CN113206494A - 一种输入电压的检测电路和充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输入电压的检测电路和充电器，包括充电电路和控制单元；充电电路的输入端连接交流输入端，充电电路的输出端连接正输出端，控制单元的电压检测端与充电电路连接，控制单元的反馈检测端与充电电路的反馈端连接；控制单元结合基准电流对输入电压的过压阈值和输入电压的欠压阈值进行设定，且对输入电压的过压阈值设定和输入电压的欠压阈值设定相互独立；在电压检测时，控制单元根据电压检测端接收的电压信号进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，输入电压欠压时输出欠压保护信号。本发明的仅通过一个引脚即可实现过压阈值和欠压阈值的独立设定，并能独立实现过压检测或者欠压检测，成本低，结构简单。

Description

一种输入电压的检测电路和充电器
技术领域
本发明涉及开关电源的技术领域，更具体地说，涉及一种输入电压的检测电路和充电器。
背景技术
开关电源一般用于将市电转换成负载所需的直流电，从而为负载提供所需电压和电流。开关电源也可以作为电池负载的充电器，实现电池负载的恒流充电、恒压充电。为了保证可提供完整的功能，开关电源均需要进行过压检测和欠压检测功能。目前的过压检测和欠压检测电路中，需分别设置对应的基准源，而在集成电路设计中，生成一个不随工艺和温度而变化的基准电压源相对简单，但是生成一个不随工艺和温度而变化的基准电源源则需要花费较多资源，成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种输入电压的检测电路和充电器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种输入电压的检测电路，包括：充电电路和控制单元；
所述充电电路的输入端连接交流输入端，所述充电电路的输出端连接正输出端，所述控制单元的电压检测端与所述充电电路连接，所述控制单元的反馈检测端与所述充电电路的反馈端连接；
所述控制单元结合基准电流对输入电压的过压阈值和输入电压的欠压阈值进行设定，且对输入电压的过压阈值设定和输入电压的欠压阈值设定相互独立；
在进行电压检测时，所述控制单元根据所述电压检测端接收的电压信号进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述控制单元包括：分压电路、供电电路、吸收电路、开关电路、电流检测电路、电压反馈电路以及控制器；所述充电电路包括：第一整流滤波电路和电压转换电路；
所述第一整流滤波电路的输入端连接所述交流输入电压，所述第一整流滤波电路的输出端连接所述分压电路的第一端、所述供电电路的第一端和所述吸收电路的第一端；所述电压转换电路的输入端与所述第一整流滤波电路的输出端连接，所述电压转换电路的反馈端与所述电压反馈电路的第一端和所述供电电路的第三端连接；
所述分压电路的第一端连接所述充电电路，所述分压电路的第二端连接所述控制器的电压检测端；所述供电电路的第一端连接所述充电电路，所述供电电路的第二端连接所述控制器的供电端，所述供电电路的第三端和所述电压反馈电路的第一端连接所述充电电路；
所述电压反馈电路的第二端连接所述控制器的反馈检测端；所述吸收电路的第一端连接所述充电电路，所述吸收电路的第二端连接所述开关电路的第一端；所述开关电路的第二端连接所述控制器的驱动端，所述开关电路的第三端连接所述电流检测电路的第一端，所述电流检测电路的第二端连接所述控制器的电流检测端；
所述分压电路接收所述充电电路输出的直流输入电压并对所述直流输入电压进行分压后，输出分压信号至所述控制器的电压检测端；所述电压反馈电路对所述充电电路的信号进行采样并输出检测信号至所述控制器的反馈检测端；
在进行电压检测时，所述控制器根据所述电压检测端接收的电压信号进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述控制器包括：电流镜、钳位电路、控制电路、开关、以及欠压检测电路；
所述分压电路的第二端分别连接所述开关的第一端、所述控制电路输入端和所述欠压检测电路的输入端；所述控制电路的输出端连接所述开关的第三端，所述开关的第二端连接所述电流镜的第二端，所述电流镜的第一端连接所述钳位电路的第二端，所述钳位电路的第一端连接所述控制器的反馈检测端；所述欠压检测电路的输出端与所述控制电路的第三端连接；
所述钳位电路对所述反馈检测端接收的反馈信号进行钳位处理，并钳位于阈值信号；所述电流镜对所述阈值信号进行镜像处理；
所述控制电路根据所述分压电路输出的分压信号控制所述开关打开或闭合；
