ES3036863T3

ES3036863T3 - Anti-backflow charging circuit and electronic device

Info

Publication number: ES3036863T3
Application number: ES21914339T
Authority: ES
Inventors: Guanghui Chen
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2025-09-25
Anticipated expiration: 2041-12-28
Also published as: EP4274051A4; EP4274051B1; CN112787375A; WO2022143603A1; CN112787375B; EP4274051A1; US20230344251A1

Abstract

En las realizaciones de la presente solicitud se proporciona un circuito de carga antirreflujo y un dispositivo electrónico. El circuito de carga antirreflujo comprende: un circuito de carga, un circuito de detección de corriente de entrada, un circuito de detección de corriente de salida y un módulo de control; un terminal de entrada del circuito de carga está conectado a un adaptador de corriente y un terminal de salida está conectado a una batería; el circuito de detección de corriente de entrada está conectado entre el adaptador de corriente y el circuito de carga, y se utiliza para detectar una corriente de entrada; el circuito de detección de corriente de salida está conectado entre el circuito de carga y la batería, y se utiliza para detectar una corriente de salida de la batería; y el módulo de control está conectado por separado al circuito de carga, al circuito de detección de corriente de entrada y al circuito de detección de corriente de salida, y se utiliza para controlar la desconexión de una ruta entre el terminal de entrada y el terminal de salida del circuito de carga cuando se detecta que la corriente de entrada es inferior a un primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior a un segundo umbral de corriente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Circuito de carga antirretorno y dispositivo electrónico

Campo técnico

El presente documento hace referencia al campo de las tecnologías de carga y, en particular, a un circuito de carga antirretorno y a un dispositivo electrónico.

Antecedentes

En la actualidad, un terminal móvil gestiona principalmente un proceso de carga entre un adaptador y una batería a través de un circuito de carga. El proceso de carga se divide principalmente en precarga, corriente constante, voltaje constante y similares.

En las soluciones existentes para cargar las baterías de los terminales móviles, debido a la limitación de un modo de control, es probable que se produzca un retorno de corriente en el momento en que se desenchufa un cargador, lo que conduce a la visualización de un estado de carga después de desenchufar el cargador, engañando de este modo a un usuario.

Los documentos US 2011/133700 A1 y US 2015/280473 A1 representan la técnica anterior.

Resumen

La presente memoria descriptiva proporciona un circuito de carga antirretorno y un dispositivo electrónico, para reconocer de forma rápida y con precisión un fenómeno de retorno de corriente de una batería, y prevenir de forma eficaz un problema de retorno de corriente de salida de la batería en las soluciones de carga existentes.

Para lograr los objetivos anteriores, las siguientes soluciones técnicas se utilizan en las formas de realización de la presente invención.

De acuerdo con un primer aspecto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un circuito de carga antirretorno, que incluye un circuito de carga, un circuito de detección de corriente de entrada, un circuito de detección de corriente de salida y un módulo de control.

Una entrada del circuito de carga se conecta a un adaptador de potencia, y una salida del circuito de carga se conecta a una batería.

El circuito de detección de corriente de entrada se conecta entre el adaptador de potencia y el circuito de carga, para detectar una corriente de entrada. El circuito de detección de corriente de salida se conecta entre el circuito de carga y la batería, para detectar una corriente de salida de la batería.

El módulo de control se conecta por separado al circuito de carga, al circuito de detección de corriente de entrada y al circuito de detección de corriente de salida, y se configura para controlar, si se detecta que la corriente de entrada es inferior a un primer umbral de corriente y que la corriente de salida de la batería es superior a un segundo umbral de corriente, que una trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga sea desconectada.

De acuerdo con un segundo aspecto, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un dispositivo electrónico. El dispositivo electrónico incluye el circuito de carga antirretorno de acuerdo con el primer aspecto.

En las formas de realización de la presente solicitud, el circuito de carga antirretorno se conecta a la batería y al adaptador de potencia para formar un bucle de carga. El circuito de carga antirretorno incluye el circuito de carga, el circuito de detección de corriente de entrada, el circuito de detección de corriente de salida y el módulo de control. La entrada del circuito de carga se conecta al adaptador de potencia, y la salida del circuito de carga se conecta a la batería. El circuito de detección de corriente de entrada se conecta entre el adaptador de potencia y el circuito de carga, para detectar una corriente de entrada. El circuito de detección de corriente de salida se conecta entre el circuito de carga y la batería, para detectar una corriente de salida de la batería. El módulo de control se conecta por separado al circuito de carga, al circuito de detección de la corriente de entrada y al circuito de detección de la corriente de salida, y se configura para controlar, si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y que la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga sea desconectada. En las soluciones técnicas proporcionadas en la presente invención, mediante la determinación de un valor de la corriente de entrada y un valor de la corriente de salida de la batería, se determina si se produce retorno de corriente en el circuito de carga. Cuando la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, es decir, es probable que se produzca un estado de retorno de corriente, la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga se controla a tiempo para que sea desconectada, para permitir que la batería de carga entre en el estado de suspensión de carga, evitando de este modo de forma eficaz que se produzca un estado de retorno de corriente.

