CN100426622C - 电流模式充电器控制器、便携式电气装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电流模式充电器控制器、便携式电气装置及其控制方法，具体涉及一种用于控制DC-DC转换器的电流模式充电器控制器。该电流模式充电器可以包括第一误差信号放大器，其具有一个耦合到一公共节点的输出。该第一误差信号放大器可以被配置成，将表示供给可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于该比较而提供一电流控制信号。该电流模式充电器控制器还可以包括一个耦合到该公共节点的内置补偿网络，以及一个比较器，该比较器被配置成，将表示流经DC-DC转换器的电感器的电感器电流的电感器电流信号与一补偿信号作比较。于是消除了对用于电流模式充电器控制器的任何外置补偿的需要。

Description

电流模式充电器控制器、便携式电气装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电池充电器，尤其涉及一种电流模式独立电池充电器控制器，具体涉及一种电流模式充电器控制器、便携式电气装置及其控制方法。

背景技术

现在可获得种类繁多的便携式电气装置，包括但不限于，膝上型计算机、个人数字助理、蜂窝式电话以及无线电动工具。这些便携式电气装置可利用可充电电池来促进其便携特性。也可利用适配器以适配器供电模式来向便携式电气装置供电，其中适配器例如ACDC或者DCDC适配器。在适配器供电模式中可以对该可充电电池充电。当可充电电池充电时，DC-DC转换器可以从适配器接收一输入DC电压，并向可充电电池输出一输出DC电压和充电电流。该DC-DC转换器可以具有一个或者多个由来自充电器控制器的控制信号控制的开关。充电器控制器可以接收表示不同电力条件的不同输入信号，并且可以响应于到那里的信号而提供一输出控制信号，以控制DC-DC转换器。

电池充电处理可以从恒定电流充电周期开始，其中供给电池的充电电流在电池电压上升时是恒定的。当电池电压上升到电压上限阈值时，充电处理可以进入恒定电压充电阶段。这两个不同的阶段可以由充电器控制器的两个不同的误差信号放大器来控制。另外，可以利用充电器控制器的第三误差信号放大器来执行自动适配器电流分配。自动适配器电流分配把来自适配器的可用电流在便携式电气装置的系统负载和可充电电池之间进行分配。自动适配器电流分配确保了系统负载优先于供给可充电电池的充电电流，所以当系统负载需求增加时，由DC-DC转换器提供的充电电流可以减小到允许更多来自适配器的电流供给系统负载。

用于恒定电流误差信号放大器、恒定电压误差信号放大器以及适配器分配误差信号放大器的常规循环补偿，可以利用电阻器和电容器对(Rc和Cc)为三个误差信号放大器中的每一个来进行补偿，该电阻器和电容器对置于充电器控制器的外部。这就需要在充电器控制器上有三个单独的引脚，并且有三个单独的外置补偿电阻器和电容器对耦合到每个引脚上。这会导致对于每对补偿电阻器和电容器对需要额外的引脚、成本和复杂性。另一种电压模式充电器控制器，对于所有误差信号放大器都具有各自的耦合到一个公共节点的误差信号放大器，所以仅仅一个外置补偿引脚以及一个外置补偿电阻器和电容器对是必须的。然而，这种电压模式充电器控制器仍需要一个集成电路引脚以及外置补偿电阻器和电容器对。

因此，对于因为在充电器控制器上的额外引脚和外置补偿元件而具有相关联的成本和复杂性的充电器控制器，有必要消除上述外置补偿。

发明内容

根据本发明的一个方面，提出了一种电流模式充电器控制器，用以控制DC-DC转换器。该电流模式充电器控制器可以包括第一误差信号放大器，该第一误差信号放大器具有一个耦合到一公共节点的输出。该第一误差信号放大器可以被配置成，将表示供给可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于该比较而提供一电流控制信号。该电流模式充电器控制器还可以包括一个耦合到该公共节点的内置补偿网络，以及一个比较器，该比较器被配置成，将一电感器电流信号与一补偿信号作比较，所述电感器电流信号表示流经所述DC-DC转换器的电感器的电流。该补偿信号可以表示在该公共节点上的电压电平，并且在其中，如果充电电流大于最大充电电流，则该补偿信号被电流控制信号减小，其中在该补偿信号中的减小导致由所述电流模式电池充电器控制器提供的控制信号减小来自DC-DC转换器的充电电流。

