CN104321960A - 用于充电系统的切换模式充电器 - Google Patents

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Abstract

一种切换模式充电器，能够执行模式切换以调整和输出用于电池的充电电流或用于外电路元件的驱动电流，包含输入端、输出端、降压-升压转换器以及控制器。切换模式充电器根据输出端的电压在输入端生成电压或根据输入端的电压在输出端生成电压。控制器根据与降压-升压转换器关联的电压改变和电流改变的至少一个动态地从多个操作模式中选择操作模式作为降压-升压转换器的操作模式，其中降压-升压转换器根据由控制器选择的操作模式动态地执行模式切换，以便调整和输出充电电流或驱动电流。

Description

用于充电系统的切换模式充电器
交叉参考相关引用
本申请要求在2013年4月22申请的编号为61/814,601的美国专利申请的优先权。其全部内容通过参考并入与此。
技术领域
本发明涉及充电方案，且更特别地涉及切换模式充电器和应用于切换模式充电器的方法。
背景技术
随着时间和技术的发展，为了满足用户方便，需要在便携式装置(例如，智能电话装置或平板电脑装置)内配置具有大容量的电池。具有大容量的电池通常意味着其消耗更长的充电时间尤其是当使用小充电电流(例如1A)时。因此，大充电电流通常由现有的充电器/适配器装置采用以便尽可能的减少较长的充电时间。然而，在线缆线损耗存在或大电压变化引入到输入电压的一些情况中，即使现有的充电器/适配器装置最初设计为提供最大的额定大电流用于电池充电，现有的充电器/适配器装置仍然输出/提供小充电电流且不能提供额定大电流用于电池。因此，提供新颖的充电器装置，即使此充电器装置是在上述的情况中，也仍然能够输出大用于电池的充电电流以有效地减少较长的充电时间是非常重要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供切换模式充电器，能够响应于电压改变或电流改变执行模式切换以调整和输出用于电池的充电电流或用于外电路元件的驱动电流，以及应用于此切换模式充电器的对应方法，以解决上述的问题。
根据本发明的实施例，揭露一种切换模式充电器，能够响应于电压改变或电流改变执行模式切换以调整和输出用于电池的充电电流或用于外电路元件的驱动电流。切换模式充电器包含输入端、输出端、降压-升压转换器和控制器。降压-升压转换器用于根据输出端的电压在输入端生成电压或根据输入端的电压在输出端生成电压。控制器耦合到降压-升压转换器、输入端、和输出端。控制器用于根据与降压-升压转换器关联的电压改变和电流改变的至少一个动态地从多个操作模式中选择操作模式作为降压-升压转换器的操作模式，其中降压-升压转换器设置为根据由控制器选择的操作模式动态地执行模式切换，以便调整和输出充电电流或驱动电流。
根据本发明的实施例，揭露应用于切换模式充电器的方法，能够响应于电压改变或电流改变执行模式切换以调整和输出用于电池的充电电流或用于外电路元件的驱动电流。方法包含使用降压-升压转换器以根据输出端的电压在输入端生成电压或根据输入端的电压在输出端生成电压；根据与降压-升压转换器关联的电压改变和电流改变的至少一个动态地从多个操作模式中选择操作模式作为降压-升压转换器的操作模式；以及根据选择的操作模式动态地执行模式切换，以便调整和输出充电电流或驱动电流。
在上述的实施例中，切换模式充电器整合降压和升压模式的操作。而且，切换模式充电器使用降压-升压转换器的开关晶体管作为电流感测元件或使用电力路径块作为电流感测元件。因此，此实现了低成本和高效率的要求。切换模式充电器的结构可以用于各种不同类型的输入电源，例如，各种AC到DC适配器、标准USB主端口、USB充电端口、汽车适配器和无线充电器。此外，切换模式充电器可支持包含不同输入电压的充电器。
本发明的这些和其它目的，对本领域的普通技术人员而言，在阅读图示于各种图和附图的下文的优选实施例的详细描述后，将毫无疑问地变得明显。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的切换模式充电器的示意图。
图2A-2C是图示通过图1的降压-升压转换器的晶体管的电流和当降压-升压转换器操作于不同的操作模式下时晶体管的开/关状态的示意图。
具体实施方式
请参考图1，其是根据本发明的实施例的切换模式充电器100的示意图。切换模式充电器100能够响应于电压改变和/或电流改变，执行模式切换以调整和输出用于电池的充电电流或用于连接切换模式充电器100的输入端的外电路元件的驱动电流。电压改变可指示在一时间段中输入电压与系统电压和电池电压的一个之间的电压差的改变。电流改变可指示在一时间段中通过切换模式充电器100、输入到切换模式充电器100或由切换模式充电器100输出的电流的改变。切换模式充电器100包含输入端、输出端、转换器105(例如，降压-升压转换器)、控制器110以及电力路径块115。切换模式充电器100用于为包含一个单元或者更多单元的电池提供高效电压充电，且也可以设置为反向使用电池的电力以驱动连接到切换模式充电器100的输入端的外电路元件(例如，USB驱动或USB鼠标/键盘)；电池连接到切换模式充电器100的输出端。即，切换模式充电器100能够根据输入端的电压(即，输入充电器电压Vchg)和输出端的电压(即，系统电压Vsys和/或电池电压Vbat)的不同的条件供应对应充电/输出电流用于对电池充电；此外，切换模式充电器100可以通过使用电池的电力从电池反向地输出驱动电流来驱动上述的外电路元件，以支持USB规格的On-The-Go(OTG)功能。应该注意到，即使电池电压Vbat和输入充电器电压Vchg之间的差别变得更小，切换模式充电器100通过执行模式切换仍然可提供额定电流(或目标大电流)，来对电池快速充电。操作将在下文的段落中详细说明。