Breve descripción de los dibujos

Para describir las soluciones técnicas en una o más formas de realización de esta memoria descriptiva o en la técnica anterior con mayor claridad, a continuación, se describen brevemente los dibujos adjuntos necesarios para describir las formas de realización o la técnica anterior. Aparentemente, los dibujos adjuntos en la siguiente descripción muestran meramente algunas formas de realización registradas en esta memoria descriptiva, y un experto en la técnica puede aún deducir otros dibujos de estos dibujos adjuntos sin esfuerzos creativos.

La FIG. 1 es un diagrama estructural esquemático específico de un circuito de carga de tipo conmutado sin mecanismo antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud;

La FIG. 2 es un primer esquema estructural de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud;

La FIG. 3 es un segundo diagrama estructural esquemático de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud;

La FIG. 4 es un tercer diagrama estructural esquemático de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud;

La FIG. 5 es un cuarto diagrama estructural esquemático de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud;

La FIG. 6 es un quinto diagrama estructural esquemático de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud; y

La FIG. 7 es un sexto diagrama estructural esquemático de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud.

Descripción de las formas de realización

Para que un experto en la técnica comprenda mejor las soluciones técnicas en las formas de realización de la presente solicitud, a continuación, se describen de forma clara y completa las soluciones técnicas en las formas de realización de la presente solicitud con referencia a los dibujos adjuntos a las formas de realización de la presente solicitud. Aparentemente, las formas de realización descritas son meramente algunas de esta memoria descriptiva, en lugar de todas las formas de realización. Todas las demás formas de realización obtenidas por un experto en la técnica basándose en una o más formas de realización de esta memoria descriptiva sin esfuerzos creativos entrarán dentro del alcance de protección del presente documento.

Los términos "primero" y "segundo" en la memoria descriptiva y las reivindicaciones de la presente solicitud se utilizan para distinguir entre objetos similares, y no es necesario utilizarlos para describir un orden o secuencia específicos. Se debe entender que, los datos utilizados de este modo son intercambiables en circunstancias apropiadas, de modo que las formas de realización de la presente solicitud se pueden implementar en un orden distinto del orden ilustrado o descrito en la presente memoria. Los objetos clasificados por "primero", "segundo" y similares suelen ser del mismo tipo, y el número de objetos no está limitado. Por ejemplo, puede haber uno o más primeros objetos. Además, en la memoria descriptiva y en las reivindicaciones, "y/o" representa al menos uno de los objetos conectados, y un carácter "/" generalmente representa una relación "o" entre objetos asociados.

Según se muestra en la FIG. 1, se proporciona un diagrama estructural específico de un circuito de carga de tipo conmutado sin un mecanismo antirretorno. Cuatro transistores de efecto de campo (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET), es decir, Qusb, Q2, Q3, y Qbat se utilizan en el circuito de carga. El Q2, el Q3 y un inductor L forman un circuito de conversión BUCK (circuito BUCK) para controlar el voltaje y la corriente de una batería. El Qusb se configura para muestrear la corriente de entrada y bloquear la fuga inversa de un voltaje de batería. El Qbat se conduce durante la carga y se corta después de la carga. C2 y C3 son un condensador de entrada y un condensador de salida, respectivamente. C4 y D1 forman un circuito de arranque para controlar la conducción y la desconexión del Q2 (es decir, en un estado de desconexión) después de la amplificación.

En una fase de carga de voltaje constante, cuando la batería está casi completamente cargada, un voltaje de la batería se aproxima gradualmente al voltaje de corte de carga, la corriente de entrada se hace cada vez más pequeña, la relación de trabajo de Q2 se hace cada vez más pequeña, y la relación de trabajo del transistor Q3 de lado bajo se hace cada vez más grande. Después de que la relación de trabajo del transistor de lado bajo Q3 alcanza un valor especificado, para evitar que la energía del inductor L se filtre inversamente a una entrada, el Q3 se cortará y entrará en un modo de diodo, y la corriente de seguimiento se implementa a través de un diodo de cuerpo del Q3. Sin embargo, para mantener la conducción y el corte de un transistor Q2 del lado ascendente, el Q3 todavía se tienen que abrir en un intervalo de tiempo para cargar el C4. Cuando se abre el Q3, si la energía del inductor L es mayor que la energía de entrada, la corriente inversa fluirá de vuelta a la entrada, formando de este modo un modo de amplificación inverso anormal. Incluso si un usuario final desconecta el cargador, se mantendrá un voltaje en la entrada, lo que conduce a que un sistema piense erróneamente que el cargador aún no está desconectado y se siga mostrando que está en carga, afectando a la experiencia del usuario.

