电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法

电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法。该电路通过第一对开关与电池耦合，并且包括逻辑单元和与逻辑单元耦合的滤波器。逻辑单元接收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信号的占空比等于特定值时，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该电路被禁用。使用该电路的电子设备可以避免电池对适配器的反向充电，从而避免发生危险。
【专利说明】电子设备中的电路、电子设备及其为电池供电的方法

【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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-M0SFET，和底端开 关134,如N-M0SFET)、电感142、电阻144和电池150。
[0003] 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Vci。 比较器124将电压ναΗ(；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#经由电感142和电阻 144提供给电池150。
[0004] 在操作过程中，当降压充电器100启动时，参考电压VDD为电容122充电。由于电 容122容量的原因，电压缓慢增加。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，tl时刻以前，电压V。?缓慢增加且低于斜坡电压RAMP，因此PWM信号为 低电平。在tl时亥lj，电压V eaK；等于增加到斜坡电压RAMP，PWM信号转变为持续时间ΤΜ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 eaK达到高于斜坡 电压RAMP的稳定值，PWM信号转变为持续时间?*相对较长的高电平，该持续时间?*是恒 定的。
[0005] 回到图1所示，在持续时间?*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 QFFg 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tl时刻到t2时刻区间，PWM信号为高电平的持续时间1"相 对较短，而PWM信号为低电平的持续时间相对较长；这样电感142的电流L在tl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。
[0006] 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; Z⑶）在电感142的电流IJ拳至零时来断开底端开关134。然而，电感142的电流込很难检 测，尤其是开关操作频率很高时。


【发明内容】

[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 本发明还提供了一种电子设备，用于为电池供电，所述电子设备包括占空比估算 器和启动电路。占空比估算器用于接收PWM信号和第一控制信号，并将PWM信号转换为第 一电压。启动电路与占空比估算器稱合，用于接收PWM信号和第一电压，并生成第一控制信 号，以及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，输出PWM信号从 而向电池供电。
[0010] 本发明还提供了一种由电子设备为电池供电的方法，所述方法包括：生成PWM信 号；占空比估算器接收PWM信号和第一控制信号；根据第一控制信号和PWM信号生成第二 控制信号；在第二控制信号的控制下，占空比估算器将PWM信号转换为第一电压；以及当第 一电压等于电池的初始电压时，在第一控制信号的控制下禁用占空比估算器，并输出PWM 信号从而向电池供电。
[0011] 采用本发明的电子设备，只有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，才输出PWM信号来向电池供电，而当第一电压低于电池的初始电压时，启动 电路断开顶端开关和底端开关，从而没有电能提供给电池，因此可以避免现有技术中的电 池反向充电的问题。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 以下通过对本发明的一些实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本发明的目 的、具体结构特征和优点。
