一种大功率快充充电器调压电路、单级PFC充电器电路制造技术

本发明专利技术涉及一种大功率快充充电器调压电路，包括可获取充电器的监测芯片的采样控制信号的电源端，可输出不同电压信号至主控芯片的电压输出端，还包括第一支路和第二支路，控制第一支路和第二支路导通，使得该调压电路输出第一电压值；控制第一支路导通、第二支路缓慢关闭，使得该调压电路输出第二电压值；控制第一支路和第二支路关闭，使得该调压电路输出第三电压值；还涉及一种单级PFC充电器电路，大功率快充充电器调压电路根据采样控制信号调整输出不同电压至主控芯片，主控芯片改变输出电压。本发明专利技术改良现有单级PFC电路，使其适用于大功率快充充电器，并解决待机功耗大、动态响应慢、轻载效率差的问题。轻载效率差的问题。轻载效率差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率快充充电器调压电路、单级PFC充电器电路


[0001]本专利技术涉及充电器领域，具体的说，是涉及一种大功率快充充电器调压电路、单级PFC充电器电路。

技术介绍

[0002]功率因数校正(PFC)技术已成为电力电子领域中的研究热点。随着电力质量标准的日益严格，PFC变换器被越来越多地应用于开关电源、变频调速器和荧光灯交流电子镇流器中。近几年来，随着相关技术和各种电平输入策略的发展，PFC技术已得到大量研究。
[0003]对于100W大功率快充充电器，虽然能够为电子设备提供多个充电口以及快速充电的功能，但充电器在空载或轻载时，其插头端保持在高位电压，存在功耗大的问题。为了解决功耗大的问题，在充电器电路中增加了调压电路，能够在充电器空载/轻载时下调电压，在充电器工作时上调电压。例如充电器不与电子设备连接或者电子设备电量达到80％以上、只需低压充电时，输出电压下调为13V；而给馈电的电子设备快速充电时，输出电压调高至26V。
[0004]但是现有的单级PFC拓扑电路在执行上述调压方式过程中，电压从26V高压降至13V低压或者从13V低压升至26V高压时，缺乏过渡状态，有较大的落差，对充电器本身以及电子设备的使用寿命均有影响。
[0005]正因此，100W快充主要使用PFC+QR或者PFC+LLC的两级拓扑电路，两级拓扑电路在效率和稳定性相较于单级PFC拓扑电路有较好的提升。可是相比于单级PFC拓扑，双级拓扑电路，成本一直无法降低。
[0006]故，如何改善低成本的单级PFC电路结构，使其能够适用于100W大功率快充充电器的调压方式，并获得与双级PFC拓扑电路同样的功率和性能，成为业内亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]为了改善现有的单级PFC拓扑电路在调压过程中存在较大的电压差，给充电器及电子设备带来危害的问题，本专利技术提供一种大功率快充充电器调压电路、单级PFC充电器电路。
[0008]本专利技术技术方案如下所述：
[0009]一种大功率快充充电器调压电路，包括：
[0010]电源端，用于获取大功率快充充电器的监测芯片的采样控制信号；
[0011]信号输出端，用于向大功率快充充电器的主控芯片的反馈引脚输出不同的电压信号；
[0012]还包括第一支路和第二支路，控制第一支路和第二支路导通，使得该调压电路输出第一电压值；控制第一支路导通、第二支路缓慢关闭，使得该调压电路输出第二电压值；控制第一支路和第二支路关闭，使得该调压电路输出第三电压值，且第一电压值、第二电压
值、第三电压值依次减小。
[0013]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述第一支路包括第一下偏置电阻R27、第一充电电容C8和第一MOS管Q7，所述第一充电电容C8设置在所述第一MOS管Q7的驱动端，所述第一下偏置电阻R27设置在所述第一MOS管Q7的连通链路；
[0014]所述第一充电电容C8连接所述电源端，且当所述第一充电电容C8充满电后使得所述第一MOS管Q7导通，并导通所述第一MOS管Q7的连通链路上的第一下偏置电阻R27。
[0015]进一步的，所述第一充电电容C8和所述电源端之间设有并联的第一二极管D10和第一电阻R36，且所述第一二极管D10的阴极连接所述第一充电电容C8，所述电源端经所述第一二极管D10对所述第一充电电容C8充电，所述第一充电电容C8经所述第一电阻R36接地放电，且所述第一电阻R36和接地端之间设有接地电阻R35。
[0016]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述第二支路包括第二下偏置电阻R40、第二充电电容C15、第三充电电容C9和第二MOS管Q8，所述第二充电电容C15和所述第三充电电容C9设置在所述第二MOS管Q8的驱动端，所述第二下偏置电阻R40设置在所述第二MOS管Q8的连通链路；
[0017]第二充电电容C15和第三充电电容C9均连接所述电源端，且当所述第三充电电容C9、所述第二充电电容C15依次充满电后使得所述第二MOS管Q8导通，并导通所述第二MOS管Q8的连通链路上的第二下偏置电阻R40。
