CN105610216B - 大容量电池充电电路及其控制电路和控制方法 - Google Patents

大容量电池充电电路及其控制电路和控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种电池充电电路及其控制电路和控制方法。电池充电电路包括并联放置在输入端口和输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路,其控制电路包括多个反馈控制环路,每个反馈控制环路基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号;根据多个反馈控制信号输出逻辑整合信号的逻辑整合电路;根据逻辑整合信号输出第一分频信号和第二分频信号的分频电路;根据第一分频信号和第一时长信号控制第一相开关电路的第一逻辑电路;以及根据第二分频信号和第二时长信号控制第二相开关电路的第二逻辑电路。本发明提出的电池充电电路可以在提供较大充电电流的同时,具有较小的体积和较好的散热性能。

Description

大容量电池充电电路及其控制电路和控制方法
技术领域
本发明一般地涉及电子电路,更具体地涉及电池充电电路。
背景技术
随着便携式电子设备的发展,电池充电电路也广泛的应用于便携式电子设备中。而随着便携式电子设备的娱乐功能的增多,为保证便携式电子设备的续航时间,为其供电的电池的容量也越来越大。相应的,所需要的电池的充电电流也越来越大以满足消费者对充电时间的要求。然而,在现有的电池充电电路中,很难同时满足既有较小的电路体积,又有较满意的散热性能,尤其是难以既使用较小体积的电感,又具有较大的充电电流。此外,为满足灵活的输入输出配置,例如为满足适用多种规格的适配器对电池充电,需要提出一种新型的电池充电电路。
发明内容
针对现有技术中的一个或多个问题,本发明的一个目的是提供一种电池充电电路及其控制电路和控制方法。
根据本发明一实施例的一种电池充电电路,具有输入端口和输出端口,所述电池充电电路包括:第一相开关电路,包括第一开关;第二相开关电路,包括第二开关,其中第一相开关电路和第二相开关电路并联耦接在输入端口和输出端口之间;多个反馈控制环路,每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号,并基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号以控制第一相开关电路和第二相开关电路中的一个关断;逻辑整合电路,接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号,并输出逻辑整合信号;分频电路,接收逻辑整合信号,并将其脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号;第一时长控制电路,根据第一时长控制信号输出可实时调节的第一时长信号;第二时长控制电路,根据第二时长控制信号输出可实时调节的第二时长信号;第一逻辑电路,接收第一分频信号和第一时长信号,并输出第一开关控制信号以控制第一开关,其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一开关的关断时刻,以及根据第一时长信号控制第一开关的关断时长;以及第二逻辑电路,接收第二分频信号和第二时长信号,并输出第二开关控制信号以控制第二开关,其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二开关的关断时刻,以及根据第二时长信号控制第二开关的关断时长。
根据本发明一实施例的一种控制电路,用于电池充电电路,所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路,所述控制电路包括:输入电流反馈控制环路,根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与输入电流参考信号相比较,产生输入电流反馈控制信号;电池电压反馈控制环路,根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与电池电压参考信号相比较,产生电池电压反馈控制信号;充电电流反馈控制环路,根据表征电池充电电流的充电电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与充电电流参考信号相比较,产生充电电流反馈控制信号;系统电压反馈控制环路,根据表征电池充电电路输出的系统电压的系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与系统电压参考信号相比较,产生系统电压反馈控制信号;逻辑整合电路,接收输入电流反馈控制信号、电池电压反馈控制信号、充电电流反馈控制信、以及系统电压反馈控制信号,并输出逻辑整合信号;分频电路,接收逻辑整合信号,并将逻辑整合信号分频产生第一分频信号和第二分频信号;均流控制环路,接收表征流过第一相开关电路的电流的第一电流反馈信号和表征流过第二相开关电路的电流的第二电流反馈信号,并基于第一电流反馈信号和第二电流反馈信号产生第一时长控制信号以及第二时长控制信号;第一时长控制电路,根据第一时长控制信号输出第一时长信号;第二时长控制电路,根据第二时长控制信号输出第二时长信号;第一逻辑电路,接收第一分频信号和第一时长信号,并根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路;以及第二逻辑电路,接收第二分频信号和第二时长信号,并根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路;其中当输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、输入电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、或者系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号中的任意一个大于与其相应的参考信号时,逻辑整合信号变为第一状态以关断第一相开关电路或第二相开关电路。
