CN102761147A - 充电电流控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种充电电流控制方法，应用于充电装置。其中充电装置接收输入电压以输出充电电流，充电电流控制方法包括步骤：使充电电流为第一取值；判断输入电压是否小于默认参考电压；以及当输入电压小于默认参考电压时，使充电电流自第一取值以步阶方式减小直至输入电压恢复至默认参考电压之上。本发明充电电流控制方法可达成较高的充电效率。

Description

充电电流控制方法
技术领域
本发明涉及充电控制技术，尤其涉及一种充电电流控制方法。
背景技术
对于便携式电子装置中的充电装置，通常通过变压器(Adaptor)或USB电源来向其提供电能(亦即提供输入电压)，以提供充电电流为电子装置进行充电。其中，USB电源通常有输出电流限制值例如100mA或500mA。如果充电电流高于USB电源的承载能力，将会导致输入电压快速下降。在此种过充电电流(over-charging current)的情形下，现有的充电装置会因输入欠压保护(input under-voltage protection)而关闭。一旦充电电流低于电流限制值之后，输入电压恢复至其正常值且充电过程重新开始。此种异常情形很明显影响了整个充电操作并且造成充电过程中止，导致充电效率较低。
因此，如何避免先前技术中因出现充电电流过高而造成的充电过程中止问题，以提升充电效率，是目前亟待解决的问题之一。
发明内容
因此，本发明提供一种充电电流控制方法，以达成较高的充电效率。
为达上述目的，本发明提出一种充电电流控制方法应用于充电装置，其中充电装置接收输入电压以输出充电电流。本实施例中的充电电流控制方法包括步骤：使充电电流为第一取值；判断输入电压是否小于默认参考电压；以及当输入电压小于默认参考电压时，使充电电流自第一取值以步阶方式减小直至输入电压恢复至默认参考电压之上。
本发明再一实施例提出的一种充电电流控制方法，应用于充电装置；其中充电装置接收输入电压以输出充电电流。本实施例中的充电电流控制方法包括步骤：使充电电流自初始值以步阶方式增大；以及在充电电流每增加一个步阶后，判断输入电压是否小于默认参考电压，当输入电压小于默认参考电压，使充电电流恢复至前一电流值，以及当输入电压不小于默认参考电压，使充电电流继续以步阶方式增大。
本发明另一实施例提出的一种充电电流控制方法，其包括步骤：侦测充电电流的大小；以及当侦测到的充电电流大于电流限制值时，产生脉冲控制信号控制充电电流减小。其中，脉冲控制信号的脉冲宽度决定充电电流的减小量。
本发明实施例通过对充电电流进行动态控制，一方面在充电电流过大造成输入电流快速下降时可经由适当减小充电电流使输入电压恢复至原始值，从而可避免先前技术中存在的充电过程中止的情形发生，另一方面，在保持输入电压不小于默认参考电压的前提下可以尽可能地提高充电电流的大小，如此则可以达成更高的充电效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例的充电电流控制方法所适用的一种充电装置的电路结构示意图。
图2A为本发明的充电电流控制方法中增大充电电流的一种实施型态的流程图。
图2B为本发明的充电电流控制方法中减小充电电流的一种实施型态的流程图。
图3A为本发明的充电电流控制方法的一种实施型态的波形图。
图3B为本发明的充电电流控制方法的一种实施型态的波形图。
【主要元件符号说明】
10： 充电装置
12：电流控制器
CMP：比较器
CS：充电开关
VIN：输入电压
VREF：参考电压
VDPM：脉冲控制信号
IBAT：充电电流
S100~S180、S300~S360：步骤
ILIM：电流限制值。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的充电电流控制方法其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效有一更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
