JP2019536412A - 電源供給回路、電源供給機器および制御方法 - Google Patents

電源供給回路、電源供給機器および制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019536412A
JP2019536412A JP2019527327A JP2019527327A JP2019536412A JP 2019536412 A JP2019536412 A JP 2019536412A JP 2019527327 A JP2019527327 A JP 2019527327A JP 2019527327 A JP2019527327 A JP 2019527327A JP 2019536412 A JP2019536412 A JP 2019536412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
supply circuit
voltage
current
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019527327A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6812550B2 (ja
Inventor
ティエン、チェン
チャン、ジアリャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd filed Critical Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Publication of JP2019536412A publication Critical patent/JP2019536412A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6812550B2 publication Critical patent/JP6812550B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33592—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer having a synchronous rectifier circuit or a synchronous freewheeling circuit at the secondary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0064—Magnetic structures combining different functions, e.g. storage, filtering or transformation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33507—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters
    • H02M3/33523—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of the output voltage or current, e.g. flyback converters with galvanic isolation between input and output of both the power stage and the feedback loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0016—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters
    • H02M1/0022—Control circuits providing compensation of output voltage deviations using feedforward of disturbance parameters the disturbance parameters being input voltage fluctuations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本発明は、電源供給回路、電源供給機器および制御方法を提供する。当該電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、電流採取制御ユニットと、を含む。当該電源供給回路は、１次側の液体電解コンデンサが除去されており、しかも出力電流の電流値が周期的に変化する。当該電源供給回路は、電流フィードバックユニットによって出力されたフィードバック電圧に基づいて、出力電流がいつピーク値にあるかを判断することにより、電源供給回路は、出力電流のピーク値の大きさを管理および制御することができる。

Description

本発明は、充電の分野に関し、特に、電源供給回路、電源供給機器および制御方法に関する。
電源供給回路は、通常、１次変換ユニットと２次変換ユニットとを含む。１次変換ユニットは、一般に、１次整流ユニットと１次フィルタリングユニットとを含む。１次フィルタリングユニットは、通常、１つまたは複数の大容量液体電解コンデンサ（例えば、液体アルミニウム製電解コンデンサ）を使用して、１次整流された電圧を１次フィルタリングする必要がある。
液体電解コンデンサは、寿命が短く破裂しやすいなどの欠陥を有するため、従来の電源供給回路は、寿命が短く安全でない。
本発明は、電源供給回路の使用寿命および安全性を向上させることができる電源供給回路、電源供給機器および制御方法を提供する。
第１の態様は、電源供給回路を提供し、前記電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、電流採取制御ユニットと、を含み、前記１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力し、前記変調ユニットは、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成し、前記変圧器は、前記第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成し、前記２次整流フィルタリングユニットは、前記第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する前記電源供給回路の出力電流を生成し、前記電流フィードバックユニットは、前記出力電流を受信し、前記出力電流に基づいて前記変調ユニットにフィードバック電圧を送信し、前記変調ユニットは、前記フィードバック電圧に基づいて、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、前記出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限し、前記電流採取制御ユニットは、前記フィードバック電圧を受信し、前記フィードバック電圧に基づいて前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取する。
第２の態様は、第１の態様に記載の電源供給回路を含む電源供給機器を提供する。
第３の態様は、電源供給回路の制御方法を提供し、前記電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、を含み、前記１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力し、前記変調ユニットは、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成し、前記変圧器は、前記第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成し、前記２次整流フィルタリングユニットは、前記第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する前記電源供給回路の出力電流を生成し、前記電流フィードバックユニットは、前記出力電流を受信し、前記出力電流に基づいて前記変調ユニットにフィードバック電圧を送信し、前記変調ユニットは、前記フィードバック電圧に基づいて、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、前記出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限し、前記制御方法は、前記フィードバック電圧を受信するステップと、前記フィードバック電圧に基づいて前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断するステップと、前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取するステップと、を含む。
本発明によって提供される電源供給回路は、１次側の液体電解コンデンサが除去されることにより、電源供給回路の体積を小さくし、電源供給回路の使用寿命および安全性を向上させる。さらに、当該電源供給回路は、電流フィードバックユニットによって出力されたフィードバック電圧に基づいて電源供給回路の出力電流がいつピーク値にあるかを判断することにより、電源供給回路がその出力電流のピーク値を管理および制御するための基礎を提供することができる。
本発明の一実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供される変調待機の第１の電圧の波形の一例を示す図である。 従来の電源供給回路の変調前後の電圧波形の比較図である。 本発明の実施例によって提供される第１の電圧を変調して取得した第２の電圧の波形の一例を示す図である。 本発明の実施例によって提供される２次整流フィルタリングされた出力電流の波形の一例を示す図である。 本発明の他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供されるフィードバック電圧とコンパレータの出力信号と電源供給回路の出力電流との信号タイミング関係図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供されるフィードバック電圧と三極管のコレクタの電圧信号と電源供給回路の出力電流との信号タイミング関係図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供される急速充電プロセスの概略フローチャートである。 本発明の実施例によって提供される電源供給機器の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供される制御方法の概略フローチャートである。
関連技術において、電源供給回路の１次側には、１次整流ユニットが設けられているほか、１次フィルタリングユニットも設けられている。１次フィルタリングユニットは、一般的に１つまたは複数の液体電解コンデンサを含む。液体電解コンデンサは、静電容量が大きく、フィルタリング能力が強いという特徴を有する。当該液体電解コンデンサの存在によって、電源供給回路の出力を定直流電力にすることができる。しかしながら、液体電解コンデンサは、寿命が短く、破裂しやすいなどの特性を有するため、電源供給回路の使用寿命が短く、安全でない。また、定直流電力で充電対象機器内のバッテリを充電することは、バッテリの分極およびリチウム析出現象を引き起こし、当該バッテリの寿命を短縮する可能性がある。
電源供給回路の使用寿命および安全性を向上させ、充電中のバッテリの分極およびリチウム析出現象を低減するために、本発明の実施例は、１次側の液体電解コンデンサを除去した電源供給回路を提供する。当該電源供給回路は、充電対象機器内のバッテリの充電に使用することができる。本発明に係る充電対象機器は、「通信端末」(または「端末」と略する)のような携帯端末であってもよく、有線回路(例えば、公衆交換電話網(ｐｕｂｌｉｃｓｗｉｔｃｈｅｄｔｅｌｅｐｈｏｎｅｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＳＴＮ)、デジタル加入者線(ｄｉｇｉｔａｌｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒｌｉｎｅ、ＤＳＬ)、デジタルケーブル、直接ケーブル接続、および／または別のデータ接続／ネットワークを介し)を介して接続するか、および／または(例えば、セルラーネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク(ｗｉｒｅｌｅｓｓｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＬＡＮ)、ハンドヘルドデジタルビデオ放送(ｄｉｇｉｔａｌｖｉｄｅｏｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇｈａｎｄｈｅｌｄ、ＤＶＢ−Ｈ)ネットワークのデジタルＴＶネットワーク、衛星ネットワーク、振幅変調−周波数変調（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＡＭ−ＦＭ）ブロードキャストトランスミッタ、および／または別の通信端末の)無線インターフェイスを介して通信信号を受信／送信するように構成される装置を含むが、これらに限定されない。無線インターフェイスを介して通信するように構成される通信端末は、「無線通信端末」、「無線端末」および／または「移動端末」と呼ばれてもよい。例として、移動端末は、衛星またはセルラー電話と、セルラー無線電話およびデータ処理、ファックスおよびデータ通信能力を組み合わせ得るパーソナルコミュニケーションシステム(ｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ、ＰＣＳ)端末と、無線電話、ポケットベル、インターネット／イントラネットアクセス、Ｗｅｂブラウザ、メモ、カレンダーおよび／または全地球測位システム(ｇｌｏｂａlｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ)レシーバーを含むパーソナルデジタルアシスタント(ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ)と、通常のラップトップレシーバーおよび／またはハンドヘルドレシーバまたは無線電話レシーバを含む他の電子装置を含むが、これらに限定されない。
図１に示すように、本発明の一実施例によって提供される電源供給回路１０は、１次整流ユニット１１と、変調ユニット１２と、変圧器１３と、２次整流フィルタリングユニット１４と、を含んでもよい。電源供給回路１０の各構成要素について、以下にそれぞれ詳しく説明する。
１次整流ユニット１１は、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力する。一部の場合、入力された交流電力（ＡＣ）は、商用電源と呼ばれてもよい。入力された交流電力は、例えば、２２０Ｖの交流電力であってもよいし、１１０Ｖの交流電力であってもよく、本発明の実施例は、これについて具体的に限定しない。
第１の電圧の電圧波形は、周期的に変化する波形である。図２に示すように、当該第１の電圧的波形は、脈動波形であってもよく、または、饅頭波と呼ばれてもよい。
本発明の実施例は、１次整流ユニット１１の形態について具体的に限定しない。１次整流ユニット１１は、４つのダイオードによって構成されるフルブリッジ整流回路を採用してもよいし、ハーフブリッジ整流回路のような他の形態の整流回路を採用してもよい。
変調ユニット１２は、第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することができる。いくつかの場合、変調ユニット１２は、チョッパーユニットまたはチョッパーと呼ばれてもよい。または、いくつかの場合、変調ユニット１２は、波カットユニットまたは波カット器と呼ばれてもよい。本発明の実施例は、変調ユニット１２の作動方式について具体的に限定しない。一例として、変調ユニット１２は、パルス振幅変調（ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）の方式で第１の電圧を変調してもよいし、周波数変調の方式で第１の電圧を変調してもよい。
なお、従来技術において、１次整流ユニット１１によって出力された電圧（本発明の実施例の第１の電圧に対応される）は、まず１次フィルタリングユニット（１つまたは複数の液体電解コンデンサを含む）によってフィルタリングされて定直流電力を形成する必要がある。当該定直流電力の電圧波形は、通常直線であり、即ち、図３に示すような変調前の電圧波形である。次に、変調ユニットは、当該定電圧を変調（チョッパー）して、図３に示すような変調された電圧を形成し、図３から分かるように、変調ユニットの処理を経て、一定の電圧信号は、振幅値が等しい多数の小さい方波パルス信号に変調される。これに対し、本発明の実施例によって提供される電源供給回路は、１次フィルタリングに使用される液体電解コンデンサを除去しており、１次整流して出力された、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を変調する。第１の電圧的波形が図２に示すような波形であることを例とし、変調によって取得された第２の電圧の波形は、図４を参照することができる。図４から分かるように、第２の電圧は、同様に多数の小さいパルス信号を含むが、これらのパルス信号の振幅値が等しくなく、周期的に変化する。図４中の破線は、第２の電圧を構成するパルス信号の包絡線である。図２を比較して分かるように、第２の電圧を構成するパルス信号の包絡線は、第１の電圧の波形とほぼ同じである。
変圧器１３は、第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成することができる。言い換えると、変圧器１３は、第２の電圧を変圧器の１次から２次に結合して第３の電圧を取得することができる。例えば、変圧器１３は、第２の電圧に対して変圧に関する操作を行って第３の電圧を取得することができる。変圧器１３は、通常の変圧器であってもよいし、作動周波数が５０ＫＨz〜２ＭＨzである高周波数変圧器であってもよい。変圧器１３は、１次巻線と２次巻線とを含む。変圧器１３内の１次巻線および２次巻線の形態、１次巻線および２次巻線と電源供給回路１０における他のユニットとの接続方式は、電源供給回路１０に採用されるスイッチング電源のタイプに関係する。例えば、電源供給回路１０は、フライバック式スイッチング電源による電源供給回路であってもよいし、フォワード式スイッチング電源による電源供給回路であってもよいし、プッシュプル式スイッチング電源による電源供給回路であってもよい。電源供給回路によるスイッチング電源のタイプが異なると、変圧器１３の１次巻線、２次巻線の具体的な形態や接続方式も異なり、本発明の実施例は、これについて具体的に限定しない。図１に示すのは、変圧器１３の可能な一接続方式に過ぎない。
２次整流フィルタリングユニット１４は、２次整流ユニットと２次フィルタリングユニットとを含んでもよい。本発明の実施例は、２次整流ユニットの整流方式について具体的に限定しない。一例として、２次整流ユニットは、同期整流器（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｃｔｉfｉｅｒ、ＳＲ）チップを使用して、変圧器の２次巻線によって誘起された電圧（または電流）を同期整流することができる。他の一例として、２次整流ユニットは、ダイオードを使用して２次整流する。２次フィルタリングユニットは、２次整流された電圧を２次フィルタリングすることができる。２次フィルタリングユニットは、１つまたは複数の固体コンデンサを含んでもよいし、または固体コンデンサと通常のコンデンサ（例えば、セラミックスコンデンサ）との組み合わせを含んでもよい。
２次整流フィルタリングユニット１４の処理によって電源供給回路１０の出力電流を取得することができる。図５中の実線は、出力電流の波形の一例である。図５から分かるように、出力電流の波形は、電流値が一定の波形ではなく、電流値が周期的に変化する波形であり、原因は、以下に説明する。
電源供給回路１０の１次側は、液体電解コンデンサが除去されているため、変圧器１３に入力された第２の電圧は、振幅値が周期的に変化する多数の小さいパルス信号からなる。同様に、変圧器１３から２次側に伝送された第３の電圧も振幅値が周期的に変化する多数の小さいパルス信号からなる。２次整流フィルタリングユニット１４に２次フィルタリングコンデンサが設けられているが、液体電解コンデンサと比較して、２次フィルタリングコンデンサとして通常に容量値が比較的低い固体コンデンサを選択する。固体コンデンサは、一般に容量値が低く、フィルタリング能力が相対的に弱い。従って、２次フィルタリングコンデンサの主な機能は、２次整流後に出力された多数の小さいパルス信号を、周期的に変化する連続的な信号にフィルタリングすることであり、当該連続的な信号の波形は、一般に、これらの小さいパルス信号の包絡線に類似する波形である。
さらに、図５から分かるように、出力電流の波形は、完全な脈動波形ではなく、出力電流の波形の山および谷は、脈動波形（図５中の破線）の山および谷に達していない。出力電流の波形の山が脈動波形の山に達していない主な原因は、電源供給回路１０が一般に自身の出力電圧および／または出力電流をモニタリングし、出力電圧の制限および／または出力電流の制限操作を行うことにある。当該電圧制限および／または電流制限操作は、脈動波形の山を所定の振幅値以下に制限し、これにより、図５に示すようなピークカット処理された出力電流の波形が形成される。
出力電流の波形の谷が脈動波形の谷に達していない主な原因は、２次整流フィルタリングユニット１４における２次フィルタリングコンデンサが２次側の電力供給回路の電圧をクランプする作用を発揮することで、２次側の電力供給回路の電圧および電流は、いずれも０ポイントに達することができないことにある。具体的には、２次側の電力供給回路の電圧が２次フィルタリングコンデンサの電圧値と等しくなるまで低下すると、２次フィルタリングコンデンサは、放電状態になり、電力供給回路の電圧は、低下し続けなくなり、出力電流の波形の谷は、０より大きいある数値に「クランプ」され、当該数値の具体的な大きさは、２次フィルタリングコンデンサの容量値に関係し、本発明の実施例は、これについて具体的に限定しない。
上記の記載から分かるように、本発明の実施例によって提供される電源供給回路１０は、１次側の液体電解コンデンサが除去されており、これにより、電源供給回路の体積が小さくなり、電源供給回路の使用寿命および安全性が向上する。
バッテリの充電プロセスにおいて、バッテリの各充電段階にマッチングするように電源供給回路の出力電流の振幅値を採取して調整する必要がしばしばある。本発明の実施例では、電源供給回路１０の出力電流の電流値が周期的に変化するため、採取する必要があるのは、電源供給回路１０の出力電流のピーク値である。
図１に示すように、本発明の実施例によって提供される電源供給回路１０は、電流フィードバックユニット１５及び電流採取制御ユニット１６をさらに含んでもよく、これにより、電源供給回路１０の出力電流のピーク値を採取して後続の制御および出力電流管理に役立つことができる。以下に、電流フィードバックユニット１５および電流採取制御ユニット１６について例を挙げて詳しく説明する。
電流フィードバックユニット１５は、電源供給回路１０の出力電流を受信し、電源供給回路１０の電流値に基づいて変調ユニット１２にフィードバック電圧を送信することができる。
変調ユニット１２は、さらに、当該フィードバック電圧に基づいて、第１の電圧を変調して、電源供給回路１０の出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限することができる。
