CN114696433A - 充电电路、电源适配器和充电系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种充电电路、电源适配器和充电系统,属于充电技术领域。其中,所述充电电路应用于电源适配器,并包括:电压转换单元,用于对输入的交流电进行处理,以输出第一脉动直流电压;电压采样单元,用于对电压转换单元输出的脉动直流电压进行采样,获取采样电压;比较器单元,负输入端与电压采样单元的输出端连接,正输入端与参考电压提供端连接,用于根据将采样电压与预设的参考电压进行比较并输出比较信号;开关单元,用于在比较器单元输出低电平的情况下导通,以使充电电路输出电压,在比较器单元输出高电平的情况下关断,以使充电电路不输出电压,其中,充电电路输出的电压为目标脉动直流电压。采用本申请,可以减小适配器的体积。
Description
技术领域
本申请涉及充电技术领域,特别是涉及一种充电电路、电源适配器和充电系统。
背景技术
目前,移动终端(例如智能手机)越来越受到消费者的青睐,但是移动终端耗电量大,需要经常充电。通常移动终端是通过电源适配器来进行充电;其中,电源适配器通过将输入的220V交流电转换为适于移动终端需求的稳定低压直流电(例如5V),然后提供给移动终端对移动终端的电池进行充电。
在相关的电源适配器的技术方案中,尤其是在对移动终端进行充电的电源适配器的技术方案中,电源适配器的体积较大,不便于随身携带。
发明内容
本申请实施例提供了一种充电电路、电源适配器和充电系统,可以减小电源适配器的体积,使得电源适配器便于随身携带,提升用户体验。
第一方面,提供了一种充电电路,应用于电源适配器;
所述充电电路包括:
电压转换单元,用于对输入的交流电进行处理,以输出第一脉动直流电压;
电压采样单元,与所述电压转换单元的输出端连接,所述电压采样单元用于对所述电压转换单元输出的第一脉动直流电压进行采样,获取采样电压;
比较器单元,所述比较器单元的一输入端与电压采样单元的输出端连接,所述比较器单元的另一输入端与参考电压提供端连接,所述比较器单元用于根据将所述采样电压与预设的参考电压进行比较并输出比较信号;
开关单元,与所述比较器单元输出端连接,用于在所述比较器单元输出低电平的情况下导通,以使所述充电电路输出电压,在所述比较器单元输出高电平的情况下关断,以使所述充电电路的输出关断;
其中,所述充电电路输出的电压为目标脉动直流电压。
第二方面,提供了一种电源适配器,包括如前所述的充电电路。
第三方面,提供了一种充电系统,所述充电系统包括电源适配器和待充电设备;
其中,所述电源适配器包括:
电压转换单元,用于对输入的交流电进行处理,以输出第一脉动直流电压;
电压采样单元,与所述电压转换单元的输出端连接,所述电压采样单元用于对所述电压转换单元输出的第一脉动直流电压进行采样,获取采样电压;
比较器单元,所述比较器单元的一输入端与电压采样单元的输出端连接,所述比较器单元的另一输入端与参考电压提供端连接,所述比较器单元用于根据将所述采样电压与预设的参考电压进行比较并输出比较信号;
开关单元,与所述比较器单元输出端连接,用于在所述比较器单元输出低电平的情况下导通,以使所述充电电路输出电压,在所述比较器单元输出高电平的情况下关断,以使所述充电电路的输出关断;
其中,所述充电电路输出的电压为目标脉动直流电压;
第一充电接口,与所述开关单元连接,用于在开关单元导通的情况下,输出所述目标脉动直流电压;
所述待充电设备包括第二充电接口和电池,所述第二充电接口与所述电池连接,在所述第二充电接口与所述第一充电接口连接时,通过所述第二充电接口将所述第一充电接口输出的目标脉动直流电压加载至所述电池,以对所述电池进行充电。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
采用了上述充电电路、电源适配器以及充电系统之后,在电源适配器的充电电路中,在通过电压转换单元将例如220V的交流电转换成脉动直流电压之后,并不直接输出,而是通过电压采样单元进行分压之后,输入比较器单元以对采样电压和参考电压的大小进行比较;在采样电压大于参考电压的情况下,开关单元导通,充电电路正常输出电压,以对待充电设备的电池进行充电;在采样电压小于参考电压的情况下,控制开关单元关断,以关断充电电路的电压输出。
