Brevet FR2953338A1 — publié le 20110603

-1- Chargeur de batterie avec contrôle de dissipation DESCRIPTION DE L'INVENTION ABREGE Un circuit de charge de batterie a pour but de fournir à une batterie déchargée un courant de charge constant, suivi d'une phase de tension de charge constante qui est maintenue jusqu'à ce que le courant de charge diminue au-dessous d'une limite prédéterminée. Ces nouveaux circuits présentés sont destinés à mesurer le courant de charge, dans ces deux phases. Quand la charge est terminée, ces circuits peuvent également être utilisés pour mesurer le courant de décharge de la batterie. Un nouveau circuit et une nouvelle architecture sont présentés pour implémenter la phase de courant de charge constant, sans utilisation (dite architecture autonome) de ADC (Convertisseur Analogique Digital) ni de DAC (Convertisseur Digital Analogique), et sans calibration, comme le font les architectures classiques. Ce circuit contrôle également et limite la dissipation de puissance du transistor de puissance du chargeur, afm d'éviter la toute surchauffe et destruction de la puce ou de la carte. Le circuit de charge de batterie de la présente invention est particulièrement (mais pas exclusivement) approprié pour la charge de batterie de type lithium-ion (Li+), les batteries d'acide, et d'autres batteries rechargeables. DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Avec cette l'invention, les circuits présentés se rapportent généralement aux circuits implémentés sur une seule puce (dites Embedded) de circuits mixtes (digital et analogique), dans les nouvelles technologies (nano technologies) CMOS, et dans les technologies CMOS plus anciennes (et peu coûteuses). Plus spécifiquement mais non exclusivement, la révélation actuelle se rapporte à l'implémentation de la gestion de la charge et de la décharge d'une batterie sur une seule puce (dite Embedded battery management), et la description qui suit fait référence à ces champs d'application pour des facilités d'illustration uniquement. Cette invention se rapporte généralement aux circuit de charge de batterie. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Avec la popularité croissante du matériel électronique portatif, l'équipement alimenté par batteries est devenu de plus en plus populaire. Des terminaux mobiles telles que les téléphones portables sont généralement alimentés par une batterie. Beaucoup de types de batteries sont conçus pour un usage unique. De telles batteries sont jetées lorsqu'elles sont déchargées. Cependant, quelques batteries sont conçues pour être rechargeables. Il y a trois types de batteries rechargeables qui peuvent satisfaire les contraintes de conception imposées à une batterie pour téléphone portable. Les trois types de batterie sont Nickel-Cadmium (NiCad), Nickel Metal Hybride (NiMH), et Lithium Ion (Li-Ion). Chaque type de batterie possède ses avantages et ses inconvénients. La batterie de type Li-Ion est actuellement la batterie rechargeable la plus coûteuse utilisée dans des applications téléphones portables. Cependant, cet inconvénient est compensé par de nombreux avantages comparativement aux autres types de deux batteries. Une batterie de type Li-Ion ne souffre pas de la dégradation de sa capacité due aux effets de mémoire, lorsqu'elle est rechargée avant sa pleine décharge. De plus, la batterie de type Li-Ion a la densité d'énergie la plus forte parmi les trois types de batterie rechargeable cités plus haut. Par exemple, la densité d'énergie de la batterie de type Li-Ion est presque deux fois plus importante que celle d'une batterie de type NiCad. Ceci est -2- particulièrement important dans des applications de téléphone portable, où il y a une tendance à augmenter les temps d'autonomie en mode discussion et en mode de repos, tout en cherchant à diminuer la taille et le poids du téléphone. Une seule cellule de Li-Ion a une tension d'approximativement 4.1 volts (ou 4.2 volts). Cette tension élevée évite d'avoir à utiliser plusieurs cellules de batteries en série pour créer une tension équivalente, nécessaire au fonctionnement des téléphones portables. Cependant, une batterie de type Li-Ion a une tolérance très faible en surtension. Ainsi, l'alimentation servant