能够进行充电电流检测的充电电路制造技术

本发明专利技术提供一种充电电路，其包括：输出电路、电流采样电路和负反馈控制电路。所述输出电路包括功率开关、二极管D1、输出电感L1和输出电感C2。所述电流采样电路用于采样流过所述功率开关的电流，并进行平均得到所述功率开关的电流平均值，通过所述功率开关的电流平均值来得到等效的二极管D1的平均电流值，以功率开关和二极管D1的导通时间进行对所述功率开关的电流平均值和二极管D1的平均电流值进行二次平均来得到平均充电电流。所述负反馈控制电路比较平均充电电流和参考电流，并基于比较结果输出控制信号GP来控制所述功率开关的导通和关断，以使得所述平均充电电流等于所述参考电流。这样可以避免设置额外的电流电测电阻。

【技术实现步骤摘要】
能够进行充电电流检测的充电电路
本专利技术涉及电源管理领域，特别涉及一种可以进行充电电流检测的充电电路。
技术介绍
如图1所示，其示意出了现有的一种充电电路100，其通过包括输出电路110、电流采样电路120、负反馈控制电路130.所述输出电路110包括功率开关MP1、二极管D1、电感L1、电阻R2和电容C2。所述充电电路100通过电阻R2来检测充电电流。这种方式需要额外的功率电阻(需要能承受较大电流和热量)，增加了成本，且在电阻R2上消耗了额外的效率。所述电流采样电路120采样到电流信号ISEN，负反馈控制电路130将电流信号ISEN调整等于某个参考电流，这样实现了对充电电流的精确控制。一般充电电路需要恒流充电控制，上述实施方式可以实现充电恒流控制。一般负反馈控制电路130输出开关信号，控制功率开关MP1的导通和断路。当GP信号为低电平时，MP1导通；当GP信号为高电平时，MP1断路。当MP1导通时，对电感储能，电感电流以(CHG-BAT)/L的斜率上升，其中CHG为充电器连接端的电压，BAT为电池连接端的电压，L为电感L1的电感值。当MP1断路时，电感释放能量，电流从地节点经过二极管D1、电感L1、电阻R2流向BAT端。负反馈控制电路130一般采用固定频率(周期也固定)的脉宽调制方式控制。如果充电电流较小时，此电路可能工作在非连续模式，即电感电流可能在一段时间内处于零状态。当一个周期开始时，MP1开始导通，当GP信号变为高电平时，MP1被关断，二极管D1开始导通，直到电感电流下降到零或下一个周期开始，如果当电感电流下降到零时，下一个周期还没有开始，这段时间电感电流维持为零，此时MP1和D1都不导通，这种情况即出现非连续模式。因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种充电电路，其不需要设置额外的电流电测电阻，就可以准确的进行充电电流的检测。为了解决上述问题，本专利技术提供一种充电电路，其包括：输出电路，其包括功率开关、二极管D1、输出电感L1和输出电容C2，功率开关的一个连接端作为充电器连接端，另一个连接端作为中间节点LX与所述二极管D1的阴极相连，所述二极管D1的阳极接地，输出电感L1和输出电容C2依次串联于中间节点LX与地之间，输出电感L1和输出电容C2的连接节点作为电池连接端；电流采样电路，其一个输入端与所述中间节点LX相连，用于采样流过所述功率开关的电流，并进行平均得到所述功率开关的电流平均值，通过所述功率开关的电流平均值来得到等效的二极管D1的平均电流值，以功率开关和二极管D1的导通时间进行对所述功率开关的电流平均值和二极管D1的平均电流值进行二次平均来得到平均充电电流；负反馈控制电路，其比较平均充电电流和参考电流，并基于比较结果输出控制信号GP来控制所述功率开关的导通和关断，以使得所述平均充电电流等于所述参考电流。进一步的，所述电流采样电路包括：电流感应电路，其与所述中间节点LX相连，并采样流过所述功率开关的电流得到采样电流，连接于电流感应电路的输出端和地之间的电阻Rs，电流感应电路的输出端输出的所述采样电流流过所述电阻Rs产生电压；第一电压平均电路，其对输入电压进行平均输出平均电压，连接于第一电压平均电路的输入端的电容C3，连接于第一电压平均电路的输入端和电流感应电路的输出端之间的第三开关S3；第二电压平均电路，其对输入电压进行平均输出平均电压；连接于第二电压平均电路的输入端的电容C1，连接于第一电压平均电路的输出端和第二电压平均电路的输入端之间的第一开关S1，连接于第二电压平均电路的输入端和地之间的第二开关S2，将第二电压平均电路输出的平均电压转换为平均充电电流的电压电流转换电路，控制逻辑电路，在所述控制信号GP控制所述功率开关导通时，控制第三开关S3导通，在所述控制信号GP控制所述功率开关导通或者所述二极管导通时，控制第一开关S1导通，第二开关S2截止，在所述控制信号GP控制所述功率开关截止且所述二极管截止时，控制第一开关S1截止，第二开关S2导通。