CN105247752B

CN105247752B - 主-从多相充电

Info

Publication number: CN105247752B
Application number: CN201480028936.3A
Authority: CN
Inventors: C·G·斯波科; G·加塞亚; S·霍瓦维尼
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2019-01-15
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: US9276430B2; EP3005514A1; US20140347001A1; JP2019033664A; JP6495251B2; US20160149431A1; JP6672407B2; CN105247752A; JP2016521953A; EP3005514B1; US9899859B2; WO2014190283A1; JP2020099192A

Abstract

一种多相充电电路包括可以被配置用于主控模式操作或者从属模式操作的设备。在主控模式操作中，该设备生成用于控制切换电路的操作以生成充电电流的控制信号和时钟信号。在从属模式操作中，该设备接收外部地生成的控制和时钟信号以控制它的切换电路的操作。

Description

主-从多相充电

相关申请的交叉引用

本公开要求提交于2013年10月29日的第14/065,752号美国申请的优先权，第14/065,752号美国申请又被授予和要求提交于2013年5月24日的第61/827,443号美国临时申请的申请日的权益，出于所有目的通过引用将其所有内容完全结合于此。

背景技术

除非这里另有指示，在这一节中描述的方式不是本申请中的权利要求的现有技术并且不因为包含于这一节中而被承认为现有技术。

随着移动计算设备(例如，智能电话、计算机平板等)不断被更广泛地使用，对于电池的快速充电的需要变得更明显。快速电池充电技术的发展正在受阻于在快速充电序列期间产生的高温。在多数情况下，高温由可能超过充电电路的温度的高电感器温度引起。

发明内容

本公开描述一种用于在多级并行配置中操作以执行电池充电的多相充电电路。该多相充电电路可以包括用以将电路配置用于“主控”操作或者用于“从属”操作的选择电路装置。在主控配置中，多相充电电路可以生成用于控制充电电路装置在主控配置的电路本身中的操作的时钟和控制信号并且向一个或者多个从属配置的电路提供那些信号作为外部地生成的信号。在从属配置中，多相充电电路可以使用外部地生成的时钟信号以同步它的充电电路装置的操作与主控配置的电路。在一些实施例中，主控配置的设备可以提供附加控制信号以控制从属配置的电路中的操作。

以下具体描述和附图提供对本公开的性质和优点的更好理解。

附图说明

关于以下讨论并且具体地关于附图，强调的是所示细节代表用于示例讨论目的的示例并且被呈现用于提供对本公开的原理和概念方面的描述。就这一点而言，未做出尝试以示出超出对本公开的基本理解所需要的实施细节之外的实施细节。以下讨论结合附图使本领域技术人员清楚如何可以实践根据本公开的实施例。在附图中：

图1示出本公开的一个印刷电路板(PCB)级实施例。

图1A和图1B示出根据本公开的附加示例实施例。

图2示出根据本公开的充电电路的总体视图。

图3示出根据本公开的充电电路的单相配置。

图4A和图4B示出根据本公开的充电电路的双相配置。

图5A、图5B和图5C示出3相配置。

图6图示根据本公开的仅主控充电电路的实施的示例。

图7图示根据本公开的仅从属充电电路的实施的示例。

图8A、图8B和图8C图示用于双输入主控-从属配置的实施例。

图9图示用于双输入主控设备的实施例。

具体实施方式

在以下描述中，出于说明的目的，阐述许多示例和具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，本领域技术人员将清楚如在权利要求中表达的本公开可以单独或者与以下描述的其它特征组合包括这些示例中的特征中的一些或者所有特征并且还可以包括这里描述的特征和概念的修改和等效内容。

图1示出根据本公开的填充(populated)有电池充电设备的印刷电路板(PCB)10的一部分。PCB 10可以是例如移动计算设备、智能电话和一般为任何电子设备中的电路板。PCB 10可以被填充电池充电设备102、102a、102b。在以下讨论中将理解可以提供更少或者更多电池充电设备。可以以任何适当集成电路(IC)封装格式(例如，单内嵌封装、双内嵌封装、表面装配器件等)实现电池充电设备102、102a、102b中的每个电池充电设备并且在PCB10上互连电池充电设备102、102a、102b中的每个电池充电设备。