Los reductores suelen detectar una corriente inductora a través de un MOSFET de lado bajo (también denominado "transistor de lado bajo", es decir, el Q3 de la figura anterior). Cuando el reductor está en modo de carga ligera, la relación de trabajo se reduce y el tiempo de conexión del Q3 se alarga, por lo que es fácil que se produzca una corriente inversa en la corriente del inductor que genere retorno. En este caso, si la detección de paso por cero del transistor Q3 del lado bajo no es precisa, también se producirá retorno.

Para hacer frente al retorno de corriente causado por un principio de funcionamiento del circuito de carga anterior, una forma de realización de la presente solicitud proporciona un circuito de carga antirretorno, un algoritmo antirretorno y la lógica se añaden a través de circuitos de detección de voltaje y corriente conectados a un circuito de carga y la batería, para determinar si un sistema de carga se encuentra en un estado anormal de amplificación inversa. Si se detecta que un usuario ha desconectado el cargador y el sistema se encuentra en un estado anormal de amplificación inversa, la carga se interrumpirá a tiempo y la anomalía se notificará al sistema, evitando por tanto de forma eficaz que se produzca el retorno.

Con referencia a los dibujos adjuntos, las soluciones técnicas de la presente solicitud se describen en detalle mediante la utilización de formas de realización específicas y escenarios de aplicación.

La FIG. 2 es un primer diagrama esquemático estructural de un circuito de carga antirretorno de acuerdo con una forma de realización de la presente solicitud. El circuito de carga antirretorno se puede disponer en un dispositivo electrónico para cargar una batería en el dispositivo electrónico. Según se muestra en la FIG. 2, el circuito de carga antirretorno 100 incluye un circuito de carga 101, un circuito de detección de corriente de entrada 102, un circuito de detección de corriente de salida 103 y un módulo de control 104.

Una entrada del circuito de carga se conecta a un adaptador de potencia 105, y una salida del circuito de carga se conecta a una batería 106;

El circuito de detección de corriente de entrada 102 se conecta entre el adaptador de potencia 105 y el circuito de carga 101, para detectar una corriente de entrada. El circuito de detección de corriente de salida 103 se conecta entre el circuito de carga 101 y la batería 106, para detectar una corriente de salida de la batería.

El módulo de control 104 se conecta por separado al circuito de carga 101, al circuito de detección de corriente de entrada 102 y al circuito de detección de corriente de salida 103, y se configura para controlar, si se detecta que la corriente de entrada es inferior que un primer umbral de corriente y que la corriente de salida de la batería es superior que un segundo umbral de corriente, que una trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 sea desconectada.

El módulo de control 104 se puede integrar en una unidad central de procesamiento (CPU) del dispositivo electrónico. El circuito de carga 101 es un circuito central que extrae energía eléctrica del adaptador de potencia 105 para cargar la batería 106. En esta forma de realización de la presente solicitud, una estructura y principio de carga del circuito de carga 101 no están limitados, sino en la estructura del circuito, pero se necesita satisfacer una posibilidad de salida de retorno inverso.

En una forma de realización específica, el circuito de carga 101 puede ser específicamente cualquiera de un circuito de carga de tipo conmutado (como la estructura de circuito mostrada en la FIG. multiplicador de voltaje 1), un circuito de carga multiplicador de voltaje y un circuito de carga convertidor reductor de tres fases.

Tomando el circuito de carga mostrado en la FIG. 1 a modo de ejemplo, basado en este, el circuito de carga tipo conmutado con el mecanismo antirretorno proporcionado en una forma de realización de la presente solicitud, es decir, el circuito de carga antirretorno se muestra en la FIG. 2. La estructura del circuito incluye no sólo el circuito de carga de tipo conmutado, sino que también incluye el circuito de detección de corriente de entrada 102 que incluye un amplificador operacional A1 y el circuito de detección de corriente de salida 103 que incluye un amplificador operacional A2. El módulo de control 104 se conecta por separado a una salida del amplificador operacional A1 y a una salida del amplificador operacional A2, y a una puerta del Q2 y a una puerta del Q3 del circuito de carga de tipo conmutado.

Durante la carga, el amplificador operacional A1 y el amplificador operacional A2 transmiten respectivamente al módulo de control 104 una corriente de entrada Ibus y una corriente de salida de batería Ibat recogidas correspondientemente. Para distinguir fácilmente una dirección de flujo de la corriente de salida de la batería Ibat, se define que si hay una corriente que fluye hacia una batería, es decir, la batería está en un estado de carga, la Ibat se marca como una corriente inversa; por el contrario, si hay una corriente que fluye hacia fuera de la batería, es decir, la batería está en un estado de descarga, la Ibat se marca como una corriente directa. Normalmente, cuando hay un retorno anormal, porque un cargador (el circuito de carga) ha sido desconectado, la alimentación eléctrica para el consumo de potencia del sistema será proporcionada por la batería, y lbat > 0. Además, debido a que la amplificación es un equilibrio relativamente débil, y no hay carga en la entrada del circuito de carga, la corriente Ibus está en un estado aproximado a 0. Sobre la base de este fenómeno, una lógica para determinar si el sistema está en un estado de retorno anormal proporcionado en esta forma de realización es el siguiente.

