多用途电源管理装置、充电路径控制电路以及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种多用途电源管理装置、充电路径控制电路以及其控制方法。上述多用途电源管理装置用以控制自输入电力至输出电力的功率转换、及自输出电力对电池的充电，该多用途电源管理装置包含：一开关电路，包括至少一个第一功率晶体管；一开关控制电路，产生控制功率晶体管的开关讯号，以控制自输入电力至输出电力的功率转换；一充电管理电路，用以控制输出电力对电池的充电；以及一路径选择电路，用以决定是否使用充电管理电路控制电池的充电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多用途电源管理装置、供电路径控制电路以及其控制方法，可根据系统负载与电池间的连接方式而自动决定充电管理电路是否需要启动，因此可以弹性适用于系统负载直接或间接连接电池的不同耗电装置。
技术介绍
图I显示现有技术的电源供应系统示意图。参照图I，在电源供应系统10中使用切换式电源供应器Ia,外部的电能从输入端Vin经转换后传送给输出端Vout,又输出端Vout供应系统负载(例如计算机主机)及对电池Batt充电。当输入端无外部的电能供应时，电池Batt会输出电力至输出端Vout。回授电路13包括两串接电阻Rl与R2，其中Rl的一端与输出电压Vout耦接，R2的一端耦接至接地电位，回授讯号FBl撷取自电阻R2上的分压。误差放大器11接受回授讯号FB1，并比较参考电压Vrefl以产生误差讯号Compl给脉 宽调变(PWM)讯号产生器12。PWM讯号产生器12根据误差讯号Compl产生开关讯号，以分别切换上桥晶体管Ql和下桥晶体管Q2，将电源输入端Vin的输入电压经电感L转换成电流，从电源输出端Vout供应电流以对电池Batt充电。上桥晶体管Ql和下桥晶体管Q2构成一开关电路14。为控制对电池Bat的充电电流，在输出端Vout与电池Bat之间设有感测电阻RS，并以误差放大器16侦测感测电阻RS上的跨压，输入PWM讯号产生器12，以控制对电池Bat的充电电流在所定的范围。此种现有技术通常会将误差放大器11、PWM讯号产生器12、开关电路14和误差放大器16整合至一芯片或一装置内，然而此种芯片或装置仅适合图I中电池Batt通过电阻RS直接连接至输出端Vout的配置方式，并无法用于下列图2中的电源供应系统。参照图2，电源供应系统20包含切换式电源供应器la、充电管理电路2a、电池Batt及PMOS晶体管27。切换式电源供应器Ia将外部电能从输入端Vin经转换后传送给输出端Vout,又输出端Vout供应系统负载(例如计算机主机)及对电池Batt充电。当输入端无外部的电能供应时，电池Batt会输出电力至输出端Vout。电源供应系统20侦测电池Batt是否需要充电或停止充电，以控制PMOS晶体管27导通或截止流向电池Batt的充电电流。回授电路26包括两串接电阻R3与R4，其中R3的一端与电池Batt输出电压Vbatt耦接，R4的一端耦接至接地电位，回授讯号FB2撷取自电阻R4上的分压。误差放大器21接受回授讯号FB2，并比较参考电压Vref2以产生误差讯号Comp2。误差放大器24侦测感测电阻RS上跨压并输出误差讯号Comp4，又误差放大器23比较误差讯号Comp4及参考电压Vref3并输出误差讯号Comp3。加法器25加总两误差讯号Comp2及Comp3,并输出加总讯号至充电控制器22。充电控制器22根据该加总讯号以决定电池Batt是否需要充电或已饱和不需要再充电，而决定开启或关闭PMOS晶体管27。此种现有技术通常会将误差放大器11、PWM讯号产生器12、开关电路14、误差放大器(21、23、24)、充电控制器22及加法器25整合至一芯片或一电源管理装置2d内，然此种电源管理装置仅适合图2中电池Batt通过电阻RS和PMOS晶体管27连接至输出端Vout的配置方式，而无法用于上述图I中的无PMOS晶体管27的电源供应系统。有鉴于此，本专利技术即针对上述现有技术的不足，提出一种多用途电源管理装置、供电路径控制电路以及其控制方法，可根据系统负载与电池间的连接方式而自动决定充电管理电路是否需要启动，因此可以弹性应用于系统负载直接或间接通过开关连接电池的不同耗电装置内。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种多用途电源管理装置。本专利技术的另一目的在于，提出一种充电路径控制电路。 本专利技术的再一目的在于，提出一种充电路径控制方法。为达上述目的，就其中一个观点言，本专利技术提供了一种多用途电源管理装置，用以控制自输入电力至输出电力的功率转换、及自输出电力对电池的充电，该多用途电源管理装置包含一开关电路，包括至少一个第一功率晶体管；一开关控制电路，产生控制该功率晶体管的开关讯号，以控制自输入电力至输出电力的功率转换；一充电管理电路，用以控制该输出电力对电池的充电；以及一路径选择电路，用以决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。上述多用途电源管理装置中，当该输出电力及该电池间通过一第二功率晶体管连接，该路径选择电路选择该充电管理电路操作该第二功率晶体管以控制该电池的充电；当该输出电力及该电池间未通过一第二功率晶体管连接，该路径选择电路不会选择该充电管理电路控制该电池的充电。在其中一种实施型态中，该路径选择电路包括一多任务器，根据一外部设定讯号，决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。在另一种实施型态中，该充电管理电路产生一输出讯号，自一接脚输出，且其中该路径选择电路包括一侦测讯号产生器，该侦测讯号产生器产生一侦测讯号自该接脚输出，以产生一侦测电压；一比较器，比较该侦测电压与一参考电压；以及一多任务器，根据该比较器的输出决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。