切換式充電器制造技術

切換式充電器用以接收一輸入電壓以及對應地提供一輸出電壓。該切換式充電器包含有一切換電路、一電感器、一控制電路以及一檢測電路。該切換電路耦接于該輸入電壓；該電感器用以自該切換電路接收該輸入電壓，并提供該輸出電壓至一負載；該控制電路用以根據該切換電路的輸出電流以及來自該輸出電壓的一反饋信號，來產生一責任周期信號，并依據該責任周期信號來控制該切換電路；該檢測電路用以根據該責任周期信號以及該切換電路的輸出電流的大小，來動態控制該切換電路于一完整脈沖寬度調制周期結束之前進入一提前關閉模式。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術有關一種切換式充電器，尤指一種能夠防止負載端發生漏電流(leakage current)效應的切換式充電器。
技術介紹
傳統的手機電池充電方式通常是采用線性充電器(linear charger)來充電，充電器的輸入電流會恒等于輸出電流，由于電源轉接器是5伏特(V)輸出，而手機電池電壓是在3V到4.2V之間，當電池的電壓比較低的時候，則會產生功率損耗的問題，也即供電的功率就會損耗在充電器電路上。此外，上述功率損耗還會造成裝置在充電過程中的發熱現象，且難以進一步提高充電電流?；诰€性充電器具有以上缺點，切換式充電器(switching charger)已逐漸取代線性充電器。舉例而言，當采用切換式充電器時，若電池電壓較低，則提供給電池的電流實際上會高于輸入電流，因此會有較低的電路功率損耗。然而，現有的切換式充電器存在有漏電流的問題。舉例來說，當電池的電壓低于3V時，切換式充電器會輸出小電流來對電池進行充電；當電池的電壓超過3V時，切換式充電器的輸出電流會逐漸變大，接著切換式充電器會進入定電流(constant current)模式；當電池的電壓趨近于4.2V時，也即接近充電飽和狀態時，切換式充電器會進入定電壓模式，切換式充電器的輸出電流會驟降到0安培(A)，由于此時切換式充電器的切換電路中工作于責任周期(duty cycle)的第二導通周期的開關仍為導通狀態，造成負載有負電流經由此開關回流，造成電池對切換式充電器放電，此即為漏電流效應，而這會使充電效率大幅降低。因此，有需要提供一種新的切換式充電器來解決上述問題。
技術實現思路
本專利技術的一實施例提供了一種切換式充電器，用以接收一輸入電壓，以
及對應地提供一輸出電壓。該切換式充電器包含有一切換電路、一電感器、一控制電路以及一檢測電路。該切換電路耦接于該輸入電壓；該電感器耦接于該切換電路，用以自該切換電路接收該輸入電壓，并提供該輸出電壓至一負載；該控制電路用以根據該切換電路的輸出電流以及來自該輸出電壓的一反饋信號，來產生一責任周期信號，并依據該責任周期信號來控制該切換電路；該檢測電路用以根據該責任周期信號以及該切換電路的輸出電流的大小，來動態控制該切換電路于一完整脈沖寬度調制周期結束之前進入一提前關閉模式。本專利技術的實施例所提供的切換式充電器可檢測負載端是否接近充電飽和狀態，以選擇性地執行一提前關閉模式來防止負載端的漏電流效應，進而降低功率損耗并且提升充電效能。附圖說明圖1為本專利技術切換式充電器的的一實施例的示意圖。圖2為根據本專利技術的一實施例的有執行提前關閉模式的責任周期的波形圖。圖3為根據本專利技術的一實施例的未執行提前關閉模式的責任周期的波形圖。符號說明100 切換式充電器20 切換電路30 電感器40 檢測電路50 控制電路52 誤差放大器54 比較器56 控制邏輯電路60 分壓電路Vin 輸入電壓VO 輸出電壓RO 負載VFB 反饋信號DU 責任周期信號IL 輸出電流R1、R2 電阻VREF 參考電壓VC 控制信號VCS 感測電壓VS 斜率補償信號CO 電容RC 電阻組件RL 電阻組件iCS 感測電流PreZCD 第一預定電流峰值PreZCD’ 第二預定電流峰值Q1 第一開關Q2 第二開關t0～t3 時間點具體實施方式在說明書及所附的權利要求范圍當中使用了某些詞匯來指稱特定的組件。所屬領域中普通技術人員應可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的組件。本說明書及所附的權利要求范圍并不以名稱的差異來作為區分組件的方式，而是以組件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及所附的權利要求當中所提及的“包含”為一開放式的用語，故應解釋成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或通過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。圖1為本專利技術切換式充電器(switching charger)的一實施例的示意圖。本實施例中，切換式充電器100用以接收一輸入電壓Vin，以及對應地提供一
