[发明专利]充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种充电装置。

背景技术

目前，利用电池供电的移动消费终端大量应用于人们的日常生活，例如手机、平板电脑或笔记本等，这些设备通常采用功率路径管理（Power Path Management）架构进行充放电控制。如图1所示，现有的充电装置包括稳压器1、充电功率管M1和充电控制器2，其中稳压器1用于将输入电压Vin转换为输出电压Vout，输出电压Vout为负载供电的同时通过充电功率管M1产生充电电流Ichg对电池bat充电。如图2所示，为提高充电效率，现有的充电过程中，输出电压与电池电压之间总保持一固定压差，Vov=Vout-Vbat，其中Vbat为电池电压，Vov为输出电压Vout电池电压Vbat之间的压差，横坐标为时间t。现有技术中通常设置Vov为一固定值，例如在充电过程中使Vov保持为200mV，在充电过程中Vout随着Vbat增大而增大，这样在电池电压较低时，也能保持较高的充电效率。输出电压Vout电池电压Vbat之间的最小压差Vov-min=Rm1×Ichg，其中Rm1为充电功率管M1的导通阻抗。只有在Vov=Vov-min，即保持输出电压Vout电池电压Vbat之间的压差为最小值时才能保证充电效率最高，但是由于不同应用场景的需要，充电电流Ichg往往不是一个固定值，而是可以根据寄存器或外部电阻来调整的，因此将Vov设置为固定值时，无法满足在充电电流变化时，仍保持较高的充电效率。

发明内容

本发明提供一种充电装置，在充电电流变化时，仍保持较高的充电效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

提供一种充电装置，包括：

稳压器；

充电功率管，其源极连接于所述稳压器的输出端，其漏极连接于电池正极端，用于产生充电电流；

充电控制器，其输出端连接于所述充电功率管的栅极，用于控制所述充电功率管以调节所述充电电流；

基准电压模块，用于获取所述充电电流和电池电压并输出基准电压，所述基准电压包含Rm1×Ichg+Vbat，其中Rm1为所述充电功率管的导通阻抗，Ichg为所述充电电流，Vbat为所述电池电压，所述基准电压模块的输出端连接于所述稳压器的基准电压端。

具体地，所述基准电压模块包括：

第二晶体管，其栅极连接于所述充电功率管的栅极，其源极连接于所述稳压器的输出端，所述充电功率管与第二晶体管的尺寸之比为N∶1，N为大于1的整数；

第一运算放大器，其同相输入端连接于所述充电功率管的漏极，其反向输入端连接于所述第二晶体管的漏极；

第三晶体管，其栅极连接于所述第一运算放大器的输出端，其源极连接于所述第二晶体管的漏极，所述第一运算放大器和第三晶体管用于使所述充电功率管与第二晶体管的漏极电压相等；

第四晶体管，其漏极连接于所述第三晶体管的漏极，其源极接地，其栅极与其漏极连接；

第五晶体管，其栅极连接于所述第四晶体管的栅极，其源极接地，所述第四晶体管的尺寸与第五晶体管的尺寸之比为1∶1；

第六晶体管，其栅极与其漏极连接，其源极连接于电源端，其漏极连接于所述第五晶体管的漏极；

第七晶体管，其栅极连接于所述第六晶体管的栅极，其源极连接于所述电源端，所述第六晶体管和第七晶体管的尺寸之比为1∶1；

第八晶体管，其栅极接地，其源极连接于所述第七晶体管的漏极并作为所述基准电压模块的输出端，其漏极连接于所述电池正极端，所述第二晶体管与第八晶体管的尺寸之比为1∶1。

具体地，还包括：

第九晶体管，其栅极连接于所述第七晶体管的栅极，其源极连接于所述电源端，所述第七晶体管和第九晶体管的尺寸之比为1∶1；

调整电阻，其一端连接于所述第九晶体管的漏极，其另一端接地；

第一电阻，其一端连接于所述电池正极端，其另一端连接于第一节点；

第二电阻，其一端连接于所述第一节点，其另一端接地；

所述充电控制器的电压反馈端连接于所述第一节点，所述充电控制器的电流反馈端连接于所述第九晶体管的漏极。

可选地，还包括：

偏置电流源，其一端连接于所述电源端，其另一端连接于所述第八晶体管的源极。

可选地，所述稳压器包括：

第二运算放大器，其同相输入端为所述稳压器的基准电压端；