本发明所述的电流模式充电器控制器，所述内置补偿网络包括与一个补偿电阻器串联耦合的补偿电容器。

本发明所述的电流模式充电器控制器，所述补偿电容器小于或等于40皮法，而耦合的所述补偿电阻器小于或等于80千欧姆。

本发明所述的电流模式充电器控制器，在所述公共节点上的电压电平取决于所述补偿电容器的电压电平。

本发明所述的电流模式充电器控制器，还包括：第二误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第二误差信号放大器被配置成，将表示电池电压的第二信号与最大电池电压作比较，且响应于所述比较而提供一电压控制信号，并且在其中，如果所述电池电压大于所述最大电池电压，则所述补偿信号被所述电压控制信号减小；以及第三误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第三误差信号放大器被配置成，将表示适配器电流的第三信号与最大适配器电流作比较，且响应于所述比较而提供一功率控制信号，并且在其中，如果所述适配器电流大于所述最大适配器电流，则所述功率控制信号减小所述补偿信号。

本发明所述的电流模式充电器控制器，还包括充电结束和重新启动电路，所述充电结束和重新启动电路被配置成，如果所述充电电流减小到一个充电结束阈值，则其停止向所述可充电电池提供所述充电电流。

根据本发明的另一方面，提出了一种便携式电气装置。该便携式电气装置可以包括DC-DC转换器，该转换器被配置成接受来自适配器的输入DC电压，并向可充电电池输出DC电压和充电电流。该DC-DC转换器可以包括一个电感器。该便携式电气装置还可以包括一个电流模式电池充电器控制器，以控制该DC-DC转换器。该电流模式充电器控制器可以包括第一误差信号放大器，该第一误差信号放大器具有一个耦合到一公共节点的输出。该第一误差信号放大器可以被配置成，将表示供给可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于该比较而提供一电流控制信号。该电流模式充电器控制器还可以包括一个耦合到该公共节点的内置补偿网络，以及一个比较器，该比较器被配置成，将一电感器电流信号与一补偿信号作比较，所述电感器电流信号表示流经所述电感器的电流。该补偿信号可以表示在该公共节点上的电压电平，并且在其中，如果充电电流大于最大充电电流，则该补偿信号被电流控制信号减小，其中在该补偿信号中的减小导致由所述电流模式电池充电器控制器提供的控制信号减小来自DC-DC转换器的充电电流。

本发明所述的便携式电气装置，所述内置补偿网络包括与一个补偿电阻器串联耦合的补偿电容器。

本发明所述的便携式电气装置，所述补偿电容器小于或等于40皮法，而耦合的所述补偿电阻器小于或等于80千欧姆。

本发明所述的便携式电气装置，在所述公共节点上的电压电平取决于所述补偿电容器的电压电平。

本发明所述的便携式电气装置，所述电流模式电池充电器控制器还包括：第二误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第二误差信号放大器被配置成，将表示电池电压的第二信号与最大电池电压作比较，且响应于所述比较而提供一电压控制信号，并且在其中，如果所述电池电压大于所述最大电池电压，则所述补偿信号被所述电压控制信号减小；以及第三误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第三误差信号放大器被配置成，将表示适配器电流的第三信号与最大适配器电流作比较，且响应于所述比较而提供一功率控制信号，并且在其中，如果所述适配器电流大于所述最大适配器电流，则所述功率控制信号减小所述补偿信号。

本发明所述的便携式电气装置，所述电流模式电池充电器控制器还包括充电结束和重新启动电路，所述充电结束和重新启动电路被配置成，如果所述充电电流减小到一个充电结束阈值，则其停止向所述可充电电池提供所述充电电流。

