輸入電流基準(zhǔn)電路500從當(dāng)前的輸入電流Iin開(kāi)始，按照電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)Λ I，逐步減小電流基準(zhǔn)信號(hào)IREF1，從而在隨后的控制周期減小輸入電流Iin。
[0058]在充電器進(jìn)入限流狀態(tài)之后，直到輸入電壓Vin上升至參考電壓VREFl時(shí)，表示外部電源恢復(fù)至未過(guò)載，則充電器退出限流狀態(tài)。存儲(chǔ)電路512存儲(chǔ)最后過(guò)載狀態(tài)的第一數(shù)字值，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl保持不變，從而將輸入電流Iin保持為外部電源未過(guò)載允許的近似最大值。
[0059]在替代的實(shí)施例中，存儲(chǔ)電路512和減法電路513的順序可以互換。
[0060]圖5示出在圖3所示充電器中采用的輸入電流基準(zhǔn)電路500的第二實(shí)例的示意性框圖。如圖5所示的輸入電流基準(zhǔn)電路500，該輸入電流基準(zhǔn)電路500包括減計(jì)數(shù)器518和D/A轉(zhuǎn)換電路514。
[0061]減計(jì)數(shù)器518的輸入端接收時(shí)鐘信號(hào)CLK，使能端接收第一電壓信號(hào)VI，輸出端提供第一數(shù)字值。在外部電源始終未過(guò)載時(shí)，第一電壓信號(hào)Vi處于低電平，從而禁用減計(jì)數(shù)器518。在外部電源過(guò)載時(shí)，充電器進(jìn)入限流狀態(tài)，第一電壓信號(hào)Vl處于高電平，從而啟用減計(jì)數(shù)器518。時(shí)鐘信號(hào)CLK的每一個(gè)脈沖，使得減計(jì)數(shù)器518進(jìn)行一次減計(jì)數(shù)運(yùn)算，以產(chǎn)生數(shù)字控制信號(hào)。在外部電源從過(guò)載恢復(fù)至未過(guò)載狀態(tài)時(shí)，減計(jì)數(shù)器518停止減計(jì)數(shù)運(yùn)算。
[0062]D/A轉(zhuǎn)換電路514將第一數(shù)字值轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，以獲得隨后控制周期的電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl。
[0063]在不同的狀態(tài)下，輸入電流基準(zhǔn)電路500產(chǎn)生的電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl的數(shù)值不同。
[0064]在外部電源始終未過(guò)載時(shí)，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl表示為:
[0065]IREFl = Iin_max = N* Λ I (3)
[0066]其中Iin_max表示輸入電流的預(yù)設(shè)最大值，N表示減計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)最大值，Λ I表示電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)，該預(yù)設(shè)最大值為常數(shù)。
[0067]在外部電源過(guò)載時(shí)，充電器進(jìn)入限流狀態(tài)，輸入電壓Vin降低至參考電壓VREFl。輸入電流基準(zhǔn)電路500根據(jù)當(dāng)前的輸入電流I in產(chǎn)生隨后控制周期的電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl，可以表示為:
[0068]IREFl = (N-1)* Λ I (4)
[0069]其中i表示從充電器進(jìn)入限流狀態(tài)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的時(shí)鐘脈沖數(shù)，Δ I表示電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)。
[0070]輸入電流基準(zhǔn)電路500從輸入電流的預(yù)設(shè)最大值Iin_max開(kāi)始，按照電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)Λ I，逐個(gè)時(shí)鐘周期地逐步減小電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl。
[0071 ] 在充電器進(jìn)入限流狀態(tài)之后，直到輸入電壓Vin升高至參考電壓VREFl，表示外部電源恢復(fù)至未過(guò)載，則充電器退出限流狀態(tài)。減計(jì)數(shù)器518停止進(jìn)行減計(jì)數(shù)運(yùn)算，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl保持不變，從而將輸入電流Iin保持為外部電源未過(guò)載允許的近似最大值。