根据本发明一实施例的一种控制电路,用于电池充电电路,所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路,所述控制电路包括:多个反馈控制环路,每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和参考信号,并基于反馈信号、斜坡信号和参考信号输出相应的反馈控制信号;或门,接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号,并根据多个反馈控制环路产生的多个反馈控制信号在或门的输出端产生逻辑整合信号;分频电路,接收逻辑整合信号,并输出第一分频信号和第二分频信号;均流控制环路,根据流过第一相开关电路的电流和流过第二相开关电路的电流输出第一时长控制信号以及第二时长控制信号;第一时长控制电路,根据第一时长控制信号输出第一时长信号;第二时长控制电路,根据第二时长控制信号输出第二时长信号;第一逻辑电路,接收第一分频信号和第一时长信号,并输出第一开关控制信号以控制第一相开关电路,其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一相开关电路的关断时刻,以及根据第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长;以及第二逻辑电路,接收第二分频信号和第二时长信号,并输出第二开关控制信号以控制第二相开关电路,其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二相开关电路的关断时刻,以及根据第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长。
根据本发明一实施例的一种用于电池充电电路的控制方法,所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联放置在输入端口和输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路,所述控制方法包括:根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号、斜坡信号、输入电流参考信号,产生输入电流反馈控制信号;根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号、斜坡信号、电池电压参考信号,产生电池电压反馈控制信号;根据表征电池充电电流的充电电流反馈信号、斜坡信号、充电电流参考信号,产生充电电流反馈控制信号;根据表征电池充电电路输出的系统电压的系统电压反馈信号、斜坡信号、系统电压参考信号,产生系统电压反馈控制信号;根据输入电流反馈控制信号、电池电压反馈控制信号、充电电流反馈控制信号、系统电压反馈控制信号,产生逻辑整合信号;将逻辑整合信号中的脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号;根据流过第一相开关电路的电流和流过第二相开关电路的电流产生第一时长信号和第二时长信号;根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路,其中第一开关控制信号根据第一分频信号控制第一相开关电路的关断时刻,以及根据第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长;以及根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路,其中第二开关控制信号根据第二分频信号控制第二相开关电路的关断时刻,以及根据第二时长控制第二相开关电路的关断时长;其中当流过第一相开关电路的电流超过流过第二相开关电路的电流一预设值时,第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长增大,第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长缩短;以及当流过第二相开关电路的电流超过流过第一相开关电路的电流所述预设值时,第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长缩短,第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长增大。
根据本发明提出的实施例,电池充电电路可以在具有较小体积的同时,具有较大的充电电流,并且具有很好的散热性能。
附图说明
结合附图,根据对示例性实施例的以下说明,本发明的总体构思的上述和/或其他方面将变得显而易见并更易于理解,在附图中,相同或相似的附图标记指示相同或相似的组成部分。其中:
图1示出了根据本发明一实施例的电池充电电路100的电路框图。
图2示出了根据本发明一实施例的电池充电电路200的电路框图。
图3示出了根据本发明一实施例的电池充电电路200中的控制电路22的电路原理图。
图4示出了根据本发明一实施例的图3所示控制电路22的波形图。
图5示出了根据本发明一实施例的图3所示控制电路22中的分频电路36的电路原理图。
图6示出了根据本发明一实施例的图5所示分频电路36的波形图。
图7示出了根据本发明一实施例的图2所示控制电路22中的均流控制环路39的电路原理图。
图8示出了根据本发明一实施例的图7所示数字控制器391的控制流程图。
图9示出了根据本发明一实施例的图2所示控制电路22中的第一时长控制电路40的电路原理图。
图10示出了根据本发明一实施例的图2所示控制电路22中的第二时长控制电路41的电路原理图。
图11示出了根据本发明一实施例的电池充电电路1100的电路框图。
图12示出了根据本发明一实施例的电池充电电路的控制方法流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例只用于举例说明,并不用于限制本发明。在下面对本发明的详细描述中,为了更好地理解本发明,描述了大量的细节。然而,本领域技术人员将理解,没有这些具体细节,本发明同样可以实施。为了清晰明了地阐述本发明,本文简化了一些具体结构和功能的详细描述。此外,在一些实施例中已经详细描述过的类似的结构和功能,在其它实施例中不再赘述。尽管本发明的各项术语是结合具体的示范实施例来一一描述的,但这些术语不应理解为局限于这里阐述的示范实施方式。
图1示出了根据本发明一实施例的电池充电电路100的电路框图。在图1所示的实施例中,电池充电电路100在其输入端口101接收输入电压VIN,并在其输出端口102提供系统电压VSYS。电池充电电路100包括耦接在输入电压VIN和参考地之间的输入电容CIN、耦接在系统电压VSYS和参考地之间的输出电容CO、开关电路11以及控制电路12。开关电路11具有多个开关。在一个实施例中,开关电路11包括多个并联放置的开关电路,也就是多相开关电路,每个并联放置的开关电路包括至少一个开关,且每个并联放置的开关电路之间具有一定的相移,交错导通。在另一个实施例中,开关电路11既可以配置为升压电路也可以配置为降压电路。控制电路12根据多个反馈信号FB1、FB2……FBi产生多个开关控制信号PWMA、PWMB……PWMN至开关电路11,以分别控制开关电路11中多个开关的导通及关断,其中反馈信号FB1、FB2……FBi可以包括电池充电电路100中相关电路参数的反馈信号,例如表征输入电压VIN的输入电压反馈信号、表征系统电压VSYS的系统电压反馈信号FBVSYS等。
