[实用新型]充电电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电池充电领域，特别涉及一种低成本高效充电电路。

【背景技术】

现有技术中通常采用开关型充电器来实现高效率的充电电路，例如中国专 利申请(申请号:CN201110409311.X和CN201110392273.1)，其特点都是采用 了电感元件作为储能元件，来搬移能量，实现高效率，一般效率约90％左右。 开关型充电器通过利用电感储能的原理实现较高的转换效率，这样在充电电路 上的发热较小。对例如手机、蓝牙耳机这样体积空间较小的设备来说，发热已 经成为日益严重的问题。提高充电效率，减小发热，可以提高电路可靠性。然 而，电感通常需要占用较大的芯片面积，提高了成本。

因此有必要提供一种新的解决方案来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种高效率充电电路，其无需电感，成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供一种充电电路，其包括：功率晶体管， 其第一连接端作为电源输入端与输入电源电压相连，第二连接端作为充电输出 端与电池相连；镜像晶体管，其控制端与所述功率晶体管的控制端相连，其第 一连接端与所述功率晶体管的第一连接端相连；检测电阻，其第二连接端接地； 电流控制晶体管，其第一连接端与所述镜像晶体管的第二连接端相连，其第二 连接端与检测电阻的第一连接端相连；钳位运算放大器，其具有第一输入端、 第二输入端和输出端，其第一输入端与所述功率晶体管的第二连接端相连，其 第二输入端与所述镜像晶体管的第二连接端相连，其输出端通过第一开关与所 述功率晶体管的控制端相连；恒压运算放大器，其具有第一输入端、第二输入 端和输出端，其第一输入端与第一参考电压相连，第二输入端与所述充电输出 端相连，其输出端通过第二开关与所述功率晶体管的控制端相连；恒流运算放 大器，其具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端与第二参考电 压相连，其第二输入端与所述检测电阻的第一连接端相连，其输出端与所述电 流控制晶体管的控制端相连。所述充电电路还包括：电荷泵，其将输入电源电 压进行升压后得到升压电源电压，所述恒压运算放大器和钳位运算放大器以所 述升压电源电压为工作电压。

进一步的，功率晶体管、镜像晶体管和电流控制晶体管为NMOS晶体管， NMOS晶体管的源极为第二连接端，其漏极为第一连接端，其栅极为控制端， 所述钳位运算放大器、所述恒压运算放大器和恒流运算放大器的正相输入端为 其第一输入端，负相输入端为其第二输入端。

进一步的，所述充电电路还包括：电压比较器，其第一输入端与所述充电 输出端相连，第二输入端与第三参考电压相连，在所述充电输出端的电压高于 第三参考电压时，控制第二开关导通，第一开关截止，在所述充电输出端的电 压低于第三参考电压时，控制第二开关截止，第一开关导通。

进一步的，所述电压比较器的输出端与第二开关的控制端相连，所述电压 比较器的输出端经过反相器与第一开关的控制端相连，所述反相器以升压电源 电压为工作电压。

进一步的，所述充电电路还包括：输入电压反馈电路，其基于电池电压、 充电电流和/或当前输入电源电压得到数字目标输入电源电压，并将数字目标输 入电源电压传送给电源适配器。

进一步的，所述输入电压反馈电路包括：模数转换器，其将模拟电池电压 转换成数字电池电压；加法器，在所述数字电池电压基础上增加第一数字电压 得到目标输入电源电压，该第一数字电压等于或大于充电电流与所述功率晶体 管的导通电阻的乘积。

进一步的，所述输入电压反馈电路包括：第一模数转换器，其将模拟电池 电压转换成数字电池电压；第二模数转换器，其将当前模拟输入电源电压转换 成数字输入电源电压；第一加法器，其在所述数字电池电压基础上增加第一数 字电压得到第一加总电压，该第一数字电压等于或大于充电电流与所述功率晶 体管的导通电阻的乘积；第二加法器，其在第一加总电压的基础上增加第二数 字电压得到第二加总电压；数字比较器，其比较数字输入电源电压、第一加总 电压和第二加总电压，在数字输入电源电压低于第一加总电压时输出增加控制 信号，在数字输入电源电压高于第二加总电压时输出减少控制信号，在数字输 入电源电压高于第一加总电压且低于第二加总电压时，输出保持控制信号；调 整电路，其根据基于数字比较器的输出来调整并输出偏差电压；第三加法器， 其将第一加总电压与所述偏差电压相加得到数字目标输入电源电压。