在一些实施例中，电池充电设备102、102a、102b是可以被配置用于不同操作模式的相同设备。例如，设备102可以被配置用于“主控”操作模式，而设备102a、102b可以被配置用于“从属”操作模式。将理解电池充电设备102、102a、102b可以包括允许使用总体上由12代表的PCB迹线在PCB 10上互连设备的管脚或者端子(未示出)。

根据本公开的原理，电池充电设备102、102a、102b可以经由连接24(例如，电池端子)连接到电池22用于电池充电设备对电池的协调充电。电池22可以包括一个或者多个单元的任何已知配置(例如，单单元配置、多单元多堆叠配置等)并且可以使用允许再充电的任何适当化学物。

在一些实施例中，电池充电设备102、102a、102b作为降压转换器操作，并且在其它实施例中，电池充电设备可以包括降压-升压转换器。在一些实施例中，可以提供降压转换器的电感部件为在PCB 10上提供的外部电感元件14。因而，每个电池充电设备102、102a、102b可以连接到对应外部电感元件14、比如电感器。电感元件14在它们不是包括电池充电设备102、102a、102b的充电IC的一部分这样的意义上是“外部”的。根据本公开，可以提供降压转换器的电容部件为PCB 10上的可以由每个电池充电设备102、102a、102b共享的外部电容元件16。电容元件16在它不是包括电池充电设备102、102a、102b的充电IC的一部分这样的意义上是“外部”的。

另外根据本公开，每个电池充电设备102、102a、102b可以连接到对应外部选择指示器18以配置设备用于主控或者从属模式操作。每个选择指示器18在它不是包括该设备的充电IC的一部分这样的意义上是“外部”的。在一些实施例中，选择指示器18可以是电阻元件。例如，与地电势(例如，近似0Ω)的连接可以用于指示该设备(例如，102)应当在主控模式中操作。非零电阻值(例如，10KΩ、100KΩ等)可以用于指示该设备(例如，102a、102b)应当在从属模式中操作。更一般地，在其它实施例中，选择指示器18可以是可以用来向设备102、102a、102b指示是否在主控模式或者从属模式中操作的适当模拟信号或者数字信号的源。

可以经由任何适当连接器26外部地提供针对电池充电设备102、102a、102b的功率。仅作为示例，连接器26可以是USB连接器。来自USB连接器的VBUS线的功率可以连接到设备102(例如，在USBIN端子处)，该设备然后可以经由MIDUSBIN端子向其它设备102a、102b分配功率。以下将更具体地描述这些和其它端子。

本领域普通技术人员将认识到根据本公开的实施例可以包括任何电子设备。例如，图1A指出可以在任何电子设备50中并入PCB 10以对电池22充电。图1B图示另一配置，在该配置中，可以在第一电子设备52中提供PCB 10，该第一电子设备具有与第二电子设备56的连接54以对第二电子设备中的电池22充电。在一些实施例中，连接54可以不是物理的，例如可以使用磁感应电路装置(未示出)来提供从设备52的无线能量传送。

该讨论现在将转向根据本公开的一些实施例的电池充电设备102的细节。图2示出电池充电设备102的简化示意表示。在一些实施例中，电池充电设备102可以包括充电IC202。将认识到，在一些实现方式中，可以在两个或者更多IC上实施充电IC的设计。然而，出于讨论的目的，可以假设单充电IC实现方式而不失一般性。

充电IC 202可以包括用于提供根据本公开的原理的电池充电功能的电路装置。在一些实施例中，例如可以使用降压转换器或者降压-升压转换器等来提供电池充电功能。因而，充电IC 202可以包括可以结合电感元件14和电容元件16在降压转换器拓扑中配置的高侧FET 214a和低侧FET 214b。

脉冲宽度调制(PWM)驱动器电路可以在它的切换输出处产生栅极驱动信号(HS、LS)以切换相应FET 214a和214b的栅极。PWM驱动器电路可以在它的控制输入处接收电流模式控制信号和在它的时钟输入处接收时钟信号以控制FET 214a和214b的切换。来自降压转换器的功率(Vph_pwr)可以经由充电IC 202的VSYS和CHGOUT端子通过电池FET 222对电池22充电。电池FET 222可以用于监视充电电流(例如，使用充电电流感测电路)。

