KR20200012698A - 충전 회로, 단말 및 충전 방법 - Google Patents

충전 회로, 단말 및 충전 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200012698A
KR20200012698A KR1020187037701A KR20187037701A KR20200012698A KR 20200012698 A KR20200012698 A KR 20200012698A KR 1020187037701 A KR1020187037701 A KR 1020187037701A KR 20187037701 A KR20187037701 A KR 20187037701A KR 20200012698 A KR20200012698 A KR 20200012698A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
switch
voltage
charging
control signal
Prior art date
Application number
KR1020187037701A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102296479B1 (ko
Inventor
자에 팬
즈우 리
Original Assignee
베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드
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 베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드 filed Critical 베이징 시아오미 모바일 소프트웨어 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20200012698A publication Critical patent/KR20200012698A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102296479B1 publication Critical patent/KR102296479B1/ko

Links

Images

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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/02—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • 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
    • 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
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H02M1/15—Arrangements for reducing ripples from dc input or output using active elements
    • 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
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • 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
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00304—Overcurrent protection
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00308—Overvoltage protection
    • 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
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • H02M1/007—Plural converter units in cascade
    • 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
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • 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
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/072—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps adapted to generate an output voltage whose value is lower than the input voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

본 개시는 충전 회로, 단말 및 충전 방법에 관한 것으로, 전자 회로 기술 분야에 속한다. 상기 충전 회로는 제어 회로, 제어 회로와 서로 연결된 강압 회로를 포함하고; 제어 회로는 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 피드백 신호에 따라 제어 신호를 생성하며, 제어 신호를 강압 회로에 송신하도록 구성되고; 강압 회로는 입력 전압과 제어 신호를 획득하고, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 강압 처리를 하며, 취득한 출력 전압을 배터리에 출력하도록 구성되고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크고, 출력 전압은 생성 주파수를 확정하기 위한 것이다. 본 개시는 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만, 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.

Description

충전 회로, 단말 및 충전 방법
본 개시는 전자 회로 기술 분야에 관한 것으로, 특히 충전 회로, 단말 및 충전 방법에 관한 것이다.
단말에서의 충전 회로는 충전기와 협력하여, 고효율적으로 단말에서의 배터리에 충전을 행한다.
관련 기술에서의 충전 회로는 저전압 충전 회로 또는 고전압 충전 회로일 수 있다. 여기서, 저전압 충전 회로에 의해 제공되는 충전 전류는 작아, 충전 속도의 느림을 초래하여, 사용자 체험이 나쁘다. 고전압 충전 회로에 의해 제공되는 충전 전류는 크며, 비록 충전 속도를 향상할 수 있지만, 충전 전류가 클수록, 충전케이블이 더 굵은 것을 요구하기에, 충전케이블의 원가가 높음을 초래한다.
관련 기술에서의 문제를 해결하기 위해, 본 개시는 충전 회로, 단말 및 충전 방법을 제공한다.
본 개시의 실시예에 따른 제1 측면에서는 충전 회로를 제공하는 바, 상기 충전 회로는 제어 회로, 상기 제어 회로와 서로 연결된 강압 회로를 포함하고;
상기 제어 회로는 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 상기 피드백 신호에 따라 상기 제어 신호를 생성하며, 상기 제어 신호를 상기 강압 회로에 송신하도록 구성되고;
상기 강압 회로는 입력 전압과 상기 제어 신호를 획득하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 강압 처리를 하며, 취득한 출력 전압을 배터리에 출력하도록 구성되고, 상기 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 상기 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크며, 상기 출력 전압은 상기 생성 주파수를 확정하기 위한 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 제2 측면에서는 단말을 제공하는 바, 상기 단말은 제1 측면의 충전 회로를 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 제3 측면에서는 충전 방법을 제공하는 바, 제2 측면의 단말에 사용되고, 상기 충전 방법은,
제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 상기 피드백 신호에 따라 상기 제어 신호를 생성하는 단계;
입력 전압을 획득하는 단계;
상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하는 단계 - 상기 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 상기 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크며, 상기 출력 전압은 상기 생성 주파수를 확정하기 위한 것임 -;
상기 출력 전압을 배터리에 출력하는 단계를 포함한다.
본 개시의 실시예가 제공하는 기술적 수단은 하기의 유익한 효과를 포함할 수 있다.
강압 회로를 통해 입력 전류에 대해 강압 처리를 한 후 출력하고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류가 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크기에, 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 경우 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
상기 일반적인 설명과 후술되는 상세한 설명은 예시적이고 해석적인 것이며, 본 개시를 한정할 수 없음으로 이해되어야 한다.
여기서 도면은 명세서에 병합되어 본 명세서의 일부를 구성하여, 본 개시에 부합하는 실시예를 나타냈으며, 명세서와 함께 본 개시의 원리를 해석한다.
도 1은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 회로의 구조 블록도이다.
도 2는 다른 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 회로의 구조 블록도이다.
도 3은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 강압 서브 회로의 구조 개략도이다.
도 4는 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 강압 서브 회로의 구조 개략도이다.
도 5는 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 강압 서브 회로의 구조 개략도이다.
도 6은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 강압 서브 회로의 구조 개략도이다.
도 7은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 강압 서브 회로의 구조 개략도이다.
도 8은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 강압 회로의 구조 개략도이다.
도 9는 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 방법의 흐름도이다.
도 10은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 방법의 흐름도이다.
도 11은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 단말의 블록도이다.
여기서 예시적인 실시예에 대해 상세히 설명하며, 그 예시는 도면에 도시된다. 아래의 설명이 도면에 관한 것일 경우, 별도의 표시가 없으면, 서로 다른 도면에서의 서로 같은 부호는 동일하거나 또는 유사한 요소를 표시한다. 하기의 예시적인 실시예에서 설명한 실시형태는 본 발명과 서로 일치한 모든 실시형태를 대표하지 않는다. 반면, 이는 단지 특허 청구 범위에서 상세히 설명한 것과 같은 본 발명의 일부 측면과 서로 일치한 장치와 방법의 예일 뿐이다.
도 1은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 회로의 구조 블록도이다. 당해 충전 회로는 단말에 응용될 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 당해 충전 회로는 제어 회로(110), 제어 회로(110)와 서로 연결된 강압 회로(120)를 포함하고;
제어 회로(110)는 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 피드백 신호에 따라 제어 신호를 생성하며, 제어 신호를 강압 회로(120)에 송신하도록 구성되고;
강압 회로(120)는 입력 전압과 제어 신호를 획득하고, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 강압 처리를 하며, 취득한 출력 전압을 배터리에 출력하도록 구성되고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크고, 출력 전압은 생성 주파수를 확정하기 위한 것이다.
앞서 말한 내용을 종합하면, 본 개시가 제공하는 충전 회로는, 강압 회로를 통해 입력 전류에 대해 강압 처리를 한 후 출력하고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류가 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크기에, 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 경우 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
도 2는 다른 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 회로의 구조 블록도이다. 당해 충전 회로는 단말에 응용될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 당해 충전 회로는 제어 회로(210), 제어 회로(210)와 서로 연결된 강압 회로(220)를 포함하고;
제어 회로(210)는 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 피드백 신호에 따라 제어 신호를 생성하며, 제어 신호를 강압 회로(220)에 송신하도록 구성된다.
여기서, 제어 신호는 강압 회로(220)를 제어하여 입력 전압에 대해 강압 처리를 하기 위한 신호이다. 강압 회로(220)가 스위치를 통해 강압 처리를 구현할 경우, 제어 신호는 스위치를 클로즈(close)하고 턴오프(turn off)하는 타이밍을 제어하기 위한 것일 수 있는 바, 상세한 내용은 아래의 설명을 참조한다.
여기서, 제어 신호의 생성 주파수는 출력 전압과 관련되고, 출력 전압을 증가하고자 할 경우, 제어 신호의 생성 주파수를 높일 수 있고; 출력 전압을 감소하고자 할 경우, 제어 신호의 생성 주파수를 낮출 수 있는 바, 상세한 내용은 아래의 설명을 참조한다.
강압 회로(220)는 입력 전압과 제어 신호를 획득하고, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 강압 처리를 하며, 취득한 출력 전압을 배터리(270)에 출력하도록 구성되고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크고, 출력 전압은 생성 주파수를 확정하기 위한 것이다.
여기서, 강압 회로(220)의 입력 전압은 단말의 충전기가 전원에 연결된 후에 제공되는 바, 충전기를 거쳐 교류 전기를 전환한 후에 취득한 직류 전압일 수 있다. 본 실시예에서는 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 수 있기에, 최종적으로 배터리(270)에 출력하는 출력 전압이 배터리(270)의 정격 전압(예를 들어 4.4V)범위 내에 있도록 하므로, 입력 전압은 국가 표준에 의해 규정된 안전 전압 역치(예를 들어 36V)의 전압을 초과하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 14-22V일 수 있으며,본 실시예에서는 한정하지 않는다.
