充电电路及其电容式电源转换电路制造技术

一种用以对一电池提供一充电电流的充电电路，包含一电源发送单元以及一电容式电源转换电路。该电源发送单元将一输入电源转换为一直流输出电流并调节该直流输出电流于一预设的输出电流位准；该电容式电源转换电路包括一具有多个转换开关的转换开关电路，其与一或多个转换电容器耦接，以及一转换控制电路，用以于多个转换时段中，对应操作该多个转换开关，使该一或多个转换电容器周期性地对应耦接于一或多个分压节点、该直流输出电压、以及该接地点其中的一对节点之间，而经由该一或多个分压节点中的一节点产生该充电电流，其中该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的一默认的增流倍数。本实用新型专利技术还提出用于充电电路的电容式电源转换电路。

Charging circuit and capacitive power conversion circuit thereof

A charging circuit used to provide a charging current for a battery, including a power supply unit and a capacitive power conversion circuit. The power supply unit will send a power input into a DC output current and the DC output current to the output current of a preset level; the capacitive power conversion circuit includes a switching multiple switch switch circuit, and one or more switching capacitor is coupled, and a switching control circuit for, in multiple conversion period, the operation corresponding to the plurality of switch, the one or more switching capacitors periodically corresponding coupled between one or more partial pressure nodes, the DC output voltage and the grounding of one node, through the one or a plurality of nodes in a node dividing the charging current, the charging current level is approximately the output current preset level of a default by the flow ratio. The utility model also provides a capacitive power conversion circuit for charging circuit.

