[发明专利]充电电路及其电源转换电路

说明书

一种充电电路，用以提供一充电电源而对一电池充电，包含一电源发送单元以及一电源转换电路。该电源转换电路包括，与一电感器耦接，其包括至少一转换开关，一前级开关用以导通该直流电源而产生一中介电源，以及一直接充电开关。其中于切换式充电模式下，转换开关转换该中介电源于一充电节点上产生该充电电源；于直接充电模式下，该电源发送单元调节该直流电流，该前级开关与该直接充电开关导通该直流电流而于该充电节点上产生该充电电流。该前级开关的本体二极管与该转换开关的本体二极管反向耦接，且该前级开关的本体二极管与该直接充电开关的本体二极管反向耦接，用以阻断一寄生本体电流。另外，本发明还提出用于充电电路的电源转换电路。

技术领域

本发明涉及一种充电电路，特别是指一种整合直接充电模式与切换式充电模式的电容式电源转换电路。本发明也涉及用于充电电路的电源转换电路。

背景技术

图1揭示一种现有技术的充电电路(充电电路1)，其包含一切换式转换电路60，在充电模式下，可将电源适配器11所提供的电源(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进行充电。

图1中所示的现有技术的缺点在于，由于采用两级电源转换(电源适配器11以及切换式转换电路60)，因而电源转换效率会较低，此外，在例如智能型手机等小尺寸的应用中，特别在相对较大的恒定充电电流ICHG需求下(例如大于3A)，切换式充电电路60的操作温度可能会太高，因此仅能以较小的恒定充电电流ICHG(例如小于3A)进行充电，因而无法有效缩短充电时间。

图2揭示另一种现有技术的充电电路(充电电路2)，其与充电电路1类似，充电电路2还包含一负载开关40(load switch)，其中在需要较大充电电流的充电阶段中，以直接充电的模式，使具有直接充电能力的电源适配器12可直接提供一恒定的直流电流IDC经由一缆线20(例如USB缆线)以及负载开关40对电池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。充电电路2在直接充电模式下，由于仅有单级的电源转换(电源适配器12)，因而其电源转换效率较高，且在例如智能型手机等小尺寸的应用中，可以相对较大的恒定充电电流(例如大于3A)对电池进行充电，因而可有效缩短充电时间，且仍不致造成智能型手机等行动装置的操作温度过高。而在其他充电阶段中，则由切换式充电电路60转换电源适配器12所提供的电源(例如但不限于USB PD的5V或9V或12V的VBUS)而对电池50进行预充电或是恒定电压充电等。

然而图2中所示的现有技术的缺点在于，一般而言，切换式充电电路60与负载开关40分别各为独立的集成电路(integrated circuit)，因此充电电路2的控制较为复杂，且成本较高。

本发明相较于图1的现有技术，其优点在于同时具有直接充电路径与切换式电源转换充电路径，可以相对较大的电流进行充电，因此可大幅缩短充电时间，且不致造成智能型手机等行动装置的操作温度过高。而本发明相较于图2的现有技术而言，可将如前述的切换式充电电路与负载开关整合于一集成电路(或一集成电路封装)中，具有易于控制、缩小尺寸、以及降低成本等优点。

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源转换电路，可以同时具有直接充电路径与切换式电源转换充电路径，可以相对较大的电流进行充电，因此可大幅缩短充电时间，且不致造成智能型手机等行动装置的操作温度过高；另外，还可将如前述的切换式充电电路与负载开关整合于一集成电路(或一集成电路封装)中，达到具有易于控制、缩小尺寸、以及降低成本等优点。