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CN104821612A - 充电电路及具有充电电路的电子设备 - Google Patents

充电电路及具有充电电路的电子设备 Download PDF

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CN104821612A
CN104821612A CN201510053567.XA CN201510053567A CN104821612A CN 104821612 A CN104821612 A CN 104821612A CN 201510053567 A CN201510053567 A CN 201510053567A CN 104821612 A CN104821612 A CN 104821612A
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signal
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comparator
phase
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

一种用于对电子设备的电池充电的充电电路，包括一端与输入外部电力的接口连接的第一开关元件，一端与第一开关元件的另一端连接的第二开关元件，一端与第二开关元件的另一端连接的第三开关元件，一端与第三开关元件的另一端连接的第四开关元件，位于第一开关元件的另一端与第三开关元件的另一端之间的飞电容，一端与第二开关元件的另一端连接的电感，以及被配置为通过控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的接通/关断来控制电池的充电功能的控制电路。

Description

充电电路及具有充电电路的电子设备
技术领域
本公开总体上涉及能够通过降低电力损耗来提高充电效率的电子设备的充电电路。
背景技术
借助近期信息通信技术和半导体技术的显著发展，各种便携终端的供应与使用得到迅速增长。这些电子设备提供各种用户所需的功能。例如，电子设备提供各种功能例如移动通信功能、近距离无线通信功能、广播接收功能、互联网接入功能等。
随着电子设备提供各种功能，对电池寿命的兴趣有所增加。为了提高电子设备的使用时间，提供高容量电池的电子设备的数量得到增长。随着电池容量的增加，电池充电时间也会增加。
发明内容
常规电子设备提供大电流方案来缩短充电时间。然而为了用大电流充电，内部组件的容量和尺寸可能增大。此外，大电流充电方案存在充电效率低以及产品寿命因发热而缩短的问题。
为了解决上述缺陷，本发明的主要目的是提供一种电子设备的充电电路，能够通过降低电力损耗来提高充电效率。
根据本公开的一个方面，提供一种用于对电子设备的电池充电的充电电路，包括：一端与输入外部电力的接口连接的第一开关元件，一端与第一开关元件的另一端连接的第二开关元件，一端与第二开关元件的另一端连接的第三开关元件，一端与第三开关元件的另一端连接的第四开关元件，位于第一开关元件的另一端与第三开关元件的另一端之间的飞电容，一端与第二开关元件的另一端连接的电感，以及被配置为通过控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的接通/关断来控制电池的充电功能的控制电路。
根据本公开的另一个方面，提供一种电子设备。电子设备包括：电池和用于对电池充电的充电电路，其中充电电路包括：一端与输入外部电力的接口连接的第一开关元件，一端与第一开关元件的另一端连接的第二开关元件，一端与第二开关元件的另一端连接的第三开关元件，一端与第三开关元件的另一端连接的第四开关元件，位于第一开关元件的另一端与第三开关元件的另一端之间的飞电容，一端与第二开关元件的另一端连接的电感，以及被配置为通过控制第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的接通/关断来控制电池的充电功能的控制电路。
根据本公开各实施例的电子设备的充电电路可以在执行充电时最小化电力损耗。例如，根据本公开各实施例的充电电路可以在执行高电压或大电流充电时通过最小化电力损耗来防止发热问题。
在讨论下文具体实施方式前，解释本专利文献中所使用的特定单词和短语的定义可能是有益的：使用“包括”“包含”及其派生意味着包括但不限制；术语“或”是包含性的，意味着“和/或”；短语“关联于”“与其关联”及其派生可能意味着包含、包含于、互连、包括、包括于、连接到、耦合到、通信到、协同到、在其中、并列于、相邻于、绑定到/于、具有、具有属性等等；术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任意设备、系统及其部分，该设备可以以硬件、固件、软件、或者其中至少两个的组合来实现。需要注意的是，与任意控制关联的功能可以是中央式或分布式(本地或远程)。在本专利文献中提供了特定单词或短语的定义，本领域技术人员应当理解，在众多(如果不是大多数的话)实例中这些定义适用于所定义的单词或短语的已有和将来的使用。
附图说明
为完整理解本公开及其优点，参考以下附图和具体实施方式，其中相似的附图标记代表相似的部件：
图1示出根据本公开各实施例的包括电子设备的网络环境；
图2是示出根据本公开各实施例的电子设备的配置的方框图；
图3示出根据本公开各实施例的充电系统；
图4示出根据本公开各实施例的图3的控制电路的配置；
图5示出根据本公开各实施例的处于充电模式的充电电路的等效电路；以及
图6示出根据本公开各实施例的处于OTG模式的充电电路的等效电路。
具体实施方式
以下用于描述本专利文献中的本公开原理的图1至6以及各实施例仅作为示意方式，而不应被解释为以任何方式对本公开的范围进行限制。本领域技术人员应理解本公开原理可用任意适当布置的电子技术来实现。以下参考附图描述本公开各实施例。在附图中示出了具体的实施例并在相应章节给出了有关详细描述，但不意图将本公开各实施例限制为在此公开的具体形式。例如，本公开可以有各种实施例并对其作出修改和改变。本公开的各实施例应被解释为涵盖本公开精神和范围内的所有修改、等同、和/或替换。
在附图的描述中，相同或相似的附图标记用于指代相同或相似的单元。
在本公开各实施例中使用的词语“包括”、“可包括”和其他词形表示存在相应公开的功能、操作和组成元件，而不限制一个或多个附加的功能、操作或组成元件。
在本公开中，术语例如“包括”或“具有”可被解释为表示特定的特征、数字、步骤、操作、组成单元及其组合，而不应被解释为排除附加的一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、组成单元、组件及其组合的存在或可能。
在本公开各实施例中使用的术语“或”包括所列单词的任意或所有组合。例如，词语“A或B”可包括A、可包括B、或可包括A和B二者。