根据本公开的原理，控制信号可以在充电IC 202内被内部地生成或者被外部地提供到充电IC。例如，包括各种反馈控制回路和比较器216的反馈补偿网络可以用作内部地生成的控制信号的源。在一个具体实施例中，反馈控制回路可以包括输入电流感测电路(例如，在USBIN处感测输入电流)、充电电流感测电路(例如，使用电池FET222在VSYS和CHGOUT端子处感测电流)、系统电压感测电路(例如，在VSYS端子处感测电压)、电池电压感测电路(例如，在VBATT端子处感测电池电压)和电池温度感测电路(例如，在THERM端子处感测电池温度)。在其它实施例中，反馈控制回路可以包括更少或者附加感测电路。比较器216可以产生用作内部地生成的控制信号的参考。

由比较器216产生的控制信号在控制信号由包括充电IC 202的电路装置生成这样的意义上是“内部”的。通过比较，控制信号在从充电IC 202外部的源接收到信号时视为被“外部地”提供；例如经由充电IC的控制端子。在一些实施例中，可以提供控制选择器216a以选择由比较器216生成的内部控制信号或者在控制端子上接收的外部地生成的控制信号以用作为用于PWM驱动器电路的控制信号。

根据本公开的原理，时钟信号可以在充电IC 202内被内部地生成或者被外部地提供到充电IC。例如，充电IC 202可以包括用于产生时钟信号(时钟出)的时钟生成器218。时钟生成器218可以包括时钟生成电路218a和延迟元件218b。时钟生成电路218a可以产生用作内部地生成的时钟信号的时钟信号。延迟元件218b可以接收外部地提供的时钟信号。

由时钟生成电路218a产生的时钟信号在时钟信号由包括充电IC202的电路装置、即时钟生成电路生成这样的意义上是“内部”的。通过比较，时钟信号在从充电IC 202外部的源接收到信号时视为被“外部地”提供；例如，经由充电IC的CLK端子。在一些实施例中，可以提供时钟选择器218c以选择由时钟生成电路218a生成的内部时钟信号或者在CLK端子上提供的并被延迟元件218b延迟(相位移位)的外部时钟信号以用作为用于PWM驱动器电路的时钟信号。

充电IC 202可以包括选择器电路212以配置充电IC根据在充电IC的SEL输入上提供的外部选择指示器18而在“主控”模式或者“从属”模式中操作。选择指示器18可以是电路或者模拟信号的源(例如，模拟信号生成器)或者数字信号的源(例如，数字逻辑)。在一些实施例中，例如，选择指示器18可以是直接地或者通过电阻元件、与地电势的电连接。选择器电路212可以根据选择指示器18操作控制选择器216a和时钟选择器218c。选择器电路212也可以操作开关220以根据选择指示器18启用或者禁用电流输入的感测。

根据本公开，充电IC 202可以被配置为单相单独设备或者在多相配置中被使用。讨论将先描述单相配置。图3图示被配置为作为单独电池充电器操作的充电IC 202的示例。充电IC 202可以使用SEL输入而被配置为在主控模式中操作。在一些实施例中，充电IC 202中的主控模式操作可以由包括SEL输入与地电势的连接的选择指示器18来指明。用于指明主控模式操作的该约定将用于讨论的其余部分，并且理解在其它实施例中可以采用其它约定以指示主控模式操作。

在一个实施例中，选择器212可以被配置为通过配置充电IC 202用于主控模式操作来对在SEL输入处存在接地连接做出响应。例如，选择器212可以在第一配置中操作控制选择器216a以向PWM驱动器电路的控制输入提供内部地生成的控制信号。也向充电IC 202的、对于图3中所示单相配置是无关的控制端子提供内部地生成的控制信号。

相似地，选择器212可以在第一配置中操作时钟选择器218c以向PWM驱动器电路的时钟输入提供内部地生成的时钟信号(例如，经由时钟生成电路218a)。也向充电IC 202的、对于图3中所示单相配置是无关的CLK端子提供内部地生成的时钟信号。选择器212也可以将开关220操作成启用在功率输入USBIN上的输入电流感测的配置。