降压-升压转换器105用于根据当切换模式充电器100为电池输出充电电流时输入端的电压在输出端生成电压，和/或根据当切换模式充电器100为连接到输入端的外电路元件输出驱动电流时输出端的电压在输入端生成电压。降压-升压转换器105包含晶体管Q1-Q4，其中晶体管Q1-Q4的开/关状态分别由控制器110输出的四个不同的脉冲-宽度-调制(Pulse-Width-Modulation，简称PWM)信号PWM1-PWM4控制。H桥式结构由晶体管Q1-Q4形成。降压-升压转换器105至少包含三个操作模式，降压模式、升压模式和降压-升压模式。降压-升压转换器105操作于哪个模式是依据晶体管Q1-Q4的开/关状态。晶体管Q1-Q4的开/关状态由控制器110控制。控制器110生成并使用PWM信号PWM1-PWM4以分别控制晶体管Q1-Q4的状态，以及根据晶体管Q1-Q4的开/关状态降压-升压转换器105可从另一模式进入操作模式或在上述操作模式之间切换。由控制器110输出的PWM信号PWM1-PWM4的生成依据通过切换模式充电器100的电流，其中电流可用于对电池充电或相反地驱动连接到输入端的外电路元件。
控制器110连接到降压-升压转换器105、输入端以及输出端，且用于依据与降压-升压转换器105关联的电压改变和电流改变的至少一个以动态地从操作模式中选择操作作为降压-升压转换器105的操作模式；降压-升压转换器105设置为根据由控制器110选择的操作模式动态地执行模式切换以便调整和输出充电电流或驱动电流。在实践中，控制器110包含电压感测电路1101、电流感测电路1102和控制电路1103。电压感测电路1101连接到输入端、输出端和电池。电压感测电路1101用于感测/检测输入端的电压Vchg(即，降压-升压转换器105的输入的电压)和系统电压Vsys以及电池的电池电压Vbat的至少一个。电压感测的结果从电压感测电路1101输出到控制电路1103。因此，基于这些结果，控制电路1103可确定降压-升压转换器105应该操作于哪个操作模式下且可对应地生成PWM信号PWM1-PWM4到降压-升压转换器105。控制电路1103可通过将所选择的所检测的电压Vchg与系统电压Vsys和电池电压Vbat的至少一个相比，从这些操作模式中选择一个操作模式来确定此操作模式作为降压-升压转换器105的一个。
电流感测电路1102连接到输入端、跨过晶体管Q4的两个节点，以及可选地连接到跨过晶体管Q5的两个节点。电流感测电路1102用于通过检测输入到降压-升压转换器105的电流来感测输入到切换模式充电器100的电流，以及通过检测通过晶体管Q4的电流或通过晶体管Q5的电流来感测输出和提供用于对电池充电的电流。电流感测电路1102设置为检测通过降压-升压转换器105的电流。电流感测的结果从电流感测电路1102输出到控制电路1103。基于这些结果，控制电路1103可确定是否从另一模式切换到特定操作模式或在两个操作模式之间切换，以便实现供应/提供额定电流(即，目标大电流)用于对电池或连接到切换模式充电器100的输入端的电路元件充电的目的，即实现快速充电的目的。控制电路1103可通过将所检测的电流与额定电流(即，目标大电流)比较，动态地从这些操作模式中选择一个操作模式来确定此操作模式为降压-升压转换器105的一个操作模式。
应该注意到在本实施例中控制器110包含电压感测电路1101和电流感测电路1102。在另一实施例中，控制器110可包含电压感测电路1101和电流感测电路1102中的一个。控制器110可以设置为根据电压改变或电流改变，从这些操作模式选择一个操作模式来确定操作模式作为降压-升压转换器105的一个操作模式。此修改也落入本发明的范围。
控制电路1103还设置为生成PWM信号PWM5以使能或失能电力路径块115的操作。在本实施例中，电力路径块115包含晶体管Q5，晶体管Q5由PWM信号PWM5控制。电力路径块115用作电力路径以及高精度电流感测框。即，电力路径块115可用于断开系统电压Vsys和电池电压Vbat，以便即使电池没有连接到切换模式充电器100，切换模式充电器100仍然可提供系统电压Vsys和对应驱动电流用于驱动系统；在此情况中，晶体管Q5关闭。而且，当晶体管Q5由控制电路1103打开时晶体管Q5可用作电流感测电阻器。此外，电力路径块115是可选的。即，在其它实施例中，切换模式充电器100可排除电力路径块115。切换模式充电器100仍然可通过检测通过晶体管Q4的电流以感测输出和提供用于对电池充电的电流来实现快速充电。
在下文中，表T1显示对应于与如图1所示的晶体管Q1-Q5的开/关状态关联的不同的场景的不同的操作模式：
表T1
请结合图2A-2C参考表T1。图2A-2C是图示通过降压-升压转换器105的晶体管的电流和当降压-升压转换器105操作于不同的操作模式下时晶体管的开/关状态的示意图。如由表T1和图2A所示，在第一场景的第一示例中，当切换模式充电器100通过使用电压感测电路1101以检测输入电压Vchg和系统电压Vsys来感测输入端的电压Vchg(即，充电器输入电压)高于系统电压Vsys时，控制器110确定降压-升压转换器105应该操作于降压模式，并生成适当的PWM信号PWM1-PWM5以对应地控制晶体管Q1-Q5的状态。此外，在第一场景的第二示例中，当切换模式充电器100通过使用电压感测电路1101以检测输入电压Vchg和电池电压Vbat感测到输入电压Vchg高于电池电压Vbat时，控制器110可确定降压-升压转换器105应该操作于降压模式。应该注意到，当在另一实施例中切换模式充电器100排除晶体管Q5时，系统电压Vsys可以近似于电池电压Vbat。具体地，当降压-升压转换器105操作于降压模式时，控制器110控制晶体管Q1和Q3以使用晶体管Q1和Q3为PWM开关晶体管，关闭晶体管Q2，以及打开晶体管Q4和Q5。图2A显示通过晶体管Q1的电流IQ1、通过晶体管Q3的电流IQ3、通过转换器105的平均负载电流IL以及晶体管Q1和Q3的开/关状态。应该注意到，平均负载电流IL可以通过使用晶体管Q4和/或晶体管Q5来感测，且负载电流IL是连续的电流。在此示例中，平均充电/输出电流Iout基本等于平均负载电流IL。控制器110设置为感测通过晶体管Q4和/或Q5的电流以便确定降压-升压转换器105是否应该退出降压模式以进入另一操作模式。即，控制器110的电流感测电路1102可感测通过包含于降压-升压转换器105的开关晶体管的电流和/或通过位于输出端和降压-升压转换器105之间的电力路径块的电流，以检测通过降压-升压转换器105的电流。