Después de recibir la corriente de entrada Ibus y la corriente de salida de la batería Ibat transmitidas respectivamente por el amplificador operacional A1 y el amplificador operacional A2, el módulo de control 104 determina si la corriente de entrada Ibus es inferior que un primer umbral de corriente Ibus 1 y si la corriente de salida de la batería Ibat es superior que un segundo umbral de corriente Ibatl. Para reducir una probabilidad de determinación errónea, el primer umbral de corriente Ibusl se puede establecer más pequeño, tal como 50 mA, y el segundo umbral de corriente Ibatl se puede establecer en 0 o en un valor mayor que 0. Si la Ibus es inferior que la Ibusl, y la Ibat es superior que la Ibatl, se considera preliminarmente que el circuito de carga 101 cumple actualmente una condición preliminar de retorno. En este caso, para evitar que exista realmente un estado de retorno, el módulo de control 104 controla directamente el circuito de carga 101 para que entre en un estado de suspensión de la carga. Una acción específica para suspender el estado de carga es la siguiente: un transistor Qusb se controla para entrar en corte, es decir, se suspende la conmutación de carga, o un Q2 y Q3 se controlan para que corten (por ejemplo, se cierran los voltajes de conducción de puerta del Q2 y Q3), es decir, se detiene la conmutación de carga, de modo que no hay corriente en un inductor L, impidiendo de forma eficaz el retorno de corriente en la salida.

En esta forma de realización, mediante la determinación de una relación entre la corriente de entrada, la corriente de salida de la batería y un umbral de corriente preestablecido se determina si se produce retorno de corriente en el circuito de carga. Cuando la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, es decir, el estado de retorno de corriente es probable que ocurra, el circuito de carga se controla a tiempo para entrar en el estado de suspensión de carga, evitando de este modo de forma eficaz la ocurrencia del estado de retorno de corriente.

Si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, si el sistema se encuentra en un estado de carga normal, es decir, el cargador no está desconectado, aunque se detenga la carga, sigue habiendo un voltaje Vbus en la entrada (porque, por ejemplo, la batería está totalmente cargada pero el cargador no está desenchufado). Si el sistema se encuentra en un estado de retorno, después de que la trayectoria entre la entrada y la salida de los circuitos de carga se desconectó (por ejemplo, el Qusb se controla para entrar en corte, o el Q2 y Q3 se controlan para entrar en corte), el voltaje de entrada no se puede mantener y caerá a 0 V. Sobre la base de esto, se puede determinar si el sistema está realmente en estado de retorno detectando además un valor en la entrada, es decir, sobre la base de la determinación de la relación entre la corriente de entrada, la corriente de salida de la batería y los umbrales de corriente preestablecidos correspondientes respectivamente a la corriente de entrada y a la corriente de salida de la batería, se añade un mecanismo para determinar el voltaje en la entrada, para distinguir si la batería está completamente cargada o se produce el fenómeno de retorno de corriente, reconociendo y controlando de este modo con mayor precisión el retorno de corriente.

Sobre la base de esto, además, según se muestra en la FIG. 4, el circuito de carga antirretorno mostrado en la FIG. 2 puede incluir, además: un circuito de detección de voltaje de entrada 107 conectado entre el adaptador de potencia 105 y el circuito de carga 101, configurado para detectar un voltaje de entrada.

El módulo de control 104 se conecta al circuito de detección de voltaje de entrada 107 y, después de que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 se desconecte, se configura además para determinar que el circuito de carga 101 se encuentra en un estado de retorno de corriente de salida si se detecta que un voltaje de entrada es menor que un umbral de voltaje, controlar el circuito de carga 101 para salir de un estado de carga y emitir una señal de alarma de que el circuito de carga 101 ha sido desconectado.

En concreto, continuando con el ejemplo mostrado en la FIG. 3, según se muestra en la FIG. 5, el circuito de carga antirretorno mostrado en la FIG. 3 incluye además un circuito de detección de voltaje de entrada 107 que incluye un amplificador operacional A3.

Un módulo de control 104 recibe un voltaje de entrada Vbus transmitido por el amplificador operacional A3. Cuando se determina, basándose en que una corriente de entrada Ibus es inferior que un primer umbral de corriente Ibusl y una corriente de salida de la batería Ibat es superior que un segundo umbral de corriente Ibatl, que un sistema cumple una condición inicial de retorno, y controla el circuito de carga 101 para suspender una función de carga, se puede determinar además si el voltaje de entrada Vbus es inferior al umbral de voltaje Vbusl (0 V, o un valor aproximado a 0 V). Si el voltaje de entrada Vbus es inferior que el valor umbral de voltaje Vbusl, indica que el sistema se encuentra en un estado de retorno. Debido a que el voltaje de entrada no sólo se puede mantener después de que Qusb se controle para entrar en corte o Q2 y Q3 se controlen para entrar en corte, el valor de entrada cae por debajo de un umbral de voltaje Vbusl y se aproxima a 0 V.

