[发明专利]电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种为电池供电的电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法。

背景技术

图1所示为对负载(如电池150)进行供电的现有电子设备100的电路图。电子设备100可以是同步电压模式的降压充电器，用于为电池150充电。如图1所示，降压充电器100包括电能调节器110、电流源120、电容122、比较器124、先开后合(Break-Before-Make；BBM)电路126、一对开关(包括顶端开关132，如N-MOSFET，和底端开关134，如N-MOSFET)、电感142、电阻144和电池150。

电能调节器110调节电池150的电能，且与电流源120的负极和电容122耦合于一公共节点。电容122由参考电压V_DD流经电流源120充电，并在公共节点处产生电压V_CCHG。比较器124将电压V_CCHG与斜坡电压RAMP进行比较并产生脉宽调制(PWM)信号。BBM电路126接收PWM信号并产生驱动信号HDR和驱动信号LDR，从而在底端开关134断开时接通顶端开关132，反之亦然。来自适配器(图1未示出)的适配电压V_ADP经由电感142和电阻144提供给电池150。

在操作过程中，当降压充电器100启动时，参考电压V_DD为电容122充电。由于电容122容量的原因，电压V_CCHG缓慢增加。图2所示为与降压充电器100相关的信号的波形图。如图2所示，t1时刻以前，电压V_CCHG缓慢增加且低于斜坡电压RAMP，因此PWM信号为低电平。在t1时刻，电压V_CCHG等于增加到斜坡电压RAMP，PWM信号转变为持续时间T_ON相对较短的高电平，也就是PWM信号的占空比相对较小。在t2时刻，电压V_CCHG达到高于斜坡电压RAMP的稳定值，PWM信号转变为持续时间T_ON相对较长的高电平，该持续时间T_ON是恒定的。

回到图1所示，在持续时间T_ON区间，顶端开关132接通而底端开关134断开，适配器经由电感142和电阻144为电池150充电。同时，电感142存储电能。在持续时间T_OFF区间，PWM信号为低电平，底端开关134接通而顶端开关132断开，电感142放电从而为电池150充电。再回到图2所示，在t1时刻到t2时刻区间，PWM信号为高电平的持续时间T_ON相对较短，而PWM信号为低电平的持续时间T_OFF相对较长；这样电感142的电流I_L在t1时刻到t2时刻区间反向增加。因此，电池150成为电源为适配器充电，适配器的电压增加至相对较高的值。如果电池150向适配器的充电时间持续很长而导致适配器的电压增加到一个很高的值，这样会很危险。

现有技术中有几种方法来解决这种反向充电问题。其中一种方法是当电感142的电流I_L相对较低时，使得降压充电器100工作在异步模式。然而，为降压充电器100设定从异步模式转换为同步模式的阈值是很困难的。更重要的是，从异步模式转换成同步模式时，降压充电器100可能会振荡。另一种方法是使用零电流检测器(Zero Current Detector；ZCD)在电感142的电流I_L降至零时来断开底端开关134。然而，电感142的电流I_L很难检测，尤其是开关操作频率很高时。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种为电池供电的电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法，可以避免电池对适配器的反向充电，从而避免发生危险。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电子设备中的电路。所述电路通过第一对开关与电池耦合，该电路包括逻辑单元和滤波器。逻辑单元用于接收PWM信号和第一控制信号，并根据PWM信号和第一控制信号生成第二控制信号。滤波器与逻辑单元耦合，用于在第二控制信号的控制下将PWM信号转换为第一电压。当第一电压等于电池的初始电压且PWM信号的占空比为特定值时，第一对开关在PWM信号的控制下对提供给电池的电能进行控制，且第一控制信号使得电路被禁用。