以下に、変調ユニット１２がＰＷＭコントローラによる変調ユニットであることを例として、変調ユニット１２が第１電圧を変調して第２電圧を生成するプロセスを説明する。電源供給回路１０が最初に作動しているとき、電源供給回路１０の出力電流は比較的小さく、電源供給回路１０によって受信された当該フィードバック電圧は、通常０より大きい電圧である。この場合、変調ユニット１２は、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を絶えずに増加させる方式で第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することにより、電源供給回路１０が単位時間内で、入力された交流電力からより多くのエネルギーを抽出することができ、電源供給回路１０の出力電流は絶えずに大きくなる。電源供給回路１０の出力電流が電流フィードバックユニット１５に対応する電流制限値に達した場合、変調ユニット１２によって受信された電流フィードバックユニット１５からのフィードバック電圧は、ローレベルとなる。このとき、変調ユニット１２は、変化しないようにＰＷＭ制御信号のデューティ比を制御する方式で第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することにより、電源供給回路１０の出力電流が当該電流制限値を超えないようにすることができる。
電流フィードバックユニット１５は、変調ユニット１２に直接接続されてもよく、またはフォトカプラを介して変調ユニット１２に間接的に接続されてもよく、本発明の実施例は、これについて特に限定しない。電流フィードバックユニット１５がフォトカプラを介して変調ユニット１２に間接的に接続されている場合、電流フィードバックユニット１５から変調ユニットに送られるフィードバック電圧は、まずフォトカプラを介して光電変換する必要がある。
上記予め設定された電流制限値とは、電流フィードバックユニット１５に対応する電流制限値である。電流フィードバックユニット１５がオペアンプによる電流フィードバックユニットであることを例とし、当該電流制限値は、当該オペアンプの基準電圧によって限定することができる。
フィードバック電圧は、変調ユニット１２と電流フィードバックユニット１５との間のフィードバック点の電圧として理解することができる。フィードバック点の位置は、変調ユニット１２と電流フィードバックユニット１５との接続態様に関連する。一例とし、電源供給回路１０の１次側と２次側とは、隔離ユニット（例えばフォトカプラユニット）によって相互に隔離されており、この場合、フィードバック点は、変調ユニット１２と電流フィードバックユニット１５との間に位置してもよく、具体的に隔離ユニットと電流フィードバックユニット１５との間に位置してもよい。
図１６は、電流フィードバックユニット１５の一可能な実施形態を示す。図１６を参照し、電流フィードバックユニット１５は、検流計１５１、電流検出抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、及び第１のオペアンプＯＰＡ１を含んでもよい。
検流計１５１は、電流検出抵抗Ｒ１を流れる電流を検出することができる。抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３は、検流計１５１から出力される電圧信号を分圧してサンプリング電圧を取得することができる。当該サンプリング電圧の電圧値は、電源供給回路１０の出力電流の大きさを示すことができる。
第１のオペアンプＯＰＡ１の負入力端は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とによって分圧されたサンプリング電圧を受信することができる。第１のオペアンプＯＰＡ１の正入力端は、基準電圧を受信することができる。この基準電圧は、電源出力回路１０の出力電流の制限値（即ち、出力電流の閾値）を示すことができる。図１６は、電源供給回路１０内の制御機能を担うＭＣＵがＤＡＣ１を介して第１のオペアンプＯＰＡ１の基準電圧を配置することができる基準電圧の選択可能な一配置形態を示す。当然ながら、第１のオペアンプＯＰＡ１の基準電圧は、他の形態で配置されてもよいし、固定値に設定されてもよく、本発明の実施例は、これについて特に限定しない。
図６に示すように、さらに、いくつかの実施例では、電源供給回路１０は、プルアップユニット６１をさらに含んでもよい。プルアップユニット６１は、電流フィードバックユニット１５と変調ユニット１２との間に接続されてもよい。当該プルアップユニット６１は、電流フィードバックユニット１５におけるオペアンプが飽和状態にあるとき、フィードバック電圧をハイレベルに引き上げることができる。プルアップユニット６１を使用することにより、フィードバック電圧の信号品質を改善し、フィードバック電圧の電圧値が周期的に変化するハイレベルおよびローレベルとして現れるようにすることができる。フィードバック電圧は、電源供給回路１０の出力電流に同期して変化する。
本発明の実施例は、フィードバック電圧と電源供給回路１０との出力電流の同期関係を用いて、電源供給回路１０の出力電流のピーク値の発生タイミングを判断する。従って、フィードバック電圧のハイローレベルの現れが明確になればなるほど、当該フィードバック電圧を用いて判定された出力電流のピークの発生タイミングが、より正確になる。図１６には、プルアップユニット６１の可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、当該プルアップユニット６１は、プルアップ抵抗Ｒ８であってもよい。プルアップ抵抗Ｒ８の一端は、電流フィードバックユニット１５と変調ユニット１２との間に接続されてもよく、プルアップ抵抗Ｒ８の他端は、電源供給回路１０のＶＤＤに接続されてもよい。
さらに、一部の実施例において、図７に示すように、電源供給回路１０は、隔離ユニット７１と逆流防止用のダイオード７２とをさらに含んでもよい。隔離ユニット７１は、電流フィードバックユニット１５と変調ユニット１２との間に位置してもよい。隔離ユニット７１は、電源供給回路１０の１次側と２次側とを互いに隔離させて、１次側と２次側との信号の相互干渉を防止することができる。隔離ユニット７１は、例えば、フォトカプラユニットであってもよいし、他のタイプの隔離ユニットであってもよく、本発明の実施例は、これについて特に限定しない。逆流防止用のダイオード７２は、プルアップユニット６１と隔離ユニット７１との間に位置してもよい。図１６には、隔離ユニット７１の可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、隔離ユニット７１は、フォトカプラＯＣである。また、図７中のダイオード７２は、図１６中のダイオードＤ１に対応する。
図８に示すように、さらに、一部の実施例において、電流フィードバックユニット１５は、オペアンプによる電流フィードバックユニットであり、電源供給回路１０は、オペアンプの補償ユニット８１（またはオペアンプの補償ネットワークという）をさらに含んでもよい。補償ユニット８１の入力端は、ダイオード７２のアノードに接続されてもよく、補償ユニット８１の出力端は、電流フィードバックユニット１５における入力端に接続されてもよい。
図１６において、電流フィードバックユニット１５が基づいているオペアンプは、第１のオペアンプＯＰＡ１である。図１６には、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットの可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットは、抵抗Ｒ６とコンデンサＣ１とを含んでもよい。なお、抵抗Ｒ６とコンデンサＣ１とからなる回路は、フィルタリング機能を有する（ＲＣフィルタリング回路）。第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットおよびフィードバック点が両方ともダイオードＤ１のカソードに配置されている場合、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットは、フィードバック電圧をある程度フィルタリングするので、フィードバック電圧のハイローレベルが明確ではなく、これにより、フィードバック電圧に基づいて判定された出力電流のピーク値の精度を低下させる可能性がある。図８または図１６に示す配置形態を採用した後は、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットおよびフィードバック点がそれぞれダイオードの両側に位置する。ダイオードは、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットがフィードバック電圧に影響を与えないような隔離機能を有するため、フィードバック電圧に基づいて判定された出力電流のピーク値の精度を向上させることができる。
電流採取制御ユニット１６は、フィードバック電圧を受信し、フィードバック電圧に基づいて出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、出力電流の電流値がピーク値にある場合、出力電流のピーク値を採取する。
本発明の実施例は、電流採取制御ユニット１６の実現形態について特に限定しない。以下、図９〜図１５を参照しながら詳しく説明する。
選択可能に、一実施例として、図９に示すように、電流採取制御ユニット１６は、レベル判断ユニット１６１と、制御ユニット１６２と、サンプリング保持ユニット１６３とを含んでもよい。レベル判断ユニット１６１は、フィードバック電圧を判断して結果信号を生成することができる。制御ユニット１６２は、レベル判断ユニット１６１から出力された結果信号に基づいて、出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、出力電流の電流値がピーク値にある場合、出力電流のピーク値を採取するようにサンプルリング保持ユニット１６３を制御することができる。
レベル判断ユニット１６１の実現形態は、複数有することができる。一例として、図１０に示すように、レベル判断ユニット１６１は、コンパレータ１６１１を含んでもよい。コンパレータ１６１１は、フィードバック電圧がハイレベルである場合、コンパレータ１６１１の出力信号がローレベルとなり、フィードバック電圧がローレベルである場合、コンパレータ１６１１の出力信号がハイレベルとなるように構成されてもよい。図１１は、フィードバック電圧とコンパレータ１６１１の出力信号と電源供給回路１０の出力電流との信号タイミング関係図である。図１１から分かるように、コンパレータ１６１１の出力信号の立ち上がりエッジが到来する場合、電源供給回路１０の出力電流はピーク値に達する。従って、制御ユニット１６２は、コンパレータ１６１１の出力信号の立ち上がりエッジを採取し、出力信号の立ち上がりエッジを採取したとき、出力電流のピーク値を採取するようにサンプリング保持ユニット１６３を制御することができる。
他の一例として、図１２に示すように、レベル判断ユニット１６１は、スイッチングユニット１６１２と三極管１６１３とを含んでもよい。スイッチングユニット１６１２は、フィードバック電圧がハイレベルになる場合、スイッチングユニット１６１２がオンになり、フィードバック電圧がローレベルになる場合、スイッチングユニット１６１２がオフになるように構成することができる。三極管１６１３は、スイッチングユニット１６１２がオンになる場合、三極管１６１３がオンになり、三極管１６１３のコレクタがローレベルになり、スイッチングユニット１６１２がオフになる場合、三極管１６１３がオフになり、三極管１６１３のコレクタがハイレベルになるように構成することができる。図１３から分かるように、三極管１６１３のコレクタの電圧信号の立ち上がりエッジが到来すると、電源供給回路１０の出力電流はピークに達する。従って、制御ユニット１６２は、三極管１６１３のコレクタの電圧信号の立ち上がりエッジを採取し、当該コレクタの電圧信号の立ち上がりエッジを採取したとき、出力電流のピーク値を採取するようにサンプリング保持ユニット１６３を制御することができる。
スイッチングユニット１６１２の実現形態、およびスイッチングユニット１６１２と三極管１６１３との接続形態は、複数有することができる。一例として、図１４に示すように、スイッチングユニット１６１２は、ツェナーダイオードＺＤ１であってもよい。フィードバック電圧がハイレベルである場合、ツェナーダイオードＺＤ１は、アバランシェオンになるので、三極管１６１３は、オンになり、三極管のコレクタはローレベルになる。フィードバック電圧がローレベルである場合、ツェナーダイオードＺＤ１はオフになり、三極管１６１３はオフになり、三極管のコレクタはハイレベルになる。他の例として、図１５に示すように、スイッチングユニット１６１２は、ＡＰ４３２チップであってもよい。フィードバック電圧がハイレベルである場合、ＡＰ４３２チップは、オンになり、三極管のコレクタはローレベルになる。フィードバック電圧がローレベルである場合、ＡＰ４３２チップがオフになるので、三極管１６１３は、オフになり、三極管のコレクタはハイレベルになる。
サンプリング保持ユニット１６３は、制御ユニット１６２の制御により、定期的にサンプリング状態および保持状態に入ることができる。サンプリング保持ユニット１６３は、通常、主にコンデンサとスイッチングトランジスタなどの装置から構成されている。コンデンサは、電源供給回路１０の出力電流をサンプリングして保持することができ、コンデンサの両端の電圧は、電源供給回路１０の出力電流の大きさを示すことができる。スイッチングトランジスタは、コンデンサの放電を制御してサンプリング保持回路をサンプリング状態に再入させることができる。サンプリング保持ユニット１６３は、従来のサンプル保持ユニットの構成設計を参照することができ、ここでは詳細に説明しない。図１６は、制御ユニット１６２がＭＣＵであることを例とし、レベル判断ユニット１６１とサンプリング保持ユニット１６３とがＭＣＵを囲む構成を示している。
選択可能に、一部の実施例において、電源供給回路１０は、上述した電流フィードバックユニット１５のほか、電圧フィードバックユニットを有していてもよい。図１６には、電圧フィードバックユニットの可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、電圧フィードバックユニットは、第２のオペアンプＯＰＡ２、抵抗Ｒ４、及び抵抗Ｒ５を含んでもよい。抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５は、電源供給回路１０の出力電圧をサンプリングすることができる。第２のオペアンプＯＰＡ２は、抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５によってサンプリングされた電圧と、ＭＣＵによってＤＡＣ２を介して入力された基準電圧とに基づいて、電源供給回路１０の電圧フィードバック制御を行うことができる。電源供給回路１０には、電圧フィードバックユニットと電流フィードバックユニットとをハードウェアで同時に設置することで、出力電圧と出力電流との変化に対する電源供給回路１０の応答速度を向上させることができ、充電処理の安全性が向上する。
従来技術において、充電対象機器を充電するための電源供給回路が記載されている。当該電源供給回路は、定電圧モードで作動する。定電圧モードで、当該電源供給回路の出力電圧は、ほぼ一定に維持され、例えば、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖまたは２０Ｖなどに維持される。
当該電源供給回路の出力電圧は、バッテリの両端に直接印加するのに適さず、まず充電対象機器における変換回路によって変換されて充電対象機器内のバッテリの予期充電電圧および／または充電電流を得る必要がある。
変換回路は、電源供給回路の出力電圧を変換して、バッテリの予期充電電圧および／または充電電流の需要を満たすことができる。
一例とし、当該変換回路は、充電管理モジュール、例えば、充電集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）を指してもよく、バッテリの充電中にバッテリの充電電圧および／または充電電流を管理するためのものである。当該変換回路は、バッテリの充電電圧および／または充電電流の管理を実現するために、電圧フィードバックモジュールの機能を有し、および／または、電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。
例を挙げると、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうちの１つまたは複数を含んでもよい。トリクル充電段階において、変換回路は電流フィードバックループを利用することにより、トリクル充電段階でバッテリに流れ込む電流がバッテリの予期充電電流の大きさ（例えば、第１の充電電流）を満すようにすることができる。定電流充電段階において、変換回路は電流フィードバックループを利用することにより、定電流充電段階でバッテリに流れ込む電流がバッテリの予期充電電流の大きさ（例えば、第１の充電電流より大きくてもよい第２の充電電流）を満たすようにすることができる。定電圧充電段階において、変換回路は、圧フィードバックループを利用することにより、定電圧充電段階でバッテリの両端に印加される電圧の大きさがバッテリの予期充電電圧の大きさを満たすようにすることができる。
一例として、電源供給回路の出力電圧がバッテリの予期充電電圧より大きい場合、変換回路は、電源供給回路の出力電圧を降圧処理して、降圧変換された充電電圧がバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。他の例として、電源供給回路の出力電圧がバッテリの予期充電電圧より小さい場合、変換回路は、電源供給回路の出力電圧を昇圧処理して、昇圧変換された充電電圧をバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。
他の例として、例えば、電源供給回路は５Ｖの定電圧を出力する。バッテリが１つのバッテリセル（リチウムバッテリのバッテリセルを例とし、１つのバッテリセルの充電終止電圧が４．２Ｖである）を含む場合、変換回路（例えば、Ｂｕｃｋ降圧回路）は、電源供給回路の出力電圧を降圧処理して、降圧された充電電圧がバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。
他の例として、例えば、電源供給回路が５Ｖの定電圧を出力する。電源供給回路が２つ以上のシングルバッテリセルを直列接続したバッテリ（リチウムバッテリのバッテリセルを例とし、１つのバッテリセルの充電終止電圧が４．２Ｖである）を充電する場合、変換回路（例えば、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路）は、電源供給回路の出力電圧を昇圧処理して、昇圧された充電電圧がバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。
変換回路が回路の変換効率の低下に制限されることによって、変換されていない部分の電気エネルギーが熱の形で放散される。この部分の熱は充電対象機器（の内部に集まる。充電対象機器の設定スペース及び放熱スペースが小さいことから（例えば、ユーザが使用する移動端末の物理的なサイズがますます薄くなるとともに、移動端末の性能を向上させるために、移動端末内に数多くの電子素子が密に配置されている）、変換回路の設計難度を上げるだけでなく、充電対象機器内に集まっている熱を速やかに除去しにくく、充電対象機器の異常を引き起こす。
例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路の付近の電子素子に対して熱干渉を引き起こし、電子素子の作動異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路及び付近の電子素子の使用寿命を短縮するおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、バッテリに対して熱干渉を引き起こし、バッテリの充放電異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、充電対象機器の温度上昇を引き起こすおそれがあり、ユーザの充電時の使用体験に影響を及ぼす。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路自身の短絡を引き起こすおそれがあり、電源供給回路の出力電圧をバッテリの両端に直接印加することにより、充電異常を引き起こし、バッテリが長時間に過電圧充電状態であると、バッテリの爆発まで引き起こし、ユーザの安全に危害を与えることになる。
本発明の実施例は、電源供給回路１０をさらに提供する。当該電源供給回路１０における制御ユニット（例えば、図１６中のＭＣＵであってもよい）は、充電対象機器と通信して（例えば、図１６に示す通信インターフェイスを介して）、電源供給回路１０の出力電力を調整して電源供給回路１０の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることもできる。
なお、バッテリが現在位置する充電段階は、トリクル充電段階と、定電圧充電段階と、定電流充電段階とのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
バッテリが現在位置する充電段階が定電圧充電段階であることを例とし、前述した充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることは、バッテリの定電圧充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電圧を定電圧充電段階に対応する充電電圧にマッチングさせることを含んでもよい。
バッテリが現在位置する充電段階が定電流充電段階であることを例とし、前述した充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることは、バッテリの定電流充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電流を定電流充電段階に対応する充電電流にマッチングさせることを含んでもよい。
以下に、本発明の実施例によって提供される通信機能を有する電源供給回路１０を例を挙げてさらに詳しく説明する。
当該電源供給回路１０は、バッテリの状態情報を取得することができる。バッテリの状態情報は、バッテリの現在残量情報および／または電圧情報を含んでもよい。当該電源供給回路１０は、取得されたバッテリの状態情報に基づい電源供給回路１０自身の出力電圧を調整してバッテリの予期充電電圧および／または充電電流の需要を満たすことができ、電源供給回路１０が調整して出力した電圧は、バッテリの両端に直接印加してバッテリを充電（以下「直接充電」という）することができる。さらに、バッテリ充電プロセスの定電流充電段階では、電源供給回路１０が調整して出力した電圧は、バッテリの両端に直接印加してバッテリを充電することができる。
当該電源供給回路１０は、バッテリの充電電圧および／または充電電流の管理を実現するために、電圧フィードバックモジュールの機能および電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。
当該電源供給回路１０は、取得されたバッテリの状態情報に基づいて電源供給回路１０自身の出力電圧を調整することは、当該電源供給回路１０は、バッテリの状態情報をリアルタイムで取得することができ、毎回取得されたバッテリのリアルタイム状態情報に基づいて電源供給回路１０自身の出力電圧を調整してバッテリの予期充電電圧および／または充電電流を満たすことを指してもよい。
当該電源供給回路１０は、取得されたバッテリの状態情報に基づい電源供給回路１０自身の出力電圧を調整することは、充電中にバッテリ電圧が絶えずに上昇するにつれて、電源供給回路１０は、充電中に異なる時刻のバッテリの現在状態情報を取得することができ、バッテリの現在状態情報に基づいて電源供給回路１０自身の出力電圧をリアルタイムで調整してバッテリの予期充電電圧および／または充電電流の需要を満たすことを指してもよい。