본 실시예에서, 강압 회로(210)가 입력 전압에 대해 강압 처리를 한 후, 출력 전류가 입력 전류보다 클 수 있는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리(270)의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
아래에 강압 회로(210)를 설명한다.
강압 회로(220)는 적어도 2개의 캐스케이드된 강압 서브 회로(221)를 포함하고; 강압 서브 회로(221)의 출력 전압은 강압 서브 회로(221)에 입력된 입력 전압의 절반이며, 강압 서브 회로(221)의 출력 전류는 강압 서브 회로(221)에 입력된 입력 전류의 2배이다.
본 실시예에서, 강압 회로(210)는 적어도 2개의 강압 서브 회로(221)를 포함하고, 각 강압 서브 회로(221)의 구조는 서로 같고, 상호지간에 캐스케이드된다. 즉, 첫 번째 강압 서브 회로(221)의 입력은 강압 회로(220)의 입력단이고, 첫 번째 강압 서브 회로(221)의 출력단은 두 번째 강압 서브 회로(221)의 입력단이며, 두 번째 강압 서브 회로(221)의 출력단은 제3 강압 서브 회로(221)의 입력단으로 이와 같이 유추하며, 마지막 하나의 강압 서브 회로(221)의 출력단은 강압 회로(220)의 출력단이다.
아래에 강압 회로(220)에 포함되는 강압 서브 회로(221)의 수량을 설명한다. 현재 배터리(270)의 정격 전압은 통상적으로 4.4V좌우이고, 에너지 손실이 없는 이상적인 전제하에서, 하나의 강압 서브 회로(221)가 존재할 경우, 강압 회로(220)의 입력 전압은 8.8V이고; 2개의 강압 서브 회로(221)가 존재할 경우, 강압 회로(220)의 입력 전압은 17.6V이며; 3개의 강압 서브 회로(221)가 존재할 경우, 강압 회로(220)의 입력 전압은 35.2V이고; 4개의 강압 서브 회로(221)가 존재할 경우, 강압 회로(220)의 입력 전압은 70.4V이며, 안전 전압 역치 36V를 초과하므로, 강압 회로(220)는 많아서 3개의 강압 서브 회로(221)를 포함한다. 물론, 상술한 알고리즘은 에너지 손실이 없다고 가정한 전제하에서 수행된 것이고, 에너지 손실이 있기에, 만약 강압 회로(220)의 출력 전압이 4.4V인 것을 요구하면, 강압 회로(220)의 입력 전압은 36V를 초과할 수 있으므로, 안전을 확보하기 위해, 강압 회로(220)가 2개의 강압 서브 회로(221)를 포함하도록 설치할 수 있다.
아래에 강압 서브 회로(221)의 구조를 설명한다. 강압 서브 회로(221)는 스위치 회로, 제1 용량성 회로(capacitive circuit) 및 제2 용량성 회로를 포함하고, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로는 각각 스위치 회로에 서로 연결되고, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로의 용량 값은 같으며; 스위치 회로가 제1 상태에 있을 경우, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로는 직렬 연결되고; 스위치 회로가 제2 상태에 있을 경우, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로는 병렬 연결된다.
본 실시예에서, 스위치 회로의 구조를 설계하는 것을 통해, 스위치 회로가 제1 상태에 있을 경우, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로가 직렬 연결되도록 하고; 스위치 회로가 제2 상태에 있을 경우, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로가 병렬 연결되도록 한다.
아래에 스위치 회로가 4개의 스위치를 포함하는 것을 예로 들어, 스위치 회로의 구조를 설명한다.
도 3을 참조하면, 각 강압 서브 회로(221)에 대해 말하자면, 강압 서브 회로(221)는 제1 스위치(S1), 제2 스위치(S2), 제3 스위치(S3), 제4 스위치(S4), 제1 용량성 회로(C1) 및 제2 용량성 회로(C2)를 포함하고; 제1 스위치(S1)의 제1 포트와 제2 스위치(S2)의 제1 포트는 각각 강압 서브 회로(221)의 입력단이고, 제1 스위치(S1)의 제2 포트는 각각 제1 용량성 회로(C1)의 제1 포트 및 제3 스위치(S3)의 제1 포트와 서로 연결되며, 제3 스위치(S3)의 제2 포트는 접지되고, 제2 스위치(S2)의 제2 포트는 각각 제1 용량성 회로(C1)의 제2 포트 및 제4 스위치(S4)의 제1 포트와 서로 연결되고, 제4 스위치(S4)의 제2 포트는 강압 서브 회로(221)의 출력단이며; 제2 용량성 회로(C2)의 제1 포트는 제4 스위치(S4)의 제2 포트와 서로 연결되고, 제2 용량성 회로(C2)의 제2 포트는 접지된다.
설명해야 하는 첫 번째 점은, 도 3에서의 Vin는 입력 전압이고, Vout는 출력 전압이며, Iin는 입력 전류이고, Iout는 출력 전류이며, Vout=1/2Vin이고, Iout=2Iin이다. 여기서, 용량성 회로는 커패시터일 수도 있고, 기타 부품일 수도 있는 바, 본 실시예에서는 한정하지 않으며, 도 3에서 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로가 모두 커패시터인 것을 예로 들어 설명한다.
설명해야 하는 두 번째 점은, 도 3에서의 LOAD는 부하를 가리킨다. 강압 회로(220)가 2개의 강압 서브 회로(221)를 포함할 경우, 첫 번째 강압 서브 회로(221)에 대해 말하자면, LOAD는 두 번째 강압 서브 회로(221)와 배터리(270)이고; 두 번째 강압 서브 회로(221)에 대해 말하자면, LOAD는 배터리(270)이다.
설명해야 하는 세 번째 점은, 도 3에서의 제1 스위치(S1), 제2 스위치(S2), 제3 스위치(S3) 및 제4 스위치(S4)는 모두 스위치 MOS(Mosfet, 전계 효과 트랜지스터)를 통해 구현할 수 있고, 이때, 당해 강압 서브 회로(221)는 도 4에 도시된 회로와 등가적이다.
설명해야 하는 네 번째 점은, 제1 용량성 회로(C1)는 하나의 커패시터를 통해 구현할 수도 있고, 적어도 2개의 병렬 연결된 커패시터를 통해 구현할 수도 있는 바, 적어도 2개의 커패시터를 통해 구현할 경우, 모든 커패시터의 용량 값의 합은 당해 하나의 커패시터의 용량 값과 같다. 같은 이치로, 제2 용량성 회로(C2)도 하나의 커패시터를 통해 구현할 수도 있고, 적어도 2개의 병렬 연결된 커패시터를 통해 구현할 수도 있는 바, 적어도 2개의 커패시터를 통해 구현할 경우, 모든 커패시터의 용량 값의 합은 당해 하나의 커패시터의 용량 값과 같다.
설명해야 하는 다섯 번째 점은, 입력 전압 후에 하나의 용량성 회로(Cin)를 병렬 연결할 수 있다. 당해 용량성 회로(Cin)는 2개의 작용이 있다. 제1 작용은 고주파 신호를 필터링한다. 입력 전압은 충전기가 교류 전기를 전환한 후 취득한 직류 전압이기에, 여기서 소량의 고주파 신호를 포함할 수 있다. 따라서, 용량성 회로(Cin)를 통해 고주파 신호를 필터링하는 것이 필요하다. 제2 작용은 리플(ripple)을 낮춘다. 직류 전압은 교류 전기로부터 정류 및 전압 안정화를 거친 후에 형성된 것이므로, 이는 직류의 안정량에 일부 교류 성분을 지니고 있는 것이 불가피한데, 이와 같이 직류의 안정량에 중첩되어 겹쳐진 교류 분량을 리플이라고 하며, 따라서, 용량성 회로(Cin)를 통해 리플을 낮추는 것이 필요하다. 제1 강압 회로(221)에 대해 말하자면, 용량성 회로(Cin)의 용량 값은 작으며, 몇 피코 패럿(pF)으로 설치할 수 있다.
본 실시예에서, 용량성 회로의 에너지 저장 성능 및 스위치MOS의 스위칭을 통해, 에너지의 저장과 방출을 구현하고, 다시 용량성 회로의 직렬 연결과 병렬 연결의 스위칭을 결합하여 전압을 절반 줄이고, 전류를 배로 하는 효과를 구현하는 바, 아래에 강압 서브 회로(221)의 작동 원리를 설명한다.
제어 신호가 제1 스위치(S1)와 제4 스위치(S4)는 클로즈 상태에 있고 제2 스위치(S2)와 제3 스위치(S2)는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 직렬 연결된 제1 용량성 회로(C1)와 제2 용량성 회로(C2)는 강압 서브 회로(221)의 입력 전압으로부터 충전을 행하는 충전 상태에 있고, 도 3에서의 등가 다이어그램을 참조하기 바라며, 도 3에서는 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로가 모두 커패시터인 것을 예를 들어 설명한다. 이때, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)는 직렬 연결되고, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)의 용량 값이 같으므로, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)가 동시에 충전되고, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에 저장된 에너지가 같은 것에 해당된다. 즉, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에서의 전압은 모두 강압 서브 회로(221)의 입력 전압의 절반이고, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에서의 전류는 모두 강압 서브 회로(221)의 입력 전류이다.
