CN104348225A - 一种单开关的电池充放电电路及电池充放电的控制方法 - Google Patents

一种单开关的电池充放电电路及电池充放电的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单开关的电池充放电电路及电池充放电的控制方法，通过在对电池充电过程和放电过程中均仅对一个功率开关管进行控制，减少了控制电路和功率器件的复杂性。在电池充电过程中，充电电流可根据需要自定义设置；在放电过程中，通过控制输出电压平均值以维持输出信号的稳定。本发明的技术方案减小了系统的功率损耗，并优化了体积。

Description

一种单开关的电池充放电电路及电池充放电的控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种单开关的电池充放电电路及电池充放电的控制方法。
背景技术
现有的电池充电管理系统中，在对电池的充放电控制中至少需要两个或两个以上的开关管以控制能量的传输过程，如图1所示为现有技术中电池充放电管理方案电路原理图，在充电过程中，通过对开关管Q1和开关管Q2的开关控制以将输入能量Vpwr储存至电池Batt中；在放电过程中，通过对开关管Q1、开关管Q2以及电压调节电路中的开关的控制以将电池Batt中能量传输至输出负载端，并且，在现有技术的放电过程中，由于负载不同的功率需求需要及时调整充放电电路的输出端功率的大小，这种系统由于涉及到多开关的控制和电路，整体电路结构较复杂，功率损耗和体积都会比较大。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种单开关的电池充放电电路，充电电池的充电过程和放电过程中都只需控制一个功率开关管的开关动作即可，控制电路和系统构架均较简单，损耗少，体积小。
依据本发明的一种单开关的电池充放电电路，包括有连接外部设备的第一连接口、连接充电电池的第二连接口，所述充放电电路只包括有一个功率开关管，所述功率开关管连接在所述第一连接口和第二连接口之间，
当所述第一连接口接入输入电源时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述输入电源的能量储存至所述充电电池中，
当所述第一连接口接入负载时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述充电电池的能量传输至负载；
其中，所述功率开关管为双向可阻断的开关管。
优选的，当所述第一连接口连接输入电源时，所述电池充放电电路还包括第三连接口和一充电指示电路，所述充电指示电路连接在所述第一连接口和第三连接口之间，
所述充电指示电路用以指示所述充电电池是否在充电以及是否充满电。
优选的，所述电池充放电电路还包括第四连接口，所述第四连接口用以接收充电电流控制信号，从而设置所述充电电池的充电电流的大小，其中，所述充电电流控制信号由外部编程电路提供。
优选的，在将所述充电电池的能量传输至负载时，所述电池充放电电路还包括第五连接口和放电控制电路，
所述第五连接口用以接收一放电控制信号，所述放电控制信号通过对外部的按键设置进行表征；
所述放电控制电路接收所述放电控制信号和所述第一连接口的输出端电压信号，以根据所述放电控制信号调整所述输出端电压信号的大小。
进一步的，所述电池充放电电路还包括放电控制电路，所述放电控制电路包括工作状态控制器、输出电压反馈电路、第一误差电路和第一比较电路，
所述工作状态控制器接收所述放电控制信号，以输出状态控制信号；
所述输出电压反馈电路接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号，以产生输出电压平均值的反馈信号；所述输出电压平均值的反馈信号根据所述状态控制信号的不同而不同；
所述第一误差电路接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；
所述第一比较电路接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
进一步的，所述放电控制电路包括工作状态控制器、输出电压反馈电路、第一误差电路和第一比较电路，
所述工作状态控制器接收所述放电控制信号，以输出状态控制信号；
所述输出电压反馈电路接收第一连接口的输出端电压信号，以据此产生输出电压平均值的反馈信号；
所述第一误差电路接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；其中，所述参考电压信号根据所述状态控制信号的不同而不同。
所述第一比较电路接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
优选的，所述锯齿波信号的周期小于一预定值，以使得所述输出电压反馈电路能够获得较平滑的输出电压平均值的反馈信号。
依据本发明的一种单开关的电池充放电控制方法，应用于电池充放电电路中，所述电池充放电电路包括有连接外部设备的第一连接口、连接充电电池的第二连接口，在所述第一连接口和第二连接口之间连接有一个功率开关管，
当所述第一连接口连接输入电源时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述输入电源的能量储存至所述充电电池中；