Después de que se determine que se produce un retorno de corriente, el módulo de control 104 puede emitir una señal de alarma de que el circuito de carga 101 ha sido desconectado a un sistema terminal (como una unidad de control central CPU del dispositivo electrónico), para recordar a un usuario que inicie una función de carga volviendo a activar un cargador.

Además, el módulo de control 104 se configura adicionalmente para recibir una señal de control de recuperación de carga basada en una retroalimentación de la señal de alarma de que el circuito de carga 101 ha sido desconectado después de que se emita la señal de alarma, y controlar el circuito de carga 101 para que vuelva a entrar en el estado de carga.

Por ejemplo, tras recibir, a través del sistema terminal, la señal de alarma de que el circuito de carga 101 ha sido desconectado, el usuario puede desenchufar el cargador y volver a enchufarlo, para activar el circuito de carga 101 para reiniciar la función de carga. Como alternativa, se pulsa "Recuperar carga" en una interfaz de señal de alarma que aparece en el sistema terminal, para activar el circuito de carga 101 para reiniciar la función de carga. Después de recibir una señal de control de recuperación de carga retroalimentada por el sistema terminal, el módulo de control 104 abre un Qusb (es decir, controla el Qusb para que entre en un estado de conducción) y abre un Q2 y Q3 simultáneamente (es decir, controla el Q2 y Q3 para que funcionen de forma alternativa), implementando la conmutación de carga y el arranque.

Además, después de que se desconecte una trayectoria entre una entrada y una salida del circuito de carga 101, el módulo de control 104 se configura además para determinar que el circuito de carga 101 no se encuentre en un estado de retorno de corriente de salida si se detecta que un voltaje de entrada no es inferior que un umbral de voltaje y controlar el circuito de carga 101 para que vuelva a entrar en un estado de carga.

En concreto, en el circuito de carga antirretorno mostrado en la FIG. 3, cuando basándose en que la corriente de entrada Ibus es inferior al primer umbral de corriente Ibusl y la corriente de salida de la batería Ibat es superior al segundo umbral de corriente Ibatl, se determina que un sistema cumple una condición inicial de retorno, y se controla el circuito de carga 101 para suspender una función de carga, se puede determinar además si el voltaje de entrada Vbus es inferior al umbral de voltaje Vbusl (0 V, o un valor aproximado a 0 V). Si el voltaje de entrada Vbus no es inferior al umbral de voltaje Vbusl, indica que el sistema se encuentra todavía en un estado de carga normal y no hay retorno de corriente. En este caso, el circuito de carga 101 se puede controlar directamente para volver a entrar en el estado de carga desde el estado de suspensión de carga y continuar cargando una batería 106.

En una estructura específica del circuito de carga 101 en el circuito de carga antirretorno puede ser que el circuito de carga 101 incluya un transistor de efecto de campo de entrada y un grupo de transistores de efecto de campo de conmutación.

En consecuencia, si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida es superior al segundo umbral de corriente, el módulo de control 104 se configura para controlar el transistor de efecto de campo de entrada en el circuito de carga 101 para entrar en corte o controlar el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación en el circuito de carga 101 para entrar en corte, para controlar que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 sea desconectada. En concreto, para controlar el antirretorno más oportunamente, el transistor de efecto de campo de entrada puede entrar en corte primero, y un estado de trabajo del grupo de transistores de efecto de campo de conmutación se mantiene sin cambios, y la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 se corta rápidamente. Posteriormente, si se determina que el voltaje de entrada es inferior al umbral de voltaje, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación se controla para entrar en corte, y si se determina que el voltaje de entrada no es inferior al umbral de voltaje, el transistor de entrada de efecto de campo se controla para entrar en conducción, de modo que se pueda recuperar rápidamente un estado de carga del circuito de carga 101.

Además, si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida es superior al segundo umbral de corriente, el transistor de efecto de campo de entrada del circuito de carga 101 se controla para entrar en corte.

En consecuencia, después de que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 sea cortada, el módulo de control 104 se configura además para: controlar, si se detecta que el voltaje de entrada es inferior al umbral de voltaje, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para entrar en corte, para controlar el circuito de carga 101 para salir del estado de carga; y controlar, si se detecta que el voltaje de entrada no es inferior al umbral de voltaje, el transistor de efecto de campo de entrada para entrar en conducción, para controlar el circuito de carga 101 para entrar en el estado de carga.