在本实施例中，切换模式充电器100设计为即使线缆线损耗存在或大电压变化引入到输入电压，仍然能够供应额定电流(即，目标大电流)Itar用于电池以便实现快速充电。最初，当切换模式充电器100感测到输入端的电压Vchg高于系统电压Vsys或高于电池电压Vbat时，控制器110确定降压-升压转换器105应该操作于降压模式，以及切换模式充电器100设置为供应低于输入电压Vchg的输出电压用于对电池充电。在此情况中，理想地，切换模式充电器100能够提供输出电流Iout，电流Iout基本等于目标大电流Itar以对电池充电。实际上，一些线缆线损耗可存在或大电压变化可引入到输入电压Vchg。此可导致切换模式充电器100不能输出目标大电流Itar用于电池，因为电池电压Vbat和输入电压Vchg之间的电压差由于线缆线损耗或引入的电压变化而变得更小是不可避免的。因此，在实践中，切换模式充电器100设置为输出高于输入电压Vchg的输出电压，用于对电池充电以便切换模式充电器100仍然可供应目标大电流Itar用于电池以实现快速充电。具体地，当感测到平均充电/输出电流Iout小于目标大电流Itar(即，所检测的电流小于目标电流)时，控制器110从这些操作模式选择升压模式作为降压-升压转换器105的一个操作模式，且设置为导致降压-升压转换器105从降压模式退出并进入升压模式。即，降压-升压转换器105设置为从降压模式切换到升压模式。因此，切换模式充电器100可提供更高的输出电压，且可调整和输出基本等于目标大电流Itar用于电池的充电电流。
在升压模式下，如第二场景的第三示例所显示，控制器110控制晶体管Q2和Q4以使用晶体管Q2和Q4作为PWM开关晶体管，打开晶体管Q1和Q5，以及关闭晶体管Q3。图2B图示通过晶体管Q2的电流IQ2、通过晶体管Q4的电流IQ4、通过转换器105的负载电流IL以及晶体管Q2和Q4的开/关状态。控制器110可通过检测当晶体管Q4打开时通过晶体管Q4的不连续的电流IQ4和/或通过检测通过晶体管Q5的连续的电流，获得平均负载电流IL以计算平均充电/输出电流Iout。通过晶体管Q4的电流IQ4可以由下文的式子来确定：
Iout＝IL×t1/(t1+t2)
t1指示当开关晶体管Q2打开时的时间段，以及t2指示当开关晶体管Q4打开时的时间段。
然后，当感测到平均充电/输出电流Iout近似于目标大电流Itar(即，所检测的电流接近目标电流)时，控制器110确定降压-升压转换器105应该操作于降压-升压模式或应该在降压和升压模式之间切换。例如，控制器110可从这些操作模式选择降压-升压模式作为降压-升压转换器105的一个操作模式。在降压-升压模式下，降压-升压转换器105可精细地升高或降低由降压-升压转换器105输出的电压，以便切换模式充电器100能够精细地调整在输出端提供的用于电池的输出电压。此外，当感测到平均充电/输出电流Iout近似于目标大电流Itar(即，所检测的电流接近目标电流)时，控制器100可动态地选择降压模式和升压模式中的一个作为降压-升压转换器105的一个操作模式以控制降压-升压转换器105以在降压和升压模式之间切换。此还可实现切换模式充电器100能够精细地调整在输出端提供的用于电池的输出电压。
具体地，控制器110设置为控制晶体管Q1-Q4以使用晶体管Q1-Q4作为开关晶体管并打开晶体管Q5，如在第三和第四场景的第三示例所显示的。图2C显示分别通过开关晶体管Q1-Q4的电流IQ1-IQ4、通过转换器105的负载电流IL以及当降压-升压转换器105操作于降压-升压模式时晶体管Q1-Q4的开/关状态的示意图。如图2C所示，控制器110可通过检测当晶体管Q4打开时通过晶体管Q4的不连续的电流IQ4和/或通过检测通过晶体管Q5的连续的电流，来获得平均负载电流IL，以计算平均充电/输出电流Iout。在优选示例中，控制器110设置为通过检测通过晶体管Q5的连续的电流来计算平均充电/输出电流Iout；晶体管Q5用作电流感测电阻器。
此外，在另一示例中，控制器110可为目标大电流设置可编程容差范围为正和负十个百分点。当控制器110感测到平均充电/输出电流Iout落入可编程容差范围时，控制器110确定降压-升压转换器105应该在特定循环中在降压和升压模式之间切换。即，分别在图2A和2B中显示的晶体管Q1-Q4的操作交替发生。控制器110可通过检测当晶体管Q4打开时通过晶体管Q4的不连续的电流IQ4和/或通过检测通过晶体管Q5的连续的电流，来获得平均装载电流IL以计算平均充电/输出电流Iout。
此外，在第二场景的第一示例中，当切换模式充电器100通过使用电压感测电路1101以检测输入电压Vchg和系统电压Vsys感测到在输入端的输入电压Vchg低于系统电压Vsys时，控制器110确定降压-升压转换器105应该操作于升压模式，并生成适当的PWM信号PWM1-PWM5以对应地控制晶体管Q1-Q5的开/关状态。此外，在此场景的第二示例中，控制器110可确定当切换模式充电器100通过使用电压感测电路1101以检测输入电压Vchg和电池电压Vbat感测到输入端的电压Vchg低于电池电压Vbat时，降压-升压转换器105应该操作于升压模式。应该注意到，当在另一实施例中，切换模式充电器100排除晶体管Q5时，系统电压Vsys可以近似于电池电压Vbat。类似地，当降压-升压转换器105操作于升压模式时，控制器110控制晶体管Q2和Q4以使用晶体管Q2和Q4作为PWM开关晶体管，关闭晶体管Q3，以及打开晶体管Q1和Q5。操作于升压模式的降压-升压转换器105的操作的进一步描述，为了简明起见不详细描述。