在操作中，图3中所示主控模式配置的充电IC 202作为降压转换器操作以对电池22充电。向PWM驱动器电路的反馈控制由包括充电IC 202的电路装置提供，并且类似地，从充电IC内提供对电路的时钟信号。该配置在仅有一个充电IC这样的意义上是“单独”配置。

讨论现在将转向对根据本公开的充电IC 202的多相配置并且具体为双相配置的示例的描述。在双相配置中，两个充电IC 202被一起连接和操作以对电池22充电。充电IC202之一可以被配置为主控设备而另一个被配置为从属设备。图4A和4B示出被配置为分别作为主控设备和从属设备操作的充电IC 202a和202b的示例。充电IC202a、202b在连接A、B、C、D、E、F和G处被连接在一起。在图4A和4B中图示所得电流流为流422。

图4A中所示充电IC 202a被配置用于如图3中描述的主控模式操作。根据本公开，由充电IC 202a中的比较器216生成的控制信号除了用作用于充电IC 202a中的PWM驱动器电路的内部地生成的控制信号之外，还被提供为外部地生成的控制信号402(例如，经由控制端子)。相似地，由时钟生成器218生成的时钟信号除了用作用于充电IC 202a中的PWM驱动器电路的内部地生成的时钟信号之外，还被提供为外部地生成的时钟信号404(例如，经由CLK端子)。

参照图4B，充电IC 202b被配置用于从属模式操作。充电IC 202b可以使用SEL输入而被配置为在从属模式中操作。在一些实施例中，从属模式操作可以由包括电阻元件的选择指示器18指明。用于指明从属模式操作的该约定将用于本公开的剩余部分，并且理解在其它实施例中可以采用其它约定以指示从属模式操作。在一个具体实施例中，例如10K电阻器可以用来指示从属模式操作。当然将认识到可以使用另一电阻值。选择器212可以被配置为通过配置充电IC 202b用于从属模式操作来对在SEL输入处检测到10KΩ电阻做出响应。

在从属模式操作中，选择器212可以在第二配置中操作控制选择器216a以接收在充电IC 202b的控制端子上接收的外部地生成的控制信号402。控制选择器216a向PWM驱动器电路的控制输入提供外部地生成的控制信号402。控制选择器216a在第二配置中的操作从PWM驱动器电路断开或者以别的方式有效地禁用充电IC 202b中的反馈网络。在该图中通过使用灰虚线图示充电IC 202b中的反馈网络的元件来强调该“断开”。

充电IC 202b中的选择器212也可以在第二配置中操作时钟选择器218c以在CLK端子上接收外部地生成的时钟信号404。时钟选择器218c向延迟元件218b提供外部地生成的时钟信号404。向PWM驱动器电路提供的时钟信号来自延迟元件218b、因此断开或者以别的方式有效地禁用充电IC 202b中的时钟生成电路218a。

开关220可以被(例如，由选择器212)配置为禁用在充电IC 202b的USBIN端子处的电流感测。针对高和低侧FET 214a、214b的功率可以由MIDUSBIN端子经由连接B提供。相似地，从属配置的充电IC 202b中的充电电流感测可以通过禁用它的电池FET 222而被禁用。

如可以从前文讨论中认识的那样，PWM驱动器电路在从属模式充电IC 202b中的操作由在主控模式充电IC 202a中生成的和向从属模式充电IC 202b提供的分别作为外部地生成的控制和时钟信号402、404的控制信号和时钟信号控制。从从属模式充电202b的观点来看，在主控模式充电IC 202a中生成的控制和时钟信号视为被“外部地生成”。

主控模式充电IC 202a可以通过在FETDRV端子上确立(assert)信号来与从属模式充电IC 202b同步。例如，在主控模式充电IC 202a将FETDRV端子拉动为LO时，禁用从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路。在主控模式充电IC 202a将FETDRV端子拉动为HI时，从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路开始切换。在一些实施例中，FETDRV端子可以由主控模式充电IC 202a用来在输入电流上升至阈值电平以上之后发起将从属模式充电IC 202b切换进来以便平衡轻负荷和重负荷效率。例如，在轻负荷下的切换损耗可能超过减少的导通损耗，这可以通过不立刻启用从属模式充电IC 202b来避免。在启用之后，从属模式充电IC 202b将与来自主控模式充电IC 202a的时钟信号同步操作。从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路的控制将由来自主控模式充电IC 202a的控制信号提供、因此允许主控设备设置充电电流限制、输入电流限制等。

