一种从电池模式转换为适配器模式时保护适配器元件的带转换控制的电池充电系统，包括：适配器节点、系统节点、电池、连接在适配器和系统节点之间第一隔离开关、连接在电池与系统节点之间的第二隔离开关、升压转换器和控制器。控制器在电池模式期间关闭第一隔离开关并且打开第二隔离开关，当检测到适配器电压时激活升压转换器，当系统电压超过电池电压时关闭第二隔离开关，并且当系统电压超过操作电压电平时打开第一隔离开关。一旦处于适配器模式就可以关闭升压转换器。在检测到适配器时，在低电流电平下部分打开所述第二隔离开关，然后当系统电压为操作电压电平时完全打开第二隔离开关。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】从电池模式转换为适配器模式时保护适配器元件的带转换控制的电池充电系统相关串请的交叉参考本申请要求2014年3月26日提交的美国临时申请第61/970，607号的优先权，其全部内容在此引入作为参考。【附图说明】本专利技术的好处、功能、和优点参照下面的说明和附图将更好地理解，其中:图1是电子装置的简化框图，该电子装置具有包括根据本专利技术的一个实施例实现的电池充电系统的电源系统；图2是根据一个实施例的可以用作图1的电池充电系统的电池充电系统的示意图；图3是根据一个实施例的可以在图2的控制器内实现的转换控制系统的简化示意图和框图；图4是图示根据一个实施例的图3的转换控制系统的运行的流程图；图5是根据另一个实施例的可以在图2的控制器内实现的转换控制系统的简化示意图和框图；图6是图示根据一个实施例的图5的转换控制系统的运行的流程图；图7是根据另一个实施例的可以在图2的控制器内实现的转换控制系统的简化示意图和框图；和图8是图示根据一个实施例的图7的转换控制系统的运行的流程图。【具体实施方式】在典型的电池充电系统中，当交流(AC)电源不可用或没有连接时电池会提供系统负荷。AC到直流(DC) (AC/DC)适配器将AC电源转换为提供AC电源的DC电压电平。当系统插到AC/DC适配器时，电池充电系统将系统负荷从电池转换为AC/DC适配器的DC输出。电池充电系统可包括隔离装置，其防止多个电源如电池和AC/DC适配器之间的冲突，或者能够使它们合作。例如，控制隔离装置以当AC/DC适配器连接时将电源从电池转换为AC/DC适配器。然而已经观察到，如果在转换为AC/DC适配器的更高的电压输出期间系统负荷高和/或电池电压低，则隔离装置受触发时可能会受到一个显著的电涌。在不同的条件下，功率压力可能超出隔离装置的额定功率，这可能会导致装置或其他部件的损坏或系统的故障。一个可能的解决方案是通过用隔离装置控制适配器电流以降低功率压力。这个解决方案并不涵盖所有可能的不同操作条件，因此不能保证在各种情况下正确运行。另一个解决办法是增加隔离装置的额定功率。然而这后一解决方案限制隔离装置的选择和/或显著增加成本。图1是电子装置100的简化框图，该电子装置100具有包括根据本专利技术的一个实施例实施的电池充电系统103的电源系统101。电源系统101产生一个或多个给电子装置100的其他系统装置供电的电源电压。在图示的实施例中，电子装置100包括处理器107和外围系统109，二者连接以通过电源总线105从电源系统101接收电源电压，电源系统包括电源和/或信号导体的任意组合。在图示的实施例中，外围系统109可以包括系统存储器111和输入/输出(I/O)系统113的任意组合，系统存储器诸如随机存取存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM)型器件和内存控制器等的任意组合，输入/输出(I/O)系统可以包括系统与外围设备控制器等，如图形控制器、中断控制器、键盘和鼠标控制器、系统存储设备控制器(如用于硬盘驱动器的控制器等)等。图示的系统只是代表性的，因为如本领域技术人员能够理解的那样，许多的处理器系统和支持设备可以被集成到处理器芯片上。电子装置100可以是任何类型的计算机或计算设备，如计算机系统(例如，笔记本电脑、台式电脑、上网本电脑等)、媒体平板装置(例如，苹果公司的ipad、亚马逊公司的Kindle等)、通信设备(例如，蜂窝电话、智能手机等)以及其他类型的电子装置(例如媒体播放器、录音设备等)。电池充电系统103配置为包括可充电电池219 (图2)并且可配置为用AC/DC适配器203等进行操作。图2是根据一个实施例的可以用作电池充电系统103的电池充电系统200的示意图。