反馈调节充电电路和电子设备制造技术

技术编号:36573331 阅读:11 留言:0更新日期:2023-02-04 17:30
本申请提出一种反馈调节充电电路和电子设备,其中,反馈调节充电电路包括BUCK降压电路、PWM驱动电路、电流检测电路和电流误差放大电路,通过设置检测管和参考电流源生成电流检测电路,电流误差放大电路对第一功率管导通时的平均电流和N倍的参考电流的大小进行误差比较,根据比较结果对PWM驱动电路的电压误差信号以及PWM驱动信号的占空比进行负反馈调节,从而实现对反馈调节充电电路的恒流控制输出,并且检测功率管的导通内阻等于第一功率管的导通内阻的N倍,稳态时,参考电流等同于第一功率管导通时的平均电流的1/N倍,电流检测电路引起的功率损耗小,提高了恒流充电的控制精度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
反馈调节充电电路和电子设备


[0001]本申请属于充电
,尤其涉及一种反馈调节充电电路和电子设备。

技术介绍

[0002]储能器件或者设备通常通过对应的充电电路进行恒压或者恒流充电,例如锂电池通过对应的电池充电电路进行充电,如图1所示,常见的充电电路采用两个功率管、电感和电容组成降压拓扑结构,第一功率管的第一端用于输入直流电源,第一功率管的第二端、第二功率管的第一端和电感的第一端共接,第二功率管的第二端接地,电感的第二端和电容的第一端连接构成充电电路的电源输出端,电容的第二端接地。
[0003]为了提高充电安全性,在恒流充电过程中需要充电电路的充电电流保持恒定,对应地,为了实现恒流充电的电流控制,需要对电池充电电流进行检测,其中,常规的电流检测电路通常采用串接电阻、串接检测开关管、或者检测电感的电压降等方式,容易引起较大的功率损耗,影响恒流充电的控制精度。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种反馈调节充电电路,旨在解决传统的充电电路中电流检测电路存在恒流充电控制精度差的问题。
[0005]本申请实施例的第一方面提出了一种反馈调节充电电路,包括:BUCK降压电路,包括第一功率管、第二功率管、电感和第一电容,所述第一功率管的第一端构成所述反馈调节充电电路的电源输入端;PWM驱动电路,与所述第一功率管连接,所述PWM驱动电路,用于根据接收到的电压误差信号产生对应大小占空比的PWM驱动信号,以控制所述第一功率管通断,所述第一功率管的占空比大小与所述电压误差信号的大小呈正相关变化;电流检测电路,所述电流检测电路包括检测功率管和参考电流源,所述检测功率管的第一端与所述第一功率管的第一端连接,所述检测功率管的受控端与所述第一功率管的受控端连接,所述检测功率管的第二端与所述参考电流源连接,所述参考电流源用于输出参考电流,其中,所述检测功率管的导通内阻等于所述第一功率管的导通内阻的N倍,N>1;电流误差放大电路,分别与所述检测功率管的第二端、所述第一功率管的第二端和所述PWM驱动电路连接,所述电流误差放大电路,用于比较所述第一功率管导通时的平均电流和N倍的所述参考电流的大小,并输出预设大小的第一误差电压信号;其中,第一电压差值与第二电压差值呈负相关变化,所述第一电压差值为所述第一功率管导通时的平均电流和N倍的所述参考电流的电压差值,所述第二电压差值为所述第一误差电压信号与第一目标误差电压信号的电压差值。
[0006]可选地,所述电流误差放大电路包括第一误差放大器、第一与门、第二与门、第一反相放大器、第一电流源、第二电流源、第一开关、第二开关、第二电容和电压跟随器;
所述第一误差放大器的正相输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一误差放大器的反相输入端与所述检测功率管的第二端连接,所述第一误差放大器输出端与所述第一与门的第一输入端连接,所述第一与门的第二输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一与门的输出端和所述第一开关的受控端连接,所述第一开关的第一端、所述第一电流源的输出端、所述第二电流源的输入端、所述第二电容的第一端和所述电压跟随器的正相输入端连接,所述电压跟随器的反相输入端和所述电压跟随器的输出端连接构成所述电流误差放大电路的信号输出端,所述第一电流源的输入端与正电源端连接,所述第二电流源的输出端与所述第二开关的第一端连接,所述第二开关的第二端接地,所述第二开关的受控端与所述第二与门的输出端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第一反相放大器的输入端与所述第一与门的输出端连接,所述第一反相放大器的输出端与所述第二与门的第一输入端连接,所述第二与门的第二输入端与所述第一功率管的第二端连接;或者,所述第一反相放大器的输入端与所述第一误差放大器的输出端连接,所述第一反相放大器的第二端与所述第二与门的第一输入端连接,所述第二与门的第二输入端与所述第一功率管的受控端连接;所述第一电流源的电流大小等于所述第二电流源的电流大小。