[0013] 图1所示为对负载进行供电的现有电子设备的电路图。
[0014] 图2所示为图1中的电子设备相关的信号的波形图。
[0015] 图3所示为根据本发明一个实施例的电子设备的电路框图。
[0016] 图4所示为根据本发明一个实施例的电子设备的具体电路图。
[0017] 图5所示为根据本发明一个实施例的电子设备相关的信号的波形图。
[0018] 图6所示为根据本发明另一个实施例的电子设备的具体电路图。
[0019] 图7所示为根据本发明一个实施例的电子设备为电池供电的方法的流程图。

【具体实施方式】
[0020] 以下将对本发明的实施例给出详细的参考。尽管本发明通过这些实施方式进行阐 述和说明，但需要注意的是本发明并不仅仅只局限于这些实施方式。相反，本发明涵盖后附 权利要求所定义的发明精神和发明范围内的所有替代物、变体和等同物。
[0021] 另外，为了更好的说明本发明，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。 本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对 于大家熟知的方法、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
[0022] 图3所示为根据本发明一个实施例的电子设备300的电路框图。在一个实施 例中，电子设备300为用于向负载（如电池350)提供电能的同步电压模式的降压充电 器300。电子设备300包括电能调节器310、电流源320、电容322、比较器324、先开后合 (Break-Before-Make ;BBM)电路326、一对开关（包括顶端开关332,如N-M0SFET，和底端开 关334,如N-M0SFET)、电感342、电阻344、占空比估算器330和启动电路340。
[0023] 在一个实施例中，电能调节器310与电流源320的负极和电容322耦合于公共节 点。电容322由参考电压V DD经由电流源320进行充电，并在公共节点处产生电压νΜ(；。比 较器324将电压V。?与斜坡电压V KMP进行比较并生成脉宽调制（PWM)信号。占空比估算器 330耦合至比较器324的输出端和启动电路340。占空比估算器330接收比较器324生成 的PWM信号和启动电路340生成的第一控制信号CTR1，并将PWM信号转换为第一电压V ra 以及将第一电压VDCE发送给启动电路340。启动电路340接收第一电压VDCE以及从比较器 324接收PWM信号，并生成第一控制信号CTR1后将第一控制信号CTR1发送给占空比估算 器330。启动电路340还输出开关控制信号SW来控制顶端开关332和底端开关334,以及 输出底端开关控制信号LDREN来接通或断开底端开关334。
[0024] 在一个实施例中，当PWM信号的占空比D增加但还未增加到特定值时，第一电压 V：?低于电池350的初始电压VBAT ini。电池350的初始电压VBAT ini表示电池350在由电子 设备300进行充电之前的初始电压，。比如，如果电池350为新电池且未被电子设备300或 者其他充电设备充电，那么初始电压为零。如果电池350以前被充电或使用过，那么初始电 压为电池350被使用后及被电子设备300充电前的电压值。在这种情况下，启动电路340 输出单一状态（例如，逻辑低）的开关控制信号SW，来断开顶端开关332。启动电路340还 输出低电平的底端开关控制信号LDREN来禁用底端开关334。这样，当第一电压V DC；E低于电 池350的初始电压VBAT ini时，没有电能提供给电池350。
[0025] 当PWM信号的占空比D增加到特定值时，即第一电压Vra等于电池350的初始电压 VBAT_ini。占空比D的特定值与电池350的初始电压VBAT ini成正比，与适配器的电压V# (即 占空比估算器330的输入电压）成反比，并通过下面的公式（1)计算：
[0026] D - VbAT-ini/ViffiP ; (丄）
[0027] 其中，VADP为适配器的电压，VBAT ini为电池350在由电子设备300进行充电之前的 初始电压。
