发明名称 用以控制直流对直流转换器之电路与方法、直流对直流转换器以及包含此直流对直流转换器之电子装置
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.05.21
申请号 TW095131564 申请日期 2006.08.28
申请人 富士通半导体股份有限公司 发明人 小泽秀清;松本敬史;吉野孝博
分类号 H02J7/34 主分类号 H02J7/34
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 一种用于一电子装置之直流对直流转换器,其接收一输入电流且包含一操作在该输入电流之负载与一二次电池,该直流对直流转换器包含有:一控制电路,其包括:一第一检测器,其检测该输入电流是否超过一对应于一额定供应电流之第一参考值以产生一第一检测信号;一第二检测器,其检测一用于充电该二次电池之正充电电流与一参考电流之间的差以产生一第二检测信号;一第三检测器,其检测一供应该二次电池之充电电压与一第一参考电压之间的差以产生一第三检测信号;一第四检测器,其检测该输入电流是否超过一对应于该额定供应电流之第二参考值以产生一第四检测信号;及一第五检测器,其检测该直流对直流转换器之一输出电压与一第二参考电压之间的差以产生一第五检测信号,其中该控制电路根据该第一至第五检测信号来控制该用于充电该二次电池之正充电电流以及一从该二次电池供应至该负载的负充电电流。如申请专利范围第1项所述之直流对直流转换器,其中:该输入电流是一藉由将该负载的一消耗电流与该正充电电流或该负充电电流合成而得到的合成电流;及该控制电路,在该负载的消耗电流超过该额定供应电流时,将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载,并在该负载之消耗电流少于或等于该额定供应电流时,将该正充电电流供应给该二次电池。如申请专利范围第1项所述之直流对直流转换器,更包含有:一连接至该控制电路的第一电晶体,用于接收该输入电流;一连接至该控制电路并串联连接至该第一电晶体的第二电晶体;及一扼流线圈,连接在该二次电池与该第一与第二电晶体间的一节点之间;其中该控制电路启动与不启动该第一与第二电晶体的每一个以经由该扼流线圈将该正充电电流供应给该二次电池或经由该扼流线圈将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载。如申请专利范围第3项所述之直流对直流转换器,其中该控制电路包含:一第一转换器,连接至该第一检测器、该第二检测器、及该第三检测器,用于产生一第一对的控制信号,其每一个具有一依照该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号中之一者的脉宽;一第二转换器,连接至该第四检测器与该第五检测器,用于产生一第二对的控制信号,其每一个具有一依照该第四检测信号与该第五检测信号中之一者的脉宽;及一切换控制电路,连接至该第一转换器、该第二转换器、该第一电晶体、及该第二电晶体,用于依照该负载之消耗电流随着该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一来启动与不启动该第一与第二电晶体。如申请专利范围第4项所述之直流对直流转换器,其中该切换控制电路包含:一状态检测电路,连接至该第一转换器与该第二转换器,用于根据该第一对控制信号与该第二对控制信号来检测该直流对直流转换器的一操作状态;及一选择电路,连接至该状态检测电路、该第一电晶体、及该第二电晶体,用于依照藉由该状态检测电路所检测的操作状态来选择该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一作为提供至该第一与第二电晶体的一对切换控制信号。如申请专利范围第5项所述之直流对直流转换器,其中该直流对直流转换器的操作状态包含:一第一操作状态,其中该第一对控制信号被选择作为该对切换控制信号;及一第二操作状态,其中该第二对控制信号被选择作为该对切换控制信号;其中当该直流对直流转换器是在该第一操作状态时,该选择电路接收一充电致能信号并因应该充电致能信号取消该第一对控制信号的选择。一种用于一直流对直流转换器之控制电路,该直流对直流转换器用于一接收一输入电流并包含一操作在该输入电流之负载与一二次电池的电子装置,该控制电路包含有:一第一检测器,其检测该输入电流是否超过一对应于一额定供应电流之第一参考值以产生一第一检测信号;一第二检测器,其检测一用于充电该二次电池之正充电电流与一参考电流之间的差以产生一第二检测信号;一第三检测器,其检测一供应该二次电池之充电电压与一第一参考电压之间的差以产生一第三检测信号;一第四检测器,其检测该输入电流是否超过一对应于该额定供应电流之第二参考值以产生一第四检测信号;及一第五检测器,其检测该直流对直流转换器之一输出电压与一第二参考电压之间的差以产生一第五检测信号,其中,根据该第一至第五检测信号,该控制电路控制该用于充电该二次电池之正充电电流以及一从该二次电池供应至该负载的负充电电流。