[0007]可选地,所述电流误差放大电路包括第一误差放大器、第一与门、第一同相放大器、第一电流源、第二电流源、第一开关、第二开关和第二电容;所述第一误差放大器的正相输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一误差放大器的反相输入端与所述检测功率管的第二端连接,所述第一误差放大器输出端与所述第一与门的第一输入端连接,所述第一与门的第二输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一与门的输出端和所述第一开关的受控端连接,所述第一开关的第一端、所述第一电流源的输出端、所述第二电流源的输入端、所述第二电容的第一端和所述电压跟随器的正相输入端连接,所述电压跟随器的反相输入端和所述电压跟随器的输出端连接构成所述电流误差放大电路的信号输出端,所述第一电流源的输入端与正电源端连接,所述第二电流源的输出端与所述第二开关的第一端连接,所述第二开关的第二端接地,所述第二开关的受控端与所述第一同相放大器的输出端连接,所述第一同相放大器的输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第一电流源的电流大小为所述第二电流源的电流大小的两倍。
[0008]可选地,所述电流误差放大电路包括第一误差放大器、第一与门、第一电流源、第二电流源、第二电容、第一开关和第二开关;所述第一误差放大器的正相输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一误差放大器的反相输入端与所述检测功率管的第二端连接,所述第一误差放大器输出端与所述第一与门的第一输入端连接,所述第一与门的第二输入端与所述第一功率管的受控端连接,所述第一与门的输出端和所述第一开关的受控端连接,所述第一开关的第一端、所述第一电流源的输出端、所述第二电流源的输入端、所述第二电容的第一端和所述电压跟随器的正相输入端连接,所述电压跟随器的反相输入端和所述电压跟随器的输出端连接构成所述电流误差放大电路的信号输出端,所述第一电流源的输入端与正电源端连接,所述第二电流源的输出端与所述第二开关的第一端连接,所述第二开关的第二端接地,所述第二开
关的受控端与所述第一功率管的受控端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第一电流源的电流大小为所述第二电流源的电流大小的两倍。
[0009]可选地,所述反馈调节充电电路还包括:电压误差放大电路,与所述BUCK降压电路的输出端连接,所述电压误差放大电路,用于将所述BUCK降压电路的输出电压与预设参考电压进行比较,并输出预设大小的第二误差电压信号;其中,第三电压差值与第四电压差值呈负相关变化,所述第三电压差值为所述BUCK降压电路的输出电压与预设参考电压的电压差值,所述第四电压差值为所述第二误差电压信号与第二目标误差电压信号的电压差值;误差信号选择电路,分别与所述电压误差放大电路、所述电流误差放大电路和所述PWM驱动电路连接,所述误差信号选择电路,用于:将所述第一误差电压信号和所述第二误差电压信号进行比较;并在所述第一误差电压信号小于所述第二误差电压信号时,选择输出所述第一误差电压信号;以及在所述第二误差电压信号小于所述第一误差电压信号时,选择输出所述第二误差电压信号。