CN105553023B - 一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路 - Google Patents
一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105553023B CN105553023B CN201610040808.1A CN201610040808A CN105553023B CN 105553023 B CN105553023 B CN 105553023B CN 201610040808 A CN201610040808 A CN 201610040808A CN 105553023 B CN105553023 B CN 105553023B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pmos
- resistance
- nmos tube
- connection
- drain electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路,包括多环路反馈复合型误差放大单元、恒压充电单元、电压低钳位单元和恒流充电单元,本发明的多环路反馈复合型误差放大单元合并了恒流充电、恒压充电和输入电压低钳位三个控制环路单元,可以有效地解决转态过程连续性不平顺问题;采用输入电压低钳位设计使得充电电压降低时不至于降到太低导致停止充电,本发明先合多环路再补偿的设计可大大减少电路的占用面积。
Description
技术领域
本发明属于电子电路领域,具体涉及一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路。
背景技术
开关式DC-DC变换器是现代高频开关电源的基本构件,其主要功能就是把不可调的直流电源变为可调的直流电源;它具有效率高、输入电压范围广等特点,广泛应用于各个领域中。开关式充电转换器由于具有优秀的转换效率,所以在较大和大功率充电应用场合成为主流。
典型的开关式充电转换器电路具有恒流充电和恒压充电两种工作状态。在充电初期采用恒定大电流快速充电,在电池电压VBAT达到一定值后,逐渐减小充电电流,最后当充电电流减小到一定程度时结束充电过程。开关式充电转换器传统的做法是将恒流和恒压环路分别进行反馈并补偿,这样会造成电路的面积增加,而且控制环路间的转态过程连续性不平顺。此外,电池充电电路除了输出的恒流和恒压控制环路以外,往往有必要复合其他的控制环路,比如输入低压钳位环路、输入限流环路、温度调制环路等。传统的开关式充电转换器电路复合更多的控制环路,会带来电路面积的显著增加,而且多环路间的转态问题也将更加难于处理。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题或缺陷,本发明的目的在于,提供一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路,有效解决了传统的开关式充电转换器存在环路补偿占用面积大、环路转态不平顺的问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路,包括驱动电路、补偿网络和放大器OP1,补偿网络的两端分别连接放大器OP1的同相输入端和输出端,放大器OP1的输出端连接驱动电路,所述转换器电路还包括多环路反馈复合型误差放大单元、恒压充电单元、电压低钳位单元和恒流充电单元,其中,多环路反馈复合型误差放大单元包括第一输入端a、第二输入端b、第三输入端c、第四输入端d、第一输出端e和第二输出端f,第一输入端a连接恒压充电单元,第二输入端b连接电压低钳位单元,第三输入端c连接恒流充电单元,第四输入端d连接基准电压VR,第一输出端e和第二输出端f均连接所述放大器OP1的同相输入端和反向输入端;所述驱动电路与恒压充电单元、电压低钳位单元和恒流充电单元均连接,恒流充电单元连接恒压充电单元。
进一步地,所述多环路反馈复合型误差放大单元包括电流源IS2、电阻R8、电阻R9、PMOS管M201、PMOS管M202、PMOS管M203、PMOS管M204、PMOS管M205和PMOS管M206;其中:
电流源IS2一端接地,另一端连接PMOS管M201的漏极;PMOS管M201的源极连接内部电源VDD,PMOS管M201的栅极连接PMOS管M201的漏极和PMOS管M202的栅极;PMOS管M202的源极连接内部电源VDD,PMOS管M202的漏极与PMOS管M203的源极、PMOS管M204的源极、PMOS管M205的源极和PMOS管M206的源极均连接;PMOS管M203的栅极连接基准电压VR,PMOS管M203的漏极连接所述放大器OP1的反相输入端,且通过电阻R8连接到地;
PMOS管M204的栅极连接所述恒压充电单元,PMOS管M204的漏极通过电阻R9连接到地;PMOS管M205的栅极连接所述电压低钳位单元,PMOS管M205的漏极通过电阻R9连接到地;PMOS管M206的栅极连接所述恒流充电单元,PMOS管M206的漏极通过电阻R9连接到地,同时连接放大器OP1的同相输入端。