根据本发明的另一方面，提供一种便携式电气装置的控制方法。该方法可以包括：提供一种内置补偿网络用于一种电流模式电池充电器控制器，该网络内置于所述电流模式电池充电器控制器，并将所述电流模式电池充电器控制器的第一误差信号放大器的输出耦合到所述电流模式电池充电器控制器的一个公共节点；所述第一误差信号放大器被配置成，将表示供给可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于所述比较而提供一个电流控制信号；将一电感器电流信号与一补偿信号作比较，所述电感器电流信号表示流经DC-DC转换器的电感器的电流，所述补偿信号表示在所述公共节点上的电压电平。

本发明所述的便携式电气装置的控制方法，所述内置补偿网络包括与一个补偿电阻器串联耦合的补偿电容器。

本发明所述的便携式电气装置的控制方法，所述补偿电容器小于或等于40皮法，而耦合的所述补偿电阻器小于或等于80千欧姆。

本发明所述的便携式电气装置的控制方法，还包括：如果所述电流控制信号表明所述充电电流大于所述最大充电电流，则减小所述补偿信号，其中在所述补偿信号中的减小导致由所述电流模式电池充电器控制器提供给所述DC-DC转换器的控制信号减小了所述充电电流。

本发明所述电流模式充电器控制器、便携式电气装置及其控制方法，内置补偿网络消除了对任何外置补偿的需要。因此，无需额外的引脚和外置补偿元件，也就无需其相关联的成本和互连出口。

附图说明

图1是与一个实施例一致的包括一电流模式充电器控制器的一个便携式电气装置的示图；

图2是图解说明图1的电流模式充电器控制器的操作的时序图；

图3是图1的充电结束和重新启动电路的实施例的示图；

图4是图解说明图3的结束和重新启动电路的操作的时序图；

图5图解说明了用于图3的充电结束和重新启动电路的仿真测试结果的曲线图。

具体实施方式

随着下列详细描述的进行以及参考附图，所要求的主题的实施例的特征和优点将会变得显而易见，其中相同的附图标记表示相同的部分。

虽然下列详细描述被作为示例性的实施例将会参照附图进行，但是，由此的许多选择、变形和变化对本领域技术人员会变得清楚。因此，本文企图将所要求的主题看得更宽。

图1是便携式电气装置100的结构图。便携式电气装置100可以包括但不限于，膝上型计算机、个人数字助理、蜂窝式电话以及无线电动工具。便携式电气装置100可以包括适配器104、可充电电池108、DC-DC转换器106、系统负载110以及符合实施例的独立的电流模式充电器控制器102。电流模式充电器控制器102可以实施为一个单独的集成电路(IC)，并且可以包括要执行附加功能的附加电路(未示出)。通常，电流模式充电器控制器102具有由内置补偿网络122提供的内置环形补偿。因此，电流模式充电器控制器102消除了对包括相关联的IC引脚和外置补偿元件的外置补偿的需要。

适配器104可以包括ACDC适配器或者DCDC适配器，以向便携式电气装置100供电和/或向可充电电池108供电以使其充电。虽然其被示于便携式电气装置100的内部，但是适配器104也可以置于便携式电气装置100的外部。可充电电池108可以是各种化学电池，包括但不限于，锂电池、镍镉电池和镍氢电池。可充电电池108也可以是包括在可充电电池组中的一部分。

DC-DC转换器106可以是各种DC-DC转换器，例如降压转换器。D C-D C转换器106可以包括高压侧开关Q1、二极管D1、电感器L1和输出电容器C1。虽然高压侧开关Q1可以实施为其他晶体管类型或者开关，但是图中将高压侧开关Q1示为一P沟道金属氧化物半导体场效应管(PMOS)。

