專利名稱：充電電路及其誤差補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充電電路及其誤差補(bǔ)償方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的充電電路經(jīng)常會(huì)采用安全保護(hù)電路，用于在當(dāng)電池被充滿電的時(shí)候及時(shí)停止充電 ，以保護(hù)充電電池。上述安全保護(hù)電路一般由一檢測(cè)電路及一控制電路組成，所述檢測(cè)電路 檢測(cè)充電電路的充電電流，檢測(cè)之后輸出一信號(hào)給所述控制電路，由所述控制電路按照設(shè)定 的規(guī)則運(yùn)算后控制所述充電電路的開(kāi)與關(guān)，從而達(dá)到對(duì)充電電池的保護(hù)作用。
但是，上述檢測(cè)電路中包含的電子元件自身具有一定的誤差，從而使得實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn) 生一定的誤差，不能很好的起到保護(hù)作用，有些設(shè)計(jì)者會(huì)利用另外的電路來(lái)對(duì)此誤差進(jìn)行修 正補(bǔ)償，以達(dá)到精確的保護(hù)效果，但這樣最后的電路成本將會(huì)較高，而且電路設(shè)計(jì)也較為復(fù) 雜。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種充電電路及其誤差補(bǔ)償方法，所述充電電路及其誤差補(bǔ) 償方法不需利用另外的電路來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，成本低且電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。
一種充電電路，用于控制一電源對(duì)一待充電體進(jìn)行充電，其包括
一開(kāi)關(guān)電路，用于導(dǎo)通或斷開(kāi)所述電源與待充電體，所述開(kāi)關(guān)電路的第一端與所述電源 的正電壓端相連，第二端與所述待充電體的正電壓端相連；
一檢測(cè)電阻，其兩端分別與所述電源的負(fù)電壓端及所述待充電體的負(fù)電壓端相連；
一檢測(cè)電路，其兩輸入端分別與所述電源的負(fù)電壓端及所述待充電體的負(fù)電壓端相連， 用于檢測(cè)所述檢測(cè)電阻兩端的電壓，并輸出一檢測(cè)信號(hào)；
一微處理器，其輸入端與所述檢測(cè)電路的輸出端相連，用于根據(jù)檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信 號(hào)輸出一電平信號(hào)；及
一反相電路，其第一端與所述開(kāi)關(guān)電路的第三端相連，第二端與所述電源的負(fù)電壓端相 連，第三端與所述微處理器的輸出端相連，用于接收所述微處理器的電平信號(hào)并根據(jù)所述電 平信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。
一種充電電路的誤差補(bǔ)償方法，包括以下步驟
所述微處理器對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)時(shí)所述檢測(cè)電路的輸出電壓值進(jìn)行偵測(cè)，并儲(chǔ)存為一Kl值；
所述微處理器對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)所述檢測(cè)電路的輸出電壓值進(jìn)行偵測(cè)，并儲(chǔ)存為一 K3值；
所述微處理器將所述K3值減去K1值，并將結(jié)果儲(chǔ)存為一K5值；以及
所述微處理器將所述K5值與一預(yù)設(shè)于其內(nèi)部的K值進(jìn)行比較，當(dāng)所述K5值小于所述K值時(shí) ，所述微處理器通過(guò)所述反相電路控制所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)，所述電源停止為所述待充電體充 電，當(dāng)所述K5值大于或等于所述K值時(shí)，所述微處理器通過(guò)所述反相電路控制所述開(kāi)關(guān)電路 導(dǎo)通，所述電源為所述待充電體充電。
上述充電電路及其誤差補(bǔ)償方法可以通過(guò)控制所述開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)來(lái)控制所述充 電電路的充電狀態(tài)，并利用所述微處理器對(duì)所述檢測(cè)電路產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn) 單，且不需另外的線路即可對(duì)其誤差進(jìn)行補(bǔ)償，成本較低。


下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明充電電路較佳實(shí)施方式的電路框圖2為圖1中開(kāi)關(guān)電路、反相電路、檢測(cè)電阻及微處理器的電路圖3為圖1中檢測(cè)電路及微處理器的電路圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)Dl，本發(fā)明充電電路用于控制一電源100對(duì)一待充電體200進(jìn)行充電，其較佳實(shí)施 方式包括一開(kāi)關(guān)電路IO、 一反相電路20、 一微處理器30、 一檢測(cè)電路40及一檢測(cè)電阻RS，所 述開(kāi)關(guān)電路10用于連接或斷開(kāi)所述電源100與所述待充電體200，其第一端與所述電源100的 正電壓端A相連，第二端與所述待充電體200的正電壓端a相連，第三端與所述反相電路20的 第一端相連，所述反相電路20的第二端與所述電源100的負(fù)電壓端B相連，第三端與所述微處 理器30的輸出端相連，用于接收所述微處理器30的控制信號(hào)，所述檢測(cè)電路40的兩輸入端分 別與所述檢測(cè)電阻RS的兩端相連，輸出端與所述微處理器30的輸入端相連，所述檢測(cè)電阻 RS的第一端與所述待充電體200的負(fù)電壓端b相連，第二端與所述電源100的負(fù)電壓端B相連。