CN110048474A

CN110048474A - 用于升降压电池充电器的自主适配器直通模式

Info

Publication number: CN110048474A
Application number: CN201910044710.7A
Authority: CN
Inventors: 小约翰·H·卡彭特; 米胡尔·沙阿; 迈克尔·杰森·休斯顿
Original assignee: Renesas Electronics America Inc
Current assignee: Renesas Electronics America Inc
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-07-23
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: CN110048474B; US20190222031A1; TW201935181A; TWI782173B; US11205915B2

Abstract

根据某些方面，本发明涉及在电池充电器中提供自主适配器直通模式的系统和方法。例如，当适配器连接到电池充电器但是系统空闲时，本发明允许来自适配器的电力直接耦合到电池充电器输出端，并且主开关被停止，从而大大减少电池充电器电流消耗。这些和其他实施例提供多种电路和技术以确保在该模式下电池受到保护。根据另外的方面，本发明使得充电器本身自主地进入和退出适配器直通模式，从而消除了对电池充电器外部的组件的过度处理开销的需要。

Description

用于升降压电池充电器的自主适配器直通模式

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年1月17日提交的美国临时专利申请No.62/618,488的优先权，其内容全部合并于此作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及电池充电，并且更具体地涉及用于升降压充电器的自主适配器直通模式。

背景技术

电池充电器，特别是用于移动计算设备的电池充电器，正在发展为不仅仅是在连接电源适配器时负责对电池充电。例如，诸如膝上型或笔记本电脑这样的传统移动计算设备包括用于电源适配器的专用且通常专有的插入端口。当适配器插入该专用端口时，电池充电器负责使用移动计算设备制造商指定的适配器电压对电池充电。相关地，大多数传统移动计算设备还包括标准化接口，例如通用串行总线(USB)端口。当外部设备插入这样的USB端口时，移动计算设备可以使用已知的USB协议与外部设备交换数据。此外，USB标准允许连接的外部设备(例如，具有微USB端口的智能电话)经由移动计算设备的USB接口从移动计算设备接收电力，例如用于对外部设备自己的电池充电。因此，传统的电池充电器还负责允许从电池向外部设备供电，包括在未连接电源适配器时从移动计算设备自己的电池供电。

最近，一些移动计算设备制造商已经开始用支持较新的USB C型(USB-C)或USB电力传输(USB PD)协议的USB端口替换通常独立且专有的电源适配器端口。USB-C支持比以前版本的USB接口的电平(例如5V)高得多的双向功率流。从默认的5V电压开始，USB-C端口控制器能够与插入设备协商，以便在双方同意的电流电平下将端口电压升高到12V、20V或其它双方同意的电压。USB-C端口可以传送的最大功率为5A电流下的20V，即100W功率，其足以为计算机充电，特别是因为大多数15英寸Ultrabook(超极本)只需要大约60W的功率。

当移动系统制造商转换到使用连接到USB-C端口的电源适配器时，传统的电池充电器将需要改变。电池充电器必须能够利用具有5V-20V范围的来自USB-C适配器的电力为移动计算设备(例如具有1节、2节、3节或4节电池组的超极本)的电池充电。未来的电池充电器还需要满足通过USB-C端口对连接到移动计算设备的外部电子设备(如平板电脑、智能手机、移动电源等)供电的需求。要实现此要求，需要克服许多挑战，例如当适配器连接到USB-C端口但系统空闲时出现的问题。