在本公开各实施例中使用的词语例如“第一”“第二”等可修改各实施例中的各组件单元，但不限制相应的组件单元。例如上述词语不限制相应单元的顺序和/或重要度。上述词语可仅用于将一个单元与其他单元相区分的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备指示不同的用户设备，尽管它们二者都是用户设备。例如，第一组件单元可被称为第二组件单元，而不脱离本公开的范围。类似的，第二组件单元也可被称为第一组件单元。
当单元被称为“耦合”或“连接”到任意其他单元时，应当理解，该单元不仅可直接地耦合或连接到该任意其他单元，在它们之间还可插入第三单元。相反，当单元被称为“直接耦合”或“直接连接”到任意其他单元时，应当理解为在它们之间没有其他单元。
在本公开各实施例中使用的术语用于描述具体实施例，而不意图限制本公开。这里所使用的单数形式意图包括复数形式，除非上下文有明确的相反指示。
除非有不同定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与本公开所属领域技术人员的理解相同。除非在本公开中明确定义，这些在通用词典中定义的术语应解释为与相关技术领域中的上下文含义相同，而不应被解释为理想化或过度正式的含义。
根据本公开各实施例的电子设备可以是采用通信功能的设备。例如，电子设备可以包括智能手机、平板电脑(PC)、移动电话、视频电话、电子书、桌面PC、膝上型PC、上网本、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器、移动医疗设备、相机、可穿戴设备(例如，头戴设备(HMD)如电子眼镜、电子服饰、电子手环、电子项链、电子配饰、电子纹身、或智能手表)中的至少一个。
根据一些实施例，电子设备可以是具有通信功能的智能家庭设备。智能家庭设备可以包括例如电视、数字音频磁盘(DVD)播放器、音频播放器、电冰箱、空调、清洁机、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、电视盒(如三星HomeSyncTM、Apple TVTM、GoogleTVTM)、游戏平台、电子词典、电子钥匙、摄像机、电子相框中的至少一个。
根据一些实施例，电子设备可以包括各种医疗设备(如磁共振造影MRA、磁共振成像MRI、计算机断层摄影CT、超声机)、导航设备、全球定位系统(GPS)接收器、事件数据记录器(EDR)、航班数据记录器(FDR)、车载信息娱乐设备、船用电子设备(如船舶导航设备和陀螺罗盘)、航空电子、安保设备、车头单元、工业或家用机器人、银行系统的自动柜员机(ATM)、商店销售点(POS)中的至少一个。
根据一些实施例，电子设备可以包括具有通信功能的建筑/结构的家具或部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪或各种测量设备(如用于提供水、电、燃气、无线电波的设备)中的至少一个。
根据本公开各实施例的电子设备可以是上述一个或多个各种设备的组合。并且根据本公开各实施例的电子设备可以是柔性设备。并且根据本公开各实施例的电子设备不限于上述设备。
以下参考附图描述根据本公开各实施例的电子设备。在各实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子设备的人或者使用电子设备的设备(如人工智能电子设备)。
图1示出网络环境100，包括根据本公开各实施例的电子设备101。
参考图1，电子设备101包括总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口140、显示器150、通信接口160、和充电控制模块170。
总线110可以是连接上述组件并在上述组件之间传输通信(如控制消息)的电路。
例如，处理器120可以通过总线110接收来自上述其他组件(例如，存储器130、输入/输出接口140、显示器150、通信接口160或充电控制模块170)的指令，解译接收的指令，并根据解译的指令执行计算或数据处理。
存储器130可以存储从处理器120或其他组件(例如，存储器130、输入/输出接口140、显示器150、通信接口160或充电控制模块170)接收的或者由它们创建的指令或数据。存储器130可以包括编程模块，例如内核132、中间件132、应用编程接口(API)133或应用134。上述编程模块的每一个可以由软件、固件、硬件或其中二个或更多个的组合形成。
内核131可以控制或管理系统资源(例如总线110、处理器120、或存储器130)，系统资源用于执行在剩余其他编程模块(例如中间件132、API 133或应用134)中实现的操作或功能。此外，内核131可以提供接口，通过中间件132、API 133或应用134，接口可以访问并控制或管理电子设备101的各组件。
中间件132可以提供中继功能，允许API 133或应用124通过与内核131的通信进行数据交换。此外，关于从应用134接收的任务请求，通过使用例如将优先级分配给至少一个应用134的方法(可以按照该优先级来使用电子设备101的系统资源(例如总线110、处理器120、或存储器130))，中间件132可以执行用于任务请求的控制(例如，调度或负载均衡)。
API 133是应用134用以控制由内核131或中间132提供的功能的接口，并且可以包括例如至少一个用于文件控制、窗口控制、图像处理或文本控制的界面或函数(例如指令)。
根据各实施例，应用134可以包括短消息服务(SMS)/多媒体消息服务(MMS)应用、电子邮件应用、日历应用、报警应用、保健应用(例如用于测量锻炼或血糖量的应用)、或环境信息应用(例如用于提供气压、湿度或温度信息的应用)。附加地或备选地，应用134可以包括与电子设备101和外部电子设备(例如电子设备104)之间信息交换有关的应用。与信息交换有关的应用可以包括例如用于将特定信息发送给外部电子设备的通知中继应用、或者用于管理外部电子设备的设备管理应用。
例如，通知中继应用可以包括向外部电子设备(例如电子设备104)传输电子设备101的其他应用(例如SMS/MMS应用、电子邮件应用、健康管理应用、环境信息应用等)生成的通知信息。附加地或备选地，通知中继应用可以从例如外部电子设备(例如电子设备104)接收通知信息，并将向用户提供接收的通知信息。设备管理应用可以管理(例如安装、删除或更新)例如与电子设备通信的外部电子设备(例如电子设备104)的至少一部分的功能(例如将外部电子设备自身或其一些组件打开或关闭，或者调整显示器的亮度或分辨率)、在外部电子设备中执行的应用、或者从外部电子设备提供的服务(例如电话呼叫服务或消息服务)。
根据各实施例，应用134可以包括基于外部电子设备(例如电子设备104)的属性(例如，应用的类型)而设置的应用。例如，在外部电子设备104是MP3播放器的情形中，应用134可以包括与音乐再现有关的应用。类似地，在外部电子设备是移动医疗设备的情形中，应用134可以包括与保健有关的应用。根据实施例，应用134可以包括被指定于电子设备101的应用和从外部电子设备(例如服务器106或电子设备104)接收的应用中的至少一个。