例を挙げると、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうちの少なくとも１つを含んでもよい。トリクル充電段階では、電源供給回路１０は、トリクル充電段階で第１の充電電流を出力してバッテリを充電してバッテリの予期充電電流の需要を満たすことができる（第１の充電電流は定直流電流であってもよい）。定電流充電段階では、電源供給回路１０は、電流フィードバックループループを利用することにより、定電流充電段階で電源供給回路１０によって出力され且つバッテリに流れ込む電流がバッテリの予期充電電流の需要を満たすようにすることができる（例えば、第２の充電電流が脈動波形の電流であってもよく、当該第２の充電電流が第１の充電電流より大きくてもよく、定電流充電段階における脈動波形の電流ピーク値がトリクル充電段階おける定直流電流の大きさより大きくてもよく、定電流充電段階の定電流は、脈動波形の電流ピーク値または平均値がほぼ変化しないままであることを指してもよい）。定電圧充電段階では、電源供給回路１０は、電圧フィードバックループを利用することにより、定電圧充電段階で電源供給回路１０から充電対象機器に出力された電圧（即ち、定直流電圧）を一定に保持することができる。
例えば、本発明の実施例に係る電源供給回路１０は、充電対象機器内のバッテリの定電流充電段階を制御することができる。他の実施例において、充電対象機器内のバッテリのトリクル充電段階および定電圧充電段階の制御機能は、本発明の実施例に記載の電源供給回路１０と充電対象機器内の別途の充電チップとが協力して完成することができる。定電流充電段階と比較して、バッテリがトリクル充電段階および定電圧充電段階で受け取る充電電力は小さく、充電対象機器内部の充電チップの効率変換損失および熱蓄積は、許容できる。なお、本発明の実施例中に記載の定電流充電段階または定電流段階は、電源供給回路１０の出力電流が完全に変化しないことを要求することではなく、電源供給回路１０の出力電流を制御する充電モードを意味することができる。例えば、電源供給回路１０によって出力された脈動波形の電流ピーク値または平均値が、ほぼ変化しないこと、または、あり時間帯にわたってほぼ変化しないことを広く意味することができる。例えば、実際に、電源供給回路１０は、定電流充電段階で通常多段階定電流の方式で充電する。
多段階定電流充電（ＭｕＬｔｉ-ｓｔａｇｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｃｈａｒｇｉｎｇ）は、Ｎ個の定電流段階（Ｎが２以上の整数である）を有することができる。多段階定電流充電は、所定の充電電流で第１段階の充電を始める。前記多段階定電流充電のＮ個の定電流段階は、第１の段階から第Ｎの段階まで順次に実行される。定電流段階のうちの現在の定電流段階から次の定電流段階に入った後、脈動波形の電流ピーク値または平均値が小さくなることができる。バッテリ電圧が充電終止電圧閾値に達した場合、定電流段階のうちの前の充電段階から次の充電段階に入ることになる。２つの隣接する定電流段階間の電流変換プロセスは、漸進的に変化してよいし、または階段式ジャンプ的に変化してもよい。
さらに、電源供給回路１０の出力電流が、電流値が周期的に変化する電流（例えば、脈動直流電流）である場合、定電流モードは、周期的に変化する電流のピーク値または平均値を制御する充電モードを指してもよく、即ち、定電流モードに対応する電流を超えないように電源供給回路１０の出力電流のピーク値を制御する。また、電源供給回路１０の出力電流が交流電力である場合、定電流モードは、交流電力的ピーク値を制限する充電モードを指してもよい。
選択可能に、一部の実施例において、電源供給回路１０は、第１の充電モードおよび第２の充電モードを支持することができ、電源供給回路１０が第２の充電モードでバッテリを充電する速度は、電源供給回路１０が第１の充電モードでバッテリを充電する速度より早い。言い換えると、第１の充電モードで作動する電源供給回路と比較して、第２の充電モードで作動する電源供給回路が同一容量のバッテリを満充電するのに必要な時間はより短く。さらに、一部の実施例において、第１の充電モードでは、電源供給回路１０は、第２の充電通路を介してバッテリを充電し、第２の充電モードでは、電源供給回路１０は、第１の充電通路を介してバッテリを充電する。
第１の充電モードは、通常充電モードであってよく、第２の充電モードは、急速充電モードであってもよい。当該通常充電モードは、電源供給回路が相対的に小さい電流値（通常２.５Ａより小さい）を出力すること、または相対的に小さい電力で（通常１５Ｗより小さい）充電対象機器内のバッテリを充電することを意味し、通常充電モードで１つの比較的大容量バッテリ（例えば、３０００ｍＡｈ容量のバッテリ）を完全に満充電するのに通常数時間がかかる必要があるが、急速充電モードでは、電源供給回路は、相対的に比較的大きな電流（通常２.５Ａより大きく、例えば、４.５Ａ、５Ａまたはさらに高く）を出力することができ、または相対的に比較的大きな電力で（通常１５Ｗ以上）充電対象機器内のバッテリを充電することができる。通常充電モードと比較して、電源供給回路が急速充電モードで同一容量のバッテリを完全に満充電するのに必要な充電時間を明らかに短縮することができ、充電速度がより早い。
上記の説明に指摘されたように、電源供給回路１０の出力電流は、電流値が周期的に変化する波形を有することができる。当該波形は、電源供給回路１０が第２の充電モードで作動する出力電流の波形を指してもよい。第１の充電モードでは、電源供給回路１０の出力電圧の電圧値は、定電圧値であってもよく、出力電流の波形は、負荷の変化に伴って変化することができる。
さらに、充電対象機器は、電源供給回路１０（または電源供給回路１０における制御ユニット）と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力（即ち、第２の充電モードで電源供給回路１０によって提供される充電電圧および／または充電電流を制御）を制御することができる。充電対象機器は、充電インターフェイスを含んでもよく、充電対象機器は、充電インターフェイスにおけるデータラインを介して電源供給回路１０と通信することができる。充電インターフェイスがＵＳＢインターフェイスであることを例とし、データラインは、ＵＳＢインターフェイス内のＤ+ラインおよび／またはＤ-ラインであってもよい。または、充電対象機器は、電源供給回路１０と無線通信することもできる。
本発明の実施例は、電源供給回路１０と充電対象機器との通信内容、および充電対象機器が第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御する方式について具体的に限定しない。例えば、充電対象機器は、電源供給回路１０と通信して、充電対象機器内のバッテリの現在総電圧および／または現在総残量をインタラクションし、バッテリの現在総電圧および／または現在総残量に基づいて電源供給回路１０の出力電圧または出力電流を調整することができる。以下に具体的な実施例に合わせて充電対象機器と電源供給回路１０との通信内容、および充電対象機器が第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御する方式について詳しく説明する。
本発明の実施例の上記説明は、電源供給回路１０と充電対象機器とのマスタースレーブを限定しない。言い換えると、電源供給回路１０と充電対象機器とのうちのいずれか一方は、マスター機器側として二方向通信会話を開始することができ、相応的に他方はスレーブ機器側として、マスター機器側が開始した通信に対して第１の応答或第１の返事を行う。実行可能な一実施形態として、通信プロセスにおいて、電源供給回路１０側と充電対象機器側とのアースに対するレベルの大きさを比較することにより、マスター及びスレーブ機器の身分を確認することができる。
本発明の実施例は、電源供給回路１０と充電対象機器との二方向通信の具体的な実現方式を限定しておらず、つまり、電源供給回路１０と充電対象機器とのうちのいずれか一方は、マスター機器側として通信会話を開始し、相応的に他方はスレーブ機器側として、マスター機器側が開始した通信会話に対して第１の応答或第１の返事を行い、同時にマスター機器側は、前記スレーブ機器側の第１の応答或第１の返事に対して第２の応答を行うことができれば、マスター及びスレーブ機器の間に１回の充電モードに関するネゴシエーションプロセスが完成されたと判定してもよい。実行可能な一実施形態として、マスター及びスレーブ機器の間に複数回の充電モードのネゴシエーションが完成された後、マスター及びスレーブ機器の間の充電操作を実行することにより、ネゴシエーション後の充電プロセスが安全的に信頼的に実行されることを確保することができる。
マスター機器側が前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事に応じて第２の応答を行うことができる一方式として、マスター機器側が前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信し、受信した前記スレーブ機器の第１の応答または第１の返事に応じて対応的な第２の応答を行うことができる。例として、マスター機器側が所定の時間内で前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信すると、マスター機器側が前記スレーブ機器の第１の応答または第１の返事性に応じて対応的な第２の応答を行うことは、具体的に、マスター機器側とスレーブ機器側とが１回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター機器側とスレーブ機器側との間でネゴシエーションの結果に基づいて第１の充電モードまたは第２の充電モードで充電操作を実行する。即ち、電源供給回路１０は、ネゴシエーション結果に基づいて第１の充電モードまたは第２の充電モードで作動して充電対象機器を充電する。
マスター機器側が前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事に応じて第２の応答を行うことができる一方式として、さらに、マスター機器側が所定の時間内で前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信していなくても、マスター機器側も前記スレーブ機器の第１の応答または第１の返事に対して、対応的な第２の応答を行うことであってもよい。例として、マスター機器側が所定の時間内で前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信していなくても、マスター機器側も前記スレーブ機器側の第１の応答または第１の返事に対して、対応的な第２の応答を行うことは、具体的に、マスター機器側とスレーブ機器側とが１回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター機器側とスレーブ機器側との間で第１の充電モードで充電操作を実行し、即ち、電源供給回路１０は、第１の充電モードで作動して充電対象機器を充電することであってもよい。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器は、マスター機器として通信会話を開始し、電源供給回路１０はスレーブ機器として、マスター機器が開始した通信会話に対して、第１の応答または第１の返事を行った後に、充電対象機器が電源供給回路１０の第１の応答または第１の返事に対して、対応的な第２の応答を行う必要がなく、電源供給回路１０と充電対象機器との間に１回の充電モードに関するネゴシエーションのプロセスが完成されたと判定してもよく、電源供給回路１０は、ネゴシエーションの結果に基づいて第１の充電モードまたは第２の充電モードで充電対象機器を充電することができる。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０と充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０と充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、充電対象機器が第２の充電モードをオンにするか否かについて尋ねるための第１の指令を受信することと、充電対象機器が、充電対象機器が第２の充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示するための第１の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信することと、充電対象機器が第２の充電モードをオンにすることに同意した場合、充電対象機器が第１の充電通路を介してバッテリを充電するように電源供給回路１０を制御することと、を含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧を決定することを含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧を決定することは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在総電圧とがマッチングしているか否かについて尋ねるための第２の指令を受信することと、充電対象機器が、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在総電圧とがマッチングしている、高めであるまたは低めであることを指示するための第２の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信することと、を含む。代替的に、第２の指令が、電源供給回路１０の現在出力電圧を第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧とするのが適切であるか否かについて尋ねることができ、第２の指令の返事指令が、現在電源供給回路１０の出力電圧がマッチングしている、高めであるまたは低めであることを指示することができる。
電源供給回路１０の現在出力電圧とバッテリの現在総電圧とがマッチングしている、または電源供給回路１０の現在出力電圧が第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧として適切であることとは、電源供給回路１０の現在出力電圧とバッテリの現在総電圧との差の値が所定の範囲内にある（通常数百ｍｖのレベルである）ことを指してもよい。現在出力電圧は、バッテリの現在総電圧より高目であることは、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在総電圧との差の値が所定の範囲より高いことを含む。現在出力電圧がバッテリ現在総電圧より低めであることは、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在総電圧との差の値が所定の範囲より低いことを含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定することを含んでもよい。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された、充電対象機器を充電するための充電電流を決定することは、充電対象機器が、前記電源供給回路１０から送信された、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を尋ねるための第３の指令を受信することと、充電対象機器が、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を指示するための第３の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信して、電源供給回路１０が充電対象機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定するようにすることと、を含んでもよい。
充電対象機器の現在支持する最大充電電流は、充電対象機器のバッテリの容量、バッテリセル体系などに基づいて取得されてもよいし、または所定値であってもよい。
なお、充電対象機器が充電対象機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定する方式は複数ある。例えば、電源供給回路１０は、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流として決定することができるし、充電対象機器の現在支持する最大充電電流及び自身の電流出力能力等の要因を総合的に考慮した上で、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定することもできる。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、第２の充電モードで充電するプロセスにおいて、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０の出力電流を調整することを含んでもよい。
一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０の出力電流を調整することは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、バッテリの現在総電圧を尋ねるための第４の指令を受信することと、充電対象機器が、バッテリの現在総電圧を指示するための第４の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信して、電源供給回路１０がバッテリの現在総電圧に基づいて電源供給回路１０の出力電流を調整するようにすることと、を含んでもよい。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードで電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定する。
一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定することは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、充電対象機器のバッテリの現在総電圧を尋ねるための第４の指令を受信することと、充電対象機器が、充電対象機器のバッテリの現在電圧を指示するための第４の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信して、電源供給回路１０が電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在電圧とに基づいて、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定することと、を含んでもよい。例えば、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器の現在電圧との電圧差が所定の電圧閾値より大きいと決定することは、このとき電圧差で電源供給回路１０によって出力された現在電流値を割ることで取得された抵抗が所定の抵抗閾値より大きいことを示し、即ち、充電インターフェイスが接触不良であると決定することができる。
選択可能に、一部の実施例において、充電インターフェイス接触不良は、充電対象機器によって決定することもできる。例えば、充電対象機器が、電源供給回路１０の出力電圧を尋ねるための第６の指令を電源供給回路１０に送信し、充電対象機器が、電源供給回路１０によって送信された、電源供給回路１０の出力電圧を指示するための第６の指令の返事指令を受信し、充電対象機器がバッテリの現在電圧と電源供給回路１０の出力電圧とに基づいて、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定する。充電対象機器が、充電インターフェイスが接触不良であると決定した後、充電対象機器は、充電インターフェイスが接触不良であることを指示するための第５の指令を電源供給回路１０に送信する。電源供給回路１０は、第５の指令を受信した後、第２の充電モードを終了することができる。
以下に図１７を参照して電源供給回路１０と充電対象機器との間の通信プロセスをさらに詳しく説明する。なお、図１７の例は、当業者が本発明の実施例を理解することに役立つものだけであり、本発明の実施例を例示された具体的数値または具体的な場面に限定するものではない。明らかに、当業者は、示された図８の例に基づいて各種の等価の修正または変更を行うことができ、これらの修正または変更も本発明の実施例の範囲内に入る。
図１７に示すように、電源供給回路１０と充電対象機器との間の通信プロセス（または急速充電通信プロセスという）は、以下の５つの段階を含んでもよい。
段階１
充電対象機器が電源提供装置に接続された後に、充電対象機器がデータケーブルＤ+、Ｄ-を介して電源供給回路１０のタイプを検出することができる。電源供給回路１０がアダプターなどの充電のみに使用される電源供給回路１０であると検出された場合、充電対象機器が受け入れる電流は、所定の電流閾値Ｉ２（例えば、１Ａであってもよい）より大きくてもよい。電源供給回路１０が所定の持続時間（例えば、連続的なＴ１時間であってもよい）内での電源供給回路１０の出力電流がＩ２より以上であることを検出した場合、電源供給回路１０は、充電対象機器が電源供給機器のタイプを認識することを既に完成したと判定してもよい。次に、電源供給回路１０が充電対象機器とのネゴシエーションのプロセスを開始し、充電対象機器に指令１（上記第１の指令に対応する）を送信して、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かについて充電対象機器に尋ねる。
電源供給回路１０が充電対象機器によって送信された指令１の返事指令を受信し、且つ指令１の返事指令が、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意しないことを指示する場合、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電流を再度検出する。電源供給回路１０の出力電流が所定の持続時間内（例えば、連続的なＴ１時間であってもよい）で依然としてＩ２以上である場合、電源供給回路１０は、充電対象機器に指令１を再度送信して、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かについて充電対象機器に尋ねる。充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意するまで、または電源供給回路１０の出力電流がＩ２以上である条件を満たさなくなるまで、電源供給回路１０は、段階１の上記ステップを繰り返す。
充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意した後、通信プロセスは段階２に入る。
段階２
電源供給回路１０は、充電対象機器に指令２（上記第２の指令に対応する）を送信して、電源供給回路１０の出力電圧（現在出力電圧）と充電対象機器内のバッテリの現在電圧とがマッチングしているか否かについて尋ねる。
充電対象機器は、電源供給回路１０に指令２の返事指令を送信して、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在電圧とがマッチングしていること、高めであるまたは低めであることを指示する。指令２の返事指令が、電源供給回路１０の出力電圧が高めであるまたは低めであることを指示する場合、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電圧を低くまたは高く調整することができ、且つ充電対象機器に指令２を再度送信して、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在電圧とがマッチングしているか否かについて再度尋ねる。充電対象機器が電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在電圧（とがマッチングしていることを決定するまで段階２の上記ステップを繰り返し、そして段階３に入る。電源供給回路１０の出力電圧を調整する方式が複数あってもよい。例えば、電源供給回路１０の出力電圧に低くから高くまで複数の電圧グレードを設定することができ、電圧グレードが高いほど、電源供給回路１０の出力電圧が大きいことを示す。指令２の返事指令が、電源供給回路１０の出力電圧が高めであることを指示する場合、電源供給回路１０の出力電圧の電圧グレードを現在電圧グレードから１グレード低く調整することができ、指令２の返事指令が、電源供給回路１０の出力電圧が低くめであることを指示する場合、電源供給回路１０の出力電圧の電圧グレードを現在電圧グレードから１グレード高く調整することができる。
