[发明专利]充电电路及其电容式电源转换电路与充电控制方法

说明书

一种用以对一电池提供充电电流与电压的充电电路，包含一电源发送单元以及一电容式电源转换电路。该电源发送单元将一输入电源转换为一直流电压与电流；该电容式电源转换电路包括一具有多个转换开关的转换开关电路，其与一或多个转换电容器耦接，一调节开关，以及一转换控制电路。于一倍流充电模式中，该直流电流调节于一预设的直流电流位准，且该转换控制电路控制该多个转换电容的耦接，使得该充电电流的位准大致上为该预设的直流电流位准的一预设的增流倍数，而在一恒定电压线性充电模式下，该转换控制电路线性地控制该调节开关，使得该充电电压的位准调节于一预设的恒定电压位准。本发明还提出用于充电电路的电容式电源转换电路与充电控制方法。

技术领域

本发明涉及一种充电电路，特别是指一种可倍增电流以及恒定电压充电的充电电路。本发明也涉及用于充电电路中的电容式电源转换电路与充电控制方法。

背景技术

图1揭示一种现有技术的充电电路(充电电路1)，其包含一具有直接充电能力的电源适配器(adaptor)11，可提供直流电流IDC直接经由一缆线20(例如USB缆线)以及一负载开关40(load switch)对一电池50进行恒定电流(CC,constant current)充电，其中直流电流IDC与充电电流ICHG大致上相等。然而图1中所示的现有技术，在使用例如USB缆线等标准缆线的情况下，其缆线的电流限额一般来说相对较低，例如约为5A或以下，充电时间因而较长。若欲加速充电时间而提高充电电流(例如8A或以上)，则必须使用线径较粗的专用快速充电缆线，除了因使用非标准缆线造成使用者的不便之外，快速充电缆线也因为线径较粗不易挠曲而不便于使用。

图2揭示另一种现有技术的充电电路(充电电路2)，其包含一切换式充电电路60，可将电源适配器11所提供的电源VDC(例如但不限于USB PD的5V或9V或12V的VBUS)转换为充电电流ICHG，而对电池50进行恒定电流(CC,constant current)充电，在此现有技术中，充电电流ICHG可大于直流电流IDC。图2中所示的现有技术的缺点在于，特别在相对较大的恒定充电电流ICHG需求下，切换式充电电路60中，难以选用合适规格的电感器与开关(未示出)来兼顾充电电流量、电流涟波幅度、开关导通电阻、能量转换效率等各种参数的优化，导致设计优化不易达成。

本发明相较于图1的现有技术，其优点在于可提供倍增的充电电流对电池充电，可缩短充电时间，却又可以使用如USB缆线等标准缆线，在相对较低的缆线电流下操作，方便使用者的应用，而本发明相较于图2的现有技术而言，具有无需电感器，缩小尺寸，降低成本，以及零件选用易于优化以达最佳能量转换效率等优点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种充电电路及其电容式电源转换电路与充电控制方法，可提供倍增的充电电流对电池充电，可缩短充电时间，却又可以使用如USB缆线等标准缆线，在相对较低的缆线电流下操作，方便使用者的应用；另外，还可达到具有无需电感器，缩小尺寸，降低成本，以及零件选用易于优化以达最佳能量转换效率等优点。