所述欠压检测电路根据所述分压电路输出的分压信号判断是否欠压，若欠压，则输出欠压保护信号。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述基准电流由所述控制器的内部产生输出；或者，所述基准电流由所述电压转换电路、所述电压反馈电路、所述钳位电路以及所述电流镜组合产生。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述控制器对输入电压的过压检测或者欠压检测采用时间复用的方式检测；
或者，所述控制器对输入电压的过压检测或者欠压检测采用基准电压比较方式检测；所述基准电压比较方式检测包括：所述控制器将所述电压检测端接收的电压信号与基准电压进行比较，若所述电压信号大于所述基准电压，则启动过压检测，若所述电压信号小于所述基准电压，则启动欠压检测。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述控制电路包括：第一比较器、第二比较器、第一延时电路、以及RS触发器；
所述第一比较器的电压输入端和所述第二比较器的电压输入端均与所述控制器的电压检测端连接，所述第一比较器的参考输入端连接第一基准电压，所述第一比较器的输出端连接所述RS触发器的R端；
所述第二比较器的参考输入端连接第二基准电压，所述第二比较器的输出端连接所述延时电路的第一端，所述延时电路的第二端连接所述RS触发器的S端，所述RS触发器的Q端连接所述开关的第三端；
所述RS触发器的Q端为所述控制电路的输出端。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述电流镜包括：第二MOS管和第三MOS管；所述钳位电路包括：第四MOS管和运算放大器；
所述第二MOS管的栅极与所述第三MOS管的栅极连接，且第二MOS管的栅极与所述第三MOS管的栅极的连接端与所述第二MOS管的源极连接；
所述第二MOS管的源极与所述钳位电路的第二端连接，所述第二MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极均连接所述控制器的内部电源，所述第三MOS管的源极与所述开关的第二端连接；
所述第四MOS管的漏极作为所述钳位电路的第二端连接所述第二MOS管的源极，所述第四MOS管的源极连接所述控制器的反馈检测端，所述第四MOS管的栅极连接所述运算放大器的输出端；
所述运算放大器的正输入端连接所述控制器的参考地，所述运算放大器的负输入端连接所述第四MOS管的源极。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述控制单元还包括：UVP检测电路；所述UVP检测电路包括：第三比较器和第二延时电路；
所述第三比较器的电压输入端连接所述控制器的电压检测端，所述第三比较器的参考输入端连接第三参考电压，所述第三比较器的第一端连接所述第二延时电路的第一端，所述第二延时电路的第二端输出欠压保护信号。
在本发明所述的输入电压的检测电路中，所述充电电路还包括：第二整流滤波电路；
所述第二整流滤波电路的输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述第二整流滤波电路的输出端连接所述正输出端。
本发明还提供一种充电器，包括以上所述的输入电压的检测电路。
实施本发明的输入电压的检测电路，具有以下有益效果：包括：充电电路和控制单元；充电电路的输入端连接交流输入端，充电电路的输出端连接正输出端，控制单元的电压检测端与充电电路连接，控制单元的反馈检测端与充电电路的反馈端连接；控制单元结合基准电流对输入电压的过压阈值和输入电压的欠压阈值进行设定，且对输入电压的过压阈值设定和输入电压的欠压阈值设定相互独立；在进行电压检测时，控制单元根据电压检测端接收的电压信号进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。本发明的仅通过一个引脚即可实现过压阈值和欠压阈值的独立设定，并能独立实现过压检测或者欠压检测。本发明的控制单元通过其电压检测端对输入电压进行检测，并根据电压检测端所接收到的电压信号进行判断，并在输入端出现过压时，输出过压保护信号；在输入端出现欠压时，输出欠压保护信号，从而实现了只采用一个检测端即可实现过压检测和欠压检测的目的，且设计成本及制作成本低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例提供的输入电压的检测电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的输入电压的检测电路的电路原理图；
