多相充电电路及其控制电路和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种提高系统稳定性并改善瞬态响应性能的多相充电电路。该多相充电电路包括交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路。选择多个反馈控制信号中的一个产生第一使能信号，其中每个反馈控制信号基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号产生。根据第一使能信号和第一时长控制信号产生第一控制信号以控制第一相开关电路的主功率开关。为第一控制信号提供一相移，产生第二使能信号。根据第二使能信号和第二时长控制信号产生第二控制信号以控制第二相开关电路的主功率开关。

【技术实现步骤摘要】
多相充电电路及其控制电路和控制方法
本专利技术主要涉及一种电子电路，尤其涉及一种多相充电电路及其控制电路和控制方法。
技术介绍
随着电子产品市场的迅速发展，电池充电产品或电池充电器件不断向小型化、轻型化转变，比如说超极本、智能手机。产品轻薄化对内部元器件的高度有了更多的限制，传统单相充电电路满足功率需求前提下很难选得高度合适的元器件，尤其是电感。
技术实现思路
针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提供了一种用于多相充电电路的控制电路，该多相充电电路包括接收输入电压为系统负载提供系统电压的交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路，其中每一相开关电路包括一主功率开关，该控制电路包括：多个反馈控制电路，产生多个反馈控制信号，其中每个反馈控制电路接收相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及第一电流信号输出相应的反馈控制信号；与门电路，具有多个输入端以分别接收多个反馈控制信号，在输出端输出第一使能信号；第一导通时长控制电路，在输出端输出控制第一相开关电路主功率开关的导通时长的第一导通时长控制信号；第一RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第一使能信号，复位输入端接收第一导通时长控制信号，第一RS触发器基于第一使能信号和第一导通时长控制信号，在输出端输出第一控制信号以控制第一相开关电路的主功率开关的运行；脉冲产生电路，接收第一控制信号，基于第一控制信号在输出端输出第二使能信号，其中第二使能信号与第一控制信号之间具有一相移；第二导通时长控制电路，在输出端输出控制第二相开关电路主功率开关的导通时长的第二导通时长控制信号；以及第二RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第二使能信号，复位输入端接收第二导通时长控制信号，第二RS触发器基于第二使能信号和第二导通时长控制信号，在输出端输出第二控制信号以控制第二相开关电路的主功率开关的运行。本专利技术还提供另一种用于多相充电电路的控制电路，该多相充电电路包括接收输入电压为系统负载提供系统电压的交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路，其中每一相开关电路包括一主功率开关，该控制电路包括：多个反馈控制电路，产生多个反馈控制信号，其中每个反馈控制电路接收相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及第一电流信号输出相应的反馈控制信号；或门电路，具有多个输入端以分别接收多个反馈控制信号，在输出端输出第一使能信号；第一关断时长控制电路，在输出端输出控制第一相开关电路主功率开关的关断时长的第一关断时长控制信号；第一RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第一关断时长控制信号，复位输入端接收第一使能信号，第一RS触发器基于第一使能信号和第一关断时长控制信号，在输出端输出第一控制信号以控制第一相开关电路的主功率开关的运行；脉冲产生电路，接收第一控制信号，基于第一控制信号在输出端输出第二使能信号，其中第二使能信号与第一控制信号之间具有一相移；第二关断时长控制电路，在输出端输出控制第二相开关电路主功率开关的关断时长的第二关断时长控制信号；以及第二RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第二关断时长控制信号，复位输入端接收第二使能信号，第二RS触发器基于第二使能信号和第二关断时长控制信号，在输出端输出第二控制信号以控制第二相开关电路的主功率开关的运行。根据本专利技术的实施例，还提出一种多相充电电路，包括：交错运行的多相开关电路，接收输入电压为系统负载提供系统电压，其中每一相开关电路包括一主功率开关，多相开关电路中的一相为主相，其余相为从相；多个反馈控制电路，产生多个反馈控制信号，其中每个反馈控制电路接收相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及第一电流信号输出相应的反馈控制信号；逻辑整合电路，具有多个输入端以分别接收多个反馈控制信号，选择多个反馈控制信号中的一个，在输出端输出第一使能信号；主相时长控制电路，在输出端输出主相时长控制信号；主相逻辑电路，接收第一使能信号和主相时长控制信号，基于第一使能信号和主相时长控制信号，主相逻辑电路在输出端输出第一控制信号以控制主相开关电路的主功率开关的运行；脉冲产生电路，接收第一控制信号，基于第一控制信号，在多个输出端分别为每个从相开关电路输出具有相应相移的从相使能信号；多个从相时长控制电路，其中每个从相时长控制电路在输出端输出相应的从相时长控制信号；以及多个从相逻辑电路，其中每个从相逻辑电路接收相应的从相使能信号和相应的从相时长控制信号，在输出端输出相应的从相控制信号以控制相应从相开关电路的主功率开关的运行。