在其中一种实施型态中，该充电管理电路包括一第一误差放大器，该第一误差放大器根据有关电池充电电流的信息产生一第一误差讯号，又该路径选择电路决定将该第一误差讯号传送至该开关控制电路或该充电管理电路。就另一个观点言，本专利技术提供了一种充电路径控制电路，根据一输出电力及一电池间的连接关系选择至少一个控制回路，该充电路径控制电路包含一充电管理电路，用以控制该输出电力对该电池的充电；以及一路径选择电路，根据该输出电力及该电池间是否设有一功率晶体管，决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。就再一个观点言，本专利技术提供了一种充电路径控制方法，包含将一输入电力转换为一输出电力；自该输出电力经一充电路径对一电池充电；侦测该充电路径上是否设有一功率晶体管；当该充电路径上设有一功率晶体管，控制该功率晶体管以控制对该电池的充电；以及当该充电路径上未设有一功率晶体管，则控制该输入电力与输出电力的转换以控制对该电池的充电。较佳地，该充电路径控制方法更包含侦测该充电路径上的电流，产生有关电池充电电流的信息；当该充电路径上设有一功率晶体管，则使用该信息回授控制该功率晶体管；以及当该充电路径上未设有一功率晶体管，则使用该信息回授控制该输入电力与输出电力的转换。上述充电路径控制方法中，该侦测该充电路径上是否设有一功率晶体管的步骤，宜包含提供一接脚，此接脚与该功率晶体管的栅极连接，或接地；产生一侦测讯号，自该接脚输出，以产生一侦测电压；以及将该侦测电压与一参考电压比较，以判断是否设有该功率晶体管。下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其 所达成的功效。附图说明图I显示现有技术的电源供应系统示意图；图2标出另一现有技术的电源供应系统不意图；图3标出本专利技术一实施例的多用途电源管理装置应用于电源供应系统示意图；图4标出本专利技术的多用途电源管理装置应用于电源供应系统示意图；图5标出路径选择电路3c的另一个实施例；图6A-6B举例不出侦测讯号产生器33的两个实施例；图7A-7B举例示出侦测讯号产生器33的另两个实施例；图8标出本专利技术另一实施例的多用途本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用途电源管理装置，用以控制自输入电力至输出电力的功率转换、及自输出电力对电池的充电，其特征在于，该多用途电源管理装置包含：一开关电路，包括至少一个第一功率晶体管；一开关控制电路，产生控制该功率晶体管的开关讯号，以控制自输入电力至输出电力的功率转换；一充电管理电路，用以控制该输出电力对电池的充电；以及一路径选择电路，用以决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。

【技术特征摘要】
1.一种多用途电源管理装置，用以控制自输入电力至输出电力的功率转换、及自输出电力对电池的充电，其特征在于，该多用途电源管理装置包含 一开关电路，包括至少一个第一功率晶体管； 一开关控制电路，产生控制该功率晶体管的开关讯号，以控制自输入电力至输出电力的功率转换； 一充电管理电路，用以控制该输出电力对电池的充电；以及 一路径选择电路，用以决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。2.如权利要求I所述的多用途电源管理装置，其中，当该输出电力及该电池间通过一第二功率晶体管连接，该路径选择电路选择该充电管理电路操作该第二功率晶体管以控制该电池的充电；当该输出电力及该电池间未通过一第二功率晶体管连接，该路径选择电路不会选择该充电管理电路控制该电池的充电。3.如权利要求2所述的多用途电源管理装置，其中，当该输出电力及该电池间未通过一第二功率晶体管连接，该路径选择电路选择将有关电池充电电流的信息，回授给该开关控制电路。4.如权利要求I所述的多用途电源管理装置，其中，该路径选择电路包括一多任务器，根据一外部设定讯号，决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。5.如权利要求I所述的多用途电源管理装置，其中，该充电管理电路产生一输出讯号，自一接脚输出，且其中该路径选择电路包括 一侦测讯号产生器，该侦测讯号产生器产生一侦测讯号自该接脚输出，以产生一侦测电压； 一比较器，比较该侦测电压与一参考电压；以及 一多任务器，根据该比较器的输出决定是否使用该充电管理电路控制该电池的充电。6.如权利要求2所述的多用途电源管理装置，其中，该充电管理电路包括一第一误差放大器，该第一误差放大器根据有关电池充电电流的信息产生一第一误差讯号，又该路径选择电路决定将该第一误差讯号传送至该开关控制电路或该充电管理电路。7.如权利要求6所述的多用途电源管理装置，其中，该开关控制电路包括 一第二误差放大器，将与输出电力有关的回授讯号和一第二参考电压比较而产生第二误差讯号； 一加法器，接收该第二误差讯号，该当该路径选择电路决定将该第一误差讯号传送至该开关控制电路时，将该第二误差讯号与该第一误差讯号加总，否则不将该第二误差讯号与该第一误差讯号加总；及 脉宽调变控制器，根据加法器的输出，产生控制该第一功率晶体管的开关讯号。8.如权利要求6所述的多用途电源管理装置，其中，该开关控制电路包括 一第二误差放大器，将与输出电力有关的回授讯号和一第二参考电压比较而产生第二误差讯号； 一第三误差放大器，当该路径选择电路决定将该第一误差讯号传送至该开关控制电路 时，将该第一误差讯号和一第三参考电压比较而产生第三误差讯号； 一加法器，将该第二误差讯号与该第三误差放大器的输出加总；及 脉宽调变控制器，根据加法器的输出，产生控制该第一功率晶体管的开关讯号。9.如权利要求6所述的多用途电源管理装置，其中，该充电管理电路包括 一第二误差放大器，将与电池电压有关的回授讯号和一第二参考电压比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚能辉，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：