图3是本发明实施例提供的控制器的电路原理图；
图4是本发明实施例提供的控制电路的电路原理图；
图5是本发明实施例提供的电流镜和钳位电路的电路原理图；
图6是本发明实施例提供的UVP检测电路的电路原理图；
图7是本发明提供的输入电压的检测电路的另一实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图1，图1为本发明提供的输入电压的检测电路的结构示意图。
如图1所示，该输入电压的检测电路包括：充电电路和控制单元20。其中，充电电路的输入端连接交流输入端，充电电路的输出端连接正输出端，控制单元20的电压检测端与充电电路连接，控制单元20的反馈检测端与充电电路的反馈端连接；控制单元20结合基准电流对输入电压的过压阈值和输入电压的欠压阈值进行设定，且对输入电压的过压阈值设定和输入电压的欠压阈值设定相互独立。并且，在进行电压检测时，控制单元20仅需要根据电压检测端接收的电压信号即可实现过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。
具体的，充电电路的输入端接入交流输入电压后，先对交流输入电压进行整流滤波后，输出第一直流电压，该第一直流电压输入至控制单元20，由控制单元20进行监测，并在该第一直流电压大于过压阈值时，输出过压保护信号，在该第一直流电压小于过压阈值时，由该控制单元20根据电压检测端的电压信号判断电压是否小于欠压阈值，则是，则输出欠压保护信号，达到欠压保护的目的，进而避免因欠压而整个电路或者电路中的器件不能满足输出的最大功率要求。
另一方面，本发明实施例的输入电压的检测电路只采用一个电压检测端(一个引脚)即可实现对输入电压的过压阈值和输入电压的欠压阈值进行独立的设定，且相互之间没有影响。另外，在进行输入电压的电压检测时，也只需要一个电压检测端即可完成过压检测和欠压检测，电路结构简单，大大降低设计成本和制造成本。
如图1所示，控制单元20包括：分压电路201、供电电路202、吸收电路203、开关A电路205、电流检测电路206、电压反馈电路204以及控制器207。
分压电路201的第一端连接充电电路，分压电路201的第二端连接控制器207的电压检测端；供电电路202的第一端连接充电电路，供电电路202的第二端连接控制器207的供电端，供电电路202的第三端和电压反馈电路204的第一端连接充电电路。
电压反馈电路204的第二端连接控制器207的反馈检测端；吸收电路203的第一端连接充电电路，吸收电路203的第二端连接开关A电路205的第一端；开关A电路205的第二端连接控制器207的驱动端，开关A电路205的第三端连接电流检测电路206的第一端，电流检测电路206的第二端连接控制器207的电流检测端。
供电电路202用于对充电电路输出的直流输入电压进行处理后，输出供电电压至控制器207的供电端，以向控制器207提供电能。
电流检测电路206用于进行电流检测并输出电流反馈信号至控制器207，由控制器207根据电流反馈信号和电压反馈信号调节驱动信号的占空比大小，以控制充电电路工作，从而调节正输出端的输出电压。
开关A电路205导通时的电流流过电流检测电路206后得到电流反馈信号。
分压电路201接收充电电路输出的直流输入电压并对直流输入电压进行分压后，输出分压信号至控制器207的电压检测端；电压反馈电路204对充电电路的信号进行采样并输出检测信号至控制器207的反馈检测端；控制器207在进行电压检测时，仅需要根据电压检测端接收的电压信号即可进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。
控制器207还根据电压检测端接收的电压反馈信号和电流检测端接收的电流反馈信号控制驱动端输出的驱动信号的占空比大小，开关A电路205根据接收的驱动信号不断地开关A并输出开关A信号以控制充电电路能量传递的频率以及周期内与时间的长短，实现输出电压的调节。
一些实施例中，如图1所示，该充电电路包括：第一整流滤波电路10。其中，该第一整流滤波电路10的输入端连接交流输入电压，第一整流滤波电路10的输出端连接分压电路201的第一端、供电电路202的第一端和吸收电路203的第一端。具体的，该第一整流滤波电路10对交流输入端输入的交流输入电压进行整流滤波后，输出第一直流电压，该第一直流电压分别输入至分压电路201和供电电路202，由分压电路201进行分压后输出分压信号至控制器207的电压检测端，以及由供电电路202进行处理后输出供电电压至控制器207的供电端，以向控制器207提供电能。
进一步地，一些实施例中，如图1所示，该充电电路还包括：电压转换电路30和第二整流滤波电路40。
