CN202474966U

CN202474966U - 一种降低了耐压等级的充电器控制芯片

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Publication number: CN202474966U
Application number: CN2012201159878U
Authority: CN
Inventors: 赖泽联
Original assignee: 深圳市华芯邦科技有限公司
Current assignee: Jiangsu Weiming Huaxin Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-26

Abstract

一种降低了耐压等级的充电器控制芯片，包括恒压控制单元、RS触发器、PFM单元、驱动单元、过流保护单元以及VDD、GND、OUT引脚，其特征在于还包括基准电压单元、第一电压比较单元、第二电压比较单元、滤波单元，所述基准电压单元的输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元的ref1输出端接至第一电压比较单元的二个输入端之一上，第一电压比较单元的另一个输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元的ref2输出端接至第二电压比较单元的二个输入端之一，所述第二电压比较单元的另一个输入端通过滤波单元接至OUT引脚，本实用新型相对现有技术降低了芯片的耐压等级。

Description

一种降低了耐压等级的充电器控制芯片

技术领域

本实用新型涉及一种降低了耐压等级的充电器控制芯片，其属于充电器控制芯片类。

背景技术

在手持式设备高度普及的今天，充电器成为了人们日常生活中常备的电器，所述充电器一般都包括一块充电器控制芯片，在充电器控制芯片中，由于原边反馈控制芯片由于外围电路元件少，控制方法简单，成本低廉而得到了广泛的应用，所述的原边反馈控制芯片较为典型的产品之一为AP3708充电控制芯片，附图1是采用AP3708充电控制芯片构成的一款充电器系统结构框图，如附图1所示，所述AP3708充电控制芯片（1）包括恒压控制单元（101）、RS触发器（102）、PFM单元（103）、驱动单元（104）、过流保护单元（105），这类充电控制芯片的一个显著的特点是至少包括VDD、GND、OUT、FB、CS五个引脚，所述FB引脚为辅助绕组Na电压反馈引入脚，在AP3708充电控制芯片（1）内部FB引脚联接到恒压控制单元（101）的输入端，所述CS引脚为初级电流检测信号引入脚，在AP3708充电控制芯片（1）内部CS引脚联接到过流保护单元（105）的输入端，恒压控制单元（101）和过流保护单元（105）的输出端分别联接到RS触发器（102）的S端和R端，所述RS触发器（102）的输出端即Q端联接到PFM单元（103）的输入端，PFM单元（103）联接到驱动单元（104），所述驱动单元（104）与AP3708充电控制芯片（1）的OUT引脚。VDD引脚为AP3708充电控制芯片（1）的电源引脚，用于为整个芯片提供电源；FB引脚为辅助绕组Na电压反馈引入脚，通过侦测辅助绕组Na的电压来调节驱动单元（104）输出的占空比，使得辅助绕组Na的电压稳定在设定的值，从而使次级绕组Ns的输出电压稳定在设定的值，当系统正常工作时，根据变压器原理，我们有(Vdd+Vz)/(Vo+Vz)=NA/NS，其中Vz为二极管D1和二极管D2的正向压降，Vo为次级绕组Ns二极管D2整流后的输出电压，Vdd 为VDD引脚电压值，NA为辅助绕组Na的圈数，NS为次级绕组Ns的圈数。从而我们有FB引脚的电压为(Vdd+Vz)通过分压电阻R1和R2得到的分压，因此FB间接地反映了输出电压Vo的大小，所以可以作为输出电压Vo的反馈信号；OUT引脚为芯片的驱动单元（104）的输出引脚，用于驱动外部的功率三极管G1；CS引脚为原边绕组Np电流侦测引脚，用于侦测原边绕组Np导通时的峰值电流；GND引脚为芯片的接地引脚、C1、C2为滤波电容。在采用AP3708充电控制芯片（1）构成的充电器系统中，VDD电压会随着输出电压和负载变化而在很大范围内变化，因此VDD引脚的耐压要求一般较高，所以控制芯片必须采用相对耐高压BI-CMOS工艺，从而导致了芯片面积和生产成本均较高，再者，现有技术的原边反馈控制芯片存在的问题还在于由于外引脚较多，故采用这种控制芯片来构建充电器，所需的外围元件和应用电路亦相对复杂，成本较高，依前所述，显然现有技术有进一步改进的必要。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种降低了耐压等级的充电器控制芯片，以克服现有技术存在的问题。