进一步地,所述多环路反馈复合型误差放大单元包括电流源IS1、PMOS管M101、PMOS管M102、PMOS管M103、PMOS管M104、PMOS管M105、PMOS管M106、PMOS管M107、PMOS管M108、PMOS管M109、PMOS管M110、PMOS管M111、NMOS管M112、NMOS管M113、NMOS管M114、NMOS管M115和NMOS管M116;其中:
电流源IS1的一端接地,另一端连接PMOS管M101的漏极;
PMOS管M101和PMOS管M102构成电流镜,二者的源极均连接内部电源VDD,PMOS管M101的栅极与PMOS管M101的漏极、PMOS管M102的栅极、PMOS管M103的栅极、PMOS管M104的栅极和PMOS管M105的栅极均连接,PMOS管M102的漏极连接电压信号VR_B,并通过电阻R17连接NMOS管M112的漏极;
NMOS管M112的栅极连接NMOS管M112的漏极,NMOS管M112的源极接地;
PMOS管M103的源极连接内部电源VDD,PMOS管M103的漏极连接PMOS管M106的源极和PMOS管M107的源极;PMOS管M106的栅极连接所述恒压充电单元,PMOS管M106的漏极通过电阻R18连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M107的栅极连接基准电压VR1,PMOS管M107的漏极连接电压信号VFB1_1,同时通过电阻R10连接到NMOS管M112的漏极;
PMOS管M104的源极连接内部电源VDD,PMOS管M104的漏极连接PMOS管M108的源极;PMOS管M108的栅极连接所述电压低钳位单元,PMOS管M108的漏极通过电阻R11连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M109的栅极连接基准电压VR2,PMOS管M109的栅极连接电压信号VFB2_1,同时通过电阻R12连接到NMOS管M112的漏极;
PMOS管M105的源极连接内部电源VDD,PMOS管M105的漏极连接PMOS管M110的源极;PMOS管M110的栅极连接所述恒流充电单元,PMOS管M110的漏极通过电阻R13连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M111的栅极连接基准电压VR3,PMOS管M111的栅极连接电压信号VFB3_1,同时通过电阻R14连接到NMOS管M112的漏极;
NMOS管M113的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M113的栅极连接电压信号VR_B,NMOS管M113的源极连接输出所述放大器OP1的反相输入端,同时通过电阻R15连接到地;
NMOS管M114的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M114的栅极连接电压信号VFB1_1,NMOS管M114的源极通过电阻R16连接到地;
NMOS管M115的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M115的栅极连接电压信号VFB2_1,NMOS管M115的源极连接NMOS管M114的源极;
NMOS管M116的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M116的栅极连接电压信号VFB3_1,NMOS管M116的源极连接NMOS管M115的源极,同时连接所述放大器OP1的同相输入端。
进一步地,所述驱动电路包括比较器COMP、驱动、NMOS管M1和NMOS管M2,驱动包括三个输出端,其中两个输出端分别连接NMOS管M1的栅极和NMOS管M2的栅极,NMOS管M1的源极与NMOS管M2的漏极和驱动的第三个输出端连接;比较器COMP的同相输入端连接所述放大器OP1的输出端,驱动的第三个输出端连接所述的恒流充电单元。
进一步地,所述恒流充电单元包括电感L,电阻R3、电阻R4、电阻R7、放大器OP2和NMOS管M3,其中放大器OP2的同相输入端和反相输入端分别连接电阻R3和电阻R4,电阻R3和电阻R4均与电感L连接,电感L的另一端连接所述驱动的第三个输出端;放大器OP2的输出端连接NMOS管M3的栅极,NMOS管M3的漏极连接电阻R7,电阻R7的另一端接地,NMOS管M3的漏极和电阻R7的连接节点连接所述第三输入端c。
进一步地,所述恒压充电单元包括电池VBAT,电阻R5和电阻R6,其中电阻R5和电阻R6分别连接电池VBAT的正极和负极,电池VBAT的负极接地,电池VBAT的正极连接放大器OP2的同相输入端,电阻R5和电阻R6的连接节点连接所述第一输入端a。
进一步地,所述电压低钳位单元包括电源VIN,电阻R1和电阻R2,其中电阻R1连接电源VIN的正极,电阻R1和电阻R2串联,电阻R2接地,阻R1和电阻R2的连接节点连接所述第二输入端b,电源VIN的正极连接所述NMOS管M1的漏极。