当所述第一连接口连接负载时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述充电电池的能量传输至负载；
其中，所述功率开关管为双向可阻断的开关管。
优选的，在将所述输入电源的能量储存至所述充电电池的过程中，所述充电电池的充电电流为固定值或是通过外部编程电路将其设置为合适值。
优选的，在将所述充电电池的能量传输至负载的过程中，通过控制输出电压平均值的方式来调节输出电信号的大小。
进一步的，所述通过控制输出电压平均值的方式来调节输出电信号的大小具体包括步骤：
接收一放电控制信号，以输出状态控制信号；
接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号，以产生输出电压平均值的反馈信号；所述输出电压平均值的反馈信号根据所述状态控制信号的不同而不同；
接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；
接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
进一步的，所述通过控制输出电压平均值的方式来调节输出电信号的大小具体包括步骤：
接收一放电控制信号，以输出状态控制信号；
接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号，以产生输出电压平均值的反馈信号；
接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；所述参考电压信号根据所述状态控制信号的不同而不同。
接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
根据上述的单开关的电池充放电电路及电池充放电的控制方法，通过在对电池充电过程和放电过程中均对一个功率开关管进行控制，减少了控制电路和功率器件的复杂性。在电池充电过程中，充电电流可根据需要自定义设置；在放电过程中，通过控制输出电压平均值以维持输出信号的稳定。本发明的技术方案减小了系统的功率损耗，并优化了体积。
附图说明
图1所示为现有技术的一种电池充放电管理方案电路原理图；
图2所示为为依据本发明的电池充放电电路的系统框图；
图3所示为依据本发明的电池充放电电路的第一实施例的电路原理图；
图3A所示为依据本发明的电池充放电电路所采用的功率开关管的一个实施例；
图4所示为依据本发明的电池充放电电路的第二实施例的电路原理图；
图5所示为图4中的放电控制电路的一种具体电路图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的几个优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
图2所示为依据本发明的电池充放电电路的系统框图；所述电池充放电电路包括有连接外部设备的第一连接口VPWR、连接充电电池的第二连接口BAT，在所述第一连接口和第二连接口之间连接有一个功率开关管Q1，
当所述第一连接口接入输入电源时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述输入电源的能量储存至所述充电电池中，
当所述第一连接口接入负载时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述充电电池的能量传输至负载；
这里，所述功率开关管Q1为双向可阻断开关管，即是所述功率开关管的寄生二极管的方向随着所述电池充放电过程的转换而变化。
此外，在本发明的实施方式中，所述电池充放电电路还包括连接充电指示电路的第三连接口STAT、接收充电控制信号的第四连接口CHARGE以及接收放电控制信号CNTL的第五连接口，这三个连接口的具体信号控制方式在以下实施例中详述。
需要说明的是，这里的电池充放电电路为图2中所示的集成电路U1，所述的第一连接口至第五连接口为所述集成电路U1的管脚，在以下实施例中均相同。
本发明实施例的电池充放电电路仅包括一个功率开关管，在对电池充电过程和放电过程中均对该功率开关管进行控制，减少了控制电路和功率器件的复杂性。
参考图3所示为依据本发明的电池充放电电路的第一实施例的电路原理图；在图3所示的电路中，所述第一连接口VPWR连接一输入电源Vs，第二连接口BAT连接一充电电池Batt，因此，本实施方式所示的电路为将所述输入电源Vs的能量储存至所述充电电池Batt中，即是对充电电池Batt的充电过程。如图3所示，所述第一连接口VPWR和第二连接口BAT之间连接有一个功率开关管Q1，如图3A所示，所述功率开关管为源漏极可调节的晶体管，在本实施方式中，所述功率开关管的源极连接第二连接口BAT，漏极连接第一连接口VPWR，以保证在充电过程中，所述充电电池的能量不会向输入电源倒灌。此外，在本实施方式中，所述电池充放电电路通过充电控制电路301控制功率开关管Q1的开关状态，以实现能量的传输。
进一步的，在本实施例中，还包括第三连接口STAT和充电指示电路，具体的，所述充电指示电路包括LED灯，所述LED灯的阳极连接第二连接口，阴极连接第三连接口，LED灯的状态表征充电电池是否在充电以及是否充满电，例如，LED灯闪烁表征充电电池在充电过程中，LED灯变绿表征充电电池已经充满电，当然，LED灯的表征方式不限于上述的具体实例。