如申请专利范围第7项所述之控制电路,其中:该输入电流是一藉由将该负载的一消耗电流与该正充电电流或该负充电电流合成而得到的合成电流;及该控制电路,在该负载的消耗电流超过该额定供应电流时,将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载,并在该负载之消耗电流少于或等于该额定供应电流时,将该正充电电流供应给该二次电池。如申请专利范围第7项所述之控制电路,其中该直流对直流转换器包含:一连接至该控制电路的第一电晶体,用于接收该输入电流;一连接至该控制电路并串联连接至该第一电晶体的第二电晶体;及一扼流线圈,连接在该二次电池与该第一与第二电晶体间的一节点之间;其中该控制电路启动与不启动该第一与第二电晶体的每一个以经由该扼流线圈将该正充电电流供应给该二次电池或经由该扼流线圈将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载。如申请专利范围第9项所述之控制电路,更包含有:一第一转换器,连接至该第一检测器、该第二检测器、及该第三检测器,用于产生一第一对的控制信号,其每一个具有一依照该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号中之一者的脉宽;一第二转换器,连接至该第四检测器与该第五检测器,用于产生一第二对的控制信号,其每一个具有一依照该第四检测信号与该第五检测信号中之一者的脉宽;及一切换控制电路,连接至该第一转换器、该第二转换器、该第一电晶体、及该第二电晶体,用于依照该负载之消耗电流随着该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一来启动与不启动该第一与第二电晶体。如申请专利范围第10项所述之控制电路,其中该切换控制电路包含:一状态检测电路,连接至该第一转换器与该第二转换器,用于根据该第一对控制信号与该第二对控制信号来检测该直流对直流转换器的一操作状态;及一选择电路,连接至该状态检测电路、该第一电晶体、及该第二电晶体,用于依照藉由该状态检测电路所检测的操作状态来选择该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一作为提供至该第一与第二电晶体的一对切换控制信号。如申请专利范围第11项所述之控制电路,其中该直流对直流转换器的操作状态包含:一第一操作状态,其中该第一对控制信号被选择作为该对切换控制信号;及一第二操作状态,其中该第二对控制信号被选择作为该对切换控制信号;其中当该直流对直流转换器是在该第一操作状态时,该选择电路接收一充电致能信号并因应该充电致能信号取消该第一对控制信号的选择。一种用于接收一输入电流之电子装置,该电子装置包含有:一自该输入电流产生一充电电流的直流对直流转换器;一操作在该输入电流的负载;一被该充电电流所充电的二次电池,该直流对直流转换器包含:一控制电路,其包括:一第一检测器,其检测该输入电流是否超过一对应于一额定供应电流之第一参考值以产生一第一检测信号;一第二检测器,其检测一用于充电该二次电池之正充电电流与一参考电流之间的差以产生一第二检测信号;一第三检测器,其检测一供应该二次电池之充电电压与一第一参考电压之间的差以产生一第三检测信号;一第四检测器,其检测该输入电流是否超过一对应于该额定供应电流之第二参考值以产生一第四检测信号;及一第五检测器,其检测该直流对直流转换器之一输出电压与一第二参考电压之间的差以产生一第五检测信号,其中,根据该第一至第五检测信号,该控制电路控制该用于充电该二次电池之正充电电流以及一从该二次电池供应至该负载的负充电电流。如申请专利范围第13项所述之电子装置,其中:该输入电流是一藉由将该负载的一消耗电流与该正充电电流或该负充电电流合成而得到的合成电流;及该控制电路,在该负载的消耗电流超过该额定供应电流时,将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载,并在该负载之消耗电流少于或等于该额定供应电流时,将该正充电电流供应给该二次电池。如申请专利范围第13项所述之电子装置,其中该直流对直流转换器包含:一连接至该控制电路的第一电晶体,用于接收该输入电流;一连接至该控制电路并串联连接至该第一电晶体的第二电晶体;及一扼流线圈,连接在该二次电池与该第一与第二电晶体间的一节点之间;其中该控制电路启动与不启动该第一与第二电晶体的每一个以经由该扼流线圈将该正充电电流供应给该二次电池或经由该扼流线圈将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载。如申请专利范围第15项所述之电子装置,其中该控制电路包含:一第一转换器,连接至该第一检测器、该第二检测器、及该第三检测器,用于产生一第一对的控制信号,其每一个具有一依照该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号中之一者的脉宽;一第二转换器,连接至该第四检测器与该第五检测器,用于产生一第二对的控制信号,其每一个具有一依照该第四检测信号与该第五检测信号中之一者的脉宽;及一切换控制电路,连接至该第一转换器、该第二转换器、该第一电晶体、及该第二电晶体,用于依照该负载之消耗电流随着该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一来启动与不启动该第一与第二电晶体。