[0018]更进一步的，所述第三充电电容C9和所述第二充电电容C15设有稳压二极管Z3，所述稳压二极管Z3的阴极一端连接所述第三充电电容C9，且当所述第三充电电容C9的电压值小于所述稳压二极管Z3的导通电压时，所述第二充电电容C15和所述第三充电电容C9依次放电，直至所述第二MOS管Q8关闭。
[0019]更进一步的，所述稳压二极管Z3和所述第三充电电容C9的连接节点与所述电源端之间设有并联的第二二极管D11和第二电阻R33，且所述第二二极管D11的阳极与所述第三充电电容C9连接，所述第二二极管D11的阴极通过接地电阻R35接地；所述电源端经所述第二电阻R33对所述第三充电电容C9、所述第二充电电容C15充电；所述第二充电电容C15、所述第三充电电容C9经所述第二二极管D11放电。
[0020]更进一步的，所述稳压二极管Z3和所述第二充电电容C15之间还设有第三电阻R38。
[0021]根据上述方案的本专利技术，其特征在于，还包括第三下偏置电阻R24，所述第三下偏置电阻R24与所述第一支路、第二支路并联连接。
[0022]进一步的，所述第三下偏置电阻R24并联连接有滤波电容C7。
[0023]本专利技术还提供一种单级PFC充电器电路，包括AC输入端、输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路和输出端，还包括主控芯片、监测芯片和上述方案所述的大功率快充充电器调压电路；
[0024]所述主控芯片设置在所述变压器的输入侧与所述输入整流滤波电路之间；所述监测芯片设置在所述输出端并用于监测充电器与负载的连接状态；
[0025]所述大功率快充充电器调压电路根据所述监测芯片的采样控制信号调整输出电压至所述主控芯片，以使得所述主控芯片改变输出电压。
[0026]根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于：
[0027]本专利技术的大功率快充充电器调压电路，能够根据充电器与负载之间的连接状态，输出包含有中间电压信号的三种电压信号，以使得主控芯片在充电器于空载状态和载荷状态之间切换时，稳定地调节充电器的输出电压，具体表现为充电器输出端在高、低电压之间能够输出作为过渡状态的中间电压值，从而可以避免充电器的输出电压存在较大的电压落差，以避免对充电器以及电子设备带来损耗；
[0028]本专利技术仅需在原有的单极PFC充电器内增设结构简单的调压电路，即可改良单级PFC电路，成本低廉，而且能够达到与双极PFC充电器一样的稳定性能。
附图说明
[0029]图1为本专利技术中大功率快充充电器调压电路的示意图；
[0030]图2为充电器电路中主控芯片的调压电路示意图；
[0031]图3为本专利技术中单级PFC充电器电路的框图；
[0032]图4为充电器输出端Vout的曲线示意图；
[0033]图5为单级PFC充电器电路的示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率快充充电器调压电路，其特征在于，包括：电源端，用于获取大功率快充充电器的监测芯片的采样控制信号；信号输出端，用于向大功率快充充电器的主控芯片的反馈引脚输出不同的电压信号；还包括第一支路和第二支路，控制第一支路和第二支路导通，使得该调压电路输出第一电压值；控制第一支路导通、第二支路缓慢关闭，使得该调压电路输出第二电压值；控制第一支路和第二支路关闭，使得该调压电路输出第三电压值，且第一电压值、第二电压值、第三电压值依次减小。2.根据权利要求1所述的大功率快充充电器调压电路，其特征在于，所述第一支路包括第一下偏置电阻、第一充电电容和第一MOS管，所述第一充电电容设置在所述第一MOS管的驱动端，所述第一下偏置电阻设置在所述第一MOS管的连通链路；所述第一充电电容连接所述电源端，且当所述第一充电电容充满电后使得所述第一MOS管导通，并导通所述第一MOS管的连通链路上的第一下偏置电阻。3.根据权利要求2所述的大功率快充充电器调压电路，其特征在于，所述第一充电电容和所述电源端之间设有并联的第一二极管和第一电阻，且所述第一二极管的阴极连接所述第一充电电容，所述电源端经所述第一二极管对所述第一充电电容充电，所述第一充电电容经所述第一电阻接地放电，且所述第一电阻和接地端之间设有接地电阻。4.根据权利要求1所述的大功率快充充电器调压电路，其特征在于，所述第二支路包括第二下偏置电阻、第二充电电容、第三充电电容和第二MOS管，所述第二充电电容和所述第三充电电容设置在所述第二MOS管的驱动端，所述第二下偏置电阻设置在所述第二MOS管的连通链路；所述第二充电电容和所述第三充电电容均连接所述电源端，且当所述第三充电电容、所述第二充电电容依次充满电后使得所述第二MOS管导通，并导通所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：许锡亨，
申请(专利权)人：深圳市宇昊电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：