專利名稱：檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測(cè)電路，更具體地涉及安裝在電源系統(tǒng)上的檢測(cè)電路。
技術(shù)背景電子設(shè)備包括充電電路，用于對(duì)用作作為驅(qū)動(dòng)電源的可再充電電池進(jìn)行充電。日本特許公開No.3428955公開了一種充電電路，利用從外部電 源提供的充電電流來對(duì)可再充電電池進(jìn)行充電?，F(xiàn)在將參考圖1來描述該 充電電路的操作。設(shè)置到該電子設(shè)備中的充電電路11由與電子設(shè)備相耦合的輸入電源 適配器12提供DC適配器電壓VAC。充電電路11是DC/DC變換器，其 根據(jù)適配器電壓VAC來生成輸出電壓Vout，并按照輸出電流lout等的檢 測(cè)值來控制輸出電壓Vout。具體而言，充電電路11包括電流放大器13a 和電流放大器13b，電流放大器13a與電阻器Rl的兩端相耦合，用以檢測(cè) 輸出電流Iout，而電流放大器13b與電阻器R2的兩端相耦合，用以檢測(cè) 提供給電池BT的充電電流Ichg。電流放大器13a和13b分別與誤差放大 器14a和14b相耦合。電池BT的端電壓被提供給誤差放大器14c，而電阻 器Rl兩端之間的電壓提供給乘法器15。乘法器15與誤差放大器14d相耦 合。乘法器15按照流入電阻器Rl的電流和電阻器Rl的端電壓(即，適 配器電壓VAC)來檢測(cè)由輸入電源適配器12提供的總功率量。然后，乘 法器15輸出與該功率量成正比的電壓PWRO。誤差放大器14a到14d按 照流入電阻器Rl的輸出電流Iout、流入電阻器R2的充電電流Ichg、電池 BT的端電壓、以及總功率量(PWRO)來生成控制電流Isc。脈寬調(diào)制器 (PWM) 17按照該控制電流Isc來改變用于激活和禁用晶體管Tl和T2的 占空度(duty cycle)。根據(jù)該占空度來控制充電電路11的輸出功率。當(dāng) 通過系統(tǒng)DC/DC變換器18從充電電路11向系統(tǒng)電路19供電時(shí)，用充電電流Ichg對(duì)電池BT充電。近來，已經(jīng)存在通過控制AC適配器來控制輸出電壓的需求。在這種 情況下，圖1所示的輸入電源適配器12內(nèi)設(shè)置有PWM 17和受PWM 17 控制的晶體管Tl和T2 (例如，圖1中用雙點(diǎn)劃線繪出的框A中所示出的 電路部分)。在這樣一種配置中，由放大器13a、 13b、 14a、 14b和14c以 及乘法器15生成的控制電流Isc由所述電子設(shè)備提供給輸入電源適配器 12。因而通過控制電流Isc來控制輸入電源適配器12的輸出電壓。當(dāng)輸入電源適配器12的輸出功率受到控制時(shí)，從輸入電源適配器12 向電子設(shè)備提供功率信息。該功率信息作為功率限制信號(hào)PWRM經(jīng)電纜 從設(shè)置在輸入電源適配器12中的PWM 17提供給所述電子設(shè)備的誤差放 大器14d。誤差放大器14d對(duì)從乘法器15輸出的功率檢測(cè)信號(hào)PWRO和 功率限制信號(hào)PWRM之間的差值進(jìn)行放大，從而生成誤差電壓。但是， 所述電纜包括電阻分量(寄生電阻)。因此，提供給誤差放大器14d的功 率限制信號(hào)PWRM由于所述電纜的寄生電阻而相對(duì)于地電平發(fā)生偏移。 具體而言，提供給誤差放大器的功率信息的電壓被降低了該偏移量。因 此，功率信息被錯(cuò)誤地傳送，而電子設(shè)備中的電路按照該錯(cuò)誤功率信息來 生成控制電流Isc。其結(jié)果是，從誤差放大器14d輸出與從輸入電源適配器 12提供的功率相偏離的誤差電壓。即，所生成的控制電流Isc包含偏差。 因此，可能沒有向電子設(shè)備31精確地提供所需要的適配器電壓VAC。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路設(shè)置在電子 設(shè)備中，并按照經(jīng)由電纜從外部電源提供的功率信息來生成用于控制由該 外部電源生成的直流輸入電壓的控制信號(hào)。所述檢測(cè)電路包括校正電壓 生成電路，該電路根據(jù)所述電纜的寄生電阻來生成校正電壓；功率信息校 正電路，它與校正電壓生成電路相耦合，用以經(jīng)由所述電纜來接收所述功 率信息，該功率信息校正電路利用所述校正電壓來校正所述功率信息，并 生成校正后的功率信息；檢測(cè)信號(hào)生成電路，根據(jù)所述輸入電壓和從外部 電源提供給電子設(shè)備的輸入電流來計(jì)算該電子設(shè)備的總功率量，從而生成與該總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)，控制信號(hào)生成電路與功率信息校正 電路和檢測(cè)信號(hào)生成電路相耦合，用以根據(jù)所述校正后的功率信息和所述 功率檢測(cè)信號(hào)來生成所述控制信號(hào)。本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)包括外部 電源，該外部電源生成直流輸入電壓。電子設(shè)備對(duì)經(jīng)由電纜由所述外部電 源提供的輸入電壓進(jìn)行操作。