【技术实现步骤摘要】
充电电路及其电容式电源转换电路
本技术涉及一种充电电路，特别是指一种可倍增电流的充电电路。本技术也涉及用于充电电路中的电容式电源转换电路。
技术介绍
图1揭示一种现有技术的充电电路(充电电路1)，其包含一具有直接充电能力的电源适配器(adaptor)11，可提供充电电流IBAT经由一缆线20(例如USB缆线)以及一负载开关40(loadswitch)对一电池50进行恒定电流(CC,constantcurrent)充电。然而图1中所示的现有技术，在使用例如USB缆线等标准缆线的情况下，其缆线的电流限额一般来说相对较低，例如约为5A或以下，充电时间因而较长。若欲加速充电时间而提高充电电流(例如8A或以上)，则必须使用线径较粗的专用快速充电缆线，除了因使用非标准缆线造成使用者的不便之外，快速充电缆线也因为线径较粗不易挠曲而不便于使用。图2揭示另一种现有技术的充电电路(充电电路2)，其包含一切换式充电电路60，可将电源适配器11所提供的电源(例如但不限于USBPD的5V或9V或12V的VBUS)转换为充电电流IBAT，而对电池50进行恒定电流(CC,constantcurrent)充电。图2中所示的现有技术的缺点在于，在切换式充电电路60中，难以选用合适规格的电感器与开关(未示出)来兼顾充电电流量、电流涟波幅度、开关导通电阻、能量转换效率等各种参数的优化，导致设计优化不易达成。本技术相较于图1的现有技术，其优点在于可提供倍增的充电电流对电池充电，可缩短充电时间，却又可以使用如USB缆线等标准缆线，在相对较低的缆线电流下操作，方便使用者的应用，而本技术相较于图2的现有技术而言，具有无需电感器，缩小尺寸，降低成本，以及零件选用易于优化以达最佳能量转换效率等优点。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种充电电路及其电容式电源转换电路，提供倍增的充电电流对电池充电，可缩短充电时间，却又可以使用如USB缆线等标准缆线，在相对较低的缆线电流下操作，方便使用者的应用，另外，本技术还具有无需电感器，缩小尺寸，降低成本，以及零件选用易于优化以达最佳能量转换效率等优点。为达上述目的，就其中一个观点言，本技术提供了一种充电电路，用以对一电池提供一充电电源，该充电电源包括一充电电压以及一充电电流，该充电电路包含：一电源发送单元，将一输入电源转换为一直流输出电源，该直流输出电源包括一直流输出电压以及一直流输出电流；以及一或多个电容式电源转换电路，包括一转换开关电路，包括多个转换开关，与一或多个转换电容器耦接，用以将该直流输出电源转换为该充电电源；其中该电源发送单元调节该直流输出电流于一预设的输出电流位准；该电容式电源转换电路于多个转换时段中，对应操作该多个转换开关，使该一或多个转换电容器周期性地对应耦接于一或多个分压节点、该直流输出电压、以及该接地点其中的一对节点之间，其中该充电电源耦接于该一或多个分压节点中的一节点，使得该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的一默认的增流倍数(currentscale-upfactor)，其中该充电电流大于该直流输出电流。在一较佳实施例中，该转换控制电路还产生一同步控制讯号，且根据该同步控制讯号，控制该多个电容式电源转换电路的各多个转换时段之间为同步。在一较佳实施例中，在任一转换时段中，于该一或多个分压节点、该直流输出电压、以及该接地点其中的任一对节点之间，至多耦接于该多个转换电容器之一。在一较佳实施例中，该电容式电源转换电路包括一第一电容式电源转换电路，该转换电容器包括一第一转换电容器，该多个转换时段包括一第一转换时段以及一第二转换时段；其中该转换控制电路控制该多个转换开关，使该第一转换电容器的第一端于该第一转换时段与该第二转换时段中分别对应切换而电性连接于该直流输出电压与该充电电压之间，且使该第一转换电容器的第二端于该第一转换时段与该第二转换时段中分别对应切换而电性连接于该充电电压与该接地点之间；其中该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的二倍。在一较佳实施例中，该转换电容器还包括一第二转换电容器；其中该转换控制电路控制该多个转换开关，使该第二转换电容器的第一端于该第二转换时段与该第一转换时段中分别对应切换而电性连接于该直流输出电压与该充电电压之间，且使该第二转换电容器的第二端于该第二转换时段与该第一转换时段中分别对应切换而电性连接于该充电电压与该接地点之间。在一较佳实施例中，该转换控制电路还感测该直流输出电流或该充电电流，而产生一电流相关讯号，其中该电源发送单元根据该电流相关讯号而调节该直流输出电流于该预设的输出电流位准。为达上述目的，就另一个观点言，本技术也提供了一种用于一充电电路的电容式电源转换电路，其中该充电电路用以对一电池提供一充电电源，该充电电源包括一充电电压以及一充电电流，该充电电路包含一电源发送单元，其中该电源发送单元将一输入电源转换为一直流输出电源，该直流输出电源包括一直流输出电压以及一直流输出电流；其中该电源发送单元调节该直流输出电流于一预设的输出电流位准；该电容式电源转换电路包括:一转换开关电路，包括多个转换开关，与一或多个转换电容器耦接；以及一转换控制电路，用以产生一开关控制讯号，用以于多个转换时段中，对应操作该多个转换开关，使该一或多个转换电容器周期性地对应耦接于一或多个分压节点、该直流输出电压、以及一接地点其中的一对节点之间，使得该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的一默认的增流倍数(currentscale-upfactor)，其中该充电电流大于该直流输出电流；其中该充电电源耦接于该一或多个分压节点中的一节点。在一较佳实施例中，该转换控制电路还产生一同步控制讯号，且根据该同步控制讯号，控制该多个电容式电源转换电路的各多个转换时段之间为同步。在一较佳实施例中，在任一转换时段中，于该一或多个分压节点、该直流输出电压、以及该接地点其中的任一对节点之间，至多耦接于该多个转换电容器之一。在一较佳实施例中，该电容式电源转换电路包括一第一电容式电源转换电路，该转换电容器包括一第一转换电容器，该多个转换时段包括一第一转换时段以及一第二转换时段；其中该转换控制电路控制该多个转换开关，使该第一转换电容器的第一端于该第一转换时段与该第二转换时段中分别对应切换而电性连接于该直流输出电压与该充电电压之间，且使该第一转换电容器的第二端于该第一转换时段与该第二转换时段中分别对应切换而电性连接于该充电电压与该接地点之间；其中该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的二倍。在一较佳实施例中，该转换电容器还包括一第二转换电容器；其中该转换控制电路控制该多个转换开关，使该第二转换电容器的第一端于该第二转换时段与该第一转换时段中分别对应切换而电性连接于该直流输出电压与该充电电压之间，且使该第二转换电容器的第二端于该第二转换时段与该第一转换时段中分别对应切换而电性连接于该充电电压与该接地点之间。在一较佳实施例中，该转换控制电路还感测该直流输出电流或该充电电流，而产生一电流相关讯号，其中该电源发送单元根据该电流相关讯号而调节该直流输出电流于该预设的输出电流位准。以下通过具体实施例详加说明，当还容易了解本技术的目的、技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电电路，用以对一电池提供一充电电源，该充电电源包括一充电电压以及一充电电流，其特征在于，该充电电路包含：一电源发送单元，将一输入电源转换为一直流输出电源，该直流输出电源包括一直流输出电压以及一直流输出电流；以及一或多个电容式电源转换电路，包括：一转换开关电路，包括多个转换开关，与一或多个转换电容器耦接，用以将该直流输出电源转换为该充电电源；以及一转换控制电路，用以产生一开关控制讯号以控制该多个转换开关；其中该电源发送单元调节该直流输出电流于一预设的输出电流位准；其中该转换控制电路于多个转换时段中，对应操作该多个转换开关，使该一或多个转换电容器周期性地对应耦接于一或多个分压节点、该直流输出电压、以及一接地点其中的一对节点之间，其中该充电电源耦接于该一或多个分压节点中的一节点，使得该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的一默认的增流倍数，其中该充电电流大于该直流输出电流。