段階３
電源供給回路１０は、充電対象機器に指令３（上記第３の指令に対応する）を送信して、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を尋ねる。充電対象機器は、電源供給回路１０に指令３の返事指令を送信して、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を指示し、そして段階４に入る。
段階４
電源供給回路１０は、充電対象機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第２の充電モードでの電源供給回路１０によって出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定する。その後、定電流充電段階である段階５に入る。
段階５
定電流充電段階に入った後、電源供給回路１０は一定の時間ごとに充電対象機器に指令４（上記第４の指令に対応する）を送信して、充電対象機器のバッテリの現在電圧を尋ねることができる。充電対象機器は電源供給回路１０に指令４の返事指令を送信して、バッテリの現在電圧をフィードバックすることができる。電源供給回路１０は、バッテリの現在電圧に基づいて、充電インターフェイスの接触が良好であるか否か、及び電源供給回路１０の出力電流を低減する必要があるか否かを判断することができる。電源供給回路１０が、充電インターフェイスの接触が不良であると判断した場合、充電対象機器に指令５（上記第５の指令に対応する）を送信し、電源供給回路１０は、第２の充電モードを終了して、リセットして再度に段階１に入ることができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階２において、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意した時点から、電源供給回路１０が電源供給回路１０の出力電圧を適切な充電電圧に調整した時点までかかる時間を一定の範囲に制御することができる。当該時間が所定の範囲を超えた場合、電源供給回路１０または充電対象機器は、通信プロセスが異常であると判定し、リセットして再度に段階１に入ることができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階２において、電源供給回路１０の出力電圧が充電対象機器バッテリの現在電圧よりΔＶ（ΔＶを２００〜５００ｍＶとしてもよい）高い場合、充電対象機器は電源供給回路１０に指令２の返事指令を送信して、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの電圧とがマッチングしていることを指示することができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階４において、電源供給回路１０の出力電流の調整速度が一定の範囲に制御することができる。このようにすることで、調整速度が速すぎることによる充電プロセスの異常の発生を避けることができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階５において、電源供給回路１０の出力電流の変動幅は、５％以内に制御することができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階５において、電源供給回路１０は充電回路の通路抵抗をリアルタイムでモニターリングすることができる。具体的には、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電圧、出力電流及充電対象機器によってフィードバックされたバッテリの現在電圧に基づいて、充電通路の抵抗をモニターリングすることができる。「充電通路の抵抗」>「充電対象機器の通路抵抗+充電ケーブルの抵抗」の場合、充電インターフェイスが接触不良であると判定することができ、電源供給回路１０は第２の充電モードで充電対象機器を充電することを停止する。
選択可能に、一部の実施例において、電源供給回路１０が、第２の充電モードで充電対象機器を充電することを開始した後、電源供給回路１０と充電対象機器との通信時間間隔は、一定の範囲に制御することができるため、通信間隔が短すぎることによる通信プロセスの異常の発生を避けることができる。
選択可能に、一部の実施例において、充電プロセスの停止（または電源供給回路１０の第２の充電モードで充電対象機器を充電するプロセスの停止）は、回復可能な停止と回復不可能な停止とに分けることができる。
例えば、充電対象機器のバッテリが満充電されたことまたは充電インターフェイスが接触不良であることが検出された場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度に段階１に入る。その後、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意しない場合、通信プロセスが段階２に入らない。この場合の充電プロセスの停止は、回復不可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、電源供給回路１０と充電対象機器との間に通信異常が現れた場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度に段階１に入る。段階１の要求が満たされた後、充電プロセスを回復させるために、充電対象機器は、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、充電対象機器が、バッテリに異常が現れたことを検出した場合、充電プロセスが停止され、リセットされて再度に段階１を入る。その後、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意しない。バッテリが正常に回復し、且つ段階１の要求を満たした後、充電対象機器は、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の急速充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
上記の図１７に示す通信ステップまたは操作は、例示するものに過ぎない。例えば、段階１において、充電対象機器が電源供給回路１０に接続された後、充電対象機器と電源供給回路１０とのハンドシェーク通信は、充電対象機器によって開始されてもよい。即ち、充電対象機器は指令１を送信して、第２の充電モードをオンにするか否かについて電源供給回路１０に尋ねる。充電対象機器が、電源供給回路１０の返事指令を受信した場合、電源供給回路１０は、第２の充電モードで充電対象機器のバッテリを充電することを開始し、ここで、前記電源供給回路１０の返事指令が、電源供給回路１０が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意することを指示するためのものである。
また、例えば、段階５の後に、定電圧充電段階をさらに含んでもよい。具体的には、段階５において、充電対象機器は、電源供給回路１０にバッテリの現在電圧をフィードバックすることができる。バッテリの現在電圧が定電圧充電電圧閾値に達した場合、充電段階は定電流充電段階から定電圧充電段階に入る。定電圧充電段階において、充電電流が次第に減少していく。電流がある閾値まで低下した場合、充電対象機器のバッテリが既に満充電されたことを示し、充電プロセスの全体が停止する。
本発明の実施例は、電源供給機器をさらに提供し、図１８に示すように、当該電源供給機器１８００は、上記のいずれかの実施例によって提供される電源供給回路１０を含んでもよい。当該電源供給機器１８００は、例えばアダプターまたは移動電源（ｐｏｗｅｒｂａｎｋ）など充電のみに使用される機器であってもよいし、電源およびデータサービスを提供できるパソコンなどの他の機器であってもよい。
以上に、図１〜図１８を参照して本発明の実施例によって提供される電源供給回路および電源供給機器を詳しく説明した。以下に図１９を参照して、本発明の実施例によって提供される電源供給回路の制御方法を詳しく説明する。当該電源供給回路は、上記のいずれかの実施例に記載の電源供給回路１０出会ってもよく、電源供給回路に関連する説明は、上記の記載を参照することができ、ここでは重複する説明を適当に省略する。
当該電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、を含む。
１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力することができる。
変調ユニットは、第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することができる。
変圧器は、第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成することができる。
２次整流フィルタリングユニットは、第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する電源供給回路の出力電流を生成することができる。
電流フィードバックユニットは、出力電流を受信し、出力電流に基づいて調整ユニットにフィードバック電圧を送信することができる。
変調ユニットは、さらに、フィードバック電圧に基づいて、第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限することができる。
図１９の方法は、
フィードバック電圧を受信するステップ１９１０と、
フィードバック電圧に基づいて出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断するステップ１９２０と、出力電流の電流値がピーク値にある場合、出力電流のピーク値を採取するステップ１９３０と、を含むことができる。
選択可能に、一実施例として、図１９の方法は、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップをさらに含んでもよい。
選択可能に、一実施例として、電源供給回路１０がバッテリを充電する段階は、トリクル充電段階と、定電圧充電段階と、定電流充電段階とのうちの少なくとも１つを含む。
選択可能に、一実施例として、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップは、バッテリの定電圧充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧を定電圧充電段階に対応する充電電圧にマッチングさせるステップを含んでもよい。
選択可能に、一実施例として、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップは、バッテリの定電流充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電流を定電流充電段階に対応する充電電流にマッチングさせるステップを含んでもよい。
上記の実施例において、全体的にまたは部分的にソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアまたは他の任意の組み合わせによって実現されてもよい。ソフトウェアで実現されるとき、全体的にまたは部分的に、１つまたは複数のコンピュータ命令を含むコンピュータプログラム製品の形で実施されてもよい。前記コンピュータプログラム命令がコンピュータにロードされ実行されると、本発明の実施例に記載のプロセスまたは機能は、全体的にまたは部分的に生成される。前記コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または他のプログラマブル可能な装置であってもよい。前記コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に格納することができるし、または１つのコンピュータ読み取り可能記憶媒体から別のコンピュータ読み取り可能記憶媒体に転送することもできる。例えば、前記コンピュータ命令は、１つのウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａＬ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ、ＤＳＬ））または無線（例えば、赤外線、無線、マイクロ波など）を介して別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに転送することができる。前記コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体、または１つまたは複数の利用可能な媒体を含むサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であってもよい。前記利用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ）、光学媒体（デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ））、または半導体媒体（例えば、ソリッドステートディスク（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ、ＳＳＤ））などであってもよい。
当業者は、以下のことを意識することができる。本発明に開示されている実施例に合わせて説明された各例のユニット及アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの結合によって実現することができる。これらの機能が一体ハードウェア、それともソフトウェアの方式によって実行されるのかは、技術案の特定応用及び設計拘束条件によるものである。当業者は、各特定の応用に対して、説明された機能を異なる方法で実現することができ、このような実現は、本発明の範囲を超えたと考えてはいけない。
本発明によって提供されるいくつかの実施例において、開示されているシステムと、装置と、方法とは、他の方式によって実現することができる。例えば、上記装置の実施例は、概略的なものだけである。例えば、前記ユニットの区分は、ロジック機能の区分だけである。実際に実現する時に、他の区分方式を有することができる。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントは、結合することができる、または他のシステムに集成することができ、または一部の特徴を無視することができ、または実行しないことができる。一方、示されたまたは論議された相互間の結合または直接結合または通信接続は、一部のインターフェイスを介して、装置またはユニットの間接結合または通信接続であっても良く、電気的、機械的または他の形式であってもよい。
分離部品として説明された前記ユニットは、物理上に分離していてもよいし、物理上に分離していなくてもよい。ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであってもよいし、物理的なユニットでなくてもよい。即ち、一つの場所にあってもよいし、または複数のネットワークユニットに分布されてもよい。必要に応じて、そのうちの一部または全部のユニットを選択して本実施例の技術案の目的を実現することができる。
また、本発明の各実施例においての各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集められてもよいが、各ユニットが独立な物理存在であっても良く、二つ以上のユニットが一つのユニットに集めてもよい。
以上の記載は、本発明の実施形態に過ぎなく、本発明の保護範囲はこれに限定されない。当分野に詳しい全ての当業者が本発明に開示された技術範囲内で容易に想到する変化または取り替えは、本発明の保護範囲に含まれるべきである。従って、本発明の保護範囲はその特許請求の範囲に準ずるべきである。
本発明は、充電の分野に関し、特に、電源供給回路、電源供給機器および制御方法に関する。
電源供給回路は、通常、１次変換ユニットと２次変換ユニットとを含む。１次変換ユニットは、一般に、１次整流ユニットと１次フィルタリングユニットとを含む。１次フィルタリングユニットは、通常、１つまたは複数の大容量液体電解コンデンサ（例えば、液体アルミニウム製電解コンデンサ）を使用して、１次整流された電圧を１次フィルタリングする必要がある。
液体電解コンデンサは、寿命が短く破裂しやすいなどの欠陥を有するため、従来の電源供給回路は、寿命が短く安全でない。
本発明は、電源供給回路の使用寿命および安全性を向上させることができる電源供給回路、電源供給機器および制御方法を提供する。
第１の態様は、電源供給回路を提供し、前記電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、電流採取制御ユニットと、を含み、前記１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力し、前記変調ユニットは、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成し、前記変圧器は、前記第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成し、前記２次整流フィルタリングユニットは、前記第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する前記電源供給回路の出力電流を生成し、前記電流フィードバックユニットは、前記出力電流を受信し、前記出力電流に基づいて前記変調ユニットにフィードバック電圧を送信し、前記変調ユニットは、前記フィードバック電圧に基づいて、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、前記出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限し、前記電流採取制御ユニットは、前記フィードバック電圧を受信し、前記フィードバック電圧に基づいて前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取する。
第２の態様は、第１の態様に記載の電源供給回路を含む電源供給機器を提供する。
第３の態様は、電源供給回路の制御方法を提供し、前記電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、を含み、前記１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力し、前記変調ユニットは、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成し、前記変圧器は、前記第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成し、前記２次整流フィルタリングユニットは、前記第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する前記電源供給回路の出力電流を生成し、前記電流フィードバックユニットは、前記出力電流を受信し、前記出力電流に基づいて前記変調ユニットにフィードバック電圧を送信し、前記変調ユニットは、前記フィードバック電圧に基づいて、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、前記出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限し、前記制御方法は、前記フィードバック電圧を受信するステップと、前記フィードバック電圧に基づいて前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断するステップと、前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取するステップと、を含む。
本発明によって提供される電源供給回路は、１次側の液体電解コンデンサが除去されることにより、電源供給回路の体積を小さくし、電源供給回路の使用寿命および安全性を向上させる。さらに、当該電源供給回路は、電流フィードバックユニットによって出力されたフィードバック電圧に基づいて電源供給回路の出力電流がいつピーク値にあるかを判断することにより、電源供給回路がその出力電流のピーク値を管理および制御するための基礎を提供することができる。
本発明の一実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供される変調待機の第１の電圧の波形の一例を示す図である。 従来の電源供給回路の変調前後の電圧波形の比較図である。 本発明の実施例によって提供される第１の電圧を変調して取得した第２の電圧の波形の一例を示す図である。 本発明の実施例によって提供される２次整流フィルタリングされた出力電流の波形の一例を示す図である。 本発明の他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供されるフィードバック電圧とコンパレータの出力信号と電源供給回路の出力電流との信号タイミング関係図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供されるフィードバック電圧と三極管のコレクタの電圧信号と電源供給回路の出力電流との信号タイミング関係図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明のさらに他の実施例によって提供される電源供給回路の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供される急速充電プロセスの概略フローチャートである。 本発明の実施例によって提供される電源供給機器の概略構成図である。 本発明の実施例によって提供される制御方法の概略フローチャートである。
関連技術において、電源供給回路の１次側には、１次整流ユニットが設けられているほか、１次フィルタリングユニットも設けられている。１次フィルタリングユニットは、一般的に１つまたは複数の液体電解コンデンサを含む。液体電解コンデンサは、静電容量が大きく、フィルタリング能力が強いという特徴を有する。当該液体電解コンデンサの存在によって、電源供給回路の出力を定直流電力にすることができる。しかしながら、液体電解コンデンサは、寿命が短く、破裂しやすいなどの特性を有するため、電源供給回路の使用寿命が短く、安全でない。また、定直流電力で充電対象機器内のバッテリを充電することは、バッテリの分極およびリチウム析出現象を引き起こし、当該バッテリの寿命を短縮する可能性がある。