也就是说,在电压转换单元输出的脉动直流电压的电压较高时,开关单元的输出导通以使得充电电路正常输出脉动直流电压,在对应的电压较低的情况下,关断开关单元的输出以使得充电电路的输出被关断。其中,在充电电路的输出关断的情况下,负载成阻性而不需要为了保持系统工作而抽较大电流,也就不需要在电路中使用大容量的电容来存储能量,可以降低对电源适配器中电容的容值的要求,从而减小适配器的体积,提升用户体验。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种充电系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种充电电路的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种充电电路的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种充电电路的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的第一脉动直流电压或第二脉动直流电压的波形示意图;
图6为本申请实施例提供的目标脉动直流电压的波形示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
通过电源适配器对待充电设备进行充电,需要将输入的220V交流电转换为适于待充电设备需求的稳定低压直流电,以提供给待充电设备的电源管理装置和电池,实现对待充电设备的充电。
具体请参见图1,给出了一种应用于电源适配器对待充电设备进行充电的示意图。其中,电源适配器100接入220V的交流电,通过充电电路101将220V的交流电转换成待充电设备200可以接受的低压直流电(例如,5V,15V,25V或者其他电压值),并通过第一充电接口1001输出,以给待充电设备的电池201进行充电。
进一步的,请参见图2,图2给出了另一实施例的电源适配器300的充电电路结构示意图。具体的,充电电路包括初级整流单元301、初级滤波单元302、变压器单元303、次级整流单元304、次级滤波单元305以及控制单元306等。其中,AC端(市电)输入交流电,为220V的正弦波,通过初级整流单元301进行整流处理,输出馒头波,然后通过初级滤波单元302的滤波电容存储能量后给变压器单元303的初级绕线组供电,由变压器单元303的初级绕线组调制成频率较高、占空比可调的脉动波(PWM波,Pulse width modulation),传输至变压器单元303的次级绕线组,并经由次级整流单元304进行整流之后给次级滤波单元305的滤波电容进行充能滤波,最后才输出,以给待充电设备端进行充电。
但是,在上述电源适配器的充电电路的方案中,在输入的交流电的电压较小的情况下,为了输出恒定功率在这种情况下需要抽较大的电流,从而在初级滤波单元302和次级滤波单元305中需要大容量的滤波电容(即电解电容)来存储容量。也就是说,在上述方案中,对充电电路中的电解电容的依赖性较大;即在变压器单元的初级绕线组对应的一侧需要高耐压的电解电容,变压器单元的次级绕线组对应的一侧需要较大容值的电解电容,这就导致了电源适配器的体积较大,用户体验较差。
请参见图3和图4,给出了本实施例提供的电源适配器的充电电路的一实施例的具体结构示意图。其中,电源适配器100的充电电路101包括第一整流单元102、第一滤波单元103、变压器单元104、第二整流单元105、第二滤波单元106、控制单元107、电压采样单元108、比较器单元109和开关单元110。
其中:
第一整流单元102对输入的交流电(市电,例如220V的正弦波)进行整流,并输出脉动直流电压(第二脉动直流电压)。可参见图5,交流电在经由第一整流单元102整流之后输出的脉动直流电压如图5所示,其中,该脉动直流电压的波形为馒头波波形。请参见图4,第一整流单元具体可以是由4个二级管构成的全桥整流电路。
经过第一整流单元102整流之后得到的脉动直流电压输入第一滤波单元103,通过第一滤波单元103进行滤波处理,输出脉动直流电压(记为第三脉动直流电压)。可参见图4,第一滤波单元为一滤波电容C1,可以对第二脉动直流电压进行滤波处理。
