充电器微控集成电路以及使用其的电源供应电路制造技术

本发明专利技术是关于一种充电器微控集成电路以及使用其的电源供应电路。此集成电路包括模拟数字转换器、微处理器、比较器以及脉冲产生器。模拟数字转换器接收电源转换器的回授电压，转换为回授数据。微处理器根据回授数据，输出脉宽调整信号。比较器接收参考电压以及回授电压，当回授电压达到或大于参考电压时，使能控制信号。脉冲产生器根据脉宽调整信号，调整脉冲的脉冲宽度，当控制信号使能时，停止输出脉冲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种电力电子相关的技术，且特别是有关于一种内建保 护电路的充电微控集成电路以及使用此集成电路的电源供应器。
技术介绍
近年来，由于科技的进步，电源供应电路开始被广泛的应用在各种不同 的电源供应设备上。也由于行动装置的普及，各种不同的电池，例如镍镉电 池、铅酸电池、镍氢电池以及锂电池，也随之被开发出来。许多厂商也利用 电源供应电路开发了许多充电产品。不同的电池有不同的充电特性，例如镍镉电池可以承受过充电，镍氢电 池以及锂电池无法承受过充电。尤其是锂电池，如果过度充电或短路，会造 成电池温度升高，而破坏电池结构，最后可能使得电池爆炸。因此，充电产 品需要设计防止过电压充电。因此，充电产品常常需要应用充电微控集成电路。图1是已知应用于电池充电的电源供应电路的电路图。请参考图1，此电源供应电路包括电源转换器ll、电源控制电路12、四个开关SW1 SW4、四 个电池插槽SL1 SL4以及四个检测电路DT1 DT4，其中，电源控制电路 12包括微处理器121以及脉冲产生器122。由于插在电池插槽SL1 SL4的电 池种类可能不同，所需的充电策略也会不同，例如镍镉电池可以承受较高电 压的充电，但镍氢电池以及锂电池便无法承受超过其额定电压的充电，因此 需要四个检测电路DT1 DT4分别来检测电池的种类，并回报给微处理器121。 另夕卜，由于插在电池插槽SL1 SL4的电池数量可能不同，因此需要四个 检测电路DT1 DT4以及4个幵关。假设插槽SL1以及SL4插上电池时，检测电路DT1以及DT4便会检测到插槽SL1以及SL4已经插上电池，并且使 能信号DS1以及DS4，使微处理器121得知插槽SL1以及SL4有插上电池。 微处理器121根据接收到的信号DS1以及DS4，控制开关SW2以及SW3短 路，使插槽SL1以及SL4之间的电路导通。微处理器121还接收电源转换器11的电压回授Vf以及电流回授If，并 根据上述电压回授Vf、电流回授If以及检测电路DT1 DT4所回报的状态， 控制脉冲产生器122所输出的脉冲PWM的宽度，进而控制电源转换器11所 输出的电压以及输出的电流的大小。由于应用于电池充电的电源供应电路，必须要较为精准的控制其所输出 的电压以及电流的大小，因此需要应用微处理器121来做脉宽的控制。然而， 微处理器的反应时间相较于模拟电路的反应时间慢，当电源转换器11输出的 电压突然过高或其所输出的电流突然上升时，微处理器121将会来不及反应 给脉冲产生器122，以致于电路可能因此烧毁。更甚者，可能会引起电池爆炸， 发生火灾。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的就是提供一种充电微控集成电路，用以避免所 充电的充电电池烧毁。本专利技术的目的就是提供一种电源供应器，用以简化生产流程及降低元件成本。 为达上述或其他目的，本专利技术提出一种电源供应器。此电源供应器包括 电源转换器以及本专利技术的充电微控集成电路。电源转换器用以根据脉冲以决 定供应给电池的输出电压以及输出电流。本专利技术的充电微控集成电路包括第 一模拟数字转换器、微处理器第一比较器以及脉冲产生器。