本实用新型的一种降低了耐压等级的充电器控制芯，包括恒压控制单元（101）、RS触发器（102）、PFM单元（103）、驱动单元（104）、过流保护单元（105）以及VDD、GND、OUT引脚，所述恒压控制单元（101）和过流保护单元（105）的输出端分别联接到RS触发器（102）的S端和R端，所述RS触发器（102）的输出端Q联接到PFM单元（103）的输入端，所述PFM单元（103）联接到驱动单元（104），所述驱动单元（104）的输出端与OUT引脚联接，其特征在于还包括基准电压单元（106）、第一电压比较单元（107）、第二电压比较单元（108）、滤波单元（109），所述基准电压单元（106）的输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元（106）包括ref1输出端和ref2输出端，所述ref1输出端接至第一电压比较单元（107）的二个输入端之一上，第一电压比较单元（107）的另一个输入端接至VDD引脚，所述ref2输出端接至第二电压比较单元（108）的二个输入端之一，所述第二电压比较单元（108）的另一个输入端通过滤波单元（109）接至OUT引脚。

本实用新型的这种降低了耐压等级的充电器控制芯片，直接采用将VDD与基准电压单元（106）通过ref1输出端输出的标准电压进行比较的方式来控制输出电压Vo，依前所述，根据变压器原理我们有(Vdd+Vz)/(Vo+Vz)=NA/NS，因此Vdd也间接反映了次级绕组Ns经二极管D2整流后的输出电压Vo的大小，所以Vdd可以作为输出电压Vo的反馈信号；由于将Vdd直接作为了反馈信号，因此充电器控制芯片的供电电压Vdd会被稳定在设定值附近，一般在5V附近，不会随输出电压和负载等外部参数而有太大的变化，这样，芯片就不需要耐很高的电压，在VDD引脚接入的外部电源为5V的情况下，采用标准的耐压5V的CMOS工艺生产即可，从而降低芯片的生产成本。

在本实用新型中，OUT引脚为充电器控制芯片的驱动单元（104）的输出引脚，用于驱动外部的功率三极管（G1），此外在本实用新型中，OUT引脚还复用为原边绕组Np电流侦测引脚，在功率三极管（G1）导通过程中，如果流经原边绕组Np的电流增加，电阻R3上压降Vcs亦增加，OUT引脚的电压也随之上升，OUT引脚上的电压Vout=Vbe+Vcs，Vbe为功率三极管（G1）的基极与发射极间电压，Vcs 为原边绕组Np的电流流经电阻R3两端的所产生压降，由于Vbe是一个相对固定的值，因此OUT引脚上的电压Vout值的变化，直接反映了Vcs值的变化，即OUT引脚上的电压Vout可作为原边绕组Np电流侦测信号，在本实用新型中，所述OUT引脚通过一过滤波单元（109）接至第二电压比较单元（108）的二个输入端之一上，电压比较单元（108）的另一个输入端接至基准电压单元（106）的ref2输出端，通过将OUT引脚的电压Vout与基准电压单元（106）通过ref2输出端输出的标准电压进行比较，从而实现了本实用新型的充电器控制芯片（1）的过流控制，在本实用新型中，所述GND引脚为充电器控制芯片（1）的接地引脚。这样，本实用新型的充电器控制芯片相对现有技术减少了FB引脚和CS引脚，采用本实用新型的充电器控制芯片（1）来构建充电器，所需的外围元件和应用电路相对简单。综上所述，本实用新型的目的得以实现。