与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
1、本发明电路采用输入电压低钳位设计使得充电电压降低时不至于降到太低导致停止充电。
2、本发明先合多环路再补偿的设计可大大减少电路的占用面积。
3、本发明多环路反馈复合型误差放大单元合并了恒流充电、恒压充电和输入电压低钳位三个控制环路,可以有效地解决转态过程连续性不平顺问题;并且该多环路反馈复合型误差放大单元适用于更多控制环路的复合,不限制于本发明的三个控制环路。
附图说明
图1是传统开关式充电转换器电路结构原理图;
图2是本发明的结构原理图;
图3是实施例1中的多环路反馈复合型误差放大单元电路原理图;
图4是实施例2中的多环路反馈复合型误差放大单元电路原理图。
图中标号代表:1—多环路反馈复合型误差放大单元,2—驱动电路,3—恒压充电单元,4—电压低钳位单元,5—恒流充电单元。
下面结合附图和具体实施方式对本发明的方案做进一步详细地解释和说明。
具体实施方式
实施例1:
遵从上述技术方案,参见图1,本发明的多环路复合型开关式电池充电转换器电路,包括驱动电路2、补偿网络和放大器OP1,补偿网络的两端分别连接放大器OP1的同相输入端和输出端,放大器OP1的输出端连接驱动电路2,所述转换器电路还包括多环路反馈复合型误差放大单元1、恒压充电单元3、电压低钳位单元4和恒流充电单元5,其中,多环路反馈复合型误差放大单元1包括第一输入端a、第二输入端b、第三输入端c、第四输入端d、第一输出端e和第二输出端f,第一输入端a连接恒压充电单元3,第二输入端b连接电压低钳位单元4,第三输入端c连接恒流充电单元5,第四输入端d连接基准电压VR,第一输出端e和第二输出端f均连接所述放大器OP1的同相输入端和反向输入端;所述驱动电路2与恒压充电单元3、电压低钳位单元4和恒流充电单元5均连接,恒流充电单元5连接恒压充电单元3。
本发明的多环路反馈复合型误差放大单元合并了恒流充电、恒压充电和输入电压低钳位三个控制环路单元,可以有效地解决转态过程连续性不平顺问题;并且该多环路反馈复合型误差放大单元1适用于更多控制环路的复合,不限制于本发明的三个控制环路单元;其中,恒压充电单元3将电压反馈信号VFB1通过第一输入端a传递给多环路反馈复合型误差放大单元1,以便实现恒压充电;电压低钳位单元4将经过分压后得到的较低的电压信号VFB2通过第二输入端b传递给多环路反馈复合型误差放大单元1以便实现输入电压低钳位;所述恒流充电单元5将电感的采样电流转换成反馈电压VFB3通过第三输入端c传递给多环路反馈复合型误差放大单元1,以便实现恒流充电。多环路反馈复合型误差放大单元1的第一输出端e和第二输出端f分别输出反馈电压VFBO和VR_B_1并分别输入到放大器OP1的同相输入端和反相输入端,以便将三个环路的反馈结果合并一起传递给放大器OP1和补偿网络。本发明电路采用输入电压低钳位设计使得充电电压降低时不至于降到太低导致停止充电;本发明先合多环路再补偿的设计可大大减少电路的占用面积。
具体地,所述多环路反馈复合型误差放大单元1包括电流源IS2、电阻R8、电阻R9、PMOS管M201、PMOS管M202、PMOS管M203、PMOS管M204、PMOS管M205和PMOS管M206;其中:
电流源IS2一端接地,另一端连接PMOS管M201的漏极;PMOS管M201的源极连接内部电源VDD,PMOS管M201的栅极连接PMOS管M201的漏极和PMOS管M202的栅极;PMOS管M202的源极连接内部电源VDD,PMOS管M202的漏极与PMOS管M203的源极、PMOS管M204的源极、PMOS管M205的源极和PMOS管M206的源极均连接;PMOS管M203的栅极连接基准电压VR,PMOS管M203的漏极连接所述放大器OP1的反相输入端,且通过电阻R8连接到地;
PMOS管M204的栅极连接所述恒压充电单元3,PMOS管M204的漏极通过电阻R9连接到地;PMOS管M205的栅极连接所述电压低钳位单元4,PMOS管M205的漏极通过电阻R9连接到地;PMOS管M206的栅极连接所述恒流充电单元5,PMOS管M206的漏极通过电阻R9连接到地,同时连接放大器OP1的同相输入端。
具体地,所述驱动电路2包括比较器COMP、驱动、NMOS管M1和NMOS管M2,驱动包括三个输出端,其中两个输出端分别连接NMOS管M1的栅极和NMOS管M2的栅极,NMOS管M1的源极与NMOS管M2的漏极和驱动的第三个输出端连接;比较器COMP的同相输入端连接所述放大器OP1的输出端,驱动的第三个输出端连接所述的恒流充电单元5。
具体地,所述恒流充电单元5电感L,电阻R3、电阻R4、电阻R7、放大器OP2和NMOS管M3,其中放大器OP2的同相输入端和反相输入端分别连接电阻R3和电阻R4,电阻R3和电阻R4均与电感L连接,电感L的另一端连接所述驱动的第三个输出端;放大器OP2的输出端连接NMOS管M3的栅极,NMOS管M3的漏极连接电阻R7,电阻R7的另一端接地,NMOS管M3的漏极和电阻R7的连接节点连接所述第三输入端c,此实施例中,NMOS管M3的漏极和电阻R7的连接节点连接PMOS管M206的栅极。