发明内容

附图说明

通过结合附图阅读以下具体实施例的描述，本领域普通技术人员将明了本发明的这些和其他方面和特征，其中：

图1是根据本发明实施例的包括具有适配器直通模式的电池充电器的示例系统的框图。

图2是示出带有IC的图1中的电池充电器的示例实施方式的简化示意图。

图3是示出根据本发明实施例的PTM电路的示例实施方式的示意框图。

图4是示出根据本发明实施例的PTM模式进入/退出确定逻辑的示例实施方式的图。

图5是示出根据本发明实施例的示例性方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明的实施例，附图被提供作为实施例的说明性示例，以使得本领域技术人员能够实践实施方案和本领域技术人员显而易见的替代方案。值得注意的是，下面的附图和示例并不意味着将本发明的实施例的范围限制为单个实施例，而是通过互换一些或所有所描述或示出的元件可得到其他实施例。此外，在使用已知组件可以部分或完全实现本发明的实施例的某些元件的情况下，将仅描述对于理解本发明的实施例所必需的这些已知组件的那些部分，并且将省略对这些已知组件的其他部分的详细描述，以免模糊本发明的实施例。如本领域技术人员将显而易见的，描述为以软件实现的实施例不应限于此，而是可包括以硬件或软件和硬件的组合实现的实施例，反之亦然，除非本文另有说明。在本说明书中，示出单个部件的实施例不应被视为限制；相反，除非本文另有明确说明，否则本公开旨在涵盖包括多个相同组件的其他实施例，反之亦然。此外，除非明确说明，否则申请人不打算将说明书或权利要求中的任何术语赋予不常见或特殊含义。此外，本发明的实施例包括通过说明在此提到的已知部件的当前已知和未来可知的等同物。

根据某些一般方面，本发明实施例涉及用于在具有特定系统负载要求、电池配置和外部设备电源支持的计算系统中操作电池充电器的方法和装置。根据其他方面，当适配器连接到电池充电器但系统空闲时，实施例允许来自适配器的电力直接耦合到电池充电器输出端，并且主开关被停止，从而大大减少电池充电器的电流消耗。这些和其他实施例提供多种电路和技术以确保在该模式下电池受到保护。

图1是示出结合本发明实施例的示例系统100的各方面的框图。系统100是计算设备(例如笔记本电脑(例如MacBook，Ultrabook等)、膝上型电脑、平板电脑(iPad，Surface等)等)、移动电源、USB-C接口平台、或使用对电源轨敏感的电池的任何系统。在这些和其他实施例中，系统100包括负载116，例如运行诸如Windows或Apple OS这样的传统操作系统的CPU，并且可以是来自Intel、AMD或其他制造商的x86处理器，以及由Freescale、Qualcomm制造的其他处理器、DSP、GPU等。显而易见的是，系统100可以包括许多其他未示出的组件，例如固态和其他磁盘驱动器、存储器、外围设备、显示器、用户界面组件等。根据某些方面，本发明实施例可以找到特别有用的应用的系统100具有可以超过诸如USB-A的技术的功率限制的操作功率需求，例如超过60W。然而，本发明实施例不限于这种系统中的应用。

如图所示，系统100包括电池104和电池充电器102。在实施例中，充电器102是升降压窄输出电压DC(NVDC)充电器。根据某些一般方面，在系统100的正常操作期间，当电源适配器插入端口106时，电池充电器102被配置为对电池104充电。优选地，除了对电池104充电之外，电池充电器102还适于将来自适配器的电力转换为适合于提供给系统100的包括负载116在内的组件的电压(例如，以本领域已知的降压模式、升压模式或升降压模式)。根据某些其他一般方面，当电源适配器未插入端口106时，电池充电器102被配置为管理从电池104到负载116和/或与端口106连接的外围设备的供电(例如，以本领域已知的降压模式、升压模式或升降压模式)。下面将提供根据本发明实施例的电池充电器102的进一步细节。

在笔记本电脑(例如Ultrabook)和系统100的其他实施例中，电池104可以是可充电的1S/2S/3S/4S(即1节、2节、3节或4节)锂离子(Li离子)电池。在这些和其他实施例中，端口106可以是通用串行总线(USB)端口，例如USB C型(USB-C)端口或USB电源传送(USB PD)端口。尽管未在图1中示出，还可以提供端口106和充电器102之间的开关，用于可控制地将来自连接到端口106的适配器的电力耦合到充电器102，或者可选地向充电器102和/或端口106提供系统电力。这样的开关也可以包括或实现为有源器件，如背靠背FET。

