双模式充电器以及利用双模式充电器对电池充电的方法技术

本发明专利技术公开了一种双模式充电器以及利用双模式充电器对电池充电的方法。其中，所述双模式充电器包括：控制电路；升压电路，与所述控制电路耦接，用于接收来自输入源的输入电流，并使能所述双模式充电器工作于升压模式；以及低压差稳压电路，与所述控制电路和所述升压电路耦接，用于为所述电池提供充电电流，并使能所述双模式充电器工作于低压差稳压模式，其中，所述控制电路监测所述输入电流和所述充电电流，同时控制所述升压电路和所述低压差稳压电路，并在所述双模式充电器从所述低压差稳压模式转换到所述升压模式的过程中维持所述充电电流恒定。本发明专利技术实施例使得从低压差稳压模式切换至升压模式的转换是平滑、渐进和自动的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池充电装置，尤其涉及一种在两种不同充电模式下提供平滑过渡的电池充电器以及利用双模充电器对电池充电的方法。
技术介绍
近年来，对高性能供电电路日益增长的需求使得电压调整设备不断发展。许多要求低压供电的设备(例如移动电话、传呼机、笔记本电脑、摄像机以及其它移动电池操作设备等)需要低压差稳压器。低压差稳压器可以提供稳定的直流电压，其输入电压和输出电压之间的电压差相对较小。低压差稳压器通常用于为电子电路供电。低压差稳压器通常具有误差放大器和功 率输出器件(例如功率晶体管)，并且该误差放大器和功率输出器件串联连接；该误差放大器与低压差稳压器的输入端口相耦接，该功率输出器件与该低压差稳压器的输出端口相耦接，从而该功率输出器件可以驱动外部负载。然而，当充电过程中电池电压上升并且低压差稳压器的输入电压和输出电压的电压差减小时，低压差稳压器的效率会降低。另一种用于为电子设备提供直流电流的整流器是升压整流器。升压调节器是一种开关模式的电源，包括至少两个半导体开关和至少一个储能元件；升压调节器能够提供比其输入电压更高的输出电压，因此尤其适用于对电压较高的电池充电。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，能够在两种不同模式下对电池充电，且在维持充电电流恒定的情况下在两种模式下转换。根据本专利技术的一个实施例，提供一种双模式充电器，其中，该双模式充电器包括控制电路；升压电路，升压电路与控制电路耦接，用于接收来自输入源的输入电流，并使能所述双模式充电器工作于升压模式；以及低压差稳压电路(Low Drop-Out circuit，简称为LD0电路)，与所述控制电路和所述升压电路耦接，用于为所述电池提供充电电流，并使能所述双模式充电器工作于低压差稳压模式；其中，所述控制电路监测所述输入电流和所述充电电流，同时控制所述升压电路和所述低压差稳压电路，并在所述双模式充电器从低压差稳压模式转换为升压模式的过程中维持所述充电电流恒定。本专利技术所述的双模式充电器，所述双模式充电器还包括连接在所述输入源和所述升压电路之间的第一电阻；以及连接在所述电池和所述低压差稳压电路之间的第二电阻。本专利技术所述的双模式充电器，所述控制电路包括第一电流感应放大器，用于感应所述输入电流；以及第二电流感应放大器，用于感应所述充电电流。本专利技术所述的双模式充电器，所述控制电路包括斜坡信号产生器，用于产生斜坡信号；以及比较器，用于将所述斜坡信号与所述控制电路产生的内部电压进行比较，并根据比较结果产生脉冲宽度调制信号。根据本专利技术的另一个实施例，提供另一种双模式充电器，其中，该双模式充电器包括控制电路；升压电路，与控制电路耦合；以及低压差稳压电路，与所述控制电路和所述升压电路耦接，用于为所述电池提供充电电流，其中，所述控制电路同时控制所述升压电路和所述低压差稳压电路，所述双模式充电器在保持充电电流恒定的同时，在所述升压电路和所述低压差稳压电路之间切换充电操作。 本专利技术所述的双模式充电器，所述升压电路还用于接收来自输入电压源的输入电流。本专利技术所述的双模式充电器，所述控制电路产生内部电压，所述内部电压用于同时控制所述升压电路和所述低压差稳压电路的操作。本专利技术所述的双模式充电器，所述控制电路还用于产生脉冲宽度调制信号，所述 脉冲宽度调制信号用于控制所述升压电路。本专利技术所述的双模式充电器，当所述控制电路产生的内部电压低于预设电压时，所述控制电路还用于产生所述脉冲宽度调制信号。本专利技术所述的双模式充电器，当所述电池电压与输入电压相同时，所述控制电路还用于将所述充电操作切换至所述升压电路。