图2示出了根据本发明一实施例的电池充电电路200的电路框图,电池充电电路200以两相同步降压式拓扑为例进行说明。然而本领域技术人员可知,电池充电电路200也可以拓展为多相拓扑。开关电路21包括由开关Q1、开关Q2和电感LA组成的第一相开关电路、以及由开关Q3、开关Q4和电感LB组成的第二相开关电路,其中第一相开关电路和第二相开关电路并联放置在输入端口201和输出端口202之间。开关Q1第一端和开关Q3的第一端通过单向导通元件DRB耦接至电池充电电路200的输入端口201以接收输入电压VIN,开关Q1的第二端耦接至开关Q2的第一端,开关Q2的第二端耦接至参考地,开关Q3的第二端耦接至开关Q4的第一端,开关Q4的第二端耦接至参考地,电感LA的第一端耦接至开关Q1和开关Q2的公共端SWA,电感LB的第一端耦接至开关Q3和开关Q4的公共端SWB,电感LA的第二端和电感LB的第二端共同耦接至电池充电电路200的输出端口202,以在输出电容CO两端提供系统电压VSYS。在图2所示的实施例中,当电池充电电路200的输入端口201耦接至输入电源以接收输入电压VIN时,系统电压VSYS大于电池电压VBAT,系统电压VSYS通过开关Q5对电池BATT进行充电,否则当电池充电电路200的输入端口201与输入电源断开时,电池VBAT通过开关Q5在输出端口202为系统负载提供系统电压VSYS。开关Q1、开关Q2、开关Q3、开关Q4、开关Q5可以是晶体管,例如金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)、双极型晶体管(BJT)、结栅极场效应管(JFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。图2中以MOSFET为例示出了开关Q1、开关Q2、开关Q3以及开关Q4。在其它一些实施例中,电池充电电路200也可以包括非同步的开关电路,开关Q2及开关Q4可以由二极管代替。
控制电路22接收表征电池充电电路200输入电流IIN的输入电流反馈信号FBIIN、表征电池充电电路200输出的系统电压VSYS的系统电压反馈信号FBVSYS、表征电池电压VBAT的电池电压反馈信号FBVBAT、以及表征对电池BATT充电的充电电流ICHA的充电电流反馈信号FBICHA,产生开关控制信号PWMA以控制第一相开关电路中的开关Q1、开关Q2的导通及关断,产生开关控制信号PWMB以控制第二相开关电路中的开关Q3、开关Q4的导通及关断,并产生开关控制信号CTRL以控制开关Q5的导通及关断。在另一些实施例中,控制电路22还可以接收表征其它电路参数的反馈信号,例如表征输入电压VIN的输入电压反馈信号、表征电路温度的温度反馈信号等,并根据这些反馈信号产生开关控制信号PWMA、PWMB以及CTRL。在一个实施例中,当检测到电池充电电路200或电池BATT发生错误时,控制电路22通过开关控制信号CTRL关断开关Q5。
图3示出了根据本发明一实施例的电池充电电路200中的控制电路22的电路原理图。控制电路22包括多个反馈控制环路31~34、逻辑整合电路35、分频电路36、第一逻辑电路37以及第二逻辑电路38。
每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号RAMP、和相应的参考信号,并基于相应的反馈信号、斜坡信号RAMP和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号。在一个实施例中,每个反馈控制环路包括运算电路和比较电路,其中运算电路基于相应的反馈信号和斜坡信号RAMP提供反馈运算信号,比较电路基于反馈运算信号和相应的参考信号相比较以提供相应的反馈控制信号。在图3所示的实施例中,反馈控制环路31为系统电压反馈控制环路,根据表征电池充电电路200输出的系统电压VSYS的系统电压反馈信号FBVSYS和斜坡信号RAMP相叠加的信号(FBVSYS+RAMP)与系统电压参考信号REFSYS相比较,产生系统电压反馈控制信号CM1。例如,反馈控制环路31包括运算电路311和比较电路312,其中运算电路311接收系统电压反馈信号FBVSYS和斜坡信号RAMP,并产生反馈运算信号FBVSYS+RAMP,比较电路312的正相输入端耦接至运算电路311以接收反馈运算信号FBVSYS+RAMP,比较电路312的反相输入端接收系统电压参考信号REFSYS,比较电路312在其输出端输出系统电压反馈控制信号CM1。在图3所示的实施例中,反馈控制环路32为电池电压反馈控制环路,根据表征电池两端电压VBAT的电池电压反馈信号FBVBAT和斜坡信号RAMP相叠加的信号(FBVBAT+RAMP)与电池电压参考信号REFBAT相比较,产生电池电压反馈控制信号CM2。例如,反馈控制环路32包括运算电路321和比较电路322,其中运算电路321接收电池电压反馈信号FBVBAT和斜坡信号RAMP,并产生反馈运算信号FBVBAT+RAMP,比较电路322的正相输入端耦接至运算电路321以接收反馈运算信号FBVBAT+RAMP,比较电路322的反相输入端接收电池电压参考信号REFBAT,比较电路322在其输出端输出电池电压反馈控制信号CM2。在图3所示的实施例中,反馈控制环路33为充电电流反馈控制环路,根据表征对电池BATT充电的充电电流ICHA的充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(FBICHA+RAMP)与充电电流参考信号REFICHA相比较,产生充电电流反馈控制信号CM3。例如,反馈控制环路33包括运算电路331和比较电路332,其中运算电路331接收充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP,并产生反馈运算信号FBICHA+RAMP,比较电路332的正相输入端耦接至运算电路331以接收反馈运算信号FBICHA+RAMP,比较电路332的反相输入端接收充电电流参考信号REFICHA,比较电路332在其输出端输出充电电流反馈控制信号CM3。在图3所示的实施例中,反馈控制环路34为输入电流反馈控制环路,根据表征电池充电电路200的输入电流IIN的输入电流反馈信号FBIIN和斜坡信号RAMP相叠加的信号(FBIIN+RAMP)与输入电流参考信号REFIIN相比较,产生输入电流反馈控制信号CM4。例如,反馈控制环路34包括运算电路341和比较电路342,其中运算电路341接收输入电流反馈信号FBIIN和斜坡信号RAMP,并产生反馈运算信号FBIIN+RAMP,比较电路342的正相输入端耦接至运算电路341以接收反馈运算信号FBIIN+RAMP,比较电路342的反相输入端接收输入电流参考信号REFIIN,比较电路342在其输出端输出输入电流反馈控制信号CM4。
逻辑整合电路35接收多个反馈控制环路31~34输出的反馈控制信号CM1~CM4,并输出逻辑整合信号RES。逻辑整合电路35例如包括第二或门OR2,第二或门OR2的多个输入端分别接收反馈控制信号CM1~CM4,第二或门OR2的输出端输出逻辑整合信号RES。在一个实施例中,当任意一个反馈信号与斜坡信号RAMP之和大于相应的参考信号时,逻辑整合电路35都会将其反应至逻辑整合信号RES,例如逻辑整合信号RES变为高电平以关断第一相开关电路或第二相开关电路。