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2，所述開(kāi)關(guān)電路10包括一第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1及一第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2，所述第 一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極與所述電源100的正電壓端A相連，源極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極相 連，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極與所述待充電體200的正電壓端a相連，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管 Q1的柵極與第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極相連，且共同與所述反相電路20的第一端相連。其中，所 述開(kāi)關(guān)電路10中僅采用所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1或第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2也可，如將所述第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2刪除，則只要將所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極與所述待充電體200的正電壓端a相連，柵極與 所述反相電路20的第一端相連即可，本較佳實(shí)施方式中采用兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管可以更好的避免由 于一些雜波所產(chǎn)生的誤差。
所述反相電路20包括一第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3、 一降壓電阻R3及一二極管D，所述第三場(chǎng)效應(yīng) 管Q3的柵極與所述微處理器30的輸出端相連，用于接收所述微處理器30的控制信號(hào)，漏極通 過(guò)所述降壓電阻R3連接一電壓源Vcc，還直接與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極及第二場(chǎng)效應(yīng)管 Q2的柵極之間的節(jié)點(diǎn)相連，源極與所述二極管D的陽(yáng)極相連，所述二極管D的陰極與所述電源 IOO的負(fù)電壓端B相連，其中所述電壓源Vcc通過(guò)所述降壓電阻R3后的電位高于所述電源100的 正電壓端A及所述待充電體200的正電壓端a的電位。
所述二極管D可以起到當(dāng)用戶在將線接反的時(shí)候，避免對(duì)所述第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3造成損壞 。當(dāng)將所述電源100的正電壓端A與負(fù)電壓端B倒置時(shí)，例如所述電源100為一蓄電池或者一太 陽(yáng)能板，當(dāng)所述蓄電池或太陽(yáng)能板的正負(fù)電壓端倒置，即其負(fù)電壓端與所述開(kāi)關(guān)電路10的第 一端相連，正電壓端與所述二極管D的陰極相連時(shí)，所述二極管D截止從而可以避免所述電源 100的電壓流進(jìn)所述反相電路20，以防止對(duì)所述第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3造成損壞。如果對(duì)所述充電 電路的要求不是很高，則可以刪除所述二極管D，直接將所述第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極與所述 電源100的負(fù)電壓端B相連即可，從而可以降低所述充電電路的成本。
請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D3，所述檢測(cè)電路40包括一放大器U、 一第一電容C1、 一第二電容C2、 一第 一電阻R1、 一第二電阻R2及一A/D轉(zhuǎn)換器(模/數(shù)轉(zhuǎn)換器)410，所述第一電阻R1的一端與所 述電源100的負(fù)電壓端B相連，另一端依序通過(guò)所述第二電阻R2、第二電容C2后接地，所述放 大器U的同相輸入端與所述待充電體200的負(fù)電壓端b相連，反相輸入端連接于所述第一電阻 R1與第二電阻R2之間的節(jié)點(diǎn)，所述第一電容C1與所述第二電阻R2并聯(lián)連接，所述放大器U的 輸出端連接于所述第二電阻R2與第二電容C2之間的節(jié)點(diǎn)，且與所述A/D轉(zhuǎn)換器410的輸入端相 連，所述A/D轉(zhuǎn)換器410的輸出端與所述微處理器30的輸入端相連。