其中，电压转换电路30的输入端与第一整流滤波电路10的输出端连接，电压转换电路30的输出端与第二整流滤波电路40的输入端连接，电压转换电路30的反馈端与电压反馈电路204的第一端和供电电路202的第三端连接；第二整流滤波电路40的输出端连接正输出端。
该电压转换电路30将第一直流电压转换为脉冲电压，并由电压反馈电路204对所转换的脉冲电压进行采集后，输出电压反馈信号至控制器207的反馈检测端。该第二整流滤波电路40对电压转换电路30输出的脉冲电压进行整流滤波后输出第二直流电压至正输出端。
本发明实施例中，基准电流可以由控制器207内部产生输出。或者，在其他一些实施例中，该基准电流也可以由外部电路产生，即该基准电流可以由电压转换电路、电压反馈电路、钳位电路以及电流镜组合产生。通过由外部电路得到该基准电流，可使所获得的基准电流更加精确，稳定性更好。
进一步地，一些实施例中，该控制器207对输入电压的过压检测或者欠压检测可以采用时间复用的方式检测。例如，可以设置一个时间段T，其中T＝T1+T2。在T1时间内侦测输入电压是否过压，若过压则输出过压保护信号；在T2时间内侦测输入电压是否欠压，若欠压则输出欠压保护信号。其中，在T时间段内一直采用该方式进行检测。
或者，在其他一些实施例中，控制器207对输入电压的过压检测或者欠压检测可以采用基准电压比较方式检测。具体的，该基准电压比较方式检测包括：控制器207将电压检测端接收的电压信号与基准电压进行比较，若电压信号大于所述基准电压，则启动过压检测，若电压信号小于基准电压，则启动欠压检测。例如，设基准电压为2.8V，当输入电压大于2.8时，控制器207对内部进行使能，此时，控制器207通过其电压检测端对输入电压进行过压检测(当进行过压检测时，不进行欠压检测)；当输入电压小于2.8V时，控制器207对内部进行使能，此时，控制器207通过其电压检测端对输入电压进行欠压检测(当进行欠压检测时，不进行过压检测)。
参考图2，图2为本发明实施例提供的输入电压的检测电路的电路原理图。
如图2所示，该实施例中，电压转换电路30包括辅助绕组(NA)、铁芯、初级侧的原边绕组(NP)和次级侧的副边绕组(NS)，原边绕组、副边绕组、辅助绕组均绕在同一铁芯上，形成高频隔离变压器，在控制单元20中输出的驱动信号的作用下将初级侧的能量传递到次级侧。
分压电路201包括：串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2。第一电阻R1的第一端连接第一整流波滤电路的输出端，第二电阻R2的第二端接地。第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端的连接节点连接控制器207(U1)的电压检测端(OVP)。
分压电路201接收第一直流电压，通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压得到分压信号，该分压信号输入到控制器207的电压检测端，通过控制器207根据该分压信号判断是否过压或者欠压。
供电电路202用于接收第一直流电压并输出供电电压至控制器207，并在控制器207启动后对接收的辅助绕组电压进行整流以输出稳定的工作电压至控制器207，实现稳压供电。
具体的，如图2所示，该供电电路202可包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、以及第二极性电容CE2。第三电阻R3的第一端连接第一整流滤波电路10的输出端，第三电阻R3的第二端连接第四电阻R4的第一端控制器207的供电端、第二极性电容CE2的正极。第一二极管D1的阴极连接第四电阻R4的第二端，第一二极管D1的阳极连接电压转换电路30的辅助绕组的第一端，辅助绕组的第二端和第二极性电容CE2的阴极共同接地。其中，控制器207的启动电路由第三电阻R3(启动电阻)和第二极性电容CE2组成，用于在整个充电电路完成启动前为控制器207供电，之后通过第四电阻R4和第一二极管D1组成的辅助供电电路202对采集的辅助绕组的电压进行整流后持续为控制器207供电。
如图2所示，电压反馈电路204用于对接收的辅助绕组电压进行分压得到电压反馈信号。电压反馈电路204包括第十三电阻R13和第十二电阻R12。第十三电阻R13的第一端连接在第一二极管D1的阳极和辅助绕组的第一端之间的连接节点。第十三电阻R13的第二端先后连接控制器207的电压检测端(FB)、第十二电阻R12的第一端；第十二电阻R12的第二端接地。根据电压转换电路30中原边绕组、副边绕组、辅助绕组的匝数关系、以及第十三电阻R13和第十二电阻R12的分压关系，控制器207即可通过反馈到电压检测端的电压反馈信号得出正输出端的输出电压大小，从而根据电压反馈信号调整开关A电路205的驱动信号(PWM信号)占空比大小，最终实现正输出端电压大小的调节，使该输出电压稳定。