[0028] 在这种情况下，占空比估算器330在第一控制信号CTR1的控制下被禁用，且第一 电压下降到零。启动电路340输出PWM信号作为开关控制信号SW来控制顶端开关332 和底端开关334。启动电路340输出的底端开关控制信号LDREN变为高电平，以启用底端开 关334。这样，当第一电压V ra等于电池350的初始电压VBAT ini时，启动电路340输出PWM 信号从而向电池350提供电能，响应于该PWM信号，当底端开关334断开时顶端开关332接 通，反之亦然。
[0029] 有利的是，通过使用电子设备300中的占空比估算器330和启动电路340,当PWM 信号的占空比D相对较小且没有达到特定值（VBAT时，没有PWM信号提供至顶端开 关332和底端开关334。直到占空比D达到特定值，PWM信号的持续时间T w不是相对较短 时，如上所述，PWM信号使得顶端开关332接通而底端开关334断开，反之亦然，从而向电池 350充电。这样，可以避免图1所示的现有电子设备100中的反向充电的问题。
[0030] 图4所示为根据本发明一个实施例的电子设备400的具体电路图。图4中与图3 中标号相同的部件的功能相同，在此不赘述。在一个实施例中，电子设备400为用于向负载 (如电池350)提供电能的同步电压模式的降压充电器400。
[0031] 如图4所示，电能调节器310包括多个误差放大器，比如第一误差放大器311、第 二误差放大器312和第三误差放大器313。这三个误差放大器311、312、313的输出端与电 流源320的负极、比较器324的输入端（比如正向输入端）以及电容322耦合于一公共节 点。占空比估算器330包括逻辑单元（比如与门362)、反相器363、一对开关（即顶端开关 364,如P-M0SFET，和底端开关366,如N-M0SFET)、以及滤波器369 (如包括电阻367和电容 368的RC滤波器）。启动电路340包括比较器371、触发器372和逻辑单元（如与门373)。
[0032] 如图4所示，与门362的输入端与比较器324的输出端耦合以接收PWM信号，与门 362的另一个输入端与启动电路340中的触发器372的输出端口 QB(即触发器的反相输出 端）相连以接收第一控制信号CTR1。与门362根据PWM信号和第一控制信号CTR1生成第 二控制信号CTR2。第二控制信号CTR2经由反相器363传输以控制一对开关364和366。RC 滤波器369与这对开关364和366耦合，并在第二控制信号CTR2的控制下将PWM信号转换 为第一电压VDC；E。
[0033] 在一个实施例中，占空比估算器330在第一控制信号CTR1的控制下启用或禁用。 更具体的说，当第一控制信号CTR1为第一状态（即逻辑高电平）并提供PWM信号时，与门 362输出PWM信号作为第二控制信号CTR2,第二控制信号CTR2经由反相器363来控制顶端 开关364和底端开关366。比如，在第二控制信号CTR2的控制下，当底端开关366断开时顶 端开关364闭合，反之亦然。这样，与电子设备400的适配器的电压V#相等的占空比估算 器330的输入电压以与PWM信号的占空比D相等的占空比传输至RC滤波器369 ;从而，RC 滤波器369在第二控制信号CTR2的控制下将PWM信号转换成第一电压VDeE。这样，当第一 控制信号CTR1为逻辑高电平并提供PWM信号时，占空比估算器330被启用。当第一控制信 号CTR1为第二状态（即逻辑低电平）时，与门362输出的第二控制信号CTR2变为低电平， 这样使得顶端开关364断开而底端开关366接通，则第一电压V DCE降至零，因此占空比估算 器330被禁用。
[0034] 如图4所示，比较器371的输入端（即正相输入端）与RC滤波器369耦合用于接 收RC滤波器369生成的第一电压V DC；E。比较器371的另一个输入端（即反相输入端）接收 电池350的初始电压VBAT ini，该初始电压VBAT ini是指电子设备400为电池350充电前的电 池350的初始电压。比较器371根据第一电压Vra与电池350的初始电压V BAT ini的比较结 果生成第三控制信号CTR3。
[0035] 在一个实施例中，触发器372可以是包括R端口、S端口、正相输出端口 Q以及反 相输出端口 QB的RS触发器。如图4所示，RS触发器372的S端口与比较器371的输出端 耦合来接收第三控制信号CTR3。R端口接收用户发出的使能信号EN。使能信号EN为逻辑 高电平以启用比较器324和比较器371。这样，响应于S端口的第三控制信号CTR3，在触发 器372的反相输出端口 QB生成第一控制信号CTR1。第一控制信号CTR1提供至占空比估算 器330来启用或禁用该占空比估算器330。在一个实施例中，当第一电压于电池350 的初始电压V BAT ini时，第一控制信号CTR1为高电平来启用占空比估算器330 ;当第一电压 V：?等于电池350的初始电压VBAT ini时，第一控制信号CTR1为低电平来禁用占空比估算器 330。