输入/输出接口140可以通过总线110将用户经由输入/输出设备(例如传感器、键盘或触摸屏)输入的指令或数据传输给例如处理器120、存储器130、通信接口160、或者充电控制模块170。例如，输入/输出接口140可以为处理器120提供用户经由触摸屏的触摸输入的数据。此外，经由输入/输出设备(例如扬声器或显示器)，输入/输出接口140可以输出通过总线110从处理器120、存储器130、通信接口160或者充电控制模块170接收的指令或数据。例如，输入/输出接口140可以通过扬声器向用户输出经由处理器120处理的语音数据。此外，输入/输出接口140可以通过充电设备(例如旅行适配器(TA)、USB充电器(例如笔记本或台式电脑等)、或便携式电池充电器)为充电控制模块170提供外部电力输入。此外，在提供进行中(OTG)功能时，输入/输出接口140可以通过总线110将从外部存储设备(例如USB存储器、USB外部硬盘驱动器等)输入的数据发送给处理器120、存储器130和通信接口160。备选地，输入/输出接口140可以通过例如总线110将从处理器120、存储器130、通信接口160等接收的数据或指令发送给外部存储设备。
显示器150可以向用户显示各种信息(例如多媒体数据或文本数据)。
通信接口160可以连接在电子设备101和外部电子设备(例如电子设备104或服务器106)之间的通信。例如，通信接口160可以通过无线或有线通信连接到网络162，以与外部设备进行通信。无线通信可以包括例如Wi-Fi、Wi-Fi P2P、蓝牙(BT)、近场通信(NFC)、全球定位系统(GPS)和蜂窝通信(例如长期演进(LTE)、LTE-A、码分多址(CDMA)，宽带CDMA(WCDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、无线宽带(WiBro)、全球移动通信系统(GSM)等)中的至少一个。有线通信可以包括例如通用串行总线(USB)、高清多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)和普通老式电话服务(POTS)中的至少一个。
根据实施例，网络162可以是电信网络。通信网络可以包括计算机网络、互联网、物联网和电话网中的至少一个。根据实施例，用于电子设备101和外部设备之间通信的协议(例如传输层协议、数据链路层协议或物理层协议)可以被应用134、应用编程接口133、中间件132、内核131和通信接口160中的至少一个支持。
充电控制模块170可以控制电池(未示出)的充电。例如，充电控制模块170可以通过使用外部电力输入，经由外部充电设备(例如旅行适配器(TA)、USB充电器(例如笔记本或台式电脑等)、或便携式电池充电器)来对电池充电。
图2是根据本公开各实施例的电子设备201的方框图。电子设备201可以包括例如图1示出的电子设备101的全部或一部分。
参考图2，电子设备201可以包括一个或多个应用处理器(AP)210、通信模块220、订户识别模块(SIM)卡225_1到225_N、存储器230、传感器模块240、输入设备250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电力管理模块295、电池296、指示器297和电机298。
AP 210可以通过驱动操作系统或应用程序来控制与AP 210连接的多个硬件或软件组件，处理包括多媒体数据的各种数据类型，并执行计算。可以通过例如片上系统(SoC)实现AP 210。根据实施例，AP 210还可以包括图形处理单元(GPU)。
通信模块220(例如通信接口160)可以在电子设备201(例如电子设备101)和通过网络与该电子设备连接的其他电子设备(例如电子设备104或服务器106)之间通信中执行数据发送/接收。根据实施例，通信模块220可以包括蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、蓝牙(BT)模块225、GPS模块227、NFC模块228和射频(RF)模块229。
蜂窝模块221可以通过通信网络(例如LTE、LTE-A、CDMA、WCDMA、UMTS、WiBro或GSM)提供语音呼叫、视频呼叫、短消息服务(SMS)或互联网服务。此外，蜂窝模块221可以通过使用例如订户识别模块(例如SIM卡225_1到225_N)来区分并认证通信网络内的电子设备。根据实施例，蜂窝模块221可以执行AP 210提供的至少一些功能。例如，蜂窝模块221可以执行至少一些多媒体控制功能。
根据实施例，蜂窝模块221可以包括通信处理器(CP)。此外，可以通过例如SoC实现蜂窝模块221。尽管在图2中组件例如蜂窝模块221(例如通信处理器)、存储器230或电力管理模块295被示为与AP 210分离，但是根据实施例，AP 210可以包括上述组件的至少一些(例如，蜂窝模块221)。
根据实施例，AP 210或蜂窝模块221(例如通信处理器)可以在易失性存储器中加载从非易失性存储器或者与其连接的至少一个其他组件接收的指令或数据，并可以处理所加载的指令或数据。此外，AP210或蜂窝模块221可以在非易失性存储器中存储从至少一个其他组件接收的数据或者至少一个其他组件生成的数据。
Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块223可以包括例如用于处理通过相应模块发送/接收的数据的处理器。在图2中，蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228被示为分离的块，然而蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228中的至少一些(例如两个或更多)可以包括在一个集成芯片(IC)或一个IC封装中。例如，可以通过一个SoC实现对应于蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228的处理器的至少一些(例如对应于蜂窝模块221的通信处理器和对应于Wi-Fi模块的223的Wi-Fi处理器)。
RF模块229可以发送/接收数据，例如RF信号。尽管未示出，射频模块229可以包括例如收发器、功率放大模块(PAM)、频率滤波器、低噪放大器(LNA)等。此外，RF模块229还可以包括用于经由自由空间以无线通信方式发送/接收电波的组件，例如导体或导线等。尽管在图2中蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228共享一个RF模块229，根据一个实施例，蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、BT模块225、GPS模块227和NFC模块228中的至少一个可以通过单独的RF模块发送/接收RF信号。