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反馈调节充电电路,其特征在于,包括:BUCK降压电路,包括第一功率管、第二功率管、电感和第一电容,所述第一功率管的第一端构成所述反馈调节充电电路的电源输入端;PWM驱动电路,与所述第一功率管连接,所述PWM驱动电路,用于根据接收到的电压误差信号产生对应大小占空比的PWM驱动信号,以控制所述第一功率管通断,所述第一功率管的占空比大小与所述电压误差信号的大小呈正相关变化;电流检测电路,所述电流检测电路包括检测功率管和参考电流源,所述检测功率管的第一端与所述第一功率管的第一端连接,所述检测功率管的受控端与所述第一功率管的受控端连接,所述检测功率管的第二端与所述参考电流源连接,所述参考电流源用于输出参考电流,其中,所述检测功率管的导通内阻等于所述第一功率管的导通内阻的N倍,N>1;电流误差放大电路,分别与所述检测功率管的第二端、所述第一功率管的第二端和所述PWM驱动电路连接,所述电流误差放大电路,用于比较所述第一功率管导通时的平均电流和N倍的所述参考电流的大小,并输出预设大小的第一误差电压信号;其中,第一电压差值与第二电压差值呈负相关变化,所述第一电压差值为所述第一功率管导通时的平均电流和N倍的所述参考电流的电压差值,所述第二电压差值为所述第一误差电压信号与第一目标误差电压信号的电压差值。2.如权利要求1所述的反馈调节充电电路,其特征在于,所述电流误差放大电路包括第一误差放大器、第一与门、第二与门、第一反相放大器、第一电流源、第二电流源、第一开关、第二开关、第二电容和电压跟随器;所述第一误差放大器的正相输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一误差放大器的反相输入端与所述检测功率管的第二端连接,所述第一误差放大器输出端与所述第一与门的第一输入端连接,所述第一与门的第二输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一与门的输出端和所述第一开关的受控端连接,所述第一开关的第一端、所述第一电流源的输出端、所述第二电流源的输入端、所述第二电容的第一端和所述电压跟随器的正相输入端连接,所述电压跟随器的反相输入端和所述电压跟随器的输出端连接构成所述电流误差放大电路的信号输出端,所述第一电流源的输入端与正电源端连接,所述第二电流源的输出端与所述第二开关的第一端连接,所述第二开关的第二端接地,所述第二开关的受控端与所述第二与门的输出端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第一反相放大器的输入端与所述第一与门的输出端连接,所述第一反相放大器的输出端与所述第二与门的第一输入端连接,所述第二与门的第二输入端与所述第一功率管的第二端连接;或者,所述第一反相放大器的输入端与所述第一误差放大器的输出端连接,所述第一反相放大器的第二端与所述第二与门的第一输入端连接,所述第二与门的第二输入端与所述第一功率管的受控端连接;所述第一电流源的电流大小等于所述第二电流源的电流大小。3.如权利要求1所述的反馈调节充电电路,其特征在于,所述电流误差放大电路包括第一误差放大器、第一与门、第一同相放大器、第一电流源、第二电流源、第一开关、第二开关和第二电容;所述第一误差放大器的正相输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一误差放
大器的反相输入端与所述检测功率管的第二端连接,所述第一误差放大器输出端与所述第一与门的第一输入端连接,所述第一与门的第二输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第一与门的输出端和所述第一开关的受控端连接,所述第一开关的第一端、所述第一电流源的输出端、所述第二电流源的输入端、所述第二电容的第一端和所述电压跟随器的正相输入端连接,所述电压跟随器的反相输入端和所述电压跟随器的输出端连接构成所述电流误差放大电路的信号输出端,所述第一电流源的输入端与正电源端连接,所述第二电流源的输出端与所述第二开关的第一端连接,所述第二开关的第二端接地,所述第二开关的受控端与所述第一同相放大器的输出端连接,所述第一同相放大器的输入端与所述第一功率管的第二端连接,所述第二电容的第二端接地;所述第一电流源的电流大小为所述第二电流源的电流大小的两倍。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛鸿聂丹武维中戴兴科
申请(专利权)人:深圳市微源半导体股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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