在经过第一滤波单元103滤波之后的第三脉动直流电压,输入变压器单元104的原边侧(即初级绕线组侧),并耦合至变压器单元104的次级侧(即次级绕线组侧)。通过变压器单元104获取对应的脉动直流电压(记为第四脉动直流电压)。经过变压器单元104之前的第一脉动直流电压的电压值高于第四脉动直流电压的电压值,其具体的电压值的大小是根据变压器单元104的初级绕线组与次级绕线组的线圈的线匝比确定的。其中,第二脉动直流电压和第四脉动直流电压在波形上保持同步,具体指第二脉动直流电压和第四脉动直流电压的相位保持一致,幅值变化趋势一致。
在一个实施例中,变压器单元104包括初级绕线组和次级绕线组,初级绕线组的一端与第一滤波单元的第一输出端相连,第一滤波单元的第二输出端接地,初级绕组的另一端与控制单元相连。变压器单元104用于根据第二脉动直流电压输出第四脉动直流电压。其中,变压器单元104为高频变压器,其工作频率可以为50KHz-2MHz,高频变压器将调制后的脉动直流电压耦合到次级绕线组侧,由次级绕线组进行输出。
在本发明的实施例中,采用高频变压器,可以利用高频变压器相较于低频变压器(低频变压器又被称为工频变压器,主要用于指市电的频率,比如,50Hz或者60Hz的交流电)体积小的特点,从而能够实现电源适配器100的小型化。
变压器单元104输出的第四脉动直流电压经由第二整流单元105进行整流,输出整流之后的脉动直流电压(记为第五脉动直流电压)。如图4所示,第二整流单元105包括二极管D1。
经由第二整流单元105整流之后的第五脉动直流电压输入第二滤波单元106,通过第二滤波单元106进行滤波处理,输出对应的脉动直流电压(记为第六脉动直流电压)。如图4所示,第二滤波单元106包括第二滤波电容C2。
经第二整流单元106整流之后的第六脉动直流电压为馒头波波形。具体请参见图5给出的脉动直流电压的波形示意图。这种馒头波波形的脉动直流电压在输出电压较低的情况下,输出恒定功率负载需要抽更大的电流,因此需要第一滤波单元C1和第二滤波单元C2中的滤波电容的容值较大,存储较多的能量,且需要耐高压。
在一个实施例中,将上述第一整流单元102、第一滤波单元103、变压器单元104、第二整流单元105、第二滤波单元106、控制单元107作为电压转换单元110,用于对输入的交流电进行处理,以输出脉动直流电压(即为上述第二滤波单元106输出的第六脉动直流电压),并将电压转换单元111输出的脉动直流电压记为第一脉动直流电压(即将第六脉动直流电压设置为第一脉动直流电压)。
如果直接将电压转换单元111输出的第一脉动直流电压作为电源适配器100的输出,以对待充电设备200的电池201进行充电,在电压较低的情况下,为了维持系统的工作,负载需要抽较大电流,从而导致其中的滤波电容C1、C2的容值需求较大,从而造成电源适配器100的体积较大。因此,在本申请中,为了减小电源适配器100的体积,降低对于滤波电容C1、C2的要求,在上述电压转换单元111输出第一脉动直流电压之后,还需要对该第一脉动直流电压进行进一步的处理,以使得在输入电压较低的情况下,不需要抽较大的电流。
具体的,请参见图3和图4,所述充电电路101还包括电压采样单元108、比较器单元109、开关单元110。
在一个实施例中,电压采样单元108与第二滤波单元106的输出端(也即电压转换单元111的输出端)连接,包括2个分压电阻R2(第一分压电阻)和R3(第二分压电阻),用于对电压转换单元111输出的第一脉动直流电压进行电压采样,获取对应的采样电压Vs。
比较器单元109的一输入端与一参考电压提供端连接,比较器单元109的另一输入端与电压采样单元108的输出端连接。比较器单元109用于比较电压采样单元108提供的采样电压Vs和参考电压提供端提供的参考电压Vref的大小。在采样电压Vs大于参考电压Vref的情况下,比较器单元109输出低电平,在采样电压Vs小于参考电压Vref的情况下,比较器单元109输出高电平。
比较器单元109输出的高电平或低电平被加载至开关单元110,以控制开关单元110的导通或关断,从而使得充电电路101的输出电压或不输出电压。
