一种变频式占空比扩展电路制造技术

本实用新型专利技术公开并提供了一种结构简单、成本低廉的能够将最大占空比进行扩展的变频式占空比扩展电路。本实用新型专利技术包括电流感应器ISEN、差分放大器、运算放大器U1B、PWM控制器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、定时电容CT以及定时电阻RT，所述差分放大器、所述运算放大器U1B以及所述PWM控制器的FB引脚依次电连接，所述电阻R2与所述三极管Q1的集电极电连接，所述运算放大器U1B、所述电阻R1、所述三极管Q1的基极、所述电阻R3、所述定时电阻RT依次电连接，所述三极管Q1的发射极与所述定时电阻RT电连接，所述PWM控制器的第三引脚与外部充放电路中的驱动电路电连接。本实用新型专利技术适用于电池充放电路的扩展领域。电池充放电路的扩展领域。电池充放电路的扩展领域。

【技术实现步骤摘要】
一种变频式占空比扩展电路


[0001]本技术涉及一种变频式占空比扩展电路。

技术介绍

[0002]随着移动电子设备、手持工具的锂电池容量越来越大，对充放电电路的体积和成本的要求越来越严，多数锂电池充放电电路，均由一级高频双向电源来实现，而且需要越来越宽的充放电范围，以尽量完全利用锂电池的全部容量。其中，在放电时需要的占空比越宽越好，可是受必须有的固定的开关管死区时间(约200
‑
500us)的影响，定频工作的放电开关管M2的占空比有个最大限制,大约在97
‑
99％，电池最后10％左右能量因升压不足无法释放出来。以往对于该无法释放的10％容量有两种处理办法，一种是直接放弃这10％容量，使用容量更大的电芯来保证设计可用容量，但其体积大、成本高；另一是使用一个下降沿延时电路，当电池电压低占空比大到一定程度时，延时电路将占空比扩展到最大100％，但其主要缺陷在于当电路工作异常影响到调节环满输出时，可能让驱动长时间输出高电平，功率电路会有电感饱和功率电路严重短路的风险。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、成本低廉的能够将最大占空比进行扩展的变频式占空比扩展电路。
[0004]本技术包括电流感应器ISEN、差分放大器、运算放大器U1B、PWM控制器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、定时电容CT以及定时电阻RT，电流感应器ISEN串联在外部充放电路中，差分放大器与电流感应器ISEN并联，差分放大器、运算放大器U1B以及PWM控制器的FB引脚依次电连接，PWM控制器的第一引脚、电容CT、定时电阻RT以及PWM控制器的第二引脚依次电连接，电阻R2与定时电容CT并联，电阻R2与三极管Q1的集电极电连接，运算放大器U1B、电阻R1、三极管Q1的基极、电阻R3、定时电阻RT依次电连接，三极管Q1的发射极与定时电阻RT电连接，PWM控制器的第三引脚与外部充放电路中的驱动电路电连接。
[0005]PWM控制器的型号为UC3842。
[0006]差分放大器的型号为INA199。
[0007]运算放大器U1B的型号为LM324。
[0008]第一引脚为TC引脚。
[0009]第二引脚为TR引脚。
[0010]第三引脚为OUT引脚。
[0011]有益效果：本技术中，增加三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3，通过调整好R1/R3的值，保证只有FB引脚的值大于3.5V以后，三极管Q1才会开始导通，此时三极管Q1将定时电容CT的充电电流分流一部分，PWM控制器开关频率就会降低下来,假设开关频率降低到10K，因芯片的死区时间还是不变(例如为500ns)，此时能达到的最大占空比就能扩大到D＝(100us
‑
500ns)/100us＝0.995,完成了将最大占空比扩展的目的。因为每个周期开关管还
是会关闭一个死区时间，电感有复位的时间，避免了在任何情况下，电感饱和电路短路的问题。而且整个降频过程是连续平滑进行的，电路的输出电流不会出现突变。
附图说明
[0012]图1是本技术的电路示意图。
具体实施方式
[0013]如图1所示，本技术包括电流感应器ISEN、差分放大器、运算放大器U1B、PWM控制器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、定时电容CT以及定时电阻RT，电流感应器ISEN串联在外部充放电路中，差分放大器与电流感应器ISEN并联，差分放大器、运算放大器U1B以及PWM控制器的FB引脚依次电连接，PWM控制器的第一引脚、电容CT、定时电阻RT以及PWM控制器的第二引脚依次电连接，电阻R2与定时电容CT并联，电阻R2与三极管Q1的集电极电连接，运算放大器U1B、电阻R1、三极管Q1的基极、电阻R3、定时电阻RT依次电连接，三极管Q1的发射极与定时电阻RT电连接，PWM控制器的第三引脚与外部充放电路中的驱动电路电连接。
[0014]在本具体实施例中，PWM控制器的型号为UC3842，差分放大器的型号为INA199，运算放大器U1B的型号为LM324，第一引脚为TC引脚，第二引脚为TR引脚，第三引脚为OUT引脚。
[0015]如图1所示，本技术与外部电池充放电路相连接。
[0016]在本技术中，定时电阻RT用以确定定时电容CT的充电电流，同时固定PWM控制器的开关频率。
[0017]多数通用型的定频PWM控制器，都有一个最小死区限制，例如500ns，设定开关频率100K,此时电路可能的最大占空比就只有D＝(10us
‑
500ns)/10us＝0.95；当电池电压下降后，电路占空比达到0.95后，调节环输出的FB引脚已经超过PWM控制的最大有效输入值(典型值3.5V)，但此时电路占空比已经不能再增加,但FB引脚电压会继续上升，可是放电电流却会一直下降，电池最后的10％电量无法放出。因此，我们通过在充放电路中增加三极管Q1，通过调整好电阻R1以及电阻R3的值，保证只有FB引脚的电压大于3.5V以后，三极管Q1才会开始导通，此时三极管Q1将定时电容CT的充电电流分流一部分，PWM控制器的开关频率就会降低下来,假设开关频率降低到10K，因芯片的死区时间还是500ns，此时能达到的最大占空比就能扩大到D＝(100us
‑
500ns)/100us＝0.995,完成了将最大占空比扩展的目的。在此过程中，所述运算放大器U1B用以检测FB引脚的电压值。
[0018]本技术适用于电池充放电路的扩展领域。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变频式占空比扩展电路，其特征在于：包括电流感应器ISEN、差分放大器、运算放大器U1B、PWM控制器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1、定时电容CT以及定时电阻RT，所述电流感应器ISEN串联在外部充放电路中，所述差分放大器与所述电流感应器ISEN并联，所述差分放大器、所述运算放大器U1B以及所述PWM控制器的FB引脚依次电连接，所述PWM控制器的第一引脚、所述电容CT、所述定时电阻RT以及所述PWM控制器的第二引脚依次电连接，所述电阻R2与所述定时电容CT并联，所述电阻R2与所述三极管Q1的集电极电连接，所述运算放大器U1B、所述电阻R1、所述三极管Q1的基极、所述电阻R3、所述定时电阻RT依次电连接，所述三极管Q1的发射极与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健斌，陈凯，王进通，邓子珩，
申请(专利权)人：广东泰坦智能动力有限公司，
类型：新型
国别省市：