SIM卡225_1至225_N可以是包括订户识别模块的卡，并可插入形成在电子设备201特定部分上的卡槽224_1至224_N中。SIM卡225可以包括唯一识别信息(例如集成电路卡标识符(ICCID))或订户信息(例如国际移动订户身份(IMSI))。
存储器230(例如存储器130)可以包括内部存储器232和外部存储器234。内部存储器232可以包括例如易失性存储器(例如动态RAM(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等)和非易失性存储器(例如一次可编程ROM(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩膜ROM、闪速ROM、NAND闪存、NOR闪存等)中的至少一个。
根据实施例，内部存储器232可以是固态驱动器(SSD)。外部存储器234还可以包括闪速驱动器，例如紧凑闪存(CF)、安全数字(SD)、微安全数字(Micro-SD)、迷你安全数字(Mini-SD)、极致数字(xD)、存储棒等。外部存储器234可以通过各种接口与电子设备201功能性相连。根据所示，电子设备201还可以包括存储器设备(或存储介质)，例如硬驱动器。
传感器模块240可以测量电子设备201的物理量或检测其操作状态，并可以将测量或检测信息转换为电信号。传感器模块240可以包括例如姿势传感器240A、陀螺仪传感器240B、大气压力传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E、握捏传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(例如红绿蓝(RGB)传感器)、生物测定传感器2401、温度/湿度传感器240J、照度传感器240K、紫外(UV)传感器240M中的至少一个。附加地或备选地，传感器模块240可以包括例如电子鼻(E-nose)传感器(未示出)、肌电(EMG)传感器(未示出)、脑电(EEG)传感器(未示出)、心电(ECG)传感器(未示出)、红外(IR)传感器、虹膜传感器(未示出)、指纹传感器等。传感器模块240还可以包括用于控制一个或多个包括在传感器模块240中的传感器的控制电路。
输入设备250可以包括触摸板252、(数字)笔传感器254、按键256、或超声输入设备258。触摸板252可以通过例如电容型、电阻型、红外型和声波型中的至少一个来识别触摸输入。此外，触摸板252还可以包括控制电路。电容型触摸板可以识别物理接触或接近。触摸板252还可以包括触感层。在这种情形中，触摸板252可以向用户提供触感反应。
通过使用例如与接收用户触摸输入的方法相同或相似的方法，或者使用分离的识别板，可以实现(数字)笔传感器254。按键256可以包括例如物理按键、光学按键或小键盘。经由生成超声信号的输入单元，超声输入设备258可以通过电子设备201的麦克风(例如麦克风288)检测声波来识别数据，并执行无线识别。根据实施例，电子设备201可以使用通信模块220从与其连接的外部设备(例如计算机或服务器)接收用户输入。
显示模块260(例如显示器150)可以包括面板262、全息图设备264、或投影仪266。面板262可以是例如液晶显示器(LCD)或有源矩阵有机发光二极管(AM-OLED)。面板262可以实现为例如柔性的、透明的或可穿戴的。面板262可由触摸板252和一个模块配置。全息图设备264可以通过使用光的干涉在空气中显示立体图像。投影仪266可以在屏幕上投射光以显示图像。屏幕可以位于例如电子设备201的内部或外部。根据实施例，显示模块260还可以包括用于控制面板262、全息图设备264或投影仪266的控制电路。
接口270可以包括例如高清多媒体接口(HDMI)272、通用串行总线(USB)274、光学接口276、或D-超小型(D-sub)接口278。接口270可以包括在例如图1所示的通信接口160中。附加地或备选地，接口270可以包括例如移动高清链接(MHL)接口、安全数字(SD)/多媒体卡(MMC)接口、或红外数据协会(IrDA)标准接口。接口270可以包括例如充电接口。USB 274可以包括充电和数据通信接口。USB 274可以用作OTG接口。
音频模块280可以将声信号和电信号双向转换。音频模块280的至少一部分组件可以包括在例如图1所示的输入/输出接口140中。音频模块280可以处理通过例如扬声器286、接收器274、耳机286、麦克风288等输入或输出的声音信息。
相机模块291是用于捕捉静止图像或视频的设备。根据实施例，相机模块291可以包括一个或多个图像传感器(例如前置传感器或后置传感器)、镜头(未示出)、图像信号处理器(ISP)(未示出)、或闪光灯(未示出)(例如LED或氙气灯)。
电力管理模块295可以管理电子设备201的电力。尽管未示出，电力管理模块295可以包括例如电力管理集成电路(PMIC)、充电器集成电路(IC)、或者电池/燃料计。
PMIC可以安装在例如集成电路或片上系统(SoC)半导体内。充电方法可以被分为有线充电方法和无线充电方法。充电器IC可以对电池充电，并防止从充电器流动过电压和过电流。此外，在OTG功能被激活时，充电IC可以将电池296的电力提供给外部存储设备。
在一些实施例中，充电器IC可以包括用于有线充电方法和无线充电方法中至少一个的充电器IC。磁共振方案、磁感方案或者电磁方案可以被示例作为无线充电方法，并且可以添加用于无线充电的附加电路，例如线圈环电路、共振电路、整流器电路等。
电池计可以测量例如电池296的剩余电量或者充电期间的电压、电流或温度。电池296可以存储或产生电，并通过使用存储或产生的电为电子设备201供电。电池296可以包括例如可再充电电池或太阳能电池。
指示器297可以显示电子设备201或电子设备201的一部分(例如AP 210)的具体状态，例如启动状态、消息状态、充电状态等。电机298可以将电信号转换为机械振动。尽管未示出，电子设备201可以包括用于支持移动电视的处理单元(例如GPU)。用于支持移动电视的处理单元可以处理根据例如数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)、媒体流等标准的媒体数据。
上述根据本公开各实施例的电子设备的组件可以由一个或多个组件形成，相应组件的名称可根据电子设备类型而变化。根据本公开各实施例的电子设备可以被配置为包括至少一个上述组件，并且可以省略一部分组件或进一步包括附加组件。此外，根据本公开各实施例的电子设备的组件可以被组合以形成单个实体，因而可以等同地执行组合前相应单元的功能。
在本公开各实施例中使用的术语“模块”可以指代例如包括硬件、软件和固件之一、或者其中两个或更多的组合的“单元”。“模块”可以与术语例如单元、逻辑、逻辑块、组件或电路互换。“模块”可以是整体配置的组件或其一部分的最小单元。“模块”可以是用于执行一个或多个功能或其一部分的最小单元。“模块”可以是机械或电子实现的。例如，根据本公开各实施例的“模块”可以包括已知或将来开发的用于执行操作的专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件中的至少一个。