一般地，在对充电电池充电过程中，充电电流设置为一固定值，例如400mA，但在一些特定的场合，需要对充电电流的大小进行设置，例如设置范围在200mA-600mA之间。这时，所述电池充放电电路还包括第四连接口CHARGE，所述第四连接口接收充电电流控制信号Icharge，从而根据充电电流控制信号Icharge来设置所述充电电池的充电电流的大小。本领域技术人员容易理解，所述第三连接口STAT和第四连接口CHARGE均与充电控制电路301连接，以通过充电控制电路301实现信号的控制调节。
在充电电池充电过程中，为防止过热、过流等因素造成对集成电路的损坏，所述充电控制电路301还设有过温、过压、过流等保护功能，例如，可以通过监测集成电路的温度，当超过设定的阈值温度时，则通过减小充电电流，降低电路功耗，使电路工作在安全温度范围内；通过监测电池的充电电流的大小，当大于阈值电流时，则减小电池的充电电流，以防止出现过压、过流的现象。
参考图4，所示为依据本发明的电池充放电电路的第二实施例的电路原理图；所述第一连接口VPWR连接一负载Rload，第二连接口BAT连接一充电电池Batt，因此，本实施方式所示的电路为将所述充电电池Batt的能量传输至所述负载Rload中，即是对充电电池Batt的放电过程。在本实施方式中，所述功率开关管为源漏极可调节的晶体管，如图3A所示，并且所述功率开关管的漏极连接第二连接口BAT，源极连接第一连接口VPWR，以保证在放电过程中，所述负载端的能量不会向所述充电电池中倒灌。在本实施方式中，所述电池充放电电路通过放电控制电路401控制功率开关管Q1的开关状态，以实现能量的传输。
进一步的，本实施方式中，所述充放电电路还包括第五连接口CNTL，所述第五连接口CNTL用以接收一放电控制信号，所述放电控制信号通过对外部的按键K设置进行表征。例如，按下按键K即表示充电电池开始放电，如果连续按键几次，则表示调节输出功率的大小，在本实施方式中，一共设有5种功率状态，连续按键三次表示功率状态改变一次，以此循环。
参考图5，所述放电控制电路401具体包括有工作状态控制器，输出电压反馈电路、第一误差电路和第一比较电路：
所述工作状态控制器如图5中的5态控制器，所述5态控制器接收所述放电控制信号，以输出状态控制信号VS；
输出电压反馈电路具体包括有第一电阻RFB1和第二电阻RFB2组成的分压电阻网络和滤波电容CFB，所述第二电阻为可调电阻。在一个实施方式中，所述输出电压反馈电路接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号VS，以产生输出电压平均值的反馈信号VF；所述输出电压平均值的反馈信号根据所述状态控制信号的不同而不同，具体的，所述状态控制信号VS控制所述第二电阻RFB2的阻值，以此调节输出电压平均值的反馈信号VF的大小；
所述第一误差电路包括误差放大器EA和由电阻RC和电容CC构成的补偿电路，所述误差放大器EA的反相输入端接收所述输出电压平均值的反馈信号VF，同相输入端接收参考电压信号VREF，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿电路后形成第一补偿信号VA；
所述第一比较电路包括比较器CP，所述比较器CP的反相输入端接收所述第一补偿信号VA，同相输入端接收锯齿波信号Vtri，以产生开关控制信号VC，所述开关控制信号VC控制所述功率开关管Q1的开关状态。
结合上述的具体电路可知，当按键K保持断开时，表示没有负载，此时功率开关管Q1保持关断；当按键K进行按键操作时，表征输出端的负载功率需要改变，可根据5态控制器进行设置，例如将某一对应的功率值设为满载即100％、其他的可设为满载对应功率的90％、85％、80％、75％，每按键三次表示功率按顺序改变一次。以图5中所示电路为例，当负载功率需要由100％调整为90％时，则按键三次，此时状态控制信号Vs相应改变，相应地，所述第二电阻RFB2的阻值变小，因此，输出电压平均值的反馈信号VF会变小，通过第一误差电路和第一比较电路处理后，所述开关控制信号VC控制所述功率开关管Q1的占空比减小，因此，所述第一连接口VPWR的输出端电压信号相应减小，达到了调整输出功率的目的。需要说明的是，在上述过程中，所述锯齿波信号Vtri的周期要小于一预定值，以使得所述输出电压反馈电路能够获得较平滑的输出电压平均值的反馈信号，这是由于集成电路U1的体积要求，所述滤波电容CFB的容值一般较小，如要得到较平滑的输出电压平均值的反馈信号，所述第一连接口VPWR的输出端电压信号的频率要足够高，因此，所述锯齿波信号Vtri的周期要小于一预定值以保证功率开关管Q1的开关频率较高从而获得平滑的输出电压平均值的反馈信号。
在另一实施方式中，所述放电控制电路401同样包括工作状态控制器、输出电压反馈电路、第一误差电路和第一比较电路，并且，上述各电路具体结构与上面描述的相同，所不同的是，在这个实施方式中所述输出电压反馈电路不接收所述状态控制信号VS，而是所述第一误差电路接收所述状态控制信号VS，具体的，所述参考电压信号根据所述状态控制信号的不同而不同，例如，所述参考电压信号由参考电压信号产生电路提供，参考电压信号产生电路根据状态控制信号VS来改变参考电压信号的大小。本领域技术人员容易理解，当参考电压信号的大小不同时，所述功率开关管Q1的开关控制信号的占空比会不同，因此，所述第一连接口VPWR的输出端电压信号相应不同，达到了调整输出功率的目的。