如进一步所示，本发明实施例可以找到有用的应用的示例系统100包括C型端口控制器(TCPC)112和嵌入式控制器(EC)114。TCPC 112包括用于检测连接到端口106的USB设备的类型、用于控制与将端口106连接到系统100相关联的开关、以及用于将端口状态传送到EC 114(例如，通过I2C接口)的功能。EC 114通常负责管理系统100的电源配置(例如，取决于电源适配器是否连接到端口106等，其由TCPC 112传送到EC 114)、从电池104接收电池状态、以及将电池充电和其他操作控制信息传送到充电器102(例如，通过SMbus接口)，这将从以下描述中变得更加清楚。

根据某些方面，本申请人认识到困扰例如图1所示的传统电池充电器和/或包含电压调节器或转换器的适配器的多种问题。一个有问题的情况是充电器插入适配器但不充电而是空闲(即VSYS启动)。某些行业和客户标准，如EUP Lot7和Energy Star(能源之星)在空闲状态下要求最严格，例如需要从整个系统耗散不到300mW。同时，为了将5V的适配器电压传递到20V的输出负载，VSYS必须保持大于电池电压VBAT，以防止电池电流流回适配器。还必须保护电池免受过电压或放电的影响。另一个需要考虑的问题是热(尽管这些问题通常更容易处理)。最后，充电器102应该优选地能够以自主方式管理空闲状态；即，不应要求EC114监视空闲状态以使客户易于使用。

为了解决这些问题，一些传统产品具有从适配器到负载的直通模式，但是它们不作任何监视以自动退出该模式。此外，这些产品通常不是电池充电器，而是升降压双向调节器。在其他尝试中，一些传统降压调节器基于输入/输出电压进入100％占空比模式和退出。一些调节器以直通而不是降压-升压阶段(即，调节电压不密集(tight))从降压转换到升压模式。这些尝试的解决方案都不完全令人满意。

根据某些方面，本发明实施例通过在升降压充电器中结合自主适配器直通模式功能来解决这些和其他问题。根据另外的方面，本发明实施例可以监视关键参数以独立地进入和退出直通模式，同时将系统保持在安全操作中。例如，在实施例中满足的一个重要目标是电池始终受到保护。

图2是使用集成电路202的本发明实施例的示例实施方式的示意图。

这些实施例中的示例性充电器102包括多个功率开关晶体管，其中包括场效应晶体管(FET)Q1，其漏极耦合到节点204并且其源极耦合到中间节点206。另一个FET Q2的漏极耦合到节点206并且其源极耦合到GND。充电器102包括耦合在节点206和节点208之间的电感器L1。这些实施例中的示例性充电器102还包括FET Q4，其漏极耦合到输出节点210并且其源极耦合到中间节点208。另一个FET Q3的漏极耦合到节点208，其源极耦合到GND。如图所示，输出节点210将系统电压VSYS提供给系统负载116，例如CPU(未示出)。

该示例中的充电器102还包括耦合在输出节点210和中间节点212之间的电池电流感测电阻器Rs2。另一个FET 214的源极耦合到节点212并且其漏极耦合到可充电电池104以产生电池电压VBAT。FET 214的栅极耦合到IC 202，用于控制可充电电池104的充电和放电。例如，当未连接电源适配器时，FET 214可以完全导通以通过VSYS向系统负载提供电力。当连接电源适配器时，可以以线性方式控制FET 214以控制可充电电池104的充电。

示出使用N沟道MOSFET实现FET Q1、Q2、Q3、Q4和214，但是也可以考虑其他类型的开关器件，例如P沟道器件，其他类似形式(例如，FET、MOS器件等)、双极结型晶体管(BJT)等、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。