具体的,如图4所示,开关单元110包括第一三级管Q1、第二三级管Q2、MOS开关管M1;其中,MOS开关管M1的漏极与电压转换单元111的输出端连接;第一三级管Q1的基极与电压转换单元的输出端连接,第一三级管Q1的集电极与MOS开关管M1的源极连接,第一三级管Q1的发射极接地;第二三级管Q2的基极与第一三极管Q1的集电极连接,第二三级管Q2的集电极与MOS开关管M1的栅极连接,第二三级管Q2的发射极接地。且第一三级管Q1为NPN三级管,第二三级管Q2为PNP三级管。
也就是说,在比较器单元109输出高电平的情况下,第一三极管Q1的基极的电压为高,第一三极管Q1导通,其集电极的电压为高,从而与第一三极管Q1的集电极连接的第二三极管Q2的基极为高,第二三极管Q2不导通,其集电极接地;MOS开关管M1的栅极为低,与第一三极管Q1的集电极连接的MOS开关管的源极为高,从而使得MOS开关管的栅极被拉低,MOS开关管M1不导通,从电压转换单元111输出到充电电路的输出被关断。也就是说,在比较器109输出高电平的情况下,充电电路的输出关断,不输出电流或电压。
在比较器单元109输出低电平的情况下,第一三极管Q1的基极的电压为低,第一三极管Q1不导通,其集电极的电压为低,从而与第一三极管Q1的集电极连接的第二三极管Q2的基极的电压为低,第二三极管Q2导通,其集电极不接地;MOS开关管M1的栅极与USBP端连接,电压为高,与第一三极管Q1的集电极连接的MOS开关管的源极为低,从而使得MOS开关管的被导通,MOS开关管M1导通,从电压转换单元111输出到充电电路的输出正常输出。也就是说,在比较器109输出低电平的情况下,充电电路的正常输出电压和电流。
也就是说,在采样电压Vs小于参考电压Vref的情况下,说明从电压转换单元111输出的第一脉动直流电压的电压较低;此时,通过比较器单元109输出低电平,控制开关单元110关断,充电电路101输出的电流和电压下降到0。也即在输入的电压较低的情况下,充电电路101不输出电流和电压,使得负载抽载成阻性,不需要抽较大的电流,也即前述滤波电容C1、C2不需要较大的容值来存储足够的能量。在采样电压Vs大于参考电压Vref的情况下,说明从电压转换单元111输出的第一脉动直流电压的电压满足要求,不需要进行处理,在此种情况下,通过比较器单元109输出高电平,控制开关单元110导通,从而使得充电电路101正常输出电压。
请参见图6,图6给出了通过开关单元110的输出导通以及关断处理之后充电电路输出的的目标脉动直流电压的波形示意图。相较于图5所示的馒头波波形的脉动直流电压,其在输入电压较小的波谷处被降为0,输出暂时关断;也就是说,在输入电压较小的情况下,不需要输出恒定功率,不需要抽较大的电流。
在本发明的实施例中,通过合理设计比较器单元109输入端的分压电阻比例,在第二整流单元106输出的脉动直流电压的电压值Vs在预设范围内时(大于参考电压Vref),比较器单元109输出高电平信号,第一三极管Q1的基极的电压为高,第一三极管Q1导通,与第一三极管Q1的集电极连接的MOS开关管的源极电压为高;与第一三极管Q1的集电极连接的第二三极管Q2的基极的电压为高,第二三极管Q2不导通,对应的电阻R3、R6处的电压为低,MOS开关管的栅极被拉低,MOS开关管不导通,从电压转换单元111输出到Vbus之间的输出关断,充电电路的输出关断。
相反的,在电压转换单元111输出的第一脉动直流电压的电压值Vs不在预设范围内时(小于参考电压Vref),比较器单元109输出低电平信号,第一三极管Q1的基极的电压为低,第一三极管Q1不导通,与第一三极管Q1的集电极连接的MOS开关管的源极电压为低;与第一三极管Q1的集电极连接的第二三极管Q2的基极的电压为低,第二三极管Q2导通,对应的电阻R3、R6处的电压为高,MOS开关管的栅极正常不受影响,MOS开关管导通,从电压转换单元输出到Vbus之间的输出正常;也就会说,充电电路的输出为目标脉动直流电压。
也就是说,采用了上述充电电路之后,在输入电压较低的情况下,关闭输出,从而使得电源适配器输出的电压位置在合理的电压值之上(根据参考电压Vref确定)。也就是说,在输入能量较高时正常输出能量,但是在输入能量较小的情况下不输出能量而保持电源系统正常工作,从而避免了在输入电压短暂降低的情况下需要抽较大的电流来保持恒定功率的输出,也避免了使用容值较大的电容存储能量来维持电源系统。相较于图2所示的充电电路来讲,充电电路中的滤波电容的容值降低,从而减小了电源适配器的体积。