电感的采样电流IL转换成反馈电压VFB3传递给多环路反馈复合型误差放大单元1,以便实现恒流充电。
具体地,所述恒压充电单元3包括电池VBAT,电阻R5和电阻R6,其中电阻R5和电阻R6分别连接电池VBAT的正极和负极,电池VBAT的负极接地,电池VBAT的正极连接放大器OP2的同相输入端,电阻R5和电阻R6的连接节点连接所述第一输入端a,此实施例中,电阻R5和电阻R6的连接节点连接PMOS管M204的栅极。
本实施例中,电池电压VBAT分压反馈信号VFB1传递给多环路反馈复合型误差放大单元1,以便实现恒压充电。
具体地,所述电压低钳位单元(4)包括电源VIN,电阻R1和电阻R2,其中电阻R1连接电源VIN的正极,电阻R1和电阻R2串联,电阻R2接地,电阻R1和电阻R2的连接节点连接所述第二输入端b,电源VIN的正极连接所述NMOS管M1的漏极。此实施例中,电阻R1和电阻R2的连接节点连接PMOS管M205的栅极。
输入电压VIN分压得到了比VIN低的电压信号VFB2传递给多环路反馈复合型误差放大单元1以便实现输入电压低钳位,也就是当输入电压降低时钳制它不降的太低导致停止充电。
如图2所示,电池电压VBAT与VFB1之间的关系为:
输入电压VIN与反馈电压VFB2之间的关系为:
流过电感的电流IL与反馈电压VFB3的关系为:
VFB3=ID·R7 (4)
其中ID为NMOS管M3的漏极电流。
当电池接入充电器后,充电器首先进行预处理,主要对电池进行检查,检查方法是以一定量极的速率对电池进行温和的涓充,看其电压能否上升到规定阈值2.5V。如果能,则进入恒流区,以较高的恒定速率对电池进行快速充电。当电池电压到达恒压阈值4.2V时,电池容量接近于满容量的40%至70%,此时转入恒压区,对电池进行恒定电压充电,随着电池电压的不断上升,充电电流不断减小,当充电电流降到一定时,即终止充电。在电池充电完成后,如果因为工作放电导致电池电压VBAT下降,应该使电路重新进入充电状态。
实施例2:
本实施例其余部分与实施例1相同,仅将多环路反馈复合型误差放大单元单元1进行改变。所述多环路反馈复合型误差放大单元1包括电流源IS1、PMOS管M101、PMOS管M102、PMOS管M103、PMOS管M104、PMOS管M105、PMOS管M106、PMOS管M107、PMOS管M108、PMOS管M109、PMOS管M110、PMOS管M111、NMOS管M112、NMOS管M113、NMOS管M114、NMOS管M115和NMOS管M116;其中:
电流源IS1的一端接地,另一端连接PMOS管M101的漏极;
PMOS管M101和PMOS管M102构成电流镜,二者的源极均连接内部电源VDD,PMOS管M101的栅极与PMOS管M101的漏极、PMOS管M102的栅极、PMOS管M103的栅极、PMOS管M104的栅极和PMOS管M105的栅极均连接,PMOS管M102的漏极连接电压信号VR_B,并通过电阻R17连接NMOS管M112的漏极;
NMOS管M112的栅极连接NMOS管M112的漏极,NMOS管M112的源极接地;
PMOS管M103的源极连接内部电源VDD,PMOS管M103的漏极连接PMOS管M106的源极和PMOS管M107的源极;PMOS管M106的栅极连接所述恒压充电单元,PMOS管M106的漏极通过电阻R18连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M107的栅极连接基准电压VR1,PMOS管M107的漏极连接电压信号VFB1_1,同时通过电阻R10连接到NMOS管M112的漏极;
PMOS管M104的源极连接内部电源VDD,PMOS管M104的漏极连接PMOS管M108的源极;PMOS管M108的栅极连接所述电压低钳位单元4,PMOS管M108的漏极通过电阻R11连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M109的栅极连接基准电压VR2,PMOS管M109的栅极连接电压信号VFB2_1,同时通过电阻R12连接到NMOS管M112的漏极;
PMOS管M105的源极连接内部电源VDD,PMOS管M105的漏极连接PMOS管M110的源极;PMOS管M110的栅极连接所述恒流充电单元5,PMOS管M110的漏极通过电阻R13连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M111的栅极连接基准电压VR3,PMOS管M111的栅极连接电压信号VFB3_1,同时通过电阻R14连接到NMOS管M112的漏极;
NMOS管M113的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M113的栅极连接电压信号VR_B,NMOS管M113的源极连接输出所述放大器OP1的反相输入端,同时通过电阻R15连接到地;