제어 신호가 제3 스위치(S3)와 제4 스위치(S4)는 클로즈 상태에 있고, 제1 스위치(S1)와 제2 스위치(S2)는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 병렬 연결된 제1 용량성 회로(C1)와 제2 용량성 회로(C2)는 배터리(270)에 전압을 출력하는 방전 상태에 있고, 도 5에서의 등가 다이어그램을 참조하기 바라며, 도 5에서는 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로가 모두 커패시터인 것을 예를 들어 설명한다. 이때, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)는 병렬 연결되고, 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에 저장된 에너지는 같고, 따라서 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에서의 전압은 모두 강압 서브 회로(221)의 입력 전압의 절반이다. 즉, 강압 서브 회로(221)의 출력 전압은 강압 서브 회로(221)의 입력 전압의 절반이고; 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)에서의 전류는 모두 강압 서브 회로(221)의 입력 전류이다. 즉, 강압 서브 회로(221)의 출력 전류는 강압 서브 회로(221)의 입력 전류의 2배이다.
강압 서브 회로(221)가 첫 번째 강압 서브 회로(221)일 경우, 강압 서브 회로(221)의 입력 전압은 강압 회로(220)의 입력 전압이다. 즉 도 3에서의 Vin이고; 강압 서브 회로(221)가 두 번째 강압 서브 회로(221)일 경우, 강압 서브 회로(221)의 입력 전압은 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)의 출력 전압이고, 도 6과 도 7을 참조하기 바라며, 여기서 에너지의 입력 소스는 첫 번째 강압 서브 회로(221)이다.
비록 각 강압 서브 회로(221)의 작동 원리는 서로 같지만, 강압 서브 회로(221)가 강압 회로(220)에서의 캐스케이드된 위치에 따라 다른 용량성 회로가 구성될 수 있다. 여기서, 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에서의 용량성 회로의 내전압(withstand voltage) 값은 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에서의 용량성 회로의 내전압 값보다 높고, 에너지 손실을 고려하여, 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에서의 용량성 회로의 에너지 저장 용량은 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에서의 용량성 회로의 에너지 저장 용량보다 높다.
이 외에, 신속히 에너지를 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)로 전달하기 위해, 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)의 작동 주파수가 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)의 작동 주파수보다 높은 것을 요구한다. 작동 주파수는 강압 서브 회로(221)에서의 스위치가 턴오프되고 클로즈되는 것의 주파수이다. 여기에서의 작동 주파수는 경험치 또는 기설정된 알고리즘에 따라 계산하여 취득할 수 있으며, 본 실시예에서는 한정하지 않는다.
본 실시예에서, 적어도 2개의 강압 서브 회로(221)가 동시에 작동할 경우, 배터리(270)에 인가되는 전압이 증가될 수 있으며, 따라서 배터리(270)의 정격 전압보다 높아, 배터리(270)가 손상되는 것을 초래한다. 따라서, 각 강압 서브 회로(221) 사이의 합리적인 작동을 확보하기 위해, 도 8을 참조하면, 강압 회로(220)는 에너지 트랜스퍼 회로(222, energy transfer circuit)를 더 포함할 수 있고, 에너지 트랜스퍼 회로(222)는 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로(221) 사이에 위치하며; 에너지 트랜스퍼 회로(222)는 제5 스위치(S5), 제6 스위치(S6) 및 제3 용량성 회로(C3)를 포함하고; 제5 스위치(S5)의 제1 포트는 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로(221)에서의 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)의 출력단과 서로 연결되고, 제5 스위치(S5)의 제2 포트는 각각 제3 용량성 회로(C3)의 제1 포트 및 제6 스위치(S6)의 제1 포트와 서로 연결되며, 제3 용량성 회로(C3)의 제2 포트는 접지되고, 제6 스위치(S6)의 제2 포트는 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로(221)에서의 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)의 입력단과 서로 연결된다.
여기서, 제5 스위치(S5)와 제6 스위치(S6)는 MOS스위치를 통해 구현될 수 있다. 제3 용량성 회로(C3)의 용량 값은 제1 용량성 회로(C1)와 제2 용량성 회로(C2)의 용량 값보다 높고, 제3 커패시터(C3)의 내전압 값은 제1 커패시터(C1)와 제2 커패시터(C2)의 내전압 값보다 높다. 도 8에서 제3 용량성 회로를 커패시터로 예를 들어 설명한다.
아래에 에너지 트랜스퍼 회로(222)의 작동 원리를 설명한다.
제어 신호가 제5 스위치(S5)는 클로즈 상태에 있고 제6 스위치(S6)는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 제3 용량성 회로(C3)는 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)로부터 충전을 행하는 충전 상태에 있다. 이때, 앞쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에서의 제1 용량성 회로(C1)와 제2 용량성 회로(C2)는 저장된 에너지를 제3 용량성 회로(C3)에 출력한다. 제어 신호가 제5 스위치(S5)는 턴오프 상태에 있고 제6 스위치(S6)는 클로즈 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 제3 용량성 회로(C3)는 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에 전압을 출력하는 방전 상태에 있다. 이때, 제3 용량성 회로(C3)는 저장된 에너지를 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로(221)에서의 제1 용량성 회로(C1)와 제2 용량성 회로(C2)에 출력한다.
설명해야 하는 바로는, 제3 용량성 회로(C3)는 에너지를 트랜스퍼하는 작용을 구비하는 외에, Cin의 작용을 구비할 수도 있다. 즉 고주파 신호를 필터링하고 리플을 낮춘다.
본 실시예에서, 각각의 강압 서브 회로(221)는 모두 강압 서브 회로(221)의 출력 전압을 강압 서브 회로(221)의 입력 전압의 절반으로 감소할 수 있고, 강압 서브 회로(221)의 출력 전류를 강압 서브 회로(221)의 입력 전류의 2배로 증가할 수 있으며, 따라서, 강압 회로(220)가 2개의 강압 서브 회로를 포함할 경우, 강압 회로(220)가 강압 회로(220)의 출력 전압을 강압 회로(220)의 입력 전압의 4분의 1로 감소하고, 강압 회로(220)의 출력 전류를 강압 회로(220)의 입력 전류의 4배로 증가하도록 할 수 있음으로써, 충전 시간을 크게 단축할 수 있다.
도 2를 참조하면, 충전 회로는 보호 회로(230)와 아날로그 회로(240)를 더 포함하고, 보호 회로(230)는 아날로그 회로(240)와 서로 연결되고, 아날로그 회로(240)는 각각 강압 회로(220) 및 제어 회로(210)와 서로 연결되며;
보호 회로(230)는 강압 회로의 입력 전압을 획득하고, 입력 전압을 아날로그 회로(240)에 출력하도록 구성되고;
아날로그 회로(240)는 입력 전압과 강압 회로(220)의 출력 전압을 샘플링하고, 입력 전압과 출력 전압에 따라 충전 비정상이 확정되면, 비정상 신호를 생성하고, 비정상 신호를 제어 회로(210)에 송신하도록 구성되며;
제어 회로(210)는 또한 비정상 신호에 따라 강압 회로(220)가 입력 전압을 획득하는 것을 금지하도록 구성된다.
충전 회로를 전력 관리 칩(PMI)에 설치할 경우, 전력 관리 칩의 각 핀(PIN)에 하나의 역 다이오드(backward diode)를 설치할 수 있다. 여기에서의 역 다이오드는 보호 회로(230)이다. 어느 하나의 핀이 비정상일 경우, 당해 핀에서의 역 다이오드가 턴온(turn on)되는 것을 초래할 수 있으며, 따라서 입력단 및/또는 출력단에 과전류 및 과전압, 단락의 문제가 나타나는 것을 초래한다. 볼수 있듯이 보호 회로(230)는 전력 관리 칩을 보호할 수 있으며, 입력단의 과전압 보호, 입력단의 과전류 보호, 출력단의 배터리(270)의 과전압 보호, 출력단의 과전류 보호, 및 단락 보호 등을 포함한다.
아날로그 회로(240)는 강압 회로(220)의 출력 전압, 배터리(270)의 충전 전류, 배터리(270)의 현재의 전압 등을 조사하고 감시할 수 있다. 이렇게, 초기 충전 시 정전류 모드로 충전, 즉 최대 전류로 충전하여, 충전 효율을 향상하고; 충전 과정에서 배터리(270)의 전압을 조사하고 감시하며, 배터리(270)의 전압이 정격 전압에 도달할 경우, 정전압 충전 모드로 다시 전환하며, 충전 전류를 점차적으로 낮추어, 지속적으로 정전류 모드로 충전하여 배터리(270)의 전압이 정격 전압을 초과하는 것을 초래할 경우 배터리(270)에 대한 손상을 피한다. 본 실시예에서, 아날로그 회로(240)는 도 2에 도시된 검출 저항(260)을 검출하는 것을 통해 상술한 파라미터를 획득할 수 있고, 따라서, 파라미터의 정확성을 확보하기 위해, 검출 저항(260)의 정밀도와 온도 드리프트(drift)를 고려할 필요가 있다.