如前所述,第二脉动直流电压与第四脉动直流电压在波形是同步的,进一步的,二者与第一脉动直流电压在波形上也是保持同步的。也就是说,在充电电路101中,输入功率与输出功率是同步变化的,不会出现输入电压小却要输出较大功率的情况,从而避免了需要滤波电容C1、C2的存储较大能量的要求,即降低了对滤波电容C1、C2的容值的要求。
在一个实施例中,如图4所示,在第一整流单元102的输入端之间还并联有压敏电阻R1,压敏电阻R1用于对浪涌电压冲击产生的高压信号进行箝位,以在电源适配器100的输入端对其他单元进行保护,提高电源适配器100的安全性。
在一个实施例,上述电源适配器100可采用正激式开关电源,即,变压器单元采用正激变压器。在采用正激变压器的情况下,对于变压器的感量要求更低,可以进一步的减小电源适配器100的体积。在另一个实施例中,电源适配器100也可采用反激式开关电源,即变压器单元采用反激变压器。在其他实施例中,上述电源适配器100还可以采用推挽式开关电源、半桥式开关电源或全桥式开关电源,即变压器单元可以采用推挽式变压器、半桥式变压器或全桥式变压器。也就是说,上述电源适配器100可采用反激式开关电源、正激式开关电源、推挽式开关电源、半桥式开关电源和全桥式开关电源中的任意一种来输出脉动波形的电压。
进一步的,如图1所示,在充电系统10中,待充电设备200包括第二充电接口2001和电池201,第二充电接口2001与电池201相连,其中,当第二充电接口2001与第一充电接口1001连接时,第二充电接口2001将目标脉动直流电压加载至电池201,实现对电池201的充电。
需要说明的是,在本实施例中,通过第二充电接口2001将目标脉动直流电压加载至电池201可以是直接将目标脉动直流电压加载至电池201(即不再经过电压变换,例如升压或降压处理),实现直充模式的充电;在另一个实施例中,还可以是在将电压加载至电池201之前还需要进行变换电路进行降压或升压处理(即在第二充电接口2001与电池201之间还包括进行降压或升压处理的变换电路),然后将升压或降压之后的脉动直流电压加载至电池201,以适应不同的充电模式。
其中,第一充电接口1001和第二充电接口1002之间还设置有电源线,该电源线用于将电源适配器100输出的目标脉动直流电压输出至第二充电接口1002以实现对电池201的充电。需要说明的是,在本实施例中,该电源线不仅可以进行电压和电压的传输,还可以进行电源适配器100和待充电设备200之间的数据传输,例如,待充电设备200采集对电池201的状态信息,例如电压值等,并通过电源线传输给电源适配器100,以使电源适配器100对充电电压等进行调整。
在本实施例中,控制单元107可以对变压器单元104输出的脉动直流电压进行调制,以使得电源适配器100输出的目标脉动直流电压满足对待充电设备200的充电需求(例如,对充电功率的要求),即目标脉动直流电压满足电池201充电时的充电电压和充电电流。具体实施中,控制单元107可以根据采样到的电源适配器100输出的电压和/或电流来调节控制信号例如PWM信号的占空比,实时地调整变压器单元104的输出,实现闭环调节控制,从而使得目标脉动直流电压满足待充电设备200的充电需求,保证电池201被安全可靠地充电。
其中,在本发明的一个具体示例中,控制单元107可以为MCU(Micro ControllerUnit,微控制处理器),即可以是集成有开关驱动控制功能、同步整流功能、电压电流调节控制功能的微处理器。
根据本发明的一个实施例,控制单元107还用于根据电压采样值和/或电流采样值对控制信号的频率进行调节,即控制输出至第一充电接口1001的PWM信号持续输出一段时间后再停止输出,停止预定时间后再次开启PWM信号的输出,这样使得加载至电池的电压是断续的,实现电池断续充电,从而可避免电池连续充电时发热严重而导致的安全隐患,提高了电池充电可靠性和安全性。