图3示出根据本公开各实施例的充电系统。
参考图3，根据本公开各实施例的充电系统可以包括外部电源10、电感20、充电控制模块30、电力控制模块40、电池50和噪声消除单元60。
外部电源10是用于对电池50充电的电源，并且可以是外部充电设备，例如旅行适配器(TA)、通用串行总线(USB)充电器、便携式电池充电器等。
电感20可以存储并释放能量。例如，电感20可以在开关周期的接通时段上存储能量并在关断时段上释放存储的能量。
充电控制模块30可以控制电池50的充电功能或OTG功能。通过使用四个开关以及飞电容，充电控制模块30可以具有3级(0、Vin/2和Vin)开关节点电压。例如，“飞电容”可以用作用于存储能量的电荷泵，以便建立更高或更低的电压电源。
充电控制模块30可以包括控制电路310、第一开关元件320a、第二开关元件330a、第三开关元件330b、第四开关元件320b、飞电容340和电池开关元件350。
控制电路310可以感测输入电压Vin、输入电流Iin、飞电容的正极电压Vfly+、飞电容的负极电压Vfly-、输出电压Vo、负载电流IL、电池电流Ibat或电池电压Vbat，并控制第一开关元件320a、第二开关元件330a、第三开关元件330b、第四开关元件320b或电池开关元件350的接通/关断，从而对电池50充电，并将电力传输给电力控制模块40。备选地，控制电路310可以控制将电池50的电力传输给外部电源10(Vin)。
第一开关元件320a、第二开关元件330a、第三开关元件330b和第四开关元件320b可以根据开关周期接通/关断。
第一开关元件320a的一端可以与输入外部电力Vin的输入端子串联，并且第二开关元件330a的一端可以与第一开关元件320a的另一端串联。第三开关元件330b的一端可以与第二开关元件330a的另一端并联，第四开关元件320b的一端可以与第三开关元件330b的另一端串联，并且第四开关元件320b的另一端可以接地。
飞电容340的一端(阳极)可以连接在第一开关元件320a和第二开关元件330a之间，飞电容340的另一端(阴极)可以连接在第三开关元件330b和第四开关元件320b之间。
电池开关元件350可以接通/关断至电池50的充电电流的提供。例如，当电池50充满电时，电池开关元件350可以关断，使得不再对电池50提供充电电流。当电池50的电力在预定水平以下时，电池开关元件350可以接通以对电池50充电。备选地，在OTG模式中(当OTG功能被激活时)，电池开关元件350可以接通以将电池50的电力提供给外部存储设备。当电池50的电压低时，例如电池50的电压等于或低于3.6V时，电池开关元件350可以在线性区域中操作以将预定电压提供给电力控制模块40。
电力控制模块40可以从电池50或充电控制模块30接收电力，并可以将接收的电力提供给电子设备的各个组件。
电池50可以存储电并使用存储的电对电子设备的组件供电。备选地，在OTG模式中电池50对外部存储设备供电。电池50可以包括例如可再充电电池、超级电容或太阳能电池。
噪声消除单元60可以消除包括在充电控制模块30的输出电力Vo中的噪声。尽管图3中的噪声消除单元60包括电阻R1和电容Co，这仅是示例而不限制本公开各实施例。
在具有上述配置的充电控制模块30中，根据第一开关元件320a至第四开关元件320b以及电池开关元件350的接通/关断状况，充电模式下的开关节点电压VSWN和施加于电感30的电感电压VIND可以具有下列值中的一个：
1)320a：接通，330a：接通，320b：关断，330b：关断，350：接通；VSWN＝Vin，VIND＝Vin-VBAT
2)320a：接通，330a：关断，320b：关断，330b：接通，350：接通；VSWN＝Vin-VFLY，VIND＝Vin-VFLY-VBAT
3)320a：接通，330a：关断，320b关断，330b：关断，350：接通；VSWN＝VBAT，VIND＝0
4)320a：关断，330a：接通，320b：接通，330b：关断，350：接通；VSWN＝VFLY，VIND＝VFLY-VBAT
5)320a：关断，330a：接通，320b：关断，330b：关断，350：接通；VSWN＝VBAT，VIND＝0
6)320a：关断，330a：关断，320b：接通，330b：接通，350：接通；VSWN＝0，VIND＝-VBAT
7)320a：关断，330a：关断，320b：关断，330b：关断，350：接通；VSWN＝VBAT，VIND＝0
8)320a：接通，330a：接通，320b：关断，330b：关断，350：关断；VSWN＝Vin，VIND＝Vin-Vo
9)320a：接通，330a：关断，320b：关断，330b：接通，350：关断；VSWN＝Vin-VFLY，VIND＝Vin-VFLY-Vo
10)320a：接通，330a：关断，320b：关断，330b：关断，350：关断；VSWN＝Vo，VIND＝0
11)320a：关断，330a：接通，320b：接通，330b：关断，350：关断；VSWN＝VFLY，VIND＝VFLY-Vo
12)320a：关断，330a：接通，320b：关断，330b：关断，350：关断；VSWN＝Vo，VIND＝0
13)320a：关断，330a：关断，320b：接通，330b：接通，350：关断；VSWN＝0，VIND＝-Vo
14)320a：关断，330a：关断，320b：关断，330b：关断，350：关断；VSWN＝Vo，VIND＝0
15)320a：接通，330a：接通，320b：关断，330b：关断，350：线性；VSWN＝Vin，VIND＝Vin-Vo
16)320a：接通，330a：关断，320b：关断，330b：接通，350：线性；VSWN＝Vin-VFLY，VIND＝Vin-VFLY-Vo
17)320a：接通，330a：关断，320b：关断，330b：关断，350：线性；VSWN＝Vo，VIND＝0
18)320a：关断，330a：接通，320b：接通，330b：关断，350：线性；VSWN＝VFLY，VIND＝VFLY-Vo
19)320a：关断，330a：接通，320b：关断，330b：关断，350：线性；VSWN＝Vo，VIND＝0
20)320a：关断，330a：关断，320b：接通，330b：接通，350：线性；VSWN＝0，VIND＝-Vo
21)320a：关断，330a：关断，320b：关断，330b：关断，350：线性；VSWN＝Vo，VIND＝0
由于在OTG模式中电池开关元件350处于接通状态，充电控制模块30可以以第1)至7)中的一个开关节点电压VSWN和一个电感电压VIND操作。
在正常状态中，为了飞电容340的电压稳定，根据本公开各实施例的控制电路310可以在电池开关元件350处于接通状态时控制第2)和4)中的开关节点电压在一个开关周期期间具有相同的次数，在电池开关元件350处于关断状态时控制第9)和11)中的开关节点电压在一个开关周期期间具有相同的次数，以及在电池开关元件350处于线性状态时控制第16)和18)中的开关节点电压具有相同的次数。