第一模拟数字转 换器接收电源转换器的第一回授电压，转换为第一回授数据。微处理器耦接 第一模拟数字转换器，根据第一回授数据，输出脉宽调整信号。第一比较器 的第一输入端接收第一参考电压，其第二输入端接收第一回授电压，其输出端耦接脉冲产生器，并输出第一控制信号，当第一回授电压达到或大于第一 参考电压时，使能第一控制信号。脉冲产生器耦接微处理器以及第一比较器， 根据脉宽调整信号，调整脉冲的脉冲宽度。当第一控制信号使能时，脉冲产 生器停止输出脉冲。依照本专利技术的较佳实施例所述的电源供应器以及充电微控集成电路，上 述回授电压与输出电压成比例，且充电微控集成电路还包括第二比较器，其 第一输入端接收第二参考电压，其第二输入端接收第二回授电压，其输出端 耦接脉冲产生器，并输出第二控制信号。当第二回授电压达到或大于第二参 考电压时，第二比较器使能第二控制信号，其中，第二回授电压与输出电流 成比例，且脉冲产生器接收第二控制信号。当第二控制信号使能时，脉冲产 生器停止输出所述脉冲。依照本专利技术的较佳实施例所述的电源供应器以及充电微控集成电路，上 述充电微控集成电路还包括两个参考电压产生电路， 一个耦接于微处理器以 及第一比较器之间，另一个耦接于微处理器以及第二比较器之间。其分别用 以根据微处理器所输出的电压控制信号，决定第一参考电压以及第二参考电 压的大小。依照本专利技术的较佳实施例所述的电源供应器以及充电微控集成电路，上 述充电微控集成电路还包括第二模拟数字转换器。第二模拟数字转换器接收 电源转换器的第二回授电压，转换为第二回授数据，其中，第二回授电压与 输出电流成比例，且微处理器耦接第二模拟数字转换器，根据第一回授数据 以及第二回授数据，输出脉宽调整信号。在实施例中，充电微控集成电路还 包括放大器，耦接第二模拟数字转换器，用以放大第二回授电压。本专利技术的精神是在于整合比较器与脉冲产生器于单晶片，除可解决现有 利用软体与微处理器控制脉宽调变(PWM)反应速度过慢的情况外，亦可简化 系统设计及生产流程，提高生产成品率等优点。以现有的技术来说，尚无如 此整合的应用于充电器的专用单晶片。附图说明图1是已知应用于电池充电的电源供应电路的电路图。图2是根据本专利技术实施例所绘示的用于充电系统的电源供应电路的电路图。 图3是根据本专利技术实施例所绘示的电源供应电路以及充电微控集成电路21的电路图。图4是根据本专利技术实施例所绘示的电源供应电路以及充电微控集成电路 21的电路图。附图标号11、 20:电源转换器 12:电源控制电路 SW1 SW4:开关SL1 SL4:电池插槽 DT1 DT4:检测电路121、 211:微处理器122、 213:脉冲产生器21:充电微控集成电路210、 301:模拟数字转换器 J 212、 302:比较器B:电池Rl、 R2、 R3:电阻VG1、 VG2:参考电压产生器303、 401:放大器具体实施例方式为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，作详细说明如下。图2是根据本专利技术实施例所绘示的用于充电系统的电源供应电路的电路图。请参考图2，此电源供应电路包括电源转换器20、充电微控集成电路21 以及电池检测电路22，其中此充电微控集成电路21包括模拟数字转换器210、 微处理器211、比较器212以及脉冲产生器213。另外，在此电路中，绘示充 电电池B作为此电源供应器的负载，分压电阻R1以及R2以提供充电微控集 成电路21回授电压Vfb，以便说明本实施例。此电源供应电路的耦接关系如 图所绘示。