一种充电接收电路及控制方法 |
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| 申请号 | CN202211290991.2 | 申请日 | 2022-10-21 | 公开(公告)号 | CN117955221A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 美芯晟科技(北京)股份有限公司; | 发明人 | 许兴平; 郭越勇; | ||||
| 摘要 | 本 申请 提供一种充电接收 电路 及控制方法，通过第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、电感和电容能够实现 开关 电容和三电平BUCK的切换，在第五MOS管断开时，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、电感和电容组成三电平BUCK模 块 ，在第五MOS管闭合时，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和电容组成开关电容模块。由于复用了MOS管和电容，使电路结构更加简洁，三电平BUCK模块和开关电容模块更容易集成到一个芯片上，同时减少了外围匹配器件，充电接收电路占用PCB面积较小，能够满足小型化的要求。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种充电接收电路，其特征在于，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、电感和电容； |
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| 说明书全文 | 一种充电接收电路及控制方法技术领域背景技术[0002] 无线充电具有随放随冲、无充电线缆束缚和无接口插拔机械磨损等优点，采用无线充电给电池充电在穿戴等小功率设备中越来越普遍。同时随着消费者对设备的快充场景的需求，小功率穿戴设备也正在使用2:1开关电容取代传统buck充电架构进行降压给电池充电。但是开关电容属于纯开环电源变换器，需要与buck电路并联使用。而在此架构上，目前穿戴小功率设备充电架构由Rx芯片、buck芯片、2:1开关电容3颗主要电源芯片组成，其电路结构和控制复杂、芯片和外围匹配器件数量较多，PCB布局时占板面积较多，系统成本较高。发明内容 [0003] 本申请实施例的目的在于提供一种充电接收电路及控制方法，用以解决现有的穿戴小功率设备充电架构由Rx芯片、buck芯片、2:1开关电容3颗主要电源芯片组成，导致电路结构和控制复杂、芯片和外围匹配器件数量较多，PCB布局时占板面积较多，系统成本较高的问题。 [0004] 本申请实施例提供的一种充电接收电路，包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、电感和电容； [0005] 第一MOS管的漏极连接到外接电源的输出端，其中，外接电源的输出端也可以是外接电源经过同步整流后的输出端，第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极连接到电容的一端，第二MOS管的源极和第三MOS管的漏极连接到电感的一端，第三MOS管的源极和第四MOS管的漏极连接到电容的另一端，第四MOS管的源极接地，电感的另一端连接到电源输出端，电感的两端并联有第五MOS管； [0006] 第五MOS管用于： [0007] 在第五MOS管断开时，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、电感和电容组成三电平BUCK模块； [0008] 在第五MOS管闭合时，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和电容组成开关电容模块。 [0009] 上述技术方案中，通过第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、电感和电容能够实现开关电容和三电平BUCK的切换，在第五MOS管断开时，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、电感和电容组成三电平BUCK模块，在第五MOS管闭合时，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和电容组成开关电容模块。由于复用了第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和电容，使电路结构更加简洁，节约了系统成本，三电平BUCK模块和开关电容模块更容易集成到一个芯片上，同时减少了外围匹配器件，充电接收电路占用PCB面积较小，能够满足小型化的要求。并且，由于本实施例采用的三电平BUCK模块相对于传统BUCK电路，具有更高的充电效率，因此，本实施例的充电接收电路还提高了充电效率。 [0010] 在一些可选的实施方式中，第一MOS管包括转换模式和稳压模式两种工作模式；其中，第一MOS管在转换模式下，实现断开和闭合的切换；第一MOS管在稳压模式下，对输入的电压进行稳压后输出，并且，当第一MOS管的电压差过大时，可以发送指令给无线充电发送电路，使其降低传输能量，当第一MOS管电压差过小时，可以发送指令给无线充电发送电路，使其提高传输能量。 [0011] 上述技术方案中，第一MOS管实现了转换和稳压的功能，第一MOS管的驱动电压接近0为转换模式下断开，第一MOS管的驱动电压大于一定阈值为转换模式下闭合，第一MOS管的驱动电压居中且可变动微调为稳压模式。 [0012] 在一些可选的实施方式中，还包括第六MOS管： [0013] 第六MOS管的漏极连接到外接电源的输出端，第六MOS管的源极连接到第一MOS管的漏极，第六MOS管工作在稳压模式，第一MOS管工作在转换模式；其中，第六MOS管工作在稳压模式下，对输入的电压进行稳压后输出；第一MOS管在转换模式下，实现断开和闭合的切换。并且，当第六MOS管电压差过大时，可以发送指令给无线充电发送电路，使其降低传输能量，当第六MOS管电压差过小时，可以发送指令给无线充电发送电路，使其提高传输能量。 [0014] 上述技术方案中，增加了第六MOS管，第六MOS管实现了稳压的功能，第一MOS管只需实现转换的功能。 [0015] 在一些可选的实施方式中，还包括同步整流模块，同步整流模块的输入端连接外接电源的输出端，同步整流模块的输出端连接第一MOS管的漏极； [0016] 同步整流模块包括由第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第十MOS管组成的桥式整流单元，本实施例通过桥式整流单元实现对外接电源的同步整流。 [0017] 其中，将本实施例的包含了同步整流模块的充电接收电路封装为一个芯片，进一步减少了外围匹配器件。 [0018] 上述技术方案中，无线充电的接收线圈连接到桥式整流单元，经过桥式整流单元的整流后，再通过三电平BUCK模块或开关电容模块进行降压给电池充电。 [0019] 本申请实施例提供的一种充电接收电路的控制方法，包括： [0020] 在充电开始到第一时间的阶段中，将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电； [0021] 在第一时间到第三时间的阶段中，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电；其中，第一时间到第三时间的阶段包括进行恒流充电的第一时间到第二时间的阶段，以及进行恒压充电的第二时间到第三时间的阶段； [0022] 在第三时间到充电完成的阶段中，将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电。 [0023] 上述技术方案中，在充电开始到第一时间的阶段中，由于三电平BUCK自身闭环控制响应速度极其迅速，能够稳定控制对电池的充电电压和电流，此时，将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电。 [0024] 当充电时间到达第一时间，此时输出电压达到进行大功率快充的要求，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。第一时间到第二时间的阶段进行恒流充电，第二时间到第三时间的阶段进行恒压充电的。 [0025] 当充电时间到达第三时间，输出电流的值减小，导致开关电容控制困难，因此，再次将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电。这里的，开关电容控制困难的原因在于：电池即将充满进入涓流充电时，电池电压接近满充电压，需要严格控制过压风险；一方面，开环状态下的开关电容小电流精确控制困难，输入电压较小波动均可能造成输出电流较大超过额定需求，从而带来电池过压造成安全风险；另一方面开关电容的开关切换期间属于电容的切入切出，容易造成电流尖峰，在电池接近满充电压时尤其需要关注。 [0026] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中，若检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值；则将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0027] 上述技术方案中，在第一时间到第三时间的阶段为开关电容模块工作的模式下，开关电容模块在稳定工作时，开关电容模块的输入电压保持在相对稳定的范围，若输入电压出现较大波动，有可能引发对电池充电过流等状况，因此，需要立即切换到三电平BUCK模块工作的模式，由于三电平BUCK采用峰值电流控制模式，其闭环响应能够在100us左右实现对电池充电的稳定。此后通过无线充电本身的闭环调节稳定输入电压，即可重新回到开关电容模块工作的模式。 [0028] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中，若检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值；则将外接电源的输出端连接到BUCK模块，利用BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0029] 上述技术方案中，在第一时间到第三时间的阶段为开关电容模块工作的模式下，开关电容模块在稳定工作时，开关电容模块的输入电压保持在相对稳定的范围，若输入电压出现较大波动，有可能引发对电池充电过流等状况，因此，需要立即切换到BUCK模块工作的模式，由于BUCK采用峰值电流控制模式，其闭环响应能够在100us左右实现对电池充电的稳定。此后通过无线充电本身的闭环调节稳定输入电压，即可重新回到开关电容模块工作的模式。 [0030] 在一些可选的实施方式中，充电接收电路包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管、电感和电容；第一MOS管的漏极连接到外接电源的输出端，第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极连接到电容的一端，第二MOS管的源极和第三MOS管的漏极连接到电感的一端，第三MOS管的源极和第四MOS管的漏极连接到电容的另一端，第四MOS管的源极接地，电感的另一端连接到电源输出端，电感的两端并联有第五MOS管； [0031] 将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，包括： [0032] 将第五MOS管断开，使第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、电感和电容组成三电平BUCK模块； [0033] 将外接电源的输出端连接到开关电容模块，包括： [0034] 将第五MOS管闭合，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和电容组成开关电容模块。 [0035] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中： [0036] 当第一MOS管断开时，第一MOS管工作在转换模式下，电容的正端通过第二MOS管和第五MOS管连接到电源输出端，电容的负端通过第四MOS管接地； [0037] 当第一MOS管闭合时，第一MOS管工作在稳压模式下，外接电源的输出端依次通过第一MOS管、电容和第三MOS管连接到电源输出端。 [0038] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中： [0039] 当检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值时，断开第五MOS管，使外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，并利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，闭合第五MOS管，使外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0040] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中： [0041] 当检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值时，断开第五MOS管，闭合第一MOS管和第四MOS管，使外接电源的输出端连接到BUCK模块，利用BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，闭合第五MOS管，使外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。附图说明 [0042] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。 [0043] 图1为本申请实施例提供的一种充电接收电路示意图； [0044] 图2为本申请另一实施例提供的一种充电接收电路示意图； [0045] 图3为本申请实施例提供的充电曲线图； [0046] 图4为本申请的一个实施例提供的充电曲线图； [0047] 图5为本申请另一实施例提供的充电曲线图； [0048] 图6为本申请实施例提供的在开关电容工作区进行切换的动态过程曲线图。 具体实施方式[0049] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。 [0050] 请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种充电接收电路示意图，包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、电感和电容Cfly；第一MOS管M1的漏极连接到外接电源的输出端，第一MOS管M1的源极和第二MOS管M2的漏极连接到电容Cfly的一端，第二MOS管M2的源极和第三MOS管M3的漏极连接到电感的一端，第三MOS管M3的源极和第四MOS管M4的漏极连接到电容Cfly的另一端，第四MOS管M4的源极接地，电感的另一端连接到电源输出端，电感的两端并联有第五MOS管M5。 [0051] 第五MOS管M5用于：在第五MOS管M5断开时，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、电感和电容Cfly组成三电平BUCK模块；在第五MOS管M5闭合时，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和电容Cfly组成开关电容模块。 [0052] 本申请实施例中，通过第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5、电感和电容Cfly能够实现开关电容和三电平BUCK的切换，在第五MOS管M5断开时，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、电感和电容Cfly组成三电平BUCK模块，在第五MOS管M5闭合时，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和电容Cfly组成开关电容模块。由于复用了第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4和电容Cfly，使电路结构更加简洁，节约了系统成本，三电平BUCK模块和开关电容模块更容易集成到一个芯片上，同时减少了外围匹配器件，充电接收电路占用PCB面积较小，能够满足小型化的要求。并且，由于本实施例采用的三电平BUCK模块相对于传统BUCK电路，具有更高的充电效率，因此，本实施例的充电接收电路还提高了充电效率。 [0053] 在一些可选的实施方式中，第一MOS管M1包括转换模式和稳压模式两种工作模式；其中，第一MOS管M1在转换模式下，实现断开和闭合的切换；第一MOS管M1在稳压模式下，对输入的电压进行稳压后输出。本申请实施例中，第一MOS管M1实现了转换和稳压的功能，第一MOS管M1的驱动电压接近0为转换模式下断开，第一MOS管M1的驱动电压大于一定阈值为转换模式下闭合，第一MOS管M1的驱动电压居中且可变动微调为稳压模式。 [0054] 请参照图2，图2为本申请另一实施例提供的一种充电接收电路示意图，本实施例的充电接收电路还包括第六MOS管M6。第六MOS管M6的漏极连接到外接电源的输出端，第六MOS管M6的源极连接到第一MOS管M1的漏极，第六MOS管M6工作在稳压模式，第一MOS管M1工作在转换模式；其中，第六MOS管M6工作在稳压模式下，对输入的电压进行稳压后输出；第一MOS管M1在转换模式下，实现断开和闭合的切换。本申请实施例中，增加了第六MOS管M6，第六MOS管M6实现了稳压的功能，第一MOS管M1只需实现转换的功能。 [0055] 在一些可选的实施方式中，还包括同步整流模块，同步整流模块的输入端连接外接电源的输出端，同步整流模块的输出端连接第一MOS管M1的漏极。同步整流模块包括由第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第十MOS管M10组成的桥式整流单元。本申请实施例中，无线充电的接收线圈连接到桥式整流单元，经过桥式整流单元的整流后，再通过三电平BUCK模块或开关电容模块进行降压给电池充电。 [0056] 本申请实施例提供的一种充电接收电路的控制方法，该方法适用以上任一的充电接收电路，具体包括： [0057] 在充电开始到第一时间的阶段中，将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电； [0058] 在第一时间到第三时间的阶段中，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电；其中，第一时间到第三时间的阶段包括进行恒流充电的第一时间到第二时间的阶段，以及进行恒压充电的第二时间到第三时间的阶段； [0059] 在第三时间到充电完成的阶段中，将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电。 [0060] 本申请实施例中，在充电开始到第一时间的阶段中，由于三电平BUCK自身闭环控制响应速度极其迅速，能够稳定控制对电池的充电电压和电流，此时，将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电。 [0061] 当充电时间到达第一时间，此时输出电压达到进行大功率快充的要求，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。第一时间到第二时间的阶段进行恒流充电，第二时间到第三时间的阶段进行恒压充电的。 [0062] 当充电时间到达第三时间，输出电流的值减小，导致开关电容控制困难，因此，再次将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电。这里的，开关电容控制困难的原因在于：电池即将充满进入涓流充电时，电池电压接近满充电压，需要严格控制过压风险；一方面，开环状态下的开关电容小电流精确控制困难，输入电压较小波动均可能造成输出电流较大超过额定需求，从而带来电池过压造成安全风险；另一方面开关电容的开关切换期间属于电容Cfly的切入切出，容易造成电流尖峰，在电池接近满充电压时尤其需要关注。 [0063] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中，若检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值；则将外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0064] 本申请实施例中，在第一时间到第三时间的阶段为开关电容模块工作的模式下，开关电容模块在稳定工作时，开关电容模块的输入电压保持在相对稳定的范围，若输入电压出现较大波动，有可能引发对电池充电过流等状况，因此，需要立即切换到三电平BUCK模块工作的模式，由于三电平BUCK采用峰值电流控制模式，其闭环响应能够在100us左右实现对电池充电的稳定。此后通过无线充电本身的闭环调节稳定输入电压，即可重新回到开关电容模块工作的模式。 [0065] 在一些可选的实施方式中，在第一时间到第三时间的阶段中，若检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值；则将外接电源的输出端连接到BUCK模块，利用BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，将外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0066] 本申请实施例中，在第一时间到第三时间的阶段为开关电容模块工作的模式下，开关电容模块在稳定工作时，开关电容模块的输入电压保持在相对稳定的范围，若输入电压出现较大波动，有可能引发对电池充电过流等状况，因此，需要立即切换到BUCK模块工作的模式，由于BUCK采用峰值电流控制模式，其闭环响应能够在100us左右实现对电池充电的稳定。此后通过无线充电本身的闭环调节稳定输入电压，即可重新回到开关电容模块工作的模式。 [0067] 下面以图1的充电接收电路为例阐述本申请实施例的控制方法。需明确的是，以下方法同样适用于图2的充电接收电路中。 [0068] 请参照图3，图3为本申请实施例提供的充电曲线图。 [0069] 在充电开始到第一时间的阶段中，将第五MOS管M5断开，使第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、电感和电容Cfly组成三电平BUCK模块，充电接收电路工作在三电平BUCK充电区，此时由于三电平BUCK自身闭环控制响应速度极其迅速，能够稳定控制对电池的充电电压和电流。