該外部電源包括電壓控制電路，該電壓控制 電路生成所述輸入電壓，并經(jīng)由電纜向電子設(shè)備提供與該輸入電壓相對(duì)應(yīng) 的功率信息。所述電子設(shè)備包括檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路按照所述功率信息 來生成控制信號(hào)，以控制所述輸入電壓。所述檢測(cè)電路包括校正電壓生成 電路，該電路根據(jù)所述電纜的寄生電阻生成校正電壓。功率信息校正電路 與校正電壓生成電路相耦合，用以經(jīng)由所述電纜接收所述功率信息，其 中，功率信息校正電路利用所述校正電壓來校正所述功率信息，并生成校 正后的功率信息。檢測(cè)信號(hào)生成電路根據(jù)所述輸入電壓和從外部電源提供 給所述電子設(shè)備的輸入電流來計(jì)算該電子設(shè)備的總功率量，并生成與該總 功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)?？刂菩盘?hào)生成電路與功率信息校正電路和 檢測(cè)信號(hào)生成電路相耦合，用以按照所述校正后的功率信息和所述功率檢 測(cè)信號(hào)來生成所述控制信號(hào)。本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種控制方法，用于按照從外部電源 提供的功率信息來控制由該外部電源生成的直流輸入電壓，所述控制方法 包括經(jīng)由電纜來接收所述功率信息；根據(jù)所述電纜的寄生電阻來生成校 正電壓；利用所述校正電壓來校正所述功率信息，從而生成校正后的功率 信息；根據(jù)所述輸入電壓和從外部電源提供的輸入電流來計(jì)算電子設(shè)備的 總功率量，從而生成與該總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)；以及根據(jù)校正 后的功率信息和所述功率檢測(cè)信號(hào)來生成控制信號(hào)。根據(jù)以下描述，本發(fā)明的其它技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。


圖1是傳統(tǒng)電源系統(tǒng)的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源系統(tǒng)的框圖；和圖3是圖2所示的電源系統(tǒng)的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下公開的內(nèi)容示出了一種檢測(cè)電路和電源系統(tǒng)，用于精確地生成用于控制AC適配器的輸出功率的控制信號(hào)。在附圖中，所有相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)指示?，F(xiàn)在將根據(jù)圖2和3來描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的電源系統(tǒng)。如圖2所示，電源系統(tǒng)包括AC適配器21和電子設(shè)備31，其中，AC 適配器21用作外部電源，而電子設(shè)備31經(jīng)由電纜Wl而與AC適配器21 相耦合。AC適配器21是電子設(shè)備31的附件。在一個(gè)實(shí)施例中，電纜W1 具有固定于AC適配器21的第一引出端和設(shè)有與電子設(shè)備31的接頭相耦 合的插頭的第二末端。AC適配器21與AC電源20相耦合，并且，來自AC電源20的工業(yè) 用AC電壓供給AC適配器21的電壓轉(zhuǎn)換電路22。電壓轉(zhuǎn)換電路22將 AC電壓轉(zhuǎn)換成DC電壓，隨后將該DC電壓提供給電壓控制電路23。電 壓控制電路23按照經(jīng)由電纜Wl從電子設(shè)備31提供的控制電流Isc (控制 信號(hào))、根據(jù)電壓轉(zhuǎn)換電路22所生成的DC電壓來生成適配器電壓 VAC。適配器電壓VAC經(jīng)由電纜Wl作為輸入電壓來提供給電子設(shè)備 31。電壓控制電路23經(jīng)由電纜Wl向電子設(shè)備31提供與從AC適配器21 提供的功率量相對(duì)應(yīng)的功率信息電壓Vpw (功率信息)。適配器電壓VAC經(jīng)由電阻器Rl供給系統(tǒng)DC/DC變換器32?？稍俪?電電池(電池)BT經(jīng)由電阻器R2而與系統(tǒng)DC/DC變換器32相耦合。系 統(tǒng)DC/DC變換器32根據(jù)適配器電壓VAC和從電池BT提供的電池電壓的 輸入電壓來生成系統(tǒng)電壓Vs。因此，至少向系統(tǒng)電路33提供從AC適配 器21提供的功率和從電池BT提供的功率中的任意一個(gè)。系統(tǒng)電路33是 實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備31的各種功能的電路。電阻器Rl和電阻器R2與電池檢測(cè)電路34相耦合。電池檢測(cè)電路34 與電阻器R2的兩端相耦合，并且與電阻器R2和電池BT之間的節(jié)點(diǎn)相耦 合。電池檢測(cè)電路34按照電阻器Rl的兩端之間的電位差來檢測(cè)流入電阻器Rl的電流Iout。