流源；第二电容，与第二电流源串联；第二放电开关，与第一电容并联，其中第二放电开关在第二开关控制信号的控制下导通及关断；以及第二比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中第二比较电路的第一输入端耦接第二电流源与第二电容的公共连接点，第二比较电路的第二输入端接收第二参考信号，第二比较电路的输出端提供第二时长信号；其中第一时长控制电路根据第一时长控制信号调节第一电流源输出的电流大小或调节第一参考信号的大小，以及第二时长控制电路根据第二时长控制信号调节第二电流源输出的电流大小或调节第二参考信号的大小。5.如权利要求1所述的电池充电电路，其中逻辑整合电路包括第二或门，其中第二或门的多个输入端分别接收多个反馈控制环路输出的多个反馈控制信号，并在其输出端输出逻辑整合信号。6.如权利要求1所述的电池充电电路，还包括：第三开关，具有第一端和第二端，其中第三开关的第一端耦接至第一相开关电路的第二端，第三开关的第二端耦接至系统地；以及第四开关，具有第一端和第二端，其中第四开关的第一端耦接至第一相开关电路的第二端，第四开关的第二端耦接至输出端口；其中当输入电压大于系统电压时，电池充电电路工作在降压模式，第三开关维持关断，第四开关维持导通；以及当输入电压小于系统电压时，电池充电电路工作在升压模式，第一相开关电路和第二相开关电路中至少一个维持导通，根据逻辑整合信号控制第三开关和第四开关。7.一种控制电路，用于电池充电电路，所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路，所述控制电路包括：输入电流反馈控制环路，根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号，与输入电流参考信号相比较，产生输入电流反馈控制信号；电池电压反馈控制环路，根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号，与电池电压参考信号相比较，产生电池电压反馈控制信号；充电电流反馈控制环路，根据表...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏，赵启明，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51