下面對(duì)本發(fā)明充電電路及其誤差補(bǔ)償方法的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明利用所述微處理 器30對(duì)由所述放大器U所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。在充電開(kāi)始時(shí)，所述微處理器30的預(yù)設(shè)程序 使之輸出高電平控制信號(hào)，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3導(dǎo)通，使得所述電壓源Vcc的電壓通過(guò)所述 降壓電阻R3、第三場(chǎng)效應(yīng)管Q3及二極管D流入到所述電源100的負(fù)電壓端B及待充電體200的負(fù) 電壓端b，從而所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1及第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2之間節(jié)點(diǎn)的電位低于所述電源100的正 電壓端A及待充電體200的正電壓端a的電位，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1及第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2截止， 所述開(kāi)關(guān)電路10斷開(kāi)，此時(shí)所述電源100不會(huì)對(duì)所述待充電體200進(jìn)行充電，流經(jīng)所述檢測(cè)電阻RS的電流值應(yīng)該為零，即理論上所述放大器U的輸出電壓也應(yīng)該為零，但是由于所述放大 器U具有誤差，所以所述放大器U的輸出電壓并不為零。
然后，通過(guò)所述微處理器30對(duì)所述放大器U的輸出電壓經(jīng)過(guò)所述A/D轉(zhuǎn)換器410轉(zhuǎn)換后進(jìn) 行偵測(cè)，并儲(chǔ)存為一K1值，即為所述檢測(cè)電路40的誤差值。
之后，所述微處理器30的預(yù)設(shè)程序使之輸出一低電平控制信號(hào)，此時(shí)所述第三場(chǎng)效應(yīng)管 Q3截止，所述電壓源Vcc的電壓通過(guò)所述降壓電阻R3流入到所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql及第二場(chǎng)效 應(yīng)管Q2之間的節(jié)點(diǎn)，由于所述電壓源Vcc通過(guò)所述降壓電阻R3后的電位高于所述電源100的正 電壓端A及待充電體200的正電壓端a的電位，則所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Q1及第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2被導(dǎo) 通，所述開(kāi)關(guān)電路10閉合，此時(shí)所述充電電路正常工作，所述電源100即開(kāi)始為所述待充電 體200充電。
在上述充電過(guò)程中，所述充電電路形成一回路，即會(huì)有電流流過(guò)所述檢測(cè)電阻RS，從而 導(dǎo)致所述放大器U的兩輸入端之間產(chǎn)生一電壓差，此電壓差與所述第一電阻R1兩端的電壓之 和等于所述檢測(cè)電阻RS兩端的電壓值，此時(shí)，所述放大器U會(huì)產(chǎn)生一輸出電壓，此輸出電壓 通過(guò)所述A/D轉(zhuǎn)換器410轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后傳送給所述微處理器30，存為一K3值，所述微處 理器30根據(jù)預(yù)設(shè)程序?qū)⑺鯧3值減去K1值后得到一K5值，即所述檢測(cè)電路40的無(wú)誤差檢測(cè)信 號(hào)，并根據(jù)此無(wú)誤差檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，即可得知此時(shí)充電的狀態(tài)，即當(dāng)所述無(wú)誤差檢 測(cè)信號(hào)K5值小于或等于一預(yù)設(shè)于所述微處理器30內(nèi)部的K值時(shí)，表明所述待充電體200已充滿 ，此時(shí)所述微處理器30將輸出一高電平信號(hào)來(lái)控制所述開(kāi)關(guān)電路10斷開(kāi)，停止對(duì)所述待充電 體200充電；當(dāng)所述無(wú)誤差檢測(cè)信號(hào)K5值大于所述K值時(shí)，表明所述待充電體200未充滿，所 述微處理器30將繼續(xù)輸出低電平控制信號(hào)，保持所述開(kāi)關(guān)電路10的導(dǎo)通，以使所述電源IOO 繼續(xù)對(duì)所述待充電體200進(jìn)行充電。當(dāng)所述待充電體200的電壓達(dá)到其額定電壓時(shí)，所述檢測(cè) 電路40的理論輸出電壓值即為K值。
上述充電電路利用所述檢測(cè)電路40檢測(cè)所述充電電路的充電電流，并將其反饋給所述微 處理器30，由所述微處理器30運(yùn)算后對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路10進(jìn)行控制，而且還可以通過(guò)所述微處 理器30對(duì)所述檢測(cè)電路40所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，不需利用額外的電路，成本低且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種充電電路，用于控制一電源對(duì)一待充電體進(jìn)行充電，其包括一開(kāi)關(guān)電路，用于導(dǎo)通或斷開(kāi)所述電源與待充電體，所述開(kāi)關(guān)電路的第一端與所述電源的正電壓端相連，第二端與所述待充電體的正電壓端相連；一檢測(cè)電阻，其兩端分別與所述電源的負(fù)電壓端及所述待充電體的負(fù)電壓端相連；一檢測(cè)電路，其兩輸入端分別與所述電源的負(fù)電壓端及所述待充電體的負(fù)電壓端相連，用于檢測(cè)所述檢測(cè)電阻兩端的電壓，并輸出一檢測(cè)信號(hào)；一微處理器，其輸入端與所述檢測(cè)電路的輸出端相連，用于根據(jù)檢測(cè)電路輸出的檢測(cè)信號(hào)輸出一電平信號(hào)；及一反相電路，其第一端與所述開(kāi)關(guān)電路的第三端相連，第二端與所述電源的負(fù)電壓端相連，第三端與所述微處理器的輸出端相連，用于接收所述微處理器的電平信號(hào)并根據(jù)所述電平信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。