아날로그 회로(240)는 또한 보호 회로(230)로부터 샘플링하여 취득한 입력 전압을, 비교기를 통해 당해 입력 전압과 강압 회로(220)의 출력 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 배터리(270)의 충전 과정에 비정상이 존재한다고 확정될 경우, 비정상 신호를 생성하여 제어 회로(210)에 송신하고, 제어 회로(210)는 강압 회로(220)와 전압 입력단(V250) 사이의 스위치(도 2를 참조)가 턴오프되도록 제어하며, 강압 회로(220)와 배터리(270) 사이의 스위치(도 2에 미도시)가 턴오프되도록 제어하여, 배터리(270)가 전압 입력단(V250)으로부터 충전을 행하는 것을 금지함으로써, 배터리(270)를 보호한다. 여기서, 비정상 신호는 과전압, 과전류 등 작동 상태일 수 있고, 제어 회로(210)에 의해 상술한 작동 상태를 단말의 프로세서에 보고하고, 프로세서는 사용자에게 충전 비정상을 다시 제시한다. 비교 결과에 따라 배터리(270)의 충전 과정이 정상적인 것으로 확정될 경우, 아날로그 회로(240)는 제어 회로(210)에 신호를 송신하지 않고, 제어 회로(210)가 자신이 설치한 제어 신호의 생성 주파수에 따라 강압 회로(220)를 제어하여 입력 전압에 대해 강압 처리를 함으로써, 배터리(270)에 충전한다.
선택 가능하게, 아날로그 회로(240)는 또한 출력 전압을 제1 작동 전압 및 제2 작동 전압과 비교하고 - 제2 작동 전압은 제1 작동 전압보다 높음 -; 출력 전압이 제1 작동 전압보다 낮을 경우, 제1 피드백 신호를 생성하고, 제1 피드백 신호를 제어 회로(210)에 송신하며; 출력 전압이 제1 작동 전압보다 높을 경우, 제2 피드백 신호를 생성하고, 제2 피드백 신호를 제어 회로(210)에 송신하도록 구성되며;
제어 회로(210)는 또한 제1 피드백 신호를 획득하였을 경우, 제어 신호의 생성 주파수를 높이고; 제2 피드백 신호를 획득하였을 경우, 제어 신호의 생성 주파수를 낮추도록 구성된다.
아날로그 회로(240)에는 또한 제1 작동 전압과 제2 작동 전압이 미리 설정되어 있고, 여기에서의 제1 작동 전압은 정상적으로 작동할 때의 최저 작동 전압이라고 할 수도 있고, 제2 작동 전압은 정상적으로 작동할 때의 최고 작동 전압이라고 할 수도 있다. 아날로그 회로(240)가 출력 전압을 수집한 후, 당해 출력 전압을 제1 작동 전압 및 제2 작동 전압과 각각 비교한다. 출력 전압이 제1 작동 전압보다 낮을 경우, 아날로그 회로(240)는 제1 피드백 신호를 생성하여 제어 회로(210)에 송신할 수 있다. 제어 회로(210)는 내부에 주파수 조정 회로가 설치되어 있고, 제1 피드백 신호를 수신할 경우, 강압 서브 회로(221)에서의 스위치를 구동하여 주파수를 높일 수 있다. 즉 제어 신호의 출력 주파수를 높이는 바, 이때, 강압 서브 회로(221)에서의 스위칭 횟수는 단위 시간 내에 증가하고, 용량성 회로가 단위 시간 내의 에너지 저장 능력이 강화됨으로써, 강압 서브 회로(221)의 출력 전압을 향상하는 목적에 도달한다. 같은 이치로, 출력 전압이 제2 작동 전압보다 높을 경우, 아날로그 회로(240)는 제2 피드백 신호를 생성하여 제어 회로(210)에 송신할 수 있다. 제어 회로(210)는 내부에 주파수 조정 회로가 설치되어 있고, 그가 제2 피드백 신호를 수신할 경우, 강압 서브 회로(221)에서의 스위치를 구동하여 주파수를 낮출 수 있다. 즉 제어 신호의 출력 주파수를 낮추는 바, 이때, 강압 서브 회로(221)에서의 스위칭 횟수는 단위 시간 내에 감소하고, 용량성 회로가 단위 시간 내의 에너지 저장 능력이 약화됨으로써, 강압 서브 회로(221)의 출력 전압을 낮추는 목적에 도달한다.
선택 가능하게, 단말에서의 프로세서는 또한 제어 회로(210)에 명령을 송신할 수 있고, 제어 회로(210)는 다시 명령에 따라 충전 회로를 제어한다. 이때, 제어 회로(210)는 디지털 제어 회로(210)일 수 있다.
설명해야 하는 바로는, 본 실시예에서는 유도성 회로(inductive circuit)로 에너지를 저장한다고 가정하고, 유도성 회로를 이용하여 에너지를 저장할 경우, 전력 소모가 크며, 따라서, 각각의 강압 서브 회로(221)를 하나의 칩에 설치하여야 하고, 이때 메인보드에 복수의 칩을 설치하여야 하며, 스택 레이아웃(stacked layout)에 대한 요구가 높으며, 산열이 귀찮다. 본 실시예에서 용량성 회로로 에너지를 저장하여, 전력 소모가 작기에, 이에 따라, 모든 강압 서브 회로(221)를 하나의 칩에 설치할 수 있다. 즉 칩의 설계를 간소화할 수 있고, 메인보드의 공간을 절약할 수도 있으며, 메인보드에서의 소자의 산열에 유리하다.
앞서 말한 내용을 종합하면, 본 개시가 제공하는 충전 회로는 강압 회로를 통해 입력 전류에 대해 강압 처리를 한 후 출력하고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류가 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크기에, 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 경우 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만, 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
본 실시예에서 용량성 회로로 에너지를 저장하여, 전력 소모가 작기에, 이에 따라, 모든 강압 서브 회로를 하나의 칩에 설치할 수 있다. 즉 칩의 설계를 간소화할 수 있고, 메인보드의 공간을 절약할 수도 있으며, 메인보드에서의 소자의 산열에 유리하다.
본 개시의 예시적인 실시예는 단말을 나타내고, 당해 단말은 도 2 내지 도 8에 도시된 충전 회로를 포함한다.
앞서 말한 내용을 종합하면, 본 개시가 제공하는 단말은 충전 회로에서의 강압 회로를 통해 입력 전류에 대해 강압 처리를 한 후 출력하고, 출력 전압에 대응되는 출력 전류가 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크기에, 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 경우 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만, 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
도 9는 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 방법의 흐름도이고, 당해 충전 방법은 단말에 응용되며, 도 9에 도시된 바와 같이, 당해 충전 방법은 하기의 단계를 포함한다.
단계 901에서, 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 피드백 신호에 따라 제어 신호를 생성한다.
단계 902에서, 입력 전압을 획득한다.
단계 903에서, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하되, 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크고, 출력 전압은 생성 주파수를 확정하기 위한 것이다.
단계 904에서, 출력 전압을 배터리에 출력한다.
앞서 말한 내용을 종합하면, 본 개시가 제공하는 충전 방법은 출력 전압에 대응되는 출력 전류가 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크기에, 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 경우 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만, 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
도 10은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 충전 방법의 흐름도이다. 당해 충전 방법은 단말에 응용되며, 도 10에 도시된 바와 같이, 당해 충전 방법은 하기의 단계를 포함한다.
단계 1001에서, 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 피드백 신호에 따라 제어 신호를 생성한다.
여기서, 제어 신호는 강압 회로를 제어하여 입력 전압에 대해 강압 처리를 하기 위한 신호이다. 강압 회로가 스위치를 통해 강압 처리를 구현할 경우, 제어 신호는 스위치를 클로즈하고 턴오프하는 타이밍을 제어하기 위한 것일 수 있는 바, 상세한 내용은 아래의 설명을 참조한다.
단계 1002에서, 입력 전압을 획득한다.
여기서, 강압 회로의 입력 전압은 단말의 충전기가 전원에 연결된 후에 제공되는 바, 충전기를 거쳐 교류 전기를 전환한 후에 취득한 직류 전압일 수 있다. 본 실시예에서는 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 수 있기에, 최종적으로 배터리에 출력하는 출력 전압이 배터리의 정격 전압(예를 들어 4.4V) 범위 내에 있도록 하므로, 입력 전압은 국가 표준에 의해 규정된 안전 전압 역치(예를 들어 36V)의 전압을 초과하지 않을 수 있으며, 예를 들어, 14-22V일 수 있으며, 본 실시예에서는 한정하지 않는다.
단계 1003에서, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 적어도 두번의 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하되, 매번 강압 처리를 할 때의 출력 전압은 입력 전압의 절반이고, 출력 전류는 입력 전류의 2배이며, 출력 전압은 생성 주파수를 확정하기 위한 것이다.