En consecuencia, si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida es superior al segundo umbral de corriente, en un caso que el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación en el circuito de carga 101 se controla para entrar en corte, si se detecta que el voltaje de entrada no es inferior al umbral de voltaje, el módulo de control 104 se configura además para controlar el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para iniciar la carga (es decir, para controlar varios transistores de efecto de campo en el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para entrar en conducción y en corte de forma alternativa), para controlar el circuito de carga 101 para entrar en el estado de carga.

En una forma de realización específica, en el caso de que el circuito de carga 101 sea un circuito de carga de tipo conmutado, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación incluye un primer transistor de efecto de campo (es decir, el transistor de efecto de campo Q2 en la FIG. 3) y un segundo transistor de efecto de campo (es decir, el transistor de efecto de campo Q3 en la FIG. 3) conectados al módulo de control.

Una puerta del primer transistor de efecto de campo y una puerta del segundo transistor de efecto de campo se conectan ambas al módulo de control, una fuente del primer transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del segundo transistor de efecto de campo, un drenaje del primer transistor de efecto de campo se conecta a una fuente del transistor de efecto de campo de entrada, y una fuente del segundo transistor de efecto de campo se conecta a masa.

En una forma de realización específica, en un caso en que el circuito de carga 101 sea un circuito de carga multiplicador de voltaje o un circuito de carga convertidor reductor de tres fases, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación incluye un tercer transistor de efecto de campo (el transistor de efecto de campo Q1 en la FIG. 6 o la FIG. 7), un cuarto transistor de efecto de campo (el transistor de efecto de campo Q2 en la FIG. 6 o la FIG. 7), un quinto transistor de efecto de campo (el transistor de efecto de campo Q3 en la FIG. 6 o la FIG. 7), y un sexto transistor de efecto de campo (el transistor de efecto de campo Q4 en la FIG. 6 o la FIG. 7) que están conectados al módulo de control.

Una puerta del tercer transistor de efecto de campo, una puerta del cuarto transistor de efecto de campo, una puerta del quinto transistor de efecto de campo y una puerta del sexto transistor de efecto de campo se conectan al módulo de control. Una fuente del tercer transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del cuarto transistor de efecto de campo, una fuente del cuarto transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del quinto transistor de efecto de campo, una fuente del quinto transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del sexto transistor de efecto de campo, un drenaje del tercer transistor de efecto de campo se conecta a una fuente del transistor de efecto de campo de entrada, y una fuente del sexto transistor de efecto de campo se conecta a masa.

En concreto, en un caso en que el circuito de carga 101 es un circuito de conmutación de carga reductor, en la FIG. 5, una corriente de entrada Ibus es detectada por un amplificador operacional A1, una corriente de salida de batería Ibat es detectada por un amplificador operacional A2, y un voltaje de entrada Vbus es detectado por un amplificador operacional A3. El circuito de carga 101 incluye un transistor de efecto de campo de entrada (Qusb) y un grupo de transistores de efecto de campo de conmutación (Q2 y Q3).

La manera anterior de controlar la desconexión de la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 es la siguiente: el transistor de efecto de campo de entrada del circuito de carga se controla para entrar en corte (es decir, el Qusb entra en corte), o el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación del circuito de carga se controla para entrar en corte (es decir, los Q2 y Q3 entran en corte).

Cuando la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida es superior al segundo umbral de corriente, se controla la desconexión del transistor de efecto de campo de entrada para entrar en corte (es decir, el Qusb entra en corte). Si el voltaje de entrada es inferior a un umbral de voltaje, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación se debe controlar para entrar en corte (es decir, Q2 y Q3 entran en corte), para detener fundamentalmente un estado de carga.

La manera mencionada anteriormente para controlar el circuito de carga 101 para ingresar al estado de carga es la siguiente: se controla el transistor de efecto de campo de entrada (es decir, Qusb) para entrar en conducción, y se controla el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para iniciar la carga (es decir, Q2 y Q3 entran en conducción y corte de forma alternativa).

Además, esta forma de realización proporciona además un circuito de carga antirretorno (mostrado en la FIG. 6 o la FIG. 7) incluyendo el circuito de carga 101 en esta forma de realización de la presente solicitud que se utiliza respectivamente como circuito de carga multiplicador de voltaje o circuito de carga convertidor reductor de tres fases. En concreto, en el caso de que el circuito de carga 101 se utilice como circuito de carga multiplicador de voltaje, en la FIG. 6, una corriente de entrada Ibus es detectada por un amplificador operacional A1, una corriente de salida de batería Ibat es detectada por un amplificador operacional A2, y un voltaje de entrada Vbus es detectado por un amplificador operacional A3. El circuito de carga 101 incluye un transistor de efecto de campo de entrada (Qusb) y un grupo de transistores de efecto de campo de conmutación (Q1, Q2, Q3 y Q4).