電源供給回路の使用寿命および安全性を向上させ、充電中のバッテリの分極およびリチウム析出現象を低減するために、本発明の実施例は、１次側の液体電解コンデンサを除去した電源供給回路を提供する。当該電源供給回路は、充電対象機器内のバッテリの充電に使用することができる。本発明に係る充電対象機器は、「通信端末」(または「端末」と略する)のような携帯端末であってもよく、有線回路(例えば、公衆交換電話網(ｐｕｂｌｉｃｓｗｉｔｃｈｅｄｔｅｌｅｐｈｏｎｅｎｅｔｗｏｒｋ、ＰＳＴＮ)、デジタル加入者線(ｄｉｇｉｔａｌｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒｌｉｎｅ、ＤＳＬ)、デジタルケーブル、直接ケーブル接続、および／または別のデータ接続／ネットワークを介し)を介して接続するか、および／または(例えば、セルラーネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク(ｗｉｒｅｌｅｓｓｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＬＡＮ)、ハンドヘルドデジタルビデオ放送(ｄｉｇｉｔａｌｖｉｄｅｏｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇｈａｎｄｈｅｌｄ、ＤＶＢ−Ｈ)ネットワークのデジタルＴＶネットワーク、衛星ネットワーク、振幅変調−周波数変調（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＡＭ−ＦＭ）ブロードキャストトランスミッタ、および／または別の通信端末の)無線インターフェイスを介して通信信号を受信／送信するように構成される装置を含むが、これらに限定されない。無線インターフェイスを介して通信するように構成される通信端末は、「無線通信端末」、「無線端末」および／または「移動端末」と呼ばれてもよい。例として、移動端末は、衛星またはセルラー電話と、セルラー無線電話およびデータ処理、ファックスおよびデータ通信能力を組み合わせ得るパーソナルコミュニケーションシステム(ｐｅｒｓｏｎａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ、ＰＣＳ)端末と、無線電話、ポケットベル、インターネット／イントラネットアクセス、Ｗｅｂブラウザ、メモ、カレンダーおよび／または全地球測位システム(ｇｌｏｂａlｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ、ＧＰＳ)レシーバーを含むパーソナルデジタルアシスタント(ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ)と、通常のラップトップレシーバーおよび／またはハンドヘルドレシーバまたは無線電話レシーバを含む他の電子装置を含むが、これらに限定されない。
図１に示すように、本発明の一実施例によって提供される電源供給回路１０は、１次整流ユニット１１と、変調ユニット１２と、変圧器１３と、２次整流フィルタリングユニット１４と、を含んでもよい。電源供給回路１０の各構成要素について、以下にそれぞれ詳しく説明する。
１次整流ユニット１１は、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力する。一部の場合、入力された交流電力（ＡＣ）は、商用電源と呼ばれてもよい。入力された交流電力は、例えば、２２０Ｖの交流電力であってもよいし、１１０Ｖの交流電力であってもよく、本発明の実施例は、これについて具体的に限定しない。
第１の電圧の電圧波形は、周期的に変化する波形である。図２に示すように、当該第１の電圧的波形は、脈動波形であってもよく、または、饅頭波と呼ばれてもよい。
本発明の実施例は、１次整流ユニット１１の形態について具体的に限定しない。１次整流ユニット１１は、４つのダイオードによって構成されるフルブリッジ整流回路を採用してもよいし、ハーフブリッジ整流回路のような他の形態の整流回路を採用してもよい。
変調ユニット１２は、第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することができる。いくつかの場合、変調ユニット１２は、チョッパーユニットまたはチョッパーと呼ばれてもよい。または、いくつかの場合、変調ユニット１２は、波カットユニットまたは波カット器と呼ばれてもよい。本発明の実施例は、変調ユニット１２の作動方式について具体的に限定しない。一例として、変調ユニット１２は、パルス振幅変調（ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＷＭ）の方式で第１の電圧を変調してもよいし、周波数変調の方式で第１の電圧を変調してもよい。
なお、従来技術において、１次整流ユニット１１によって出力された電圧（本発明の実施例の第１の電圧に対応される）は、まず１次フィルタリングユニット（１つまたは複数の液体電解コンデンサを含む）によってフィルタリングされて定直流電力を形成する必要がある。当該定直流電力の電圧波形は、通常直線であり、即ち、図３に示すような変調前の電圧波形である。次に、変調ユニットは、当該定電圧を変調（チョッパー）して、図３に示すような変調された電圧を形成し、図３から分かるように、変調ユニットの処理を経て、一定の電圧信号は、振幅値が等しい多数の小さい方波パルス信号に変調される。これに対し、本発明の実施例によって提供される電源供給回路は、１次フィルタリングに使用される液体電解コンデンサを除去しており、１次整流して出力された、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を変調する。第１の電圧的波形が図２に示すような波形であることを例とし、変調によって取得された第２の電圧の波形は、図４を参照することができる。図４から分かるように、第２の電圧は、同様に多数の小さいパルス信号を含むが、これらのパルス信号の振幅値が等しくなく、周期的に変化する。図４中の破線は、第２の電圧を構成するパルス信号の包絡線である。図２を比較して分かるように、第２の電圧を構成するパルス信号の包絡線は、第１の電圧の波形とほぼ同じである。
変圧器１３は、第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成することができる。言い換えると、変圧器１３は、第２の電圧を変圧器の１次から２次に結合して第３の電圧を取得することができる。例えば、変圧器１３は、第２の電圧に対して変圧に関する操作を行って第３の電圧を取得することができる。変圧器１３は、通常の変圧器であってもよいし、作動周波数が５０ＫＨz〜２ＭＨzである高周波数変圧器であってもよい。変圧器１３は、１次巻線と２次巻線とを含む。変圧器１３内の１次巻線および２次巻線の形態、１次巻線および２次巻線と電源供給回路１０における他のユニットとの接続方式は、電源供給回路１０に採用されるスイッチング電源のタイプに関係する。例えば、電源供給回路１０は、フライバック式スイッチング電源による電源供給回路であってもよいし、フォワード式スイッチング電源による電源供給回路であってもよいし、プッシュプル式スイッチング電源による電源供給回路であってもよい。電源供給回路によるスイッチング電源のタイプが異なると、変圧器１３の１次巻線、２次巻線の具体的な形態や接続方式も異なり、本発明の実施例は、これについて具体的に限定しない。図１に示すのは、変圧器１３の可能な一接続方式に過ぎない。
２次整流フィルタリングユニット１４は、２次整流ユニットと２次フィルタリングユニットとを含んでもよい。本発明の実施例は、２次整流ユニットの整流方式について具体的に限定しない。一例として、２次整流ユニットは、同期整流器（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｃｔｉfｉｅｒ、ＳＲ）チップを使用して、変圧器の２次巻線によって誘起された電圧（または電流）を同期整流することができる。他の一例として、２次整流ユニットは、ダイオードを使用して２次整流する。２次フィルタリングユニットは、２次整流された電圧を２次フィルタリングすることができる。２次フィルタリングユニットは、１つまたは複数の固体コンデンサを含んでもよいし、または固体コンデンサと通常のコンデンサ（例えば、セラミックスコンデンサ）との組み合わせを含んでもよい。
２次整流フィルタリングユニット１４の処理によって電源供給回路１０の出力電流を取得することができる。図５中の実線は、出力電流の波形の一例である。図５から分かるように、出力電流の波形は、電流値が一定の波形ではなく、電流値が周期的に変化する波形であり、原因は、以下に説明する。
電源供給回路１０の１次側は、液体電解コンデンサが除去されているため、変圧器１３に入力された第２の電圧は、振幅値が周期的に変化する多数の小さいパルス信号からなる。同様に、変圧器１３から２次側に伝送された第３の電圧も振幅値が周期的に変化する多数の小さいパルス信号からなる。２次整流フィルタリングユニット１４に２次フィルタリングコンデンサが設けられているが、液体電解コンデンサと比較して、２次フィルタリングコンデンサとして通常に容量値が比較的低い固体コンデンサを選択する。固体コンデンサは、一般に容量値が低く、フィルタリング能力が相対的に弱い。従って、２次フィルタリングコンデンサの主な機能は、２次整流後に出力された多数の小さいパルス信号を、周期的に変化する連続的な信号にフィルタリングすることであり、当該連続的な信号の波形は、一般に、これらの小さいパルス信号の包絡線に類似する波形である。
さらに、図５から分かるように、出力電流の波形は、完全な脈動波形ではなく、出力電流の波形の山および谷は、脈動波形（図５中の破線）の山および谷に達していない。出力電流の波形の山が脈動波形の山に達していない主な原因は、電源供給回路１０が一般に自身の出力電圧および／または出力電流をモニタリングし、出力電圧の制限および／または出力電流の制限操作を行うことにある。当該電圧制限および／または電流制限操作は、脈動波形の山を所定の振幅値以下に制限し、これにより、図５に示すようなピークカット処理された出力電流の波形が形成される。
出力電流の波形の谷が脈動波形の谷に達していない主な原因は、２次整流フィルタリングユニット１４における２次フィルタリングコンデンサが２次側の電力供給回路の電圧をクランプする作用を発揮することで、２次側の電力供給回路の電圧および電流は、いずれも０ポイントに達することができないことにある。具体的には、２次側の電力供給回路の電圧が２次フィルタリングコンデンサの電圧値と等しくなるまで低下すると、２次フィルタリングコンデンサは、放電状態になり、電力供給回路の電圧は、低下し続けなくなり、出力電流の波形の谷は、０より大きいある数値に「クランプ」され、当該数値の具体的な大きさは、２次フィルタリングコンデンサの容量値に関係し、本発明の実施例は、これについて具体的に限定しない。
上記の記載から分かるように、本発明の実施例によって提供される電源供給回路１０は、１次側の液体電解コンデンサが除去されており、これにより、電源供給回路の体積が小さくなり、電源供給回路の使用寿命および安全性が向上する。
バッテリの充電プロセスにおいて、バッテリの各充電段階にマッチングするように電源供給回路の出力電流の振幅値を採取して調整する必要がしばしばある。本発明の実施例では、電源供給回路１０の出力電流の電流値が周期的に変化するため、採取する必要があるのは、電源供給回路１０の出力電流のピーク値である。
図１に示すように、本発明の実施例によって提供される電源供給回路１０は、電流フィードバックユニット１５及び電流採取制御ユニット１６をさらに含んでもよく、これにより、電源供給回路１０の出力電流のピーク値を採取して後続の制御および出力電流管理に役立つことができる。以下に、電流フィードバックユニット１５および電流採取制御ユニット１６について例を挙げて詳しく説明する。
電流フィードバックユニット１５は、電源供給回路１０の出力電流を受信し、電源供給回路１０の電流値に基づいて変調ユニット１２にフィードバック電圧を送信することができる。
変調ユニット１２は、さらに、当該フィードバック電圧に基づいて、第１の電圧を変調して、電源供給回路１０の出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限することができる。
以下に、変調ユニット１２がＰＷＭコントローラによる変調ユニットであることを例として、変調ユニット１２が第１電圧を変調して第２電圧を生成するプロセスを説明する。電源供給回路１０が最初に作動しているとき、電源供給回路１０の出力電流は比較的小さく、電源供給回路１０によって受信された当該フィードバック電圧は、通常０より大きい電圧である。この場合、変調ユニット１２は、ＰＷＭ制御信号のデューティ比を絶えずに増加させる方式で第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することにより、電源供給回路１０が単位時間内で、入力された交流電力からより多くのエネルギーを抽出することができ、電源供給回路１０の出力電流は絶えずに大きくなる。電源供給回路１０の出力電流が電流フィードバックユニット１５に対応する電流制限値に達した場合、変調ユニット１２によって受信された電流フィードバックユニット１５からのフィードバック電圧は、ローレベルとなる。このとき、変調ユニット１２は、変化しないようにＰＷＭ制御信号のデューティ比を制御する方式で第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することにより、電源供給回路１０の出力電流が当該電流制限値を超えないようにすることができる。
電流フィードバックユニット１５は、変調ユニット１２に直接接続されてもよく、またはフォトカプラを介して変調ユニット１２に間接的に接続されてもよく、本発明の実施例は、これについて特に限定しない。電流フィードバックユニット１５がフォトカプラを介して変調ユニット１２に間接的に接続されている場合、電流フィードバックユニット１５から変調ユニットに送られるフィードバック電圧は、まずフォトカプラを介して光電変換する必要がある。
上記予め設定された電流制限値とは、電流フィードバックユニット１５に対応する電流制限値である。電流フィードバックユニット１５がオペアンプによる電流フィードバックユニットであることを例とし、当該電流制限値は、当該オペアンプの基準電圧によって限定することができる。
フィードバック電圧は、変調ユニット１２と電流フィードバックユニット１５との間のフィードバック点の電圧として理解することができる。フィードバック点の位置は、変調ユニット１２と電流フィードバックユニット１５との接続態様に関連する。一例とし、電源供給回路１０の１次側と２次側とは、隔離ユニット（例えばフォトカプラユニット）によって相互に隔離されており、この場合、フィードバック点は、変調ユニット１２と電流フィードバックユニット１５との間に位置してもよく、具体的に隔離ユニットと電流フィードバックユニット１５との間に位置してもよい。
図１６は、電流フィードバックユニット１５の一可能な実施形態を示す。図１６を参照し、電流フィードバックユニット１５は、検流計１５１、電流検出抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、抵抗Ｒ３、及び第１のオペアンプＯＰＡ１を含んでもよい。
検流計１５１は、電流検出抵抗Ｒ１を流れる電流を検出することができる。抵抗Ｒ２および抵抗Ｒ３は、検流計１５１から出力される電圧信号を分圧してサンプリング電圧を取得することができる。当該サンプリング電圧の電圧値は、電源供給回路１０の出力電流の大きさを示すことができる。
第１のオペアンプＯＰＡ１の負入力端は、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３とによって分圧されたサンプリング電圧を受信することができる。第１のオペアンプＯＰＡ１の正入力端は、基準電圧を受信することができる。この基準電圧は、電源出力回路１０の出力電流の制限値（即ち、出力電流の閾値）を示すことができる。図１６は、電源供給回路１０内の制御機能を担うＭＣＵがＤＡＣ１を介して第１のオペアンプＯＰＡ１の基準電圧を配置することができる基準電圧の選択可能な一配置形態を示す。当然ながら、第１のオペアンプＯＰＡ１の基準電圧は、他の形態で配置されてもよいし、固定値に設定されてもよく、本発明の実施例は、これについて特に限定しない。
図６に示すように、さらに、いくつかの実施例では、電源供給回路１０は、プルアップユニット６１をさらに含んでもよい。プルアップユニット６１は、電流フィードバックユニット１５と変調ユニット１２との間に接続されてもよい。当該プルアップユニット６１は、電流フィードバックユニット１５におけるオペアンプが飽和状態にあるとき、フィードバック電圧をハイレベルに引き上げることができる。プルアップユニット６１を使用することにより、フィードバック電圧の信号品質を改善し、フィードバック電圧の電圧値が周期的に変化するハイレベルおよびローレベルとして現れるようにすることができる。フィードバック電圧は、電源供給回路１０の出力電流に同期して変化する。
本発明の実施例は、フィードバック電圧と電源供給回路１０との出力電流の同期関係を用いて、電源供給回路１０の出力電流のピーク値の発生タイミングを判断する。従って、フィードバック電圧のハイローレベルの現れが明確になればなるほど、当該フィードバック電圧を用いて判定された出力電流のピークの発生タイミングが、より正確になる。図１６には、プルアップユニット６１の可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、当該プルアップユニット６１は、プルアップ抵抗Ｒ８であってもよい。プルアップ抵抗Ｒ８の一端は、電流フィードバックユニット１５と変調ユニット１２との間に接続されてもよく、プルアップ抵抗Ｒ８の他端は、電源供給回路１０のＶＤＤに接続されてもよい。
さらに、一部の実施例において、図７に示すように、電源供給回路１０は、隔離ユニット７１と逆流防止用のダイオード７２とをさらに含んでもよい。隔離ユニット７１は、電流フィードバックユニット１５と変調ユニット１２との間に位置してもよい。隔離ユニット７１は、電源供給回路１０の１次側と２次側とを互いに隔離させて、１次側と２次側との信号の相互干渉を防止することができる。隔離ユニット７１は、例えば、フォトカプラユニットであってもよいし、他のタイプの隔離ユニットであってもよく、本発明の実施例は、これについて特に限定しない。逆流防止用のダイオード７２は、プルアップユニット６１と隔離ユニット７１との間に位置してもよい。図１６には、隔離ユニット７１の可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、隔離ユニット７１は、フォトカプラＯＣである。また、図７中のダイオード７２は、図１６中のダイオードＤ１に対応する。
図８に示すように、さらに、一部の実施例において、電流フィードバックユニット１５は、オペアンプによる電流フィードバックユニットであり、電源供給回路１０は、オペアンプの補償ユニット８１（またはオペアンプの補償ネットワークという）をさらに含んでもよい。補償ユニット８１の入力端は、ダイオード７２のアノードに接続されてもよく、補償ユニット８１の出力端は、電流フィードバックユニット１５における入力端に接続されてもよい。
図１６において、電流フィードバックユニット１５が基づいているオペアンプは、第１のオペアンプＯＰＡ１である。図１６には、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットの可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットは、抵抗Ｒ６とコンデンサＣ１とを含んでもよい。なお、抵抗Ｒ６とコンデンサＣ１とからなる回路は、フィルタリング機能を有する（ＲＣフィルタリング回路）。第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットおよびフィードバック点が両方ともダイオードＤ１のカソードに配置されている場合、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットは、フィードバック電圧をある程度フィルタリングするので、フィードバック電圧のハイローレベルが明確ではなく、これにより、フィードバック電圧に基づいて判定された出力電流のピーク値の精度を低下させる可能性がある。図８または図１６に示す配置形態を採用した後は、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットおよびフィードバック点がそれぞれダイオードの両側に位置する。ダイオードは、第１のオペアンプＯＰＡ１の補償ユニットがフィードバック電圧に影響を与えないような隔離機能を有するため、フィードバック電圧に基づいて判定された出力電流のピーク値の精度を向上させることができる。
電流採取制御ユニット１６は、フィードバック電圧を受信し、フィードバック電圧に基づいて出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、出力電流の電流値がピーク値にある場合、出力電流のピーク値を採取する。
本発明の実施例は、電流採取制御ユニット１６の実現形態について特に限定しない。以下、図９〜図１５を参照しながら詳しく説明する。
選択可能に、一実施例として、図９に示すように、電流採取制御ユニット１６は、レベル判断ユニット１６１と、制御ユニット１６２と、サンプリング保持ユニット１６３とを含んでもよい。レベル判断ユニット１６１は、フィードバック電圧を判断して結果信号を生成することができる。制御ユニット１６２は、レベル判断ユニット１６１から出力された結果信号に基づいて、出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、出力電流の電流値がピーク値にある場合、出力電流のピーク値を採取するようにサンプルリング保持ユニット１６３を制御することができる。
レベル判断ユニット１６１の実現形態は、複数有することができる。一例として、図１０に示すように、レベル判断ユニット１６１は、コンパレータ１６１１を含んでもよい。コンパレータ１６１１は、フィードバック電圧がハイレベルである場合、コンパレータ１６１１の出力信号がローレベルとなり、フィードバック電圧がローレベルである場合、コンパレータ１６１１の出力信号がハイレベルとなるように構成されてもよい。図１１は、フィードバック電圧とコンパレータ１６１１の出力信号と電源供給回路１０の出力電流との信号タイミング関係図である。図１１から分かるように、コンパレータ１６１１の出力信号の立ち上がりエッジが到来する場合、電源供給回路１０の出力電流はピーク値に達する。従って、制御ユニット１６２は、コンパレータ１６１１の出力信号の立ち上がりエッジを採取し、出力信号の立ち上がりエッジを採取したとき、出力電流のピーク値を採取するようにサンプリング保持ユニット１６３を制御することができる。
他の一例として、図１２に示すように、レベル判断ユニット１６１は、スイッチングユニット１６１２と三極管１６１３とを含んでもよい。スイッチングユニット１６１２は、フィードバック電圧がハイレベルになる場合、スイッチングユニット１６１２がオンになり、フィードバック電圧がローレベルになる場合、スイッチングユニット１６１２がオフになるように構成することができる。三極管１６１３は、スイッチングユニット１６１２がオンになる場合、三極管１６１３がオンになり、三極管１６１３のコレクタがローレベルになり、スイッチングユニット１６１２がオフになる場合、三極管１６１３がオフになり、三極管１６１３のコレクタがハイレベルになるように構成することができる。図１３から分かるように、三極管１６１３のコレクタの電圧信号の立ち上がりエッジが到来すると、電源供給回路１０の出力電流はピークに達する。従って、制御ユニット１６２は、三極管１６１３のコレクタの電圧信号の立ち上がりエッジを採取し、当該コレクタの電圧信号の立ち上がりエッジを採取したとき、出力電流のピーク値を採取するようにサンプリング保持ユニット１６３を制御することができる。
スイッチングユニット１６１２の実現形態、およびスイッチングユニット１６１２と三極管１６１３との接続形態は、複数有することができる。一例として、図１４に示すように、スイッチングユニット１６１２は、ツェナーダイオードＺＤ１であってもよい。フィードバック電圧がハイレベルである場合、ツェナーダイオードＺＤ１は、アバランシェオンになるので、三極管１６１３は、オンになり、三極管のコレクタはローレベルになる。フィードバック電圧がローレベルである場合、ツェナーダイオードＺＤ１はオフになり、三極管１６１３はオフになり、三極管のコレクタはハイレベルになる。他の例として、図１５に示すように、スイッチングユニット１６１２は、ＡＰ４３２チップであってもよい。フィードバック電圧がハイレベルである場合、ＡＰ４３２チップは、オンになり、三極管のコレクタはローレベルになる。フィードバック電圧がローレベルである場合、ＡＰ４３２チップがオフになるので、三極管１６１３は、オフになり、三極管のコレクタはハイレベルになる。
サンプリング保持ユニット１６３は、制御ユニット１６２の制御により、定期的にサンプリング状態および保持状態に入ることができる。サンプリング保持ユニット１６３は、通常、主にコンデンサとスイッチングトランジスタなどの装置から構成されている。コンデンサは、電源供給回路１０の出力電流をサンプリングして保持することができ、コンデンサの両端の電圧は、電源供給回路１０の出力電流の大きさを示すことができる。スイッチングトランジスタは、コンデンサの放電を制御してサンプリング保持回路をサンプリング状態に再入させることができる。サンプリング保持ユニット１６３は、従来のサンプル保持ユニットの構成設計を参照することができ、ここでは詳細に説明しない。図１６は、制御ユニット１６２がＭＣＵであることを例とし、レベル判断ユニット１６１とサンプリング保持ユニット１６３とがＭＣＵを囲む構成を示している。