此外，在第三和第四场景的第一示例中，当切换模式充电器100通过使用电压感测电路1101以检测输入电压Vchg和系统电压Vsys感测到输入端的电压Vchg近似于系统电压Vsys时，控制器110确定降压-升压转换器105在具体循环中应该操作于降压-升压模式或应该在降压和升压模式之间切换，并生成适当的PWM信号PWM1-PWM5以对应地控制晶体管Q1-Q5的开/关状态。此外，在第三和第四场景的第二示例中，当切换模式充电器100通过使用电压感测电路1101以检测输入电压Vchg和电池电压Vbat感测到输入端的电压Vchg近似于电池电压Vbat时，控制器110可确定降压-升压转换器105在特定循环中应该操作于降压-升压模式或应该在降压和升压模式之间切换。类似地，当降压-升压转换器105操作于降压-升压模式或在降压和升压模式之间切换时，控制器110控制晶体管Q1-Q4以使用晶体管Q1-Q4作为PWM开关晶体管并打开晶体管Q5。操作于降压-升压模式或在降压和升压模式之间切换的操作的进一步描述，为了简明起见不详细描述。
在本发明的第二实施例中，切换模式充电器100可用于通过使用电池的电力提供电流用于驱动连接到切换模式充电器100的输入端的外电路元件，以便支持USB规格的OTG功能。在此情况中，例如，降压-升压转换器105操作于升压模式以便切换模式充电器100能够在输入端供应更高的电压电平，用于基于电池电压来驱动上述的电路元件。例如，切换模式充电器100基于4.2伏的电池电压可供应5伏的更高的电压电平，用于驱动电路元件。此外，当降压-升压转换器105操作于降压模式时，切换模式充电器100基于电池的电力在输入端供应较低的电压电平，用于驱动上述的电路元件。例如，切换模式充电器100可基于4.2伏的电池电压供应3.3伏。在下文中，表T2显示当切换模式充电器100执行OTG操作时对应于与如图1所示的晶体管Q1-Q5的开/关状态关联的不同的场景不同的操作模式：
表T2
I1指示当切换模式充电器100执行OTG操作时用于驱动外电路元件的电流。当切换模式充电器100执行OTG操作时用于控制晶体管Q1-Q5的开/关状态的操作的描述类似于当切换模式充电器100给电池充电时用于控制晶体管Q1-Q5的开/关状态的操作的描述。另外为了简明起见描述不详细说明。
此外，应该注意到降压-升压转换器105的结构可为电池提供打破反向电流功能到切换模式充电器100的输入端。当切换模式充电器100正在对电池充电时，一旦晶体管Q4关闭则没有电流流回输入端。
另外，当切换模式充电器100用于对电池充电时目标大电流Itar可通过使用电流感测电路1102以感测输入到降压-升压转换器105的电流来估计。此修改也落入本发明的范围。
总之，切换模式充电器100整合升压模式的降压的操作并使用降压-升压转换器105的晶体管Q4为电流感测元件。因此，此可实现低成本和高效率的要求。切换模式充电器100的结构可以应用于各种不同的输入电源，例如，各种AC到DC适配器、标准USB主端口、USB充电端口、汽车适配器以及无线充电器。此外，切换模式充电器100可支持包含不同的输入电压的充电器。
本领域技术人员将容易地注意到在保留本发明的教导的情况下可以对装置和方法作出许多修改和改动。因此，以上揭示应该仅通过所附的权利要求的范围和界限解释为限制。

Claims (22)

1.一种切换模式充电器，能够响应于电压改变或电流改变执行模式切换以调整和输出用于电池的用于电池的充电电流或用于外电路元件的用于外电路元件的驱动电流，其特征在于包含：
输入端；
输出端；
降压-升压转换器，用于根据所述输出端的电压在所述输入端生成电压或根据所述输入端的电压在所述输出端生成电压；以及
控制器，耦合到所述降压-升压转换器、所述输入端以及所述输出端，用于根据与所述降压-升压转换器关联的电压改变和电流改变的至少一个，动态地从多个操作模式中选择操作模式作为所述降压-升压转换器的操作模式，其中所述降压-升压转换器设置为根据由所述控制器选择的所述操作模式，动态地执行模式切换，以便调整和输出所述充电电流或所述驱动电流。
2.如权利要求1所述的切换模式充电器，其特征在于，所述控制器包含电流感测电路和控制电路；所述电流感测电路用于检测通过所述降压-升压转换器的电流；以及所述控制电路耦合到所述电流感测电路，并用于通过将所述检测的电流与目标电流比较，动态地从所述多个操作模式中选择所述操作模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式。
3.如权利要求2所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式，且所述降压-升压转换器设置为当操作于所述降压模式时提供第一电压电平作为输出电压；以及当所述检测的电流小于所述目标电流时，所述控制器设置为从所述多个操作模式中选择所述升压模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以便控制所述切换模式充电器从所述降压模式切换以进入所述升压模式，并导致所述切换模式充电器提供第二电压电平作为输出电压，并调整/输出基本等于所述目标电流的所述充电电流，所述第二电压电平高于所述第一电压电平。
4.如权利要求2所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器至少包含降压-升压模式；以及当所述检测的电流接近所述目标电流时，所述控制器设置为从所述多个操作模式中选择所述降压-升压模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由所述切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
5.如权利要求2所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式；以及当所述检测的电流接近所述目标电流时，所述控制器设置为动态地选择所述降压模式和所述升压模式的一个作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以控制所述降压-升压转换器在所述降压模式和所述升压模式之间切换，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由所述切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