当一般操作时，电池检测电路22会传送充电电池B的状态给微处理器 211;微处理器211根据所回传的充电电池B的状态以及回授数据Dfb决定脉 冲产生器213所输出的脉冲P的责任周期；电源转换器20则根据此脉冲P决 定输出电压Vout的大小；输出电压Vout透过电阻Rl以及R2的分压产生回 授电压Vfb;模拟数字转换器210将回授电压Vfb作模拟数字转换得到回授数 据Dfb。如此依照上述的闭合回路持续操作。然而，当输出电压Vout忽然的上升时，此时回授电压V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电微控集成电路，用以输出脉冲以控制电源转换器供应给电池的输出电压以及输出电流，其特征在于，所述充电微控集成电路包括：　第一模拟数字转换器，接收所述电源转换器的第一回授电压，转换为第一回授数据；　微处理器，耦接所述第一模拟数 字转换器，根据所述第一回授数据，输出脉宽调整信号；　第一比较器，其第一输入端接收第一参考电压，其第二输入端接收所述第一回授电压，其输出端耦接所述脉冲产生器，并输出第一控制信号，当所述第一回授电压达到或大于所述第一参考电压时，使能所述第 一控制信号；以及　脉冲产生器，耦接所述微处理器以及所述第一比较器，根据所述脉宽调整信号，调整所述脉冲的脉冲宽度，当所述第一控制信号使能时，停止输出所述脉冲。

【技术特征摘要】
1. 一种充电微控集成电路，用以输出脉冲以控制电源转换器供应给电池的输出电压以及输出电流，其特征在于，所述充电微控集成电路包括第一模拟数字转换器，接收所述电源转换器的第一回授电压，转换为第一回授数据；微处理器，耦接所述第一模拟数字转换器，根据所述第一回授数据，输出脉宽调整信号；第一比较器，其第一输入端接收第一参考电压，其第二输入端接收所述第一回授电压，其输出端耦接所述脉冲产生器，并输出第一控制信号，当所述第一回授电压达到或大于所述第一参考电压时，使能所述第一控制信号；以及脉冲产生器，耦接所述微处理器以及所述第一比较器，根据所述脉宽调整信号，调整所述脉冲的脉冲宽度，当所述第一控制信号使能时，停止输出所述脉冲。2. 如权利要求1所述的充电微控集成电路，其特征在于，所述回授电压与 所述输出电压成比例，且所述充电微控集成电路还包括第二比较器，其第一输入端接收第二参考电压，其第二输入端接收第二 回授电压，其输出端耦接所述脉冲产生器，并输出第二控制信号，当所述第 二回授电压达到或大于所述第二参考电压时，使能所述第二控制信号，其中，所述第二回授电压与所述输出电流成比例，且所述脉冲产生器接 收所述第二控制信号，当所述第二控制信号使能时，所述脉冲产生器停止输 出所述脉冲。3. 如权利要求2所述的充电微控集成电路，其特征在于，所述充电微控集成电路还包括参考电压产生电路，耦接于所述微处理器以及所述第二比较器之间，根据所述微处理器所输出的电压控制信号，决定所述第二参考电压的大小。4. 如权利要求1所述的充电微控集成电路，其特征在于，所述充电微控集 成电路还包括第二模拟数字转换器，接收所述电源转换器的第二回授电压，转换为第 二回授数据，其中，所述第二回授电压与所述输出电流成比例，且所述微处理器耦接 所述第二模拟数字转换器，根据所述第一回授数据以及所述第二回授数据， 输出脉宽调整信号。5. 如权利要求4所述的充电微控集成电路，其特征在于，所述充电微控集成电路还包括放大器，耦接所述第二模拟数字转换器，用以放大所述第二回授电压。6. 权利要求1所述的充电微控集成电路，其特征在于，所述充电微控集成 电路还包括参考电压产生电路，耦接于所述微处理器以及所述第一比较器之间，根 据所述微处理器所输出的电压控制信号，决定所述第一参考电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸿彬，廖栋才，
申请(专利权)人：凌通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]