輸出電壓VO。切換式充電器100包含有一切換電路20、一電感器30、一檢測電路40、一控制電路50以及一分壓電路60。請注意，切換式充電器100可用作為一降壓(buck)充電器，但不以此為限，此外，本實施例中，切換電路20以及控制電路50的內部組成組件僅用以舉例，并不用以限定本專利技術的范疇。切換電路20耦接于輸入電壓Vin；電感器30耦接于切換電路20，用以自切換電路20接收輸入電壓Vin，并提供輸出電壓VO至一負載RO；控制電路50用以根據切換電路20的輸出電流iL以及來自輸出電壓VO的一反饋信號VFB，以產生責任周期信號DU，并依據責任周期信號DU來控制切換電路20的開關導通時序。檢測電路40用以根據責任周期信號DU以及切換電路20的輸出電流iL的大小，來動態控制切換電路20于一完整脈沖寬度調制(pulse width modulation,PWM)周期結束之前進入一提前關閉模式。普通技術人員可了解“完整脈沖寬度調制周期”包含了一第一導通周期(也即切換電路20中的第一開關Q1的開啟時段)以及一第二導通周期(也即切換電路20中第二開關Q2的開啟時段)。此外，在本專利技術中，所述“提前關閉模式”指縮短切換電路20的第二導通周期的長度，也即縮短切換電路20中第二開關Q2的開啟時段，使得第二開關Q2于完整脈沖寬度調制周期結束之前便提早關閉。舉例來說，控制電路50會根據責任周期信號DU產生用來開啟(也即導通)第一開關Q1的第一責任周期信號SP(即第一導通周期信號)以及用來開啟(也即導通)第二開關Q2的第二責任周期信號SN(即第二導通周期信號)，其中第一開關Q1，具有一第一端，耦接于輸入電壓Vin，一控制端，用以接收第一責任周期信號SP，以及一第二端；第二開關Q2具有一第一端，耦接于第一開關Q1的第二端，一控制端，用以接收第二責任周期信號SN，其中檢測電路40會感測切換電路20于第一開關Q1導通時的輸出電流iL(即感測電流iCS)，且檢測電路40會通過關閉第二開關Q2來讓切換電路20進入提前關閉模式。第一開關Q1以及第二開關Q2可例如是晶體管，但本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種切換式充電器，用以接收一輸入電壓，以及對應地提供一輸出電壓，該切換式充電器包含有：一切換電路，耦接于該輸入電壓；一電感器，耦接于該切換電路，用以自該切換電路接收該輸入電壓，并提供該輸出電壓至一負載；一控制電路，用以根據該切換電路的輸出電流以及來自該輸出電壓的一反饋信號，來產生一責任周期信號，并依據該責任周期信號來控制該切換電路；以及一檢測電路，用以根據該責任周期信號以及該切換電路的輸出電流的大小，來動態控制該切換電路于一完整脈沖寬度調制周期結束之前進入一提前關閉模式。

【技術特征摘要】
1.一種切換式充電器，用以接收一輸入電壓，以及對應地提供一輸出電壓，該切換式充電器包含有：一切換電路，耦接于該輸入電壓；一電感器，耦接于該切換電路，用以自該切換電路接收該輸入電壓，并提供該輸出電壓至一負載；一控制電路，用以根據該切換電路的輸出電流以及來自該輸出電壓的一反饋信號，來產生一責任周期信號，并依據該責任周期信號來控制該切換電路；以及一檢測電路，用以根據該責任周期信號以及該切換電路的輸出電流的大小，來動態控制該切換電路于一完整脈沖寬度調制周期結束之前進入一提前關閉模式。2.如權利要求1所述的切換式充電器，其中當該責任周期信號指示該切換電路的操作時間于一目前完整脈沖寬度調制周期中已達到一預定時間點，以及該切換電路的輸出電流的峰值小于一第一預定電流峰值時，該檢測電路控制該切換電路于該目前完整脈沖寬度調制周期中的該預定時間點進入該提前關閉模式。3.如權利要求2所述的切換式充電器，其中為該目前完整脈沖寬度調制周期的開始時間點至該預定時間點的時間長度為該完整脈沖寬度調制周期的90％。4.如權利要求2所述的切換式充電器，其中該第一預定電流峰值為300mA。5.如權利要求2所述的切換式充電器，其中于該切換電路進入該提前關閉模式后，該檢測電路于下一完整脈沖...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何儀修，
申請(專利權)人：晶豪科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71