à charger une batterie de type Li-Ion doit maintenir la tension de charge finale dans une tolérance très précise. Cette tension de charge fmale d'une batterie Li-Ion est particulièrement importante parce que la vie et la capacité de la cellule de Li-Ion est dégradée si cette tension de fm de charge varie de 4.1 volts (ou 4.2 volts) de plus ou moins quelques pourcents. Les batteries rechargeables exigent ainsi certaines contraintes sur leurs circuits de charge. Les circuits typiques de charge de batterie transfèrent la puissance à partir d'une source d'énergie, telle qu'une prise murale AC ou un dispositif USB. Le processus de recharge inclut typiquement des contraintes fortes sur les tensions et les courants de charge à partir de cette source d'énergie. Par exemple, si les tensions ou les courants de charges fournis à la batterie sont trop grands, la batterie peut être endommagée ou même exploser. D'autre part, si les tensions ou les courants de charge fournis à la batterie sont trop petits, le processus de charge peut être inefficace. Par exemple, une utilisation inefficace de la spécification de charge de la batterie peut mener à des temps de remplissage très longs. De plus, si le processus de charge n'est pas efficace, la capacité de la cellule de la batterie (c'est à dire, la quantité d'énergie que la batterie peut contenir) n'est pas optimisée. D'ailleurs, une recharge inefficace peut impacter la durée de vie de la batterie (c'est à dire, le nombre de cycles de charge/décharge qui peuvent être fournis par la batterie). En outre, une charge inefficace peut résulter dans des changements dans le temps des caractéristiques de la batterie. Ces problèmes sont compliqués par le fait que des caractéristiques des batteries en tensions et courants de recharge, peuvent être différents d'une batterie à l'autre. Par conséquent, il est vraiment souhaitable de mesurer constamment l'état de charge de la batterie, et de charger la batterie lorsque la capacité résiduelle de la batterie diminue. Dans une batterie, la tension ne diminue pas de manière significative, mais les courants de décharge diminuent remarquablement lorsque la capacité résiduelle diminue. Dans les architectures classiques, une résistance est reliée à la borne positive de la batterie, et une tension différentielle est directement mesurée à travers cette résistance par un convertisseur ADC (Convertisseur Analogique Digital). Avec un circuit de mesure de courant, la valeur courante du courant de charge peux être obtenue en divisant la tension différentielle V aux bornes de la résistance de valeur R, en utilisant la loi d'Ohm (I=V/R). Il est aussi connu qu'un tel type de circuit de mesure de courant de charge, amplifie cette tension différentielle V grâce à un amplificateur différentiel, avant d'être envoyée à un convertisseur ADC (Convertisseur Analogique Digital). Cependant, pour mesurer correctement le courant de charge et décharge d'une batterie, un tel amplificateur opérationnel doit avoir un faible offset, qui dérive peu dans le temp. Sinon, des procédures de calibration doivent être employées. Par conséquent, ce type de circuit implique une augmentation de coût et de complexité. Dans un système de charge de batterie de type lithium-ion ou une batterie d'acide, une première phase de charge à courant constant (dit CC) est appliquée à la batterie, afin de la recharger rapidement. Lorsque la batterie atteint sa valeur de tension fmale, le système de charge de batterie commute à une phase de charge à tension constante (dit CV), afin de maintenir la batterie à son niveau de tension fmal. La phase de charge à courant constant (dit CC) ne peut pas être appliqué à la batterie lorsque celle ci a atteint sa tension fmale, sinon la capacité de stockage de l'énergie de la batterie serait dépassée, ce qui détruirait la batterie. Cependant, afin de réduire au minimum la durée du cycle de charge de la batterie, la durée de la phase de charge à courant constant (dit CC) doit être maximale. Par 2953338 -3- exemple, le courant de charge typique pour des batteries de téléphones portables est approximativement de un ampère (1A). Par conséquent, la transition entre les modes de fonctionnement CC et CV est un facteur