JP2013132183A - 充電回路およびそれを利用した電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レジスタ66は、ホストアダプタ102の種類に応じて設定される電流制限値IMAXを示すデータIUSSET[1:0]を格納する。充電部64は、直流電圧VBUSにもとづいて定電流モードまたは定電圧モードで電池2を充電する。充電部64は、その入力電流IVBUSが、レジスタ66に格納されるデータIUSSETが示す電流制限値IMAX以下に制限されるように構成される。UVLO回路18は、直流電圧VBUSがしきい値電圧VUVLOを下回るとアサートされる低電圧検出信号S2を生成する。コントロールロジック62は、低電圧検出信号S2がアサートされると、レジスタ66のデータIUSSETを、直前の電流制限値IMAXより低い電流制限値に更新する。
【選択図】図2
Description
この場合、ホストアダプタ自体の故障あるいは不良が疑われるため、充電を停止することにより、電子機器を好適に保護できる。
この態様によると、USBチャージャ検出器を充電回路に内蔵することにより、充電回路自身がホストアダプタの種類を判定し、外部のマイコンを介在せずに、判定結果をレジスタに格納できる。したがって電池が深く放電されてマイコンが動作しない状態であっても、ホストアダプタがDCPあるいはCDPである場合には急速充電が可能となり、従来よりも短時間でシステム全体が動作可能となる。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
図2は、第1の実施の形態に係る充電回路100を備える電子機器1の構成を示す回路図である。電子機器1は、たとえば携帯電話端末や、PDA、ノート型PCなどの電池駆動型の情報端末機器である。電子機器1は、充電回路100、電池2、マイコン4、システム電源5、起動管理IC7、USBトランシーバ9、を備える。
IMAX=100mAのとき、IUSSET[1:0]=00h
IMAX=500mAのとき、IUSSET[1:0]=01h
IMAX=900mAのとき、IUSSET[1:0]=02h
IMAX=1500mAのとき、IUSSET[1:0]=03h
充電回路100の起動、再起動時には、IUSSET[1:0]は初期値"00h"にセットされる。
図4のPWMコントローラ32は、電圧モードの変調器を有する。充電回路100のREGINV端子には、システム電圧VSYSがフィードバックされる。ERRINV端子には、システム電圧VSYSを分圧した電圧VSYS’がフィードバックされる。
もしDC/DCコンバータ30を省略して、入力電圧VINがリニアチャージャ50に供給されるとする。この場合、VIN=5V、VBAT=4.2Vとすれば、出力トランジスタM3において0.8Vもの電圧降下が発生し、電力損失が大きくなる。これに対して、充電回路100によれば、第1直流電圧VDC、第2直流電圧VUSBのいずれが供給される場合であっても、それをシステム電圧VSYSに降圧して、リニアチャージャ50に供給するため、高効率で電池2を充電することができる。具体的には、VIN=5V、VSYS=4.3Vとすれば、出力トランジスタM3の電圧降下は0.1Vとなり、電力損失を低減することができる。
またDC/DCコンバータ30を省略して、リニアチャージャ50はバス電圧VBUSにもとづいて電池2を充電してもよい。この場合、効率は悪化するが、電池2を急速充電可能という利点は享受できる。
続いて、第2の実施の形態に係る充電回路100を説明する。第2の実施の形態では、ホストアダプタ102の電流容量がその仕様よりも小さい場合においても、電池2を確実に充電する技術が提供される。第2の実施の形態に係る充電回路100は、図2の充電回路100と同様に構成され、第1の実施の形態の特徴も有している。
Claims (8)
- USB(Universal Serial Bus)ホストアダプタからの直流電圧を受けるUSBポートと、
前記ホストアダプタの種類に応じて設定される電流制限値を示すデータを格納するレジスタと、
前記直流電圧にもとづいて定電流モードまたは定電圧モードで電池を充電する充電部であって、その入力電流が、前記レジスタに格納されるデータが示す電流制限値以下に制限されるように構成された充電部と、
前記直流電圧を所定の下限しきい値電圧と比較し、前記直流電圧が前記下限しきい値電圧を下回るとアサートされる低電圧検出信号を生成する低電圧検出回路と、
前記低電圧検出信号がアサートされると、前記レジスタのデータを、直前の電流制限値より低い電流制限値に更新するロジック回路と、
を備えることを特徴とする充電回路。 - 前記ロジック回路は、前記低電圧検出信号がアサートされるたびに、前記レジスタのデータを、直前の電流制限値よりも1段階低い電流制限値に更新することを特徴とする請求項1に記載の充電回路。
- 前記ホストアダプタの種類に応じて設定される初期状態の電流制限値が、前記電流制限値の最小値より高い場合に、前記レジスタに格納されるデータが、前記最小値まで低下すると、前記ホストアダプタにもとづく充電を停止することを特徴とする請求項1または2に記載の充電回路。
- 前記USBポートにホストアダプタが接続されると、前記USBポートの電気的状態にもとづき前記ホストアダプタの種類を判定し、前記レジスタに前記ホストアダプタの種類に応じて設定される電流制限値を示すデータを格納するUSBチャージャ検出器をさらに備え、ひとつの半導体チップに一体集積化されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の充電回路。
- 前記USBチャージャ検出器は、前記低電圧検出信号がアサートされるたびに、前記ホストアダプタの種類を再判定することを特徴とする請求項4に記載の充電回路。
- 前記レジスタは、前記ホストアダプタの種類を示すデータを格納することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の充電回路。
- 前記レジスタに格納されるデータに、外部のプロセッサがアクセスするためのインタフェース回路をさらに備えることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の充電回路。
- 電池と、
前記電池を充電する請求項1から7のいずれかに記載の充電回路と、
を備えることを特徴とする電子機器。
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