6.如权利要求2所述的切换模式充电器，其特征在于，所述电流感测电路设置为感测通过包含于所述降压-升压转换器的开关晶体管的电流和/或感测通过位于所述输出端和降压-升压转换器之间的所述电力路径块的电流，以便检测通过所述降压-升压转换器的电流。
7.如权利要求1所述的切换模式充电器，其特征在于，所述控制器包含电压感测电路和控制电路；所述电压感测电路用于检测所述降压-升压转换器的输入的电压和电池电压和系统电压的至少一个；以及所述控制电路耦合到所述电压感测电路，并用于通过将所述检测的电压与所述电池电压和所述系统电压的所述至少一个比较以从所述多个操作模式选择一个操作模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式。
8.如权利要求7所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式；当所述切换模式充电器为所述电池提供所述充电电流以及所述检测的电压高于所述电池电压和所述系统电压的所述至少一个时，所述控制器确定所述降压-升压转换器操作于所述降压模式；以及当所述切换模式充电器为所述电池提供所述充电电流且所述检测的电压低于所述电池电压和所述系统电压的所述至少一个时，所述控制器确定所述降压-升压转换器操作于升压模式。
9.如权利要求7所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式；当所述切换模式充电器为连接到所述输入端的所述外电路元件提供所述驱动电流，且所述检测的电压高于所述电池电压和所述系统电压的所述至少一个时，所述控制器确定所述降压-升压转换器操作于所述升压模式；以及当所述切换模式充电器为连接到所述输入端的所述外电路元件提供所述驱动电流，且所述检测的电压低于所述电池电压和所述系统电压的所述至少一个时，所述控制器确定所述降压-升压转换器操作于所述降压模式。
10.如权利要求7所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器至少包含降压-升压模式；以及当所述检测的电压接近所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，所述控制器设置为从所述多个操作模式选择所述降压-升压模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
11.如权利要求7所述的切换模式充电器，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式；以及当所述检测的电压接近于所述电池电压和所述系统电压的所述至少一个时，所述控制器设置为动态地选择所述降压模式和所述升压模式的一个作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以控制所述降压-升压转换器以在所述降压模式和所述升压模式之间切换，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由所述切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
12.一种应用于切换模式充电器的方法，能够响应于电压改变或电流改变执行模式切换以调整和输出用于电池的充电电流的充电电流或用于外电路元件的驱动电流的驱动电流，其特征在于，包含：
使用降压-升压转换器以根据输出端的电压在输入端生成电压或根据所述输入端的电压在所述输出端生成电压；
根据与所述降压-升压转换器关联的电压改变和电流改变的至少一个，动态地从多个操作模式中选择操作模式作为所述降压-升压转换器的操作模式；以及
根据所述选择的操作模式动态地执行模式切换，以便调整和输出所述充电电流或所述驱动电流。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包含：
检测通过所述降压-升压转换器的电流；以及
从多个操作模式中动态地选择操作模式的步骤包含：
通过将所述检测的电流与目标电流比较动态地从所述多个操作模式中选择所述操作模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式，以及所述方法还包含：
使用所述降压-升压转换器以当操作于所述降压模式时提供第一电压电平作为输出电压；以及
当所述检测的电流小于所述目标电流时，从所述多个操作模式中选择所述升压模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以便控制所述切换模式充电器从所述降压模式切换以进入所述升压模式，并导致所述切换模式充电器提供第二电压电平作为输出电压并调整/输出基本等于所述目标电流的所述充电电流，所述第二电压电平高于所述第一电压电平。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器至少包含降压-升压模式，以及所述方法还包含：
当所述检测的电流接近所述目标电流时，从所述多个操作模式中选择所述降压-升压模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由所述切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式，且所述方法还包括：
当所述检测的电流接近所述目标电流时，动态地选择所述降压模式和所述升压模式的一个作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以控制所述降压-升压转换器在所述降压模式和所述升压模式之间切换，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由所述切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，检测通过所述降压-升压转换器的电流的步骤包含：
感测通过包含于所述降压-升压转换器的开关晶体管的电流和/或感测通过位于所述输出端和降压-升压转换器之间的所述电力路径块的电流，以便检测通过所述降压-升压转换器的电流。
18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包含：