NMOS管M114的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M114的栅极连接电压信号VFB1_1,NMOS管M114的源极通过电阻R16连接到地;
NMOS管M115的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M115的栅极连接电压信号VFB2_1,NMOS管M115的源极连接NMOS管M114的源极;
NMOS管M116的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M116的栅极连接电压信号VFB3_1,NMOS管M116的源极连接NMOS管M115的源极,同时连接所述放大器OP1的同相输入端。
此实施例中,NMOS管M3的漏极和电阻R7的连接节点连接PMOS管M110的栅极;电阻R5和电阻R6的连接节点连接PMOS管M106的栅极;电阻R1和电阻R2的连接节点连接PMOS管M108的栅极。
通过给PMOS管M101、PMOS管M102取相同的MOS管宽长尺寸,得到相同的电流,其电流关系为:
其中,ID112为NMOS管M112上的漏极电流,IS1为PMOS管M101的漏极电流,W/L为MOS管的宽长比。
其中,PMOS管M106和PMOS管M107、PMOS管M108和PMOS管M109、PMOS管M110和PMOS管M111分别构成单边输出差动电路,则它们的增益表达式为:
其中,R18=R10=R11=R12=R13=R14=R;gm是MOS管的跨导,表示MOS管漏极电流的微变量diD与引起这个变化的栅源电压的微变量duGS之比,其表达式为:
NMOS管M113、NMOS管M114、NMOS管M115、NMOS管M116分别和R15、R16构成源跟随器,它们的电压增益约为1,增益表达式为:
本发明通过把恒流充电、恒压充电和输入电压低钳位三个环路合并在一起的多环路反馈复合型误差放大单元,这三个环路反馈形成“或”的关系然后进行一次性补偿,从而减少了环路补偿占用的面积、实现了多环路模式连续性相互转换的功能。由于设计有输入电压低钳位环路功能,解决了当输入电压降低时钳制它不至于降到太低而导致停止充电的问题。
Claims (2)
1.一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路,包括驱动电路(2)、补偿网络和放大器OP1,补偿网络的两端分别连接放大器OP1的同相输入端和输出端,放大器OP1的输出端连接驱动电路(2),其特征在于,所述转换器电路还包括多环路反馈复合型误差放大单元(1)、恒压充电单元(3)、电压低钳位单元(4)和恒流充电单元(5),其中,多环路反馈复合型误差放大单元(1)包括第一输入端a、第二输入端b、第三输入端c、第四输入端d、第一输出端e和第二输出端f,第一输入端a连接恒压充电单元(3),第二输入端b连接电压低钳位单元(4),第三输入端c连接恒流充电单元(5),第四输入端d连接基准电压VR,第一输出端e和第二输出端f分别连接所述放大器OP1的同相输入端和反向输入端;所述驱动电路(2)与恒压充电单元(3)、电压低钳位单元(4)和恒流充电单元(5)均连接,恒流充电单元(5)连接恒压充电单元(3);
所述多环路反馈复合型误差放大单元(1)采用两种结构形式,其中一种结构形式如下:
所述多环路反馈复合型误差放大单元(1)包括电流源IS2、电阻R8、电阻R9、PMOS管M201、PMOS管M202、PMOS管M203、PMOS管M204、PMOS管M205和PMOS管M206;其中:
电流源IS2一端接地,另一端连接PMOS管M201的漏极;PMOS管M201的源极连接内部电源VDD,PMOS管M201的栅极连接PMOS管M201的漏极和PMOS管M202的栅极;PMOS管M202的源极连接内部电源VDD,PMOS管M202的漏极与PMOS管M203的源极、PMOS管M204的源极、PMOS管M205的源极和PMOS管M206的源极均连接;PMOS管M203的栅极连接基准电压VR,PMOS管M203的漏极连接所述放大器OP1的反相输入端,且通过电阻R8连接到地;
PMOS管M204的栅极连接所述恒压充电单元(3),PMOS管M204的漏极通过电阻R9连接到地;PMOS管M205的栅极连接所述电压低钳位单元(4),PMOS管M205的漏极通过电阻R9连接到地;PMOS管M206的栅极连接所述恒流充电单元(5),PMOS管M206的漏极通过电阻R9连接到地,PMOS管M206的漏极还连接放大器OP1的同相输入端;
所述多环路反馈复合型误差放大单元(1)的另外一种结构形式如下:
所述多环路反馈复合型误差放大单元(1)包括电流源IS1、PMOS管M101、PMOS管M102、PMOS管M103、PMOS管M104、PMOS管M105、PMOS管M106、PMOS管M107、PMOS管M108、PMOS管M109、PMOS管M110、PMOS管M111、NMOS管M112、NMOS管M113、NMOS管M114、NMOS管M115和NMOS管M116;其中:
电流源IS1的一端接地,另一端连接PMOS管M101的漏极;
PMOS管M101和PMOS管M102构成电流镜,二者的源极均连接内部电源VDD,PMOS管M101的栅极与PMOS管M101的漏极、PMOS管M102的栅极、PMOS管M103的栅极、PMOS管M104的栅极和PMOS管M105的栅极均连接,PMOS管M102的漏极连接电压信号VR_B,并通过电阻R17连接NMOS管M112的漏极;
NMOS管M112的栅极连接NMOS管M112的漏极,NMOS管M112的源极接地;
PMOS管M103的源极连接内部电源VDD,PMOS管M103的漏极连接PMOS管M106的源极和PMOS管M107的源极;PMOS管M106的栅极连接所述恒压充电单元(3),PMOS管M106的漏极通过电阻R18连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M107的栅极连接基准电压VR1,PMOS管M107的漏极连接电压信号VFB1_1,PMOS管M107的漏极还通过电阻R10连接到NMOS管M112的漏极;
PMOS管M104的源极连接内部电源VDD,PMOS管M104的漏极连接PMOS管M108的源极;PMOS管M108的栅极连接所述电压低钳位单元(4),PMOS管M108的漏极通过电阻R11连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M109的栅极连接基准电压VR2,PMOS管M109的漏极连接电压信号VFB2_1,PMOS管M109的漏极还通过电阻R12连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M109的源极连接PMOS管M104的漏极;
PMOS管M105的源极连接内部电源VDD,PMOS管M105的漏极连接PMOS管M110的源极;PMOS管M110的栅极连接所述恒流充电单元(5),PMOS管M110的漏极通过电阻R13连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M111的栅极连接基准电压VR3,PMOS管M111的漏极连接电压信号VFB3_1,PMOS管M111的漏极还通过电阻R14连接到NMOS管M112的漏极;PMOS管M111的源极连接PMOS管M105的漏极;
NMOS管M113的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M113的栅极连接电压信号VR_B,NMOS管M113的源极连接所述放大器OP1的反相输入端,NMOS管M113的源极通过电阻R15连接到地;
NMOS管M114的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M114的栅极连接电压信号VFB1_1,NMOS管M114的源极通过电阻R16连接到地;
NMOS管M115的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M115的栅极连接电压信号VFB2_1,NMOS管M115的源极连接NMOS管M114的源极;
NMOS管M116的漏极连接内部电源VDD,NMOS管M116的栅极连接电压信号VFB3_1,NMOS管M116的源极连接NMOS管M115的源极,NMOS管M116的源极还连接所述放大器OP1的同相输入端;
所述驱动电路(2)包括比较器COMP、驱动、NMOS管M1和NMOS管M2,驱动包括三个输出端,其中两个输出端分别连接NMOS管M1的栅极和NMOS管M2的栅极,NMOS管M1的源极与NMOS管M2的漏极和驱动的第三个输出端连接;比较器COMP的同相输入端连接所述放大器OP1的输出端,驱动的第三个输出端连接所述的恒流充电单元(5);
所述恒流充电单元(5)包括电感L,电阻R3、电阻R4、电阻R7、放大器OP2和NMOS管M3,其中,放大器OP2的反向输入端连接电阻R4的一端,电阻R4的另一端连接电阻R3的一端,电阻R4的另一端还连接电感L的一端,电感L的另一端还连接所述驱动的第三个输出端;电阻R3的另一端通过导线连接放大器OP2的同相输入端;电阻R3的另一端还连接电池VBAT;放大器OP2的输出端连接NMOS管M3的栅极,NMOS管M3的漏极连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端接地,NMOS管M3的漏极和电阻R7的连接节点连接所述第三输入端c,NMOS管M3的源极连接电阻R4的一端;
所述电压低钳位单元(4)包括电源VIN,电阻R1和电阻R2,其中电阻R1连接电源VIN的正极,电阻R1和电阻R2串联,电阻R2接地,电阻R1和电阻R2的连接节点连接所述第二输入端b,电源VIN的正极连接所述NMOS管M1的漏极。