여기서, 강압 회로는 적어도 2개의 강압 서브 회로를 포함하고, 각 강압 서브 회로는 스위치 회로, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로를 포함하며, 스위치 회로는 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치를 포함할 경우, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 적어도 두번의 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하는 것은 하기의 내용을 포함한다.
매번 강압 처리를 할 경우, 제어 신호가 제1 스위치와 제4 스위치는 클로즈 상태에 있고 제2 스위치와 제3 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 제어 신호에 따라 직렬 연결된 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로를 제어하여 입력 전압으로부터 충전을 행하게 한다. 이때, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로는 직렬 연결되고, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로의 용량 값이 같으므로, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로가 동시에 충전되고, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에 저장된 에너지가 같은 것에 해당된다. 즉, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에서의 전압은 모두 강압 서브 회로의 입력 전압의 절반이고, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에서의 전류는 모두 강압 서브 회로의 입력 전류이다.
제어 신호가 제3 스위치와 제4 스위치는 클로즈 상태에 있고, 제1 스위치와 제2 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 제어 신호에 따라 병렬 연결된 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로를 제어하여 배터리에 전압을 출력하게 한다. 이때, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로는 병렬 연결되고, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에 저장된 에너지는 같으므로, 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에서의 전압은 모두 강압 서브 회로의 입력 전압의 절반이다. 즉, 강압 서브 회로의 출력 전압은 강압 서브 회로의 입력 전압의 절반이고; 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에서의 전류는 모두 강압 서브 회로의 입력 전류이다. 즉, 강압 서브 회로의 출력 전류는 강압 서브 회로의 입력 전류의 2배이다.
본 실시예에서, 적어도 2개의 강압 서브 회로가 동시에 작동할 경우, 배터리에 인가되는 전압이 증가될 수 있으며, 따라서 배터리의 정격 전압보다 높아, 배터리가 손상되는 것을 초래한다. 따라서, 각 강압 서브 회로 사이의 합리적인 작동을 확보하기 위해, 강압 회로는 에너지 트랜스퍼 회로를 더 포함할 수 있고, 에너지 트랜스퍼 회로는 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로 사이에 위치하며; 에너지 트랜스퍼 회로는 제5 스위치, 제6 스위치 및 제3 용량성 회로를 포함한다. 이때, 제어 신호에 따라 입력 전압에 대해 적어도 두번의 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하는 것은, 하기의 내용을 포함한다.
매번 강압 처리를 할 경우, 제어 신호가 제5 스위치는 클로즈 상태에 있고, 제6 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 제어 신호에 따라 제3 용량성 회로를 제어하여 그 전번 강압 처리 후에 출력된 출력 전압으로부터 충전을 행한다. 이때, 앞쪽 하나의 강압 서브 회로에서의 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로는 저장된 에너지를 제3 용량성 회로에 출력한다.
제어 신호가 제5 스위치는 턴오프 상태에 있고 제6 스위치는 클로즈 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 제어 신호에 따라 제3 용량성 회로를 제어하여 다음번 강압 처리에 전압을 출력하게 한다. 이때, 제3 용량성 회로는 저장된 에너지를 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로에서의 제1 용량성 회로와 제2 용량성 회로에 출력한다.
단계 1004에서, 출력 전압을 배터리에 출력한다.
본 실시예에서, 각각의 강압 서브 회로는 모두 강압 서브 회로의 출력 전압을 강압 서브 회로의 입력 전압의 절반으로 감소할 수 있고, 강압 서브 회로의 출력 전류를 강압 서브 회로의 입력 전류의 2배로 증가할 수 있으며, 따라서, 강압 회로가 2개의 강압 서브 회로를 포함할 경우, 강압 회로가 강압 회로의 출력 전압을 강압 회로의 입력 전압의 4분의 1로 감소하고, 강압 회로의 출력 전류를 강압 회로의 입력 전류의 4배로 증가하도록 할 수 있음으로써, 충전 시간을 크게 단축할 수 있다.
초기 충전 시 정전류 모드로 충전한다. 즉 최대 전류로 충전하여, 충전 효율을 향상하고; 충전 과정에서 배터리의 전압을 조사하고 감시하며, 배터리의 전압이 정격 전압에 도달할 경우, 정전압 충전 모드로 다시 전환하며, 충전 전류를 점차적으로 낮추어, 지속적으로 정전류 모드로 충전하여 배터리의 전압이 정격 전압을 초과하는 것을 초래할 경우 배터리에 대한 손상을 피한다.
본 실시예에서, 또한 단계 1005 내지 단계 1007을 수행하는 것을 통해 충전 과정을 조사하고 감시함으로써, 충전 비정상일 때 충전을 정지하여, 배터리를 보호한다.
단계 1005에서, 입력 전압과 출력 전압을 샘플링한다.
여기서, 아날로그 회로를 통해 입력 전압과 출력 전압을 샘플링할 수 있고, 비교기를 통해 당해 입력 전압과 출력 전압을 비교하고, 비교 결과에 따라 배터리의 충전 과정에 비정상이 존재한다고 확정될 경우, 단계 1006을 수행하고; 비교 결과에 따라 배터리의 충전 과정이 정상적인 것으로 확정될 경우, 단계 1005를 계속 수행하고, 충전이 끝날 때 샘플링을 정지한다.
단계 1006에서, 입력 전압과 출력 전압에 따라 충전 비정상이 확정될 경우, 비정상 신호를 생성한다.
아날로그 회로는 비정상 신호를 생성할 수 있고, 비정상 신호를 제어 회로에 송신한다. 여기서, 비정상 신호는 과전압, 과전류 등 작동 상태일 수 있다.
단계 1007에서, 비정상 신호에 따라 입력 전압을 획득하는 것을 정지한다.
제어 회로는 강압 회로와 전압 입력단(V) 사이의 스위치(도 2를 참조)가 턴오프되도록 제어하며, 강압 회로와 배터리 사이의 스위치(도 2에 미도시)가 턴오프되도록 제어하여, 배터리가 전압 입력단(V)으로부터 충전을 행하는 것을 금지함으로써, 배터리를 보호한다.
선택 가능하게, 제어 회로는 또한 비정상 신호를 단말의 프로세서에 보고할 수 있고, 프로세서는 사용자에게 충전 비정상을 다시 제시한다.
선택 가능하게, 당해 방법은, 출력 전압을 제1 작동 전압 및 제2 작동 전압과 비교하는 단계 - 제2 작동 전압은 제1 작동 전압보다 높음 -; 출력 전압이 제1 작동 전압보다 낮을 경우, 제1 피드백 신호를 생성하고, 제1 피드백 신호에 따라 제어 신호의 생성 주파수를 높이는 단계; 출력 전압이 제1 작동 전압보다 높을 경우, 제2 피드백 신호를 생성하고, 제2 피드백 신호에 따라 제어 신호의 생성 주파수를 낮추는 단계를 더 포함한다.
아날로그 회로에는 또한 제1 작동 전압과 제2 작동 전압이 미리 설정되어 있고, 여기에서의 제1 작동 전압은 정상적으로 작동할 때의 최저 작동 전압이라고 할 수도 있고, 제2 작동 전압은 정상적으로 작동할 때의 최고 작동 전압이라고 할 수도 있다. 아날로그 회로가 출력 전압을 수집한 후, 당해 출력 전압을 제1 작동 전압 및 제2 작동 전압과 각각 비교한다. 출력 전압이 제1 작동 전압보다 낮을 경우, 아날로그 회로는 제1 피드백 신호를 생성하여 제어 회로에 송신할 수 있다. 제어 회로는 내부에 주파수 조정 회로가 설치되어 있고, 제1 피드백 신호를 수신할 경우, 강압 서브 회로에서의 스위치를 구동하여 주파수를 높일 수 있다. 즉 제어 신호의 출력 주파수를 높이는 바, 이때, 강압 서브 회로에서의 스위칭 횟수는 단위 시간 내에 증가하고, 용량성 회로가 단위 시간 내의 에너지 저장 능력이 강화됨으로써, 강압 서브 회로의 출력 전압을 향상하는 목적에 도달한다. 같은 이치로, 출력 전압이 제2 작동 전압보다 높을 경우, 아날로그 회로는 제2 피드백 신호를 생성하여 제어 회로에 송신할 수 있다. 제어 회로는 내부에 주파수 조정 회로가 설치되어 있고, 그가 제2 피드백 신호를 수신할 경우, 강압 서브 회로에서의 스위치를 구동하여 주파수를 낮출 수 있다. 즉 제어 신호의 출력 주파수를 낮추는 바, 이때, 강압 서브 회로에서의 스위칭 횟수는 단위 시간 내에 감소하고, 용량성 회로가 단위 시간 내의 에너지 저장 능력이 약화됨으로써, 강압 서브 회로의 출력 전압을 낮추는 목적에 도달한다.