此外，電池檢測(cè)電路34根據(jù)電阻器Rl的兩端之間的 電位差(即，電流lout)、電阻器Rl的端電壓(即，適配器電壓 VAC)、以及功率信息電壓Vpw來檢測(cè)總輸出功率。電池檢測(cè)電路34還 按照電阻器R2兩端之間的電位差來檢測(cè)流入電阻器R2的電路Ichg。電池 檢測(cè)電路34進(jìn)一步檢測(cè)提供給系統(tǒng)DC/DC變換器32的電壓(或適配器 電壓VAC)和電池BT的端電壓。電池檢測(cè)電路34按照檢測(cè)電流、檢測(cè) 電壓、和總輸出功率來生成控制電流Isc?？刂齐娏鱅sc經(jīng)由電纜Wl提供 給AC適配器21的電壓控制電路23。因此，AC適配器21的電壓控制電 路23根據(jù)從電池檢測(cè)電路34輸出的控制電流Isc來控制適配器電壓 VAC。現(xiàn)在將說明AC適配器21的配置示例。如圖3所示，電壓轉(zhuǎn)換電路22的輸出端與第一晶體管Tll的第一端 (例如，源極)相耦合，而第一晶體管Tll的第二端(例如，漏極)與扼 流線圈Ll的第一端相耦合。扼流線圈Ll的第二端與AC適配器21的第 一輸出端Pl相耦合。第一晶體管Tll的第二端還與第二晶體管T12的第 一端(例如，漏極)相耦合。第二晶體管T12的第二端(例如，源極)耦 合到地。第一晶體管Tll的控制端(柵極)和第二晶體管T12的控制端 (柵極)與脈寬調(diào)制器(PWM) 24相耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，第一晶體 管Tll是P溝道MOS晶體管，而第二晶體管T12是N溝道MOS晶體 管。如圖3所示，各個(gè)晶體管Tll、 T12都具有體二極管。扼流線圈Ll的第一端與二極管Dl的陰極相耦合，而二極管Dl的陽 極耦合到地。AC適配器21的第一輸出端Pl與電容器Cl的第一端相耦 合，而電容器Cl的第二端耦合到地。AC適配器21的第二輸出端P2耦合 到地，而AC適配器21的第三輸出端P3與PWM 24相耦合。AC適配器 21的第一到第三端子Pl到P3分別通過電纜Wl而與電子設(shè)備31的第一 到第三端Pll到P13相耦合。扼流線圈Ll和電容器Cl形成了平滑電路。控制電流Isc經(jīng)由第三輸出端P3和P13而被從電池檢測(cè)電路34提供 給PWM 24。 PWM 24還經(jīng)由第三端子P3和P13向電池檢測(cè)電路34提供 功率信息電壓Vpw。 PWM24按預(yù)定占空度、以互補(bǔ)方式來激活和禁用第一晶體管Tll和第二晶體管T12。通過第一晶體管Til的開關(guān)操作控制第 一晶體管Tll的輸出電流。該輸出電流通過平滑電路(LI和CI)來平 滑。當(dāng)?shù)谝痪w管Tll被激活時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換電路22的輸出電壓經(jīng)由晶體 管T11提供給平滑電路(L1和C1)。當(dāng)?shù)谝痪w管Tll被禁用時(shí)，通過 扼流線圈LI和二極管Dl形成電流路徑，并且在第一晶體管Tll的激活期 間存儲(chǔ)在扼流線圈LI中的能量被放電到第一輸出端Pl。PWM24響應(yīng)于控制電流Isc而改變占空度。具體而言，PWM24根據(jù) 控制電流Isc的電流值來改變占空度，從而改變第一晶體管Tll的激活周 期。從AC適配器21輸出的適配器電壓VAC對(duì)應(yīng)于第一晶體管Tll的激 活周期。如果第一晶體管Tll的激活周期很長，則存儲(chǔ)在扼流線圈LI中 的能量增大，于是適配器電壓VAC升高。如果第一晶體管Tll的激活周 期很短，則存儲(chǔ)在扼流線圈LI中的能量減小，并降低了適配器電壓 VAC。因此，AC適配器21根據(jù)控制電流Isc來改變適配器電壓VAC。當(dāng)沒 有向AC適配器21提供控制電流Isc時(shí)，AC適配器21生成最小的適配器 電壓VAC。在這種情況下，當(dāng)耦合到AC電源20的AC適配器21與電子 設(shè)備電子設(shè)備31相耦合時(shí)，控制電流Isc為0 (零)。因此，提供給電子 設(shè)備31的適配器電壓VAC為最小電壓。這就防止了最大浪涌電流 (inrush current)流入電子設(shè)備31上的電池BT?，F(xiàn)在將描述電子設(shè)備31上的電池檢測(cè)電路34的結(jié)構(gòu)。由AC適配器21生成的適配器電壓VAC經(jīng)由電阻器Rl而被提供給系 統(tǒng)DC/DC變換器32,電阻器Rl與電子設(shè)備31的第一輸入端Pll相耦 合。從AC適配器21的PWM 24輸出的功率信息電壓Vpw經(jīng)由電子設(shè)備 31的第三端子P13而被提供給電池檢測(cè)電路34。從AC適配器21提供的電流Iout流入電子設(shè)備31的電阻器R1。電阻 器Rl的兩端與電池檢測(cè)電路34中的電流放大器41的兩個(gè)輸入端相耦 合。電流放大器41檢測(cè)流入電阻器Rl的電流Iout， S卩，AC適配器21的 輸出電流，并生成與輸出電流Iout的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)Sl。誤 差放大器42包括用于接收電流檢測(cè)信號(hào)SI的反相輸入端和用于接收電流參考信號(hào)IOUTM的正相輸入端。