检测所述降压-升压转换器的输入的电压和电池电压和系统电压的至少一个；
从多个操作模式中动态地选择操作模式的步骤包含：
通过将所述检测的电压与所述电池电压和所述系统电压的至少一个比较，从所述多个操作模式选择一个操作模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式，且所述方法还包含：
当所述切换模式充电器为所述电池提供所述充电电流以及所述检测的电压高于所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，确定所述降压-升压转换器操作于所述降压模式；以及
当所述切换模式充电器为所述电池提供所述充电电流且所述检测的电压低于所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，确定所述降压-升压转换器操作于升压模式。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式，以及所述方法还包含：
当所述切换模式充电器为连接到所述输入端的所述外电路元件提供所述驱动电流且所述检测的电压高于所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，确定所述降压-升压转换器操作于所述升压模式；以及
当所述切换模式充电器为连接到所述输入端的所述外电路元件提供所述驱动电流且所述检测的电压低于所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，确定所述降压-升压转换器操作于所述降压模式。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器至少包含降压-升压模式，以及所述方法还包括：
当所述检测的电压接近所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，从所述多个操作模式选择所述降压-升压模式作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述降压-升压转换器包含降压模式和升压模式，以及所述还包含：
当所述检测的电压接近于所述电池电压和所述系统电压的至少一个时，动态地选择所述降压模式和所述升压模式的一个作为所述降压-升压转换器的所述操作模式，以控制所述降压-升压转换器以在所述降压模式和所述升压模式之间切换，以便所述切换模式充电器能够精细地调整由所述切换模式充电器在所述输出端提供的输出电压。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108183611A (zh) * 2017-12-26 2018-06-19 成都芯源系统有限公司 一种双向开关电路的控制装置和方法
CN108363497A (zh) * 2018-05-22 2018-08-03 珠海恒宇新科技有限公司 具有自动识别电参数的键盘系统
CN109624743A (zh) * 2019-01-18 2019-04-16 上海蔚来汽车有限公司 充电转接器和充电系统
TWI670897B (zh) * 2017-06-14 2019-09-01 新加坡商雲網科技新加坡有限公司 電源充電路徑切換電路及其電子設備
CN110622387A (zh) * 2017-05-12 2019-12-27 高通股份有限公司 具有从属充电器输入电流感测和适应性电池电流限制的主-从充电电路
CN110620502A (zh) * 2019-09-29 2019-12-27 哈尔滨理工大学 一种电动汽车大功率充电装置用dc/dc变换器
WO2020103474A1 (zh) * 2018-11-21 2020-05-28 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种充电电路及充电系统
WO2023245575A1 (zh) * 2022-06-23 2023-12-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池充电方法、装置、设备及存储介质

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6248596B2 (ja) * 2013-12-10 2017-12-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両のモータ制御装置
CN104467411B (zh) * 2014-12-04 2017-09-01 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 电源管理电路和移动终端
CN104638723B (zh) * 2015-02-02 2017-02-22 成都芯源系统有限公司 电池充电电路及其方法
CN104953670A (zh) * 2015-07-07 2015-09-30 成都迈奥信息技术有限公司 供电稳定的无线移动电源
CN104935054B (zh) * 2015-07-07 2017-12-05 成都迈奥信息技术有限公司 具有蓄电池保护功能的无线充电移动电源
CN107848432B (zh) * 2015-07-10 2021-07-23 Lg伊诺特有限公司 用于对电动车辆充电的装置和方法
JP6626882B2 (ja) * 2015-09-22 2019-12-25 オッポ広東移動通信有限公司 充電制御方法と装置及び電子機器
US9866060B2 (en) 2015-12-21 2018-01-09 Mediatek Inc. Apparatus for performing hybrid power control in an electronic device to allow charging using any of high power adaptors corresponding to different voltages
