[发明专利]用于最小输出电压电池充电器的方法和系统

权利要求书

1.一种用于提供系统功率和对电池充电的电路，所述电路包括：

开关调节器，所述开关调节器被配置成基于输入功率和工作周期传输系统功率；

工作周期发生器，所述工作周期发生器被配置成响应于输入电流极限控制电路、电池电流极限控制电路和电池电压极限控制电路而产生工作周期，所述工作周期用以调节所述电路的功率输出；

输入电流极限控制电路，所述输入电流极限控制电路被配置用于基于输入电流的极限值而限制所述工作周期；

电池电流极限控制电路，所述电池电流极限控制电路被配置用于基于电池充电电流的极限值而限制所述工作周期；

电池电压极限控制电路，所述电池电压极限控制电路被配置用于基于电池电压的极限值而限制所述工作周期；

可控阻抗元件，所述可控阻抗元件用于以标称方式将所述电池耦合至系统；和

输出电压调节电路，所述输出电压调节电路被配置用于控制所述可控阻抗元件，当系统的电压下降到系统电压极限值之下时，所述可控阻抗元件部分地或大体上将所述电池从系统去耦。

2.根据权利要求1所述的电路，其中所述开关调节器是步降开关调节器。

3.根据权利要求1所述的电路，其中所述输入电流极限控制电路包括：

第一电流感测放大器，所述第一电流感测放大器的非反相输入端连接到所述输入功率并且其反相输入端耦合到所述开关调节器；

第一电阻器，所述第一电阻器连接所述第一电流感测放大器的非反相输入端和反相输入端；

第二电阻器，所述第二电阻器连接所述第一电流感测放大器的输出端和地；

第一放大器，所述第一放大器的反相输入端连接到所述第一电流感测放大器的输出端，所述第一放大器的非反相输入端连接到第一参考电压并且所述第一放大器的输出端连接到所述工作周期发生器。

4.根据权利要求1所述的电路，其中所述电池电流极限控制电路包括：

第二电流感测放大器，所述第二电流感测放大器的非反相输入端连接到所述系统功率并且所述第二电流感测放大器的反相输入端连接到所述可控阻抗元件；

第三电阻器，所述第三电阻器连接所述第二电流感测放大器的非反相输入端和反相输入端；

第四电阻器，所述第四电阻器连接所述第二电流感测放大器的输出端和地；

第二放大器，所述第二放大器的反相输入端连接到所述第二电流感测放大器的输出端，所述第二放大器的非反相输入端连接到第二参考电压，且所述第二放大器的输出端耦合到所述工作周期发生器以控制所产生的工作周期。

5.根据权利要求1所述的电路，其中所述电池电压极限控制电路包括：

第三放大器，所述第三放大器的输出端耦合到所述工作周期发生器以控制所产生的工作周期，且所述第三放大器的非反相输入端连接到第三参考电压；

第五电阻器，所述第五电阻器连接到所述第三放大器的反相输入端和所述电池；和

第六电阻器，所述第六电阻器连接所述第三放大器的反相输入端和地。

6.根据权利要求4所述的电路，其中所述可控阻抗元件基于第一PMOS晶体管实现。

7.根据权利要求6所述的电路，其中：

所述第一PMOS晶体管的源极连接到恒定充电电流放大器中的所述第二电流感测放大器的反相输入端，所述第一PMOS晶体管的漏极连接到所述电池，且所述第一PMOS晶体管的栅极连接到理想二极管放大器；并且

所述输出电压调节电路包括：

第一电流源，所述第一电流源连接在所述系统功率和所述第一PMOS晶体管的栅极之间；

第一二极管，所述第一二极管的正极连接到所述第一PMOS晶体管的栅极；

第四放大器，所述第四放大器的非反相输入端耦合到第四参考电压并且所述第四放大器的输出端连接到所述第一二极管的负极；

第七和第八电阻器，所述第七和第八电阻器串联连接在所述系统功率和地之间，且所述第七和第八电阻器彼此连接处耦合到所述第四放大器的反相输入端。

8.根据权利要求7所述的电路，其中所述电流源包括至少一个晶体管或一个电阻器。