[0036] 如图4所示，与门373的输入端与触发器372的正相输出端口 Q耦合，而与门373 的另一输入端与比较器324的输出端f禹合用于接收PWM信号。与门373在输出端生成开关 控制信号SW来控制顶端开关332和底端开关334。在一个实施例中，当第一电压V DC；E低于 电池350的初始电压VBAT ini时，与门373生成的开关控制信号SW为单一状态（比如逻辑低 电平），使得顶端开关332断开。当第一电压VDCE等于电池350的初始电压V BAT ini时，启动 电路340输出PWM信号作为开关控制信号SW来控制顶端开关332和底端开关334。
[0037] 如图4所示，触发器372的正相输出端口 Q还与BBM电路326耦合，以发送底端开 关控制信号LDREN至BBM电路326来启用或禁用底端开关334。更具体的说，当第一电压 V：?低于电池350的初始电压VBAT ini时，底端开关控制信号LDREN为逻辑低电平使得底端开 关334禁用。当第一电压VDeE等于电池350的初始电压V BAT ini时，底端开关控制信号LDREN 为逻辑高电平使得底端开关334启用。因此，如上所述，当第一电压VDCE低于电池350的初 始电压V BAT ini时，顶端开关332和底端开关334均断开，当第一电压Vra等于电池350的初 始电压VBAT ini时，如上所述，顶端开关332和底端开关334响应于PWM信号而导通或断开， 从而向电池350提供电能。比如，在PWM信号的控制下当底端开关334断开时顶端开关332 导通，反之亦然。
[0038] 另外，在一个实施例中，电能调节器310通过监测电池350的状态（例如充电电流 和电池电压V BAT)来调节电池350的电能。更具体的说，第一误差放大器311将充电电 流I?与预设的电流ISET做比较，若充电电流I?高于预设的电流ISET，则输出为负。第二 误差放大器312将电池电压VBAT与预设的电压VSET做比较，若电池电压VBAT高于预设的电压 VSET，则输出为负。此外，电能调节器310还可以通过使用第三误差放大器313将适配器的 电流I ADP与适配器的限制电流ΙΜΤ做比较来调节适配器（图4中未示出）的电能。当适配 器的电流I ADP大于限制电流ImT时，第三误差放大器313的输出为负。
[0039] 误差放大器311、312和313与电容322耦合于一公共节点。这样，该公共节点处 的电压由于误差放大器311、312和313中的任何一个的输出为负，而使得该电压Vcok； 下降，以致PWM信号的持续时间--时间段会相应变短。响应于持续时间T w时间段的变短， 充电电流I?、电池电压VBAT或适配器的电流IADP相应下降。
[0040] 图5所示为根据本发明一个实施例的图4所示电子设备400相关的信号的波形 图。图5结合图4描述。
[0041] 在T0时刻，电子设备400上电，参考电压VDD开始为电容322充电。电容322为容 量相对大的补偿电容，因此电压增加缓慢增加且低于斜坡电压V KMP。这样，比较器324 的输出为低电平，相应地，与门362输出的第二控制信号CTR2也为逻辑低电平。因此，第一 电压V DCE的值为零，低于电池350的初始电压VBAT ini，相应地，第三控制信号CTR3变为低电 平。触发器372的正相输出端口 Q的输出信号变为低电平，同时反相输出端口 QB处的第 一控制信号CTR1变为高电平；这样底端开关控制信号LDREN为低电平，与门373输出的开 关控制信号SW也为低电平。所以，顶端开关332和底端开关334断开，没有电流流过电感 342。
[0042] 在T1时刻，电压的值增加至斜坡电压VMP的值，比较器324输出PWM信号。 第一控制信号CTR1为逻辑高电平，与门362输出PWM信号作为第二控制信号CTR2。第二 控制信号CTR2以与PWM信号相等的占空比来控制顶端开关364和底端开关366 ;所以PWM 信号通过滤波器369转换成第一电压VDra。如图5所示，第一电压Vra为直流电压，其随着 PWM信号的占空比D的增加而增大。这样，当第一控制信号CTR1为逻辑高电平且提供PWM 信号时，占空比估算器330被启用。