앞서 말한 내용을 종합하면, 본 개시가 제공하는 충전 방법은 출력 전압에 대응되는 출력 전류가 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크기에, 입력 전압에 대해 강압 처리를 할 경우 출력 전류를 높일 수 있어, 입력 전류가 작지만, 출력 전류가 크도록 하는 바, 이렇게, 큰 출력 전류를 통해 배터리의 충전 효율을 향상할 수 있고, 입력 전류가 작을 경우 충전케이블을 가늘게 만들 수 있음으로써, 충전케이블의 원가를 낮춘다.
도 11은 하나의 예시적인 실시예에 따라 나타낸 단말(1100)의 블록도이다. 예를 들어, 단말(1100)은 모바일 전화, 컴퓨터, 디지털 라디오모바일 단말기, 메시지 발신 수신 기기, 게임 콘솔, 태블릿 기기, 의료 기기, 헬스 기기, 피디에이 등일 수 있다.
도 11를 참조하면, 단말(1100)은 처리 어셈블리(1102), 메모리(1104), 전원 어셈블리(1106), 멀티 미디어 어셈블리(1108), 오디오 어셈블리(1110), 입출력(I/O) 인터페이스(1112), 센서 어셈블리(1114)와 통신 어셈블리(1116) 중의 하나 또는 다수의 어셈블리를 포함할 수 있다.
처리 어셈블리(1102)는 통상적으로 단말(1100)의 전체 조작을 제어한다. 예를 들어, 디스플레이, 전화 호출, 데이터 통신, 카메라 조작 및 기록 조작과 관련된 조작을 처리한다. 처리 어셈블리(1102)는 하나 또는 다수의 프로세서(1120)를 포함하여 명령을 수행하여 상기 방법 중의 전체 또는 일부 단계를 수행할 수 있다. 또한, 처리 어셈블리(1102)는 처리 어셈블리(1102)와 다른 어셈블리 사이의 인터랙션에 편리하도록 하나 또는 다수의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 어셈블리(1102)는 멀티 미디어 어셈블리(1108)와 처리 어셈블리(1102) 사이의 인터랙션에 편리하도록 멀티 미디어 모듈을 포함할 수 있다.
메모리(1104)는 각종 유형의 데이터를 저장하여 단말(1100)에서의 조작을 지원하도록 구성된다. 이들 데이터의 예시로는 단말(1100)에서 조작되는 모든 앱 또는 방법의 명령, 연락인 데이터, 전화 통신록 데이터, 메시지, 이미지, 비디오 등을 포함한다. 메모리(1104)는 모든 유형의 휘발성 또는 비휘발성 저장 기기 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 상기 휘발성 또는 비휘발성 저장 기기는, 예를 들어, 정적 램(SRAM), 이이피롬(EEPROM), 이피롬(EPROM), 프롬(PROM), 롬(ROM), 자기 메모리, 플래시 메모리, 디스크 또는 광 디스크이다.
전원 어셈블리(1106)는 단말(1100)의 각종 어셈블리에 전력을 공급한다. 전원 어셈블리(1106)는 전원 관리 시스템, 하나 또는 다수의 전원, 및 단말(1100)를 위해 전력을 생성, 관리 및 할당하기 위한 다른 어셈블리를 포함할 수 있다.
멀티 미디어 어셈블리(1108)는 스크린을 포함하며, 상기 스크린은 상기 단말(1100)와 사용자 사이에 존재하고 하나의 출력 인터페이스를 제공한다. 일부 실시예에서, 스크린은 액정 디스플레이(LCD)와 터치 패널(TP)을 포함할 수 있다. 만약 스크린이 터치 패널을 포함하면, 스크린은 터치 스크린으로 구현되어 사용자로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 터치 패널은 하나 또는 다수의 터치 센서를 포함하여 터치, 슬라이드 및 터치 패널 상의 제스처를 감지한다. 상기 터치 센서는 터치 또는 슬라이드 액션의 경계를 감지할 뿐만 아니라, 터치 또는 슬라이드 조작과 관련된 지속 시간과 압력을 감지할 수도 있다. 일부 실시예에서, 멀티 미디어 어셈블리(1108)는 전치 카메라 및/또는 후치 카메라를 포함한다. 단말(1100)가 조작 모드, 예를 들어 촬영 모드 또는 비디오 모드인 경우, 전치 카메라 및/또는 후치 카메라는 외부의 멀티 미디어 데이터를 수신할 수 있다. 각각의 전치 카메라 및/또는 후치 카메라는 하나의 고정된 광학 렌즈 시스템일 수 있으며, 또는 초점거리와 광학 초점 변경 능력을 가질 수 있다.
오디오 어셈블리(1110)는 오디오 신호를 출력 및/또는 입력하도록 구성된다. 예를 들어, 오디오 어셈블리(1110)는 하나의 마이크(MIC)를 포함한다. 단말(1100)가 조작 모드, 예를 들어 호출 모드, 기록 모드 및 음성 인식 모드인 경우, 카메라는 외부의 오디오 신호를 수신하도록 구성된다. 수신한 오디오 신호는 메모리(1104)에 더 저장되거나 또는 통신 어셈블리(1116)를 통해 송신될 수 있다. 일부 실시예에서, 오디오 어셈블리(1110)는 오디오 신호를 출력하기 위한 하나의 스피커를 더 포함한다.
I/O인터페이스(1112)는 처리 어셈블리(1102)와 주변 인터페이스 모듈 사이에 인터페이스를 제공한다. 당해 주변 인터페이스 모듈은 키보드, 클릭 휠, 버튼 등일 수 있다. 이들 버튼은 홈페이지 버튼, 볼륨 버튼, 부팅 버튼과 잠금 버튼을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
센서 어셈블리(1114)는 단말(1100)에 대해 각 측면의 상태 평가를 진행하기 위한 하나 또는 다수의 센서를 포함한다. 예를 들어, 센서 어셈블리(1114)는 단말(1100)의 켜짐과 닫힘 상태, 어셈블리의 상대적 포지셔닝을 검출할 수 있는 바, 예를 들어 어셈블리는 단말(1100)의 디스플레이와 키패드이다. 센서 어셈블리(1114)는 단말(1100) 또는 단말(1100)의 하나의 어셈블리의 위치 변경, 사용자와 단말(1100)의 접촉의 존재 여부, 단말(1100)의 방위 또는 가속 및 감속, 단말(1100)의 온도 변화도 검출할 수 있다. 센서 어셈블리(1114)는 근접 센서를 포함할 수 있으며, 그 어떤 물리적 접촉이 없는 경우에 근처 물체의 존재를 검출하는데 사용되도록 구성된다. 센서 어셈블리(1114)는 CMOS 또는 CCD 이미지 센서와 같은 광학 센서를 더 포함할 수 있으며 이미징 응용에 사용하기 위한 것이다. 일부 실시예에서, 당해 센서 어셈블리(1114)는 가속 센서, 자이로 스코프 센서, 자기 센서, 압력 센서 또는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.
통신 어셈블리(1116)는 단말(1100)와 기타 다른 기기 사이의 유선 또는 무선 방식의 통신에 편리하도록 구성된다. 단말(1100)는 통신 표준 기반의 무선 네트워크, 예를 들어 WiFi, 2G, 3G, 4G, 또는 이들의 조합에 접속될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 통신 어셈블리(1116)는 브로드캐스트 채널을 거쳐 외부 브로드캐스트 관리 시스템으로부터 오는 브로드캐스트 신호 또는 브로드캐스트와 관련된 정보를 수신한다. 하나의 예시적인 실시예에서, 통신 어셈블리(1116)는 근거리 통신을 촉진하도록 근거리 통신(NFC) 모듈을 더 포함한다. 예를 들어, NFC 모듈은 무선 주파수 인식(RFID) 기술, 국제적외선통신데이터협회(IrDA) 기술, 초광대역 통신(UWB) 기술, 블루투스(BT) 기술과 기타 다른 기술에 기반하여 구현될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 단말(1100)는 하나 또는 다수의 응용 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 기기(DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스(PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 또는 기타 다른 전자 소자에 의해 구현되어 당해 방법을 수행할 수 있다.
예시적인 실시예에서는 명령을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 예를 들어 명령을 포함하는 메모리(1104)를 더 제공한다. 당해 명령은 단말(1100)의 프로세서(1120)에 의해 수행된다. 예를 들어, 상기 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 ROM, 램(RAM), CD-ROM, 자기 테이프, 플로픽 디스크 및 광 데이터 저장 기기 등일 수 있다.
본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 명세서를 고려하고 및 여기에서 개시한 발명을 실천한 후, 본 개시의 기타 실시 형태를 쉽게 생각할 수 있다. 본 출원은 본 개시의 모든 변형, 용도 또는 적응성 변화를 포괄하는 것을 취지로 한다. 이러한 변형, 용도 또는 적응성 변화는 본 개시의 일반적 원리를 따르며, 본 개시에 개시되지 않은 본 기술 분야의 공지 상식 또는 관용 기술적 수단을 포함한다. 명세서와 실시예는 예시적일 뿐이며, 본 개시의 진정한 범위와 정신은 후술되는 특허청구범위에서 지적된다.
