Cl。開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S2可以是任意可控的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等。開(kāi)關(guān)SI的一端耦接至開(kāi)關(guān)電路21的輸入端口 In，開(kāi)關(guān)SI的另一端和開(kāi)關(guān)S2的一端親接，開(kāi)關(guān)S2的另一端親接至系統(tǒng)地。電感器LI的一端耦接至開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S2的公共端，電感器LI的另一端耦接至電容器Cl的一端，電容器Cl的另一端耦接至系統(tǒng)地。電感器LI和電容器Cl的公共端耦接至開(kāi)關(guān)電路21的輸出端口 Outo
[0022]控制電路22包括數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_1、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_2、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_3、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_4、模擬控制環(huán)路24_1、模擬控制環(huán)路24_2、模擬控制環(huán)路24_3、模擬控制環(huán)路24_4、數(shù)字控制單元25、以及斜坡產(chǎn)生單元26。圖3所示的控制電路22以四個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換單元及四個(gè)模擬控制環(huán)路為例進(jìn)行說(shuō)明，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，控制電路22可以根據(jù)具體應(yīng)用包括任意數(shù)量的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元及任意數(shù)量的模擬控制環(huán)路。
[0023]數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_1接收數(shù)字參考信號(hào)DRefl，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生參考信號(hào)Refl。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_2接收數(shù)字參考信號(hào)DRef2，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生參考信號(hào)Ref2。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_3接收數(shù)字參考信號(hào)DRef3，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生參考信號(hào)Ref3。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_4接收數(shù)字參考信號(hào)DRef4，經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生參考信號(hào)Ref4。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，模擬控制環(huán)路24_1為輸入電壓控制環(huán)路，反饋信號(hào)FBl為輸入電壓反饋信號(hào)，參考信號(hào)Refl為輸入電壓參考信號(hào)，環(huán)路控制信號(hào)Ctl為輸入電壓環(huán)路控制信號(hào)。作為輸入電壓控制環(huán)路的模擬控制環(huán)路24_1包括運(yùn)算電路241和比較電路242。運(yùn)算電路241的一個(gè)輸入端接收反饋信號(hào)FB1，另一個(gè)輸入端接收斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp，輸出端輸出反饋信號(hào)FBl和斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp相減的信號(hào)(FBl-Ramp)。比較電路242具有同相輸入端、反相輸入端以及輸出端，其反相輸入端耦接至運(yùn)算電路241的輸出端，其同相輸入端耦接至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_1的輸出端以接收參考信號(hào)Refl，其輸出端產(chǎn)生環(huán)路控制信號(hào)Ctl以控制輸入電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬控制環(huán)路24_2為輸入電流控制環(huán)路，反饋信號(hào)FB2為輸入電流反饋信號(hào)，參考信號(hào)Ref2為輸入電流參考信號(hào)，環(huán)路控制信號(hào)Ct2為輸入電流環(huán)路控制信號(hào)。作為輸入電流控制環(huán)路的模擬控制環(huán)路24_2包括運(yùn)算電路243和比較電路244。運(yùn)算電路243的一個(gè)輸入端接收反饋信號(hào)FB2，另一個(gè)輸入端接收斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp，輸出端輸出反饋信號(hào)FB2和斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp相疊加的信號(hào)(FB2+Ramp)。比較電路244具有同相輸入端、反相輸入端以及輸出端，其同相輸入端耦接至運(yùn)算電路243的輸出端，其反相輸入端耦接至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_2的輸出端以接收參考信號(hào)Ref2，其輸出端產(chǎn)生環(huán)路控制信號(hào)Ct2以控制輸入電流。