[发明专利]可提供逆向电流与突波电流保护的充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种可提供逆向电流与突波电流保护的充电装置，特别涉及 一种藉由一动态保护单元，以同时提供逆向电流与突波电流保护的充电装置。

背景技术

随着电子装置体积的日益缩小以及重量的日益减轻，便携式的消费性电 子装置<如：行动电话、相机、MP3播放器等>，在日常生活中被使用的机会 也大幅增加。为了要方便使用者随身携带，便携式电子装置皆配备有储电的 充电电池，用来提供便携式电子装置运作时所需的电力。一般来说，当充电 电池的电力用尽时，便携式电子装置可通过转接线连接一外部电源，例如： 通过计算机系统的通用序列总线接口<Universal Serial Bus，USB>，对储 电的电池进行充电，以便延续便携式电器的有效运作。当便携式电子装置接 上外部电源时，便携式电子装置内部的电源控制电路会将电源供应源由充电 电池切换至外部电源。此时，外部电源不仅提供便携式电子装置正常操作所 需要的电源，同时还会对充电电池进行充电，以补充充电电池所消耗的电力， 直到便携式电子装置不与外部电源连接为止。

然而，上述的充电方式一般来说会产生下列两种问题。第一，当便携式 电子装置接上外部电源进行充电时，在系统稳定之前瞬间会产生一突波电流 <Inrush Current>，冲击便携式电子装置中的集成电路内部电路和电池，长 期下来将造成组件的损害。第二，当充电完毕后，将便携式电子装置由外部 电源移除时，若电源控制电路未能立即切断充电路径，此时将经由充电电池 产生一逆向电流<Backflow Current>倒灌至便携式电子装置中的集成电路， 造成便携式电子装置的错误动作。

针对上述的问题，美国专利第6,967,468号「Overvoltage and Backflow Current Protection for A Battery Charger」揭露一充电器装置，其藉由 在电流源和充电电池间加入一保护装置，当充电电压消失时，该保护装置即 切断电池和电流源之间的路径，使得电流没有办法经由电流源电路回灌至集 成电路其它地方。请参考图1，图1为美国专利第6,967,468号所揭露的充 电器装置10的电路示意图。在图1中，一晶体管MP1为提供充电电流的电流 源，一保护装置11由晶体管MP2、MN1及电阻R1、R2及R3所组成。在正常 充电模式下，晶体管MN1导通，使得电阻R1及R2可提供一偏压给晶体管MP2， 另藉由适当调整电阻R1、R2及R3之间的权重，可以使得晶体管MP2导通， 因此充电器装置10可正常工作。当充电完毕时，外部电源<+5V>的电压消 失，此时电阻R3提供晶体管MP2的栅极一来自电池的电压，同时晶体管MN1 阻断来自电阻R1及R2的偏压，使得晶体管MP2关闭，因此晶体管MP1和电 池间的路径即被断开以达成逆向电流保护的效果。

在上述的现有技术中，当充电器装置10刚接上外部电源<+5V>时，由 于晶体管MP1的栅极端仍处于浮动<Floating>的状态，因此在系统未稳定 之前，晶体管MP1和MP2会形成导通的路径，造成瞬间不可控制的突波电流， 导致组件的损害。除此之外，由于保护装置11会在电流源晶体管MP1和电池 间产生一电压差，为了避免晶体管MP1在充电过程中被压缩进入线性区 <Triode Region>的情形发生，晶体管MP2的源极至栅极电压Vsg不能太大， 因而势必要增加晶体管MP2的面积；另一方面，由于电池在充电时，会经由 电阻R3及R2产生一漏电流到地端<Ground>，因此为了要避免所产生的漏电 流过大，必须要加大电阻的阻值，导致布局时面积的增加。

因此，上述的现有技术虽然提供了逆向电流保护的方法，但并未能同时 提供突波电流保护的功能；此外，现有技术需大幅地增加电路布局时的面积， 导致生产成本的提高。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种可提供逆向电流与突波电流保 护的充电装置。

本发明揭露一种可提供逆向电流与突波电流保护的充电装置，其包含有 一接收端，用来接收一充电电压；一充电电池；以及一动态保护单元耦接于 该接收端与该充电电池之间，用来根据一控制信号及该接收端与该充电电压 间的连结状况，控制该接收端至该充电电池的连结。

附图说明