[0043] 由于PWM信号的占空比D逐渐增加但仍低于特定值（VBAT ini/VADP)，第一电压VDCE也 就低于电池350的初始电压VBAT ini，第三控制信号CTR3为低电平，触发器372的正相输出 端口 Q的输出信号也为低电平。这样与门373输出的开关控制信号SW和底端开关控制信 号LDREN均为低电平，使得顶端开关332和底端开关334断开；因此，当第一电压V DCE低于 电池350的初始电压VBAT ini时，没有电流流过电感342。
[0044] 随着PWM信号的占空比D的增加，在T2时刻，PWM信号的占空比D增加到特定值 (V BAT_ini/VADP)，以及第一电压VDCE的值增加至电池350的初始电压V BAT ini。比较器371输出 的第三控制信号CTR3变为高电平，以及正相输出端口 Q的输出信号也变为高电平，而触发 器372的反相输出端口 QB处的第一控制信号CTR1变为低电平。所以，与门362输出的第 二控制信号CTR2变为低电平，使得顶端开关364断开而底端开关366接通。这样，占空比 估算器330在第一控制信号CTR1的控制下，从T2时刻起被禁用，当PWM信号的占空比D达 到特定值时，第一电压下降至零。
[0045] 当触发器372的正相输出端口 Q的输出信号为高电平时，底端开关控制信号LDREN 变为高电平以启用底端开关334。与门373输出的PWM信号作为开关控制信号SW来控制顶 端开关332和底端开关334。这样，在T2时刻，当PWM信号的占空比D达到特定值时，启动 电路340输出PWM信号来为电池350充电。
[0046] 图6所示为根据本发明另一个实施例的电子设备600的具体电路图。第一分压器 601和第二分压器602分别与比较器371的正相输入端和反相输入端耦合。图6中所示的 其他的元件和配置与图4中的相同。为简明起见，不再对与图4中标号相同的元件做重复 描述。
[0047] 如图6所示，第一分压器601接收第一电压VDra，并对第一电压VDCE进行分压来生 成表不第一电压V DeE的第一电压信号。第二分压器602接收电池350的初始电压VBAT_ini，并 对该电池350的初始电压V BAT ini进行分压来生成表示电池350的初始电压VBAT ini的第二电 压信号。相应地，比较器371将第一电压信号与第二电压信号做比较来生成第三控制信号 CTR3。
[0048] 在一个实施例中，第一分压器601和第二分压器602具有相似的配置；因此如上所 述，当PWM信号的占空比D为特定值（V BAT ini/VADP)时，第一电压VDCE等于电池350的初始电 压，而第一控制信号CTR1为第二状态（比如低电平），在第一控制信号CTR1的控制 下，占空比估算器330被禁用。同样如上所述，启动电路340输出PWM信号作为开关控制信 号SW来控制顶端开关332和底端开关334,从而向电池350提供电能。
[0049] 有利的是，通过使用第一分压器601和第二分压器602,图6所示的电子设备600 可以应用于初始电压较大的电池（比如，电池模块）。
[0050] 图7所示为根据本发明一个实施例的电子设备为电池供电的方法流程图700。图 7结合图6和图4来描述。尽管图7列举了具体的步骤，这些步骤只是用于描述实施例，而 非限制。也就是本发明同样适用于各种其他的步骤或图7所描述的步骤的变形。
[0051] 步骤701，电子设备400(600)中的比较器324通过比较电压V_和斜坡电压VMP 来生成PWM信号。在一个实施例中，电压是通过对与比较器324耦合于一个公共节点 的电容322充电所产生的。
[0052] 步骤702,电子设备400(600)中的占空比估算器330接收PWM信号和第一控制信 号CTR1。在一个实施例中，电子设备400 (600)中的启动电路340生成第一控制信号CTR1。 当提供PWM信号且第一控制信号CTR1为第一状态（比如逻辑高电平）时，占空比估算器 330被启用。当第一控制信号CTR1为第二状态（比如逻辑低电平）时，占空比估算器330 被禁用。
[0053] 步骤703,占空比估算器330将PWM信号转换为第一电压VDCE。更具体的说，占空 比估算器330中的逻辑单元（比如与门362)接收第一控制信号CTR1和PWM信号，并根据 第一控制信号CTR1和PWM信号生成第二控制信号CTR2。
[0054] 在一个实施例中，占空比估算器330包括与与门362耦合的一对开关（顶端开关 364和底端开关366)和滤波器369。如上文所述，当第一控制信号CTR1为高电平时，与门 362输出PWM信号作为第二控制信号CTR2,第二控制信号CTR2经由反相器363来控制顶端 开关364和底端开关366。比如，在第二控制信号CTR2的控制下底端开关366断开时，顶端 开关364接通，反之亦然。这样，与电子设备400(600)的适配器的电压V ADP相等的占空比 估算器330的输入电压以与PWM信号的占空比D相等的占空比传输至滤波器369。因此，滤 波器369在第二控制信号CTR2的控制下将PWM信号转换为第一电压V ra。