如图所示，根据本发明实施例的IC 202包括正常模式模块222和直通模式(PTM)模块224，它们在正常模式和直通模式期间经由连接到晶体管栅极的输出分别控制晶体管Q1、Q2、Q3和Q4的操作。为了便于说明，模块222和224分开示出，但是可以包括公共电路，其中包括也由用于通过IC 202控制系统100的其他操作的模块共享的电路。另外和相关地，尽管描述聚焦于当适配器连接到端口106时IC 202的操作，显然IC 202可以包括用于在其他模式下操作(例如当电源适配器未连接到端口106并且电池104正在向负载供电时)的附加功能。为了清楚起见，本文将省略这些附加功能和/或电路的细节。

模块222以降压模式、升压模式或升降压模式操作FET Q1、Q2、Q3、Q4和214，以将输出电压VSYS调节到窄DC范围，以稳定系统总线电压。模块222可以在从适配器、电池或两者的组合提供系统时操作(例如，仅有连接的电池104，仅有连接到端口106的适配器，或两者的组合)。这样，在实施例中，模块222被配置为在多种功率和负载条件下操作，例如2节、3节或4节锂离子电池的电池104配置，输入电压范围为3.2V至23.4V，系统输出电压VSYS范围为2.4V至18.304V。可以使用多种已知技术来实现模块222，因此为了清楚起见，这里将省略其进一步的细节。

根据本发明实施例的各方面将在下面更详细地描述，模块224实现PTM操作，以在连接适配器和电池两者时(以及多种其他条件)调节输出电压VSYS。模块226确定和管理自主PTM模式进入和退出条件(即，完全在IC 202内管理对于以模块224的操作代替模块222的操作的确定和选择)，这也将在下面更详细地描述。应当理解，IC 202可以包括用于根据其他系统要求控制操作的附加模块以及其他组件。然而，为了本发明实施例清楚起见，这里将省略这些附加模块和组件的细节。

图3是示出根据实施例的正常模式模块222和PTM模块224的示例实施方式的图。

如该示例实施方式中所示，模块222和224共享大致相同的电路。更具体地说，如图3所示，对于正常模式和PTM模式，存在四个控制回路：系统电压回路302、充电电流回路304、适配器电流回路306和输入电压回路308。如进一步所示，每个回路具有自己的DAC和反馈，它们产生提供给误差放大器的相应电压。

在正常模式期间，来自每个回路的放大误差包括反馈电压和DAC电压之间的差。回路选择器310接收并比较四个放大的回路误差，并选择具有最高误差(或高于最小阈值误差电压的最高误差)的回路作为控制中的调节回路。根据回路选择器320选择的回路，调制器312利用来自回路302、304、306、308中所选择的一个回路的回路误差产生PWM调制信号。PWM驱动器314基于来自调制器312的PWM调制信号操作FET Q1、Q2、Q3、Q4。

更具体地，如图3的示例中所示，当回路选择器320选择回路302时，调制器312用于将输出电压VSYS调节到由CV_DAC指定的参考电压。当选择回路304时，调制器312用于将与Rs2上的电池电流相对应的电压调节至由I_BAT_DAC指定的参考电压。当选择回路306时，调制器312用于将与Rs1上的电池电流相对应的电压调节到由I_AC_DAC指定的参考电压。当选择回路308时，调制器312用于将适配器电压VIN调节到由VIN_DAC指定的参考电压。

通常，在PTM期间，回路选择器320被禁用，并且来自耦合到端口106的适配器的电力被直接提供给负载116，这大大减少了充电器102消耗的电量。为此，PWM驱动器314导通Q1和Q4，并关断Q2和Q3。然而，在实施例中，不是完全停止在正常模式下执行的Q1、Q2、Q3和Q4的开关(例如，以在输出端处维持调节电压VSYS)，而是进入/退出模块226激活调制器312中的定时器，使得当它由于没有开关循环而到期时，给Q2和Q3强加一个栅极的快速循环，以便刷新栅极电压。