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬控制環(huán)路24_3為電池電壓控制環(huán)路，反饋信號(hào)FB3為電池電壓反饋信號(hào)，參考信號(hào)Ref2為電池電壓參考信號(hào)，環(huán)路控制信號(hào)Ct2為電池電壓環(huán)路控制信號(hào)。作為電池電壓控制環(huán)路的模擬控制環(huán)路24_3包括運(yùn)算電路245和比較電路246。運(yùn)算電路245的一個(gè)輸入端接收反饋信號(hào)FB3，另一個(gè)輸入端接收斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp，輸出端輸出反饋信號(hào)FB3和斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp相疊加的信號(hào)(FB3+Ramp)。比較電路246具有同相輸入端、反相輸入端以及輸出端，其同相輸入端耦接至運(yùn)算電路245的輸出端，其反相輸入端耦接至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_3的輸出端以接收參考信號(hào)Ref3，其輸出端產(chǎn)生環(huán)路控制信號(hào)Ct3以控制電池電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，模擬控制環(huán)路24_4為充電電流控制環(huán)路，反饋信號(hào)FB4為充電電流反饋信號(hào)，參考信號(hào)Ref4為充電電流參考信號(hào)，環(huán)路控制信號(hào)Ct4為充電電流環(huán)路控制信號(hào)。作為充電電流控制環(huán)路的模擬控制環(huán)路24_4包括運(yùn)算電路247和比較電路248。運(yùn)算電路247的一個(gè)輸入端接收反饋信號(hào)FB4，另一個(gè)輸入端接收斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp，輸出端輸出反饋信號(hào)FB4和斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp相疊加的信號(hào)(FB4+Ramp)。比較電路248具有同相輸入端、反相輸入端以及輸出端，其同相輸入端耦接至運(yùn)算電路247的輸出端，其反相輸入端耦接至數(shù)模轉(zhuǎn)換單元23_4的輸出端以接收參考信號(hào)Ref4，其輸出端產(chǎn)生環(huán)路控制信號(hào)Ct4以控制充電電流。圖3所示實(shí)施例中，各模擬控制環(huán)路采用同一個(gè)斜坡信號(hào)Ramp。然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該知道，各模擬控制環(huán)路可以采用同相但具有不同幅值的斜坡信號(hào)，也就是具有不同的斜率的斜坡補(bǔ)償信號(hào)。
[0025]數(shù)字控制單元25包括或門電路251以及RS觸發(fā)電路252。或門電路251具有第一輸入端、第二輸入端、第三輸入端、第四輸入端和輸出端，其第一輸入端耦接至比較電路242的輸出端以接收環(huán)路控制信號(hào)Ctl，第二輸入端耦接至比較電路244的輸出端以接收環(huán)路控制信號(hào)Ct2，第三輸入端耦接至比較電路246的輸出端以接收環(huán)路控制信號(hào)Ct3，第四輸入端耦接至比較電路248的輸出端以接收環(huán)路控制信號(hào)Ct4，輸出端產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)Reset。RS觸發(fā)電路252具有置位端S、復(fù)位端R、同相輸出端Q、以及反相輸出端/Q，其置位端S接收固定時(shí)長(zhǎng)控制信號(hào)TCON，復(fù)位端R耦接至或門電路251的輸出端，同相輸出端Q產(chǎn)生開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl以控制開(kāi)關(guān)SI的導(dǎo)通及關(guān)斷，反相輸出端/Q產(chǎn)生開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWM2以控制開(kāi)關(guān)S2的導(dǎo)通及關(guān)斷。當(dāng)環(huán)路控制信號(hào)Ctl?Ct4中的一個(gè)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，相應(yīng)的模擬控制環(huán)路起作用，開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl控制開(kāi)關(guān)SI關(guān)斷。在一個(gè)實(shí)施例中，固定時(shí)長(zhǎng)控制信號(hào)TCON用來(lái)控制開(kāi)關(guān)SI的導(dǎo)通時(shí)刻，從而控制開(kāi)關(guān)SI的關(guān)斷時(shí)間長(zhǎng)度等于一恒定值。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)SI和開(kāi)關(guān)S2互補(bǔ)導(dǎo)通。數(shù)字控制單元25還輸出數(shù)字斜坡控制信號(hào)CRA以及數(shù)字參考信號(hào)DRefl?DRef4。在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字斜坡控制信號(hào)CRA以及數(shù)字參考信號(hào)DRefl?DRef4可以是預(yù)設(shè)在數(shù)字控制單元25內(nèi)部存儲(chǔ)單元中的值，也可以通過(guò)例如串行總線(I2C)、電源管理總線(PMBus)、系統(tǒng)管理總線(SMBus)等通訊總線設(shè)置，還可以通過(guò)數(shù)字控制單元25實(shí)時(shí)計(jì)算得到。
