[发明专利]充电电路

说明书

技术领域

本发明是关于一种充电电路，特别是关于一种快速充电及保护电池不过充的低功率充电电路。

背景技术

目前，对于可重复充放电的电池的充电方法通常采用以下四种方法。此四种方法为定电流(Constant Current，CC)模式、定电压(Constant Voltage，CV)模式、脉冲充电模式及定电流/定电压模式。

采用定电流的充电方式可于短时间内将电池充饱，但于电池快要接近充饱时，充电效率会降低，且必须要设置过充保护机制保护电池，因此采用定电流模式的充电电路成本较高。

使用定电压模式的充电电路则为根据电池的电压与预设充电电压的差值调整充电电流的大小，因此充电电流会随着电压差值变小而逐渐变小，不需要针对电池过充的问题设置保护机制，但于充电初期的较大电压差值，可能会导致电池进入过度充电的情况，而造成电池的损坏。

而脉冲充电模式是将脉冲电流以周期性的方式对电池充电，在充电过程中提供充电休息时间，让电池内部的电解液利用休息时间获得化学反应的中和缓冲的时间，以使不同浓度的电解液进行平衡漂移，增进电解液反应的均匀性，进而改进电池使用寿命，但如何决定最佳脉冲充电频率，在目前仍无定论。

定电流/定电压模式为在充电初期，以定电流对电池充电，等到电池的电压达到设定电压后，在以定电压的方式对电池充电，且充电电流随着电池电压的增大而降低，等到充电电流减少至零的时候，则视为电池已经100％满充。然而，此方式会因为充电末期必须等到充电电流为零，因此会拖长充电时间。

发明内容

有鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种充电电路，以解决不能同时兼顾快速充电及保护电池的问题。

根据本发明的目的，提出一种充电电路，可整合于一芯片上，充电电路包含一充电单元、一开关单元、一偏压单元、一分压单元及一比较单元。充电单元连接于一电源输入端与一负载之间，并由电源输入端所提供的定电压的电源输入以输出一定电流对负载充电。开关单元连接于电流控制单元与电源输入端之间，使充电单元导通或截止。偏压单元连接充电单元及开关单元，以提供一第一偏压至充电单元。分压单元的一端其一端连接负载及充电单元，并根据负载的电压产生一第一讯号。比较单元连接至开关单元、偏压单元及分压单元，并接收偏压单元所提供的一第二讯号及第一讯号，以比较第一讯号及第二讯号，并根据比较结果输出一第二偏压至开关单元使开关单元导通或关闭，以使充电单元对负载充电或停止充电。

其中，充电单元为一第一P型晶体管，开关单元为一第二P型晶体管，第二P型晶体管的汲极连接第一P型晶体管的闸极。

其中，当第一讯号小于第二讯号，比较单元输出高电位的第二偏压至第二P型晶体管的闸极，使第二P型晶体管截止而第一P型晶体管导通，当第一讯号大于第二讯号，比较单元输出低电位的第二偏压，使第二P型晶体管导通而第一P型晶体管截止。

其中，偏压单元包含一起始部、一参考部及一串接部，参考部连接于起始部与串接部之间，起始部驱动参考部产生一第三讯号至第三输入端及串接部，以驱动串接部，串接部分别提供第一偏压及第二讯号至充电单元及比较单元。

其中，比较单元包含一差动部、一滞留部及一输出部，滞留部连接于差动部与输出部之间，差动部比较第一讯号及第二讯号，滞留部启动输出部输出第二偏压。

其中，差动部包含一电流镜、一差动对及一N型晶体管，差动对连接于电流镜与N型晶体管之间，差动对接收第一讯号及第二讯号，并将第一讯号及第二讯号的电压差值传送至滞留部。

其中，滞留部根据第一讯号及第二讯号的一电压差值控制输出部输出第二偏压。

其中，停止充电所对应的所述第二讯号电压值大于充电完成后再次充电的所述第二讯号电压值。

其中，分压单元仅包含串接的多个P型晶体管及一N型晶体管，且各P型晶体管的汲极与闸极相互连接，由其中的一个P型晶体管的汲极输出第一讯号。

其中，负载为一锂电池。

承上所述，依本发明的充电电路，其可具有一或多个下述优点：

(1)此充电电路可通过比较单元控制充电电路是否继续充电，这样可提高负载的使用寿命。

(2)此充电电路可通过第一P型晶体管以定电流的方式充电，这样可加快充电速度。

附图说明

图1为本发明的充电电路的方块图；

图2为本发明的充电电路的较佳实施例的电路图；

图3为本发明的充电电路的较佳实施例的偏压单元的电路图；

图4为本发明的充电电路的较佳实施例的比较单元的电路图；