通过上述的过程可知，在放电过程中，通过对输出电压平均值的环路控制可获得稳定的输出电信号。通过上述的技术指导，本领域技术人员容易理解，还可以通过输出电流平均值或输出功率的平均值的环路控制实现对输出电信号的控制，其基本原理同输出电压平均值的控制方式相同，只是在采样或反馈电路的方式上不同，在此不作一一介绍，在本发明思想指导下的替换方式都在本发明的保护范围之内。
需要补充的是，在上述充电电池放电的过程中，如充电电池的放电电流高于预定的阈值电流时，则控制放电电流减小，以保护充电电池。同样，在放电过程中，监测集成电路的温度，当超过设定的阈值温度时，则通过减小放电电流，降低电路功耗，使电路工作在安全温度范围内。
上述的电池充放电电路，通过在对电池充电过程和放电过程中均对一个功率开关管进行控制，减少了控制电路和功率器件的复杂性。在电池充电过程中，充电电流可根据需要自定义设置；在放电过程中，通过控制输出电压平均值以维持输出信号的稳定。本发明的技术方案减小了系统的功率损耗，并优化了体积。
本发明实施例的单开关的电池充放电电路可应用在需要双向充放电的场合，例如电子烟的控制、移动电源的控制上，结构简单、功耗小、成本低。并且，在上述实施方式中，为方便说明，所述充电控制电路301和放电控制电路401为单独的两个控制电路，但本领域技术人员可知，其可以通过集成的方式集成为一个充放电控制电路。
最后，本发明还公开了一种的电池充放电电路的控制方法；包括以下步骤：一种单开关的电池充放电控制方法，应用于电池充放电电路中，所述电池充放电电路包括有连接外部设备的第一连接口、连接充电电池的第二连接口，在所述第一连接口和第二连接口之间连接有一个功率开关管，
当所述第一连接口连接输入电源时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述输入电源的能量储存至所述充电电池中，
当所述第一连接口连接负载时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述充电电池的能量传输至负载；
其中，所述功率开关管为双向可阻断的开关管。
进一步的，在将所述输入电源的能量储存至所述充电电池的过程中，所述充电电池的充电电流为固定值或是通过外部编程电路将其设置为合适值。
进一步的，在将所述充电电池的能量传输至负载的过程中，通过控制输出电压平均值来调节输出电压的大小。
以上对依据本发明的优选实施例的单开关的电池充放电电路和电池充放电的控制方法进行了详尽描述，本领域普通技术人员据此可以推知其他技术或者结构以及电路布局、元件等均可应用于所述实施例。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (13)

1.一种单开关的电池充放电电路，包括有连接外部设备的第一连接口、连接充电电池的第二连接口，其特征在于，所述充放电电路只包括有一个功率开关管，所述功率开关管连接在所述第一连接口和第二连接口之间，
当所述第一连接口接入输入电源时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述输入电源的能量储存至所述充电电池中，
当所述第一连接口接入负载时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述充电电池的能量传输至负载；
其中，所述功率开关管为双向可阻断的开关管。
2.根据权利要求1所述的电池充放电电路，其特征在于，当所述第一连接口连接输入电源时，所述电池充放电电路还包括第三连接口和一充电指示电路，所述充电指示电路连接在所述第一连接口和第三连接口之间，
所述充电指示电路用以指示所述充电电池是否在充电以及是否充满电。
3.根据权利要求2所述的电池充放电电路，其特征在于，所述电池充放电电路还包括第四连接口，所述第四连接口用以接收充电电流控制信号，从而设置所述充电电池的充电电流的大小，其中，所述充电电流控制信号由外部编程电路提供。
4.根据权利要求1所述的电池充放电电路，其特征在于，在将所述充电电池的能量传输至负载时，所述电池充放电电路还包括第五连接口和放电控制电路，
所述第五连接口用以接收一放电控制信号，所述放电控制信号通过对外部的按键设置进行表征；
所述放电控制电路接收所述放电控制信号和所述第一连接口的输出端电压信号，以根据所述放电控制信号调整所述输出端电压信号的大小。
5.根据权利要求4所述的电池充放电电路，其特征在于，所述电池充放电电路还包括放电控制电路，所述放电控制电路包括工作状态控制器、输出电压反馈电路、第一误差电路和第一比较电路，
所述工作状态控制器接收所述放电控制信号，以输出状态控制信号；
所述输出电压反馈电路接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号，以产生输出电压平均值的反馈信号；所述输出电压平均值的反馈信号根据所述状态控制信号的不同而不同；
所述第一误差电路接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；
所述第一比较电路接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
6.根据权利要求4所述的电池充放电电路，其特征在于，所述放电控制电路包括工作状态控制器、输出电压反馈电路、第一误差电路和第一比较电路，
所述工作状态控制器接收所述放电控制信号，以输出状态控制信号；