選択可能に、一部の実施例において、電源供給回路１０は、上述した電流フィードバックユニット１５のほか、電圧フィードバックユニットを有していてもよい。図１６には、電圧フィードバックユニットの可能な一実施形態が示されている。図１６を参照し、電圧フィードバックユニットは、第２のオペアンプＯＰＡ２、抵抗Ｒ４、及び抵抗Ｒ５を含んでもよい。抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５は、電源供給回路１０の出力電圧をサンプリングすることができる。第２のオペアンプＯＰＡ２は、抵抗Ｒ４および抵抗Ｒ５によってサンプリングされた電圧と、ＭＣＵによってＤＡＣ２を介して入力された基準電圧とに基づいて、電源供給回路１０の電圧フィードバック制御を行うことができる。電源供給回路１０には、電圧フィードバックユニットと電流フィードバックユニットとをハードウェアで同時に設置することで、出力電圧と出力電流との変化に対する電源供給回路１０の応答速度を向上させることができ、充電処理の安全性が向上する。
従来技術において、充電対象機器を充電するための電源供給回路が記載されている。当該電源供給回路は、定電圧モードで作動する。定電圧モードで、当該電源供給回路の出力電圧は、ほぼ一定に維持され、例えば、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖまたは２０Ｖなどに維持される。
当該電源供給回路の出力電圧は、バッテリの両端に直接印加するのに適さず、まず充電対象機器における変換回路によって変換されて充電対象機器内のバッテリの予期充電電圧および／または充電電流を得る必要がある。
変換回路は、電源供給回路の出力電圧を変換して、バッテリの予期充電電圧および／または充電電流の需要を満たすことができる。
一例とし、当該変換回路は、充電管理モジュール、例えば、充電集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）を指してもよく、バッテリの充電中にバッテリの充電電圧および／または充電電流を管理するためのものである。当該変換回路は、バッテリの充電電圧および／または充電電流の管理を実現するために、電圧フィードバックモジュールの機能を有し、および／または、電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。
例を挙げると、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうちの１つまたは複数を含んでもよい。トリクル充電段階において、変換回路は電流フィードバックループを利用することにより、トリクル充電段階でバッテリに流れ込む電流がバッテリの予期充電電流の大きさ（例えば、第１の充電電流）を満すようにすることができる。定電流充電段階において、変換回路は電流フィードバックループを利用することにより、定電流充電段階でバッテリに流れ込む電流がバッテリの予期充電電流の大きさ（例えば、第１の充電電流より大きくてもよい第２の充電電流）を満たすようにすることができる。定電圧充電段階において、変換回路は、圧フィードバックループを利用することにより、定電圧充電段階でバッテリの両端に印加される電圧の大きさがバッテリの予期充電電圧の大きさを満たすようにすることができる。
一例として、電源供給回路の出力電圧がバッテリの予期充電電圧より大きい場合、変換回路は、電源供給回路の出力電圧を降圧処理して、降圧変換された充電電圧がバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。他の例として、電源供給回路の出力電圧がバッテリの予期充電電圧より小さい場合、変換回路は、電源供給回路の出力電圧を昇圧処理して、昇圧変換された充電電圧をバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。
他の例として、例えば、電源供給回路は５Ｖの定電圧を出力する。バッテリが１つのバッテリセル（リチウムバッテリのバッテリセルを例とし、１つのバッテリセルの充電終止電圧が４．２Ｖである）を含む場合、変換回路（例えば、Ｂｕｃｋ降圧回路）は、電源供給回路の出力電圧を降圧処理して、降圧された充電電圧がバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。
他の例として、例えば、電源供給回路が５Ｖの定電圧を出力する。電源供給回路が２つ以上のシングルバッテリセルを直列接続したバッテリ（リチウムバッテリのバッテリセルを例とし、１つのバッテリセルの充電終止電圧が４．２Ｖである）を充電する場合、変換回路（例えば、Ｂｏｏｓｔ昇圧回路）は、電源供給回路の出力電圧を昇圧処理して、昇圧された充電電圧がバッテリの予期充電電圧の需要を満たすようにすることができる。
変換回路が回路の変換効率の低下に制限されることによって、変換されていない部分の電気エネルギーが熱の形で放散される。この部分の熱は充電対象機器（の内部に集まる。充電対象機器の設定スペース及び放熱スペースが小さいことから（例えば、ユーザが使用する移動端末の物理的なサイズがますます薄くなるとともに、移動端末の性能を向上させるために、移動端末内に数多くの電子素子が密に配置されている）、変換回路の設計難度を上げるだけでなく、充電対象機器内に集まっている熱を速やかに除去しにくく、充電対象機器の異常を引き起こす。
例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路の付近の電子素子に対して熱干渉を引き起こし、電子素子の作動異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路及び付近の電子素子の使用寿命を短縮するおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、バッテリに対して熱干渉を引き起こし、バッテリの充放電異常の誘因となるおそれがある。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、充電対象機器の温度上昇を引き起こすおそれがあり、ユーザの充電時の使用体験に影響を及ぼす。また、例えば、変換回路に集まっている熱は、変換回路自身の短絡を引き起こすおそれがあり、電源供給回路の出力電圧をバッテリの両端に直接印加することにより、充電異常を引き起こし、バッテリが長時間に過電圧充電状態であると、バッテリの爆発まで引き起こし、ユーザの安全に危害を与えることになる。
本発明の実施例は、電源供給回路１０をさらに提供する。当該電源供給回路１０における制御ユニット（例えば、図１６中のＭＣＵであってもよい）は、充電対象機器と通信して（例えば、図１６に示す通信インターフェイスを介して）、電源供給回路１０の出力電力を調整して電源供給回路１０の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることもできる。
なお、バッテリが現在位置する充電段階は、トリクル充電段階と、定電圧充電段階と、定電流充電段階とのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
バッテリが現在位置する充電段階が定電圧充電段階であることを例とし、前述した充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることは、バッテリの定電圧充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電圧を定電圧充電段階に対応する充電電圧にマッチングさせることを含んでもよい。
バッテリが現在位置する充電段階が定電流充電段階であることを例とし、前述した充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることは、バッテリの定電流充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して電源供給回路の出力電流を定電流充電段階に対応する充電電流にマッチングさせることを含んでもよい。
以下に、本発明の実施例によって提供される通信機能を有する電源供給回路１０を例を挙げてさらに詳しく説明する。
当該電源供給回路１０は、バッテリの状態情報を取得することができる。バッテリの状態情報は、バッテリの現在残量情報および／または電圧情報を含んでもよい。当該電源供給回路１０は、取得されたバッテリの状態情報に基づい電源供給回路１０自身の出力電圧を調整してバッテリの予期充電電圧および／または充電電流の需要を満たすことができ、電源供給回路１０が調整して出力した電圧は、バッテリの両端に直接印加してバッテリを充電（以下「直接充電」という）することができる。さらに、バッテリ充電プロセスの定電流充電段階では、電源供給回路１０が調整して出力した電圧は、バッテリの両端に直接印加してバッテリを充電することができる。
当該電源供給回路１０は、バッテリの充電電圧および／または充電電流の管理を実現するために、電圧フィードバックモジュールの機能および電流フィードバックモジュールの機能を有することができる。
当該電源供給回路１０は、取得されたバッテリの状態情報に基づいて電源供給回路１０自身の出力電圧を調整することは、当該電源供給回路１０は、バッテリの状態情報をリアルタイムで取得することができ、毎回取得されたバッテリのリアルタイム状態情報に基づいて電源供給回路１０自身の出力電圧を調整してバッテリの予期充電電圧および／または充電電流を満たすことを指してもよい。
当該電源供給回路１０は、取得されたバッテリの状態情報に基づい電源供給回路１０自身の出力電圧を調整することは、充電中にバッテリ電圧が絶えずに上昇するにつれて、電源供給回路１０は、充電中に異なる時刻のバッテリの現在状態情報を取得することができ、バッテリの現在状態情報に基づいて電源供給回路１０自身の出力電圧をリアルタイムで調整してバッテリの予期充電電圧および／または充電電流の需要を満たすことを指してもよい。
例を挙げると、バッテリの充電プロセスは、トリクル充電段階と、定電流充電段階と、定電圧充電段階とのうちの少なくとも１つを含んでもよい。トリクル充電段階では、電源供給回路１０は、トリクル充電段階で第１の充電電流を出力してバッテリを充電してバッテリの予期充電電流の需要を満たすことができる（第１の充電電流は定直流電流であってもよい）。定電流充電段階では、電源供給回路１０は、電流フィードバックループループを利用することにより、定電流充電段階で電源供給回路１０によって出力され且つバッテリに流れ込む電流がバッテリの予期充電電流の需要を満たすようにすることができる（例えば、第２の充電電流が脈動波形の電流であってもよく、当該第２の充電電流が第１の充電電流より大きくてもよく、定電流充電段階における脈動波形の電流ピーク値がトリクル充電段階おける定直流電流の大きさより大きくてもよく、定電流充電段階の定電流は、脈動波形の電流ピーク値または平均値がほぼ変化しないままであることを指してもよい）。定電圧充電段階では、電源供給回路１０は、電圧フィードバックループを利用することにより、定電圧充電段階で電源供給回路１０から充電対象機器に出力された電圧（即ち、定直流電圧）を一定に保持することができる。
例えば、本発明の実施例に係る電源供給回路１０は、充電対象機器内のバッテリの定電流充電段階を制御することができる。他の実施例において、充電対象機器内のバッテリのトリクル充電段階および定電圧充電段階の制御機能は、本発明の実施例に記載の電源供給回路１０と充電対象機器内の別途の充電チップとが協力して完成することができる。定電流充電段階と比較して、バッテリがトリクル充電段階および定電圧充電段階で受け取る充電電力は小さく、充電対象機器内部の充電チップの効率変換損失および熱蓄積は、許容できる。なお、本発明の実施例中に記載の定電流充電段階または定電流段階は、電源供給回路１０の出力電流が完全に変化しないことを要求することではなく、電源供給回路１０の出力電流を制御する充電モードを意味することができる。例えば、電源供給回路１０によって出力された脈動波形の電流ピーク値または平均値が、ほぼ変化しないこと、または、あり時間帯にわたってほぼ変化しないことを広く意味することができる。例えば、実際に、電源供給回路１０は、定電流充電段階で通常多段階定電流の方式で充電する。
多段階定電流充電（ＭｕＬｔｉ-ｓｔａｇｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｃｈａｒｇｉｎｇ）は、Ｎ個の定電流段階（Ｎが２以上の整数である）を有することができる。多段階定電流充電は、所定の充電電流で第１段階の充電を始める。前記多段階定電流充電のＮ個の定電流段階は、第１の段階から第Ｎの段階まで順次に実行される。定電流段階のうちの現在の定電流段階から次の定電流段階に入った後、脈動波形の電流ピーク値または平均値が小さくなることができる。バッテリ電圧が充電終止電圧閾値に達した場合、定電流段階のうちの前の充電段階から次の充電段階に入ることになる。２つの隣接する定電流段階間の電流変換プロセスは、漸進的に変化してよいし、または階段式ジャンプ的に変化してもよい。
さらに、電源供給回路１０の出力電流が、電流値が周期的に変化する電流（例えば、脈動直流電流）である場合、定電流モードは、周期的に変化する電流のピーク値または平均値を制御する充電モードを指してもよく、即ち、定電流モードに対応する電流を超えないように電源供給回路１０の出力電流のピーク値を制御する。また、電源供給回路１０の出力電流が交流電力である場合、定電流モードは、交流電力的ピーク値を制限する充電モードを指してもよい。
選択可能に、一部の実施例において、電源供給回路１０は、第１の充電モードおよび第２の充電モードを支持することができ、電源供給回路１０が第２の充電モードでバッテリを充電する速度は、電源供給回路１０が第１の充電モードでバッテリを充電する速度より早い。言い換えると、第１の充電モードで作動する電源供給回路と比較して、第２の充電モードで作動する電源供給回路が同一容量のバッテリを満充電するのに必要な時間はより短く。さらに、一部の実施例において、第１の充電モードでは、電源供給回路１０は、第２の充電通路を介してバッテリを充電し、第２の充電モードでは、電源供給回路１０は、第１の充電通路を介してバッテリを充電する。
第１の充電モードは、通常充電モードであってよく、第２の充電モードは、急速充電モードであってもよい。当該通常充電モードは、電源供給回路が相対的に小さい電流値（通常２.５Ａより小さい）を出力すること、または相対的に小さい電力で（通常１５Ｗより小さい）充電対象機器内のバッテリを充電することを意味し、通常充電モードで１つの比較的大容量バッテリ（例えば、３０００ｍＡｈ容量のバッテリ）を完全に満充電するのに通常数時間がかかる必要があるが、急速充電モードでは、電源供給回路は、相対的に比較的大きな電流（通常２.５Ａより大きく、例えば、４.５Ａ、５Ａまたはさらに高く）を出力することができ、または相対的に比較的大きな電力で（通常１５Ｗ以上）充電対象機器内のバッテリを充電することができる。通常充電モードと比較して、電源供給回路が急速充電モードで同一容量のバッテリを完全に満充電するのに必要な充電時間を明らかに短縮することができ、充電速度がより早い。
上記の説明に指摘されたように、電源供給回路１０の出力電流は、電流値が周期的に変化する波形を有することができる。当該波形は、電源供給回路１０が第２の充電モードで作動する出力電流の波形を指してもよい。第１の充電モードでは、電源供給回路１０の出力電圧の電圧値は、定電圧値であってもよく、出力電流の波形は、負荷の変化に伴って変化することができる。
さらに、充電対象機器は、電源供給回路１０（または電源供給回路１０における制御ユニット）と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力（即ち、第２の充電モードで電源供給回路１０によって提供される充電電圧および／または充電電流を制御）を制御することができる。充電対象機器は、充電インターフェイスを含んでもよく、充電対象機器は、充電インターフェイスにおけるデータラインを介して電源供給回路１０と通信することができる。充電インターフェイスがＵＳＢインターフェイスであることを例とし、データラインは、ＵＳＢインターフェイス内のＤ+ラインおよび／またはＤ-ラインであってもよい。または、充電対象機器は、電源供給回路１０と無線通信することもできる。
本発明の実施例は、電源供給回路１０と充電対象機器との通信内容、および充電対象機器が第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御する方式について具体的に限定しない。例えば、充電対象機器は、電源供給回路１０と通信して、充電対象機器内のバッテリの現在総電圧および／または現在総残量をインタラクションし、バッテリの現在総電圧および／または現在総残量に基づいて電源供給回路１０の出力電圧または出力電流を調整することができる。以下に具体的な実施例に合わせて充電対象機器と電源供給回路１０との通信内容、および充電対象機器が第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御する方式について詳しく説明する。
本発明の実施例の上記説明は、電源供給回路１０と充電対象機器とのマスタースレーブを限定しない。言い換えると、電源供給回路１０と充電対象機器とのうちのいずれか一方は、マスター機器側として二方向通信会話を開始することができ、相応的に他方はスレーブ機器側として、マスター機器側が開始した通信に対して第１の応答或第１の返事を行う。実行可能な一実施形態として、通信プロセスにおいて、電源供給回路１０側と充電対象機器側とのアースに対するレベルの大きさを比較することにより、マスター及びスレーブ機器の身分を確認することができる。
本発明の実施例は、電源供給回路１０と充電対象機器との二方向通信の具体的な実現方式を限定しておらず、つまり、電源供給回路１０と充電対象機器とのうちのいずれか一方は、マスター機器側として通信会話を開始し、相応的に他方はスレーブ機器側として、マスター機器側が開始した通信会話に対して第１の応答或第１の返事を行い、同時にマスター機器側は、前記スレーブ機器側の第１の応答或第１の返事に対して第２の応答を行うことができれば、マスター及びスレーブ機器の間に１回の充電モードに関するネゴシエーションプロセスが完成されたと判定してもよい。実行可能な一実施形態として、マスター及びスレーブ機器の間に複数回の充電モードのネゴシエーションが完成された後、マスター及びスレーブ機器の間の充電操作を実行することにより、ネゴシエーション後の充電プロセスが安全的に信頼的に実行されることを確保することができる。
マスター機器側が前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事に応じて第２の応答を行うことができる一方式として、マスター機器側が前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信し、受信した前記スレーブ機器の第１の応答または第１の返事に応じて対応的な第２の応答を行うことができる。例として、マスター機器側が所定の時間内で前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信すると、マスター機器側が前記スレーブ機器の第１の応答または第１の返事性に応じて対応的な第２の応答を行うことは、具体的に、マスター機器側とスレーブ機器側とが１回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター機器側とスレーブ機器側との間でネゴシエーションの結果に基づいて第１の充電モードまたは第２の充電モードで充電操作を実行する。即ち、電源供給回路１０は、ネゴシエーション結果に基づいて第１の充電モードまたは第２の充電モードで作動して充電対象機器を充電する。
マスター機器側が前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事に応じて第２の応答を行うことができる一方式として、さらに、マスター機器側が所定の時間内で前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信していなくても、マスター機器側も前記スレーブ機器の第１の応答または第１の返事に対して、対応的な第２の応答を行うことであってもよい。例として、マスター機器側が所定の時間内で前記スレーブ機器側の通信会話に対する第１の応答または第１の返事を受信していなくても、マスター機器側も前記スレーブ機器側の第１の応答または第１の返事に対して、対応的な第２の応答を行うことは、具体的に、マスター機器側とスレーブ機器側とが１回の充電モードに関するネゴシエーションを完成し、マスター機器側とスレーブ機器側との間で第１の充電モードで充電操作を実行し、即ち、電源供給回路１０は、第１の充電モードで作動して充電対象機器を充電することであってもよい。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器は、マスター機器として通信会話を開始し、電源供給回路１０はスレーブ機器として、マスター機器が開始した通信会話に対して、第１の応答または第１の返事を行った後に、充電対象機器が電源供給回路１０の第１の応答または第１の返事に対して、対応的な第２の応答を行う必要がなく、電源供給回路１０と充電対象機器との間に１回の充電モードに関するネゴシエーションのプロセスが完成されたと判定してもよく、電源供給回路１０は、ネゴシエーションの結果に基づいて第１の充電モードまたは第２の充電モードで充電対象機器を充電することができる。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０と充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることを含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０と充電対象機器との間の充電モードをネゴシエーションすることは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、充電対象機器が第２の充電モードをオンにするか否かについて尋ねるための第１の指令を受信することと、充電対象機器が、充電対象機器が第２の充電モードをオンにすることに同意するか否かを指示するための第１の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信することと、充電対象機器が第２の充電モードをオンにすることに同意した場合、充電対象機器が第１の充電通路を介してバッテリを充電するように電源供給回路１０を制御することと、を含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧を決定することを含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧を決定することは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在総電圧とがマッチングしているか否かについて尋ねるための第２の指令を受信することと、充電対象機器が、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在総電圧とがマッチングしている、高めであるまたは低めであることを指示するための第２の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信することと、を含む。代替的に、第２の指令が、電源供給回路１０の現在出力電圧を第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧とするのが適切であるか否かについて尋ねることができ、第２の指令の返事指令が、現在電源供給回路１０の出力電圧がマッチングしている、高めであるまたは低めであることを指示することができる。