如图2所示，开关A电路205包括N-MOS开关A管Q1和第十一电阻R11。N-MOS开关A管Q1的漏极连接原边绕组的第二端，栅极分别连接控制器207的驱动端(DRV)、第十一电阻R11的第一端，源极连接电流检测电路206的第一端。第十一电阻R11的第二端接地。N-MOS开关A管Q1由控制器207的驱动信号(PWM信号)驱动工作，从而不断地进行开关A动作，使原边绕组接收第一直流电压不断存储和释放能量，进而将初级能量传递到副边绕组所在的次级侧。在其它实施例中，开关A管Q1可以使用三极管。
如图2所示，电流检测电路206用于检测开关A电路205中开关A管的电流(该电流为开关A电路205导通时流过电压转换电路30的原边绕组的电流)并输出电流反馈信号至控制芯片的电流检测端(CS)。电流检测电路206包括第九电阻R9和第十电阻R10。第九电阻R9的第一端连接控制器207的电流检测端，第二端分别连接N-MOS开关A管Q1的源极、第十电阻R10的第一端。第十电阻R10的第二端接地。第十电阻R10为电流采样电阻。
如图2所示，吸收电路203用于在开关A电路205关断时吸收原边绕组的漏感能量，减缓电压尖峰，从而避免开关A电路205中的开关A管被击穿。RCD吸收电路203包括第一电容C1、第六电阻R6、第二二极管D2。第一电容C1的第一端连接第一整流滤波电路10的输出端，并经第六电阻R6的第一端连接原边绕组的第一端。第一电容C1的第二端和第六电阻R6的第二端共同连接的连接节点与第二二极管D2的阴极连接。第二二极管D2的阳极经N-MOS开关A管Q1的漏极连接原边绕组的第二端。其中第六电阻R6的阻值根据电压转换电路30中的漏感储能大小选取，第一电容C1的大小选取一般使R1与C1的积不超过1毫秒，第二二极管D2优选快恢复二极管。
如图2所示，第二整流滤波电路40用于对电压转换电路30中副边绕组的高频脉冲电压进行整流和滤波。第二整流滤波电路40包括第三二极管D3、并联连接的第二电容C2和第七电阻R7。电压转换电路30的副边绕组的第一端连接第三二极管D3的阳极。第三二极管D3的阴极经第二电容C2和第七电阻R7的第一并联节点与正输出端连接。第二电容C2和第七电阻R7的第二并联节点连接电压转换电路30的副边绕组的第二端后共同连接负输出端。负输出端接地。其中第三二极管D3对次级侧的高频脉冲进行整流得到第二直流电压，第二电容C2再对第二直流电压进行滤波得到波纹较为平滑的较稳定的输出电压，同时，第二电容C2(输出电容)在滤波过程中进行储能。
如图2所示，第一整流滤波电路10用于对交流输入的220V进行整流滤波并输出第一直流电压。第一整流滤波电路10包括整流桥BD、与整流桥BD中两输出端连接的第一极性电容CE1。第一极性电容CE1的正极为第一整流滤波电路1010的输出端。第一极性电容CE1的负极接地。其中，整流桥BD优选全桥式整流桥，第一极性电容CE1为输入滤波电容。
如图2所示，本发明仅通过控制器207的一个引脚(即电压检测端(OVP引脚))即可实现独立设定输入电压的过压阈值和独立设定输入电压的欠压阈值，同时仅通过控制器207的一个引脚即可实现输入电压的过压检测和欠压检测。具体的，通过第一电阻R1和第二电阻R2分压可设定OVP值(过压阈值)，再通过另外一个引脚(反馈检测端FB)，通过对辅助绕组的监控实现输出电压OUT的控制。本发明将FB引脚作为电流生成引脚，该电流I＝VIN/(N*R13)，其中VIN是第一直流电压，N是变压器原边匝数NP，和辅助绕组NA的比值，即N＝NP/NA，R13是引脚FB和辅助绕组NA之间的电阻，当MOSFET Q1开通时候，将会产生该电流，将该电流镜像后从OVP引脚流出，即可以得到一个电压VUVP，该电压值为：
Figure BDA0002983978480000131
在控制器207通过R1/R2分压来检测VIN的OVP电压值时，该电流I不会从OVP流出，当控制器207通过OVP引脚检测UVP值时候，该电流从OVP引脚流出。所以表达如下：对于输入VIN(即输入电压)电压而言：
Figure BDA0002983978480000132
Figure BDA0002983978480000133
将VOVP和VUVP和控制器207内部的基准电压VOVPREF和VUVPREF比较，即可以完成VIN的OVP检测(OVER VOLTAGE PROTECTION，过压检测)和UVP检测(UNDER VOLTAGE PROTECTION，欠压检测)，一旦控制器207设计完成，内部的VOVPREF和VUVPREF电压即为固定值，实际应用时候，通过设定R1/R2的比值，即可以设定VIN的OVP值。