[0055] 步骤704,启动电路340接收第一电压VDCE，并将第一电压VDCE与电池350的初始电 压V BAT_ini做比较。在一个实施例中，启动电路340中的比较器371根据第一电压VDeE与电 池350的初始电压V BAT ini的比较结果生成第三控制信号CTR3。
[0056] 当第一电压VDCE低于电池350的初始电压VBAT ini时，比较器371生成的第三控制信 号CTR3为低电平。启动电路340中的触发器372的S端口接收第三控制信号CTR3并在正 相输出端口 Q处输出低电平信号。触发器372还响应于第三控制信号CTR3在反相输出端 口 QB输出第一控制信号CTR1。因此，当第一电压VDCE低于电池350的初始电压VBAT ini时， 第一控制信号CTR1为高电平。
[0057] 尽管启动电路340接收PWM信号，但启动电路340通过使用与门373输出单一状态 (比如逻辑低电平）的开关控制信号SW，来断开电子设备400(600)内的顶端开关332。触 发器372的正相输出端口 Q的输出信号作为底端开关控制信号LDREN来禁用底端开关334， 所以，没有电流流过电感342。这样，当第一电压VDCE低于电池350的初始电压V BAT ini时，流 程图700转至步骤702。
[0058] 当PWM信号的占空比D增加至特定值（VBAT ini/VADP)时，第一电压VDCE增加至电池 350的初始电压VBAT ini，则执行流程图700中的步骤705。步骤705,占空比估算器330被禁 用，启动电路340输出PWM信号作为开关控制信号SW来控制顶端开关332和底端开关334， 从而开始为负载充电，比如为电子设备400(600)中的电池350充电。
[0059] 更具体的说，当PWM信号的占空比D为特定值（VBAT ini/VADP)时，第一电压VDeE增加 至电池350的初始电压VBAT ini，第三控制信号CTR3变为高电平，使得第一控制信号CTR1为 低电平。这样，占空比估算器330生成的第二控制信号CTR2为低电平，使得顶端开关364 断开而底端开关366接通，而第一电压V Dra降至零，占空比估算器330在第一控制信号CTR1 的控制下被禁用。
[0060] 由于第三控制信号CTR3变为高电平，触发器372的正相输出端口 Q输出的信号也 变为高电平。由于与门373接收到正相输出端口 Q输出的信号以及比较器324输出的PWM 信号，因此与门373输出PWM信号作为开关控制信号SW。此外，底端开关控制信号LDREN变 为高电平来启用底端开关334的操作。这样，与门373输出的PWM信号按如上所述的方式 控制顶端开关332和底端开关334来向电池350提供电能。
[0061] 最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施 例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或 者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【权利要求】
1. 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，其特征在于，所述电 路包括： 逻辑单元，用于接收PWM信号和第一控制信号，并根据所述PWM信号和所述第一控制信 号生成第二控制信号；及 与所述逻辑单元耦合的滤波器，用于在所述第二控制信号的控制下将所述PWM信号转 换为第一电压，当所述第一电压等于所述电池的初始电压且所述PWM信号的占空比为特定 值时，所述第一对开关在所述PWM信号的控制下对提供给所述电池的电能进行控制，且所 述第一控制信号使得所述电路被禁用。
2. 根据权利要求1所述的电子设备中的电路，其特征在于，所述特定值与所述电池的 初始电压成正比。
3. 根据权利要求1所述的电子设备中的电路，其特征在于，所述特定值与所述电路的 输入电压成反比。
4. 根据权利要求1所述的电子设备中的电路，其特征在于，当所述电路被禁用时，所述 第一电压下降至零。
5. 根据权利要求1所述的电子设备中的电路，其特征在于，所述电路还包括： 与所述逻辑单元和所述滤波器耦合的第二对开关，所述第二对开关由所述第二控制信 号进行控制，并将所述电路的输入电压以与所述PWM信号的占空比相等的占空比传输至所 述滤波器从而生成所述第一电压。