CN110289668B (zh) 2016-04-08 2022-03-08 华为技术有限公司 一种快速充电的方法、终端、充电器和系统
CN107546834A (zh) * 2016-06-27 2018-01-05 深圳市华思旭科技有限公司 供电组件和方法
CN205922901U (zh) 2016-08-10 2017-02-08 卓尔悦欧洲控股有限公司 一种电子烟驱动电路及电子烟
US10250059B2 (en) * 2016-09-19 2019-04-02 Microsoft Technology Licensing, Llc Charging circuit for battery-powered device
US11376984B2 (en) * 2017-05-16 2022-07-05 Hubbell Incorporated Electric vehicle charger with load shedding
CN108964182B (zh) 2018-07-17 2020-12-04 北京小米移动软件有限公司 反向充电设备、反向充电电流的调节方法及装置
CN109541285B (zh) * 2018-12-26 2020-12-08 东莞市长工微电子有限公司 BuckBoost电路输出电流检测方法及其检测电路
US10622898B1 (en) * 2018-12-28 2020-04-14 Intel Corporation Voltage regulator control systems and methods
JP7179657B2 (ja) * 2019-03-19 2022-11-29 株式会社東芝 電源回路、及び電源回路の制御方法
DE112020002577T5 (de) 2019-05-29 2022-02-24 Microchip Technology Incorporated Wandler für drahtlose leistungsübertragung und zugehörige systeme, verfahren und vorrichtungen
CN116235337A (zh) * 2020-07-16 2023-06-06 卓思私人有限公司 用于对能量存储设备进行充电的设备和方法
WO2022217619A1 (zh) * 2021-04-17 2022-10-20 深圳欣锐科技股份有限公司 电压转换电路、电压转换装置、电压转换芯片和充电设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101018012A (zh) * 2005-01-06 2007-08-15 晶门科技有限公司 可编程序的电感电流控制dc－dc转换器
CN101252316A (zh) * 2007-02-22 2008-08-27 株式会社理光 开关稳压器
US20090146623A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Analog Devices, Inc. DC to DC converter
US20120169126A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Eaton Corporation Bidirectional buck-boost converter
CN102694469A (zh) * 2012-05-21 2012-09-26 成都芯源系统有限公司 直流-直流电压转换器

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6037755A (en) * 1998-07-07 2000-03-14 Lucent Technologies Inc. Switching controller for a buck+boost converter and method of operation thereof
US7298119B1 (en) * 2005-06-03 2007-11-20 Maxim Integrated Products, Inc. Step-up/step-down (buck/boost) switching regulator control methods
US8103892B2 (en) * 2006-04-26 2012-01-24 Adaptive Materials, Inc. Power management apparatus with buck boost converter module
CN101350557B (zh) * 2007-07-18 2011-04-27 华为技术有限公司 一种电源调整装置
US7863865B2 (en) * 2007-07-26 2011-01-04 Summit Microelectronics, Inc. Systems and methods for pulse charging a battery
US7759923B2 (en) * 2008-07-08 2010-07-20 Micrel, Inc. Current sensing in a buck-boost switching regulator using integrally embedded PMOS devices
JP5563577B2 (ja) * 2008-09-11 2014-07-30 イートレックス・インコーポレーテッド 双方向インバータ・チャージャ及びインバータ・チャージャ装置
US8698463B2 (en) * 2008-12-29 2014-04-15 Enpirion, Inc. Power converter with a dynamically configurable controller based on a power conversion mode