2.如权利要求1所述的多环路复合型开关式电池充电转换器电路,其特征在于,所述恒压充电单元(3)包括电池VBAT,电阻R5和电阻R6,其中电阻R5和电阻R6分别连接电池VBAT的正极和负极,电池VBAT的负极接地,电池VBAT的正极连接放大器OP2的同相输入端,电阻R5和电阻R6的连接节点连接所述第一输入端a。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610040808.1A CN105553023B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | 一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610040808.1A CN105553023B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | 一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105553023A CN105553023A (zh) | 2016-05-04 |
CN105553023B true CN105553023B (zh) | 2017-12-19 |
Family
ID=55832033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610040808.1A Active CN105553023B (zh) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | 一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105553023B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108039819A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-15 | 西北工业大学 | 一种dc-dc升压转换器输出电流采样电路 |
CN111934404B (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-29 | 北京思凌科半导体技术有限公司 | 充电电路 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101710722A (zh) * | 2009-08-26 | 2010-05-19 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种充电电路以及led灯装置 |
CN101714817A (zh) * | 2009-12-09 | 2010-05-26 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 带线损补偿的电压转换器 |
CN104283426A (zh) * | 2014-09-17 | 2015-01-14 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 一种多环路反馈的控制电路及应用其的开关电源 |
CN104638717A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-20 | 咸阳职业技术学院 | 一种移动电源双温双控集成电路及电路控制方法 |
CN104753158A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 广州市君盘实业有限公司 | 基于sg3525集成芯片的单片机控制技术充电器 |
CN105187022A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-23 | 重庆西南集成电路设计有限责任公司 | 构成dc-dc转换器的误差放大器和跨导放大器以及增益放大器 |
CN205319759U (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-15 | 长安大学 | 一种电池充电转换器电路 |
-
2016
- 2016-01-21 CN CN201610040808.1A patent/CN105553023B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101710722A (zh) * | 2009-08-26 | 2010-05-19 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 一种充电电路以及led灯装置 |
CN101714817A (zh) * | 2009-12-09 | 2010-05-26 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 带线损补偿的电压转换器 |