所述输出电压反馈电路接收第一连接口的输出端电压信号，以据此产生输出电压平均值的反馈信号；
所述第一误差电路接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；其中，所述参考电压信号根据所述状态控制信号的不同而不同。
所述第一比较电路接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
7.根据权利要求5或6所述的电池充放电电路，其特征在于，所述锯齿波信号的周期小于一预定值，以使得所述输出电压反馈电路能够获得较平滑的输出电压平均值的反馈信号。
8.一种单开关的电池充放电控制方法，应用于电池充放电电路中，所述电池充放电电路包括有连接外部设备的第一连接口、连接充电电池的第二连接口，其特征在于，在所述第一连接口和第二连接口之间连接有一个功率开关管，
当所述第一连接口连接输入电源时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述输入电源的能量储存至所述充电电池中；
当所述第一连接口连接负载时，通过控制所述功率开关管的开关状态以将所述充电电池的能量传输至负载；
其中，所述功率开关管为双向可阻断的开关管。
9.根据权利要求8所述的电池充放电控制方法，其特征在于，
在将所述输入电源的能量储存至所述充电电池的过程中，所述充电电池的充电电流为固定值或是通过外部编程电路将其设置为合适值。
10.根据权利要求8所述的电池充放电控制方法，其特征在于，在将所述充电电池的能量传输至负载的过程中，通过控制输出电压平均值的方式来调节输出电信号的大小。
11.根据权利要求10所述的电池充放电控制方法，其特征在于，所述通过控制输出电压平均值的方式来调节输出电信号的大小具体包括步骤：
接收一放电控制信号，以输出状态控制信号；
接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号，以产生输出电压平均值的反馈信号；所述输出电压平均值的反馈信号根据所述状态控制信号的不同而不同；
接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；
接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
12.根据权利要求10所述的电池充放电电路，其特征在于，所述通过控制输出电压平均值的方式来调节输出电信号的大小具体包括步骤：
接收一放电控制信号，以输出状态控制信号；
接收第一连接口的输出端电压信号和所述状态控制信号，以产生输出电压平均值的反馈信号；
接收所述输出电压平均值的反馈信号和一参考电压信号，并进行误差计算以产生第一误差信号，第一误差信号经补偿后形成第一补偿信号；所述参考电压信号根据所述状态控制信号的不同而不同。
接收所述第一补偿信号和一锯齿波信号，以产生开关控制信号，所述开关控制信号控制所述功率开关管的开关状态。
13.根据权利要求11或12所述的电池充放电电路，其特征在于，所述锯齿波信号的周期小于一预定值，以使得所述输出电压反馈电路能够获得较平滑的输出电压平均值的反馈信号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108451029A (zh) * 2018-01-30 2018-08-28 深圳市舜宝科技有限公司 一种电子烟无线通信系统
US10658857B2 (en) 2014-12-04 2020-05-19 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Power management circuit and mobile terminal

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10004263B2 (en) * 2014-03-07 2018-06-26 Huizhou Kimree Technology Co., Ltd. Shenzhen Branch Electronic cigarette provided with accumulated E-liquid removal function, and method therefor
US20160363952A1 (en) * 2015-06-11 2016-12-15 Apple Inc. Control of a series pass circuit for reducing singing capacitor noise
CN107919688A (zh) * 2016-10-09 2018-04-17 苏州宝时得电动工具有限公司 充电器及充电系统
TWI783513B (zh) 2021-06-09 2022-11-11 杰力科技股份有限公司 電源開關的控制裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090066305A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator
CN203415959U (zh) * 2013-08-23 2014-01-29 苏州之侨新材料科技有限公司 锂离子电池充放电保护装置