请参考图1，其为本发明实施例的充电电流控制方法所适用的一种充电装置的电路结构示意图。如图1所示，充电装置10包括比较器CMP、电流控制器12以及充电开关CS；充电装置10适于从USB电源等具有电流限制值的外部电源接收输入电压VIN以输出充电电流IBAT对电子装置例如手机、相机等进行充电。
其中，比较器CMP的负输入端接收输入电压VIN，其正输入端接收参考电压VREF；比较器CMP根据所接收到的输入电压VIN与参考电压VREF之间的相对大小关系输出脉冲控制信号VDPM。电流控制器12电性耦接于比较器CMP与充电开关CS的控制端之间，用于控制充电开关CS的工作状态来设定充电电流IBAT的大小并接受脉冲控制信号VDPM的控制以决定充电电流IBAT的减小量。充电开关CS电性耦接至比较器CMP以接收输入电压VIN并接受电流控制器12的控制来提供充电电流IBAT以对电子装置中的可充电电池进行充电。从图1可以看出：比较器CMP是作为输入电压VIN及充电电流IBAT的侦测之用，当输入电压VIN小于参考电压VREF，对应充电电流IBAT大于外部电源的电流限制值时，则产生脉冲控制信号VDPM(对应比较器CMP输出高准位)来控制电流控制器12以调降充电电流IBAT。
请一并参考图1及图2A，图2A为本发明的充电电流控制方法中增大充电电流的一种实施型态的流程图。如图2A所示，首先使充电电流IBAT为默认值(步骤S100)，例如是开始进行充电操作时的初始值，接着以步阶方式增大充电电流IBAT (步骤S120)；在充电电流IBAT增加一个步阶值之后，判断输入电压VIN是否小于参考电压VREF(步骤S140)；当判断结果为是时，表示充电电流IBAT超过电流限制值，则控制充电电流IBAT恢复至先前值(步骤S160)，而当判断结果为否时，表示充电电流IBAT未超过电流限制值，则继续以步阶方式增大充电电流(步骤S180)并返回步骤S140。从图2A可以得知，充电电流IBAT是从初始值(第二取值)以步阶方式增大至目标值(第一取值)，以实现充电电流IBAT的最大化，进而可达成较高的充电效率。
请一并参考图1及图2B，图2B为本发明的充电电流控制方法中减小充电电流的一种实施型态的流程图。如图2B所示，使充电电流IBAT为特定值(步骤S300)，此处的特定值例如是通过执行图2A中所示的流程而获得的充电电流的目标值或者超过电流限制值的取值；然后判断输入电压VIN是否小于参考电压VREF(步骤S320)；当判断结果为是时，表示充电电流IBAT超过电流限制值，则控制充电电流IBAT以步阶方式减小(步骤S340)并返回步骤S320，而当判断结果为否时，表示充电电流IBAT未超过电流限制值，则保持充电电流IBAT不变(步骤S360)。从图2B可以得知：当出现充电电流IBAT超过电流限制值的情形时，本发明实施例是使充电电流IBAT以步阶方式减小，而非将充电电流IBAT关闭掉，因此可以提升充电效率。
请一并参考图1及图3A，图3A为本发明的充电电流控制方法的一种实施型态的波形图。在图3A中，充电电流IBAT是采用图2A所示的方法以步阶方式增大直至超过电流限制值ILIM。从图3A中可以得知：当充电电流IBAT逐步地增大三个相等的步阶值后，由于充电电流IBAT超过电流限制值ILIM，输入电压VIN被快速拉降至小于参考电压VREF，比较器CMP产生脉冲控制信号VDPM(对应比较器CMP的输出为高准位)，触发充电流控制器12以步阶方式将充电电流IBAT回调一个步阶值，由于回调后的充电电流IBAT不超过电流限制值ILIM，输入电压VIN恢复至参考电压VREF之上，比较器CMP的输出跳变为低准位，脉冲控制信号VDPM截止输出；之后，充电电流IBAT保持在回调后的取值上进行充电操作。可以理解的是，充电电流IBAT并不限于上述的等步阶方式增加，也可以不等步阶方式增加，例如步阶值依次减小。