类似地，在PTM期间，进入/退出模块226接收来自回路302、304、306和308的输出以控制PTM模式进入/退出，如下面将更详细描述的。应该注意，尽管可以使用相同的DAC，但PTM中的DAC设置可能与正常模式不同。

图4是说明根据实施例的自主PTM进入/退出模块226的示例实施方案的逻辑框图。

如图4所示，触发器402基于来自AND门404的设置输入而开启其Q输出，指示进入PTM模式，并且基于来自OR门406的复位输入而关闭Q输出，指示从PTM模式退出。

如在该示例中进一步示出的，AND门404具有四个输入，所有四个输入都需要被设置为“ON”，以便AND门404的输出为“ON”，并且因此触发器402指示进入PTM模式。一个输入是PTM请求控制位。在实施例中，基于从EC 114到充电器102(例如经由SMBus)的输入将该输入设置为“ON”。另一个输入是BGATE_OFF，当处于“ON”状态时，表示连接到电池104的BFET 214被关断，从而在PTM模式期间保护电池。第三输入是ENCHG＝0，当“ON”时，表示充电器102对电池104的充电被完全禁用。第四输入是VIN＝VOUT，当充电器102确定在端口106处来自适配器的输入电压VADP基本上等于在充电器102的输出端上的输出电压VSYS时，其被设置为“ON”。例如，模块224和/或226可以包括用于控制调制器312的电路，以使输出电压VOUT/VSYS朝向输入电压VIN/VADP的值斜坡变化，并且这些电压值可以通过回路302和308进行比较。

返回图4的示例，OR门406具有七个输入，当其中的任何一个设置为“ON”时，将使OR门406的输出为“ON”，从而触发器402指示从PTM模式退出。当充电器102确定适配器电压超过过电压值时，第一输入ADPOV被设置为“ON”。例如，如图4所示，这发生在模块226中的比较器408检测到来自适配器的输入电压VIN(在该示例中被除以12之后)下降到低于参考值(在该示例中为1.92V或1.4V)时。当充电器102确定IDCGT已达到300mA时，第二输入BATDC被设置为“ON”。这提供了一个裕量，以防止电池BFET 214重新导通，直到VSYS大约等于VBAT，以防止损坏BFET。当充电器102确定IGTCBC为ON时，第三输入ACLIM被设置为ON，这指示适配器电流已达到极限。当适配器电压值AVSEL指示VIN已降至低于欠压阈值电压时，第四输入被设置为“ON”。

OR门406的第五输入是何时输入电压VIN实质下降到输出电压VOUT以下，这例如可以通过将VIN与来自DAC的电压参考进行比较来检测。当CC寄存器位已被设置为非零值时，第六个输入设置为“ON”，这表示电池需要充电。当充电器102检测到多个可选故障条件(例如，输出过电流故障WOC、电源导通复位故障POR和过热故障OT)中的任何一个时，第七输入被设置为“ON”。

图5是示出根据实施例的用于实现自主适配器PTM的示例性方法的流程图。

为了说明，图5在框S502中示出了以正常(即，非PTM)模式操作的充电器102。在图2的示例中，如上所述，这可以包括正常模式222，其控制FET Q1、Q2、Q3和Q4的开关以向负载116提供经调节的输出，其中包括当适配器连接或未连接到端口106时以及电池104是否正在充电。

框S504表示了指示从正常模式转换到PTM模式的条件。例如，EC 114可以通过发送信号通知PTM被使能(例如，通过设置适当的位或发送适当的SMBus信号)来请求充电器102转换到PTM模式。应当理解，EC 114(单独或在模块222仍处于活动状态时与充电器102交互)也可以同时或预先执行多个PTM模式设置操作。这可以例如包括执行某些操作以确保BFET214被关闭并以其他方式保护电池104。EC 114可以通过经由SMBus将特定值写入寄存器来完成此操作，例如写入CC＝0A和IDM禁用(例如，Control1、bit6)。EC 114还可以执行某些操作以使VSYS和/或VIN/VADP朝向相同的电压值斜坡变化。有关VSYS，EC 114可以引导充电器102将VSYS调节到某个目标电压(例如，通过SMbus)。附加地或替代地，有关VIN/VADP，EC114可以使TCPC 112通过端口106和USB-C协议与适配器协商相同的目标电压。在实施例中，EC 114还可以执行某些操作以防止电池电流流回适配器，例如通过经由SMBus将VBAT电压电平写入充电器102中的VINREG。