電流參考信號(hào)IOUTM被設(shè)置成與在電 子設(shè)備31中使用的總電流量(即，電流Iout)相對(duì)應(yīng)的電壓值。誤差放大 器42對(duì)電流檢測(cè)信號(hào)Sl和電流參考信號(hào)IOUTM進(jìn)行比較，并生成與比 較結(jié)果相對(duì)應(yīng)的誤差電壓(第一誤差電壓)。與電池BT相耦合的電阻器R2的兩端與電流放大器43的兩個(gè)輸入端 相耦合。電流放大器43檢測(cè)流入電阻器R2的電流Ichg，即，到電池BT 的充電電流Ichg，并生成與充電電流Ichg的檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)的充電電流檢測(cè) 信號(hào)S2。誤差放大器44包括用于接收充電電流檢測(cè)信號(hào)S2的反相輸入端 和用于接收限制電流信號(hào)IDAC的正相輸入端。限制電流信號(hào)IDAC被設(shè) 置成與電池BT的充電電流Ichg相對(duì)應(yīng)的電壓值。誤差放大器44對(duì)充電 電流檢測(cè)信號(hào)S2和限制電流信號(hào)IDAC的電壓之間的差值進(jìn)行放大，從 而生成誤差電壓。電阻器R2和電池BT之間的節(jié)點(diǎn)與誤差放大器45的反相輸入端相耦 合。電壓限制信號(hào)VDAC被輸入到誤差放大器45的正相輸入端。誤差放 大器45對(duì)電池BT的端電壓和電壓限制信號(hào)VDAC之間的差值進(jìn)行放 大，從而生成誤差電壓。電阻器Rl的兩個(gè)端子與用作檢測(cè)信號(hào)生成電路的乘法器46相耦合。 乘法器46按照電阻器Rl的端電壓來檢測(cè)適配器電壓VAC，并按照電阻 器Rl的兩個(gè)電壓之間的電壓來檢測(cè)電子設(shè)備31的總電流量。乘法器46 通過將適配器電壓VAC和總電流量相乘來獲得總功率量。然后，乘法器 46向誤差放大器47提供與總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)PWRO。用作 功率信息校正電路的操作電路48與誤差放大器47相耦合。功率信息電壓 Vpw被從AC適配器21提供給操作電路48。操作電路48與在校正電流生 成電路49和用作校正電阻器電路的電阻器R3之間的節(jié)點(diǎn)Nl相耦合。此 外，操作電路48接收節(jié)點(diǎn)Nl處的電壓作為校正電壓Vh。在一個(gè)實(shí)施例 中，操作電路48是加法電路，其向功率信息電壓Vpw加上校正電壓Vh， 并將指示加算結(jié)果的校正信息電壓(校正后的功率信息)提供給誤差放大 器47，作為功率限制信號(hào)PWRM。在一個(gè)實(shí)施例中，通過電阻器R3和校 正電流生成電路49來形成校正電壓生成電路。電阻器R3的電阻值被設(shè)置成與電纜Wl的寄生電阻成正比的值。電阻器R3從外部連接到設(shè)置在電池檢測(cè)電路34中的半導(dǎo)體器件。由電流放 大器41生成的電路檢測(cè)信號(hào)Sl提供給校正電流生成電路49。校正電流生 成電路49按照電路檢測(cè)信號(hào)Sl來生成與從AC適配器21提供的輸入電流 Iout相對(duì)應(yīng)的校正電流m。校正電流Ih流入電阻器R3。因此，校正電流 生成電路49在校正電流生成電路49和電阻器R3之間的節(jié)點(diǎn)Nl處生成校 正電壓Vh，該校正電壓Vh基本上等于由電纜Wl的寄生電阻導(dǎo)致的功率 信息電壓Vpw的偏移量(即，從地電平偏移的電壓量)。如上所述，操作 電路48向誤差放大器47提供作為功率限制信號(hào)PWRM的校正信息電壓 Vph，該校正信息電壓Vph是通過將校正電壓Vh和功率信息電壓Vpw相 加而生成的。由于由電纜Wl的寄生電阻導(dǎo)致的與地電平的偏移，使得輸入到操作 電路48的功率信息電壓Vpw指示了低于從PWM 24輸出的功率信息電壓 Vpw的值。因此，即使PWM24輸出50瓦(W)的功率信息，也會(huì)由于 電纜Wl的寄生電阻而使得操作電路48只接收到40瓦(W)的功率信 息。校正電流生成電路49和校正電阻器R3按照電流檢測(cè)信號(hào)Sl來生成 與10瓦(W)相對(duì)應(yīng)的校正電壓Vh。因此，操作電路48通過將校正電壓 Vh和由于偏移而降低了的功率信息(功率信息電壓Vpw)相加來生成與 從PWM 24輸出的功率信息的電壓相對(duì)應(yīng)的校正信息電壓Vph。誤差放大器47對(duì)從操作電路48的功率限制信號(hào)PWRM和從乘法器 46提供的功率檢測(cè)信號(hào)PWRO之間的差值進(jìn)行放大，從而生成誤差電 壓。在這種情況下，操作電路48輸出基本與從PWM 24輸出的功率信息 電壓相等的校正信息電壓Vph，作為功率限制信號(hào)PWRM。因此，誤差放 大器47生成了其值基本與從PWM 24輸出的功率信息相同的誤差電壓。二極管Dll、 D12、 D13、和D14的陰極分別與誤差放大器42、 44、 45、和47的輸出端相耦合。二極管Dll到D14的陽極一起耦合到電流電 壓轉(zhuǎn)換電路50。 二極管Dll到D14向電流電壓轉(zhuǎn)換電路50發(fā)送與從誤差 放大器42、 44、 45和47輸出的誤差電壓中的最大誤差電壓相對(duì)應(yīng)的電流 (誤差電流)。