一种充电器制造技术

本实用新型专利技术公开一种充电器。通过比较单元将第一结果值和第二结果值反馈给充电控制电路，充电控制电路对反馈结果经过分析，通过和适配器通讯，使适配器按照调压间隔时间输出增大后的母线电压，并且根据增大后的母线电压更新充电输入预设门限电流值，环路控制网络单元根据采样信号和基准信号，产生反馈补偿信号，脉宽调制发生器根据所述反馈补偿信号产生控制信号，驱动电路根据所述控制信号产生驱动信号，功率转换电路根据所述驱动信号产生充电电压，为负载和/或电池充电。本实用新型专利技术充电器解决现有充电器存在不能保证安全充电的情况下提高充电效率的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及充电
，尤其涉及一种充电器。
技术介绍
随着大屏幕尺寸手机、平板电脑等移动设备的越来越普及，加上快速充电的应用体验渐渐为消费者乐于接受，电池的通用串行总线(即Universal Serial Bus，缩写为USB)接口的快速充电功能越来越受到普及。要想提高充电速度，关键在于提高充电的功率。现有提高充电的功率作法之一是保持5V的USB端口的母线电压不变，增大USB端口的母线电流，从而使充电器能够实现快速的充电。但是增大母线电流也会带来比较大的线路损耗。目前通用的Micro USB充电线，一般来说只能在2A的电流下保证安全高效的传输，电流超过2A线路可能就承受不了。质量比较好的充电线可以流过大约3A电流，但是必须考虑到市场上品质不一的充电线和USB端口的可能性，所以限制USB端口的母线电流是比较安全的做法。提高USB接口的母线电压可以在限制母线电流的条件下提高电池的充电速度。但是，由于充电器并不知道输入电源的最大输出电流能力和充电线的通流能力，而且由于输入电源需要支持可调节的输出电压(对应的是USB接口的母线电压)，每个输出电压点的最大输出电流能力可能是变化的。为了保证充电器安全充电，必须往往按照最恶劣情况限制充电器的输入电流，这往往限制了充电器的充电功率，与快充充电的目标不一致。
技术实现思路
为了克服上述技术问题，本技术目的旨在提供一种充电器，以 解决现有充电器存在不能保证安全充电的情况下提高充电效率的技术问题。为解决上述技术问题，本技术实施例提供以下技术方案：本技术实施例提供一种充电器，所述充电器包括：充电控制电路，用于和适配器通讯，并且获取和分析充电输出电流预设参考值、充电输出电流预设比较误差值、充电输出采样电流值、充电输入预设门限电流值、充电输入电流预设比较误差值、充电输入采样电流值、充电器的母线电压以及调压间隔预设时间；母线电压输入端，用于和适配器连接，接收所述适配器按照调压间隔预设时间输出增大后的母线和充电输入采样电流值；环路控制网络单元，用于分别与所述充电控制电路和所述母线电压输入端连接，根据采样信号和基准信号，产生反馈补偿信号；比较单元，用于和所述充电控制电路连接，根据充电输出电流预设参考值减去充电输出电流预设比较误差值和充电输出采样电流值后的输入值，产生第一结果值，并且将所述第一结果值传输给所述充电控制电路；根据充电输入预设门限电流值减去充电输入电流预设比较误差值和充电输入采样电流值的输入值，产生第二结果值，并且将所述第二结果值传输给所述充电控制电路；脉宽调制发生器，用于分别与所述环路控制网络单元和所述充电控制电路连接，根据所述反馈补偿信号，产生控制信号；驱动电路，用于和所述脉宽调制发生器连接，根据所述控制信号，产生驱动信号；功率转换电路，用于和所述驱动电路连接，根据所述驱动信号，产生充电电压，为负载和/或电池充电。可选地，所述环路控制网络单元包括：环路控制电路，用于根据采样信号和基准信号，产生多个反馈补偿信号；最小值选通电路，用于和所述环路控制电路连接，选通所述环路控制电路中的最小反馈补偿信号。