[0072]該實(shí)施例采用數(shù)字控制的方式對(duì)充電器的充電電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而限制充電器的輸入電流，解決外部電源限流問(wèn)題，其控制方案簡(jiǎn)單易行，便于實(shí)際操作應(yīng)用。
[0073]圖6示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的自適應(yīng)輸入電流限制的充電器的示意性電路圖。該充電器包括功率變換器100、輸入電流控制環(huán)路200、輸入電壓控制環(huán)路600、輸出電流控制環(huán)路700、輸出電壓控制環(huán)路800和誤差信號(hào)選擇電路900。電池BAT作為充電器的負(fù)載，從功率變換器100獲得充電電流。以下將結(jié)合圖3和圖7a至7d，分別描述充電器中采用的輸入電壓控制環(huán)路、輸出電壓控制環(huán)路、輸出電流控制環(huán)路以及誤差信號(hào)選擇電路。
[0074]參見(jiàn)圖3，輸入電流控制環(huán)路200包括輸入電流調(diào)節(jié)電路300、輸入電壓檢測(cè)電路400和輸入電流基準(zhǔn)電路500。輸入電流控制環(huán)路200檢測(cè)輸入電壓Vin和輸入電流Iin。輸入電流控制環(huán)路200將輸入電流Iin的檢測(cè)信號(hào)與電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl相比較，產(chǎn)生第一誤差信號(hào)VCl。
[0075]在外部電源始終未過(guò)載時(shí)，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl為輸入電流的預(yù)設(shè)值。在外部電源過(guò)載時(shí)，充電器進(jìn)入限流狀態(tài)，輸入電壓Vin降低至參考電壓，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl為當(dāng)前的輸入電流與電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的差值。在充電器退出限流狀態(tài)時(shí)，輸入電壓Vin升高至參考電壓，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl為退出限流狀態(tài)之前的輸入電流與電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)的差值。
[0076]輸入電流控制環(huán)路200將第一誤差信號(hào)VCl提供給功率變換器100的控制電路，從而調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比。輸入電流控制環(huán)路200將輸入電流Iin保持為外部電源未過(guò)載允許的近似最大值。例如，在充電器的輸入電流Iin過(guò)載時(shí)，電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl減小，功率變換器100的控制電路減小PWM信號(hào)的占空比，從而減小充電電流，相應(yīng)地減小輸入電流Iin。該充電器通過(guò)調(diào)節(jié)電流基準(zhǔn)信號(hào)IREFl實(shí)現(xiàn)充電器的輸入電流的限制。
[0077]參見(jiàn)圖7a，輸入電壓控制環(huán)路600包括由電阻Rl和R2組成的電阻分壓器和運(yùn)算放大器601。電阻Rl和R2串聯(lián)連接在功率變換器100的輸入端和地之間，在電阻Rl和R2的中間節(jié)點(diǎn)提供輸入電壓反饋信號(hào)VFB1。運(yùn)算放大器601的同相輸入端接收輸入電壓反饋信號(hào)VFB1，反相輸入端接收參考電壓VREF1，并且對(duì)二者進(jìn)行比較以產(chǎn)生第二誤差信號(hào)VC2。
[0078]輸入電壓控制環(huán)路600將第二誤差信號(hào)VC2提供給功率變換器100的控制電路，從而調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比。輸入電壓控制環(huán)路600將輸入電壓Vin保持為與參考電壓VREFl相對(duì)應(yīng)的值。例如，在充電器的輸入電壓Vin偏離基準(zhǔn)值時(shí)，第二誤差信號(hào)VC2增大。功率變換器100的控制電路調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比以減小第二誤差信號(hào)VC2。該充電器通過(guò)反饋控制環(huán)路維持充電器的輸入電壓Vin基本恒定。
[0079]參見(jiàn)圖7b，輸出電壓控制環(huán)路800包括由電阻R3和R4組成的電阻分壓器和運(yùn)算放大器801。電阻R3和R4串聯(lián)連接在功率變換器100的輸出端和地之間，在電阻R3和R4的中間節(jié)點(diǎn)提供輸入電壓反饋信號(hào)VFB2。運(yùn)算放大器801的反相輸入端接收輸入電壓反饋信號(hào)VFB2，同相輸入端接收參考電壓VREF2，并且對(duì)二者進(jìn)行比較以產(chǎn)生第四誤差信號(hào)VC4。