이해되어야 하는 바로는, 본 개시는 위에서 설명하고 도면에 나타낸 정확한 구조에 한정되지 않으며, 그 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 수정되고 변경될 수 있다는 것이다. 본 개시의 범위는 부가되는 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

Claims (18)

  1. 충전 회로에 있어서,
    상기 충전 회로는 제어 회로, 상기 제어 회로와 서로 연결된 강압 회로를 포함하고;
    상기 제어 회로는 제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 상기 피드백 신호에 따라 상기 제어 신호를 생성하며, 상기 제어 신호를 상기 강압 회로에 송신하도록 구성되고;
    상기 강압 회로는 입력 전압과 상기 제어 신호를 획득하고, 상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 강압 처리를 하며, 취득한 출력 전압을 배터리에 출력하도록 구성되고, 상기 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 상기 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크며, 상기 출력 전압은 상기 생성 주파수를 확정하기 위한
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 강압 회로 적어도 2개의 캐스케이드된 강압 서브 회로를 포함하고;
    상기 강압 서브 회로의 출력 전압은 상기 강압 서브 회로에 입력된 입력 전압의 절반이고, 상기 강압 서브 회로의 출력 전류는 상기 강압 서브 회로에 입력된 입력 전류의 2배인
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 캐스케이드된 강압 서브 회로에서, 앞쪽 하나의 강압 서브 회로의 작동 주파수는 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로의 작동 주파수보다 높고, 상기 작동 주파수는 상기 강압 서브 회로에서의 스위치의 턴오프되고 클로즈되는 것의 주파수인
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 강압 서브 회로는 스위치 회로, 제1 용량성 회로 및 제2 용량성 회로를 포함하고, 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로는 각각 상기 스위치 회로와 서로 연결되며, 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로의 용량 값은 같고;
    상기 스위치 회로가 제1 상태에 있을 경우, 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로는 직렬 연결되고;
    상기 스위치 회로가 제2 상태에 있을 경우, 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로는 병렬 연결되는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 스위치 회로는 제1 스위치, 제2 스위치, 제3 스위치 및 제4 스위치를 포함하고;
    상기 제1 스위치의 제1 포트와 상기 제2 스위치의 제1 포트는 각각 상기 강압 서브 회로의 입력단이고, 상기 제1 스위치의 제2 포트는 상기 제1 용량성 회로의 제1 포트 및 상기 제3 스위치의 제1 포트와 각각 서로 연결되며, 상기 제3 스위치의 제2 포트는 접지되고, 상기 제2 스위치의 제2 포트는 각각 상기 제1 용량성 회로의 제2 포트 및 상기 제4 스위치의 제1 포트와 서로 연결되고, 상기 제4 스위치의 제2 포트는 상기 강압 서브 회로의 출력단이며;
    상기 제2 용량성 회로의 제1 포트는 상기 제4 스위치의 제2 포트와 서로 연결되고, 상기 제2 용량성 회로의 제2 포트는 접지되는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어 신호가 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치는 클로즈 상태에 있고 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 직렬 연결된 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로는 상기 강압 서브 회로의 입력 전압으로부터 충전을 행하는 충전 상태에 있고;
    상기 제어 신호가 상기 제3 스위치와 상기 제4 스위치는 클로즈 상태에 있고 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 병렬 연결된 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로는 상기 배터리에 전압을 출력하는 방전 상태에 있는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  7. 제2 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 강압 회로는 에너지 트랜스퍼 회로를 더 포함하고, 상기 에너지 트랜스퍼 회로는 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로 사이에 위치하며;
    상기 에너지 트랜스퍼 회로는 제5 스위치, 제6 스위치 및 제3 용량성 회로를 포함하고;
    상기 제5 스위치의 제1 포트는 상기 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로에서의 앞쪽 하나의 강압 서브 회로의 출력단과 서로 연결되고, 상기 제5 스위치의 제2 포트는 각각 상기 제3 용량성 회로의 제1 포트 및 상기 제6 스위치의 제1 포트와 서로 연결되며, 상기 제3 용량성 회로의 제2 포트는 접지되고, 상기 제6 스위치의 제2 포트는 상기 서로 인접한 2개의 강압 서브 회로에서의 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로의 입력단과 서로 연결되는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어 신호가 상기 제5 스위치는 클로즈 상태에 있고 상기 제6 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 상기 제3 용량성 회로는 상기 앞쪽 하나의 강압 서브 회로로부터 충전을 행하는 충전 상태에 있고;
    상기 제어 신호가 상기 제5 스위치는 턴오프 상태에 있고 상기 제6 스위치는 클로즈 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 상기 제3 용량성 회로는 상기 뒤쪽 하나의 강압 서브 회로에 전압을 출력하는 방전 상태에 있는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 충전 회로는 보호 회로와 아날로그 회로를 더 포함하고, 상기 보호 회로는 상기 아날로그 회로와 서로 연결되고, 상기 아날로그 회로는 각각 상기 강압 회로 및 상기 제어 회로와 서로 연결되며;
    상기 보호 회로는 상기 강압 회로의 상기 입력 전압을 획득하고, 상기 입력 전압을 상기 아날로그 회로에 출력하도록 구성되고;
    상기 아날로그 회로는 상기 입력 전압과 상기 강압 회로의 상기 출력 전압을 샘플링하고, 상기 입력 전압과 상기 출력 전압에 따라 충전 비정상이 확정되면, 비정상 신호를 생성하여, 상기 비정상 신호를 상기 제어 회로에 송신하도록 구성되며;
    상기 제어 회로는 상기 비정상 신호에 따라 상기 강압 회로가 상기 입력 전압을 획득하는 것을 금지하는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 아날로그 회로는 또한 상기 출력 전압을 제1 작동 전압 및 제2 작동 전압과 비교하고 - 상기 제2 작동 전압은 상기 제1 작동 전압보다 높음 -; 상기 출력 전압이 상기 제1 작동 전압보다 낮을 경우, 제1 피드백 신호를 생성하고, 상기 제1 피드백 신호를 상기 제어 회로에 송신하며; 상기 출력 전압이 상기 제1 작동 전압보다 높을 경우, 제2 피드백 신호를 생성하고, 상기 제2 피드백 신호를 상기 제어 회로에 송신하도록 구성되며;
    상기 제어 회로는 또한 상기 제1 피드백 신호를 획득하였을 경우, 상기 제어 신호의 생성 주파수를 높이고; 상기 제2 피드백 신호를 획득하였을 경우, 상기 제어 신호의 생성 주파수를 낮추도록 구성되는
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 디지털 제어 회로인
    것을 특징으로 하는 충전 회로.
  12. 단말에 있어서,
    상기 단말은 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항의 충전 회로를 포함하는
    것을 특징으로 하는 단말.
  13. 충전 방법에 있어서,
    제12 항의 단말에 사용되고, 상기 충전 방법은,
    제어 신호의 생성 주파수를 지시하기 위한 피드백 신호를 획득하고, 상기 피드백 신호에 따라 상기 제어 신호를 생성하는 단계;
    입력 전압을 획득하는 단계;
    상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하는 단계 - 상기 출력 전압에 대응되는 출력 전류는 상기 입력 전압에 대응되는 입력 전류보다 크며, 상기 출력 전압은 상기 생성 주파수를 확정하기 위한 것임 -;
    상기 출력 전압을 배터리에 출력하는 단계를 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 강압 처리를 하여, 출력 전압을 취득하는 단계는,
    상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 적어도 두번의 강압 처리를 하여, 상기 출력 전압을 취득하는 단계 - 매번 강압 처리를 할 때의 출력 전압은 입력 전압의 절반이고, 출력 전류는 입력 전류의 2배임 -를 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 적어도 두번의 강압 처리를 하여, 상기 출력 전압을 취득하는 단계는,
    매번 강압 처리를 할 경우, 상기 제어 신호가 상기 제1 스위치와 상기 제4 스위치는 클로즈 상태에 있고 상기 제2 스위치와 상기 제3 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 상기 제어 신호에 따라 직렬 연결된 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로를 제어하여 상기 입력 전압으로부터 충전을 행하는 단계;
    상기 제어 신호가 상기 제3 스위치와 상기 제4 스위치는 클로즈 상태에 있고 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 상기 제어 신호에 따라 병렬 연결된 상기 제1 용량성 회로와 상기 제2 용량성 회로를 제어하여 상기 배터리에 전압을 출력하게 하는 단계를 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제어 신호에 따라 상기 입력 전압에 대해 적어도 두번 강압 처리를 하여, 상기 출력 전압을 취득하는 단계는,
    매번 강압 처리를 할 경우, 상기 제어 신호가 상기 제5 스위치는 클로즈 상태에 있고, 상기 제6 스위치는 턴오프 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 상기 제어 신호에 따라 상기 제3 용량성 회로를 제어하여 그 전번 강압 처리 후에 출력된 출력 전압으로부터 충전을 행하는 단계;
    상기 제어 신호가 상기 제5 스위치는 턴오프 상태에 있고, 상기 제6 스위치는 클로즈 상태에 있도록 제어하기 위한 것일 경우, 상기 제어 신호에 따라 상기 제3 용량성 회로를 제어하여 다음번 강압 처리에 전압을 출력하게 하는 단계를 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 방법.
