一種開關充電控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于開關充電控制電路技術領域，特別設及一種開關充電控制電路。
【背景技術】
[0002] 隨著便攜式設備的普及W及耗電量的增加，為了延長設備的待機與使用時間，設 備所配備的電池也越來越大，加上大容量的移動電源的日益普及，運些都需要W較大的充 電電流對設備進行充電，W加快充電速度減小充電時間，運就促進了開關充電方式的曰益 普及。
[0003] 圖1是傳統的開關充電控制電路示意圖，充電電流由電阻RSl設定，RSl處于充電電 流的通路上，會產生較大的電阻損耗，所WRSl需要成本較高的功率電阻，運不僅會降低系 統工作效率，而且增加系統成本;同時由于傳統的開關充電控制電路工作于固定頻率的PWM 工作方式，控制電路需要誤差放大器、振蕩器W及斜率補償電路，運些不但增加了設計的難 度而且也會增加控制電路的設計成本。 【實用新型內容】
[0004] 針對現有技術的弊端，本實用新型的目的在于提供一種開關充電控制電路。所述 的開關充電控制電路為應用于移動電源等便攜式設備領域的電池充電系統的開關充電控 制電路。與傳統開關充電電路相比，本實用新型的開關充電控制電路有W下兩個優點:一是 省去了功率電阻，增加了充電效率的同時降低了系統的成本;二是該控制電路工作于PFM模 式，不需要復雜的誤差放大器、振蕩器W及斜率補償電路，大大降低了控制電路的設計難度 和設計成本。
[0005] 本實用新型的目的通過下述技術方案實現:一種開關充電控制電路，包括：
[0006] -峰值電流檢測電路CS，用于檢測流過開關管MP1的峰值充電電流Ipk，峰值電流 Ipk經過1 /n比例鏡像后經充電電流設定電阻RS1流出到地；
[0007] 一充電電流設定電阻RSl，用于設定充電電流，其將峰值電流檢測電路CS檢測到的 峰值電流Ipk的鏡像電流IpkAi轉換為電壓；
[000引一比較器P歷，檢測到充電電流達到峰值Ipk時，輸出關斷信號OFF將開關管MPl關 斷；
[0009] -固定關斷時間產生電路T0FF，在每周期固定關斷時間后輸出導通信號0州尋開關 管MPl導通；
[0010] 一輸出驅動電路DRIVER用于驅動開關PMOS MPl W及同步整流NMOS MNl;
[00川一電池充飽判斷電路即化，當電池充飽后輸出關閉信號將輸出關閉。
[0012]上述的開關充電控制電路，輸入電源VIN與所述開關PMOS MPl的源級W及所述峰 值電流檢測電路CS的第一輸入端連接，所述開關PMOS MPl的漏極與所述峰值電流檢測電路 CS的第二輸入端連接，同時與電感Ll的一端和整流NMOS MNl的漏極連接；電感Ll的另一端 接被充電電池的正極;所述整流醒OS MNl的源級接地;所述峰值電流檢測電路CS的輸出接 充電電流設定電阻RSl的一端和比較器PWM的正輸入端，所述充電電流設定電阻RSl的另一 端接地，所述比較器P歷的負輸入端接一參考電壓VREF;所述比較器P歷的輸出接固定關斷 時間產生電路TOFF的輸入，同時接RS觸發器的復位端R，固定關斷時間產生電路TOFF的輸出 端接RS觸發器的置位端S; RS觸發器輸出端Q接輸出驅動電路DRIVER的輸入，輸出驅動電路 DRIVER輸出的驅動信號DRP和DRN分別接開關管MPl的柵極和整流管麗1的柵極;所述電池充 飽判斷電路即化的輸入接被充電電池的正極，輸出接輸出驅動電路DRIV邸;被充電電池的 負極接地。
[0013] 本實用新型所述的開關充電控制電路，在功率開關PMOS MPl關斷時，固定關斷時 間產生電路TOFF開始計時，在開關管MP1關斷時間達到固定關斷時間產生電路TOFF所設定 的固定關斷時間時輸出信號ON到RS觸發器置位，使驅動電路DRIVER輸出控制信號將開關管 MPl導通，同時將整流管MNl關閉，充電電流由輸入電源VIN經開關管MPl、電感Ll、電池 Battery到地，在電感Ll作用下充電電流逐漸增加；電流檢測電路CS將流過開關管MPl的峰 值電流Ipk經過1 /n比例鏡像后經電流設定電阻RS1流出到地，在電流設定電阻RS1上產生一 個與充電電流成比例的電壓信號，當該電壓值達到參考電壓VREF時，Pmi比較器輸出OFF信 號將RS觸發器復位，使驅動電路DRIVER輸出控制信號將開關管MPl關閉，同時使整流管MNl 導通，此時電感電流經電池 Battery、地、整流管MNl再回到電感繼續給電池充電，同時在OFF 信號觸發下固定關斷時間產生電路TOFF開始計時，MPl關斷時間達到TOFF所設定的固定關 斷時間時輸出信號0州尋RS觸發器置位，使驅動電路DRIVER輸出控制信號將開關管MP巧通， 同時將整流管MNl關閉;整個開關電路如此重復著上述過程對被充電電池進行充電，直到電 池充飽判斷電路FU化檢測到電池已經充飽時，輸出信號關閉控制電路，充電過程結束。
[0014] 由上述工作過程可W得到MPl導通時的峰值電流為Ipk,經CS電路鏡像后流到3別的 電流為IpK/n，可W得到下面公式：
[001引
，得到
，其中n為電路設定的電流鏡像比例；
[0016] 在MPl關斷時，關斷時間為固定時間Toff,可W得到下面公式：
[0017]
,得到
其中Vbat為電池電壓，Ai為電感峰峰值電 流；
[0018] 所W平均充電電流為：
[0019]
，從而得到電路充電電流為：
[0020]
[0021] 作為優選的實施方式，本實用新型在實際實施時，還包括提供電壓基準的模塊、提 供偏置電流的模塊等一些集成電路領域的公知模塊。
[0022] 本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果：
[0023] 1.本實用新型的開關充電控制電路省去了功率電阻，增加了充電效率的同時降低 了系統的成本。
[0024] 2.本實用新型的開關充電控制電路工作于PFM模式，不需要復雜的誤差放大器、振 蕩器W及斜率補償電路，大大降低了控制電路的設計難度和設計成本。
【附圖說明】
[0025] 圖1是傳統的開關充電控制電路示意圖；
[0026] 圖2是使用本實用新型的開關充電控制電路。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施 方式不限于此。
[0028] 實施例1
[0029] 如圖2所示，本實用新型提供了一種開關充電控制電路，包括：
[0030] -峰值電流檢測電路CS，用于檢測流過開關管MP1的峰值充電電流Ipk，峰值電流 Ipk經過1 /n比例鏡像后經充電電流設定電阻RS1流出到地；
[0031] 一充電電流設定電阻RS1，用于設定充電電流，其將峰值電流檢測電路CS檢測到的 峰值電流Ipk的鏡像電流IpkAi轉換為電壓；
[00創一比較器P歷，檢測到充電電流達到峰值Ipk時，輸出關斷信號OFF將開關管MP1關 斷；
[0033] -固定關斷時間產生電路T0FF，在每周期固定關斷時