进一步的，第一电压平均电路和第二电压平均电路为低通滤波电路。进一步的，所述控制逻辑电路包括第一反相器INV1、二极管导通时间产生电路，或门OR1、第二反相器INV2，第一反相器INV1的输入端与所述负反馈控制电路的输出端相连，第一反相器INV1的输出端与第三开关S3的控制端、二极管导通时间产生电路的第一输入端、以及或门OR1的一个输入端相连，二极管导通时间产生电路的第二输入端与充电器连接端相连，二极管导通时间产生电路的第三输入端与电池连接端相连，二极管导通时间产生电路的输出端与或门OR1的另一个输入端相连；或门OR1的输出端与第一开关S1的控制端以及第二反相器INV2的输入端相连，第二反相器INV2的输出端与第二开关S2的控制端相连。进一步的，所述二极管导通时间产生电路包括储能电容C4、比较器COMP1、充电电路、放电电路、充电开关S11、放电开关S12和逻辑输出电路，所述逻辑输出电路的输出端与放电开关S12的控制端相连，储能电容C4连接于连接节点VD和地之间，所述充电电路提供充电电流，该充电电流经过充电开关S11流向储能电容C4的连接节点VD以对所述储能电容C4进行充电，该充电电流与充电器连接端和电池连接端的电压差相关，所述放电电路提供放电电流，该放电电流经过放电开关S12从储能电容C4的连接节点VD流出以对所述储能电容C4进行放电，该充电电流与电池连接端的电压相关，在控制信号GP控制功率开关MP1导通时，同时控制充电开关S11导通，以使得充电电流给连接节点VD充电，此时逻辑输出电路输出表示二极管D1截止的信号，此时逻辑输出电路输出的信号控制放电开关SW12截止，在控制信号GP控制功率开关MP1由导通跳变为截止时，控制开关S11截止，所述逻辑输出电路输出表示二极管D1导通的信号，此时逻辑输出电路输出的信号控制放电开关SW12导通，所述比较器COMP1比较连接节点VD与参考电压VR，并在连接节点VD的电压低于参考电压VR时，输出信号给逻辑输出电路420使得所述逻辑输出电路的输出翻转以输出表示二极管D1截止的信号。进一步的，所述充电电路包括电阻Rc1和Rc2、第二电压电流转换电路、NMOS晶体管MN2、MN3和MN4、PMOS晶体管MP41和MP42，PMOS晶体管MP41和MP42形成电流镜，NMOS晶体管MN3和MN4形成电流镜，PMOS晶体管MP41与NMOS晶体管MN4串联，PMOS晶体管MP42的漏极输出充电电流，所述放电电路包括电阻Rb1和Rb2、第三电压电流转换电路，NMOS晶体管MN1和MN5，其中NMOS晶体管MN1、MN2和MN5形成电流镜，晶体管MN5提供放电电流。进一步的，所述二极管导通时间产生电路还包括初始复位电路，所述初始复位电路用于在充电器连接端CHG未连接充电器或使能信号为无效时将储能电容C4的连接节点VD的复位至参考电压VR。进一步的，所述逻辑输出电路为下降沿触发的D触发器，D触发器的输出端Q为其输出端，输入端D连接充电器连接端，时钟端CLK连接所述控制信号GP的反相信号GPB，反相信号GPB连接所述充电开关S11的控制端，比较器COMP1的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电电路，其特征在于，其包括：输出电路，其包括功率开关、二极管D1、输出电感L1和输出电感C2，功率开关的一个连接端作为充电器连接端，另一个连接端作为中间节点LX与所述二极管D1的阴极相连，所述二极管D1的阳极接地，输出电感L1和输出电感C2依次串联于中间节点LX与地之间，输出电感L1和输出电感C2的连接节点作为电池连接端；电流采样电路，其一个输入端与所述中间节点LX相连，用于采样流过所述功率开关的电流，并进行平均得到所述功率开关的电流平均值，通过所述功率开关的电流平均值来得到等效的二极管D1的平均电流值，以功率开关和二极管D1的导通时间进行对所述功率开关的电流平均值和二极管D1的平均电流值进行二次平均来得到平均充电电流；负反馈控制电路，其比较平均充电电流和参考电流，并基于比较结果输出控制信号GP来控制所述功率开关的导通和关断，以使得所述平均充电电流等于所述参考电流。