进一步地，本发明实施例中，在R1/R2固定以后，还可以通过匝比N以及第十三电阻R13的电阻来设定VUVP电压。
如图3所示，一些实施例中，该控制器207包括：电流镜、钳位电路、控制电路、开关A、以及欠压检测电路。
分压电路201的第二端分别连接开关A的第一端、控制电路输入端和欠压检测电路的输入端；控制电路的输出端连接开关A的第三端，开关A的第二端连接电流镜的第二端，电流镜的第一端连接钳位电路的第二端，钳位电路的第一端连接控制器207的反馈检测端；欠压检测电路的输出端与控制电路的第三端连接。
钳位电路对反馈检测端接收的反馈信号进行钳位处理，并钳位于阈值信号(控制器207的参考地电压)；电流镜对阈值信号进行镜像处理；控制电路根据分压电路201输出的分压信号判断是否过压，若过压，则输出过压保护信号；欠压检测电路根据分压电路201输出的分压信号判断是否欠压，若欠压，则输出欠压保护信号。
如图3所示，控制器207的内部电路配合外部的第十三电阻R13、辅助绕组、第一电阻R1、第二电阻R2实现对输入电压的OVP和UVP调节设定。
具体原理为：
对于OVP检测：
通过第一电阻R1和第二电阻R2分压后得到分压信号输入到控制器207的过压检测端OVP，通过比较器与控制器207内部的基准电压(VOVP)比较，从而检测出第一直流电压的过压异常状态，通过比较后的输出信号可以使控制器207停止工作并直到异常排除再恢复工作，从而保护控制器207避免损坏。
其中，VOVPREF可通过以下式子获得：
Figure BDA0002983978480000141
对于UVP检测：
如图3所示，控制器207内部包括开关A、控制电路、UVP检测电路、钳位电路、电流镜。
开关A根据控制电路的控制打开或闭合，从而控制基准电流I2是否流入第二电阻R2；当开关A闭合时，基准电流I2流入第二电阻R2，当开关A打开时，基准电流I2不流入第二电阻R2。
控制电路根据控制器207的OVP引脚的电压信号，控制开关A的打开或闭合。
UVP检测电路根据OVP引脚的电压信号检测交流输入端是否发生欠压，如果发生欠压，则输出保护信号至控制电路，控制电路即控制开关A闭合，使基准电流I2流入第二电阻R2，实现对输入端的UVP调节，避免欠压发生，有效保护整个电路和/或器件的正常工作。
钳位电路在辅助绕组的M点产生负电压时，将会流出一个电流I3，同时将FB引脚电压钳位在控制器207的参考电压VSS，即和VSS电压相同，也就是控制器207的参考地电压。
电流镜用于将电流I3的电流进行镜像，生成基准电流I2。
参考图2和图3，当开关A管Q1导通时，输入电压VIN(第一直流电压)经过变压器原边绕组NP、开关A管Q1、第十电阻R10流入到地，对于原边绕组NP而言，由于电流流入打点端，根据变压器的同铭端的定义，在辅助绕组NA的打点端为正电压，同理，次级绕组NS的打点端为正电压，因此，对于辅助绕组的另外一端(M点)处电压为负电压，命名为VAUX1，该电压值为：
Figure BDA0002983978480000151
由于钳位电路将FB引脚钳位到控制器207的参考地，即’0’V，所以电流I3电流可以表达为：
Figure BDA0002983978480000152
由于I2是I3的镜像，即I2＝K*I3，所以I2可以表达为：
Figure BDA0002983978480000161
K是一个常数，例如包括但不限于‘1’。
当开关A闭合时，基准电流I2从OVP引脚流出，经过第二电阻R2到地，所以根据KCL定理，可以得到：
Figure BDA0002983978480000162
通过电流镜将电流I3镜像为基准电流I2，并通过OVP引脚流出，可以降低检测误差，提高检测精度。
或者，在其他一些实施例中，如图7所示，控制器207的内部电路还可以配合外部的第十三电阻R13、辅助绕组、第一电阻R1、第二电阻R2以及第二十电阻R20实现对输入电压的UVP进行调节。其中，原理同上，通过增加第二十电阻R20可配合第二电阻R2一起对输入电压的UVP进行调节，提高UVP调节的灵活性和可靠性。
一些实施例中，如图4所示，该控制电路包括：第一比较器、第二比较器、第一延时电路、以及RS触发器。
第一比较器的电压输入端和第二比较器的电压输入端均与控制器207的电压检测端连接，第一比较器的参考输入端连接第一基准电压，第一比较器的输出端连接RS触发器的R端；第二比较器的参考输入端连接第二基准电压，第二比较器的输出端连接延时电路的第一端，延时电路的第二端连接RS触发器的S端，RS触发器的Q端连接开关A的第三端；RS触发器的Q端为控制电路的输出端。
其中，第一基准电压(V1)大于第二基准电压(V2)。