crucial dans la charge de la batterie. Lors de la phase à tension constante (dit CV), le courant de charge diminue progressivement. Cette phase est maintenue jusqu'à ce que la batterie devienne entièrement chargée, c'est à dire jusqu'à ce que le 5 courant de charge soit nul ou très faible. Ce courant de charge à partir duquel la charge peut être coupée est appelé courant de fin de charge. Le courant de fm de charge d'une batterie Lithium Ion est défmi par deux paramètres : le niveau de tension de charge, et du courant de charge. En outre, pendant la phase de charge à courant constant (dit CC), une grande perte de chaleur se produit en raison du produit du courant de charge par la tension différentielle entre le dispositif de charge et la batterie. Pour limiter cette 10 perte de chaleur et ainsi la surchauffe de la puce et la carte, le transistor de puissance doit être classiquement choisi de manière à pouvoir dissiper cette chaleur. La présente invention concerne un circuit qui contrôle les phases CC et CV de la charge de n'importe quelle batterie rechargeable. Un objet de notre invention est de présent un circuit nouveau et amélioré de charge de batterie, qui fournit un courant de charge pendant la phase de charge à courant constant (dit CC), ainsi qu'une mesure précise du 15 courant de décharge de la batterie. Cette solution est autonome, parce qu'elle n'exige aucune utilisation d'ADC (Convertisseur Analogique Digital) ni de DAC (convertisseur Digital Analogique), et n'a pas besoin de procédure de calibrage, ce qui de ce circuit une solution peu coûteuse. D'ailleurs, ce circuit contrôle également et limite la dissipation de puissance du transistor de puissance de charge, afin d'éviter la n'importe la surchauffe et la casse de la puce, du transistor de puissance et de la carte. 20 DESCRIPTION BREVE DE L'INVENTION Un circuit de charge de batterie a pour but de fournir à une batterie déchargée un courant de charge constant (dit CC) (de valeur C ù par exemple C=1A) jusqu'à ce que la tension de la batterie atteigne une valeur prédéterminée de tension (par exemple 4.1V ou 4.2V pour des batteries de type Lithium Ion). Cette phase de charge à courant constant 25 CC est suivie d'une phase à tension constante (dit CV) (par exemple 4.1V ou 4.2V pour des batteries de type Lithium Ion). Cette phase à tension constante CV est maintenue jusqu'à ce que le courant de charge de la batterie descende au dessous d'une valeur prédéterminée (par exemple C/10). A ce moment, la charge de la batterie peut être terminée (la batterie est presque entièrement chargée). Le nouveau circuit et la nouvelle architecture présentés implémentent la mesure du courant de charge de la batterie, à la fois dans la phase de charge à courant constant (CC) 30 et dans la phase de charge à tension constante (CV). Lorsque la charge est terminée, ces circuits peuvent également être utilisés pour mesurer le courant de décharge de la batterie. Le circuit et l'architecture inventés permettent la gestion de la phase à courant de charge constant (CC) sans (dite architecture autonome) utiliser un ADC ou DAC (comme le font les architectures classiques), et sans calibration, ce qui lui de cette architecture une solution autonome et peu coûteuse. Ainsi, un autre objet de la présente invention est de fournir à un circuit de mesure de 35 courant de charge de la batterie et le courant de décharge de la batterie, dans une solution économique, qui n'exige pas d'utilisation de composants chers. Le courant dans la batterie est déterminé en mesurant la chute de tension à travers une petite résistance mise en série avec la batterie (de l'ordre de 100 milli ohm par exemple). Egalement, ce circuit contrôle et limite la dissipation du transistor de puissance de charge, afin d'éviter la surchauffe et la cassure de la puce, du transistor de puissance et de la carte. 