附图说明

图1是现有技术中一种采用典型的原边反馈控制芯片AP3708充电控制芯片构建的充电器系统结构框图。

图2是采用本实用新型的一种降低了耐压等级的充电器控制芯片构建的充电器系统结构框图。

各图中：

1为充电器控制芯片；

101为恒压控制单元；

102为RS触发器；

103为PFM单元；

104为驱动单元；

105为过流保护单元；

106为基准电压单元；

107为第一电压比较单元；

108为第二电压比较单元；

109为滤波单元；

2为整流单元；

3为变压器。

具体实施方式

以下将结合本实用新型较佳实施例所提供的一种采用了本实用新型的一种降低了耐压等级的充电器控制芯片构建的充电器及其附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的一种降低了耐压等级的充电器控制芯片，如附图2所示，所述充电器控制芯片1包括恒压控制单元101、RS触发器102、PFM单元103、驱动单元104、过流保护单元105以及VDD、GND、OUT引脚，所述恒压控制单元101和过流保护单元105的输出端分别联接到RS触发器102的S端和R端，所述RS触发器102的输出端Q联接到PFM单元103的输入端，所述PFM单元103联接到驱动单元104，所述驱动单元104的输出端与OUT引脚联接，其特征在于还包括基准电压单元106、第一电压比较单元107、第二电压比较单元108、滤波单元109，所述基准电压单元106的输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元106包括ref1输出端和ref2输出端，所述ref1输出端接至第一电压比较单元107的二个输入端之一上，第一电压比较单元107的另一个输入端接至VDD引脚，所述ref2输出端接至第二电压比较单元108的二个输入端之一，所述第二电压比较单元108的另一个输入端通过滤波单元109接至OUT引脚。

使用时，VDD引脚接至整流单元2的正极，OUT引脚接至功率三极管G1的基极，功率三极管G1的发射极通过电阻R3接地，所述功率三极管G1的集电极接至变压器3的原边绕组Np的下端，原边绕组Np的上端接至VDD引脚，所述变压器3还包括辅助绕组Na，所述辅助绕组Na的下端接地，所述辅助绕组Na的上端通过二极管D1接至VDD引脚，所述变压器3还包括次级绕组Ns，所述次级绕组Ns经二极管D2整流后输出的电压为Vo，C1、C2均为滤波电容。

综上所述，一种降低了耐压等级的充电器控制芯，包括恒压控制单元、RS触发器、PFM单元、驱动单元、过流保护单元以及VDD、GND、OUT引脚，其特征在于还包括基准电压单元、第一电压比较单元、第二电压比较单元、滤波单元，所述基准电压单元的输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元的ref1输出端接至第一电压比较单元的二个输入端之一上，第一电压比较单元的另一个输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元的ref2输出端接至第二电压比较单元的二个输入端之一，所述第二电压比较单元的另一个输入端通过滤波单元接至OUT引脚，本实用新型相对现有技术降低了芯片的耐压等级。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式。但本实用新型保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种降低了耐压等级的充电器控制芯片，包括恒压控制单元（101）、RS触发器（102）、PFM单元（103）、驱动单元（104）、过流保护单元（105）以及VDD、GND、OUT引脚，所述恒压控制单元（101）和过流保护单元（105）的输出端分别联接到RS触发器（102）的S端和R端，所述RS触发器（102）的输出端Q联接到PFM单元（103）的输入端，所述PFM单元（103）联接到驱动单元（104），所述驱动单元（104）的输出端与OUT引脚联接，其特征在于还包括基准电压单元（106）、第一电压比较单元（107）、第二电压比较单元（108）、滤波单元（109），所述基准电压单元（106）的输入端接至VDD引脚，所述基准电压单元（106）包括ref1输出端和ref2输出端，所述ref1输出端接至第一电压比较单元（107）的二个输入端之一上，第一电压比较单元（107）的另一个输入端接至VDD引脚，所述ref2输出端接至第二电压比较单元（108）的二个输入端之一，所述第二电压比较单元（108）的另一个输入端通过滤波单元（109）接至OUT引脚。