自适应充电电路及充电方法技术

公开了一种自适应充电电路及充电方法。当移动电源的主功率电路工作在限压模式时，通过减小限流模式下的参考电流，使得主功率电路退出限压模式而切换到限流模式工作，从而自适应识别适配器的最大输出功率，使得适配器能够以最大输出功率给移动电源充电，同时又避免了适配器发生过载和过热。

Adaptive Charging Circuit and Charging Method

【技术实现步骤摘要】
自适应充电电路及充电方法
本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及用于移动电源充电场合的自适应充电电路及充电方法。
技术介绍
科技的发展，越来越多的便携式电子产品在市场上涌现，移动电源等电池充电装置的出现，使得电池充电技术的发展迅速。而在利用适配器给移动电源充电过程中，需要对输入电压和输入电流进行限制，防止损坏设备。现有技术单独通过使其工作在限压模式或限流模式来限制。当其工作在输入限压模式下时，当输入电流变大到超过适配器的最大输出电流时，适配器的输出电压(也即移动电源的输入电压)会跌落，从而限压控制环路取得对移动电源的主功率电路的控制，通过调整主功率电路中功率管的占空比来维持输入电压不再继续跌落。但是该方案会使得适配器一直工作在过载模式，容易造成适配器的过热甚至损坏。当其工作在输入限流模式下，当输入电流变大到超过设定的最大输入电流时，输入电流采样信号大于限流控制环路的参考电流，从而限流控制环路取得对移动电源的主功率电路的控制，通过调整主功率电路中功率管的占空比来防止输入电流继续增大。由于该方案不能够准确判别适配器的最大输出电流能力，从而无法设定最佳的输入限流值，所以会造成适配器功率的浪费。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种自适应充电电路和充电方法，使得适配器能够以最大输出功率给移动电源充电，同时又避免了适配器发生过载和过热。第一方面，提供了一种自适应充电电路，用于移动电源充电场合，包括：主功率电路以及控制电路，被配置控制所述主功率电路工作在不同的工作模式，其中当所述主功率电路工作在限压模式时，所述控制电路减小限流模式下的参考电流，直至所述主功率电路退出所述限压模式，从而工作在所述限流模式，以使得适配器能够以最大输出功率给所述移动电源充电。优选地，在所述限压模式，所述移动电源的输入电压受控维持于参考电压；在所述限流模式，所述移动电源的输入电流受控维持于参考电流。优选地，所述控制电路包括调节电路，被配置为检测所述主功率电路是否工作在所述限压模式，当其工作在所述限压模式时，调节所述限流模式下的参考电流；模式切换电路，被配置为接收所述参考电流，根据所述移动电源的输入电压和输入电流以切换所述主功率电路的工作模式，并产生控制信号；以及PWM控制电路，被配置为接收所述控制信号以控制所述主功率电路中功率管的占空比。优选地，所述模式切换电路包括限压控制环路，被配置为产生限压控制信号以控制所述主功率电路工作在所述限压模式，从而维持所述移动电源的输入电压于参考电压；以及限流控制环路，被配置为产生限流控制信号以控制所述主功率电路工作在所述限流模式，从而维持所述移动电源的输入电流于所述参考电流。优选地，所述限压控制环路包括第一误差放大器，其第一输入端接收所述参考电压，第二输入端接收所述移动电压的输入电压采样信号，输出端产生限压控制信号。优选地，所述限流控制环路包括第二误差放大器，其第一输入端接收所述参考电流，第二输入端接收所述移动电压的输入电流采样信号，输出端产生限流控制信号。优选地，所述模式切换电路还包括选择电路，被配置为根据所述限压控制信号和所述限流控制信号的大小产生所述控制信号以控制所述主功率电路切换工作模式。优选地，所述选择电路被配置为使得每一个控制环路的输出端分别与一个二极管的阴极相连，所述二极管的阳极连接到公共端，并在所述公共端输出所述控制信号。优选地，所述调节电路包括检测单元，用以判断所述主功率电路是否工作在所述限压模式；以及参考电流产生单元，被配置为受控调节所述限流模式下的参考电流。优选地，当所述控制信号与所述限压控制环路输出的限压控制信号的差值大于第一阈值时，则所述主功率电路工作在所述限压模式。优选地，所述调节电路还包括计时单元，被配置为检测所述主功率电路工作在所述限压模式的持续时间，并与预设时间比较，从而控制所述参考电流产生单元减小所述参考电流。优选地，当所述持续时间达到所述预设时间时，所述主功率电路仍工作在所述限压模式，则逐步减小所述限流模式下的参考电流，直至所述主功率电路退出所述限压模式。优选地，所述调节电路还包括复位单元，被配置为每隔第一时间，控制所述参考电流产生单元以使得所述参考电流复位到初始值。第二方面，本专利技术提供了一种自适应充电方法，用于移动电源充电场合，包括判断所述移动电源中主功率电路是否工作在限压模式，其中所述限压模式使所述移动电源的输入电压维持在参考电压；以及减小限流模式下的参考电流，直至所述主功率电路退出所述限压模式，从而切换到所述限流模式工作，以使得适配器能够以最大输出功率给所述移动电源充电。优选地，当所述移动电源的输入电压跌落到小于所述参考电压时，所述主功率电路开始工作在所述限压模式，通过调节所述功率电路中功率管的占空比以维持所述输入电压于所述参考电压。优选地，所述判断所述移动电源的主功率电路是否工作在限压模式包括比较控制信号与限压模式的输出信号，若其差值大于第一阈值，则所述移动电源的主功率电路工作在所述限压模式，其中所述控制信号用以控制所述主功率电路中功率管的占空比。优选地，所述减小限流模式下的参考电流，直至退出所述限压模式包括：检测所述主功率电路工作在所述限压模式的持续时间；若所述持续时间达到预设时间时，主功率电路仍工作在所述限压模式，则逐步减小所述限流模式下的参考电流，直至所述主功率电路退出所述限压模式。优选地，当所述参考电流减小至前一档时，判断所述主功率电路是否工作在所述限压模式，若仍工作在所述限压模式，则继续向前一档减小所述参考电流，直至退出所述限压模式工作。优选地，所述方法还包括在所述主功率电路退出所述限压模式工作后，根据所述限流模式下的输出信号以调节所述主功率电路中功率管的占空比从而维持所述输入电流于所述减小后的参考电流。优选地，所述自适应充电方法还包括控制所述参考电流每隔第一时间复位到初始值。综上所述，本专利技术的自适应充电电路及充电方法可以使得当移动电源的主功率电路工作在限压模式时，通过减小限流模式下的参考电流，使得主功率电路退出限压模式而切换到限流模式工作，从而自适应识别适配器的最大输出功率，使得适配器能够以最大输出功率给移动电源充电，同时又避免了适配器发生过载和过热。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1给出了现有技术的具有输入限压和输入限流功能的充电电路。图2给出了本专利技术实施例的自适应充电电路的框图。图3给出了本专利技术实施例的自适应充电电路的具体电路图。图4给出了本专利技术实施例的自适应充电方法步骤图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应充电电路，用于移动电源充电场合，其特征在于，所述充电电路包括：主功率电路；以及控制电路，被配置控制所述主功率电路工作在不同的工作模式，其中当所述主功率电路工作在限压模式时，所述控制电路减小限流模式下的参考电流，直至所述主功率电路退出所述限压模式，从而工作在所述限流模式，以使得适配器能够以最大输出功率给所述移动电源充电。