如申请专利范围第16项所述之电子装置,其中该切换控制电路包含:一状态检测电路,连接至该第一转换器与该第二转换器,用于根据该第一对控制信号与该第二对控制信号来检测该直流对直流转换器的一操作状态;及一选择电路,连接至该状态检测电路、该第一电晶体、及该第二电晶体,用于依照藉由该状态检测电路所检测的操作状态来选择该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一作为提供至该第一与第二电晶体的一对切换控制信号。如申请专利范围第17项所述之电子装置,其中该直流对直流转换器的操作状态包含:一第一操作状态,其中该第一对控制信号被选择作为该对切换控制信号;及一第二操作状态,其中该第二对控制信号被选择作为该对切换控制信号;其中当该直流对直流转换器是在该第一操作状态时,该选择电路接收一充电致能信号并因应该充电致能信号取消该第一对控制信号的选择。一种控制一直流对直流转换器之方法,该直流对直流转换器用于一接收一输入电流且包含一操作在该输入电流之负载与一二次电池之电子装置,该方法包含有:检测该输入电流是否超过一对应于一额定供应电流之第一参考值以产生一第一检测信号;检测一用于充电该二次电池之正充电电流与一参考电流之间的差以产生一第二检测信号;检测一供应该二次电池之充电电压与一第一参考电压之间的差以产生一第三检测信号;检测该输入电流是否超过一对应于该额定供应电流之第二参考值以产生一第四检测信号;检测该直流对直流转换器之一输出电压与一第二参考电压之间的差以产生一第五检测信号;及根据该第一至第五检测信号,控制该用于充电该二次电池之正充电电流与一从该二次电池供应至该负载的负充电电流。如申请专利范围第19项所述之方法,其中:该输入电流是一藉由将该负载的一消耗电流与该正充电电流或该负充电电流合成而得到的合成电流;及该控制电路,在该负载的消耗电流超过该额定供应电流时,将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载,并在该负载之消耗电流少于或等于该额定供应电流时,将该正充电电流供应给该二次电池。如申请专利范围第19项所述之方法,其中该直流对直流转换器包含:一连接至该控制电路的第一电晶体,用于接收该输入电流;一连接至该控制电路并串联连接至该第一电晶体的第二电晶体;及一扼流线圈,连接在该二次电池与该第一与第二电晶体间的一节点之间;及该控制包含:启动与不启动该第一与第二电晶体的每一个以经由该扼流线圈将该正充电电流供应给该二次电池;及启动与不启动该第一与第二电晶体的每一个以经由该扼流线圈将来自该二次电池之负充电电流供应给该负载。如申请专利范围第21项所述之方法,其中该控制包含有:产生一第一对的控制信号,其每一个具有一依照该第一检测信号、该第二检测信号及该第三检测信号中之一者的脉宽;产生一第二对的控制信号,其每一个具有一依照该第四检测信号与该第五检测信号中之一者的脉宽;及依照该负载之消耗电流随着该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一来启动与不启动该第一与第二电晶体。如申请专利范围第22项所述之方法,其中该启动与不启动该第一与第二电晶体包含:根据该第一对控制信号与该第二对控制信号,检测该直流对直流转换器的一操作状态;及依照藉由该状态检测电路所检测的操作状态,选择该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一作为提供至该第一与第二电晶体的一对切换控制信号。如申请专利范围第23项所述之方法,其中该直流对直流转换器的操作状态包含:一第一操作状态,其中该第一对控制信号被选择作为该对切换控制信号;及一第二操作状态,其中该第二对控制信号被选择作为该对切换控制信号;其中当该直流对直流转换器是在该第一操作状态时,该选择电路接收一充电致能信号并因应该充电致能信号取消该第一对控制信号的选择。一种直流对直流转换器,用于安装在一电子装置中,该电子装置包括一操作在一输入电流的负载,该直流对直流转换器依照该输入电流产生一用于充电一二次电池的充电电流,该直流对直流转换器包含有:一输入电流检测器,其检测该输入电流;一第一检测器,其输出一在该输入电流之检测结果与一对应于一额定供应电流之第一参考值之间的第一差值;一第一控制单元,其依照该第一差值来控制一用于充电该二次电池之正充电电流;一第二检测器,其输出一在该输入电流之检测结果与一对应于该额定供应电流之第二参考值之间的第二差值;及一第二控制单元,其依照该第二差值来控制一从该二次电池供应至该负载之负充电电流。如申请专利范围第25项所述之直流对直流转换器,其中:该第一控制单元产生一第一对控制信号;及该第二控制单元产生一第二对控制信号,该直流对直流转换器更包含有一控制信号选择器,其依照该第一对控制信号与该第二对控制信号来选择该第一对控制信号与该第二对控制信号其中之一者。
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