分频电路36接收逻辑整合信号RES,并将其脉冲依次分配至第一分频信号RES1和第二分频信号RES2。第一逻辑电路37接收第一分频信号RES1和第一时长信号TOFFA,并输出开关控制信号PWMA以控制第一相开关电路中的开关Q1和开关Q2。第二逻辑电路38接收第二分频信号RES2和第二时长信号TOFFB,并输出开关控制信号PWMB以控制第二相开关电路中的开关Q3和开关Q4。在一个实施例中,第一逻辑电路37根据第一分频信号RES1控制开关Q1的关断时刻,以及根据第一时长信号TOFFA控制开关Q1的关断时长,第二逻辑电路38根据第二分频信号RES2控制开关Q3的关断时刻,以及根据第二时长信号TOFFB控制开关Q3的关断时长。第一逻辑电路37例如包括RS触发电路FF1,其置位端S接收第一时长信号TOFFA,其复位端R接收第一分频信号RES1,其输出端Q输出开关控制信号PWMA。第二逻辑电路38例如包括RS触发电路FF2,其置位端S接收第二时长信号TOFFB,其复位端R接收第二分频信号RES2,其输出端Q输出开关控制信号PWMB。在一个实施例中,可以根据程序或电路设置的第一关断时长TA产生第一时长信号TOFFA以控制开关Q1的关断时长,根据程序或电路设置的第二关断时长TB产生第二时长信号TOFFB以控制开关Q3的关断时长。在另一个实施例中,也可以根据预设的频率产生第一时长信号TOFFA以控制开关Q1的关断时长,以及根据预设的频率产生第二时长信号TOFFB以控制开关Q3的关断时长。在一个实施例中,第一时长信号TOFFA及第二时长信号TOFFB在电池充电电路200工作时,可随着电路参数的变化实时调节,例如随输入电压VIN、系统电压VSYS、流过第一相开关电路的电流IA、以及流过第二相开关电路的电流IB中的一个或多个的变化而实时调节,从而实时调整第一关断时长TA及第二关断时长TB。
在图3所示的实施例中,控制电路22还包括均流控制环路39、第一时长控制电路40、以及第二时长控制电路41。均流控制环路39接收表征流过第一相开关电路的电流IA的第一电流反馈信号FBIA和表征流过第二相开关电路的电流IB的第二电流反馈信号FBIB,并基于第一电流反馈信号FBIA和第二电流反馈信号FBIB输出第一时长控制信号CTA以及第二时长控制信号CTB。第一时长控制电路40根据第一时长控制信号CTA产生可实时调节的第一时长信号TOFFA,从而第一相开关电路的关断时长可实时调节。第二时长控制电路41根据第二时长控制信号CTB产生可实时调节的第二时长信号TOFFB,从而第二相开关电路的关断时长可实时调节。在一个实施例中,当检测到流过第一相开关电路的电流IA超过流过第二相开关电路的电流IB一预设值时,如第一电流反馈信号FBIA与第二电流反馈信号FBIB的差值(FBIA-FBIB)大于一预设值时,第一时长控制信号CTA调节第一时长信号TOFFA以延长开关Q1的关断时长,第二时长控制信号CTB调节第二时长信号TOFFB以缩短开关Q3的关断时长;以及当检测到流过第二相开关电路的电流IB超过流过第一相开关电路的电流IA一预设值时,如第二电流反馈信号FBIB与第一电流反馈信号FBIA的差值(FBIB-FBIA)大于一预设值时,第一时长控制信号CTA调节第一时长信号TOFFA以缩短开关Q1的关断时长,第二时长控制信号CTB调节第二时长信号TOFFB以延长开关Q3的关断时长。在一个实施例中,均流控制环路39、第一时长控制电路40及第二时长控制电路41均可以由数字电路实现。在另一个实施例中,均流控制环路39由数字电路实现,第一时长控制电路40及第二时长控制电路41可由模拟电路实现。
在一个实施例中,当拓展至具有N相开关电路的电池充电电路时,均流控制环路例如可以将流过N相开关电路的电流的平均值作为均流参考值,通过将流过每一相开关电路的电流和均流参考值相比较,得到与每一相开关电路对应的时长控制信号以调节相应相开关电路的关断时长。
图4示出了根据本发明实施例的图3所示控制电路22的波形图。图4从上至下所示的波形依次为:系统电压参考信号REFSYS、系统电压反馈信号FBVSYS和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBVSYS)、输入电流参考信号REFIIN、输入电流反馈信号FBIIN和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBIIN)、电池电压参考信号REFBAT、电池电压反馈信号FBVBAT和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBVBAT)、充电电流参考信号REFICHA、充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBICHA)、开关控制信号PWMA、以及开关控制信号PWMB。图4所示的实施例以充电电流反馈控制环路33起作用时的情况为例进行说明。如图4所示,在T1、T2、T4、T6时刻,充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBICHA),增大至超过充电电流参考信号REFICHA,控制电路22控制第一相开关电路和第二相开关电路交替关断。例如在T1时刻,充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBICHA)增大至超过充电电流参考信号REFICHA,开关控制信号PWMA由高电平变为低电平以关断第一相开关电路,也就是关断开关Q1。在T3时刻,开关Q1的关断时长TA达到由第一时长控制信号CTA设置的时间长度时,开关Q1再次导通。直至T4时刻,充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBICHA)增大至超过充电电流参考信号REFICHA时,开关控制信号PWMA再次由高电平变为低电平,开关Q1再次关断。在T2时刻,充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBICHA)增大至超过充电电流参考信号REFICHA时,开关控制信号PWMB由高电平变为低电平以关断第二相开关电路,也就是关断开关Q3。在T5时刻,开关Q3的关断时长TB达到由第二时长控制信号CTB设置的时间长度时,开关Q3再次导通。直至T6时刻,充电电流反馈信号FBICHA和斜坡信号RAMP相叠加的信号(RAMP+FBICHA)增大至超过充电电流参考信号REFICHA时,开关控制信号PWMB再次由高电平变为低电平,开关Q3再次关断。如此反复。