[0080]輸出電壓控制環(huán)路800將第四誤差信號(hào)VC4提供給功率變換器100的控制電路，從而調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比。輸出電壓控制環(huán)路800將輸出電壓Vout保持為與參考電壓VREF2相對(duì)應(yīng)的值。例如，在充電器的輸出電壓Vout偏離基準(zhǔn)值時(shí)，第四誤差信號(hào)VC4增大。功率變換器100的控制電路調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比以減小第四誤差信號(hào)VC4。該充電器通過(guò)反饋控制環(huán)路維持充電器的輸出電壓Vout基本恒定。
[0081]參見(jiàn)圖7c，輸出電流控制環(huán)路700包括運(yùn)算放大器701。此外，輸出電流控制環(huán)路700還可以包括采樣電路。該采樣電路例如包括連接在功率變換器100的輸入端的采樣電阻，該采樣電阻的兩端進(jìn)一步連接運(yùn)算放大器的同相輸入端和反相輸入端。運(yùn)算放大器的輸出端獲得采樣電阻兩端的電壓降，即表征輸出電流1ut的檢測(cè)信號(hào)VISEN2。運(yùn)算放大器701的反相輸入端接收檢測(cè)信號(hào)VISEN2，同相輸入端接收電流基準(zhǔn)信號(hào)IREF2，并且對(duì)二者進(jìn)行比較以產(chǎn)生第三誤差信號(hào)VC3。
[0082]輸出電流控制環(huán)路700將第三誤差信號(hào)VC3提供給功率變換器100的控制電路，從而調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比。輸出電流控制環(huán)路700將輸出電流1ut保持為與電流基準(zhǔn)信號(hào)IREF2相對(duì)應(yīng)的值。例如，在充電器的輸出電流1ut偏離基準(zhǔn)值時(shí)，第三誤差信號(hào)VC3增大。功率變換器100的控制電路調(diào)節(jié)PWM信號(hào)的占空比以減小第三誤差信號(hào)VC3。該充電器通過(guò)反饋控制環(huán)路維持充電器的輸出電流1ut基本恒定。
[0083]參見(jiàn)圖7d，誤差信號(hào)選擇電路900包括第一二極管Dl至第四二極管D4，以及電流源Is。第一二極管Dl至第四二極管D4的陰極分別接收第一誤差信號(hào)VCl至第四誤差信號(hào)VC4，其陽(yáng)極共同連接至公共節(jié)點(diǎn)以提供誤差信號(hào)VC。電流源Is的輸出端連接至公共節(jié)點(diǎn)。在第一二極管Dl至第四二極管D4中的任一個(gè)導(dǎo)通時(shí)，公共節(jié)點(diǎn)的電壓將近似鉗位于相應(yīng)二極管的陰極電壓。因此，該誤差信號(hào)選擇電路900接收第一誤差信號(hào)VCl至第四誤差信號(hào)VC4，從中選擇最小值作為誤差信號(hào)VC。
[0084]進(jìn)一步地，該誤差信號(hào)選擇電路900將該誤差信號(hào)VC提供至功率變換器100，以控制PWM信號(hào)的產(chǎn)生。充電器通根據(jù)誤差信號(hào)VC調(diào)節(jié)功率變換器100的PWM信號(hào)，從而可以維持充電器的輸入電流、輸入電壓、輸出電壓和輸出電流中至少一個(gè)基本恒定。
[0085]圖8示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自適應(yīng)輸入電流限制的充電器控制方法的流程圖。
[0086]在步驟SOl中，采用功率變換器，從外部電源獲得輸入電流以及向負(fù)載提供輸出電流作為充電電流。
[0087]在步驟S02中，采用電流反饋環(huán)路，將用于表征輸入電流的第一檢測(cè)信號(hào)與第一電流基準(zhǔn)信號(hào)相比較以產(chǎn)生第一誤差信號(hào)，以及將第一誤差信號(hào)提供給功率變換器，使得所述功率變換器根據(jù)第一誤差信號(hào)調(diào)節(jié)輸入電流。
[0088]優(yōu)選地，產(chǎn)生第一誤差信號(hào)包括:將用于表征輸入電流的第一檢測(cè)信號(hào)與第一電流基準(zhǔn)信號(hào)相比較，以產(chǎn)生所述第一誤差信號(hào)；將用于表征輸入電壓的第二檢測(cè)信號(hào)與第一參考電壓相比較，以產(chǎn)生第一電壓信號(hào)；以及根據(jù)輸入電壓和輸入電流產(chǎn)生第一電流基準(zhǔn)信號(hào)，其中，在第二檢測(cè)信號(hào)大于第一參考電壓時(shí)判定外部電源未過(guò)載，維持第一電流基準(zhǔn)信號(hào)不變，在第二檢測(cè)信號(hào)小于第一參考電壓時(shí)判定外部電源過(guò)載，減小第一電流基準(zhǔn)信號(hào)。
[0089]優(yōu)選地，產(chǎn)生第一電流基準(zhǔn)信號(hào)包括:在外部電源未過(guò)載時(shí)，根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)字值獲得隨后控制周期的第一電流基準(zhǔn)信號(hào)；以及在外部電源過(guò)載時(shí)，將當(dāng)前的第一檢測(cè)信號(hào)減去電流調(diào)節(jié)步長(zhǎng)以獲