其中，第一MOS管M1和第四MOS管M4互补导通，第二MOS管M2和第三MOS管M3互补导通。 [0070] 在第一时间到第三时间的阶段中，将第五MOS管M5闭合，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、第五MOS管M5和电容Cfly组成开关电容模块，充电接收电路工作在开关电容工作区。其中，当第一MOS管M1断开时，第一MOS管M1工作在转换模式下，电容Cfly的正端通过第二MOS管M2和第五MOS管M5连接到电源输出端，电容Cfly的负端通过第四MOS管M4接地；当第一MOS管M1闭合时，第一MOS管M1工作在稳压模式下，外接电源的输出端依次通过第一MOS管M1、电容Cfly和第三MOS管M3连接到电源输出端。由于开关电容的纯开环特性，为了实现开关电容模块的稳定工作，第一MOS管M1需要同时具有转换模式和稳压模式。当第一MOS管M1断开时，第一MOS管M1处于转换模式下，电容Cfly向负载端电池进行充电；当第一MOS管M1闭合时，电流依次通过第一MOS管M1、电容Cfly和第三MOS管M3，向负载端电池进行充电，此时第一MOS管M1需要工作在稳压模式，稳定第一MOS管M1输出的电压Vx为两倍的输出电压Vbat，并且需要第一MOS管M1的稳压控制具有较快的响应速度。 [0071] 在第三时间到第四时间的阶段中，此时电池充电电流比较小，开关电容控制较为困难，因此，将第五MOS管M5断开，使第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4、电感和电容Cfly组成三电平BUCK模块，充电接收电路工作在三电平BUCK充电区。 [0072] 以下实施例中，在开关电容模块工作的阶段中，加入额外的保护动作，以避免过压保护，例如在检测到过压保护或者过流保护时立即从开关电容模块工作的状态切换回三电平BUCK模块工作的状态，具体阐述如下： [0073] 请参照图4，图4为本申请另一实施例提供的充电曲线图，其中，在第一时间到第三时间的阶段中，正常情况下，充电接收电路工作在三电平BUCK工作区，但是，当检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值时，断开第五MOS管M5，使外接电源的输出端连接到三电平BUCK模块，并利用三电平BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，闭合第五MOS管M5，使外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0074] 本实施例中，在第一时间到第三时间的阶段为开关电容模块工作的模式下，开关电容模块在稳定工作时，开关电容模块的输入电压保持在相对稳定的范围，若输入电压出现较大波动，有可能引发对电池充电过流等状况，因此，需要立即切换到三电平BUCK模块工作的模式，由于三电平BUCK采用峰值电流控制模式，其闭环响应能够在100us左右实现对电池充电的稳定。此后通过无线充电本身的闭环调节稳定输入电压，即可重新回到开关电容模块工作的模式。本实施例中，不管是由于过压或是欠压，导致由开关电容工作区切到三电平BUCK工作区时，需要控制调节到第一MOS管M1的占空比大于0.5后逐步切回开关电容工作区，不管任何状态电容Cfly电压始终为输入电压的一半。 [0075] 请参照图5，图5为本申请另一实施例提供的充电曲线图，其中，在第一时间到第三时间的阶段中，当检测到外接电源的输出端的电压波动超过阈值时，断开第五MOS管M5，闭合第一MOS管M1和第四MOS管M4，使外接电源的输出端连接到BUCK模块，利用BUCK模块的输出电压对电池充电，直到外接电源的输出端的电压稳定后，闭合第五MOS管M5，使外接电源的输出端连接到开关电容模块，利用开关电容模块的输出电压对电池充电。 [0076] 本实施例中，在第一时间到第三时间的阶段为开关电容模块工作的模式下，开关电容模块在稳定工作时，开关电容模块的输入电压保持在相对稳定的范围，若输入电压出现较大波动，有可能引发对电池充电过流等状况，因此，需要立即切换到BUCK模块工作的模式，由于BUCK采用峰值电流控制模式，其闭环响应能够在100us左右实现对电池充电的稳定。此后通过无线充电本身的闭环调节稳定输入电压，即可重新回到开关电容模块工作的模式。本实施例的方案对BUCK本身的控制较为简单，由于电容Cfly在BUCK工作区时电容Cfly电压等于输入电压，在需要切回开关电容工作区时，需要先控制电容Cfly在半个开关周期放电到输入电压的一半，再进行切换即可。 [0077] 具体的，开关电容工作的模式切换BUCK工作的模式，再切回开关电容工作的模式的动态过程，如图6所示，由于开关电容工作区中，输入电压Vin发生突变增大，导致输出电压Vo过压。因此触发开关电容工作切换为BUCK工作以进行充电，通过BUCK闭环控制稳定输出电压到3.8V，降低充电电流。此后不断调整输入电压Vin变小，直到满足达到7.5V再重新切回开关电容工作的模式。 [0078] 在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。 [0079] 另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。 [0080] 再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。 [0081] 在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。 [0082] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。 |
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