电流模式充电器控制器102可以接受各种输入信号，这些输入信号表示不同元件的电能条件和表示关于期望的充电条件的指令。响应于这些输入信号，电流模式充电器控制器102可以提供一输出控制信号hdr来控制DC-DC转换器106。例如，电流模式充电器控制器102可以向高压侧开关Q1提供hdr控制信号，以控制开关Q1的状态。如果hdr控制信号是数字0，则高压侧开关Q1可以导通；并且如果hdr控制信号是数字1，则高压侧开关可以截止。

供给电流模式充电器控制器102的一些输入信号可以通过检测电阻器112和140提供。检测电阻器112可以耦合到来自适配器104的线路，以使跨过检测电阻器112的电压降提供与来自适配器104的适配器电流成比例的信号。检测电阻器140可以在DC-DC转换器106内提供，并耦合到电感器L1，以使跨过检测电阻器140的电压降提供表示电感器电流140的信号，电感器电流随着高压侧开关Q1的闭合和打开而上升和下降。另一供给电流模式充电器控制器102的输入信号可以由反馈电阻器网络144提供，并且可以表示可充电电池108的电压电平。反馈电阻器网络144可以包括电阻器Rfb1和Rfb2，其形成分压器以按比例减小电池电压到较低的反馈电压Vfb。

电流模式充电器控制器102可以包括读出放大器114、148，误差信号放大器116、118、120，电流源132，内置补偿网络122，比较器136，RS触发器138，反相器140以及NMOS晶体管Q2。读出放大器148可以放大跨过检测放大器140的电压降，并提供一个输出信号给第一误差信号放大器116。读出放大器114可以放大跨过检测电阻器112的电压降，并提供一个输出信号给第三误差信号放大器120。每个误差信号放大器116、118和120可以分别控制用于恒定充电电流周期、恒定充电电压周期以及自动适配器电流分配的hdr控制信号的占空比。

第一误差信号放大器116可以将表示电池充电的信号与最大电池充电电流(Viset)作比较。可以把第一误差信号放大器116的输出称作电流控制信号，其可以与电池充电电流超出最大电池充电电流的数量成比例。电流控制信号可以为0，直到电池充电电流超出最大电池充电电流。如果电池充电电流超出最大电池充电电流，则误差信号放大器116会产生一个表示该差值的电流控制信号。因为第一误差信号放大器116的输出耦合到电流源132的负极侧，所以任一由第一误差信号放大器116产生的信号产生从电流源132吸收电流的效果。依次的，由于在公共节点130的电压被减小，这就促使减小提供给比较器136的反相输入端的补偿信号(V_COMP)的电压。在公共节点130的电压可以取决于补偿电容器Cc 125的电压。因此，当没有电流控制信号产生时，例如，电池充电电流小于最大电池充电电流时，电流源132可以给补偿电容器Cc 125充电，并将hdr信号驱至最大占空比。当产生电流控制信号时，电流源132可以当作补偿电容器Cc 125的吸收电流，由此减小补偿电容器的电压，因而减小补偿信号。在补偿信号的电压方面的减小接着减小了hdr控制信号的占空比，以减小输送给可充电电池108的充电电流。因此第一误差信号放大器116在恒定电流充电周期之内有效地控制了电流。

第二误差信号放大器118可以将表示电池电压(Vfb)的信号与最大电池电压(Vvset)作比较。可以将第二误差信号放大器118的输出称为电压控制信号，其可以与电池电压超出最大电池电压的数量成比例。电压控制信号可以为0，直到电池电压超出最大电池电压。如果电池电压超出最大电池电压，则第二误差信号放大器118会产生一个表示该差值的电压控制信号。由于第二误差信号放大器118的输出在节点130处耦合到电流源132的负极侧，所以任一由第二误差信号放大器118产生的信号产生从电流源132吸收电流的效果。依次的，这就促使减小在补偿电容器Cc 125上的电压，并因而减小补偿信号的电压。接下来可以动态地调节hdr控制信号的占空比，以控制电池电压。该第二误差信号放大器118由此在恒定电压充电周期之内有效地控制了电池电压。