La manera anterior para controlar la desconexión de la trayectoria entre la entrada y salida del circuito de carga 101 es la siguiente: el transistor de efecto de campo de entrada en el circuito de carga se controla para entrar en corte (es decir, el Qusb entra en corte) o el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación en el circuito de carga se controla para entrar en corte (es decir, los Q1, Q2, Q3 y Q4 entran en corte). Cuando una corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y una corriente de salida es superior al segundo umbral de corriente, se controla el transistor de efecto de campo de entrada para entrar en corte (es decir, el Qusb entra en corte). Si un voltaje de entrada es inferior que un umbral de voltaje, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación se debe controlar para entrar en corte (es decir, los Q1, Q2, Q3 y Q4 entran en corte), deteniendo de este modo fundamentalmente un estado de carga.

La manera anterior para controlar el circuito de carga 101 para ingresar al estado de carga es la siguiente: se controla el transistor de efecto de campo de entrada (es decir, Qusb) para entrar en conducción, y se controla el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para iniciar la carga (es decir, los Q1, Q2, Q3 y Q4 entran en conducción y corte de forma alternativa).

En concreto, en el caso de que el circuito de carga 101 se utilice como un circuito de carga convertidor reductor de tres fases, en la FIG. 7, una corriente de entrada Ibus es detectada por un amplificador operacional A1, una corriente de salida de batería Ibat es detectada por un amplificador operacional A2, y un voltaje de entrada Vbus es detectado por un amplificador operacional A3. El circuito de carga 101 incluye un transistor de efecto de campo de entrada (es decir, el Qusb) y el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación (es decir, los Q1, Q2, Q3 y Q4).

La manera anterior de controlar la desconexión de la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 es la siguiente: el transistor de efecto de campo de entrada del circuito de carga se controla para entrar en corte (es decir, el Qusb entra en corte), o el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación del circuito de carga se controla para entrar en corte (es decir, los Q1, Q2, Q3 y Q4 entran en corte).

Cuando la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida es superior al segundo umbral de corriente, se controla el transistor de efecto de campo de entrada para entrar en corte (es decir, el Qusb entra en corte). Si un voltaje de entrada es inferior que un umbral de voltaje, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación se debe controlar para entrar en corte (es decir, los Q1, Q2, Q3 y Q4 entran en corte), deteniendo de este modo fundamentalmente un estado de carga.

Excepto el circuito de carga multiplicador de voltaje y el circuito de carga convertidor reductor de tres fases, otras estructuras de circuito y principios de funcionamiento son los mismos que las estructuras de circuito correspondientes de la FIG. 4. Los detalles no se describen de nuevo en la presente memoria.

Para el circuito de carga antirretorno proporcionado en las formas de realización de la presente solicitud, el circuito de carga antirretorno se conecta a la batería y al adaptador de potencia para formar un bucle de carga. El circuito de carga antirretorno incluye el circuito de carga, el circuito de detección de corriente de entrada, el circuito de detección de corriente de salida y el módulo de control. La entrada del circuito de carga se conecta al adaptador de potencia, y la salida del circuito de carga se conecta a la batería. El circuito de detección de corriente de entrada se conecta entre el adaptador de potencia y el circuito de carga, para detectar una corriente de entrada. El circuito de detección de corriente de salida se conecta entre el circuito de carga y la batería, para detectar una corriente de salida de la batería. El módulo de control se conecta por separado al circuito de carga, al circuito de detección de la corriente de entrada y al circuito de detección de la corriente de salida, y se configura para controlar, si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y que la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga sea desconectada. En las soluciones técnicas proporcionadas en la presente invención, mediante la determinación del valor de la corriente de entrada y el valor de la corriente de salida de la batería, se determina si se produce retorno de corriente en el circuito de carga, y cuando la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, es decir, el estado de retorno de corriente es probable que ocurra, el circuito de carga se controla a tiempo para entrar en el estado de suspensión de carga, evitando de este modo de forma eficaz la ocurrencia del estado de retorno de corriente.

Además, una vez suspendido el estado de carga, se determina el valor del voltaje de entrada para determinar finalmente si se produce retorno, de modo que el resultado de la determinación sea más preciso.

Además, basándose en la estructura de circuito de carga antirretorno mostrada en cualquiera de las FIG. 2 a 7, una forma de realización de la presente solicitud proporciona además un dispositivo electrónico, y el dispositivo electrónico incluye el circuito de carga antirretorno anterior en cualquiera de las formas de realización anteriores.