响应于在S504中请求PTM模式的指示，在框S506中，充电器102自主地执行某些操作以转换到PTM模式。参考图4，该框可以包括模块226，其在使触发器402锁存PTM状态(例如，Q输出为“ON”)从而激活PTM模块224并关闭由模块222执行的主开关之前，监视若干条件。重要的是，模块226监视VSYS/VOUT以确定它何时/是否已达到VADP/VIN的电平。在图4的示例中，验证了若干其他PTM模式进入条件，包括确定BGATE 214是否关闭，以及充电是否已被禁用。

一旦锁存，在框S508中开始充电器102的PTM模式操作。该框包括PTM模块224的操作，例如结合图3所描述的。

本发明实施例允许PTM模式自主地退出或通过外部请求退出，该外部请求例如来自EC 114。图5示出的示例性方法描述了前者。更具体地说，如图5所示，如结合图4更详细地描述的那样，框S510包括监视某些条件的PTM进入/退出模块226，其中任何一个条件都可以使PTM模式退出。例如，这些条件包括适配器过压条件(ADPOV)、电池放电条件、适配器过流条件(ACLIM)、输入电压欠压条件、输入/输出电压不匹配条件、电池充电需求以及其他故障条件。

如图5的示例中进一步示出的那样，当在框S510中检测到PTM模式退出时，充电器102可以在框S512中执行多个附加的自主退出操作。例如，在ADPOV的情况下，充电器102可以执行重启操作，关闭ASGATE，并执行与任何其他ADPOV条件中类似的操作。在电池放电的情况下，由于IDM已被禁用，BGATE 214仍将保持OFF。然而，充电器102可以提供瞬态裕量，因为VADP应该远高于电池电压VBAT。因此，充电器102将不允许BFET 214重新导通，直到VSYS和VBAT大约相同，以防止损坏BFET 214。在这些或其他退出条件中的任何一个中，操作返回到框S502，并且主开关重新开始，例如，由正常模式操作模块222执行。

如上所述，尽管未在图5中示出，PTM模式退出可以由外部实体控制，例如由使用提供到充电器102的SMBus信号的EC 114控制。这可以包括执行操作以确保PTM模块224被停用并且恢复由模块222控制的开关。例如，EC 114可以写入SMBus PTM禁止位，并通过SMBus CC＝非零(CC寄存器)将非零值写入CC寄存器。EC 114(单独或与充电器102交互)进一步优选地在允许BFET 214导通之前监视VSYS，否则电池将看到过大的电压/电流尖峰。这可以使用比较器和理想二极管模式逻辑而在内部处理。最后，EC 114可以可选地写入各种SMBus目标值，例如IDM、VINREG和ACLIM。

应当注意，本发明实施例的自主PTM模式可以由客户设定和遗忘，因此不需要用于监视和保护系统或电池的开销处理。因此，具有自主PTM的升降压充电器可以取代所有现有的升降压充电器。

虽然这里没有详细描述，但在附加或替代实施例中，对于低功率需求，低欧姆开关可以将适配器短接到VSYS。甚至可以将其置于LDO模式以提供一些OCP和OV保护。可以使用相同的故障条件退出此模式。

尽管已经参考其优选示例具体描述了本发明的实施例，但是对于本领域普通技术人员来说，显然可以在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下对形式和细节进行改变和修改。所附权利要求旨在涵盖这些变化和修改。