第三误差信号放大器120可以将表示来自适配器104的适配器电流的信号与最大适配器电流作比较。如果适配器电流超出了最大适配器电流，则第三误差信号放大器120可以减小hdr控制信号的占空比。如果适配器需要输送更多电流给系统负载110，这就减小了供给可充电电池108的充电电流。因此，第三误差信号放大器120提供了自动适配器电流分配特性，以确保系统负载110优先于供给可充电电池108的充电电流。例如，如果适配器104同步地向系统负载110供电和向给可充电电池108提供充电电流，系统负载需要更多的电流，则供给该电池108的充电电流会被减小到满足系统负载110的要求。

可以将第三误差信号放大器120的输出称为功率控制信号，其可以与适配器电流超出最大适配器电流的数量成比例。功率控制信号可以为0，直到适配器电流超出最大适配器电流。如果适配器电流超出最大适配器电流，则第三误差信号放大器120可以产生一个表示该差值的功率控制信号。该信号表明系统负载110需要更多电流，并且因此电池充电电流需要被减小。由于第三误差信号放大器120的输出耦合到电流源132的负极侧，所以任一由第三误差信号放大器120产生的信号产生从电流源132吸收电流的效果。依次的，这就促使减小在补偿电容器Cc 125上的电压，并因而减小了补偿信号。接下来可以将hdr控制信号的占空比减小，以减小供给可充电电池108的充电电流。

每个误差信号放大器116、118和120的输出都可以连接到一个公共节点130。由第一误差信号放大器116产生的电流控制信号，或者由第二误差信号放大器118产生的电压控制信号，或者由第三误差信号放大器120产生的功率控制信号，无论哪一个是最先产生的，都控制循环与产生减小补偿电容器Cc 125的电压的效果，并且因此减小补偿信号以减小充电电流。

“电流模式”充电器控制器102可以从置于DC-DC转换器106内的检测电阻器140上，检测流经DC-DC转换器106的电感器L1的电感器电流。在此例子中，电感器电流随着高压侧开关Q1的闭合和打开而上升和下降。相反，“电压模式”充电器控制器检测经过检测电阻器的充电电流，以检测DC电流(没有纹波)，该检测电阻器置于DC-DC转换器的外部。电流模式充电器控制器102具有快速瞬态响应，并且可以用仅仅一个内置补偿网络122来对所有的三个误差信号放大器116、118、120进行补偿。内置补偿网络122位于电流模式充电器控制器102的内部。内置补偿网络122可以包括一个与补偿电容器Cc 125串联的补偿电阻器Rc 123。

电流模式充电器控制器102去除了由电感器L1引入的电极之一，因此需要相对小的值用于补偿电阻器Rc 123和补偿电容器Cc125，以获得一个稳定的闭合环路。在一个实施例中，补偿电阻器Rc 123可以小到80千欧姆，而补偿电容器Cc 125可以小到40皮法。具有这样小的补偿电阻器Rc 123和补偿电容器Cc 125值，促使其能够被容易地集成为电流模式充电器控制器102的一个内置元件，因而消除对任何外置补偿元件的需要。

图2示出了进一步解释图1的电流模式充电器控制器102的操作的时序图。时钟信号clk可以具有固定频率，并被输入到RS触发器138的置入端。hdr控制信号表示由反相器140提供的输出信号，同样取决于供给反相器140的RS触发器138的Q输出。高压侧开关Q1可以响应hdr控制信号，以在hdr为数字0时接通，而在hdr为数字1时关断。补偿信号Vcomp表示在节点130处的电压，其可以等于补偿电容器Cc 125的电压。Vil信号表示DC-DC转换器106的电感器L1的电感器电流电平。如图所示，但高压侧晶体管Q1接通时Vil增大，而当高压侧晶体管Q1关断时Vil减小。