在上述充电电路、电源适配器以及充电系统中,对于输入的交流电进行电压变换之后得到馒头波包络的脉动直流电压;在电压能保障电源适配器系统的正常工作的情况下(即在电压大于参考电压的情况下),给电源适配器系统进行供电以保障系统的正常工作,并输出脉动直流电压。其中,参考电压的设置可以是参考电源适配器系统的最低工作电压设置的,例如电源适配器中的芯片的供电电压为10V,则参考电压为10V或者大于10V的值,以使得输入电压维持在合理的电压值之上,从而保障电源适配器系统的正常工作。相对的,在经过电压变换之后的脉动直流电压短暂降低至低于一定值的情况下(低于参考电压的情况下),通过充电电路中的滤波电容来存储能量以给电源适配器的系统工作进行供电,以保障系统的正常工作。
在一个具体的实施例中,假设变压器单元的匝比为8:1,则220V的能量输入变压器单元的初级绕线组侧之后传输至次级绕线组侧之后输出为27.5V。设定电源适配器中的芯片的供电电压为10V,则变压器单元的输出在10V-27.5V之间均可以保障电源适配器系统的正常工作并输出能量。在电压器单元的输出低于10V的情况下,如果不关断电源适配器的输出,则需要用电容来存储能量以维持系统的正常工作,而当电容容值较小的情况下,输入电压无法较好的保持住,在输出端需要抽较大的电流从而导致输入电压被拉低至电源适配器系统无法正常工作;也就是说,通过在电压较低的情况下关断电源适配器的输出,可以在保障电源适配器系统的正常工作的前提下不使用大容量电容,从而减少了电源适配器的体积大小,提升了用户体验。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (17)
1.一种充电电路,其特征在于,所述充电电路应用于电源适配器;
所述充电电路包括:
电压转换单元,用于对输入的交流电进行处理,以输出第一脉动直流电压;
电压采样单元,与所述电压转换单元的输出端连接,所述电压采样单元用于对所述电压转换单元输出的第一脉动直流电压进行采样,获取采样电压;
比较器单元,所述比较器单元的一输入端与电压采样单元的输出端连接,所述比较器单元的另一输入端与参考电压提供端连接,所述比较器单元用于根据将所述采样电压与预设的参考电压进行比较并输出比较信号;
开关单元,与所述比较器单元输出端连接,用于在所述比较器单元输出低电平的情况下导通,以使所述充电电路输出电压,在所述比较器单元输出高电平的情况下关断,以使所述充电电路的输出关断;
其中,所述充电电路输出的电压为目标脉动直流电压。
2.根据权利要求1所述的充电电路,其特征在于,在所述采样电压大于所述参考电压的情况下,所述比较器单元输出低电平;
在所述采样电压小于所述参考电压的情况下,所述比较器输出高电平。
3.根据权利要求2所述的充电电路,其特征在于,所述开关单元包括第一三级管、第二三级管、MOS开关管;
其中,所述MOS开关管的漏极与所述电压转换单元的输出端连接;
所述第一三级管的基极与所述电压转换单元的输出端连接,所述第一三级管的集电极与所述MOS开关管的源极连接,所述第一三级管的发射极接地;
所述第二三级管的基极与所述第一三极管的集电极连接,所述第二三级管的集电极与所述MOS开关管的栅极连接,所述第二三级管的发射极接地。
4.根据权利要求3所述的充电电路,其特征在于,所述第一三级管为NPN三级管,所述第二三级管为PNP三级管。
5.根据权利要求3所述的充电电路,其特征在于,在所述比较器单元输出高电平的情况下,所述第一三极管导通,所述第二三极管不导通,所述MOS开关管的栅极被拉低,所述开关单元关断;
在所述比较器单元输出低电平的情况下,所述第一三极管不导通,所述第二三极管导通,所述MOS开关管导通。
6.根据权利要求1所述的充电电路,其特征在于,所述电压转换单元包括:
第一整流单元,用于对输入的交流电进行整流,并输出第二脉动直流电压;
第一滤波单元,所述第一滤波单元的输入端与所述第一整流单元的输出端连接,所述第一滤波单元用于对初始脉动直流电压进行滤波处理,获取滤波之后的第三脉动直流电压;
变压器单元,所述变压器单元的输入端与所述第一滤波单元的输出端连接,所述变压器单元用于根据第三脉动直流电压生成对应的第四脉动直流电压;
第二整流单元,所述第二整流单元的输入端与所述变压器单元的输出端连接,所述第二整流单元用于对所述第四脉动直流电压进行整流处理,生成第五脉动直流电压;
第二滤波单元,所述第二滤波单元的输入端与所述第二整流单元的输出端连接,所述第二滤波单元用于对第五脉动直流电压进行滤波处理,所述滤波处理后的脉动直流电压为所述电压转换单元输出的第一脉动直流电压。