【技术特征摘要】
1.一种充电电路，其特征在于，其包括：输出电路，其包括功率开关、二极管D1、输出电感L1和输出电容C2，功率开关的一个连接端作为充电器连接端，另一个连接端作为中间节点LX与所述二极管D1的阴极相连，所述二极管D1的阳极接地，输出电感L1和输出电容C2依次串联于中间节点LX与地之间，输出电感L1和输出电容C2的连接节点作为电池连接端；电流采样电路，其一个输入端与所述中间节点LX相连，用于采样流过所述功率开关的电流，并进行平均得到所述功率开关的电流平均值，通过所述功率开关的电流平均值来得到等效的二极管D1的平均电流值，以功率开关和二极管D1的导通时间进行对所述功率开关的电流平均值和二极管D1的平均电流值进行二次平均来得到平均充电电流；负反馈控制电路，其比较平均充电电流和参考电流，并基于比较结果输出控制信号GP来控制所述功率开关的导通和关断，以使得所述平均充电电流等于所述参考电流。2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述电流采样电路包括：电流感应电路，其与所述中间节点LX相连，并采样流过所述功率开关的电流得到采样电流，连接于电流感应电路的输出端和地之间的电阻Rs，电流感应电路的输出端输出的所述采样电流流过所述电阻Rs产生电压；第一电压平均电路，其对输入电压进行平均输出平均电压，连接于第一电压平均电路的输入端的电容C3，连接于第一电压平均电路的输入端和电流感应电路的输出端之间的第三开关S3，第二电压平均电路，其对输入电压进行平均输出平均电压，连接于第二电压平均电路的输入端的电容C1，连接于第一电压平均电路的输出端和第二电压平均电路的输入端之间的第一开关S1，连接于第二电压平均电路的输入端和地之间的第二开关S2，将第二电压平均电路输出的平均电压转换为平均充电电流的电压电流转换电路，控制逻辑电路，在所述控制信号GP控制所述功率开关导通时，控制第三开关S3导通，在所述控制信号GP控制所述功率开关导通或者所述二极管导通时，控制第一开关S1导通，第二开关S2截止，在所述控制信号GP控制所述功率开关截止且所述二极管截止时，控制第一开关S1截止，第二开关S2导通。3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，第一电压平均电路和第二电压平均电路为低通滤波电路。4.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述控制逻辑电路包括第一反相器INV1、二极管导通时间产生电路，或门OR1、第二反相器INV2，第一反相器INV1的输入端与所述负反馈控制电路的输出端相连，第一反相器INV1的输出端与第三开关S3的控制端、二极管导通时间产生电路的第一输入端、以及或门OR1的一个输入端相连，二极管导通时间产生电路的第二输入端与充电器连接端相连，二极管导通时间产生电路的第三输入端与电池连接端相连，二极管导通时间产生电路的输出端与或门OR1的另一个输入端相连；或门OR1的输出端与第一开关S1的控制端以及第二反相器INV2的输入端相连，第二反相器INV2的输出端与第二开关S2的控制端相连。5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述二极管导通时间产生电路包括储能电容C4、比较器COMP1、充电电路、放电电路、充电开关S11、放电开关S12和逻辑输出电路，所述逻辑输出电路的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钊，
申请(专利权)人：无锡中星微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32