比较器136可以将表示电感器L1的电感器电流的Vil信号与Vcomp或在节点130的电压电平作比较。比较器136的输出控制了RS触发器138的复位，而时钟信号clk控制了RS触发器138的置入。如在时刻t0、t2和t4处所示，每次时钟信号clk上升到数字1，高压侧晶体管Q1就由低hdr控制信号接通。因此，当高压侧晶体管Q1接通时，流经电感器L1的电流就增大，因此如图所示，Vil信号在时刻t0和t1之间、时刻t2和t3之间以及时刻t4和时刻t5之间也如此变化。当Vil信号到达Vcomp信号的电位时，例如，在时刻t1、t3和t5处，触发器138被复位，其依次引起高压侧晶体管Q1关断。因此，Vcomp的值控制了hdr控制信号的占空比。如果Vcomp降低，由于Vil短时间内就到达Vcomp的电位，则hdr信号的占空比减小。相反，如果Vcomp增大，由于Vil占用更多的时间到达Vcomp的电位，则hdr信号的占空比增大。

充电结束和重新启动电路

图3示出了图1的充电结束和重新启动电路300的实施例。如在此的任一实施例中所使用的，“电路”可以单独或者以任意形式组合地包括，例如，硬连线电路、可编程电路、状态机电路和/或存储由可编程电路执行的指令的固件。通常，充电结束和重新启动电路300可以响应于各种条件控制可充电电池108的充电过程的开始、结束和重新启动。充电结束和重新启动电路300可以提供一个“ctm”输出信号。在一个实施例中，如图1中所示，可以将“ctm”信号提供给NMOS晶体管Q2的控制极或栅极。NMOS晶体管Q2的漏极可以耦合到“ctr”，而其源极可以耦合到地，所以当“ctm”信号为数字1时，NMOS晶体管Q2会接通，且将“ctr”降低到0，以有效地结束充电过程。

充电结束和重新启动电路300可以包括比较器302和304、触发器306、正沿检测器308以及NAND门310和312。比较器302可以在其非反相输入端接收“ct”信号，并在其反相输入端接收表示提供给可充电电池108的充电电流的“ichg”信号。比较器302可以响应于“ct”与“ichg”的比较结果而提供一个输出“ilow”信号，这样使得如果“ichg”大于“ct”则“ilow”可以为数字0，如果“ichg”小于“ct”则“ilow”可以为数字1。比较器304可以在其非反相输入端接收表示电池电压电平的“vfb”信号，该信号是由图1的反馈电阻器网络144所提供的。比较器304也可以在其反相输入端接收表示电池108的满电压阈值的“fth”信号。比较器304可以响应于“vfb”与“fth”信号的比较结果而输出一个“batful”信号，这样使得如果“fth”大于“vfb”则“batful”可以为数字0，如果“fth”小于“vfb”则“batful”可以为数字1。触发器306可以在其时钟信号输入处接收一周期信号“qsyn”，在其SN输入处接收另一信号“SN”，并在其“D”输入处从比较器302接收“ilow”信号输出。

在操作中，当适配器104的适配器电压电平大于电池108的电池电压电平时，充电结束和重新启动电路300可以开始充电；而当充电电流减小到某一阈值时，该电路300可以结束充电；以及当电池电压减小到距离满电池电压的一个特定值时，例如，当电池电压减小到距离满电池电压100mV/单元时，该电路300可以重新开始充电。当充电开始时，“ichg”从0开始增大。在比较器302比较这两个信号时，当“ichg”变得大于“ct”时，比较器302的输出具有一个下降沿的“ilow”信号。在一个特定时间间隔的延迟之后，当充电过程在进行时和电池几乎全满时，“ichg”会减小，并且“ilow”会具有一个上升沿，该延迟由周期信号“qsyn”来确定。触发器306的输出“ilow_dl”也将具有一个上升沿，其将由正沿检测器308测定，并被锁定为“ctm”信号，该“ctm”信号确定了一次充电结束。“ctm”信号保持高，直到“Vfb”＜“fth”，这意味着电池不再是充满的。可以利用触发器306来筛选出“ichg”脉冲，该脉冲可能触发一次错误的充电结束。