2 如權(quán)利要求l所述的充電電路，其特征在于所述開(kāi)關(guān)電路包括一 第一場(chǎng)效應(yīng)管，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極為所述開(kāi)關(guān)電路的第一端，源極為所述開(kāi)關(guān)電路的 第二端，柵極為所述開(kāi)關(guān)電路的第三端。
3 如權(quán)利要求l所述的充電電路，其特征在于所述開(kāi)關(guān)電路包括一 第一場(chǎng)效應(yīng)管及一第二場(chǎng)效應(yīng)管，所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極為所述開(kāi)關(guān)電路的第一端，源極 與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極相連，柵極與所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連形成所述開(kāi)關(guān)電路的 第三端，所述第二場(chǎng)效應(yīng)管的漏極為所述開(kāi)關(guān)電路的第二端。
4 如權(quán)利要求l所述的充電電路，其特征在于所述檢測(cè)電路包括一 放大器、 一第一電容、 一第二電容、 一第一電阻、 一第二電阻及一A/D轉(zhuǎn)換器，所述第一電 阻一端與所述電源的負(fù)電壓端相連，另一端依序通過(guò)所述第二電阻、第二電容后接地，所述 第一電容與所述第二電阻并聯(lián)連接，所述放大器的同相輸入端與所述待充電體的負(fù)電壓端相 連，反相輸入端連接于所述第一電阻與第二電阻之間的節(jié)點(diǎn)，輸出端連接于所述第二電阻與第二電容之間的節(jié)點(diǎn)，且與所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述微 處理器的輸入端相連。
5.如權(quán)利要求l所述的充電電路，其特征在于所述反相電路包括一 第三場(chǎng)效應(yīng)管及一降壓電阻，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的柵極為所述反相電路的第三端，源極為所 述反相電路的第二端，漏極通過(guò)所述降壓電阻連接一電壓源，所述第三場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所 述降壓電阻之間的節(jié)點(diǎn)為所述反相電路的第一端。
6.如權(quán)利要求5所述的充電電路，其特征在于所述反相電路的第二 端通過(guò)一二極管與所述電源的負(fù)電壓端相連，所述二極管的陽(yáng)極與所述反相電路的第二端相 連，陰極與所述電源的負(fù)電壓端相連。
7. 一種如權(quán)利要求l所述的充電電路的誤差補(bǔ)償方法，包括以下步驟所述微處理器對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)時(shí)所述檢測(cè)電路的輸出電壓值進(jìn)行偵測(cè)，并儲(chǔ)存為 一K1值；所述微處理器對(duì)所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)所述檢測(cè)電路的輸出電壓值進(jìn)行偵測(cè)，并儲(chǔ)存為一K3值；所述微處理器將所述K3值減去K1值，并將結(jié)果儲(chǔ)存為一K5值；以及 所述微處理器將所述K5值與一預(yù)設(shè)于其內(nèi)部的K值進(jìn)行比較，當(dāng)所述K5值小于所述K值時(shí)，所述微處理器通過(guò)所述反相電路控制所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)，所述電源停止為所述待充電體充電，當(dāng)所述K5值大于或等于所述K值時(shí)，所述微處理器通過(guò)所述反相電路控制所述開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，所述電源為所述待充電體充電。
8.如權(quán)利要求7所述的充電電路的誤差補(bǔ)償方法，其特征在于所述K值為當(dāng)所述待充電體的電壓達(dá)到其額定電壓時(shí)，所述充電電路的檢測(cè)電路的理論輸出電壓值。
全文摘要
一種充電電路，用于控制一電源對(duì)一待充電體進(jìn)行充電，其包括一開(kāi)關(guān)電路、一檢測(cè)電阻、一檢測(cè)電路、一微處理器及一反相電路，所述開(kāi)關(guān)電路的兩端分別與電源與待充電體的正電壓端相連，檢測(cè)電阻的兩端分別與電源與待充電體的負(fù)電壓端相連，檢測(cè)電路用于檢測(cè)檢測(cè)電阻兩端的電壓，其輸出端與微處理器相連，微處理器通過(guò)反相電路與開(kāi)關(guān)電路的第三端相連，用于控制所述開(kāi)關(guān)電路的斷開(kāi)與導(dǎo)通。本發(fā)明還提供了一種充電電路的誤差補(bǔ)償方法。上述充電電路及誤差補(bǔ)償方法可以根據(jù)待充電體的電量自動(dòng)調(diào)整充電與否，且利用所述微處理器可以對(duì)所述檢測(cè)電路所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，不需采用另外的補(bǔ)償電路，整個(gè)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本較低。
文檔編號(hào)H02J7/04GK101414760SQ20071020214
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者謝明志, 趙國(guó)勝 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司