[0026]在圖3所示的實(shí)施例中，模擬控制環(huán)路24_1?24_4通過(guò)比較電路輸出具有高低電平的環(huán)路控制信號(hào)Ctl?Ct4，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的運(yùn)算放大電路及補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。在環(huán)路控制信號(hào)Ctl?Ct4中的一個(gè)變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，數(shù)字控制單元25通過(guò)或門電路251自動(dòng)選擇相應(yīng)的模擬控制環(huán)路起作用以控制開(kāi)關(guān)SI的關(guān)斷時(shí)刻，從而實(shí)現(xiàn)各模擬控制環(huán)路之間的自動(dòng)選擇與切換。
[0027]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖3所示斜坡產(chǎn)生單元26的電路原理圖。斜坡產(chǎn)生單元26包括開(kāi)關(guān)S3、電流源CS以及電容器C2。電容器C2具有第一端和第二端，其第一端耦接至電流源CS以接收電流源CS提供的充電電流，第二端耦接至系統(tǒng)地，電容器C2在其第一端產(chǎn)生斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp。開(kāi)關(guān)S3和電容器C2并聯(lián)連接，也就是開(kāi)關(guān)S3的第一端耦接至電容器C2的第一端，開(kāi)關(guān)S3的第二端耦接至電容器C2的第二端，開(kāi)關(guān)S3的控制端接收開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl，使得開(kāi)關(guān)S3在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl的控制下導(dǎo)通及關(guān)斷。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl導(dǎo)通開(kāi)關(guān)SI時(shí)，開(kāi)關(guān)S3在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl的控制下關(guān)斷，電流源CS對(duì)電容器C2充電，斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp以一定的斜率增大；當(dāng)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl關(guān)斷開(kāi)關(guān)SI時(shí)，開(kāi)關(guān)S3在開(kāi)關(guān)控制信號(hào)PWMl的控制下導(dǎo)通，從而電容器C2通過(guò)開(kāi)關(guān)S3放電，斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp復(fù)位至零電位。在一個(gè)實(shí)施例中，斜坡產(chǎn)生單元26根據(jù)數(shù)字斜坡控制信號(hào)CRA調(diào)整電流源CS提供的充電電流的大小，以調(diào)整斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp增大的斜率，從而控制斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp的幅值。在一個(gè)實(shí)施例中，斜坡產(chǎn)生單元26也可以根據(jù)數(shù)字斜坡控制信號(hào)CRA調(diào)整電容器C2的電容大小，以調(diào)整斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp增大的斜率，從而控制斜坡補(bǔ)償信號(hào)Ramp的幅值。
[0028]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電池充電系統(tǒng)200b的電路原理圖。如圖5所示，電池充電系統(tǒng)200b進(jìn)一步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元27。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元27包括選擇電路271以及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路272。選擇電路271接收反饋信號(hào)FBl?FB4，并根據(jù)控制信號(hào)CTRL選擇反饋信號(hào)FBl?FB4中的一個(gè)在其輸出端輸出。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路272的輸入端耦接至選擇電路271的輸出端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路272的輸出端輸出經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字信號(hào)DFB。其中控制信號(hào)CTRL用來(lái)控制模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換時(shí)序。
[0029]在圖5所示的實(shí)施例中，數(shù)字控制單元25進(jìn)一步包括選擇模塊253、運(yùn)算模塊254、數(shù)字補(bǔ)償環(huán)路255、輸出模塊256、運(yùn)算模塊257?259、以及運(yùn)算模塊250。選擇模塊253接收數(shù)字參考信號(hào)DRefl?DRef4，并根據(jù)控制信號(hào)CTRL選擇數(shù)字參考信號(hào)DRefl?DRef4中的一個(gè)在其輸出端輸出數(shù)字參考信號(hào)DRef。運(yùn)算模塊254的一個(gè)輸入端耦接至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路272的輸出端以接收數(shù)字信號(hào)DFB，運(yùn)算模塊