根据本专利技术的实施例，还提出一种多相充电电路的控制方法，该多相充电电路包括接收输入电压为系统负载提供系统电压的交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路，其中第一相开关电路包括第一功率开关，第二相开关电路包括第二功率开关，该控制方法包括：根据系统电压反馈信号、斜坡信号、系统电压参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，产生系统电压反馈控制信号；根据充电电流反馈信号、斜坡信号、充电电流参考信号以及第一电流信号，产生充电电流反馈控制信号；根据输入电流反馈信号、斜坡信号、输入电流参考信号以及第一电流信号，产生输入电流反馈控制信号；根据电池电压反馈信号、斜坡信号、电池电压参考信号以及第一电流信号，产生电池电压反馈控制信号；选择系统电压反馈控制信号、充电电流反馈控制信号、输入电流反馈控制信号以及电池电压反馈控制信号中的一个，产生第一使能信号；产生第一相时长控制信号；基于第一使能信号与第一相时长控制信号产生第一控制信号，以控制第一功率开关的运行；对第一控制信号提供一相移，产生第二使能信号；产生第二相时长控制信号；以及基于第二使能信号和第二相时长控制信号产生第二控制信号，以控制第二功率开关的运行。根据本专利技术的实施例，多相充电电路的控制电路简单，易于实现，在保证多相充电电路系统稳定性的同时改善了瞬态响应性能，实现了电路的优化。附图说明为了更好的理解本专利技术，将根据以下附图对本专利技术进行详细描述：图1所示为交错式双相充电电路10；图2所示为图1所示双相充电电路10工作时的信号波形图；图3所示为另一种交错式双相充电电路20；图4所示为根据本专利技术一实施例的双相充电电路30的电路框图；图5所示为根据本专利技术一实施例的图4所示延时电路308的电路图；图6所示为图4所示双相充电电路30以系统电压反馈控制电路工作时的信号波形示意图；图7所示为图4所示双相充电电路30在稳态下的工作波形图；图8所示为根据本专利技术一实施例的双相充电电路40的电路框图；图9所示为图8所示双相充电电路40以系统电压反馈控制电路工作时的信号波形示意图；图10所示为根据本专利技术一实施例的4相充电电路50的电路框图；图11所示为图10所示4相充电电路50以系统电压反馈控制电路工作时的信号波形示意图；图12所示为根据本专利技术一实施例的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多相充电电路的控制电路，该多相充电电路包括接收输入电压为系统负载提供系统电压的交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路，其中每一相开关电路包括一主功率开关，该控制电路包括：多个反馈控制电路，产生多个反馈控制信号，其中每个反馈控制电路接收相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及第一电流信号输出相应的反馈控制信号；与门电路，具有多个输入端以分别接收多个反馈控制信号，在输出端输出第一使能信号；第一导通时长控制电路，在输出端输出控制第一相开关电路主功率开关的导通时长的第一导通时长控制信号；第一RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第一使能信号，复位输入端接收第一导通时长控制信号，第一RS触发器基于第一使能信号和第一导通时长控制信号，在输出端输出第一控制信号以控制第一相开关电路的主功率开关的运行；脉冲产生电路，接收第一控制信号，基于第一控制信号在输出端输出第二使能信号，其中第二使能信号与第一控制信号之间具有一相移；第二导通时长控制电路，在输出端输出控制第二相开关电路主功率开关的导通时长的第二导通时长控制信号；以及第二RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第二使能信号，复位输入端接收第二导通时长控制信号，第二RS触发器基于第二使能信号和第二导通时长控制信号，在输出端输出第二控制信号以控制第二相开关电路的主功率开关的运行。...

【技术特征摘要】
1.一种用于多相充电电路的控制电路，该多相充电电路包括接收输入电压为系统负载提供系统电压的交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路，其中每一相开关电路包括一主功率开关，该控制电路包括：多个反馈控制电路，产生多个反馈控制信号，其中每个反馈控制电路接收相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及第一电流信号输出相应的反馈控制信号；与门电路，具有多个输入端以分别接收多个反馈控制信号，在输出端输出第一使能信号；第一导通时长控制电路，在输出端输出控制第一相开关电路主功率开关的导通时长的第一导通时长控制信号；第一RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第一使能信号，复位输入端接收第一导通时长控制信号，第一RS触发器基于第一使能信号和第一导通时长控制信号，在输出端输出第一控制信号以控制第一相开关电路的主功率开关的运行；脉冲产生电路，接收第一控制信号，基于第一控制信号在输出端输出第二使能信号，其中第二使能信号与第一控制信号之间具有一相移；第二导通时长控制电路，在输出端输出控制第二相开关电路主功率开关的导通时长的第二导通时长控制信号；以及第二RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第二使能信号，复位输入端接收第二导通时长控制信号，第二RS触发器基于第二使能信号和第二导通时长控制信号，在输出端输出第二控制信号以控制第二相开关电路的主功率开关的运行。