換而言之，四個(gè)誤差檢測(cè)值中的最大的一個(gè)被提供給電流電壓轉(zhuǎn)換電路50。電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的輸出端與晶體管T21的控制端(柵極)相耦 合，形成了恒流源(電流控制電路)。因此，電流電壓轉(zhuǎn)換電路50向晶 體管T21的柵極提供與輸入電流成正比的輸出電壓。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施 例中，晶體管T21是P溝道M0S晶體管。適配器電壓VAC被提供給晶體 管T21的源極。晶體管T21的漏極與電子設(shè)備31的第三端子P13相耦 合。電子設(shè)備31的第二端子P12與地相耦合。晶體管T21用作電阻體(resistor body)，該電阻體具有與柵極電壓相 對(duì)應(yīng)的電阻值，并使與該電阻值相對(duì)應(yīng)的控制電流Isc流動(dòng)。作為P溝道 MOS晶體管的晶體管T21在高柵極電壓處指示大電阻值，而在低柵極電 壓處指示小電阻值。因此，電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的輸出電壓的增加量， 即，提供給電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的誤差檢測(cè)值的增加量隨著控制電流Isc 的降低而增大。此外，電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的輸出電壓的降低將增大控 制電流Isc。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，誤差放大器42、 44、 45和47， 二極管 Dll、 D12、 D13、禾n D14，電流電壓轉(zhuǎn)換電路50，以及晶體管T21形成 了控制信號(hào)生成電路60。當(dāng)電池BT沒有與電子設(shè)備31相耦合時(shí)，提供給誤差放大器45的電 池端電壓為0 (零)。由誤差放大器44檢測(cè)得到的充電電流也為0。在這 種狀態(tài)下，提供給電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的誤差檢測(cè)值(即，輸入電流) 增大。因而，從晶體管T21流過的控制電流Isc降低。因此，從AC適配 器21的電壓控制電路23輸出的適配器電壓變小。當(dāng)在這種狀態(tài)下電池 BT耦合到電子設(shè)備31時(shí)，由于電池BT的端電壓和從AC適配器21提供 的適配器電壓VAC之間的差值很小，所以抑制了浪涌電流流入電池BT。在以上的電源系統(tǒng)中，當(dāng)工作電源電壓降低時(shí)，例如當(dāng)電子設(shè)備31停 止工作時(shí)，電池檢測(cè)電路34進(jìn)行操作以降低的控制電流Isc。 AC適配器 21隨后生成低適配器電壓VAC。因此，在電池檢測(cè)電路34的操作過程中 提供了電源電壓的安全系數(shù)(margin)，并且使得工作條件比較適合。此 外，由于AC適配器21向電子設(shè)備31提供低適配器電壓VAC，所以當(dāng)電子設(shè)備31停止工作時(shí)，不會(huì)向電子設(shè)備31提供高適配器電壓VAC。因 此，可以防止破壞電子設(shè)備31中的電路。本實(shí)施例的電源系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)。(1) 校正電流生成電路49按照電流檢測(cè)信號(hào)Sl來生成與從AC適配 器21提供的電流成正比的校正電流Ih。校正電流Ih流入校正電阻器R3。 其結(jié)果是，校正電流生成電路49在校正電流生成電路49和電阻器R3之 間的節(jié)點(diǎn)Nl處生成校正電壓Vh，該校正電壓Vh基本與由電纜Wl的寄 生電阻導(dǎo)致的功率信息電壓Vpw的偏移量(相對(duì)于地電平的電壓偏移量) 相等。操作電路48通過將校正電壓Vh和功率信息電壓Vpw相加來生成 校正信息電壓Vph。此外，操作電路48將該校正信息電壓Vph提供給誤 差放大器47，作為功率限制信號(hào)PWRM。 g卩，操作電路48通過使用校正 電壓Vh來校正己經(jīng)偏移和降低的功率信息電壓Vpw，從而生成與從 PWM24輸出的功率信息電壓相對(duì)應(yīng)的功率限制信號(hào)PWRM。因此，誤差 放大器47按照精確的功率信息(功率信息電壓Vpw)來生成誤差電壓。 其結(jié)果是，電池檢測(cè)電路34生成了沒有由電纜Wl的寄生電阻導(dǎo)致的誤差 的控制電流Isc。(2) AC適配器21根據(jù)控制電流Isc來改變適配器電壓VAC。當(dāng)沒 有向AC適配器21提供控制電流Isc時(shí)，AC適配器21生成最小的適配器 電壓VAC。因此，當(dāng)耦合到AC電源20的AC適配器21與電子設(shè)備31相 耦合時(shí)，由于控制電流Isc為0 (零)而使得向電子設(shè)備31提供最小的適 配器電壓VAC。因此，防止了大的浪涌電流流入與電子設(shè)備31相耦合的 電池BT。