CN104753158A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 广州市君盘实业有限公司 | 基于sg3525集成芯片的单片机控制技术充电器 |
CN104283426A (zh) * | 2014-09-17 | 2015-01-14 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 一种多环路反馈的控制电路及应用其的开关电源 |
CN104638717A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-20 | 咸阳职业技术学院 | 一种移动电源双温双控集成电路及电路控制方法 |
CN105187022A (zh) * | 2015-09-07 | 2015-12-23 | 重庆西南集成电路设计有限责任公司 | 构成dc-dc转换器的误差放大器和跨导放大器以及增益放大器 |
CN205319759U (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-15 | 长安大学 | 一种电池充电转换器电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105553023A (zh) | 2016-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100478824C (zh) | 输出电压可调式cmos基准电压源 | |
CN102204072B (zh) | 迟滞控制转换电路和供电系统 | |
CN106685230B (zh) | 一种基于峰值电流模式控制的峰值电流控制单元 | |
CN203984244U (zh) | 开关电源的斜坡补偿电路 | |
CN109067210B (zh) | 一种自适应延时补偿有源整流器电路 | |
CN107482722A (zh) | 一种恒流充电器电路 | |
CN107656124A (zh) | 无需外部采样电阻的Boost负载电流检测电路及方法 | |
CN106992670B (zh) | 用于pfm模式升压型dc-dc转换器的自适应导通时间控制电路 | |
CN102970008B (zh) | 一种快速瞬态响应脉冲宽度调制电路 | |
CN105553023B (zh) | 一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路 | |
CN104092374B (zh) | 开关电源的斜坡补偿电路及方法 | |
CN103458586B (zh) | 跨导放大器及led恒流驱动电路 | |
CN107656123A (zh) | 带补偿电路的Buck负载电流检测电路及方法 | |
CN216851374U (zh) | 一种预充电电路及芯片 | |
CN206788231U (zh) | 无需外部采样电阻的Boost转换器负载电流检测电路 | |
CN103346739B (zh) | G类音频放大系统及方法 | |
CN102480276B (zh) | 折叠式共源共栅运算放大器 | |
CN105896972A (zh) | 一种用于buck变换器的自适应二次斜坡补偿电路 | |
CN205319759U (zh) | 一种电池充电转换器电路 | |
CN107294369A (zh) | 一种应用于升压变换器的恒流启动电路 | |
CN108768167B (zh) | 高压输入dc-dc变换器及其控制方法 | |
CN104539145B (zh) | 一种Boost型DC‑DC转换器同步功率管限流电路 | |
CN103457320B (zh) | 一种锂离子电池开关充电电路 | |
CN106936310A (zh) | 一种低电压电流自匹配栅极开关电荷泵 | |
CN200997087Y (zh) | 输出电压可调式cmos基准电压源 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20211012 Address after: 066000 no.22-2-2401, tomorrow Star City, Qinhuangdao Economic and Technological Development Zone, Hebei Province Patentee after: Qinhuangdao Maibo Technology Service Co., Ltd Address before: 710064 No. 126 central section of South Ring Road, Yanta District, Xi'an, Shaanxi Patentee before: CHANG'AN University |
|
TR01 | Transfer of patent right |