Las formas de realización de la presente solicitud se describen con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, esta aplicación no se limita a las formas de realización específicas anteriores. Las implementaciones específicas anteriores son meramente ejemplos, pero no son restrictivas. Bajo la iluminación de la presente solicitud, un experto en la técnica puede realizar muchas formas sin apartarse del objetivo y del alcance de las reivindicaciones de la presente solicitud, y todas estas formas entran dentro del alcance de protección de la presente solicitud.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un circuito de carga antirretorno (100), que comprende un circuito de carga (101), un circuito de detección de corriente de entrada (102), un circuito de detección de corriente de salida (103), y un módulo de control (104), en el que

una entrada del circuito de carga (101) se conecta a un adaptador de potencia (105), y una salida del circuito de carga (101) se conecta a una batería (106);

el circuito de detección de corriente de entrada (102) se conecta entre el adaptador de potencia (105) y el circuito de carga (101), para detectar una corriente de entrada; el circuito de detección de corriente de salida (103) se conecta entre el circuito de carga (101) y la batería (106), para detectar una corriente de salida de la batería; y

el módulo de control 104 se conecta por separado al circuito de carga 101, al circuito de detección de corriente de entrada 102 y al circuito de detección de corriente de salida 103, y se caracteriza por que el módulo de control (104) se configura para controlar, si se detecta que la corriente de entrada es inferior que un primer umbral de corriente y que la corriente de salida de la batería es superior que un segundo umbral de corriente, que una trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga 101 sea desconectada.

2. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el circuito de carga antirretorno (100) comprende además un circuito de detección de voltaje de entrada (107) conectado entre el adaptador de potencia (105) y el circuito de carga (101), y el circuito de detección de voltaje de entrada (107) se configura para detectar un voltaje de entrada; y el módulo de control (104) se conecta al circuito de detección de voltaje de entrada (107), y, después de que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga (101) se controla para que sea desconectada, se configura además para emitir, si se detecta que el voltaje de entrada es inferior a un umbral de voltaje, una señal de alarma de que el circuito de carga (101) ha sido desconectado.

3. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el módulo de control (104) se configura además para recibir una señal de control de recuperación de carga basada en una retroalimentación de la señal de alarma de que el circuito de carga (101) ha sido desconectado después de que se emita la señal de alarma, y controlar el circuito de carga (101) para que entre en un estado de carga.

4. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde, después de que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga (101) se controle para que sea desconectada, el módulo de control (104) se configura además para controlar, si se detecta que el voltaje de entrada no es inferior al umbral de voltaje, el circuito de carga (101) para entrar en un estado de carga.

5. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el circuito de carga (101) comprende un transistor de efecto de campo de entrada y un grupo de transistores de efecto de campo de conmutación; y el módulo de control (104) se configura para controlar, si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, el transistor de efecto de campo de entrada para entrar en corte o el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para entrar en corte, para controlar que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga (101) sea desconectada.

6. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde si se detecta que la corriente de entrada es inferior al primer umbral de corriente y la corriente de salida de la batería es superior al segundo umbral de corriente, el transistor de efecto de campo de entrada se controla para entrar en corte; y

después de que la trayectoria entre la entrada y la salida del circuito de carga (101) se controle para que sea desconectada, el módulo de control (104) se configura además para: controlar, si se detecta que un voltaje de entrada es menor que un umbral de voltaje, el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación para entrar en corte, para controlar el circuito de carga (101) para salir de un estado de carga; o controlar, si se detecta que el voltaje de entrada no es inferior al umbral de voltaje, el transistor de efecto de campo de entrada para entrar en conducción, para controlar el circuito de carga (101) para entrar en un estado de carga.

7. Circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el circuito de carga (101) es uno cualquiera de un circuito de carga tipo conmutado, un circuito de carga multiplicador de voltaje y un circuito de carga convertidor reductor de tres fases.

8. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el circuito de carga (101) es el circuito de carga tipo conmutado, y el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación comprende un primer transistor de efecto de campo y un segundo transistor de efecto de campo que se conectan al módulo de control (104); en donde

una puerta del primer transistor de efecto de campo y una puerta del segundo transistor de efecto de campo se conectan ambas al módulo de control (104), una fuente del primer transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del segundo transistor de efecto de campo, un drenaje del primer transistor de efecto de campo se conecta a una fuente del transistor de efecto de campo de entrada, y una fuente del segundo transistor de efecto de campo se conecta a masa.

9. El circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el circuito de carga (101) es el circuito de carga multiplicador de voltaje o el circuito de carga circuito de carga convertidor reductor de tres fases, y el grupo de transistores de efecto de campo de conmutación comprende: un tercer transistor de efecto de campo, un cuarto transistor de efecto de campo, un quinto transistor de efecto de campo y un sexto transistor de efecto de campo que se conectan al módulo de control (104); en donde

una puerta del tercer transistor de efecto de campo, una puerta del cuarto transistor de efecto de campo, una puerta del quinto transistor de efecto de campo y una puerta del sexto transistor de efecto de campo se conectan al módulo de control (104), una fuente del tercer transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del cuarto transistor de efecto de campo, una fuente del cuarto transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del quinto transistor de efecto de campo, una fuente del quinto transistor de efecto de campo se conecta a un drenaje del sexto transistor de efecto de campo, un drenaje del tercer transistor de efecto de campo se conecta a una fuente del transistor de efecto de campo de entrada, y una fuente del sexto transistor de efecto de campo se conecta a masa.

10. Un dispositivo electrónico, que comprende el circuito de carga antirretorno (100) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9