Claims

1.一种电池充电器，包括：

输入端，其配置为耦合到电源适配器；

输出端，其配置为耦合到负载；

开关电路，其配置为使用来自所述输入端的电力向所述输出端提供经调节的电压；

电池开关，其配置为允许所述开关电路使来自所述输入端的所述电力进一步对电池充电；和

直通模式(PTM)电路，其配置为响应于PTM请求实现PTM操作，所述PTM操作包括控制所述开关电路，以使来自所述输入端的电力通过所述开关电路并直接耦合到所述输出端。

2.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述PTM电路进一步配置为在PTM操作期间保护所述电池。

3.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述PTM电路进一步配置为自主地管理PTM操作的进入。

4.根据权利要求3所述的电池充电器，其中所述PTM电路包括触发器，所述触发器被配置为响应于与所述PTM电路监视的一个或多个其他信号输入逻辑组合的所述PTM请求而锁存指示PTM操作的信号。

5.根据权利要求4所述的电池充电器，其中所述一个或多个其他信号输入包括指示所述输入端处的输入电压是否基本上等于所述输出端处的输出电压的信号。

6.根据权利要求4所述的电池充电器，其中所述一个或多个其他信号输入包括指示所述电池开关是否关闭的信号。

7.根据权利要求1所述的电池充电器，其中所述PTM电路进一步配置为自主地管理PTM操作的退出。

8.根据权利要求7所述的电池充电器，其中所述PTM电路包括触发器，所述触发器被配置为响应于由PTM电路监视的一个或多个信号输入的逻辑组合而关闭指示PTM操作的信号。

9.根据权利要求8所述的电池充电器，其中所述一个或多个信号输入的逻辑组合包括适配器过电压信号、电池过电流信号、适配器过电流信号和适配器欠电压信号中的任何一个为有效的。

10.根据权利要求1所述的电池充电器，还包括多个调节回路，用于在正常模式操作期间控制所述开关电路。

11.根据权利要求10所述的电池充电器，其中所述多个调节回路包括输出电压调节回路，用于使所述输出端处的电压与参考电压基本相同。

12.根据权利要求10所述的电池充电器，其中所述多个调节回路包括电池电流调节回路，用于使电池电流基本上小于由参考电压指示的电流。

13.根据权利要求10所述的电池充电器，其中所述多个调节回路包括适配器电流调节回路，用于使输入电流基本上小于由参考电压指示的电流。

14.根据权利要求10所述的电池充电器，其中所述多个调节回路包括输入电压调节回路，用于使所述输入端处的电压与参考电压基本相同。

15.一种用于操作电池充电器的方法，所述电池充电器具有被配置为耦合到电源适配器的输入端和被配置为耦合到负载的输出端，所述方法包括：

在正常模式期间，操作开关电路，以使用来自所述输入端的电力向所述输出端提供经调节的电压；

在正常模式期间的指定时间，配置电池开关以允许所述开关电路使来自所述输入端的所述电力进一步对电池充电；和

响应于PTM请求而实施直通模式(PTM)操作来代替所述正常模式，所述PTM操作包括控制所述开关电路以使来自所述输入端的电力通过所述开关电路并直接耦合到所述输出端。

16.根据权利要求15所述的电池方法，还包括在PTM操作期间保护所述电池。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括使用所述电池充电器内部的电路，自主地管理PTM操作的进入。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括使用所述电池充电器内部的电路，自主地管理PTM操作的退出。

19.根据权利要求15所述的方法，还包括使用多个调节回路中的用于在正常模式操作期间控制所述开关电路的一个调节回路。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述多个调节回路包括以下一个或多个：输出电压调节回路，用于使所述输出端处的电压与参考电压基本相同；电池电流调节回路，用于使电池电流基本上小于由参考电压指示的电流；适配器电流调节回路，用于使输入电流基本上小于由参考电压指示的电流；以及输入电压调节回路，用于使所述输入端处的电压与参考电压基本相同。