根据本公开，延迟元件218b可以(例如，由选择器212)配置为提供适合用于双相操作的可选择相位移位。例如，延迟元件218b可以提供外部地生成的时钟信号404的180°相位移位。因而，向从属模式充电IC 202b中的PWM驱动器电路的时钟输入提供的时钟信号相对于主控模式充电IC 202a中的时钟信号有180°异相。因而，主控模式充电IC 202a的充电周期将相对于从属模式充电IC 202b的充电周期有180°异相。例如，在高侧FET 214a在主控设备中为ON时，从属设备中的高侧FET为OFF，并且反之亦然。

讨论现在将转向对根据本公开的充电IC 202的3相配置的描述。在3相配置中，三个充电IC 202被一起连接和操作以对电池22充电。充电IC 202之一可以被配置为主控设备，而其它两个可以被配置为从属设备。图5A-图5C示出被配置为分别作为主控设备、第一从属设备和第二从属设备操作的示例充电IC 202a、202b和202c。充电IC202a、202b、202c在连接A1、B1、C1、D1、E1、F1和G1以及连接A2、B2、C2、D2、E2、F2和G2处被连接。

如结合图4A说明的那样配置图5A中的主控设备。如结合图4B说明的那样配置第一和第二从属设备(图5B和图5C)。在3相操作中，第一和第二从属设备中的延迟元件218b可以被配置为分别提供外部地生成的时钟信号404的120°和240°相位移位作为用于相应PWM驱动器电路的时钟输入。例如，图5B的第一从属设备中的选择指示器18可以是用于指示120°相位移位的100K电阻器，并且相似地，图5C的第二从属设备中的选择指示器18可以是用于指示240°相位移位的1M电阻器。当然将认识到，可以使用其它电阻值。在操作中，主控设备(图5A)的充电周期将相对于第一从属设备(图5B)的充电周期有120°异相和相对于第二从属设备(图5C)的充电周期有240°异相。

将认识到更一般地，可以使用N个充电IC(一个主控设备和(N-1)个从属设备)并且根据图中所示示例连接它们来提供N相操作。(N-1)个从属设备中的每个从属设备从主控设备接收外部地生成的控制信号402和外部地生成的时钟信号404。在一些实施例中，第m个从属设备可以(例如，使用适当选择指示器18)被配置为提供外部地生成的时钟信号404的m×(360÷N)°相位移位(例如，使用延迟元件218b)作为用于它的PWM驱动器电路的时钟输入。在一些实施例中，数量(m÷N)是360的整数倍。

讨论现在将转向根据本公开的充电IC的另一实施例。在一些实施例中，可以充电IC可以被实施为仅主控设备。换而言之，充电IC总是在主控模式中操作并且不可配置为作为从属设备操作。图6例如示出包括反馈网络以及其它部件的充电IC 602，该反馈网络包括向比较器616中进行馈送的若干传感器部件(例如，输入电流感测、充电电流感测等)。比较器输出生成内部地生成的控制信号，其馈送到PWM驱动器电路的控制输入中并且用作在控制端子处输出的外部地生成的控制信号622。充电IC 602还包括生成时钟信号的时钟618，该时钟信号生成内部地生成的时钟信号、其馈送到PWM驱动器电路的时钟输入中并且用作在CLK端子处输出的外部地生成的时钟信号624。充电IC的该具体实施例总是使用它的内部地生成的控制和时钟信号并且总是输出那些信号作为相应的外部地生成的控制和时钟信号。这样，充电IC 602可以省略选择器212、选择器216a、218b和220以及延迟元件218b以便实现更小、更低成本的设备。