根据本专利技术的再一个实施例，提供一种利用双模式充电器对电池充电的方法，其中，该对电池充电的方法包括使能所述双模式充电器工作于LDO模式；将充电电流输出至所述电池；将所述电池的电压与充电适配器的电压进行比较；以及当所述电池的电压与所述充电适配器的电压接近相等时，在保持所述充电电流恒定的同时使所述双模式充电器从所述LDO模式切换至升压(boost)模式。本专利技术所述的对电池充电的方法，所述对电池充电的方法还包括从所述充电适配器接收输入电流。本专利技术所述的对电池充电的方法，所述对电池充电的方法还包括将所述电池的电压与充电截止电压进行比较；以及当所述电池的电压达到所述充电截止电压时，停止所述双模式充电器对所述电池充电。本专利技术实施例提供的，当电池的电压与充电适配器的电压接近相等时，在保持充电电流恒定的同时使双模式充电器从低压差稳压模式切换至升压模式，从而使得从低压差稳压模式切换至升压模式的转换是平滑、渐进和自动的，因此实现在提供比输入电压更高的输出电压的情况下能够在两种模式之间无缝转换。附图说明以下通过对本专利技术的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本专利技术的目的、具体结构特征和优点。图I为本专利技术一个实施例提供的双模式充电器的结构示意图；图2为图I所示实施例提供的双模式充电器的电路结构图；图3为本专利技术再一个实施例提供的双模式充电器的详细电路图；图4为图3所示实施例的双模式充电器在充电过程中的充电电流Icharge随时间变化的波形示意图5为图3所不实施例的双模式充电器在充电过程中的电池电压Vichm随时间变化的波形图；图6为图3所示实施例的双模式充电器在充电过程中的第三端口(pb)的电压Vpb随时间变化的波形图；图7为本专利技术实施例提供的利用双模式充电器对电池充电的方法的流程示意图。具体实施例方式以下将对本专利技术的实施例给出详细的参考。尽管本专利技术通过这些实施例进行阐述和说明，但需要注意的是本专利技术并不仅仅只局限于这些实施例。相反，本专利技术涵盖所附权利要求所定义的专利技术精神和专利技术范围内的所有替代物、变体和等同物。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本专利技术同样可以实施。在另外一些实施例中，对于大家熟知的方法、手续、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。 本专利技术提供了一种灵活的双模式充电器，能够根据电池的电压在两种不同的模式下对电池充电，在两种模式间具有平滑转换并且在转换期间充电电流维持相对恒定，从而使得从低压差稳压模式切换至升压模式的转换是平滑、渐进和自动的。在较低的电池电压水平，该双模式充电器作为LDO充电器为电池充电；当电池电压非常接近适配器电压时，该双模式充电器将操作模式从LDO模式转换为升压(boost)模式，作为升压调节器为电池充电。该灵活的双模式充电器利用一个共同的控制电路以控制LDO充电器和升压调节器，而非利用两个不同的控制电路分别控制LDO充电器和升压调节器。由于采用共同的控制电路，该双模式充电器在两种模式之间的转换是平滑和渐进的，并且该转换操作是由适配器电压和电池电压之间的电压差自动触发的。本领域普通技术人员可以理解的是，图I所示实施例与图2所示实施例中的如下端口 第一端口(ichm)、第二端口(iacp)、电压端口(pb)、端口 iacm、端口 ichp、使能端口(EN)等端口均为控制器的输入、输出或控制端口，是为在下述本专利技术实施例中描述方便而设置的具体的名称以及相应的缩写；本领域普通技术人员可以理解的是，本领域技术人员可以根据具体的设计采用相应的端口，也就是说，上述端口的名称并不能形成对本专利技术实施例的限制。在如下的本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对电池充电的双模式充电器，其特征在于，所述双模式充电器包括：控制电路；升压电路，与所述控制电路耦接，用于接收来自输入源的输入电流，并使能所述双模式充电器工作于升压模式；以及低压差稳压电路，与所述控制电路和所述升压电路耦接，用于为所述电池提供充电电流，并使能所述双模式充电器工作于低压差稳压模式，其中，所述控制电路监测所述输入电流和所述充电电流，同时控制所述升压电路和所述低压差稳压电路，并在所述双模式充电器从所述低压差稳压模式转换到所述升压模式的过程中维持所述充电电流恒定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：聂丹，郭国勇，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：