图4是输入到充电结束和重新启动电路300的、在其中使用的和由其提供的各个信号的时序图，该图对图3的电路300的操作有更详细的描述。例如，“ichg”和“ct”信号可以表示那些输入到比较器302的信号，而“ilow”信号可以表示比较器302的输出。“ilow”、“SN”和“qsyn”信号可以表示那些输入到触发器306的信号，并且“ilow_dl”可以表示从触发器306输出的信号。“ilow_ed”信号可以表示正沿检测器308的信号输出。“Vfb”和“Vfth”信号可以表示那些输入到比较器304的信号，而“batful”信号可以表示比较器304的输出。最后，“ctm”可以表示充电结束和重新启动电路300的输出。

图5图解说明用于图3的充电结束和重新启动电路300的仿真测试结果的曲线图。曲线502表示“ctm”。曲线504表示“ichg”。曲线506表示被设为0.6伏特的“ct”。最后，曲线508表示“ctr”。如图所示，当由曲线504表示的“ichg”减小到0.6伏特时，由曲线502表示的“ctm”转向数字1，并且输入到图1的比较器136的“ctr”信号转向数字0。因此，由电流模式充电器控制器102输出的“hdr”控制信号转向数字1，并且高压侧开关Q 1关断，以结束充电过程。

有利地，这就提供了具有内置补偿网络的电流模式充电器控制器。该内置补偿网络消除了对任何外置补偿的需要。因此，无需额外的引脚和外置补偿元件，也就无需其相关联的成本和互连出口。

本申请要求在2005年4月15日提交的美国临时申请号No.60/671,754的申请日的权益，其中教导的内容在此结合以作参考。

在文中所使用的术语和措辞是用作描述性的术语，而非限制性的，并且不企图使用上述术语和措辞排除任何所显示和所描述的特征(或在其中的部分)的等价物，可以认识到各种变形在权利要求的范围内都是可以的。其他变形、变化和替换也是可以的。

Claims (16)

1.一种电流模式充电器控制器，用于控制DC-DC转换器，其特征在于，所述电流模式充电器控制器包括：

第一误差信号放大器，其具有一个耦合到一公共节点的输出，所述第一误差信号放大器被配置成，将表示供给可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于所述比较而提供一电流控制信号；

耦合到所述公共节点的内置补偿网络；以及

比较器，所述比较器被配置成，将一电感器电流信号与一补偿信号作比较，所述电感器电流信号表示流经所述DC-DC转换器的电感器的电流，所述补偿信号表示在所述公共节点上的电压电平，并且在其中，如果所述充电电流大于所述最大充电电流，则所述电流控制信号减小所述补偿信号，其中在所述补偿信号中的减小导致由所述电流模式电池充电器控制器提供的控制信号减小了来自所述DC-DC转换器的充电电流。

2.根据权利要求1所述的电流模式充电器控制器，其特征在于，所述内置补偿网络包括与一个补偿电阻器串联耦合的补偿电容器。

3.根据权利要求2所述的电流模式充电器控制器，其特征在于，所述补偿电容器小于或等于40皮法，而耦合的所述补偿电阻器小于或等于80千欧姆。

4.根据权利要求2所述的电流模式充电器控制器，其特征在于，在所述公共节点上的电压电平取决于所述补偿电容器的电压电平。

5.根据权利要求2所述的电流模式充电器控制器，其特征在于，还包括：

第二误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第二误差信号放大器被配置成，将表示电池电压的第二信号与最大电池电压作比较，且响应于所述比较而提供一电压控制信号，并且在其中，如果所述电池电压大于所述最大电池电压，则所述补偿信号被所述电压控制信号减小；以及

第三误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第三误差信号放大器被配置成，将表示适配器电流的第三信号与最大适配器电流作比较，且响应于所述比较而提供一功率控制信号，并且在其中，如果所述适配器电流大于所述最大适配器电流，则所述功率控制信号减小所述补偿信号。

6.根据权利要求1所述的电流模式充电器控制器，其特征在于，还包括充电结束和重新启动电路，所述充电结束和重新启动电路被配置成，如果所述充电电流减小到一个充电结束阈值，则其停止向所述可充电电池提供所述充电电流。