2953338 -4- Le circuit de charge de chargeur de la présente invention est particulièrement approprié à l'utilisation dans un système de charge de batterie pour le lithium-ion (Li+) ou les batteries d'acide, ou de n'importe quelle batterie rechargeable. Les éléments constituants et les avantages de ces circuits de cette invention ressortiront de la description et des 5 figures qui suivent. Cette description comportes plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif, et ne limite ainsi pas la portée des champs d'application et d'implémentation de cette invention. BREVE PRÉSENTATION DES FIGURES Les figures d'accompagnement, qui sont incorporées dans ce brevet, illustrent une ou plusieurs implémentations de 10 la présente invention et, associées avec la description détaillée, servent à expliquer les principes et les réalisations de l'invention. Dans les figures attachées: La figure 1 (FIG. 1) est un schéma électrique d'un convertisseur courant tension. Le but de ce circuit est de convertir 15 le courant de charge (ou de décharge) de la batterie en une tension, qui sera utilisée pour avoir une mesure du courant de charge (ou de décharge) de la batterie, et pour effectuer une régulation du courant de charge dans la phase charge à courant constant (CC). Ce circuit est composé d'une résistance R1 (1), et de deux résistances identiques R2 et R3 (2). Il est aussi constitué d'un amplificateur différentiel (4) et de deux transistors nFET identiques MN1 et MN2 (3). 20 La tension d'alimentation provient soit du dispositif de charge lui même, soit d'une tension régulée dérivée du dispositif de charge. Le circuit a deux sorties : - Une sortie en tension VCHARGE, qui pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de charge 25 en temps réel. - Une sortie en courant ICHARGE, qui sera utilisée pour effectuer une régulation du courant de charge dans la phase charge à courant constant (CC). La branche constituée de MN2 (3) et R3 (2) est une recopie du courant de la branche constituée de MN1 (3) et R2 (2). Ainsi les courants de drain de ces deux transistors sont égaux. 30 En conséquence, en considérant que l'amplificateur differentiel (4) n'a pas d'offset en entrée, les équations suivantes peut être écrites pour les deux sorties du circuit: VCHARGE = (VCC-VBAT)*(R2/Rl) ICHARGE = (VCC-VBAT)/Rl 35 La figure 2 (FIG. 2) est un schéma électrique d'un circuit qui sera utilisé pour le contrôle de la dissipation de puissance du transistor de puissance de charge. Ce circuit est constitué de deux transistors pFET identiques MP1 et MP2 (5), de trois transistors nFET identiques MN1 (6), MN2 (6) et MN3 (7), et d'une résistance RD (8). Le circuit a une sortie en courant IDISSIP. 40 Ainsi, le courant dans le trois branches formées sont identiques, ainsi que les courants de drain de tous les transistors, et les équations suivantes peuvent être écrites: IDISSIP = (VCHARGER-VCC)/RD La figure 3 (FIG. 3) est l'implémentation du nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOV » (10) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1). Les deux transistors pFET MP1 et MP2 (14) constituent une recopie en courant. Ainsi, leurs courants de drain sont identiques. Le circuit possède un courant de référence précis IREF (9), et est aussi composé d'un transistor de puissance de charge MP3 (11), d'une résistance de mesure de courant de charge RS (12) (100 milli ohm par exemple), et de la batterie à charger BATTERY (13). Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (13). La tension VCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (10) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afm que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel. La figure 4 (FIG. 4) est l'implémentation du nouveau circuit de charge à courant constant (CC), incluant le contrôle de la puissance dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11). Le circuit dénommé « ITOV » (10) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG1). Le circuit dénommé « DISSIP » (15) fait référence au circuit de la figure 2 (FIG2). Les deux transistors pFET MP1 et MP2 (14) constituent une recopie en courant. Ainsi, leurs courants de drain sont 20 identiques. Le circuit possède un courant de référence précis IREF (9), et est aussi composé d'un transistor de puissance de charge MP3 (11), d'une résistance de mesure de courant de charge RS (12) (100 milli ohm par exemple), et de la batterie à charger BATTERY (13). Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (13), tout en limitant le 25 contrôle de la puissance dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (Il). La tension VCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (10) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afm que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel. 30 La figure 5 (FIG. 5) est l'implémentation du nouveau circuit de mesure du courant de décharge IDISCHARGE de la batterie. Le circuit dénommé « ITOV » (10) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG1). Le circuit possède une résistance de mesure de courant de décharge RS (12) (100 milli ohm par exemple), de la batterie BATTERY (13). 35 Le circuit dénommé « CIRCUITS SUPPLIED BY THE BATTERY » (16) modélise les courants de décharge de la batterie (13). Selon l'équation du circuit de la figure 1 (FIG1), l'équation suivante peut être écrite : VDISCHARGE = IDISCHARGE*(R2/R1) La tension VDISCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (10) pourra être utilisée par un ADC 40 (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afm que ce dernier ait l'information du courant de décharge de la batterie en temps réel. -5- 2953338 -6- DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Ces nouveaux circuits sont destinés à des applications de gestion de la charge et de la décharge d'une batterie. Ceux qui ont de la compétence dans ce domaine à l'état de l'art se rendront compte que la description détaillée qui suit de la présente invention est d'illustration seulement et n'est pas limitative de quelque façon. D'autres modes de 5 réalisation de la présente invention se suggéreront aisément à de telles personnes bénéficiant des avantages de cette invention. Les références détaillent des réalisations de la présente invention, comme illustré dans les schémas joints. Le cas échéant, les mêmes indicateurs de référence seront employés dans tous les schémas et dans la description détaillée qui suit, pour se rapporter à la même chose ou aux pièces semblables. Dans un intérêt de clarté, tous les dispositifs courants des réalisations décrites ci-dessus ne sont pas montrés et décrits. 10 Bien entendu, dans le développement de telles implémentations, de nombreuses décisions spécifiques devront être prise selon l'application et les contraintes liées au marché, étant donné que ces buts spécifiques varieront d'une exécution à l'autre et d'un réalisateur à l'autre. D'ailleurs, un tel effort de développement pourrait être complexe et long, mais néanmoins serait une entreprise courante de ceux qui ont de la compétence dans ce domaine à l'état de l'art. 15 En se tournant maintenant vers les figures : • La figure 3 (FIG. 3) est l'implémentation du nouveau circuit de charge à courant constant (CC). Le circuit dénommé « ITOV » (10) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1). Les deux transistors pFET MP1 et MP2 (14) constituent une recopie en courant. Ainsi, leurs courants de drain sont identiques. Le circuit possède un courant de référence précis IREF (9), et est aussi composé d'un transistor de puissance de charge MP3 (11), d'une résistance de mesure de courant de charge RS (12) (100 milli ohm par exemple), et de la batterie à charger BATTERY (13). Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (13). La tension VCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (10) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel. L'équation suivante peut être écrite pour le courant de charge ICHARGE de la batterie (13): ICHARGE = (Rl/RS)*IREF Ainsi, le courant de charge ICHARGE peut être facilement ajusté à la valeur souhaitée (de quelques centaines de milli Ampères à plusieurs Ampères ù en fonction du type de batterie à recharger), en choisissant les valeurs du courant de référence IREF (9) et de la résistance R1 (1) de la figure FIG1, selon l'équation suivante: IREF = ICHARGE*(RS/R1) La puissance maximale PDISSIP dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11) est calculée comme 35 suit : PDISSIP = (VCHARGER-VCC)*ICHARGE = = (VCHARGER-VCC)*(R1/RS)*IREF Cette puissance maximale PDISSIP dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11) est une fonction de la tension VCC (borne positive de la resistance RS (12)), et atteint une valeur maximale PDISSIPmax pour la valeur 40 minimale de la tension VCC (VCCmin) (ce qui correspond au cas d'une