以排程脉波频率调变技术为基础之电池充电控制器-朝阳科技大学资讯学院.PDF

2008資訊科技國際研討會論文集 以排程脈波頻率調變技術為基礎之電池充電控制器 Scheduled-Pulse-Frequency-Modulation-Based Battery Charger Controller 張原豪 陳慶桐 朝陽科大資工系副教授 朝陽科大資工系研究生 cyhfyc@.tw s9627608@.tw 摘要 且在低電流功耗下，PFM 其效能更優於 在目前許多電子產品中，電源的考量逐 PWM 。在此針對充電控制電路做設計與實 漸成為一個重要的問題，例如行動手機、個人 現，電路有兩個主要的輸入值，分別為電壓回 數位助理 (PDA) 、MP3 、相機…等，凡是攜帶 授及電流信號回授。電壓回授值為排程之依 式的電子產品中，電池的好壞通常決定著產品 據，使其控制電流回授信號可以達到預、快充 的優劣。而其原因在於目前產品追求方便，體 電之功能，由於電壓信號回授控制會因負載內 積縮小及效率提升就成為了一個重點。因此本 阻不相同而產生不同壓降，故改使用於電流信 研究在充電器架構的選擇上，使用 Pulse 號回授控制，使其可以精準的控制充電器所通 Frequency Modulation (PFM) 來做為研究內 過的電流大小，並將電流固定在一定範圍內， 容，利用多排程式 PFM 之特性來保護電池的 達到保護電池以及控制充電器之電流，最後並 壽命，並將充電器之電池負載端設計為可依使 用 Cadance 加以模擬得到工作電流範圍及極 用者需求而改變，因而實現具有多重輸入排程 限值範圍，再將其 layout的圖加上 I/O PAD模 控制的電池充電控制器。 擬每個晶片需要驗證的步驟，直到每一個步驟 關鍵詞 ：PFM 、充電器、排程式。 結果都是正確無誤的，這顆晶片最後配合相關 的硬體電路，使其功能精準的控制回授電流信 Abstract 號，設計流程如圖 1 。經過本文所研製的電流 回授信號控制，可知具有精準的控制能力，可 In years, the rechargeable battery is an important issue for many electronic products, for 精準的控制充電電流之大小，達到電流控制的 examples, cellular phones, palm pilots, MP3 and 能力；且透過排程控制，可使充電器執行預、 camaras...etc. The quality of the battery usually 慢充電之動作。 means the quality of the products, especially for the portable electronic products. The reason is 2.原理架構 : why the products pursued the goal on convenience. The volume/size reduction and 如圖 2 為完整的排程脈波頻率調變技術 efficiency promotion would be the key points in 為基礎之電池充電控制器之電路。本電路中所 this kind of products. Therefore, in th