US8330435B2 (en) 2009-10-15 2012-12-11 Intersil Americas Inc. Hysteretic controlled buck-boost converter
CN102118109A (zh) * 2009-12-31 2011-07-06 意法半导体研发(深圳)有限公司 电流模式的降压-升压式dc-dc控制器
US8981737B2 (en) * 2011-03-08 2015-03-17 Intersil Americas LLC High efficiency PFM control for buck-boost converter
TWI463778B (zh) * 2011-04-29 2014-12-01 Energy Pass Inc 電流模式直流轉換器及其直流轉換方法
US8441231B2 (en) * 2011-05-27 2013-05-14 Eta Semiconductor Inc. Bidirectional hysteretic power converter
US8570006B2 (en) * 2011-07-21 2013-10-29 Intersil Americas Inc. Device and method for controlling a buck-boost converter
KR101387717B1 (ko) * 2012-02-06 2014-04-24 엘지전자 주식회사 전기 자동차의 배터리 충전 장치 및 이를 포함한 전기 자동차
US9000690B2 (en) * 2012-06-13 2015-04-07 Texas Instruments Incorporated Driver for capacitive loads
US9041363B2 (en) * 2012-09-21 2015-05-26 Analog Devices Global Windowless H-bridge buck-boost switching converter
US20140169055A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-19 Enphase Energy, Inc. Non-isolated dc/ac inverter
US9219372B2 (en) * 2013-01-22 2015-12-22 Qualcomm Incorporated Buck boost charging for batteries

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101018012A (zh) * 2005-01-06 2007-08-15 晶门科技有限公司 可编程序的电感电流控制dc－dc转换器
CN101252316A (zh) * 2007-02-22 2008-08-27 株式会社理光 开关稳压器
US20090146623A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-11 Analog Devices, Inc. DC to DC converter
US20120169126A1 (en) * 2011-01-05 2012-07-05 Eaton Corporation Bidirectional buck-boost converter
CN102694469A (zh) * 2012-05-21 2012-09-26 成都芯源系统有限公司 直流-直流电压转换器

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110622387A (zh) * 2017-05-12 2019-12-27 高通股份有限公司 具有从属充电器输入电流感测和适应性电池电流限制的主-从充电电路
TWI670897B (zh) * 2017-06-14 2019-09-01 新加坡商雲網科技新加坡有限公司 電源充電路徑切換電路及其電子設備
US10468896B2 (en) 2017-06-14 2019-11-05 Ambit Microsystems (Shanghai) Ltd. Intelligent switch system and control method
CN108183611A (zh) * 2017-12-26 2018-06-19 成都芯源系统有限公司 一种双向开关电路的控制装置和方法
CN108363497A (zh) * 2018-05-22 2018-08-03 珠海恒宇新科技有限公司 具有自动识别电参数的键盘系统
CN108363497B (zh) * 2018-05-22 2024-04-09 珠海恒宇新科技有限公司 具有自动识别电参数的键盘系统
WO2020103474A1 (zh) * 2018-11-21 2020-05-28 深圳市道通智能航空技术有限公司 一种充电电路及充电系统
CN109624743A (zh) * 2019-01-18 2019-04-16 上海蔚来汽车有限公司 充电转接器和充电系统
CN110620502A (zh) * 2019-09-29 2019-12-27 哈尔滨理工大学 一种电动汽车大功率充电装置用dc/dc变换器
WO2023245575A1 (zh) * 2022-06-23 2023-12-28 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池充电方法、装置、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014173293A1 (en) 2014-10-30
CN104321960B (zh) 2017-09-22
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US20150280486A1 (en) 2015-10-01
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