可选地，所述环路控制电路至少包括：第一运放器，反相输入端和充电输入采样电流端连接，同相输入端和所述充电控制电路的充电输入预设门限电流端连接；第二运放器，反相输入端和充电输出采样电流端连接，同相输入端和所述充电控制电路的充电输出电流预设参考端连接；第三运放器，反相输入端和电池电压信号端连接，同相输入端和所述充电控制电路的电池电压基准信号端连接；第四运放器，反相输入端和系统电压信号端连接，同相输入端和所述充电控制电路的系统电压基准信号端连接。可选地，所述最小值选通电路至少包括：第一二极管，阴极和所述第一运放器的输出端连接，接收第一误差信号；第二二极管，阴极和所述第二运放器的输出端连接，接收第二误差信号；第三二极管，阴极和所述第三运放器的输出端连接，接收第三误差信号；第四二极管，阴极和所述第四运放器的输出端连接，接收第四误差信号；下拉电阻；电流源，用于输出电流，分别和所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极、所述第三二极管的阳极、所述第四二极管的阳极以及所述下拉电阻的一端连接，所述下拉电阻的另一端接地；所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阳极、所述第三二极管的阳极以及所述第四二极管的阳极均连接一起，并且对所述脉宽调制发生器输入所述最小反馈补偿信号。可选地，所述功率转换电路包括：第一N沟道增强型绝缘栅管，栅极和所述驱动电路的第一控制引脚连接；第二N沟道增强型绝缘栅管，栅极和所述驱动电路的第二控制引脚连接，源极接地；电感，一端分别与所述第一N沟道增强型绝缘栅管的源极和第二N 沟道增强型绝缘栅管的漏极连接；电容，一端和所述电感的另一端连接，一端接地。可选地，所述充电器还包括：双向阻断电路，用于充电路径管理和保护所述充电器；所述双向阻断电路包括：第三N沟道增强型绝缘栅管，栅极和所述驱动电路的第三控制引脚连接，漏极和所述母线电压输入端连接；第四N沟道增强型绝缘栅管，栅极和所述驱动电路的第三控制引脚连接，源极和所述第三N沟道增强型绝缘栅管的源极连接，漏极和所述第一N沟道增强型绝缘栅管的漏极连接。可选地，所述比较单元包括：第一比较器，反向输入端和充电输入采样电流端连接，同相输入端和所述充电控制电路的第一信号端连接，输出端和所述充电控制电路连接并且将所述第一结果值输出给所述充电控制电路；其中所述第一信号端输出的电流值为充电输入预设门限电流值减去充电输入电流预设比较误差值的结果值；第二比较器，反向输入端和充电输出采样电流端连接，同相输入端和所述充电控制电路的第二信号端连接，输出端和所述充电控制电路连接并且将所述第二结果值输出给所述充电控制电路；其中所述第二信号端输出的电流值为充电输出电流预设参考值减去充电输出电流预设比较误差值的结果值。在本技术实施例中，比较单元将第一结果值和第二结果值反馈给充电控制电路，充电控制电路对反馈结果经过分析，通过和适配器通讯，使适配器按照调压间隔时间输出增大后的母线电压，并且根据增大后的母线电压更新充电输入预设门限电流值，环路控制网络单元根据采样信号和基准信号，产生反馈补偿信号，脉宽调制发生器根据所述反馈补偿信号产生控制信号，驱动电路根据所述控制信号产生驱动信号，功率转换电路根据所述驱动信号产生充电电压，为负载和/或电池充电。最后充电器调节的结果是：充电输出采样电流值近似等于充电输出电流预设参考值，充电输入采样电流值近似等于充电输入预设门限电流值。一 方面，由于充电输出采样电流值近似等于充电输出电流预设参考值，因此充电器充分利用了适配器输入电源的输出功率能力，从而提高充电速度；另一方面，由于充电输入采样电流值近似等于充电输入预设门限电流值，充电器可以安全地充电，不必担心充电线输入电流过大而烧坏充电器。