7.根据权利要求6所述的充电电路,其特征在于,所述第一整流单元的输入端之间还并联设置有压敏电阻。
8.根据权利要求1所述的充电电路,其特征在于,所述充电电路还包括控制单元,与所述变压器单元、所述电压采样单元和所述开关单元连接。
9.根据权利要求1所述的充电电路,其特征在于,所述电压采样单元包括第一分压电阻和第二分压电阻,所述第一分压电阻的一端与所述电压转换单元的一端连接,所述第一分压电阻的另一端与所述第二分压电阻和所述比较器的一输入端连接;
所述第一分压电阻和第二分压电阻用于对所述输入所述电压采样单元的第一脉动直流电压进行分压处理。
10.一种充电系统,其特征在于,所述充电系统包括电源适配器和待充电设备;
其中,所述电源适配器包括:
电压转换单元,用于对输入的交流电进行处理,以输出第一脉动直流电压;
电压采样单元,与所述电压转换单元的输出端连接,所述电压采样单元用于对所述电压转换单元输出的第一脉动直流电压进行采样,获取采样电压;
比较器单元,所述比较器单元的一输入端与电压采样单元的输出端连接,所述比较器单元的另一输入端与参考电压提供端连接,所述比较器单元用于根据将所述采样电压与预设的参考电压进行比较并输出比较信号;
开关单元,与所述比较器单元输出端连接,用于在所述比较器单元输出低电平的情况下导通,以使所述充电电路输出电压;在所述比较器单元输出高电平的情况下关断,以使所述充电电路的输出关断;
其中,所述充电电路输出的电压为目标脉动直流电压;
第一充电接口,与所述开关单元连接,用于在开关单元导通的情况下,输出所述目标脉动直流电压;
所述待充电设备包括第二充电接口和电池,所述第二充电接口与所述电池连接,在所述第二充电接口与所述第一充电接口连接时,通过所述第二充电接口将所述第一充电接口输出的目标脉动直流电压加载至所述电池,以对所述电池进行充电。
11.根据权利要求10所述的充电系统,其特征在于,在所述采样电压大于所述参考电压的情况下,所述比较器单元输出低电平;
在所述采样电压小于所述参考电压的情况下,所述比较器输出高电平。
12.根据权利要求11所述的充电系统,其特征在于,所述开关单元包括第一三级管、第二三级管、MOS开关管;
其中,所述MOS开关管的漏极与所述电压转换单元的输出端连接;
所述第一三级管的基极与所述电压转换单元的输出端连接,所述第一三级管的集电极与所述MOS开关管的源极连接,所述第一三级管的发射极接地
所述第二三级管的基极与所述第一三极管的集电极连接,所述第二三级管的集电极与所述MOS开关管的栅极连接,所述第二三级管的发射极接地;
所述第一三级管为NPN三级管,所述第二三级管为PNP三级管。
13.根据权利要求11所述的充电系统,其特征在于,在所述比较器单元输出高电平的情况下,所述第一三极管导通,所述第二三极管不导通,所述MOS开关管的栅极被拉低,所述开关单元关断;
在所述比较器单元输出低电平的情况下,所述第一三极管不导通,所述第二三极管导通,所述MOS开关管导通。
14.根据权利要求10所述的充电系统,其特征在于,所述电压转换单元还包括:
第一整流单元,用于对输入的交流电进行整流,并输出第二脉动直流电压;
第一滤波单元,所述第一滤波单元的输入端与所述第一整流单元的输出端连接,所述第一滤波单元用于对初始脉动直流电压进行滤波处理,输出第三脉动直流电压;
变压器单元,所述变压器单元的输入端与所述第一滤波单元的输出端连接,所述变压器单元用于根据滤波后的第三脉动直流电压生成对应的第四脉动直流电压;
第二整流单元,所述第二整流单元的输入端与所述变压器单元的输出端连接,所述第二整流单元用于对所述第四脉动直流电压进行整流处理,输出第五脉动直流电压;
第二滤波单元,所述第二滤波单元的输入端与所述第二整流单元的输出端连接,所述第二滤波单元用于对整流后的第五脉动直流电压进行滤波处理,输出所述第一脉动直流电压;
所述充电电路还包括控制单元,与所述变压器单元、所述电压采样单元和所述开关单元连接。
15.根据权利要求10所述的充电系统,其特征在于,所述电压采样单元包括第一分压电阻和第二分压电阻,所述第一分压电阻的一端与所述电压转换单元的一端连接,所述第一分压电阻的另一端与所述第二分压电阻和所述比较器的一输入端连接;
所述第一分压电阻和第二分压电阻用于对所述输入所述电压采样单元的第一脉动直流电压进行分压处理。