在瞬态状态中，为了飞电容340的充电或放电，控制电路310可以在电池开关元件350处于接通状态时控制第2)和4)中的开关节点电压在一个开关周期期间具有相同的次数，在电池开关元件350关断时控制第9)和11)中的开关节点电压在一个开关周期期间具有相同的次数，以及在电池开关元件350处于线性状态时控制第16)和18)中的开关节点电压具有相同的次数。
例如，控制电路310可以向第一开关元件320a和第二开关元件330a的接通/关断控制端子提供具有相反相位的脉冲波。此外，控制电路310可以互补地控制第一开关元件320a和第四开关元件320b的接通/关断、以及第二开关元件330a和第三开关元件330b的接通/关断。以下参考图4对其进行详细描述。
图4示出根据本公开各实施例的图3控制电路的配置。
参考图4，根据本开关各实施例的控制电路310可以包括模式选择器311、OTG增强环路312、充电控制环路313、多路复用器314、第一调制电路315、第二调制电路316、和飞电压控制电路317。
模式选择器311可以控制充电控制模块30在充电模式或OTG模式中操作。例如，当检测到与外部充电设备连接时，模式选择器311可以激活充电控制环路313。当检测到与外部存储设备连接时，模式选择器311可以激活OTG增强环路312。
充电控制环路313可以控制充电控制模块30的充电模式。充电控制环路313可以包括恒压(CV)充电控制环路、恒流充电控制环路、输入电流控制环路、温度补偿环路、系统电压(Vsys)控制环路和输入电压控制环路。
OTG增强环路312可以控制充电控制模块30的OTG模式。
多路复用器314从多个输入信号中选择适合条件的输入信号并输出所选择的输入信号。例如，多路复用器314可以在OTG模式被激活时选择OTG增强环路312，并在充电模式被激活时选择充电控制环路313。
第一调制电路315可以控制第一开关元件320a和第四开关元件320b的接通/关断。第一调制电路315可以包括第一比较器315a、第一门驱动器315b和第一信号生成器318。
第一比较器315a可以将输入到非反相端子(+)的多路复用器314的输出信号(Vc)与反馈信号(下述第四比较器317b的输出信号(Vcf))的差(Vc1＝Vc-Vcf：充电模式)或和(Vc1＝Vc+Vcf：OTG增强模式)与输入到反相输入端子(-)的第一相位的脉冲波信号(VR1)相比较。第一相位的脉冲波信号(VR1)是具有两个斜率的双边沿斜坡信号，可以通过第一信号生成器318提供。
第一门驱动器315b可以接收第一比较器315a的输出信号并控制第一开关元件320a和第四开关元件320b的接通/关断。这时，第一门驱动器315b可以互补地控制第一开关元件320a和第四开关元件320b的接通/关断。
第二调制电路316可以控制第二开关元件330a和第三开关元件330b的接通/关断。第二调制电路316可以包括第二比较器316a、第二门驱动器316b和第二信号生成器319。
第二比较器316a可以将输入到非反相端子(+)的多路复用器314的输出信号(Vc)与反馈信号(下述第四比较器317b的输出信号(Vcf))的和(Vc2＝Vc+Vcf：充电模式)或差(Vc1＝Vc-Vcf：OTG增强模式)与输入到反相输入端子(-)的第二相位的脉冲波信号(VR2)相比较。第二相位的脉冲波信号(VR2)是具有两个斜率的双边沿斜坡信号，可以通过第二信号生成器319提供。
第二门驱动器316b可以接收第二比较器316a的输出信号并控制第二开关元件330a和第三开关元件330b的接通/关断。这时，第二门驱动器316b可以互补地控制第二开关元件330a和第三开关元件330b的接通/关断
输入到第一比较器315a的脉冲波信号(VR1)和输入到第二比较器316a的脉冲波信号(VR2)具有彼此相反的相位(180度)。
飞电压控制电路317可以控制施加于飞电容340的电压为外部电力的一半(Vin/2)。例如，当施加于飞电容340的电压超过外部电力Vin的1/2时，飞电压控制电路317可以减少第一开关元件320a的接通时长并增加第二开关元件330a的接通时长。这时，相比于充电，飞电容340可以更长时间地执行放电。相反，当施加于飞电容340的电压在外部电力Vin的1/2以下时，飞电压控制电路317可以增加第一开关元件320a的接通时长并减少第二开关元件330a的接通时长。这时，相比于放电，飞电容340可以更长时间地执行充电。
飞电压控制电路317可以包括第三比较器317a、第四比较器317b和分压电路317c。
第三比较器317a可以比较飞电容340的正极电压(+)和负极电压(-)。第三比较器317a的输出可以被输入到第四比较器317b的非反相输入端子(+)。
分压电路317c可以将外部电力Vin对半划分。在分压电路317c中，具有相同值的两个电阻可以串联。由于两个串联的电阻具有相同电阻值，外部电力可被对半划分。分压电压可以被输入到第四比较器317b的反相输入端子(-)。
第四比较器317b的输出信号可以连接到第一比较器315a和第二比较器316a的非反相输入端子以提供反馈。
根据上述配置，在本公开各实施例中施加于飞电容340的电压被维持为Vin/2并且开关节点电压VSWN也可以被维持为Vin/2。根据上述内容，由于开关节点电压VSWN被降为Vin/2，相比常规充电电路，电感20的尺寸可以降为1/4。由于施加于开关元件(例如第一开关元件320a至第四开关元件330b)的电压被降为Vin/2，电力损耗和发热可以降低。
图5示出根据本公开各实施例的处于充电模式中的充电电路的等效电路。
参考图5，当充电模式被激活，例如连接了外部充电设备时，充电控制环路313可以分别向第一比较器315a和第二比较器316a的非反相端子(+)提供控制信号(Vc1和Vc2)。第一开关元件320a至第四开关元件330b的接通/关断可由控制信号Vc1和Vc2控制。
例如，当第一开关元件320a和第二开关元件330a接通且第四开关元件320b和第三开关元件330b关断时，开关节点电压VSWN可以变为外部电源的电压Vin。飞电容340的电压Vfly可以不改变，并且以Vin对电感20充电。这时，由于施加于第三开关元件330b和第四开关元件320b的电压之和为Vin，如果第三开关元件330b和第四开关元件320b的寄生阻抗相同，则施加于第三开关元件330b和第四开关元件320b的电压可以被控制为Vin/2。
在另一个示例中，当第一开关元件320a接通、第二开关元件330a关断、第四开关元件320b关断且第三开关元件330b接通时，开关节点电压VSWN可以变为外部电源的飞电容电压Vfly。这时，可以用负载电流IL对飞电容340充电。可以用输入电压Vin对飞电容340和电感20一起充电。施加于第二开关元件330a的电压可以变为飞电容电压Vfly，并且施加于第四开关元件320b的电压可以变为通过从输入电压Vin中减去飞电容电压Vfly而生成的电压(输入电压Vin-飞电容电压Vfly)。当飞电容电压Vfly被控制为Vin/2时，施加于第二开关元件330a和第四开关元件320b的电压可以被控制为Vin/2。