请一并参考图1及图3B，图3B为本发明的充电电流控制方法的一种实施型态的波形图。在图3B中，充电电流IBAT是以线性方式增大直至超过电流限制值ILIM。从图3B中可以得知：当充电电流IBAT线性增大至超过电流限制值ILIM后，输入电压VIN被快速拉降至小于参考电压VREF，比较器CMP此时产生脉冲控制信号VDPM(对应比较器CMP的输出为高准位)，触发充电流控制器12采用图2B所示的步阶方式来减小充电电流IBAT，当充电电流IBAT逐步减小两个相等步阶值后，减小后的充电电流IBAT不超过电流限制值ILIM，输入电压VIN恢复至参考电压VREF之上，比较器CMP的输出跳变为低准位，时脉冲控制信号VDPM截止输出；之后，充电电流IBAT保持在减小后的取值上进行充电操作。可以理解的是，充电电流IBAT并不限于上述的等步阶方式减小，也可以不等步阶方式减小，例如步阶值依次减小。
另外，通过比较图3A与图3B可以发现，脉冲控制信号VDPM的脉冲宽度决定充电电流IBAT的减小量，例如图3A中的脉冲宽度相较于图3B中的脉冲宽度为小，则相应的图3A中充电电流IBAT减小的步阶值相较于图3B中充电电流IBAT减小的步阶值为少。
综上所述，本发明实施例通过对充电电流进行动态控制，一方面在充电电流过大造成输入电流快速下降时可经由适当减小充电电流使输入电压恢复至原始值，从而可避免先前技术中存在的充电过程中止的情形发生，另一方面，在保持输入电压不小于默认参考电压的前提下可以尽可能地提高充电电流的大小，如此则可以达成更高的充电效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1. 一种充电电流控制方法，应用于一充电装置，所述充电装置接收一输入电压以输出一充电电流，其特征是：所述充电电流控制方法包括步骤：
使所述充电电流为一第一取值；
判断所述输入电压是否小于一默认参考电压；以及
当所述输入电压小于所述默认参考电压时，使所述充电电流自所述第一取值以步阶方式减小直至所述输入电压恢复至所述默认参考电压之上。
2.根据权利要求1所述的充电电流控制方法，其特征是：所述充电电流控制方法还包括步骤：
当所述输入电压不小于所述默认参考电压时，维持所述充电电流为所述第一取值。
3.根据权利要求1所述的充电电流控制方法，其特征是：使所述充电电流为第一取值的步骤包括：
使所述充电电流自一第二取值以线性方式增大至所述第一取值。
4.根据权利要求1所述的充电电流控制方法，其特征是：使所述充电电流为第一取值的步骤包括：
使所述充电电流自一第二取值以步阶方式增大至所述第一取值。
5.一种充电电流控制方法，应用于一充电装置，所述充电装置接收一输入电压以输出一充电电流，其特征是：所述充电电流控制方法包括步骤：
使所述充电电流自一初始值以步阶方式增大；以及
在所述充电电流每增加一步阶后，判断所述输入电压是否小于一默认参考电压，其中，
    当所述输入电压小于所述默认参考电压，使所述充电电流恢复至前一电流值；以及
    当所述输入电压不小于所述默认参考电压，使所述充电电流继续以步阶方式增大。
6.根据权利要求5所述的充电电流控制方法，其特征是：所述充电电流在每一步阶的增大量相等。
7.一种充电电流控制方法，其特征是：包括步骤：
侦测一充电电流的大小；以及
当侦测到的充电电流大于一电流限制值时，产生一脉冲控制信号控制所述充电电流减小； 
其中，所述脉冲控制信号的脉冲宽度决定所述充电电流的减小量。
8.根据权利要求7所述的充电电流控制方法，其特征是：所述脉冲控制信号控制所述充电电流以步阶方式减小，且所述脉冲控制信号的脉冲宽度决定所述充电电流减小的步阶数来决定所述充电电流的减小量。 
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