[发明专利]用于多输入开关充电器的预充电装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年11月18日提交的美国临时专利申请第61/905,790号和于2014年1月13日提交的美国非临时申请第14/154,061号的优先权的权益，其全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本说明书总体涉及电源，更具体地，但不唯一地，涉及一种用于多输入开关充电器的预充电装置。

背景技术

开关充电器可形成多种设备的重要部分，例如，诸如DSL调制解调器和包括蜂窝电话、平板电脑、手机平板、膝上型电脑等的无线便携式设备的通信设备。例如，移动通信设备可具有连接至外部适配器、电源垫(powermat)、通用串行总线(USB)电缆、或者无线功率软件狗(wireless power dongle)的多个供给输入。因此，开关充电器需要支持其中仅一个供给输入随时可被激活的多个输入。现有开关充电器可能存在许多缺点，具体地，可靠性问题、启动功耗、安全性、和/或低效率。这些缺点可能由通过连接至非激活输入路径的电路涌入的电流而产生的。

发明内容

根据本发明的一实施方式，提供了一种用于开关充电器的电路，所述电路包括：多个输入供给节点，所述多个输入供给节点中的每个均可连接至电源；多条充电路径，所述多条充电路径中的每一条均包括连接至耦合开关和通道晶体管的中间节点，其中，所述耦合开关被配置为激活所述多条充电路径中的对应充电路径；以及预充电开关，所述预充电开关耦接至所述多条充电路径中的每一条的对应中间节点；其中，所述多条充电路径中被激活的充电路径的所述通道晶体管被配置为提供充电子电路的输入端处的开关电压，其中，所述预充电开关被配置为将非激活路径的中间节点预充电至高电压，以防止不必要的高电流通过所述非激活路径的对应通道晶体管的体二极管。

优选地，所述多条充电路径的通道晶体管耦接至开关电路，所述开关电路被配置为控制所述多条充电路径中被激活的所述充电路径的所述通道晶体管以提供所述充电子电路的输入端处的开关电压，其中，所述充电子电路包括电感器和电容器。

优选地，所述电源包括适配器、电源垫、通用串行总线(USB)、或者无线功率软件狗中的一种。

优选地，所述耦合开关包括NMOS晶体管，其中，所述NMOS晶体管的源极节点耦接至所述多条充电路径的对应充电路径的输入供给节点，并且其中，所述通道晶体管包括NMOS晶体管，并且其中，所述NMOS晶体管的漏极节点耦接至所述多条充电路径的对应充电路径的中间节点。

优选地，所述通道晶体管的体二极管的阳极包括所述NMOS晶体管的基极(bulk)，其中，所述通道晶体管的所述体二极管的阴极包括连接至所述对应充电路径的所述中间节点的n扩散源(n-diffusion source)。

优选地，所述电路进一步包括被配置为通过将所述NMOS通道晶体管的所述基极连接至所述NMOS通道晶体管的漏极节点而使所述体二极管的方向反向的开关，并且其中所述预充电开关通过一个或多个耦合晶体管耦接至所述多条充电路径中的每一条的所述对应中间节点，并且在提供所述充电电路的所述输入端处的所述开关电压之前被激活预定的时间段。输入端处

优选地，所述高电压包括耦接至所述多条充电路径中被激活的所述充电路径的输入供给节点的电压，其中，对所述非激活路径的所述中间节点预充电促使所述非激活路径的所述对应通道晶体管的体二极管反向偏置，并且其中，所述多条充电路径中被激活的所述充电路径导电地耦接至对应的输入供给节点。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于提供多输入开关充电器的方法，所述方法包括：通过相应的耦合开关将多条充电路径中的每一条耦接至被配置为耦接至电源的多个输入供给节点中的一个；将所述多条充电路径中的每一条的中间节点耦接至所述相应的耦合开关和通道晶体管，其中，所述相应的耦合开关被配置为激活所述多条充电路径中的对应充电路径；将预充电开关耦接至所述多条充电路径中的每一条的对应中间节点；将所述多条充电路径中被激活的充电路径的所述通道晶体管配置为提供充电子电路的输入端处的开关电压；并且将所述预充电开关配置为使非激活路径的中间节点预充电至高电压，以防止不必要的高电流通过所述非激活路径的对应通道晶体管的体二极管。

优选地，该方法进一步包括将所述多条充电路径的通道晶体管耦接至开关电路，所述开关电路被配置为控制所述多条充电路径中被激活的所述充电路径的所述通道晶体管，以提供所述充电子电路的输入端处的开关电压，其中，所述充电子电路包括电感器和电容器。