CN103840663A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 乐金显示有限公司 脉冲宽度调制直流-直流转换器

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5349282A (en) * 1990-12-11 1994-09-20 Span, Inc. Battery charging and monitoring system
US5536977A (en) * 1993-11-30 1996-07-16 Siliconix Incorporated Bidirectional current blocking MOSFET for battery disconnect switching
US7462910B1 (en) * 1998-10-14 2008-12-09 International Rectifier Corporation P-channel trench MOSFET structure
US6246214B1 (en) * 2000-05-10 2001-06-12 Motorola, Inc. Multiple use of a single transistor for linear regulation charge control and protection of a rechargeable battery
US6437462B1 (en) * 2001-12-10 2002-08-20 Delphi Technologies, Inc. Bi-directional DC/DC converter and control method therefor
EP1320168A1 (en) * 2001-12-12 2003-06-18 Dialog Semiconductor GmbH Power switch for battery protection
JP2004140886A (ja) * 2002-10-15 2004-05-13 Koito Mfg Co Ltd スイッチングレギュレータ回路、及び車両用灯具
US7525291B1 (en) * 2003-01-21 2009-04-28 Microsemi Corporation Linearly regulated battery charger
EP1498998A1 (en) * 2003-07-16 2005-01-19 Dialog Semiconductor GmbH Protection switch with reverse voltage protection
CN101567373B (zh) * 2004-02-16 2011-04-13 富士电机系统株式会社 双方向元件及其制造方法
TWI246602B (en) * 2004-08-20 2006-01-01 Samya Technology Co Ltd Auxiliary capacity testing device of NiMH battery charger
US20060208706A1 (en) * 2005-03-15 2006-09-21 Inventec Corporation Device for switching battery units
JP2006302733A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池パック及びその接続システム
DE102005059571A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-21 Braun Gmbh Elektronische Schaltung für ein Elektrokleingerät
JP4761454B2 (ja) * 2006-02-23 2011-08-31 セイコーインスツル株式会社 充放電保護回路および電源装置
JP5050415B2 (ja) * 2006-06-15 2012-10-17 ミツミ電機株式会社 ２次電池の充放電回路および電池パック
US7876080B2 (en) * 2007-12-27 2011-01-25 Enpirion, Inc. Power converter with monotonic turn-on for pre-charged output capacitor
US8111038B2 (en) * 2008-06-12 2012-02-07 O2 Micro, Inc Vehicle electronic systems with battery management functions
US8169205B2 (en) * 2009-05-26 2012-05-01 Silergy Technology Control for regulator fast transient response and low EMI noise
US8085005B2 (en) * 2009-06-18 2011-12-27 Micrel, Inc. Buck-boost converter with sample and hold circuit in current loop