2.如权利要求1所述的控制电路，其中脉冲产生电路包括：延时电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收第一控制信号，在输出端输出延时信号，该延时信号与第一控制信号之间具有所述相移；以及第一短脉冲电路，接收延时信号，在输出端输出第二使能信号。3.如权利要求2所述的控制电路，其中延时电路包括：第一电压信号产生电路，产生第一电压信号，其中第一电压信号在第一相开关电路的主功率开关由关断变为导通时变为零，然后以一斜率线性上升，直至第一相开关电路的主功率开关再次由关断变为导通；采样保持电路，对第一电压信号的最大值进行采样保持；分压电路，对第一电压信号的最大值进行分压，输出第二电压信号，其中第二电压信号正比于第一控制信号与第二使能信号之间的相移；以及比较电路，将第一电压信号与第二电压信号进行比较，输出延时信号。4.如权利要求3所述的控制电路，其中第一电压信号产生电路包括：第二短脉冲电路，接收第一控制信号，在输出端输出第二短脉冲信号；放电开关管，具有第一端、第二端以及控制端，其中在第一端提供第一电压信号，第二端耦接至地，控制端接收第二短脉冲信号；充电电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至放电开关管的第一端，第二端耦接至地；以及充电电流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至充电电容器的第一端，第二端耦接至地。5.如权利要求1所述的控制电路，其中多个反馈控制电路包括：第一比较器，其反向输入端接收系统电压反馈信号、斜坡信号以及第一电流信号的叠加信号，其同向输入端接收系统电压参考信号，基于系统电压参考信号、斜坡信号、系统电压反馈信号以及第一电流信号，第一比较器在输出端输出系统电压反馈控制信号；第二比较器，其反向输入端接收电池电压反馈信号、斜坡信号以及第一电流信号的叠加信号，其同向输入端接收电池电压参考信号，基于电池电压参考信号、斜坡信号、电池电压反馈信号以及第一电流信号，第二比较器在输出端输出电池电压反馈控制信号；第三比较器，其反向输入端接收输入电流反馈信号、斜坡信号以及第一电流信号的叠加信号，其同向输入端接收输入电流参考信号，基于输入电流参考信号、斜坡信号、输入电流反馈信号以及第一电流信号，第三比较器在输出端输出输入电流反馈控制信号；以及第四比较器，其反向输入端接收充电电流反馈信号、斜坡信号以及第一电流信号的叠加信号，其同向输入端接收充电电流参考信号，基于充电电流参考信号、斜坡信号、充电电流反馈信号以及第一电流信号，第四比较器在输出端输出充电电流反馈控制信号。6.一种用于多相充电电路的控制电路，该多相充电电路包括接收输入电压为系统负载提供系统电压的交错运行的第一相开关电路和第二相开关电路，其中每一相开关电路包括一主功率开关，该控制电路包括：多个反馈控制电路，产生多个反馈控制信号，其中每个反馈控制电路接收相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及表征流过第一相开关电路的电流的第一电流信号，并基于相应的反馈信号、斜坡信号、相应的参考信号以及第一电流信号输出相应的反馈控制信号；或门电路，具有多个输入端以分别接收多个反馈控制信号，在输出端输出第一使能信号；第一关断时长控制电路，在输出端输出控制第一相开关电路主功率开关的关断时长的第一关断时长控制信号；第一RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第一关断时长控制信号，复位输入端接收第一使能信号，第一RS触发器基于第一使能信号和第一关断时长控制信号，在输出端输出第一控制信号以控制第一相开关电路的主功率开关的运行；脉冲产生电路，接收第一控制信号，基于第一控制信号在输出端输出第二使能信号，其中第二使能信号与第一控制信号之间具有一相移；第二关断时长控制电路，在输出端输出控制第二相开关电路主功率开关的关断时长的第二关断时长控制信号；以及第二RS触发器，具有置位输入端、复位输入端和输出端，其中置位输入端接收第二关断时长控制信号，复位输入端接收第二使能信号，第二RS触发器基于第二使能信号和第二关断时长控制信号，在输出端输出第二控制信号以控制第二相开关电路的主功率开关的运行。7.如权利要求6所述的控制电路，其中脉冲产生电路包括：延时电路，具有输入端和输出端，其中输入端接收第一控制信号，在输出端输出延时信号，该延时信号与第一控制信号之间具有所述相移；以及第一短脉冲电路，接收延时信号，在输出端输出第二使能信号。8.如权利要求7所述的控制电路，其中延时电路包括：第一电压信号产生电路，产生第一电压信号，其中第一电压信号在第一相开关电路的主功率开关由导通变为关断时变为零，然后以一斜率线性上升，直至第一相开关电路的主功率开关再次由导通变为关断；采样保持电路，对第一电压信号的最大值进行采样保持；分压电路，对第一电压信号的最大值进行分压，输出第二电压信号，其中第二电压信号正比于第一控制信号与第二使能信号之间的相移；比较电路，将第一电压信号与第二电压信号进行比较，输出延时信号。9.如权利要求8所述的控制电路，其中第一电压信号产生电路包括：第二短脉冲电路，其输入端经反相器耦接至第一控制信号，在输出端输出第二短脉冲信号；放电开关管，具有第一端、第二端以及控制端，其中在第一端提供第一电压信号，第二端耦接至地，控制端接收第二短脉冲信号；充电电容器，具有第一端和第二端，其中第一端耦接至放电开关管的第一端，第二端耦接至地；以及充电电流源，具有第一端和第二端，其中第一端耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐敏，
申请(专利权)人：成都芯源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51