图5示出了根据本发明一实施例的图3所示控制电路22中的分频电路36的电路原理图。图5所示的实施例中,分频电路36包括第一D触发电路FF3、第二D触发电路FF4、RS触发电路FF5、以及第一或门OR1。第一D触发电路FF3具有输入端D、时钟端CLK、以及输出端Q,其中第一D触发电路FF3的时钟端CLK接收逻辑整合信号RES,第一D触发电路FF3的输出端Q输出第一分频信号RES1。第二D触发电路FF4具有输入端D、时钟端CLK和输出端Q,其中第二D触发电路FF4的时钟端CLK接收逻辑整合信号RES,第二D触发电路FF4的输入端D耦接至第一D触发电路FF1的输出端Q,第二D触发电路FF4的输出端Q输出第二分频信号RES2。RS触发电路FF5具有置位端S、复位端R和反相输出端/Q,其中置位端S接收第一分频信号RES1,复位端R耦接至RS触发电路FF5的反相输出端/Q。第一或门OR1具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第一或门OR1的第一输入端耦接至RS触发电路FF5的反相输出端/Q,第一或门OR1的第二输入端耦接至第二D触发电路FF4的输出端Q,第一或门OR1的输出端耦接至第一D触发电路FF3的输入端D。图5所示的实施例是分频电路36的实现方式之一。本领域技术人员可知,分频电路36还可以有多种具体实现方式,为简单起见,在此不一一例举。
图6示出了根据本发明一实施例的图5所示分频电路36的波形图。图6从上至下所示的波形依次为逻辑整合信号RES、第一分频信号RES1、以及第二分频信号RES2。逻辑整合信号RES的脉冲依次分配至第一分频信号RES1和第二分频信号RES2。如分频电路36将逻辑整合信号RES中编号为1、2、3、4的脉冲依次分配至第一分频信号RES1和第二分频信号RES2,也就是编号为1、3的脉冲分配至第一分频信号RES1,以及编号为2、4的脉冲分配至第二分频信号RES2。
图7示出了根据本发明一实施例的图2所示控制电路22中的均流控制环路39的电路原理图。图7所示的实施例中均流控制环路39包括数字控制器391、数模转换电路(DAC)392、以及数模转换电路(DAC)393。数字控制器391例如包括数字处理器(DSP)、单片机(MCU)、微处理器(Microprocessor)、专用集成电路(ASIC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。数字控制器391根据第一电流反馈信号FBIA和第二电流反馈信号FBIB产生数字化的预设关断时间长度DTA和数字化的预设关断时间长度DTB。图8具体示出了数字控制器391的控制流程图。数模转换电路392根据数字化的预设关断时间长度DTA产生第一时长控制信号CTA。数模转换电路393根据数字化的预设关断时间长度DTB产生第二时长控制信号CTB。在其它的一些实施例中,均流控制环路39也可以由模拟电路实现。当检测到流过第一相开关电路的电流IA和流过第二相开关电路的电流IB的差值(IA-IB)大于一预设值时,也就是当检测到流过第一相开关电路的电流IA超过流过第二相开关电路的电流IB一预设值时,数字控制器391增大数字化的预设关断时间长度DTA以延长开关Q1的关断时长,也就是延长第一相开关电路的关断时长,并减小数字化的预设关断时间长度DTB以缩短开关Q3的关断时长,也就是缩短第二相开关电路的关断时长。当检测到流过第二相开关电路的电流IB和流过第一相开关电路的电流IA的差值(IB-IA)大于一预设值时,也就是当检测到流过第二相开关电路的电流IB超过流过第一相开关电路的电流IA一预设值时,数字控制器391增大数字化的预设关断时间长度DTB以延长开关Q3的关断时长,也就是延长第二相开关电路的关断时长,并减小数字化的预设关断时间长度DTA以缩短开关Q1的关断时长,也就是缩短第一相开关电路的关断时长。
在一个实施例中,均流控制环路39、第一时长控制电路40以及第二时长控制41均可以数字控制器391实现。例如数字控制器391产生的数字化的预设关断时间长度DTA即为第一时长控制信号CTA,数字化的预设关断时间长度DTB即为第二时长控制信号CTB。在一个实施例中,第一时长控制电路40在开关Q1的关断时刻开始计时,直至计时时间等于数字化的预设关断时间长度DTA,第一时长控制电路40通过第一时长信号TOFFA控制开关Q1导通;第二时长控制电路41在开关Q3的关断时刻开始计时,直至计时时间等于数字化的预设关断时间长度DTB,第二时长控制电路41通过第二时长信号TOFFB控制开关Q3导通。
图8示出了根据本发明一实施例的图7所示数字控制器391的控制流程图,包括步骤S11~S16。在步骤S11中,初始化设置数字化的预设关断时间长度DTA和DTB,使得数字化的预设关断时间长度DTA和数字化的预设关断时间长度DTB等于初始关断时长DTOFF。在一个实施例中,初始关断时长DTOFF为固定值。在另一个实施例中,初始关断时长DTOFF根据预设的频率经计算得到。在步骤S12中,判断表征流过第一相开关电路电流IA的数字化的第一电流反馈信号DFBIA和表征流过第二相开关电路电流IB的数字化的第二电流反馈信号DFBIB的差值(DFBIA-DFBIB)是否大于数字预设值DVTH,当DFBIA-DFBIB>DVTH时,进入步骤S13,增加数字化的预设关断时间长度DTA以及减小数字化的预设关断时间长度DTB,例如DTA=DTA+DLT,DTA=DTA-DLT,其中DLT为数字控制器391的一个或多个单位的控制步长。之后回到步骤S12继续上述判断。当在步骤12中,DFBIA-DFBIB不大于DVTH时,进入步骤S14,判断表数字化的第二电流反馈信号DFBIB和数字化的第一电流反馈信号DFBIA的差值(DFBIB-DFBIA)是否大于数字预设值DVTH,当DFBIB-DFBIA>DVTH时,进入步骤S15,增加数字化的预设关断时间长度DTB以及减小数字化的预设关断时间长度DTA,例如DTA=DTA-DLT,DTB=DTB+DLT。之后回到步骤S12继续上述判断。当在步骤14中,DFBIB-DFBIA不大于DVTH时,进入步骤S16,数字化的预设关断时间长度DTA和DTB保持不变。之后回到步骤S12继续上述判断。
图9示出了根据本发明一实施例的图2所示控制电路22中的第一时长控制电路40的电路原理图。图9所示的实施例中,第一时长控制电路40包括第一电流源IS1、与第一电流源IS1串联在逻辑供电电压VCC和参考地之间的第一电容C1、与第一电容C1并联的第一放电开关S 1、第一电压源VS1、以及第一比较电路901。第一放电开关S1的第一端和第二端分别耦接在第一电容C1的两端,第一放电开关S1的控制端接收开关控制信号PWMA,并在开关控制信号PWMA的控制下导通及关断。第一比较电路901具有耦接至第一电容C1和第一电流源IS1的公共端的正相输入端、耦接至第一电压源VS1以接收第一参考信号Vth1的反相输入端、以及提供第一时长信号TOFFA的输出端。第一时长控制电路40根据第一时长控制信号CTA调节第一电流源IS1输出的电流大小或调节第一参考信号Vth1的大小,从而调节第一相开关电路的关断时长TA。如当开关控制信号PWMA控制开关Q1导通时,第一放电开关S1导通,第一电容C1两端的电压等于零;当开关控制信号PWMA控制开关Q1关断时,第一放电开关S 1关断,第一电流源IS1对第一电容C1充电,第一电容C1两端的电压逐渐增大,直至增大至第一参考信号Vth1时,第一时长信号TOFFA变为高电平以导通开关Q1。第一时长控制信号CTA调节第一时长信号TOFFA以延长开关Q1的关断时长TA,例如可以包括减小第一电流源IS1输出的电流大小,或增大第一参考信号Vth1。第一时长控制信号CTA调节第一时长信号TOFFA以缩短开关Q1的关断时长TA,例如可以包括增大第一电流源IS1输出的电流大小,或减小第一参考信号Vth1。本领域技术人员可知,根据第一时长控制信号CTA产生第一时长信号TOFFA以相应的延长或缩短关断时长TA的具体实施方式不限于图9所示的实施例。