  17. 제13 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 입력 전압과 상기 출력 전압을 샘플링하는 단계;
    상기 입력 전압과 상기 출력 전압에 따라 충전 비정상이 확정될 경우, 비정상 신호를 생성하는 단계;
    상기 비정상 신호에 따라 상기 입력 전압을 획득하는 것을 정지하는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 방법.
  18. 제13 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 출력 전압을 제1 작동 전압 및 제2 작동 전압과 비교하는 단계 - 상기 제2 작동 전압은 상기 제1 작동 전압보다 높음;
    상기 출력 전압이 상기 제1 작동 전압보다 낮을 경우, 제1 피드백 신호를 생성하고, 상기 제1 피드백 신호에 따라 상기 제어 신호의 생성 주파수를 높이는 단계;
    상기 출력 전압이 상기 제1 작동 전압보다 높을 경우, 제2 피드백 신호를 생성하고, 상기 제2 피드백 신호에 따라 상기 제어 신호의 생성 주파수를 낮추는 단계를 더 포함하는
    것을 특징으로 하는 충전 방법.
KR1020187037701A 2018-07-27 2018-09-18 충전 회로, 단말 및 충전 방법 KR102296479B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810846247.3 2018-07-27
CN201810846247.3A CN108988426B (zh) 2018-07-27 2018-07-27 充电电路、终端及充电方法
PCT/CN2018/106199 WO2020019447A1 (zh) 2018-07-27 2018-09-18 充电电路、终端及充电方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200012698A true KR20200012698A (ko) 2020-02-05
KR102296479B1 KR102296479B1 (ko) 2021-08-31

Family

ID=64551548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187037701A KR102296479B1 (ko) 2018-07-27 2018-09-18 충전 회로, 단말 및 충전 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11264813B2 (ko)
EP (1) EP3599695B1 (ko)
JP (1) JP2020530748A (ko)
KR (1) KR102296479B1 (ko)
CN (1) CN108988426B (ko)
RU (1) RU2727619C1 (ko)
WO (1) WO2020019447A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108988426B (zh) 2018-07-27 2020-10-30 北京小米移动软件有限公司 充电电路、终端及充电方法
CN112311101A (zh) * 2019-08-01 2021-02-02 北京小米移动软件有限公司 无线受电设备、无线充电方法及系统
CN112821475B (zh) * 2019-11-15 2024-04-02 北京小米移动软件有限公司 充电电路、充电控制方法及装置
CN112838626A (zh) * 2019-11-25 2021-05-25 北京小米移动软件有限公司 电子设备及其充电方法，可读存储介质
CN112928788A (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 北京小米移动软件有限公司 充电信号放大结构、电子设备和充电控制方法
CN112787381A (zh) * 2021-01-26 2021-05-11 维沃移动通信有限公司 充电装置和充电控制方法
CN115085770B (zh) * 2021-03-15 2023-07-28 上海复旦微电子集团股份有限公司 无源nfc接口及设备
CN117707265B (zh) * 2023-06-14 2024-10-01 荣耀终端有限公司 电子设备及电压调整芯片

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108233456A (zh) * 2017-07-31 2018-06-29 珠海市魅族科技有限公司 一种无线充电电路、系统、方法及电子设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57110076A (en) * 1980-12-25 1982-07-08 Mitsubishi Electric Corp Booster circuit
JP2004328901A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Toshiba Microelectronics Corp 半導体集積回路及びそれを用いた電圧昇圧方法
JP4124041B2 (ja) * 2003-07-18 2008-07-23 日立工機株式会社 充電機能付き直流電源装置
GB0416881D0 (en) * 2004-07-29 2004-09-01 Koninkl Philips Electronics Nv Apparatus comprising a charge pump and LCD driver comprising such an apparatus
US20090086511A1 (en) * 2007-09-27 2009-04-02 Phison Electronics Corp. Converter circuit with pulse width frequency modulation and method thereof
JP5214221B2 (ja) * 2007-11-13 2013-06-19 ローム株式会社 チャージポンプ回路ならびにその制御回路および制御方法
US8344790B2 (en) 2007-11-21 2013-01-01 O2Micro Inc. Circuits and methods for controlling a charge pump system
CN101694961A (zh) * 2009-09-18 2010-04-14 和芯微电子(四川)有限公司 低纹波升压式电荷泵
MX346388B (es) * 2010-10-22 2017-03-03 Nucleus Scient Inc Aparato y metodo para cargar baterías rápidamente.
CN102684481A (zh) * 2012-05-24 2012-09-19 苏州脉科库博环保科技有限公司 一种宽输入范围低纹波电荷泵降压电路
TWI480779B (zh) * 2012-10-11 2015-04-11 Egalax Empia Technology Inc 觸控系統之電源管理裝置
US9484758B2 (en) * 2013-02-05 2016-11-01 Apple Inc. Hybrid bootstrap capacitor refresh technique for charger/converter
EP2884642B1 (en) * 2013-12-11 2016-10-19 Nxp B.V. DC-DC voltage converter and conversion method
JP2015154627A (ja) * 2014-02-17 2015-08-24 シチズンホールディングス株式会社 降圧回路及びこれを用いた降圧充電回路
US20160190921A1 (en) * 2014-12-24 2016-06-30 Intel Corporation Selectable-mode voltage regulator topology
KR102381085B1 (ko) 2015-02-27 2022-04-01 삼성전자주식회사 전압 컨버터, 그것을 갖는 충전 집적회로 및 전자 장치, 및 그것의 배터리 충전 방법
JP6792350B2 (ja) * 2016-05-31 2020-11-25 浜松ホトニクス株式会社 昇圧回路
EP3319215B1 (en) * 2016-11-03 2020-12-23 GN Hearing A/S Hearing instrument comprising switched capacitor dc-dc power converter
US9866113B1 (en) * 2016-12-15 2018-01-09 Texas Instruments Incorporated Multilevel buck converter with a flying capacitor and charge pump
CN107069888B (zh) * 2017-05-22 2020-09-11 维沃移动通信有限公司 一种充电电路及移动终端
CN207518328U (zh) * 2017-07-31 2018-06-19 珠海市魅族科技有限公司 一种终端设备及无线充电系统
CN108988426B (zh) 2018-07-27 2020-10-30 北京小米移动软件有限公司 充电电路、终端及充电方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108233456A (zh) * 2017-07-31 2018-06-29 珠海市魅族科技有限公司 一种无线充电电路、系统、方法及电子设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Didital pulse frequency modulation for switched capacitor DC-DC converter on 65nm process 1부.* *

Also Published As

Publication number Publication date
US11264813B2 (en) 2022-03-01
RU2727619C1 (ru) 2020-07-22
US20200036199A1 (en) 2020-01-30
WO2020019447A1 (zh) 2020-01-30
CN108988426B (zh) 2020-10-30
CN108988426A (zh) 2018-12-11
JP2020530748A (ja) 2020-10-22
KR102296479B1 (ko) 2021-08-31
EP3599695A1 (en) 2020-01-29
EP3599695B1 (en) 2021-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102296479B1 (ko) 충전 회로, 단말 및 충전 방법
US10734826B2 (en) Power supply including bi-directional DC converter and control method thereof
KR102207502B1 (ko) 무선 충전 수신 장치, 충전 시스템 및 단말기
US11949272B2 (en) Power supply circuit of terminal device, terminal device, and power supply method
KR20210049709A (ko) 배터리 충전 방법, 배터리 충전 장치 및 저장 매체
US9131036B2 (en) Mobile terminal with charging surge protection circuit
CN113036710A (zh) 获取电池状态的方法及装置、电池、电子设备、存储介质
EP3902090A1 (en) Electronic apparatus and charging method thereof, and storage medium
CN112821475B (zh) 充电电路、充电控制方法及装置
CN216670603U (zh) 供电装置、芯片、电源及电子设备
CN103532212A (zh) 一种充电管理电路及移动电源
CN103368246A (zh) 一种带手机插入自动识别的后备电源控制系统
CN115566745A (zh) 充放电的保护系统、方法及电子设备
CN112838626A (zh) 电子设备及其充电方法，可读存储介质
CN216904279U (zh) 一种放电保护电路及电池组件
CN217508311U (zh) 一种放电保护电路及电池组件
CN112701737B (zh) 电池电路、充电方法及装置、电子设备
CN118554558A (zh) 电源管理芯片及终端设备
CN116031962A (zh) 一种放电电路及电子设备
CN117335512A (zh) 充放电电路、充放电电池及电子设备
CN115065127A (zh) 过压保护电路、充电方法及装置、电子设备和存储介质
CN112928788A (zh) 充电信号放大结构、电子设备和充电控制方法
CN114156957A (zh) 电池充电方法、装置及存储介质
CN113765165A (zh) 充电接口及充电接口的保护方法、保护装置及存储介质
CN115882540A (zh) 保护电路、电路板、终端以及电芯保护方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant