快速充电器、快速充电电路和电源装备制造技术

本发明专利技术公开了一种快速充电器、快速充电电路和电源装备，快速充电器与交流电压源，输出电容和负载耦接，包括：功率模块，与交流电压源和输出电容耦接，将交流电压源的能量传递到与输出电容并联连接的负载，至少包括第一储能元件，第二储能元件，第三储能元件，第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关，第二二极管和第三二极管；隔离反馈模块，取样负载上的电压和/或电流，输出与负载隔离的反馈信号；控制模块，耦接所述反馈信号，通过控制第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关的导通和截止，使负载上的电压和/或电流稳定；本发明专利技术具有更低成本和更高效率。成本和更高效率。成本和更高效率。

【技术实现步骤摘要】
快速充电器、快速充电电路和电源装备


[0001]本专利技术涉及充电
，具体涉及一种快速充电器、快速充电电路和电源装备。

技术介绍

[0002]现有的中大功率电源适配器或是充电器如图1所示，除整流桥以外，主要包括三部分，升压变换器，反激变换器和隔离反馈模块。升压变换器耦接整流桥后的半波直流输入电压，实现功率因数校正，包括交流电压源，升压控制器，升压电感，升压功率开关，升压二极管和升压输出电容，升压变换器在升压输出电容上产生高压直流电压；反激变换器通过将升压输出电容的能量反激变换到输出负载，包括升压输出电容，反激控制器，反激功率开关，变压器，同步整流开关和输出电容；隔离反馈模块，通过协议控制，将输出的电压电流信息通过光耦隔离反馈到反激控制器，实现反激变换器输出受协议所控制的输出电压和电流。
[0003]现有技术中的快速充电器或适配器需要独立的升压控制器，反激控制器，升压功率开关和反激功率开关增加了成本，同时，二极管整流桥的存在也降低了效率。

技术实现思路

[0004]第一方面
[0005]本专利技术公开了一种快速充电器，与交流电压源，输出电容和负载耦接，包括：功率模块，控制模块和隔离反馈模块；
[0006]功率模块，与交流电压源和输出电容耦接，将交流电压源的能量传递到与输出电容并联连接的负载，至少包括第一储能元件，第二储能元件，第三储能元件，第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关，第二二极管和第三二极管；
[0007]隔离反馈模块，取样负载上的电压和/或电流，输出与负载隔离的反馈信号，至少包括隔离器；
[0008]控制模块，耦接所述反馈信号，通过控制第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关的导通和截止，使负载上的电压和/或电流稳定。
[0009]优选的，所述功率模块还包括第一整流模块，第二整流模块和第三整流模块；所述第一储能元件为电感或变压器的主级绕组，第二储能元件为变压器，第三储能元件为电容；
[0010]所述第一储能元件，第三储能元件，第一整流模块，第二整流模块，第一功率开关，第二功率开关和第二二极管构成第一升压变换器，将交流电压源的正半周期的能量转移到第三储能元件；
[0011]所述第一储能元件，第三储能元件，第一整流模块，第二整流模块，第一功率开关，第三功率开关和第三二极管构成第二升压变换器，将交流电压源的负半周期的能量转移到第三储能元件；
[0012]所述第三储能元件，第二储能元件，第一功率开关，第三整流模块和输出电容构成反激变换器，将第三储能元件上的能量转移到负载和输出电容。
[0013]优选的，所述功率模块还包括检测电阻，串联耦接在第一功率开关的第二端与第二功率开关的第二端、第三功率开关的第二端之间，用于检测流过第一功率开关的电流并产生检测信号，控制模块耦接所述检测信号，并依据所述检测信号控制第一功率开关的导通或截止。
[0014]第二方面
[0015]本专利技术还公开了一种快速充电电路，与交流电压源，输出电容和负载耦接，包括第一储能元件，第二储能元件，第三储能元件，第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关，第二二极管和第三二极管；
[0016]在交流电压源的正半周期期间，在每一开关周期内，在第一工作状态时，第一路径接收交流电压源的正半周期电压，通过第一功率开关，第二功率开关，第二二极管后，对所述第一储能元件进行储能，流过所述第一储能元件的第一电流上升；第二路径接收第一直流电压，通过第一功率开关后，对所述第二储能元件进行储能，流过所述第二储能元件的第二电流上升；在第二工作状态时，所述第一储能元件通过第三路径释放能量至所述第三储能元件，以在所述第三储能元件上产生所述第一直流电压，并且，所述第一电流下降；所述第二储能元件通过第四路径将能量释放至输出电容和负载，并且，所述第二电流下降；
[0017]在交流电压源的负半周期期间，在每一开关周期内，在第三工作状态时，第五路径接收交流电压源的负半周期电压，通过第一功率开关，第三功率开关，第三二极管后，对所述第一储能元件进行储能，流过所述第一储能元件的第三电流上升；第六路径接收第一直流电压，通过第一功率开关后，对所述第二储能元件进行储能，流过所述第二储能元件的第四电流上升；在第四工作状态时，所述第一储能元件通过第七路径释放能量至所述第三储能元件，以在所述第三储能元件上产生所述第一直流电压，并且，所述第三电流下降；所述第二储能元件通过第八路径将能量释放至输出电容和负载，并且，所述第四电流下降。
[0018]优选的，在交流电压源的正半周期期间，第二功率开关导通，第三功率开关截止；
[0019]在交流电压源的正半周期期间，在每一开关周期内，在第一工作状态时，所述第一功率开关导通；在第二工作状态时，所述第一功率开关截止；
[0020]在交流电压源的负半周期期间，第二功率开关截止，第三功率开关导通；
[0021]在交流电压源的负半周期期间，在每一开关周期内，在第三工作状态时，所述第一功率开关导通；在第四工作状态时，所述第一功率开关截止。
[0022]优选的，所述快速充电电路还包括第一整流模块，第二整流模块和第三整流模块；
[0023]所述第一路径的第一电流流过交流电压源，第二二极管，第一储能元件，第二续流模块，第一功率开关，第二功率开关；所述第三路径的第一电流流过交流电压源，第二二极管，第一储能元件，第一续流模块，第三储能元件，第二功率开关；所述第一路径和第三路径除交流电压源以外的元器件组成第一升压变换器；
[0024]所述第五路径的第三电流流过交流电压源，第三二极管，第一储能元件，第二续流模块，第一功率开关，第三功率开关；所述第七路径的第三电流流过交流电压源，第三二极管，第一储能元件，第一续流模块，第三储能元件，第三功率开关；所述第五路径和第七路径除交流电压源以外的元器件组成第二升压变换器；
[0025]所述第二路径的第二电流流过第三储能元件，第二储能元件和第一功率开关；所述第四路径的第二电流流过第二储能元件，第三续流模块，输出电容和负载；所述第六路径
的第四电流流过第三储能元件，第二储能元件和第一功率开关；所述第八路径的第四电流流过第二储能元件，第三续流模块，输出电容和负载；所述第二路径和第四路径的元器件，第六路径和第八路径的元器件除负载以外，组成反激变换器。
[0026]优选的，所述快速充电电路还包括：
[0027]位于第一路径，第二路径，第五路径，第六路径的公共路径上的检测电阻，用于检测第一电流和第二电流的总电流，第三电流和第四电流的总电流并产生检测信号；
[0028]隔离反馈模块，取样负载上的电压和/或电流，输出与负载隔离的反馈信号，至少包括隔离器，或还包括协议模块，或还包括第三整流模块，或还包括协议模块和第三整流模块；
[0029]控制模块，耦接所述检测信号，用以根据接收到的所述检测信号产生控制信号来驱动第一功率开关导通或截止；
[0030]控制模块，耦接所述反馈信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速充电器，与交流电压源，输出电容和负载耦接，其特征在于，包括：功率模块，控制模块和隔离反馈模块；功率模块，与交流电压源和输出电容耦接，将交流电压源的能量传递到与输出电容并联连接的负载，至少包括第一储能元件，第二储能元件，第三储能元件，第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关，第二二极管和第三二极管；隔离反馈模块，取样负载上的电压和/或电流，输出与负载隔离的反馈信号，至少包括隔离器；控制模块，耦接所述反馈信号，通过控制第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关的导通和截止，使负载上的电压和/或电流稳定。2.根据权利要求1所述的快速充电器，其特征在于，所述功率模块还包括第一整流模块，第二整流模块和第三整流模块；所述第一储能元件为电感或变压器的主级绕组，第二储能元件为变压器，第三储能元件为电容；所述第一储能元件，第三储能元件，第一整流模块，第二整流模块，第一功率开关，第二功率开关和第二二极管构成第一升压变换器，将交流电压源的正半周期的能量转移到第三储能元件；所述第一储能元件，第三储能元件，第一整流模块，第二整流模块，第一功率开关，第三功率开关和第三二极管构成第二升压变换器，将交流电压源的负半周期的能量转移到第三储能元件；所述第三储能元件，第二储能元件，第一功率开关，第三整流模块和输出电容构成反激变换器，将第三储能元件上的能量转移到负载和输出电容。3.根据权利要求2所述的快速充电器，其特征在于，所述功率模块还包括检测电阻，串联耦接在第一功率开关的第二端与第二功率开关的第二端、第三功率开关的第二端之间，用于检测流过第一功率开关的电流并产生检测信号，控制模块耦接所述检测信号，并依据所述检测信号控制第一功率开关的导通或截止。4.一种快速充电电路，与交流电压源，输出电容和负载耦接，其特征在于，包括第一储能元件，第二储能元件，第三储能元件，第一功率开关，第二功率开关，第三功率开关，第二二极管和第三二极管；在交流电压源的正半周期期间，在每一开关周期内，在第一工作状态时，第一路径接收交流电压源的正半周期电压，通过第一功率开关，第二功率开关，第二二极管后，对所述第一储能元件进行储能，流过所述第一储能元件的第一电流上升；第二路径接收第一直流电压，通过第一功率开关后，对所述第二储能元件进行储能，流过所述第二储能元件的第二电流上升；在第二工作状态时，所述第一储能元件通过第三路径释放能量至所述第三储能元件，以在所述第三储能元件上产生所述第一直流电压，并且，所述第一电流下降；所述第二储能元件通过第四路径将能量释放至输出电容和负载，并且，所述第二电流下降；在交流电压源的负半周期期间，在每一开关周期内，在第三工作状态时，第五路径接收交流电压源的负半周期电压，通过第一功率开关，第三功率开关，第三二极管后，对所述第一储能元件进行储能，流过所述第一储能元件的第三电流上升；第六路径接收第一直流电压，通过第一功率开关后，对所述第二储能元件进行储能，流过所述第二储能元件的第四电
流上升；在第四工作状态时，所述第一储能元件通过第七路径释放能量至所述第三储能元件，以在所述第三储能元件上产生所述第一直流电压，并且，所述第三电流下降；所述第二储能元件通过第八路径将能量释放至输出电容和负载，并且，所述第四电流下降。5.根据权利要求4所述的快速充电电路，其特征在于，在交流电压源的正半周期期间，第二功率开关导通，第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：恩赛半导体成都有限公司，
类型：发明
国别省市：