7.一种便携式电气装置，其特征在于，所述便携式电气装置包括：

DC-DC转换器，将其配置成接收来自适配器的输入DC电压，并向可充电电池提供输出DC电压和充电电流，所述DC-DC转换器包括一个电感器；

电流模式电池充电器控制器，用以控制所述DC-DC转换器，所述电流模式充电器控制器包括：

第一误差信号放大器，其具有一个耦合到一公共节点的输出，所述第一误差信号放大器被配置成，将表示供给所述可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于所述比较而提供一个电流控制信号；

耦合到所述公共节点的内置补偿网络；以及

比较器，所述比较器被配置成，将一电感器电流信号与一补偿信号作比较，所述电感器电流信号表示流经所述电感器的电流，所述补偿信号表示在所述公共节点上的电压电平，并且在其中，如果所述充电电流大于所述最大充电电流，则所述电流控制信号减小所述补偿信号；其中在所述补偿信号中的减小导致由所述电流模式电池充电器控制器提供的控制信号减小了来自所述DC-DC转换器的所述充电电流。

8.根据权利要求7所述的便携式电气装置，其特征在于，所述内置补偿网络包括与一个补偿电阻器串联耦合的补偿电容器。

9.根据权利要求8所述的便携式电气装置，其特征在于，所述补偿电容器小于或等于40皮法，而耦合的所述补偿电阻器小于或等于80千欧姆。

10.根据权利要求8所述的便携式电气装置，其特征在于，在所述公共节点上的电压电平取决于所述补偿电容器的电压电平。

11.根据权利要求8所述的便携式电气装置，其特征在于，所述电流模式电池充电器控制器还包括：

第二误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第二误差信号放大器被配置成，将表示电池电压的第二信号与最大电池电压作比较，且响应于所述比较而提供一电压控制信号，并且在其中，如果所述电池电压大于所述最大电池电压，则所述补偿信号被所述电压控制信号减小；以及

第三误差信号放大器，其具有一个耦合到所述公共节点的输出，所述第三误差信号放大器被配置成，将表示适配器电流的第三信号与最大适配器电流作比较，且响应于所述比较而提供一功率控制信号，并且在其中，如果所述适配器电流大于所述最大适配器电流，则所述功率控制信号减小所述补偿信号。

12.根据权利要求7所述的便携式电气装置，其特征在于，所述电流模式电池充电器控制器还包括充电结束和重新启动电路，所述充电结束和重新启动电路被配置成，如果所述充电电流减小到一个充电结束阈值，则其停止向所述可充电电池提供所述充电电流。

13.一种便携式电气装置的控制方法，其特征在于，包括：

提供用于电流模式电池充电器控制器的一种内置补偿网络，其内置于所述电流模式电池充电器控制器，并将所述电流模式电池充电器控制器的第一误差信号放大器的输出耦合到所述电流模式电池充电器控制器的一个公共节点；

所述第一误差信号放大器被配置成，将表示供给可充电电池的充电电流的第一信号与最大充电电流作比较，且响应于所述比较而提供一个电流控制信号；

将一电感器电流信号与一补偿信号作比较，所述电感器电流信号表示流经DC-DC转换器的电感器的电流，所述补偿信号表示在所述公共节点上的电压电平。

14.根据权利要求13所述的便携式电气装置的控制方法，其特征在于，所述内置补偿网络包括与一个补偿电阻器串联耦合的补偿电容器。

15.根据权利要求14所述的便携式电气装置的控制方法，其特征在于，所述补偿电容器小于或等于40皮法，而耦合的所述补偿电阻器小于或等于80千欧姆。

16.根据权利要求13所述的便携式电气装置的控制方法，其特征在于，还包括：

如果所述电流控制信号表明所述充电电流大于所述最大充电电流，则减小所述补偿信号，其中在所述补偿信号中的减小导致由所述电流模式电池充电器控制器提供给所述DC-DC转换器的控制信号减小了所述充电电流。

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