在另一个示例中，当第一开关元件320a关断、第二开关元件330a接通、第四开关元件320b接通、且第三开关元件330b关断时，开关节点电压VSWN可以变为飞电容电压Vfly。这时，飞电容340可以以负载电流IL放电。例如，存储在飞电容340中的能量可被传输到电感20并被输出。将通过从输入电压Vin中减去飞电容电压Vfly而生成的电压(输入电压Vin-飞电容电压Vfly)施加于第一开关元件320a，并可以将飞电容340电压Vfly施加于第三开关元件330b。这时，当飞电容电压Vfly被控制为Vin/2时，施加于第一开关元件320a和第三开关元件330b的电压可以被控制为Vin/2。
在另一个示例中，当第一开关元件320a和第二开关元件330a关断且第四开关元件320b和第三开关元件330b接通时，开关节点电压VSWN可以与GND相同。这时，飞电容电压Vfly可以不改变，并且可以输出存储在电感20中的能量。这时，由于施加于第一开关元件320b和第二开关元件330a的电压之和为Vin，如果第一开关元件320a和第二开关元件330a的寄生阻抗相同，则施加于第一开关元件320a和第二开关元件330a的电压可以被控制为Vin/2。
当施加于飞电容340的电压超过外部电力Vin的1/2时，第四比较器317b的输出增加，因而第一开关元件320a的接通时长可以减少且第二开关元件330a的接通时长可以增加。这时，相比于充电，飞电容340可以更长时间地执行放电。
相反，当施加于飞电容340的电压在外部电力Vin的1/2以下时，第四比较器317b的输出降低，因而第一开关元件320a的接通时长可以增加且第二开关元件330a的接通时长可以减少。这时，相比于放电，飞电容340可以更长时间地执行充电。
如上所述，由于根据本公开各实施例的充电电路在一个开关周期中开关两次(其中施加1)Vin、2)Vin-Vfly，Vfly、3)Vin-Vfly，Vfly、和4)GND)，有效开关频率可以是常规充电电路(例如使用降压转换器的充电电路)的两倍。充电电路的输出电流可用于对电池50充电(例如iBAT)，或者提供给电力控制模块40(例如iSYS)，然后提供给电子设备的各个组件。
通过与在常规充电电路(例如降压转换器充电电路)中使用的方案等同低使用控制信号(Vc)，本公开各实施例可以容易地实现充电控制环路。
图6示出根据本公开各实施例的处于OTG模式中的充电电路的等效电路。
参考图6，当OTG模式被激活，例如连接了外部存储设备时，OTG增强环路312可以向第一比较器315a和第二比较器316a的非反相端子(+)提供控制信号(Vc1和Vc2)。第一开关元件320a至第四开关元件330b的接通/关断可由控制信号Vc1和Vc2控制。
例如，当第一开关元件320a和第二开关元件330a接通且第四开关元件320b和第三开关元件330b关断时，开关节点电压VSWN可以变为外部电源的电压Vin。飞电容340的电压Vfly可以不改变为外部电力的电压Vin，并且以Vin-Vbat充入存储在电感20中的能量。这时，由于施加于第三开关元件330b和第四开关元件320b的电压之和为Vin，如果第三开关元件330b和第四开关元件320b的寄生阻抗相同，则施加于第三开关元件330b和第四开关元件320b的电压可以被控制为Vin/2。
在另一个示例中，当第一开关元件320a接通、第二开关元件330a关断、第四开关元件320b关断且第三开关元件330b接通时，开关节点电压VSWN可以变为外部电力的飞电容电压Vfly。这时，飞电容340可以以负载电流IL放电。飞电容340和电感20可以一起放电。施加于第二开关元件330a的电压可以变为飞电容电压Vfly，并且施加于第四开关元件320b的电压可以变为通过从输入电压Vin中减去飞电容电压Vfly而生成的电压(输入电压Vin-飞电容电压Vfly)。当飞电容电压Vfly被控制为Vin/2时，施加于第二开关元件330a和第四开关元件320b的电压可以被控制为Vin/2。
在另一个示例中，当第一开关元件320a关断、第二开关元件330a接通、第四开关元件320b接通、且第三开关元件330b关断时，开关节点电压VSWN可以变为飞电容电压Vfly。这时，可以对电感20和飞电容340充电。将通过从输入电压Vin中减去飞电容电压Vfly而生成的电压(输入电压Vin-飞电容电压Vfly)施加于第一开关元件320a，并可以将飞电容340电压Vfly施加于第三开关元件330b。这时，当飞电容电压Vfly被控制为Vin/2时，施加于第一开关元件320a和第三开关元件330b的电压可以被控制为Vin/2。
在另一个示例中，当第一开关元件320a和第二开关元件330a关断且第四开关元件320b和第三开关元件330b接通时，开关节点电压VSWN可以与GND相同。这时，飞电容电压Vfly可以不改变，并且能量可以被充入(存储)在电感20中。这时，由于施加于第一开关元件320b和第二开关元件330a的电压之和为Vin，如果第一开关元件320a和第二开关元件330a的寄生阻抗相同，则施加于第一开关元件320a和第二开关元件330a的电压可以被控制为Vin/2。
当施加于飞电容340的电压超过外部电力Vin的1/2时，第四比较器317b的输出增加，因而第一开关元件320a的接通时长可以增加且第二开关元件330a的接通时长可以减少。这时，相比于充电，飞电容340可以更长时间地执行放电。
相反，当施加于飞电容340的电压在外部电力Vin的1/2以下时，第四比较器317b的输出降低，因而第一开关元件320a的接通时长可以减少且第二开关元件330a的接通时长可以增加。这时，相比于放电，飞电容340可以更长时间地执行充电。
如上所述，由于根据本公开各实施例的充电电路在一个开关周期中开关两次(其中施加1)Vin、2)Vin-Vfly，Vfly、3)Vin-Vfly，Vfly、和4)GND)，有效开关频率可以是常规充电电路(例如使用降压转换器的充电电路)的开关频率的两倍。
由充电电路增强的电流(iOTG)可以提供给外部存储设备，从而可以使用OTG功能。
通过与在常规充电电路(例如降压转换器充电电路)中使用的方案等同地使用控制信号(Vc)，本公开各实施例可以容易地实现OTG增强环路。
根据各实施例，通过例如存储在计算机可读存储介质(以编程模块形式提供)中的指令，可以实现根据本公开各实施例的设备(例如模块或其功能)或方法(例如操作)中的至少一部分。当命令被一个或多个处理器(例如处理器210)执行时，一个或多个处理器可以执行对应于命令的功能。计算机可读存储介质可以是例如存储器220。编程模块的至少一部分可以由例如处理器210实现(例如执行)。编程模块的至少一部分可以包括例如用于执行一个或多个功能的模块、程序、例程、指令集或进程。