batterie déchargée): PDISSIPmax = (VCHARGER-VCCmin)*(R1/RS)*IREF -7- _ (VCHARGER-VCCmin)* ICHARGE Un exemple typique d'application de charge de batterie Lithium Ion serait: RS = 100mOhm : valeur de la résistance RS (12) VCHARGER = 5V : valeur de la tension du dispositive de charge (par exemple un chargeur USB de 5V) 5 VCCmin = 2.0V : valeur minimale de la tension VCC VCCmax = 4.2V : valeur maximale de la tension VCC ICHARGEmax = lA : courant de charge ICHARGE maximal Ainsi, les éléments suivants peuvent être calculés: R1 = 10kohm : valeur de la résistance R1 (1) de la figure 1 (FIG1) 10 IREF = 10uA : valeur du courant de référence IREF (9) PDISSIPmax = 3 Watt : puissance maximale dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11) Cette puissance maximale dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (Il) est très grande (3 Watt). En conséquence, le transistor de puissance de charge MP3 (11) chauffe trop, et ne peut pas être intégré dans la puce (du aux contraintes de dissipation du boitier de la puce). 15 • La figure 4 (FIG. 4) est l'implémentation du nouveau circuit de charge à courant constant (CC), incluant le contrôle de la puissance dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11). Le circuit dénommé « ITOV » (10) fait référence au circuit de la figure 1 (FIG 1). Le circuit dénommé « DISSIP » (15) fait référence au circuit de la figure 2 (FIG2). 20 Les deux transistors pFET MPI et MP2 (14) constituent une recopie en courant. Ainsi, leurs courants de drain sont identiques. Le circuit possède un courant de référence précis IREF (9), et est aussi composé d'un transistor de puissance de charge MP3 (11), d'une résistance de mesure de courant de charge RS (12) (100 milli ohm par exemple), et de la batterie à charger BATTERY (13). 25 Le but de ce circuit est donc de fournir un courant de charge ICHARGE constant à la batterie (13), tout en limitant le contrôle de la puissance dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11). La tension VCHARGE délivrée par le convertisseur de courant tension (10) pourra être utilisée par un ADC (Convertisseur Analogique Digital) qui fournira l'information de tension à un microcontrôleur afin que ce dernier ait l'information du courant de charge en temps réel. 30 Le rôle du circuit dénommé « DISSIP » (15) est de limiter la puissance dissipée PDISSIP par le transistor de puissance de charge MP3 (11) : PDISSIP = (VCHARGER-VCC)*ICHARGE L'équation suivante peut être écrite pour le courant de charge ICHARGE de la batterie (13): ICHARGE = (Rl/RS)*[IREF ù (VCHARGER-VCC)/RD] 35 Ainsi, le courant de charge ICHARGE peut être facilement ajusté à la valeur souhaitée (de quelques centaines de milli Ampères à plusieurs Ampères ù en fonction du type de batterie à recharger), en choisissant les valeurs du courant de référence IREF (9) et des résistances Rl (1) de la figure FIG1 et RD (8) de la figure FIG2. Ce courant de charge est aussi modulé par la différence de tension entre le dispositif de charge VHARGER et la batterie (VCC) : VCHARGER-VCC -8- Pour un dispositif de charge donnée (c'est à dire une tension VCHARGER donnée), le courant de charge ICHARGE est un fonction monotone croissante de la tension VCC, qui atteint ainsi son maximum (ICHARGEmax) lorsque la tension VCC est maximale (VCCmax) (c'est à dire lorsque la batterie est presque de son état de fm de charge) : ICHARGEmax = (R1/RS)*[IREF ù (VCHARGER-VCCmax)/RD] La valeur du courant maximal de charge ICHARGEmax est prédéfmi par le type de batterie à recharger : de quelques centaines de milli ampères à quelques ampères). D'autre part, le courant minimal de charge ICHARGEmin est défmit par l'équation suivante: ICHARGEmin = (Rl/RS)*[IREF ù (VCHARGER-VCCmin)/RD] Ainsi, les valeurs des différents composants du circuit (IREF, R1, RD) peuvent être calculés selon l'équation : IREF = [ICHARGEmax*(RS/R1)] + [(VCHARGER-VCCmax)/RD] La puissance dissipée PDISSIP par le transistor de puissance de charge MP3 (11) est : PDISSIP = (VCHARGER-VCC)*ICHARGE = (VCHARGER-VCC)*(R1/RS)*[IREF ù (VCHARGER-VCC)/RD] La puissance dissipée PDISSIP par le transistor de puissance de charge MP3 (11) est ainsi une fonction non monotone et quadratique de la tension VCC, et atteint son maximum