图10示出了根据本发明一实施例的图2所示控制电路22中的第二时长控制电路41的电路原理图。图10所示的实施例中,第二时长控制电路41包括第二电流源IS2、与第二电流源IS2串联在逻辑供电电压VCC和参考地之间的第二电容C2、与第二电容C2并联的第二放电开关S2、第二电压源VS2、以及第二比较电路1001。第二放电开关S2的第一端和第二端分别耦接在第二电容C2的两端,第二放电开关S2的控制端接收开关控制信号PWMB,并在开关控制信号PWMB的控制下导通及关断。第二比较电路1001具有耦接至第二电容C2和第二电流源IS2的公共端的正相输入端、耦接至第二电压源VS2以接收第二参考信号Vth2的反相输入端、以及提供第二时长信号TOFFB的输出端。第二时长控制电路41根据第二时长控制信号CTB调节第二电流源IS2输出的电流大小或调节第二参考信号Vth2的大小,从而调节第二相开关电路的关断时长TB。如当开关控制信号PWMB控制开关Q3导通时,第二放电开关S2导通,第二电容C2两端的电压等于零;当开关控制信号PWMB控制开关Q3关断时,第二放电开关S2关断,第二电流源IS2对第二电容C2充电,第二电容C2两端的电压逐渐增大,直至增大至第二参考信号Vth2时,第二时长信号TOFFB变为高电平以导通开关Q3。第二时长控制信号CTB调节第二时长信号TOFFB以延长开关Q3的关断时长TB,例如可以包括减小第二电流源IS2输出的电流大小,或增大第二参考信号Vth2。第二时长控制信号CTB调节第二时长信号TOFFB以缩短开关Q3的关断时长TB,例如可以包括增大第二电流源IS2输出的电流大小,或减小第二参考信号Vth2。本领域技术人员可知,根据第二时长控制信号CTB产生第二时长信号TOFFB以相应的延长或缩短关断时长TB的具体实施方式不限于图10所示的实施例。
图11示出了根据本发明一实施例的电池充电电路1100的电路框图。电池充电电路1100包括开关电路21、开关电路23、以及控制电路22。开关电路21包括由开关Q1、开关Q2和电感LA组成的第一相开关电路、以及由开关Q3、开关Q4和电感LB组成的第二相开关电路,其中第一相开关电路和第二相开关电路并联放置在输入端口201和端点231之间。图11所示的实施例中,开关电路21以两相拓扑为例进行说明,然而本领域技术人员可知,开关电路21可以拓展为多相拓扑。开关电路23包括开关Q6、开关Q7。图11中以MOSFET为例示出了开关Q6以及开关Q7。在其它一些实施例中,开关Q6、开关Q7例如也可以是双极型晶体管(BJT)、结栅极场效应管(JFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等。开关Q6的第一端耦接至端点231,第二端耦接至系统地,开关Q7的第一端耦接至端点231,第二端耦接至电池充电电路200的输出端口202,以在输出电容CO两端提供系统电压VSYS。控制电路22接收表征电池充电电路1100输入电流IIN的输入电流反馈信号FBIIN、表征电池充电电路200输出的系统电压VSYS的系统电压反馈信号FBVSYS、表征电池电压VBAT的电池电压反馈信号FBVBAT、以及表征对电池BATT充电的充电电流ICHA的充电电流反馈信号FBICHA,产生开关控制信号PWMA以控制第一相开关电路中的开关Q1、开关Q2的导通及关断,产生开关控制信号PWMB以控制第二相开关电路中的开关Q3、开关Q4的导通及关断,产生开关控制信号PWM2以控制开关Q6、开关Q7的导通及关断,并产生开关控制信号CTRL以控制开关Q5的导通及关断。在一个实施例中,当输入电压VIN大于电池电压VBAT时,开关控制信号PWM2控制开关Q6保持关断,以及控制开关保持Q7导通,从而电池充电电路1100配置为降压电路。在另一个实施例中,当输入电压VIN小于电池电压VBAT时,开关控制信号PWMA及开关控制信号PWMB控制第一相开关电路和第二相开关电路中的至少一个维持导通,例如控制开关Q1、开关Q3中至少一个维持导通,以及控制开关Q2和开关Q4保持关断,开关控制信号PWM2根据多个反馈控制环路控制开关Q6和开关Q7的导通及关断,从而电池充电电路1100配置为升压电路。开关电路23的引入,使得电池充电电路1100既可以具有较大的充电电流,也可以满足输入电源、及电池设置的多样化。
图12示出了根据本发明一实施例的电池充电电路的控制方法流程图,包括步骤S21~S25。所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、和并联联接的第一相开关电路和第二相开关电路。
在步骤S21中,根据根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号、斜坡信号、输入电流参考信号,产生输入电流反馈控制信号,根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号、斜坡信号、电池电压参考信号,产生电池电压反馈控制信号,根据表征对电池充电的充电电流的充电电流反馈信号、斜坡信号、充电电流参考信号,产生充电电流反馈控制信号,根据表征电池充电电流输出的系统电压的系统电压反馈信号、斜坡信号、系统电压参考信号,产生系统电压反馈控制信号。
在步骤S22中,根据输入电流反馈控制信号、电池反馈控制信号、充电电流反馈控制信号、系统电压反馈控制信号,产生逻辑整合信号。
在步骤S23中,根据流过第一相开关电路的电流和流过第二相开关电路的电流产生第一时长信号和第二时长信号。
在步骤S24中,根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路,其中第一开关控制信号根据第一分频信号控制第一相开关电路的关断时刻,以及根据第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长。
在步骤S25中,根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路,其中第二开关控制信号根据第二分频信号控制第二相开关电路的关断时刻,以及根据第二时长控制第二相开关电路的关断时长。