(3) 當(dāng)電池BT沒有與電子設(shè)備31相耦合時(shí)，提供給誤差放大器45 的電池端電壓和誤差放大器44所檢測(cè)到的充電電流都為0。在這種狀態(tài) 下，提供給電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的輸入電流很大。因此，從晶體管T21 流過的控制電流Isc很小。因此，AC適配器21的電壓控制電路23輸出低 適配器電壓VAC。當(dāng)在這種狀態(tài)下電池BT耦合到電子設(shè)備31時(shí)，由于 電池BT的端電壓和從AC適配器21提供的適配器電壓VAC之間的差值 很小，所以抑制了浪涌電流流入電池BT。(4)當(dāng)工作電源電壓降低時(shí)，例如當(dāng)電子設(shè)備31停止工作時(shí)，電池檢測(cè)電路34進(jìn)行操作以降低的控制電流Isc。 AC適配器21隨后生成低適 配器電壓VAC。因此，在電池檢測(cè)電路34的操作期間提供了電源電壓的 安全系數(shù)，并且使得工作條件比較適中。此外，AC適配器21向電子設(shè)備 31提供低適配器電壓VAC。因此，當(dāng)電子設(shè)備31停止工作時(shí)，不會(huì)向電 子設(shè)備31提供高適配器電壓VAC。這防止了對(duì)電子設(shè)備31中的電路的破 壞。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下， 本發(fā)明可以用許多其它具體形式來實(shí)現(xiàn)。在以上實(shí)施例中，電阻器R3 (校正電阻器電路)可以設(shè)置在電池檢測(cè) 電路34中所設(shè)置的半導(dǎo)體器件(芯片)上。校正電阻器電路可以用多晶 硅形成，或者用MOS晶體管來形成。當(dāng)用MOS晶體管來形成電阻器元件 時(shí)，根據(jù)電纜W1的寄生電阻來控制電阻器元件(即，MOS晶體管的導(dǎo)通 電阻)的柵極電壓。在以上實(shí)施例中，可以利用多個(gè)電阻器元件(多晶硅或MOS晶體 管)而不是單個(gè)電阻器R3來形成校正電阻器電路。在這種情況下，是根 據(jù)電纜Wl的寄生電阻來選擇一個(gè)或多個(gè)電阻器元件。在以上實(shí)施例中，可以通過調(diào)節(jié)從電流放大器41輸出的電流檢測(cè)信號(hào) Sl的電平而不是使用校正電阻器R3來生成校正電壓Vh。在這種情況下， 可以通過改變電平調(diào)節(jié)的增益、根據(jù)電纜Wl的寄生電阻來改變校正電壓 Vh。在以上實(shí)施例中，電纜W1的末端不需要固定于AC適配器21。例 如，當(dāng)需要時(shí)，可以通過在電纜的兩端設(shè)置連接器來使電纜與AC適配器 和電子設(shè)備耦合。在以上實(shí)施例中，從電子設(shè)備31的電池檢測(cè)電路34向AC適配器21 提供控制電流Isc。此外，當(dāng)控制電流Isc為零時(shí)，AC適配器21的電壓控 制電路23將適配器電壓VAC設(shè)置在最小電壓處。這種處理可以由電池檢 測(cè)電路來執(zhí)行。在這種情況下，控制電流Isc是從AC適配器提供給電池 檢測(cè)電路的。在以上實(shí)施例中，適配器電壓VAC不需要與控制電流ISC成正比?？梢园葱鑱砀淖兛刂齐娏鱅sc和適配器電壓VAC之間的關(guān)系。在以上實(shí)施例中，可以使用電流電壓轉(zhuǎn)換電路50的輸出電壓而不是控 制電流Isc來作控制信號(hào)。在以上實(shí)施例中，可以利用誤差放大器47、 二極管D14、電流電壓轉(zhuǎn) 換電路50和晶體管T21來形成控制信號(hào)生成電路60。優(yōu)選的是，利用誤 差放大器42和47、 二極管D11和D14、電流電壓轉(zhuǎn)換電路50和晶體管 T21來形成控制信號(hào)生成電路60。當(dāng)電子設(shè)備31并入電池BT時(shí)，優(yōu)選的 是，利用誤差放大器42、 44、 45和47、 二極管Dll、 D12、 D13和D14、 電流電壓轉(zhuǎn)換電路50和晶體管T21來形成控制信號(hào)生成電路60。AC適配器和電子設(shè)備的電路配置并不限于以上實(shí)施例的那些配置。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)電路(34)，該檢測(cè)電路設(shè)置在電子設(shè)備(31)中，并用于按照經(jīng)由電纜(W1)從外部電源(21)提供的功率信息(Vpw)來生成用于控制由所述外部電源生成的直流輸入電壓(VAC)的控制信號(hào)(Isc)，所述檢測(cè)電路的特征在于校正電壓生成電路(49，R3)，該校正電壓生成電路根據(jù)所述電纜的寄生電阻來生成校正電壓(Vh)；功率信息校正電路(48)，該功率信息校正電路與所述校正電壓生成電路相耦合，用以經(jīng)由所述電纜來接收所述功率信息，其中，所述功率信息校正電路利用所述校正電壓來校正所述功率信息，并生成校正后的功率信息(Vph)；檢測(cè)信號(hào)生成電路(46)，該檢測(cè)信號(hào)生成電路根據(jù)所述輸入電壓和從所述外部電源提供給所述電子設(shè)備的輸入電流(Iout)來計(jì)算所述電子設(shè)備的總功率量，從而生成與所述總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)(PWRO)；以及控制信號(hào)生成電路(60)，該控制信號(hào)生成電路與所述功率信息校正電路和所述檢測(cè)信號(hào)生成電路相耦合，用以根據(jù)所述校正后的功率信息和所述功率檢測(cè)信號(hào)來生成所述控制信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述校正電壓生成電路包括校正電流生成電路(49)，該電路根據(jù)所述輸入電流來生成校正電流(Ih);以及電阻器電路(R3)，該電阻器電路與所述校正電流生成電路相耦合，并具有與所述電纜的寄生電阻相對(duì)應(yīng)的電阻值，其中，按照所述電阻值和 