[发明专利]调节功率的控制装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制类型的装置，例如用于调节连接在电源和负载之间的传递设备(诸如要充电的电池)的功率耗散。本发明还涉及一种调节电路中功率的方法，该电路包括传递设备，诸如要充电的电池，用于将电源连接到负载。

背景技术

可充电电池现在在许多应用中都得到广泛使用。电子设备，特别是便携电子设备，是范围从蜂窝电话手持设备到数码相机的设备，其严重依赖于高质量的可充电电池。

与具有例如无线通信能力的电子设备相关的是，该电子设备通常配备有内部充电系统来对同样配备于电子设备中的主电池进行充电。充电系统具有传递设备，设计该传递设备连接在外部电力变压器(后文称之为“适配器”)和电池之间。但是，第三方(有时称为“盗版”)适配器的广泛可用性，引起了电子设备制造商的安全关注，因为有时适配器的输出不兼容。这些关注之一涉及传递设备所耗散的功率，其中，适配器供应比传递设备的功率额度功率更多的功率。在此条件下，传递设备会被损坏、完全故障，或者至少传递设备的使用寿命会缩短；电池甚至可能变得很危险。

典型地，设计适配器用于连接到墙壁安装的电插座或车辆(诸如汽车)中的点烟器。进而，现代适配器期望能在具有不同的主电压供应的多个不同国家中使用。因此，由于这些性能要求，某些适配器制造商已经选择了另外的设计，以便确保只有真正的原始设备制造商(OEM)适配器用于电子设备，由此试图消除或至少减轻对充电系统、电池和/或用户的潜在危害。有关于此，制造商设计了具有低调节输出电压的适配器，并且已经通过向适配器提供预定连接器配置以连接适配器到电子设备来努力鼓励使用这样的适配器。但是，尽管这样的配置以一种积极的方式减少了连接灵活性以鼓励使用安全的OEM适配器，但该配置增加了电子设备和手持设备的成本。

另一方法使用了外部保护性措施。例如，电子设备可以配备有保险丝。但是，提供保险丝增加了电子设备的成本并且一旦保险丝熔断就不能重新使用或者变得不可用，从而使得充电系统不可用。另一措施是向充电系统提供温度关闭电路，例如包括由热调节环路保护的内部传递设备的电路，其使得充电系统的充电速率最大化，如美国专利6,521,118所述。但是，这样的解决方案由于下面的原因而缺乏吸引力。首先，美国专利6,521,118所述的电路并不是用于使用适配器外部的传递设备的充电系统的。其次，美国专利6,521,118的电路将增加电子设备的成本，因为它由于电路的高散热而不能集成到更大功率的管理芯片中。因此，电子设备中的芯片数增加，使得电路在经济上与低成本充电配置不符合。进而，额外的电路内部功率耗散与完全集成功率管理电路的电路布置不相符合。

用于应对传递设备的过度功率耗散的另一技术是使用具有更高功率耗散性能的传递设备。但是，高额定功率的传递设备需要的物理封装比低额定功率的传递设备更大，且因此将占用更多的电路板空间；它们还会增加电子设备的成本，因此不是所希望的解决方案。

另一已知充电系统在美国专利6,144,187中公开，其使用模拟乘法器来计算AC适配器输出功率。控制环路限定AC适配器所提供的功率，但是相比用于电子设备的线性充电系统，生产起来更加昂贵。因此，上述的电路不能提供对于线性充电应用中传递设备的保护。此外，该电路限定了对电池充电可用的功率量。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于调节功率的控制装置和方法，如所附权利要求所述。

附图说明

现在将描述本发明的至少一个实施例，其只是举例，并结合附图，在附图中：

图1是包括构成本发明实施例的功率调节装置的电路的总体示意图；

图2是图1的功率调节装置的示意图，其中更详细地示出了功率调节装置；

图3是图2中功率调节装置的示意图，更为详细；

图4是图3的装置的总体工作的流程图；

图5是关于在第一时间使用的三个不同电压源的功率耗散曲线和充电电流曲线图；

图6是用于在两个不同时间使用的单一电压源的功率耗散曲线和充电电流曲线图；以及

图7是图3的功率调节装置的一部分的示意图。

具体实施方式

下面的描述中，相同附图标记通篇用于标示类似部件。

参看图1，充电配置100包括连接到充电系统104的适配器102，充电系统104连接到电池，例如电池106。适配器102可以被表示为电压源108，其与适配器102的等价内部电阻100串联连接，该电阻包括附加到适配器102的电插头(未示出)的电阻分布。