在一个实施例中,当流过第一相开关电路的电流超过流过第二相开关电路的电流一预设值时,第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长增大,第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长缩短;当流过第二相开关电路的电流超过流过第一相开关电路的电流所述预设值时,第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长缩短,第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长增大。
在一个实施例中,当输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、输入电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、或系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号中的任意一个大于与其相对应的参考信号时,逻辑整合信号变为第一状态,例如高电平,以关断第一相开关电路或第二相开关电路。
需要声明的是,上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用,不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内,当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种电池充电电路,具有接收输入电压的输入端口和提供系统电压的输出端口,所述电池充电电路包括:
第一相开关电路,具有第一端和第二端,其中第一相开关电路包括第一开关,第一相开关电路的第一端耦接至输入端口,第一相开关电路的第二端耦接至输出端口;
第二相开关电路,包括第二开关,其中第二相开关电路和第一相开关电路并联耦接在输入端口和输出端口之间;
多个反馈控制环路,每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号,并基于相应的反馈信号、斜坡信号和相应的参考信号输出相应的反馈控制信号以控制第一相开关电路和第二相开关电路中的一个关断;
逻辑整合电路,接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号,并输出逻辑整合信号;
分频电路,接收逻辑整合信号,并将其脉冲依次分配至第一分频信号和第二分频信号;
第一时长控制电路,根据第一时长控制信号输出可实时调节的第一时长信号;
第二时长控制电路,根据第二时长控制信号输出可实时调节的第二时长信号;
第一逻辑电路,接收第一分频信号和第一时长信号,并输出第一开关控制信号以控制第一开关,其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一开关的关断时刻,以及根据第一时长信号控制第一开关的关断时长;以及
第二逻辑电路,接收第二分频信号和第二时长信号,并输出第二开关控制信号以控制第二开关,其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二开关的关断时刻,以及根据第二时长信号控制第二开关的关断时长;
其中分频电路包括:
第一D触发电路,具有输入端、时钟端和输出端,其中第一D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号,第一D触发电路的输出端输出第一分频信号;
第二D触发电路,具有输入端、时钟端和输出端,其中第二D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号,第二D触发电路的输入端耦接至第一D触发电路的输出端,第二D触发电路的输出端输出第二分频信号;
RS触发电路,具有置位端、复位端和反相输出端,其中置位端接收第一分频信号,复位端耦接至RS触发电路的反相输出端;以及
第一或门,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第一或门的第一输入端耦接至RS触发电路的反相输出端,第一或门的第二输入端耦接至第二D触发电路的输出端,第一或门的输出端耦接至第一D触发电路的输入端。
2.如权利要求1所述的电池充电电路,还包括均流控制环路,所述均流控制环路接收表征流过第一相开关电路电流的第一电流反馈信号和表征流过第二相开关电路电流的第二电流反馈信号,并基于第一电流反馈信号和第二电流反馈信号产生第一时长控制信号以及第二时长控制信号。
3.如权利要求2所述的电池充电电路,其中:
当第一电流反馈信号与第二电流反馈信号的差值大于一预设值时,调节第一时长控制信号以延长第一开关的关断时长,调节第二时长控制信号以缩短第二开关的关断时长;以及
当第二电流反馈信号与第一电流反馈信号的差值大于所述预设值时,调节第一时长控制信号以缩短第一开关的关断时长,调节第二时长控制信号以延长第二开关的关断时长。
4.如权利要求1所述的电池充电电路,其中
第一时长控制电路包括:
第一电流源;
第一电容,与第一电流源串联;
第一放电开关,与第一电容并联,其中第一放电开关在第一开关控制信号的控制下导通及关断;以及
第一比较电路,具有第一输入端、第二输出端和输出端,其中第一比较电路的第一输入端耦接至第一电流源与第一电容的公共连接点,第一比较电路的第二输入端接收第一参考信号,第一比较电路的输出端提供第一时长信号;
第二时长控制电路包括:
第二电流源;
第二电容,与第二电流源串联;
第二放电开关,与第一电容并联,其中第二放电开关在第二开关控制信号的控制下导通及关断;以及
第二比较电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第二比较电路的第一输入端耦接第二电流源与第二电容的公共连接点,第二比较电路的第二输入端接收第二参考信号,第二比较电路的输出端提供第二时长信号;其中
第一时长控制电路根据第一时长控制信号调节第一电流源输出的电流大小或调节第一参考信号的大小,以及第二时长控制电路根据第二时长控制信号调节第二电流源输出的电流大小或调节第二参考信号的大小。
5.如权利要求1所述的电池充电电路,其中逻辑整合电路包括第二或门,其中第二或门的多个输入端分别接收多个反馈控制环路输出的多个反馈控制信号,并在其输出端输出逻辑整合信号。
6.如权利要求1所述的电池充电电路,还包括:
第三开关,具有第一端和第二端,其中第三开关的第一端耦接至第一相开关电路的第二端,第三开关的第二端耦接至系统地;以及
第四开关,具有第一端和第二端,其中第四开关的第一端耦接至第一相开关电路的第二端,第四开关的第二端耦接至输出端口;其中
当输入电压大于系统电压时,电池充电电路工作在降压模式,第三开关维持关断,第四开关维持导通;以及
当输入电压小于系统电压时,电池充电电路工作在升压模式,第一相开关电路和第二相开关电路中至少一个维持导通,根据逻辑整合信号控制第三开关和第四开关。