CN102498609B (zh) * 2009-09-18 2015-03-25 松下电器产业株式会社 锂二次电池中的正极活性物质的充放电方法、以及包含锂二次电池的充放电系统、电池包、电池模块、电子设备和车辆
CN102122813B (zh) * 2010-01-11 2015-11-25 日隆电子股份有限公司 保护电池用的开关嵌入式集成电路及方法
JP2012060762A (ja) * 2010-09-08 2012-03-22 Seiko Instruments Inc 充放電制御回路及びバッテリ装置
TWI492039B (zh) * 2010-12-03 2015-07-11 Phoenix Tech Ltd 電源管理模組和電源供應裝置
JP5711040B2 (ja) * 2011-04-28 2015-04-30 トランスフォーム・ジャパン株式会社 双方向スイッチおよびそれを利用した充放電保護装置
US9007033B2 (en) * 2011-08-23 2015-04-14 O2Micro, Inc. Battery temperature detection and parasitic resistance compensation system
CN102427294B (zh) * 2011-09-14 2014-03-12 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种开关型调节器的恒定时间控制电路以及应用其的开关型调节器
JP6003416B2 (ja) * 2011-10-19 2016-10-05 株式会社リコー 電源装置、および電源装置の制御方法
US10389254B2 (en) * 2012-11-27 2019-08-20 Semiconductor Components Industries, Llc Cable compensation circuit and power supply including the same
CN103855913A (zh) * 2012-11-30 2014-06-11 通用电气公司 能量变换系统及其控制方法
US20140354050A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Richtek Technology Corporation Power bank and control method for supplying power
US9160194B2 (en) * 2013-06-27 2015-10-13 Richtek Technology Corporation Bi-directional switching regulator and control circuit thereof
CN105324871B (zh) * 2013-07-01 2018-09-11 Itm半导体有限公司 电池保护电路模块封装、电池组以及具备该电池组的电子装置
US9153977B2 (en) * 2013-08-02 2015-10-06 Richtek Technology Corporation Bi-directional switching regulator and control circuit thereof
US20150256013A1 (en) * 2014-03-04 2015-09-10 Shenzhen Hello Tech Energy Co., Ltd. Portable power supply
US10756550B2 (en) * 2015-08-20 2020-08-25 Itm Semiconductor Co., Ltd. Battery protection circuit module and battery pack comprising same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090066305A1 (en) * 2007-09-11 2009-03-12 Ricoh Company, Ltd. Switching regulator
CN103840663A (zh) * 2012-11-23 2014-06-04 乐金显示有限公司 脉冲宽度调制直流-直流转换器
CN203415959U (zh) * 2013-08-23 2014-01-29 苏州之侨新材料科技有限公司 锂离子电池充放电保护装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10658857B2 (en) 2014-12-04 2020-05-19 Silergy Semiconductor Technology (Hangzhou) Ltd Power management circuit and mobile terminal
CN108451029A (zh) * 2018-01-30 2018-08-28 深圳市舜宝科技有限公司 一种电子烟无线通信系统

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US20160049808A1 (en) 2016-02-18

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