【技术特征摘要】
2016.09.20 US 62/396,8971.一种充电电路，用以对一电池提供一充电电源，该充电电源包括一充电电压以及一充电电流，其特征在于，该充电电路包含：一电源发送单元，将一输入电源转换为一直流输出电源，该直流输出电源包括一直流输出电压以及一直流输出电流；以及一或多个电容式电源转换电路，包括：一转换开关电路，包括多个转换开关，与一或多个转换电容器耦接，用以将该直流输出电源转换为该充电电源；以及一转换控制电路，用以产生一开关控制讯号以控制该多个转换开关；其中该电源发送单元调节该直流输出电流于一预设的输出电流位准；其中该转换控制电路于多个转换时段中，对应操作该多个转换开关，使该一或多个转换电容器周期性地对应耦接于一或多个分压节点、该直流输出电压、以及一接地点其中的一对节点之间，其中该充电电源耦接于该一或多个分压节点中的一节点，使得该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的一默认的增流倍数，其中该充电电流大于该直流输出电流。2.如权利要求1所述的充电电路，其中，该转换控制电路还产生一同步控制讯号，且根据该同步控制讯号，控制该多个电容式电源转换电路的各多个转换时段之间为同步。3.如权利要求1所述的充电电路，其中，在任一转换时段中，于该一或多个分压节点、该直流输出电压、以及该接地点其中的任一对节点之间，至多耦接于该多个转换电容器之一。4.如权利要求1所述的充电电路，其中，该电容式电源转换电路包括一第一电容式电源转换电路，该转换电容器包括一第一转换电容器，该多个转换时段包括一第一转换时段以及一第二转换时段；其中该转换控制电路控制该第一电容式电源转换电路的该多个转换开关，使该第一转换电容器的第一端于该第一转换时段与该第二转换时段中分别对应切换而电性连接于该直流输出电压与该充电电压之间，且使该第一转换电容器的第二端于该第一转换时段与该第二转换时段中分别对应切换而电性连接于该充电电压与该接地点之间；其中该充电电流的位准大致为该预设的输出电流位准的二倍。5.如权利要求4所述的充电电路，其中，该转换电容器还包括一第二转换电容器；其中该转换控制电路控制该第一电容式电源转换电路的该多个转换开关，使该第二转换电容器的第一端于该第二转换时段与该第一转换时段中分别对应切换而电性连接于该直流输出电压与该充电电压之间，且使该第二转换电容器的第二端于该第二转换时段与该第一转换时段中分别对应切换而电性连接于该充电电压与该接地点之间。6.如权利要求1所述的充电电路，其中，该转换控制电路还感测该直流输出电流或该充电电流，而产生一电流相关讯号，其中该电源发送单元根据该电流相关讯号而调节该直...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗伟，林水木，黄威仁，佘宪治，陈登政，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾,71