所述校正電流在所述校正電流生成電路和所述電阻器電路之間的節(jié)點(diǎn)(Nl)處生成所述校正電壓。
3. 如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述電阻器電路包 括多個(gè)電阻器，并且，根據(jù)所述電纜的寄生電阻來使用所述多個(gè)電阻器中的一個(gè)或多個(gè)。
4. 如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)電路，其特征還在于電流放大器(41)用于生成與所述輸入電流相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)(Sl);其中，所述校正電流生成電路與所述電流放大器相耦合，并按照所述 電流檢測(cè)信號(hào)來生成所述校正電流。
5. 如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)電路，其特征在于所述功率信息生成 電路通過將所述校正電壓和所述功率信息相加來生成所述校正后的功率信 息。
6. 如權(quán)利要求l所述的檢測(cè)電路，其特征還在于電流放大器(41)，用于生成與所述輸入電流相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào) (Sl);其中，所述校正電壓生成電路與所述電流放大器相耦合，并按照所述電流檢測(cè)信號(hào)來生成所述校正電壓；并且所述功率信息生成電路通過將所述校正電壓和所述功率信息相加來生 成所述校正后的功率信息。
7. 如權(quán)利要求l所述的檢測(cè)電路，其特征還在于電流放大器(41)，用于生成與所述輸入電流相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)(Sl);所述控制信號(hào)生成電路包括第一誤差放大器(42)，該第一誤差放大器與所述電流放大器相耦合，用以對(duì)所述電流檢測(cè)信號(hào)和電流參考信號(hào)(IOUTM)進(jìn)行比 較，并生成第一誤差電壓；以及第二誤差放大器(47)，該第二誤差放大器與所述功率信息校正 電路和所述檢測(cè)信號(hào)生成電路相耦合，用以對(duì)所述校正后的功率信息 和所述功率檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，并生成第二誤差電壓，其中，或者是 所述第一誤差電壓、或者是所述第二誤差電壓作為所述控制信號(hào)輸 出；并且其中，所述校正電壓生成電路與所述電流放大器相耦合，用以按照所述電流檢測(cè)信號(hào)來生成所述校正電壓。
8. —種電源系統(tǒng)，包括外部電源(21)，該外部電源生成直流輸入電壓(VAC);和 電子設(shè)備(31)，該電子設(shè)備對(duì)經(jīng)由電纜(Wl)從所述外部電源提供 的所述輸入電壓進(jìn)行操作，其特征在于所述外部電源包括電壓控制電路(23)，該電壓控制電路生成所述輸入電壓，并經(jīng)由所述電纜向所述電子設(shè)備提供與所述輸入電壓相對(duì)應(yīng)的功率信息(Vpw);并且所述電子設(shè)備包括檢測(cè)電路(34)，該檢測(cè)電路按照所述功率信息來生成控制所述輸入電壓的控制信號(hào)(ISC)，所述檢測(cè)電路包括校正電壓生成電路(49， R3)，該電路根據(jù)所述電纜的寄生電阻來生成校正電壓(Vh);功率信息校正電路(48)，該電路與所述校正電壓生成電路相耦合，用以經(jīng)由所述電纜來接收所述功率信息，其中，所述功率信息校 正電路利用所述校正電壓來校正所述功率信息，并生成校正后的功率信息(Vph);檢測(cè)信號(hào)生成電路(46)，該電路根據(jù)所述輸入電壓和從所述外 部電源提供給所述電子設(shè)備的輸入電流(lout)來計(jì)算所述電子設(shè)備的總功率量，并生成與所述總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)(PWR0);和控制信號(hào)生成電路(60)，該電路與所述功率信息校正電路和所述檢測(cè)信號(hào)生成電路相耦合，用以按照所述校正后的功率信息和所述 功率檢測(cè)信號(hào)來生成所述控制信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述校正電壓生成電路包括校正電流生成電路(49)，該電路根據(jù)所述輸入電流來生成校正電流(Ih);以及電阻器電路(R3)，該電路與所述校正電流生成電路相耦合，并具有 與所述電纜的寄生電阻相對(duì)應(yīng)的電阻值，其中，按照所述電阻值和所述校正電流，在所述校正電流生成電路和所述電阻器電路之間的節(jié)點(diǎn)(Nl)處 生成所述校正電壓。