電源供給回路１０の現在出力電圧とバッテリの現在総電圧とがマッチングしている、または電源供給回路１０の現在出力電圧が第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電圧として適切であることとは、電源供給回路１０の現在出力電圧とバッテリの現在総電圧との差の値が所定の範囲内にある（通常数百ｍｖのレベルである）ことを指してもよい。現在出力電圧は、バッテリの現在総電圧より高目であることは、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在総電圧との差の値が所定の範囲より高いことを含む。現在出力電圧がバッテリ現在総電圧より低めであることは、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在総電圧との差の値が所定の範囲より低いことを含む。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定することを含んでもよい。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された、充電対象機器を充電するための充電電流を決定することは、充電対象機器が、前記電源供給回路１０から送信された、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を尋ねるための第３の指令を受信することと、充電対象機器が、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を指示するための第３の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信して、電源供給回路１０が充電対象機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定するようにすることと、を含んでもよい。
充電対象機器の現在支持する最大充電電流は、充電対象機器のバッテリの容量、バッテリセル体系などに基づいて取得されてもよいし、または所定値であってもよい。
なお、充電対象機器が充電対象機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定する方式は複数ある。例えば、電源供給回路１０は、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流として決定することができるし、充電対象機器の現在支持する最大充電電流及び自身の電流出力能力等の要因を総合的に考慮した上で、第２の充電モードでの電源供給回路１０から出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定することもできる。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードでの電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、第２の充電モードで充電するプロセスにおいて、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０の出力電流を調整することを含んでもよい。
一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、電源供給回路１０の出力電流を調整することは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、バッテリの現在総電圧を尋ねるための第４の指令を受信することと、充電対象機器が、バッテリの現在総電圧を指示するための第４の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信して、電源供給回路１０がバッテリの現在総電圧に基づいて電源供給回路１０の出力電流を調整するようにすることと、を含んでもよい。
選択可能に、一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、第２の充電モードで電源供給回路１０の出力を制御するプロセスは、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定する。
一部の実施例において、充電対象機器が電源供給回路１０と二方向通信して、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定することは、充電対象機器が、電源供給回路１０から送信された、充電対象機器のバッテリの現在総電圧を尋ねるための第４の指令を受信することと、充電対象機器が、充電対象機器のバッテリの現在電圧を指示するための第４の指令の返事指令を電源供給回路１０に送信して、電源供給回路１０が電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在電圧とに基づいて、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定することと、を含んでもよい。例えば、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器の現在電圧との電圧差が所定の電圧閾値より大きいと決定することは、このとき電圧差で電源供給回路１０によって出力された現在電流値を割ることで取得された抵抗が所定の抵抗閾値より大きいことを示し、即ち、充電インターフェイスが接触不良であると決定することができる。
選択可能に、一部の実施例において、充電インターフェイス接触不良は、充電対象機器によって決定することもできる。例えば、充電対象機器が、電源供給回路１０の出力電圧を尋ねるための第６の指令を電源供給回路１０に送信し、充電対象機器が、電源供給回路１０によって送信された、電源供給回路１０の出力電圧を指示するための第６の指令の返事指令を受信し、充電対象機器がバッテリの現在電圧と電源供給回路１０の出力電圧とに基づいて、充電インターフェイスが接触不良であるか否かを決定する。充電対象機器が、充電インターフェイスが接触不良であると決定した後、充電対象機器は、充電インターフェイスが接触不良であることを指示するための第５の指令を電源供給回路１０に送信する。電源供給回路１０は、第５の指令を受信した後、第２の充電モードを終了することができる。
以下に図１７を参照して電源供給回路１０と充電対象機器との間の通信プロセスをさらに詳しく説明する。なお、図１７の例は、当業者が本発明の実施例を理解することに役立つものだけであり、本発明の実施例を例示された具体的数値または具体的な場面に限定するものではない。明らかに、当業者は、示された図８の例に基づいて各種の等価の修正または変更を行うことができ、これらの修正または変更も本発明の実施例の範囲内に入る。
図１７に示すように、電源供給回路１０と充電対象機器との間の通信プロセス（または急速充電通信プロセスという）は、以下の５つの段階を含んでもよい。
段階１
充電対象機器が電源提供装置に接続された後に、充電対象機器がデータケーブルＤ+、Ｄ-を介して電源供給回路１０のタイプを検出することができる。電源供給回路１０がアダプターなどの充電のみに使用される電源供給回路１０であると検出された場合、充電対象機器が受け入れる電流は、所定の電流閾値Ｉ２（例えば、１Ａであってもよい）より大きくてもよい。電源供給回路１０が所定の持続時間（例えば、連続的なＴ１時間であってもよい）内での電源供給回路１０の出力電流がＩ２より以上であることを検出した場合、電源供給回路１０は、充電対象機器が電源供給機器のタイプを認識することを既に完成したと判定してもよい。次に、電源供給回路１０が充電対象機器とのネゴシエーションのプロセスを開始し、充電対象機器に指令１（上記第１の指令に対応する）を送信して、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かについて充電対象機器に尋ねる。
電源供給回路１０が充電対象機器によって送信された指令１の返事指令を受信し、且つ指令１の返事指令が、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意しないことを指示する場合、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電流を再度検出する。電源供給回路１０の出力電流が所定の持続時間内（例えば、連続的なＴ１時間であってもよい）で依然としてＩ２以上である場合、電源供給回路１０は、充電対象機器に指令１を再度送信して、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意するか否かについて充電対象機器に尋ねる。充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意するまで、または電源供給回路１０の出力電流がＩ２以上である条件を満たさなくなるまで、電源供給回路１０は、段階１の上記ステップを繰り返す。
充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意した後、通信プロセスは段階２に入る。
段階２
電源供給回路１０は、充電対象機器に指令２（上記第２の指令に対応する）を送信して、電源供給回路１０の出力電圧（現在出力電圧）と充電対象機器内のバッテリの現在電圧とがマッチングしているか否かについて尋ねる。
充電対象機器は、電源供給回路１０に指令２の返事指令を送信して、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在電圧とがマッチングしていること、高めであるまたは低めであることを指示する。指令２の返事指令が、電源供給回路１０の出力電圧が高めであるまたは低めであることを指示する場合、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電圧を低くまたは高く調整することができ、且つ充電対象機器に指令２を再度送信して、電源供給回路１０の出力電圧とバッテリの現在電圧とがマッチングしているか否かについて再度尋ねる。充電対象機器が電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの現在電圧（とがマッチングしていることを決定するまで段階２の上記ステップを繰り返し、そして段階３に入る。電源供給回路１０の出力電圧を調整する方式が複数あってもよい。例えば、電源供給回路１０の出力電圧に低くから高くまで複数の電圧グレードを設定することができ、電圧グレードが高いほど、電源供給回路１０の出力電圧が大きいことを示す。指令２の返事指令が、電源供給回路１０の出力電圧が高めであることを指示する場合、電源供給回路１０の出力電圧の電圧グレードを現在電圧グレードから１グレード低く調整することができ、指令２の返事指令が、電源供給回路１０の出力電圧が低くめであることを指示する場合、電源供給回路１０の出力電圧の電圧グレードを現在電圧グレードから１グレード高く調整することができる。
段階３
電源供給回路１０は、充電対象機器に指令３（上記第３の指令に対応する）を送信して、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を尋ねる。充電対象機器は、電源供給回路１０に指令３の返事指令を送信して、充電対象機器の現在支持する最大充電電流を指示し、そして段階４に入る。
段階４
電源供給回路１０は、充電対象機器の現在支持する最大充電電流に基づいて、第２の充電モードでの電源供給回路１０によって出力された充電対象機器を充電するための充電電流を決定する。その後、定電流充電段階である段階５に入る。
段階５
定電流充電段階に入った後、電源供給回路１０は一定の時間ごとに充電対象機器に指令４（上記第４の指令に対応する）を送信して、充電対象機器のバッテリの現在電圧を尋ねることができる。充電対象機器は電源供給回路１０に指令４の返事指令を送信して、バッテリの現在電圧をフィードバックすることができる。電源供給回路１０は、バッテリの現在電圧に基づいて、充電インターフェイスの接触が良好であるか否か、及び電源供給回路１０の出力電流を低減する必要があるか否かを判断することができる。電源供給回路１０が、充電インターフェイスの接触が不良であると判断した場合、充電対象機器に指令５（上記第５の指令に対応する）を送信し、電源供給回路１０は、第２の充電モードを終了して、リセットして再度に段階１に入ることができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階２において、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意した時点から、電源供給回路１０が電源供給回路１０の出力電圧を適切な充電電圧に調整した時点までかかる時間を一定の範囲に制御することができる。当該時間が所定の範囲を超えた場合、電源供給回路１０または充電対象機器は、通信プロセスが異常であると判定し、リセットして再度に段階１に入ることができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階２において、電源供給回路１０の出力電圧が充電対象機器バッテリの現在電圧よりΔＶ（ΔＶを２００〜５００ｍＶとしてもよい）高い場合、充電対象機器は電源供給回路１０に指令２の返事指令を送信して、電源供給回路１０の出力電圧と充電対象機器のバッテリの電圧とがマッチングしていることを指示することができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階４において、電源供給回路１０の出力電流の調整速度が一定の範囲に制御することができる。このようにすることで、調整速度が速すぎることによる充電プロセスの異常の発生を避けることができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階５において、電源供給回路１０の出力電流の変動幅は、５％以内に制御することができる。
選択可能に、一部の実施例において、段階５において、電源供給回路１０は充電回路の通路抵抗をリアルタイムでモニターリングすることができる。具体的には、電源供給回路１０は、電源供給回路１０の出力電圧、出力電流及充電対象機器によってフィードバックされたバッテリの現在電圧に基づいて、充電通路の抵抗をモニターリングすることができる。「充電通路の抵抗」>「充電対象機器の通路抵抗+充電ケーブルの抵抗」の場合、充電インターフェイスが接触不良であると判定することができ、電源供給回路１０は第２の充電モードで充電対象機器を充電することを停止する。
選択可能に、一部の実施例において、電源供給回路１０が、第２の充電モードで充電対象機器を充電することを開始した後、電源供給回路１０と充電対象機器との通信時間間隔は、一定の範囲に制御することができるため、通信間隔が短すぎることによる通信プロセスの異常の発生を避けることができる。
選択可能に、一部の実施例において、充電プロセスの停止（または電源供給回路１０の第２の充電モードで充電対象機器を充電するプロセスの停止）は、回復可能な停止と回復不可能な停止とに分けることができる。
例えば、充電対象機器のバッテリが満充電されたことまたは充電インターフェイスが接触不良であることが検出された場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度に段階１に入る。その後、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意しない場合、通信プロセスが段階２に入らない。この場合の充電プロセスの停止は、回復不可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、電源供給回路１０と充電対象機器との間に通信異常が現れた場合、充電プロセスが停止され、充電通信プロセスがリセットされ、充電プロセスが再度に段階１に入る。段階１の要求が満たされた後、充電プロセスを回復させるために、充電対象機器は、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
また、例えば、充電対象機器が、バッテリに異常が現れたことを検出した場合、充電プロセスが停止され、リセットされて再度に段階１を入る。その後、充電対象機器が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意しない。バッテリが正常に回復し、且つ段階１の要求を満たした後、充電対象機器は、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意する。この場合の急速充電プロセスの停止は、回復可能な停止と見なされてもよい。
上記の図１７に示す通信ステップまたは操作は、例示するものに過ぎない。例えば、段階１において、充電対象機器が電源供給回路１０に接続された後、充電対象機器と電源供給回路１０とのハンドシェーク通信は、充電対象機器によって開始されてもよい。即ち、充電対象機器は指令１を送信して、第２の充電モードをオンにするか否かについて電源供給回路１０に尋ねる。充電対象機器が、電源供給回路１０の返事指令を受信した場合、電源供給回路１０は、第２の充電モードで充電対象機器のバッテリを充電することを開始し、ここで、前記電源供給回路１０の返事指令が、電源供給回路１０が、電源供給回路１０が第２の充電モードで充電対象機器を充電することに同意することを指示するためのものである。
また、例えば、段階５の後に、定電圧充電段階をさらに含んでもよい。具体的には、段階５において、充電対象機器は、電源供給回路１０にバッテリの現在電圧をフィードバックすることができる。バッテリの現在電圧が定電圧充電電圧閾値に達した場合、充電段階は定電流充電段階から定電圧充電段階に入る。定電圧充電段階において、充電電流が次第に減少していく。電流がある閾値まで低下した場合、充電対象機器のバッテリが既に満充電されたことを示し、充電プロセスの全体が停止する。
本発明の実施例は、電源供給機器をさらに提供し、図１８に示すように、当該電源供給機器１８００は、上記のいずれかの実施例によって提供される電源供給回路１０を含んでもよい。当該電源供給機器１８００は、例えばアダプターまたは移動電源（ｐｏｗｅｒｂａｎｋ）など充電のみに使用される機器であってもよいし、電源およびデータサービスを提供できるパソコンなどの他の機器であってもよい。
以上に、図１〜図１８を参照して本発明の実施例によって提供される電源供給回路および電源供給機器を詳しく説明した。以下に図１９を参照して、本発明の実施例によって提供される電源供給回路の制御方法を詳しく説明する。当該電源供給回路は、上記のいずれかの実施例に記載の電源供給回路１０出会ってもよく、電源供給回路に関連する説明は、上記の記載を参照することができ、ここでは重複する説明を適当に省略する。
当該電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、を含む。
１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力することができる。
変調ユニットは、第１の電圧を変調して第２の電圧を生成することができる。
変圧器は、第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成することができる。
２次整流フィルタリングユニットは、第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する電源供給回路の出力電流を生成することができる。
電流フィードバックユニットは、出力電流を受信し、出力電流に基づいて変調ユニットにフィードバック電圧を送信することができる。
変調ユニットは、さらに、フィードバック電圧に基づいて、第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限することができる。
図１９の方法は、
フィードバック電圧を受信するステップ１９１０と、
フィードバック電圧に基づいて出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断するステップ１９２０と、出力電流の電流値がピーク値にある場合、出力電流のピーク値を採取するステップ１９３０と、を含むことができる。
選択可能に、一実施例として、図１９の方法は、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップをさらに含んでもよい。
選択可能に、一実施例として、電源供給回路１０がバッテリを充電する段階は、トリクル充電段階と、定電圧充電段階と、定電流充電段階とのうちの少なくとも１つを含む。
選択可能に、一実施例として、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップは、バッテリの定電圧充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧を定電圧充電段階に対応する充電電圧にマッチングさせるステップを含んでもよい。
選択可能に、一実施例として、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップは、バッテリの定電流充電段階では、充電対象機器と通信して、電源供給回路の出力電力を調整して、電源供給回路の出力電流を定電流充電段階に対応する充電電流にマッチングさせるステップを含んでもよい。
上記の実施例において、全体的にまたは部分的にソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアまたは他の任意の組み合わせによって実現されてもよい。ソフトウェアで実現されるとき、全体的にまたは部分的に、１つまたは複数のコンピュータ命令を含むコンピュータプログラム製品の形で実施されてもよい。前記コンピュータプログラム命令がコンピュータにロードされ実行されると、本発明の実施例に記載のプロセスまたは機能は、全体的にまたは部分的に生成される。前記コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または他のプログラマブル可能な装置であってもよい。前記コンピュータ命令は、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に格納することができるし、または１つのコンピュータ読み取り可能記憶媒体から別のコンピュータ読み取り可能記憶媒体に転送することもできる。例えば、前記コンピュータ命令は、１つのウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａＬ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ、ＤＳＬ））または無線（例えば、赤外線、無線、マイクロ波など）を介して別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに転送することができる。前記コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセスすることができる任意の利用可能な媒体、または１つまたは複数の利用可能な媒体を含むサーバ、データセンタなどのデータ記憶装置であってもよい。前記利用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ）、光学媒体（デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ、ＤＶＤ））、または半導体媒体（例えば、ソリッドステートディスク（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｉｓｋ、ＳＳＤ））などであってもよい。
当業者は、以下のことを意識することができる。本発明に開示されている実施例に合わせて説明された各例のユニット及アルゴリズムステップは、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの結合によって実現することができる。これらの機能が一体ハードウェア、それともソフトウェアの方式によって実行されるのかは、技術案の特定応用及び設計拘束条件によるものである。当業者は、各特定の応用に対して、説明された機能を異なる方法で実現することができ、このような実現は、本発明の範囲を超えたと考えてはいけない。