当OVP引脚电压低于第二基准电压时，需要维持一个时间T0(该T0由第一延时电路提供)，在该T0时间内，OVP电压(分压电路201输出的分压信号)一直低于第二基准电压，则第一延时电路输出一个set信号给后级RS触发器，对RS触发器置“1”，控制开关A闭合，电流I2从OPV引脚流入第二电阻R2。
当OVP电压高于第一基准电压时，第一比较器输出控制信号将RS触发器复位，即清零，控制开关A打开，电流I2无法从OVP引脚流出。
一些实施例中，如图5所示，该电流镜包括：第二MOS管Q2和第三MOS管Q3。
第二MOS管Q2的栅极与第三MOS管Q3的栅极连接，且第二MOS管Q2的栅极与第三MOS管Q3的栅极的连接端与第二MOS管Q2的源极连接；
第二MOS管Q2的源极与钳位电路的第二端连接，第二MOS管Q2的漏极与第三MOS管Q3的漏极均连接控制器207的内部电源，第三MOS管Q3的源极与开关A的第二端连接。
一些实施例中，如图5所示，该钳位电路包括：第四MOS管Q4和运算放大器OP。
第四MOS管Q4的漏极作为钳位电路的第二端连接第二MOS管Q2的源极，第四MOS管Q4的源极连接控制器207的反馈检测端，第四MOS管Q4的栅极连接运算放大器OP的输出端；运算放大器OP的正输入端连接控制器207的参考地，运算放大器OP的负输入端连接第四MOS管Q4的源极。
如图5所示，当FB引脚电位低于控制器207参考地‘0’V时，运算放大器OP将第四MOS管Q4的栅极抬高，流出FB引脚的电流变大，直流FB引脚晨雾控制器207参考地电压一致，达到钳位作用。其中，第四MOS管Q4可以为NMOS管。
第二MOS管Q2和第三MOS管Q3共栅极、共源极，实现电流镜像，以将电流I3镜像输出电流I2。其中，可以通过调整第二MOS管Q2和第三MOS管Q3的个数比例，调整电流I2。可选的，第二MOS管Q2和第三MOS管Q3可以为PMOS管。
一些实施例中，如图6所示，该UVP检测电路包括：第三比较器和第二延时电路。
第三比较器的电压输入端连接控制器207的电压检测端，第三比较器的参考输入端连接第三参考电压，第三比较器的第一端连接第二延时电路的第一端，第二延时电路的第二端输出欠压保护信号。
如图6所示，当OVP引脚电压一直低于第三基准电压(V3)时，并且一直保持该状态时，若大于时间T2，由第二延时电路输出欠压保护信号。
本发明还提供一种充电器，该充电器可以包括本发明实施例公开的输入电压的检测电路。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种输入电压的检测电路，其特征在于，包括：充电电路和控制单元；
所述充电电路的输入端连接交流输入端，所述充电电路的输出端连接正输出端，所述控制单元的电压检测端与所述充电电路连接，所述控制单元的反馈检测端与所述充电电路的反馈端连接；
所述控制单元结合基准电流对输入电压的过压阈值和输入电压的欠压阈值进行设定，且对输入电压的过压阈值设定和输入电压的欠压阈值设定相互独立；
在进行电压检测时，所述控制单元根据所述电压检测端接收的电压信号进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。
2.根据权利要求1所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述控制单元包括：分压电路、供电电路、吸收电路、开关电路、电流检测电路、电压反馈电路以及控制器；所述充电电路包括：第一整流滤波电路和电压转换电路；
所述第一整流滤波电路的输入端连接所述交流输入电压，所述第一整流滤波电路的输出端连接所述分压电路的第一端、所述供电电路的第一端和所述吸收电路的第一端；所述电压转换电路的输入端与所述第一整流滤波电路的输出端连接，所述电压转换电路的反馈端与所述电压反馈电路的第一端和所述供电电路的第三端连接；
所述分压电路的第一端连接所述充电电路，所述分压电路的第二端连接所述控制器的电压检测端；所述供电电路的第一端连接所述充电电路，所述供电电路的第二端连接所述控制器的供电端，所述供电电路的第三端和所述电压反馈电路的第一端连接所述充电电路；
所述电压反馈电路的第二端连接所述控制器的反馈检测端；所述吸收电路的第一端连接所述充电电路，所述吸收电路的第二端连接所述开关电路的第一端；所述开关电路的第二端连接所述控制器的驱动端，所述开关电路的第三端连接所述电流检测电路的第一端，所述电流检测电路的第二端连接所述控制器的电流检测端；
所述分压电路接收所述充电电路输出的直流输入电压并对所述直流输入电压进行分压后，输出分压信号至所述控制器的电压检测端；所述电压反馈电路对所述充电电路的信号进行采样并输出检测信号至所述控制器的反馈检测端；