7.一种控制电路,用于电池充电电路,所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路,所述控制电路包括:
输入电流反馈控制环路,根据表征电池充电电路输入电流的输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与输入电流参考信号相比较,产生输入电流反馈控制信号;
电池电压反馈控制环路,根据表征电池两端电压的电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与电池电压参考信号相比较,产生电池电压反馈控制信号;
充电电流反馈控制环路,根据表征电池充电电流的充电电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与充电电流参考信号相比较,产生充电电流反馈控制信号;
系统电压反馈控制环路,根据表征电池充电电路输出的系统电压的系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号,与系统电压参考信号相比较,产生系统电压反馈控制信号;
逻辑整合电路,接收输入电流反馈控制信号、电池电压反馈控制信号、充电电流反馈控制信、以及系统电压反馈控制信号,并输出逻辑整合信号;
分频电路,接收逻辑整合信号,并将逻辑整合信号分频产生第一分频信号和第二分频信号;
均流控制环路,接收表征流过第一相开关电路的电流的第一电流反馈信号和表征流过第二相开关电路的电流的第二电流反馈信号,并基于第一电流反馈信号和第二电流反馈信号产生第一时长控制信号以及第二时长控制信号;
第一时长控制电路,根据第一时长控制信号输出第一时长信号;
第二时长控制电路,根据第二时长控制信号输出第二时长信号;
第一逻辑电路,接收第一分频信号和第一时长信号,并根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路;以及
第二逻辑电路,接收第二分频信号和第二时长信号,并根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路;其中
当输入电流反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、电池电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、输入电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号、或者系统电压反馈信号和斜坡信号相叠加的信号中的任意一个大于与其相应的参考信号时,逻辑整合信号变为第一状态以关断第一相开关电路或第二相开关电路;
其中分频电路包括:
第一D触发电路,具有输入端、时钟端和输出端,其中第一D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号,第一D触发电路的输出端输出第一分频信号;
第二D触发电路,具有输入端、时钟端和输出端,其中第二D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号,第二D触发电路的输入端耦接至第一D触发电路的输出端,第二D触发电路的输出端输出第二分频信号;
RS触发电路,具有置位端、复位端和反相输出端,其中置位端接收第一分频信号,复位端耦接至RS触发电路的反相输出端;以及
第一或门,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第一或门的第一输入端耦接至RS触发电路的反相输出端,第一或门的第二输入端耦接至第二D触发电路的输出端,第一或门的输出端耦接至第一D触发电路的输入端。
8.如权利要求7所述的控制电路,其中:
当第一电流反馈信号超过第二电流反馈信号一预设值时,调节第一时长控制信号以延长第一相开关电路的关断时长,调节第二时长控制信号以缩短第二相开关电路的关断时长;以及
当第二电流反馈信号超过第一电流反馈信号所述预设值时,调节第一时长控制信号以缩短第一相开关电路的关断时长,调节第二时长控制信号以延长第二相开关电路的关断时长。
9.一种控制电路,用于电池充电电路,所述电池充电电路包括输入端口、输出端口、以及并联耦接在输入端口与输出端口之间的第一相开关电路和第二相开关电路,所述控制电路包括:
多个反馈控制环路,每个反馈控制环路接收相应的反馈信号、斜坡信号和参考信号,并基于反馈信号、斜坡信号和参考信号产生相应的反馈控制信号;
或门,接收多个反馈控制环路输出的反馈控制信号,并根据多个反馈控制环路产生的多个反馈控制信号在或门的输出端产生逻辑整合信号;
分频电路,耦接至或门的输出端以接收逻辑整合信号,并根据逻辑整合信号分频产生第一分频信号和第二分频信号;
均流控制环路,根据流过第一相开关电路的电流和流过第二相开关电路的电流产生第一时长控制信号以及第二时长控制信号;
第一时长控制电路,根据第一时长控制信号产生第一时长信号;
第二时长控制电路,根据第二时长控制信号产生第二时长信号;
第一逻辑电路,耦接至分频电路以接收第一分频信号,以及耦接至第一时长控制电路以接收第一时长信号,并根据第一分频信号和第一时长信号产生第一开关控制信号以控制第一相开关电路,其中第一逻辑电路根据第一分频信号控制第一相开关电路的关断时刻,以及根据第一时长信号控制第一相开关电路的关断时长;以及
第二逻辑电路,耦接至分频电路以接收第二分频信号,以及耦接至第二时长控制电路以接收第二时长信号,并根据第二分频信号和第二时长信号产生第二开关控制信号以控制第二相开关电路,其中第二逻辑电路根据第二分频信号控制第二相开关电路的关断时刻,以及根据第二时长信号控制第二相开关电路的关断时长;
其中分频电路包括:
第一D触发电路,具有输入端、时钟端和输出端,其中第一D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号,第一D触发电路的输出端输出第一分频信号;
第二D触发电路,具有输入端、时钟端和输出端,其中第二D触发电路的时钟端接收逻辑整合信号,第二D触发电路的输入端耦接至第一D触发电路的输出端,第二D触发电路的输出端输出第二分频信号;
RS触发电路,具有置位端、复位端和反相输出端,其中置位端接收第一分频信号,复位端耦接至RS触发电路的反相输出端;以及
第一或门,具有第一输入端、第二输入端和输出端,其中第一或门的第一输入端耦接至RS触发电路的反相输出端,第一或门的第二输入端耦接至第二D触发电路的输出端,第一或门的输出端耦接至第一D触发电路的输入端。
10.如权利要求9所述的控制电路,其中:
当流过第一相开关电路的电流超过流过第二相开关电路的电流一预设值时,调节第一时长控制信号以延长第一相开关电路的关断时长;以及
当流过第二相开关电路的电流超过流过第一相开关电路的电流所述预设值时,调节第一时长控制信号以缩短第一相开关电路的关断时长。
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