在一些实施例中，可以实施充电IC为仅从属设备。图7，例如示出包括PWM驱动电路的充电IC 702，该PWM驱动电路具有仅接收外部地生成的控制信号722(例如，从控制端子)的控制输入。PWM驱动器电路还具有仅接收外部地生成的时钟信号724(例如从CLK端子)的时钟输入。选择器712用于配置延迟元件718以根据选择指示器18提供对外部地生成的时钟信号724的相位移位。例如，延迟元件718可以被配置为根据什么连接到选择器712来提供对外部地生成的时钟信号的m×(360÷(M+1))°相位移位，其中m标识充电IC 702为在共计M个从属设备之中的第m个从属设备。

充电IC 702在它未内部地生成它的控制和时钟信号、但是实际上从充电IC外部的源获得它们这样的意义上“仅为从属”。由于总是外部地生成控制信号和时钟信号，所以仅从属充电IC 702可以省略包括反馈网络和时钟的电路装置。类似地，仅从属充电IC 702可以省略输入FET和电池FET，因为该设备无需感测输入电流。这可以在更小设备和/或更低成本的设备方面是有利的，尤其是由于输入和电池FET是可能在管芯上占用显著面积的功率FET。

在一些实施例中，仅从属充电IC 702可以包括用于增强性能的附加电路装置。尽管未图示，但是例如仅从属充电IC可以包括用于峰电流限制的电感器电流感测电路装置。作为另一示例，仅从属充电IC可以附加地包括热回路以保证结温度未超过最大操作限制。

讨论现在将转向对双输入两相主控-从属配置的描述。参照图8A、8B和8C，根据本公开的充电IC还可以包括FETCRTL端子。图8A示出被配置为双输入主控的充电IC 802a。在一个具体实施例中，例如可以用包括100KΩ电阻器的选择指示器18指示双输入主控配置。图8B示出在从属模式中操作的被配置为双输入从属的充电IC 802b。图8C示出在主控模式中操作的充电IC 802b。在一个具体实施例中，可以使用包括200KΩ电阻器的选择指示器18来指示双输入从属配置。该配置在存在两个电压输入这样的意义上是“双输入”。如图8A-8C中所示，例如经由DCIN FET 812，第一电压输入(例如，USBIN)可以连接到双输入主控802a而第二电压输入(例如，DCIN)可以连接到双输入从属802b。

在操作中，在双输入主控802a的USBIN端子上存在电压时，双输入配置的充电IC802a和802b如以上说明的那样在主控/从属模式中操作。例如，双输入主控802a生成由主控使用的和经由控制端子向从属(图8B)提供的反馈控制信号802。类似地，双输入主控802a生成由主控使用的和经由CLK端子向从属提供的时钟信号804。图8B中所示的双输入从属802b使用外部地提供的控制信号802和时钟信号804以控制它的PWM驱动器电路。附加地，双输入主控802a确立FETCTRL(例如，变高-z)以关断连接到双输入从属802b的DCIN FET 812。这用于从双输入从属802b的USBIN(DCIN)端子电隔离DCIN电压源(如果存在)。双输入主控820a确立FETDRV(例如，拉高)以用信号通知双输入从属802b在从属模式中操作。

在双输入主控802a的USBIN端子上无电压时，主控未执行电池充电。双输入主控802a将确立FETCTRL(例如，变低)以接通DCIN FET 812以允许来自DCIN电压源的电流流。双输入从属802b在主控模式中操作以使用在它的USBIN端子上提供的DCIN输入来执行电池充电。在图8C中图示双输入从属802b的该主控操作模式。显然地，双输入从属802未在它的控制和CLK端子上接收外部控制信号或者时钟信号，因为双输入主控802a未执行电池充电。取而代之，双输入从属802b生成它自己的控制和时钟信号并且在主控模式中执行从DCIN的电池充电。

讨论现在将转向对使用本公开的被配置用于两个电压源输入的充电IC作为主控设备的多相主控-从属配置的描述。图9图示被配置有充电IC 904的双输入充电IC 902，该充电IC 904被配置用于从属模式操作。定界框900用来指示如图4A和4B中所示配置设备904和设备902的部分。在一些实施例中，设备902可以被配置为总是在主控模式中操作。设备904可以被配置有选择指示器，该选择指示器包括用于指示从属可以在飞行中(OTG)模式中操作的1kΩ电阻器。