附图说明图1是本技术实施例提供可能的一种充电器充电场景图；图1a是本技术实施例提供的一种充电器的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种充电方法的流程图；图2a是本技术实施例提供的调节所述适配器按照调压间隔时间输出增大后的母线电压，并且根据增大后的母线电压更新充电输入预设门限电流值的流程图；图2b是本技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电器，其特征在于，所述充电器包括：充电控制电路，用于和适配器通讯，并且获取和分析充电输出电流预设参考值、充电输出电流预设比较误差值、充电输出采样电流值、充电输入预设门限电流值、充电输入电流预设比较误差值、充电输入采样电流值、充电器的母线电压以及调压间隔预设时间；母线电压输入端，用于和适配器连接，接收所述适配器按照调压间隔预设时间输出增大后的母线和充电输入采样电流值；环路控制网络单元，用于分别与所述充电控制电路和所述母线电压输入端连接，根据采样信号和基准信号，产生反馈补偿信号；比较单元，用于和所述充电控制电路连接，根据充电输出电流预设参考值减去充电输出电流预设比较误差值和充电输出采样电流值后的输入值，产生第一结果值，并且将所述第一结果值传输给所述充电控制电路；根据充电输入预设门限电流值减去充电输入电流预设比较误差值和充电输入采样电流值的输入值，产生第二结果值，并且将所述第二结果值传输给所述充电控制电路；脉宽调制发生器，用于分别与所述环路控制网络单元和所述充电控制电路连接，根据所述反馈补偿信号，产生控制信号；驱动电路，用于和所述脉宽调制发生器连接，根据所述控制信号，产生驱动信号；功率转换电路，用于和所述驱动电路连接，根据所述驱动信号，产生充电电压，为负载和/或电池充电。...

【技术特征摘要】
1.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括：充电控制电路，用于和适配器通讯，并且获取和分析充电输出电流预设参考值、充电输出电流预设比较误差值、充电输出采样电流值、充电输入预设门限电流值、充电输入电流预设比较误差值、充电输入采样电流值、充电器的母线电压以及调压间隔预设时间；母线电压输入端，用于和适配器连接，接收所述适配器按照调压间隔预设时间输出增大后的母线和充电输入采样电流值；环路控制网络单元，用于分别与所述充电控制电路和所述母线电压输入端连接，根据采样信号和基准信号，产生反馈补偿信号；比较单元，用于和所述充电控制电路连接，根据充电输出电流预设参考值减去充电输出电流预设比较误差值和充电输出采样电流值后的输入值，产生第一结果值，并且将所述第一结果值传输给所述充电控制电路；根据充电输入预设门限电流值减去充电输入电流预设比较误差值和充电输入采样电流值的输入值，产生第二结果值，并且将所述第二结果值传输给所述充电控制电路；脉宽调制发生器，用于分别与所述环路控制网络单元和所述充电控制电路连接，根据所述反馈补偿信号，产生控制信号；驱动电路，用于和所述脉宽调制发生器连接，根据所述控制信号，产生驱动信号；功率转换电路，用于和所述驱动电路连接，根据所述驱动信号，产生充电电压，为负载和/或电池充电。2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述环路控制网络单元包括：环路控制电路，用于根据采样信号和基准信号，产生多个反馈补偿信号；最小值选通电路，用于和所述环路控制电路连接，选通所述环路控制电路中的最小反馈补偿信号。3.根据权利要求2所述的充电器，其特征在于，所述环路控制电路至少包括：第一运放器，反相输入端和充电输入采样电流端连接，同相输入端和所述充电控制电路的充电输入预设门限电流端连接；第二运放器，反相输入端和充电输出采样电流端连接，同相输入端和所述充电控制电路的充电输出电流预设参考端连接；第三运放器，反相输入端和电池电压信号端连接，同相输入端和所述充电控制电路的电池电压基准信号端连接；第四运放器，反相输入端和系统电压信号端连接，同相输入端和所述充电控制电路的系统电压基准信号端连接。4.根据权利要求3所述的充电器，其特征在于，所述最小值选通电路至少包括：第一二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢仁践，
申请(专利权)人：深圳慧能泰半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44