本発明によって提供されるいくつかの実施例において、開示されているシステムと、装置と、方法とは、他の方式によって実現することができる。例えば、上記装置の実施例は、概略的なものだけである。例えば、前記ユニットの区分は、ロジック機能の区分だけである。実際に実現する時に、他の区分方式を有することができる。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントは、結合することができる、または他のシステムに集成することができ、または一部の特徴を無視することができ、または実行しないことができる。一方、示されたまたは論議された相互間の結合または直接結合または通信接続は、一部のインターフェイスを介して、装置またはユニットの間接結合または通信接続であっても良く、電気的、機械的または他の形式であってもよい。
分離部品として説明された前記ユニットは、物理上に分離していてもよいし、物理上に分離していなくてもよい。ユニットとして示された部品は、物理的なユニットであってもよいし、物理的なユニットでなくてもよい。即ち、一つの場所にあってもよいし、または複数のネットワークユニットに分布されてもよい。必要に応じて、そのうちの一部または全部のユニットを選択して本実施例の技術案の目的を実現することができる。
また、本発明の各実施例においての各機能ユニットは、一つの処理ユニットに集められてもよいが、各ユニットが独立な物理存在であっても良く、二つ以上のユニットが一つのユニットに集めてもよい。
以上の記載は、本発明の実施形態に過ぎなく、本発明の保護範囲はこれに限定されない。当分野に詳しい全ての当業者が本発明に開示された技術範囲内で容易に想到する変化または取り替えは、本発明の保護範囲に含まれるべきである。従って、本発明の保護範囲はその特許請求の範囲に準ずるべきである。

Claims (20)

  1. １次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、電流採取制御ユニットと、を含む電源供給回路であって、
    前記１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力し、
    前記変調ユニットは、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成し、
    前記変圧器は、前記第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成し、
    前記２次整流フィルタリングユニットは、前記第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する前記電源供給回路の出力電流を生成し、
    前記電流フィードバックユニットは、前記出力電流を受信し、前記出力電流に基づいて前記変調ユニットにフィードバック電圧を送信し、
    前記変調ユニットは、前記フィードバック電圧に基づいて、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、前記出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限し、
    前記電流採取制御ユニットは、前記フィードバック電圧を受信し、前記フィードバック電圧に基づいて前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取する、
    ことを特徴とする電源供給回路。
  2. 前記電流フィードバックユニットは、オペアンプによるものであり、
    前記電源供給回路は、前記電流フィードバックユニットと前記変調ユニットとの間に接続され、且つ、前記電流フィードバックユニットにおけるオペアンプが飽和状態にあるとき、前記フィードバック電圧をハイレベルに引き上げるプルアップユニットをさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の電源供給回路。
  3. 前記プルアップユニットは、一端が前記電流フィードバックユニットと前記変調ユニット１２の間に接続され、他端が前記電源供給回路のＶＤＤ端に接続されるプルアップ抵抗である、
    ことを特徴とする請求項２に記載の電源供給回路。
  4. 前記電源供給回路は、
    前記電流フィードバックユニットと前記変調ユニットとの間に位置し、且つ前記電源供給回路の１次側と２次側とを隔離させる隔離ユニットと、
    前記プルアップユニットと前記隔離ユニットとの間に位置する逆流防止用のダイオードと、をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項２または３に記載の電源供給回路。
  5. 前記電源供給回路は、前記電流フィードバックユニットおけるオペアンプの補償ユニットをさらに含み、前記補償ユニットの入力端が前記ダイオードのアノードに接続され、前記補償ユニットの出力端が前記電流フィードバックユニットおけるオペアンプの入力端に接続される、
    ことを特徴とする請求項４に記載の電源供給回路。
  6. 前記電流採取制御ユニットは、レベル判断ユニットと、制御ユニットと、サンプリング保持ユニットとを含み、
    前記レベル判断ユニットは、前記フィードバック電圧を判断して結果信号を生成し、
    前記制御ユニットは、前記結果信号に基づいて、前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断し、前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取するように前記サンプルリング保持ユニットを制御する、
    ことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の電源供給回路。
  7. 前記レベル判断ユニットは、コンパレータを含み、
    前記コンパレータは、前記フィードバック電圧がハイレベルである場合、前記コンパレータの出力信号がローレベルとなり、前記フィードバック電圧がローレベルである場合、前記コンパレータの出力信号がハイレベルとなるように構成され、前記制御ユニットは、前記コンパレータの出力信号の立ち上がりエッジを採取し、前記出力信号の立ち上がりエッジを採取したとき、前記出力電流のピーク値を採取するように前記サンプリング保持ユニットを制御する、
    ことを特徴とする請求項６に記載の電源供給回路。
  8. 前記レベル判断ユニットは、スイッチングユニットと三極管とを含み、
    前記スイッチングユニットは、前記フィードバック電圧がハイレベルになる場合、前記スイッチングユニットがオンになり、前記フィードバック電圧がローレベルになる場合、前記スイッチングユニットがオフになるように構成され、
    三極管は、前記スイッチングユニットがオンになる場合、前記三極管がオンになり、前記三極管のコレクタがローレベルになり、前記スイッチングユニットがオフになる場合、前記三極管がオフになり、前記三極管のコレクタがハイレベルになるように構成され、前記制御ユニットは、前記コレクタの電圧信号の立ち上がりエッジを採取し、前記コレクタの電圧信号の立ち上がりエッジを採取したとき、前記出力電流のピーク値を採取するように前記サンプリング保持ユニットを制御する、
    ことを特徴とする請求項６に記載の電源供給回路。
  9. 前記スイッチングユニットは、ツェナーダイオードまたはＡＰ４３２チップである、
    ことを特徴とする請求項８に記載の電源供給回路。
  10. 前記電源供給回路は、
    充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を前記充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせる制御ユニットをさらに含む、
    請求項１〜９のいずれかに記載の電源供給回路。
  11. 前記電源供給回路が前記バッテリを充電する段階は、トリクル充電段階と、定電圧充電段階と、定電流充電段階とのうちの少なくとも１つを含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の電源供給回路。
  12. 充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を前記充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることは、
    前記バッテリの定電圧充電段階では、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧を前記定電圧充電段階に対応する充電電圧にマッチングさせることを含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電源供給回路。
  13. 充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を前記充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせることは、
    前記バッテリの定電流充電段階では、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電流を前記定電流充電段階に対応する充電電流にマッチングさせることを含む、
    ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の電源供給回路。
  14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の電源供給回路を含む、
    ことを特徴とする電源供給機器。
  15. 前記電源供給機器は、アダプターである、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の電源供給機器。
  16. 電源供給回路の制御方法であって、
    前記電源供給回路は、１次整流ユニットと、変調ユニットと、変圧器と、２次整流フィルタリングユニットと、電流フィードバックユニットと、を含み、
    前記１次整流ユニットは、入力された交流電力を整流して、電圧値が周期的に変化する第１の電圧を出力し、
    前記変調ユニットは、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成し、
    前記変圧器は、前記第２の電圧に基づいて第３の電圧を生成し、
    前記２次整流フィルタリングユニットは、前記第３の電圧を整流およびフィルタリングして、電流値が周期的に変化する前記電源供給回路の出力電流を生成し、
    前記電流フィードバックユニットは、前記出力電流を受信し、前記出力電流に基づいて前記変調ユニットにフィードバック電圧を送信し、
    前記変調ユニットは、前記フィードバック電圧に基づいて、前記第１の電圧を変調して第２の電圧を生成するプロセスを実行して、前記出力電流の電流値を予め設定された電流制限値以下に制限し、
    前記制御方法は、
    前記フィードバック電圧を受信するステップと、
    前記フィードバック電圧に基づいて、前記出力電流の電流値がピーク値にあるか否かを判断するステップと、
    前記出力電流の電流値がピーク値にある場合、前記出力電流のピーク値を採取するステップと、を含む、
    ことを特徴とする電源供給回路の制御方法。
  17. 前記制御方法は、
    充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を前記充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップをさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の制御方法。
  18. 前記電源供給回路が前記バッテリを充電する段階は、トリクル充電段階と、定電圧充電段階と、定電流充電段階とのうちの少なくとも１つを含む、
    ことを特徴とする請求項１７に記載の制御方法。
  19. 充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を前記充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップは、
    前記バッテリの定電圧充電段階では、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧を前記定電圧充電段階に対応する充電電圧にマッチングさせるステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の制御方法。
  20. 充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電圧および／または出力電流を前記充電対象機器内のバッテリが現在位置する充電段階にマッチングさせるステップは、
    前記バッテリの定電流充電段階では、前記充電対象機器と通信して、前記電源供給回路の出力電力を調整して、前記電源供給回路の出力電流を前記定電流充電段階に対応する充電電流にマッチングさせるステップを含む、
    ことを特徴とする請求項１８または１９に記載の制御方法。
JP2019527327A 2017-09-22 2017-09-22 電源供給回路、電源供給機器および制御方法 Active JP6812550B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2017/103008 WO2019056318A1 (zh) 2017-09-22 2017-09-22 电源提供电路、电源提供设备和控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019536412A true JP2019536412A (ja) 2019-12-12
JP6812550B2 JP6812550B2 (ja) 2021-01-13

Family

ID=65810891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019527327A Active JP6812550B2 (ja) 2017-09-22 2017-09-22 電源供給回路、電源供給機器および制御方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11251712B2 (ja)
EP (1) EP3557746B1 (ja)
JP (1) JP6812550B2 (ja)
KR (1) KR102274224B1 (ja)
CN (1) CN109804542B (ja)
TW (1) TWI674741B (ja)
WO (1) WO2019056318A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3214726T3 (pl) * 2016-01-05 2019-04-30 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Sposób szybkiego ładowania, terminal mobilny i zasilacz sieciowy
TWI710885B (zh) 2019-05-07 2020-11-21 宏碁股份有限公司 電源供應器
TWI695564B (zh) * 2019-09-03 2020-06-01 飛宏科技股份有限公司 電池充電器之常溫降流及高溫脈衝充電方法
JP7370834B2 (ja) * 2019-11-29 2023-10-30 キヤノン株式会社 電子機器および制御方法
CN113394862A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 Oppo广东移动通信有限公司 电源电路及充电设备
CN113394989B (zh) * 2020-03-12 2023-08-08 Oppo广东移动通信有限公司 电源转换装置及充电控制方法
TWI742830B (zh) * 2020-09-01 2021-10-11 亞源科技股份有限公司 具數位信號隔離之網路通訊電源供應器
TWI741920B (zh) * 2020-12-23 2021-10-01 大陸商艾科微電子（深圳）有限公司 供電電路及電源供應器
TWI740754B (zh) 2020-12-23 2021-09-21 大陸商艾科微電子（深圳）有限公司 供電電路及電源供應器
CN114188929B (zh) * 2022-01-21 2023-05-16 西安微电子技术研究所 反激dc/dc变换器的恒压输出过压保护电路、方法及开关电源
CN114489027B (zh) * 2022-03-04 2023-11-10 江苏海博流体控制有限公司 一种用于现场电动执行机构诊断调试的综合诊断器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003289668A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Densei Lambda Kk 電源装置のフィードバック回路
JP2014180110A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Toshiba Corp Ｄｃ−ｄｃコンバータ
WO2017133403A2 (zh) * 2016-02-05 2017-08-10 广东欧珀移动通信有限公司 适配器和充电控制方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2558805A1 (de) 1975-12-27 1977-07-07 Teves Gmbh Alfred Einrichtung zur ueberwachung einer batteriespannung
US5442274A (en) * 1992-08-27 1995-08-15 Sanyo Electric Company, Ltd. Rechargeable battery charging method
JP4064377B2 (ja) * 2004-07-20 2008-03-19 松下電器産業株式会社 スイッチング電源装置およびスイッチング電源用半導体装置
CN1953311A (zh) * 2005-10-17 2007-04-25 力博特公司 一种负载电流的控制方法及装置
CN100469505C (zh) * 2007-08-27 2009-03-18 北京航空航天大学 超音频方波直流脉冲弧焊电源装置
US8138734B2 (en) * 2009-04-06 2012-03-20 Monolithic Power Systems, Inc. Accurate current limit for peak current mode DC-DC converter
CN101860236A (zh) * 2010-05-07 2010-10-13 马生茂 一种开关电源
CN101917120B (zh) * 2010-07-22 2012-10-03 魏其萃 用于开关电源的高精度峰值电感电流的控制装置
CN102386773B (zh) * 2010-09-06 2014-01-08 炬力集成电路设计有限公司 一种开关电源
CN102185481B (zh) * 2011-04-07 2013-09-25 马生茂 恒流源
CN102710148A (zh) * 2012-07-06 2012-10-03 聚辰半导体(上海)有限公司 交流到直流开关电源转换器
TWI525979B (zh) * 2014-12-31 2016-03-11 萬國半導體（開曼）股份有限公司 反激轉換器輸出電流計算電路及計算方法
CN105991046A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 凹凸电子（武汉）有限公司 开关电源及其开关控制器
CN104660054B (zh) * 2015-02-11 2017-01-25 东南大学 一种适用于原边反馈反激变换器的跳脉冲模式psm控制方法
TWI530078B (zh) * 2015-03-09 2016-04-11 Richtek Technology Corp Control circuit and method of fly - back power converter
CN205232031U (zh) * 2015-12-24 2016-05-11 惠州市盛微电子有限公司 一种高频单端开关稳压电路
CN106992699B (zh) * 2016-01-21 2019-06-25 华润矽威科技（上海）有限公司 一种原边反馈恒流恒压控制电路及方法
MY181704A (en) * 2016-02-05 2021-01-04 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd Charge method, adapter and mobile terminal

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003289668A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Densei Lambda Kk 電源装置のフィードバック回路
JP2014180110A (ja) * 2013-03-14 2014-09-25 Toshiba Corp Ｄｃ−ｄｃコンバータ
WO2017133403A2 (zh) * 2016-02-05 2017-08-10 广东欧珀移动通信有限公司 适配器和充电控制方法
WO2017133387A1 (zh) * 2016-02-05 2017-08-10 广东欧珀移动通信有限公司 适配器和充电控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109804542B (zh) 2021-06-11
TW201916565A (zh) 2019-04-16
WO2019056318A1 (zh) 2019-03-28
US20190252983A1 (en) 2019-08-15
KR102274224B1 (ko) 2021-07-07
EP3557746A4 (en) 2020-03-11
EP3557746B1 (en) 2021-04-21
EP3557746A1 (en) 2019-10-23
KR20190073559A (ko) 2019-06-26
US11251712B2 (en) 2022-02-15
CN109804542A (zh) 2019-05-24
JP6812550B2 (ja) 2021-01-13
TWI674741B (zh) 2019-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6812550B2 (ja) 電源供給回路、電源供給機器および制御方法
JP6420498B2 (ja) アダプター及び充電制御方法
CN107836067B (zh) 适配器和充电控制方法
JP6878594B2 (ja) 電源供給回路、電源供給機器および制御方法
JP6781843B2 (ja) 電源供給回路、電源供給機器及び制御方法
TWI653520B (zh) 適配器和充電控制方法
KR102343010B1 (ko) 전원 회로 및 어댑터
JP6861283B2 (ja) 電源供給回路、電源供給機器および制御方法
JP6720410B2 (ja) 電源供給機器及び充電制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190522

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201117

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6812550

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250