AC电源201 (表示为AC插头)给AC/DC适配器203提供AC电压，AC/DC适配器203在适配器节点204上将AC电压转换为DC适配器电压VADP。适配器节点204代表电池充电系统200与AC/DC适配器203之间的耦合接口。提供VADP的适配器节点204与二极管Zl的阳极连接，其阴极与节点205连接。节点205与滤波电容器⑶的一个端部以及控制器207的DC输入引脚DCIN连接。电容器CD的另一端连接到共用的供电参考节点，如接地(GND)。当连接AC/DC适配器203时，节点205形成DC检测电压VDC。在一个实施例中，VDC形成与VADP相同的电压电平，其中提供Zl用于适配器电压极性反向保护。控制器207通过DCIN引脚接收VDC，以用于检测连接的AC/DC适配器203的存在以及提供AC适配器电压VADP。控制器207包括外部地与GND连接的GND引脚。适配器节点204还连接到N沟道场效应晶体管(NFET) AFET的漏极，其栅极通过栅极电阻RG与控制器207的栅极驱动输出ASGATE连接。AFET的源极与共用的电源节点209连接，共用的电源节点209还与另一个NFET SFET的源极连接。SFET的栅极与AFET的栅极连接，其漏极与节点211连接。节点211还与限流电阻器RLl的一端连接并与电流感测电阻器RS的一端连接。RS的另一端与另一个限流电阻器RL2的一端连接并与形成系统电压VSYS的系统节点213连接。RLl的另一端被提供给正极输入电流感测引脚CSIP，RL2的另一端被提供给控制器207的负极输入电流感测引脚CSIN。控制器207可以在具有输入/输出(I/O)端子或引脚等的单独的集成电路(IC)设备或半导体芯片上实现。另外，控制器207可用分立的逻辑和元件等来实现。用连接在系统节点VSYS与GND之间的电容器CF来对VSYS进行滤波。在一个配置中，可以通过总线105将VSYS直接提供给其他系统元件，或者提供给电源系统101的额外的系统，诸如稳压器(未示出)，稳压器将VSYS转换为总线105上所提供的稳压以向电子装置100的系统装置(例如处理器107和/或外围系统109)供电。从而VSYS向电子装置100的负荷的至少一部分供电。AFET和SFET连接在背靠背的配置中，其中AFET将AC/DC适配器203与电池219和电池充电电路(本文进一步描述)隔离，并且当AFET和SFET都被控制器207关断时SFET阻碍电池电流流向AC/DC适配器203。当AC/DC适配器203被连接并且AFET和SFET都被控制器207打开时，电压VADP给节点213提供适配器电流IADP，以用于给负荷提供负荷电流，其中IADP流过感测电阻器RS并且通过CSIP和CSIN引脚被控制器207感测。形成VSYS的系统节点213与另一个NFET Ql的漏极连接，NFET Ql的源极与相节点214连接，相节点214进一步与控制器207的“PHASE (相)”引脚连接。Ql的栅极与控制器207的上栅极驱动输出UGATE连接。相节点214还与另一个NFET Q2的漏极连接并且与输出电感器LO的一个端部连接。Q2的栅极与控制器207的下栅极驱动输出LGATE连接，其源极与GND连接。输出电感器LO的另一端与节点215连接，节点215还与另一当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电池充电系统，包括：适配器节点和系统节点；电池；第一隔离开关，连接在所述适配器节点和所述系统节点之间；第二隔离开关，连接在所述电池与所述系统节点之间；升压转换器，操作为当激活时升高所述电池的电池电压以增加所述系统节点上的系统电压；控制器，在电池模式期间所述控制器关闭所述第一隔离开关并打开所述第二隔离开关，当在所述适配器节点上检测到适配器电压时所述控制器激活所述升压转换器，当所述系统电压升到所述电池电压以上时所述控制器关闭所述第二隔离开关，并且当所述系统电压升到预定的操作电压电平时所述控制器打开所述第一隔离开关。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，J·魏，J·S·克莱奈，
申请(专利权)人：英特赛尔美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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