在操作中，在从USBIN充电时，设备902、904可以在主控/从属模式中操作以如在先前实施例中说明的那样提供对电池22的多相充电。然而，在设备902从DCIN充电时，可以用信号通知设备904在OTG模式中操作。例如，设备904可以包括用于经由集成电路间(I²C)通信协议接收命令的接口电路装置(未示出)。当然将认识到，可以使用任何其它适当信令。

在OTG模式中，设备904从电池22向USBIN端子直接地提供功率。图9图示在该“OTG”操作模式中的两个不同电流流912、914。流912代表来自双输入充电IC 902的用于对电池22充电的充电电流。流914代表从电池22到设备902的USBIN端子的电流。注意，尽管来自设备902的控制和时钟信号可以在它的相应控制和CLK端子上被提供，但是设备904在OTG模式中不使用这些信号。

优点和技术效果

根据本公开的充电电路装置允许多个电池充电器的并联。每个电池充电器连接到它自己的电感元件、因此创建用于通过允许使用更小电感器来提高热性能的机会。此外，更小电感器允许更小封装足迹。多个电池充电器允许电流共享、因此在电池充电器之间分散功率负荷。由于每个电池充电器相对于其它电池充电器异相操作，所以电池“目睹”具有减少的纹波的充电电流。

根据本公开的实施例的另一优点是系统设计的灵活性。可以在单相单独配置中或者在两个或者更多设备的多相配置中使用每个电池充电器。

可以通过在更大功率管理IC中并入主控设备来实现附加灵活性。特定用户然后可以通过向他们的系统简单地添加一个或者多个从属配置的设备来设计多相配置。

以上描述与如何可以实施具体实施例的方面的示例一起说明本公开的各种实施例。以上示例不应被视为仅有的实施例，而是被呈现以说明如所附权利要求定义的具体实施例的灵活性和优点。基于以上公开和所附权利要求，可以在不脱离如权利要求定义的本公开的范围的前提下，运用其它布置、实施例、实现方式和等效内容。

Claims

1.一种用于电池充电器的电路，所述电路包括：

切换电路，具有控制输入、时钟输入和被配置为连接到电感元件的切换输出；

充电端子，被配置为将所述电感元件电连接到电池端子以提供功率从而对连接到所述电池端子的电池充电；

控制端子；

时钟端子；

控制选择器，被配置为在向所述控制端子和所述切换电路的所述控制输入提供内部地生成的控制信号的第一配置中操作并且在向所述切换电路的所述控制输入提供在所述控制端子上接收到的外部地生成的控制信号的第二配置中操作；以及

时钟选择器，被配置为在向所述时钟端子和所述切换电路的所述时钟输入提供内部地生成的时钟信号的第一配置中操作并且在向所述切换电路的所述时钟输入提供在所述时钟端子上接收到的外部地生成的时钟信号的第二配置中操作。

2.根据权利要求1所述的电路，还包括连接到所述切换电路的所述切换输出的第一FET和第二FET，所述第一FET连接到所述第二FET，所述第一FET和所述第二FET由所述切换电路根据在所述控制输入上接收到的控制信号和在所述时钟输入上接收到的时钟信号而被接通和关断。

3.根据权利要求1所述的电路，还包括延迟元件，所述延迟元件能够被所述时钟选择器在所述时钟输入与所述时钟端子之间有选择地连接以向所述时钟输入提供在所述时钟端子上接收到的外部地生成的时钟信号。