10. 如權(quán)利要求9所述的電源，其特征在于，所述電阻器電路包括多個(gè)電阻器，并且，根據(jù)所述電纜的寄生電阻來選擇所述多個(gè)電阻器中的一 個(gè)或多個(gè)。
11. 如權(quán)利要求9所述的電源，其特征在于所述檢測(cè)電路還包括電流放大器(41)，該電流放大器生成與所述輸入電流相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)(Sl);并且所述校正電流生成電路與所述電流放大器相耦合，并按照所述電流檢 測(cè)信號(hào)來生成所述校正電流。
12. 如權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于，所述功率信息生成電路通過將所述校正電壓和所述功率信息相加來生成所述校正后的功率信息o
13. 如權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述檢測(cè)電路還包括電流放大器(41)，用于生成與所述輸入電流相 對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)(Sl) ，所述校正電壓生成電路與所述電流放大器相耦合，并按照所述電流檢測(cè)信號(hào)來生成所述校正電壓；并且所述功率信息生成電路通過將所述校正電壓與所述功率信息相加來生 成所述校正后的功率信息。
14. 如權(quán)利要求8所述的電源系統(tǒng)，其特征在于 所述檢測(cè)電路還包括電流放大器(41)，用于生成與所述輸入電流相對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)(Sl);所述控制信號(hào)生成電路包括第一誤差放大器(42)，該第一誤差放大器與所述電流放大器相 耦合，用以對(duì)所述電流檢測(cè)信號(hào)和電流參考信號(hào)(IOUTM)進(jìn)行比 較，并生成第一誤差電壓；和第二誤差放大器(47)，該第二誤差放大器與所述功率信息校正 電路和所述檢測(cè)信號(hào)生成電路相耦合，用以對(duì)所述校正后的功率信息和所述功率檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行比較，并生成第二誤差電壓，其中，或者是 所述第一誤差電壓，或者是所述第二誤差電壓作為所述控制信號(hào)輸出；并且所述校正電壓生成電路與所述電流放大器相耦合，用以按照所述電流 檢測(cè)信號(hào)來生成所述校正電壓。
15. —種控制方法，按照根據(jù)從外部電源(21)提供的功率信息 (Vpw)來控制由所述外部電源生成的直流輸入電壓(VAC)，所述方法的特征在于經(jīng)由電纜來接收所述功率信息； 根據(jù)所述電纜的寄生電阻來生成校正電壓(Vh); 利用所述校正電壓來校正所述功率信息，從而生成校正后的功率信息 (Vph);根據(jù)所述輸入電壓和從所述外部電源提供的輸入電流(lout)來計(jì)算 電子設(shè)備(31)的總功率量，從而生成與所述總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè) 信號(hào)(PWR0);和根據(jù)所述校正后的功率信息和所述功率檢測(cè)信號(hào)來生成控制信號(hào)。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述控制信號(hào)的生成是在經(jīng)由所述電纜與所述外部電源相耦合的所述電子設(shè)備中執(zhí)行的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種檢測(cè)電路，該檢測(cè)電路用于生成控制AC適配器的輸出電壓的控制信號(hào)。該用于電子設(shè)備的檢測(cè)電路經(jīng)由電纜從外部電源接收功率信息，從而生成用于控制從外部電源輸出的DC輸入電壓的控制信號(hào)。在該檢測(cè)電路中，校正電壓生成電路根據(jù)所述電纜的寄生電阻來生成校正電壓。功率信息校正電路利用所述校正電壓來校正經(jīng)由所述電纜、從外部電源提供的所述功率信息，從而生成校正后的功率信息。檢測(cè)信號(hào)生成電路計(jì)算所述電子設(shè)備的總功率量，并生成與該總功率量相對(duì)應(yīng)的功率檢測(cè)信號(hào)。控制信號(hào)生成電路按照所述校正后的功率信息和所述功率檢測(cè)信號(hào)來生成所述控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M3/155GK101247082SQ20081000023
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者國分政利, 松本敬史 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社