6. -种电子设备，用于为电池供电，其特征在于，所述电子设备包括： 占空比估算器，用于接收PWM信号和第一控制信号，并将所述PWM信号转换为第一电 压；及 与所述占空比估算器耦合的启动电路，用于接收所述PWM信号和所述第一电压，并生 成所述第一控制信号，当所述第一电压等于所述电池的初始电压且所述PWM信号的占空比 为特定值时，所述启动电路输出所述PWM信号从而向所述电池供电。
7. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述占空比估算器包括： 逻辑单元，用于接收所述PWM信号和所述第一控制信号，并根据所述PWM信号和所述第 一控制信号生成第二控制信号；以及 与所述逻辑单元耦合的滤波器，用于在所述第二控制信号的控制下将所述PWM信号转 换为所述第一电压，其中当所述第一电压等于所述电池的初始电压且所述PWM信号的占空 比为所述特定值时，所述第一控制信号使得所述占空比估算器被禁用。
8. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路包括比较器，用于根据 指示所述第一电压的第一电压信号与指示所述电池的初始电压的第二电压信号的比较结 果来生成第三控制信号。
9. 根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述比较器的输入端分别与第一分 压器和第二分压器耦合，所述第一分压器和所述第二分压器分别生成所述第一电压信号和 所述第二电压信号。
10. 根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路还包括与所述比较器 耦合的触发器，所述触发器响应于所述第三控制信号生成所述第一控制信号。
11. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述启动电路包括逻辑单元，当所 述第一电压等于所述电池的初始电压且所述PWM信号的占空比为所述特定值时，所述逻辑 单元接收所述PWM信号并输出所述PWM信号为所述电池供电。
12. 根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，当所述第一电压低于所述电池的 初始电压时，所述逻辑单元输出单一状态的信号。
13. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述特定值与所述电池的初始电压 成正比。
14. 根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括： 与所述电池耦合的顶端开关；以及 与所述电池和所述顶端开关耦合的底端开关，当所述占空比估算器被禁用时，所述顶 端开关和所述底端开关由所述PWM信号控制从而向所述电池供电。
15. 根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，当所述第一电压低于所述电池的 初始电压时，所述启动电路生成底端开关控制信号以禁用所述底端开关。
16. -种由电子设备为电池供电的方法，其特征在于，所述方法包括： 生成PWM信号； 占空比估算器接收所述PWM信号和第一控制信号； 根据所述第一控制信号和所述PWM信号生成第二控制信号； 在所述第二控制信号的控制下，所述占空比估算器将所述PWM信号转换为第一电压； 以及 当所述第一电压等于所述电池的初始电压时，在所述第一控制信号的控制下禁用所述 占空比估算器，并输出所述PWM信号从而向所述电池供电。
17. 根据权利要求16所述的由电子设备为电池供电的方法，其特征在于，当所述占空 比估算器被禁用时，所述PWM信号的占空比为特定值，所述特定值与所述电池的初始电压 成正比。
18. 根据权利要求16所述的由电子设备为电池供电的方法，其特征在于，所述方法还 包括： 将指示所述第一电压的第一电压信号与指示所述电池的初始电压的第二电压信号进 行比较；以及 根据所述第一电压信号与所述第二电压信号的比较结果生成第三控制信号。
19. 根据权利要求18所述的由电子设备为电池供电的方法，其特征在于，所述方法还 包括： 响应于所述第三控制信号生成所述第一控制信号。
【文档编号】G05F1/46GK104102258SQ201310115924
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】杨仕强, 郭国勇 申请人:凹凸电子（武汉）有限公司