pour une valeur de tension VCC égale à VCCmaxdissip : VCCmaxdissip = VCHARGER ù (IREF*RD/2) Et la valeur maximale de la puissance dissipée PDISSIP par le transistor de puissance de charge MP3 (11) est : PDISSIPmax = 0.25*IREF*IREF*RD*R1/RS avec IREF = [ICHARGEmax*(RS/R1)] + [(VCHARGER-VCCmax)/RD] Un exemple typique d'application de charge de batterie Lithium Ion serait: RS = 100mOhm : valeur de la résistance RS (12) VCHARGER = 5V : valeur de la tension du dispositive de charge (par exemple un chargeur USB de 5V) VCCmin = 2.0V : valeur minimale de la tension VCC VCCmax = 4.2V : valeur maximale de la tension VCC ICHARGEmax = lA : courant de charge ICHARGE maximal ICHARGEmin = 100mA : courant de charge ICHARGE minimal Ainsi, les éléments suivants peuvent être calculés: R1 = l0kohm : valeur de la résistance R1 (1) de la figure 1 (FIG 1) RD = 244kohm : valeur de la résistance RD (8) de la figure 2 (FIG2) IREF = 13.3uA : courant de référence (9) PDISSIPmax = 1 Watt : puissance maximale dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11) La puissance maximale dissipée par le transistor de puissance de charge MP3 (11) a ainsi été divisée par un factor 3, par rapport à l'architecture de la figure 3 qui ne contrôlait pas cette puissance dissipée. En conséquence, le transistor de puissance de charge MP3 (11) ne chauffe pas trop, et peut être intégré dans la puce. REVENDICATIONS1. Circuit de charge d'une batterie (13) à courant constant régulé, avec contrôle de dissipation de puissance, caractérisé en ce que la puissance dissipée par le transistor de puissance de charge (11) est limitée, et en ce qu'il 5 comporte : - Un transistor de puissance de charge (11) connecté entre le chargeur et une résistance de mesure du courant de charge (12), ladite résistance de mesure du courant de charge (12) est aussi connectée à la batterie (13) à charger. - Un convertisseur courant tension (10) qui convertit le courant de charge traversant la résistance de mesure du courant de charge (12), et qui délivre deux sorties, dont une sortie en tension servant à donner l'information du 10 courant de charge à un autre circuit, et une sortie en courant dénommé ITOV. - Un circuit de contrôle de dissipation de puissance (15) qui convertit la tension différentielle entre le chargeur et la batterie (13) en un courant dénommé IDISSIP. - Un courant de référence précis (9). - Une recopie de courant, constituée de deux transistors pFET (14), ladite recopie de courant compare le courant de 15 référence précis (9) à la somme du courant dénommé ITOV généré par le convertisseur courant tension (10), et le courant dénommé IDISSIP généré par le circuit de contrôle de dissipation de puissance (15), ladite recopie de courant pilote la grille du transistor de puissance de charge (11). 2. Circuit de charge d'une batterie (13) à courant constant régulé, avec contrôle de dissipation de puissance, selon la 20 revendication 1, caractérisé en que ledit convertisseur courant tension (10) est constitué : - De deux résistances (2) identiques et de deux transistors nFET de sortie (3) identiques, qui forment une recopie du courant de sortie dénommé ITOV, ledit courant de sortie est défini par la valeur de la résistance (1) et de la tension différentielle aux bornes de la résistance de mesure du courant de charge (12). - D'un amplificateur différentiel de tension (4). 25 - D'une sortie en tension, qui est définie par le rapport des deux résistances (2) et (1), et de la tension différentielle aux bornes de la résistance de mesure du courant de charge (12). 3. Circuit de charge d'une batterie (13) à courant constant régulé, avec contrôle de dissipation de puissance, selon la revendication 1, caractérisé en que ledit circuit de contrôle de dissipation de puissance (15) est constitué : 30 - De trois transistors nFET identiques (6) et (7), qui constituent une recopie de courant. - De deux transistors pFET identiques (5) qui constituent une recopie de la tension de leur terminal de source. - Une résistance (8), qui définit le courant de sortie du circuit, dénommé IDISSIP, ledit courant de sortie dénommé IDISSIP est défini par la tension différentielle entre le chargeur et la batterie (13) et la valeur de la résistance (8).