【技术特征摘要】
1.一种自适应充电电路，用于移动电源充电场合，其特征在于，所述充电电路包括：主功率电路；以及控制电路，被配置控制所述主功率电路工作在不同的工作模式，其中当所述主功率电路工作在限压模式时，所述控制电路减小限流模式下的参考电流，直至所述主功率电路退出所述限压模式，从而工作在所述限流模式，以使得适配器能够以最大输出功率给所述移动电源充电。2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，在所述限压模式，所述移动电源的输入电压受控维持于参考电压；在所述限流模式，所述移动电源的输入电流受控维持于参考电流。3.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述控制电路包括：调节电路，被配置为检测所述主功率电路是否工作在所述限压模式，当其工作在所述限压模式时，调节所述限流模式下的参考电流；模式切换电路，被配置为接收所述参考电流，根据所述移动电源的输入电压和输入电流以切换所述主功率电路的工作模式，并产生控制信号；以及PWM控制电路，被配置为接收所述控制信号以控制所述主功率电路中功率管的占空比。4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述模式切换电路包括：限压控制环路，被配置为产生限压控制信号以控制所述主功率电路工作在所述限压模式，从而维持所述移动电源的输入电压于参考电压；以及限流控制环路，被配置为产生限流控制信号以控制所述主功率电路工作在所述限流模式，从而维持所述移动电源的输入电流于所述参考电流。5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述限压控制环路包括：第一误差放大器，其第一输入端接收所述参考电压，第二输入端接收所述移动电压的输入电压采样信号，输出端产生限压控制信号。6.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述限流控制环路包括：第二误差放大器，其第一输入端接收所述参考电流，第二输入端接收所述移动电压的输入电流采样信号，输出端产生限流控制信号。7.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述模式切换电路还包括：选择电路，被配置为根据所述限压控制信号和所述限流控制信号的大小产生所述控制信号以控制所述主功率电路切换工作模式。8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述选择电路被配置为使得每一个控制环路的输出端分别与一个二极管的阴极相连，所述二极管的阳极连接到公共端，并在所述公共端输出所述控制信号。9.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述调节电路包括：检测单元，用以判断所述主功率电路是否工作在所述限压模式；以及参考电流产生单元，被配置为受控调节所述限流模式下的参考电流。10.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，当所述控制信号与所述限压控制环路输出的限压控制信号的差值大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷明星，邓甫华，
申请(专利权)人：南京矽力杰半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32