4.根据权利要求3所述的电路，其中所述延迟元件被配置为提供所述外部地生成的时钟信号的可选择相位移位。

5.根据权利要求1所述的电路，还包括：时钟信号生成器，用于生成所述内部地生成的时钟信号；以及延迟元件，

其中所述时钟选择器在所述第一配置中操作时将所述时钟信号生成器连接到所述时钟端子和所述切换电路的所述时钟输入，

其中所述时钟选择器在所述第二配置中操作时在所述时钟输入与所述时钟端子之间连接所述延迟元件以向所述时钟输入提供在所述时钟端子上接收到的外部地生成的时钟信号。

6.根据权利要求5所述的电路，其中所述延迟元件被配置为产生所述外部地生成的时钟信号的相位移位。

7.根据权利要求1所述的电路，还包括用于生成所述内部地生成的控制信号的控制信号生成器，

其中所述控制选择器在所述第一配置中操作时将所述控制信号生成器连接到所述控制端子和所述切换电路的所述控制输入，

其中所述控制选择器在所述第二配置中操作时将所述控制端子连接到所述控制输入以向所述控制输入提供在所述控制端子上接收到的外部地生成的控制信号。

8.根据权利要求1所述的电路，还包括被配置为连接到外部选择指示器的选择器输入，其中所述控制选择器和所述时钟选择器根据所述选择指示器在所述第一配置或者所述第二配置中操作。

9.根据权利要求8所述的电路，还包括延迟元件，所述延迟元件能够被所述时钟选择器在所述时钟输入与所述时钟端子之间有选择地连接，以向所述时钟输入提供在所述时钟端子上接收到的外部地生成的时钟信号，其中所述延迟元件被配置为根据所述选择指示器产生所述外部地生成的时钟信号的相位移位。

10.根据权利要求8所述的电路，其中所述外部选择指示器是数字信号。

11.根据权利要求8所述的电路，其中所述外部选择指示器是模拟信号。

12.根据权利要求8所述的电路，其中所述外部选择指示器包括一个或者多个电阻器元件。

13.一种充电电路，包括：

控制端子；

时钟端子；

高侧FET和低侧FET；

PWM驱动器，用于驱动所述高侧FET和所述低侧FET；

反馈电路装置，包括多个控制回路，所述反馈电路装置生成控制信号；

时钟模块，包括时钟生成器和延迟元件，所述时钟模块生成被提供给所述PWM驱动器的时钟信号；以及

选择模块，用于将所述充电电路配置在第一配置或者第二配置中，

其中在所述第一配置中，所述控制信号被提供给所述PWM驱动器和所述控制端子，并且所述时钟信号从所述时钟生成器被生成，

其中在所述第二配置中，在所述控制端子上接收到的外部地生成的控制信号被提供给所述PWM驱动器，在所述控制端子上接收到的外部地生成的时钟信号被提供给所述延迟元件，并且所述时钟信号是所述延迟元件的输出。

14.根据权利要求13所述的充电电路，其中所述延迟元件提供可选择相位移位。

15.根据权利要求13所述的充电电路，其中在所述第一配置中，不从所述延迟元件生成所述时钟信号，其中在所述第二配置中，不从所述时钟生成器生成所述时钟信号。

16.根据权利要求13所述的充电电路，其中在所述第一配置中，由所述反馈电路装置生成的和在所述控制端子上提供的所述控制信号用作外部地生成的控制信号。

17.根据权利要求13所述的充电电路，其中在所述第一配置中，由所述时钟模块生成的和在所述时钟端子上提供的所述时钟信号用作外部地生成的时钟信号。

18.根据权利要求13所述的充电电路，其中所述选择模块将所述充电电路配置处于所述第一配置，并且其中所述充电电路被耦合到第二充电电路，所述第二充电电路包括：

第二PWM驱动器，用于驱动第二高侧FET和第二低侧FET；

第二延迟元件；

第一输入管脚，电连接到所述第二PWM驱动器和所述控制端子，以将在所述第一输入管脚上从所述充电电路的所述反馈电路装置接收到的外部地提供的控制信号作为第二充电控制信号提供给所述第二PWM驱动器；以及

第二输入管脚，电连接到所述第二延迟元件和所述时钟端子，以向所述第二延迟元件提供在所述第二输入管脚上从所述充电电路的所述时钟模块接收到的外部地提供的时钟信号，其中所述第二延迟元件延迟所述外部地提供的时钟信号以产生作为第二充电电路时钟信号被提供给所述第二PWM驱动器的延迟的时钟信号。

19.根据权利要求18所述的充电电路，其中针对所述第二PWM驱动器的所述第二充电电路控制信号仅由所述外部地提供的控制信号来提供。

20.根据权利要求18所述的充电电路，其中针对所述第二PWM驱动器的所述第二充电电路时钟信号仅源于所述外部地提供的时钟信号。