16.根据权利要求10所述的充电系统,其特征在于,所述系统还包括:
电源线,用于连接所述第一充电接口和所述第二充电接口,通过所述电源线将所述目标脉动直流电压传输至所述第二充电接口;
所述电源线还可以用于数据通信,以使得所述电源适配器和所述待充电设备通过所述电源线进行数据通信。
17.一种电源适配器,其特征在于,包括如权1至9任一所述的充电电路。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103560675A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-02-05 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种电源输出控制电路及多层电源供电系统 |
CN105990879A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-10-05 | 歌尔股份有限公司 | 用于电池充电的装置及电子设备 |
CN106059025A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-10-26 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 用于终端的充电系统及电源适配器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013031322A (ja) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Casio Comput Co Ltd | 出力保護回路及び電子機器 |
CN207559657U (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-29 | 四川璧虹众杰科技有限公司 | 充电电路和充电设备 |
JP7228790B2 (ja) * | 2019-02-05 | 2023-02-27 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 充電制御装置及び充電制御方法 |
-
2020
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-
2021
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103560675A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-02-05 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种电源输出控制电路及多层电源供电系统 |
CN106059025A (zh) * | 2016-02-05 | 2016-10-26 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 用于终端的充电系统及电源适配器 |
CN107750425A (zh) * | 2016-02-05 | 2018-03-02 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 用于终端的充电系统、充电方法及电源适配器、开关电源 |
CN105990879A (zh) * | 2016-07-06 | 2016-10-05 | 歌尔股份有限公司 | 用于电池充电的装置及电子设备 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
黄竹;董会宁;蒋和全;帅欣;: "基于VIPer53e的反激式开关电源设计", 重庆邮电大学学报(自然科学版), no. 1, 15 June 2008 (2008-06-15), pages 38 - 41 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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