在进行电压检测时，所述控制器根据所述电压检测端接收的电压信号进行过压检测或者欠压检测，并在输入电压过压时输出过压保护信号，在输入电压欠压时输出欠压保护信号。
3.根据权利要求2所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述控制器包括：电流镜、钳位电路、控制电路、开关、以及欠压检测电路；
所述分压电路的第二端分别连接所述开关的第一端、所述控制电路输入端和所述欠压检测电路的输入端；所述控制电路的输出端连接所述开关的第三端，所述开关的第二端连接所述电流镜的第二端，所述电流镜的第一端连接所述钳位电路的第二端，所述钳位电路的第一端连接所述控制器的反馈检测端；所述欠压检测电路的输出端与所述控制电路的第三端连接；
所述钳位电路对所述反馈检测端接收的反馈信号进行钳位处理，并钳位于阈值信号；所述电流镜对所述阈值信号进行镜像处理；
所述控制电路根据所述分压电路输出的分压信号控制所述开关打开或闭合；
所述欠压检测电路根据所述分压电路输出的分压信号判断是否欠压，若欠压，则输出欠压保护信号。
4.根据权利要求3所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述基准电流由所述控制器的内部产生输出；或者，所述基准电流由所述电压转换电路、所述电压反馈电路、所述钳位电路以及所述电流镜组合产生。
5.根据权利要求3所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述控制器对输入电压的过压检测或者欠压检测采用时间复用的方式检测；
或者，所述控制器对输入电压的过压检测或者欠压检测采用基准电压比较方式检测；所述基准电压比较方式检测包括：所述控制器将所述电压检测端接收的电压信号与基准电压进行比较，若所述电压信号大于所述基准电压，则启动过压检测，若所述电压信号小于所述基准电压，则启动欠压检测。
6.根据权利要求3所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述控制电路包括：第一比较器、第二比较器、第一延时电路、以及RS触发器；
所述第一比较器的电压输入端和所述第二比较器的电压输入端均与所述控制器的电压检测端连接，所述第一比较器的参考输入端连接第一基准电压，所述第一比较器的输出端连接所述RS触发器的R端；
所述第二比较器的参考输入端连接第二基准电压，所述第二比较器的输出端连接所述延时电路的第一端，所述延时电路的第二端连接所述RS触发器的S端，所述RS触发器的Q端连接所述开关的第三端；
所述RS触发器的Q端为所述控制电路的输出端。
7.根据权利要求3所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述电流镜包括：第二MOS管和第三MOS管；所述钳位电路包括：第四MOS管和运算放大器；
所述第二MOS管的栅极与所述第三MOS管的栅极连接，且第二MOS管的栅极与所述第三MOS管的栅极的连接端与所述第二MOS管的源极连接；
所述第二MOS管的源极与所述钳位电路的第二端连接，所述第二MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极均连接所述控制器的内部电源，所述第三MOS管的源极与所述开关的第二端连接；
所述第四MOS管的漏极作为所述钳位电路的第二端连接所述第二MOS管的源极，所述第四MOS管的源极连接所述控制器的反馈检测端，所述第四MOS管的栅极连接所述运算放大器的输出端；
所述运算放大器的正输入端连接所述控制器的参考地，所述运算放大器的负输入端连接所述第四MOS管的源极。
8.根据权利要求7所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述控制单元还包括：UVP检测电路；所述UVP检测电路包括：第三比较器和第二延时电路；
所述第三比较器的电压输入端连接所述控制器的电压检测端，所述第三比较器的参考输入端连接第三参考电压，所述第三比较器的第一端连接所述第二延时电路的第一端，所述第二延时电路的第二端输出欠压保护信号。
9.根据权利要求2所述的输入电压的检测电路，其特征在于，所述充电电路还包括：第二整流滤波电路；
所述第二整流滤波电路的输入端与所述电压转换电路的输出端连接，所述第二整流滤波电路的输出端连接所述正输出端。
10.一种充电器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的输入电压的检测电路。
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