计算机可读记录介质可以包括磁介质(例如硬盘、软盘和磁带)、光介质(例如紧凑盘只读存储器CD-ROM和数字多用途盘DVD)、磁-光介质(例如光磁软盘)、和被专门配置为存储和执行程序指令(例如编程模块)的硬件设备(例如只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、闪存等)。此外，程序指令可以包括可通过使用解释器在计算机中执行的高级语言代码和编译器生成的机器码。上述硬件设备可以被配置为作为一个或多个软件模块操作以执行本公开各实施例的操作，反之亦然。
根据本公开的模块或编程模块可以包括至少一个上述组件单元，一些组件单元可以被省略，或者包括一些附加的组件单元。可以以顺序、并行、重复、或启发式的方式执行由根据本公开各实施例的模块、编程模块、或其他组件单元执行的操作。此外，可以以另一种次序执行一些操作或将其省略，或者可以增加其他操作。
尽管用示例实施例描述本公开，可以对本领域技术人员提出各种改变和修改。本公开旨在包括这些落入随附权利要求范围内的改变和修改。

Claims (20)

1.一种用于对电子设备的电池充电的充电电路，所述充电电路包括：
第一开关元件，一端与输入外部电力的接口连接；
第二开关元件，一端与所述第一开关元件的另一端连接；
第三开关元件，一端与所述第二开关元件的另一端连接；
第四开关元件，一端与所述第三开关元件的另一端连接；
飞电容，位于所述第一开关元件的另一端与所述第三开关元件的另一端之间；
电感，一端与所述第二开关元件的另一端连接；以及
控制电路，被配置为通过控制所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的接通/关断，来控制所述电池的充电功能。
2.根据权利要求1的充电电路，还包括位于所述电感的另一端与所述电池之间的电池开关元件，其中所述控制电路被配置为通过进一步控制所述电池开关元件来控制所述充电功能或进行中(OTG)功能。
3.根据权利要求1的充电电路，其中所述控制电路包括：
第一调制电路，被配置为控制所述第一开关元件和所述第四开关元件的接通/关断；以及
第二调制电路，被配置为控制所述第二开关元件和所述第三开关元件的接通/关断。
4.根据权利要求3的充电电路，其中
所述第一调制电路包括：
第一信号生成器，被配置为输出第一相位的脉冲波信号；
第一比较器，被配置为将控制信号和反馈信号的差信号或和信号与所述第一相位的脉冲波信号比较；和
第一门驱动器，被配置为根据所述第一比较器的输出信号控制所述第一开关元件和所述第四开关元件的接通/关断，以及
所述第二调制电路包括：
第二信号生成器，被配置为输出第二相位的脉冲波信号，所述第二相位与所述第一相位相反；
第二比较器，被配置为将控制信号和反馈信号的差信号或和信号与所述第二相位的脉冲波信号比较；和
第二门驱动器，被配置为根据所述第二比较器的输出信号控制所述第二开关元件和所述第三开关元件的接通/关断。
5.根据权利要求4的充电电路，其中所述第一门驱动器被配置为互补地控制所述第一开关元件和所述第四开关元件，并且所述第二门驱动器被配置为互补地控制所述第二开关元件和所述第三开关元件。
6.根据权利要求4的充电电路，其中所述第一相位的脉冲波信号和所述第二相位的脉冲波信号是双边沿斜坡信号。
7.根据权利要求1的充电电路，还包括：飞电压控制电路，被配置为控制施加于所述飞电容的电压为输入电压的1/2。
8.根据权利要求7的充电电路，其中所述飞电压控制电路被配置为，当施加于所述飞电容的电压大于所述外部电力的1/2时，减少所述第一开关元件的接通时长并增加所述第二开关元件的接通时长。
9.根据权利要求7的充电电路，其中所述飞电压控制电路被配置为，当施加于所述飞电容的电压小于所述外部电力的1/2时，增加所述第一开关元件的接通时长并减少所述第二开关元件的接通时长。
10.根据权利要求7的充电电路，其中所述飞电压控制电路包括：
第三比较器，被配置为比较所述飞电容的正极电压和负极电压；
分压电路，被配置为将所述外部电力对半划分；以及
第四比较器，被配置为比较所述第三比较器的输出和所述分压电路的输出，
其中所述第四比较器的输出被反馈到所述第一比较器和所述第二比较器的非反相输入端子。
11.根据权利要求10的充电电路，其中所述飞电压控制电路被配置为在充电模式中向所述第一比较器提供负反馈并向所述第二比较器提供正反馈。
12.根据权利要求10的充电电路，其中所述飞电压控制电路被配置为在OTG模式中向所述第一比较器提供正反馈并向所述第二比较器提供负反馈。
13.一种电子设备，包括：
电池；以及
充电电路，被配置为对所述电池充电，
其中所述充电电路包括：
第一开关元件，一端与输入外部电力的接口连接；
第二开关元件，一端与所述第一开关元件的另一端连接；
第三开关元件，一端与所述第二开关元件的另一端连接；
第四开关元件，一端与所述第三开关元件的另一端连接；
飞电容，位于所述第一开关元件的另一端与所述第三开关元件的另一端之间；
电感，一端与所述第二开关元件的另一端连接；以及
控制电路，被配置为通过控制所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的接通/关断，来控制所述电池的充电功能。
14.根据权利要求13的电子设备，还包括位于所述电感的另一端与所述电池之间的电池开关元件，其中所述控制电路被配置为通过进一步控制所述电池开关元件控制所述充电功能或进行中(OTG)功能。
15.根据权利要求13的电子设备，其中所述控制电路包括：
第一调制电路，被配置为控制所述第一开关元件和所述第四开关元件的接通/关断；以及
第二调制电路，被配置为控制所述第二开关元件和所述第三开关元件的接通/关断。
16.根据权利要求15的电子设备，其中所述第一调制电路包括：
第一信号生成器，被配置为输出第一相位的脉冲波信号；
第一比较器，被配置为将控制信号和反馈信号的差信号或和信号与所述第一相位的脉冲波信号比较；和
第一门驱动器，被配置为根据所述第一比较器的输出信号控制所述第一开关元件和所述第四开关元件的接通/关断，以及
所述第二调制电路包括：
第二信号生成器，被配置为输出第二相位的脉冲波信号，所述第二相位与所述第一相位相反；
第二比较器，被配置为将控制信号和反馈信号的差信号或和信号与所述第二相位的脉冲波信号比较；和
第二门驱动器，被配置为根据所述第二比较器的输出信号控制所述第二开关元件和所述第三开关元件的接通/关断。
17.根据权利要求16的电子设备，其中所述第一门驱动器被配置为互补地控制所述第一开关元件和所述第四开关元件，并且所述第二门驱动器被配置为互补地控制所述第二开关元件和所述第三开关元件。
18.根据权利要求16的电子设备，其中所述第一相位的脉冲波信号和所述第二相位的脉冲波信号是双边沿斜坡信号。
19.根据权利要求13的电子设备，还包括飞电压控制电路，被配置为控制施加于飞电容的电压为输入电压的1/2。
20.根据权利要求19的电子设备，其中所述飞电压控制电路被配置为，当施加于所述飞电容的电压大于所述外部电力的1/2时，减少所述第一开关元件的接通时长并增加所述第二开关元件的接通时长，以及当施加于所述飞电容的电压小于所述外部电力的1/2时，增加所述第一开关元件的接通时长并减少所述第二开关元件的接通时长。
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