CN216016738U - 一种恒压恒流控制电路及快充电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种恒压恒流控制电路及快充电路。一种恒压恒流控制电路，包括：第一分电路，所述第一分电路包括第一运算放大器；第二分电路，所述第二分电路连接于所述第一分电路；第三分电路，所述第三分电路连接于所述第二分电路，所述第三分电路包括电流放大器、第二运算放大器和电压控制电流器件，所述电压控制电流器件连接于所述第一运算放大器的同相输入端。本实用新型设计巧妙，恒压恒流控制电路适用于AC‑DC和DC‑DC不同的应用，且可以节省外部器件，节约了bom的成本，同时为PCB l ayout节约面积。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路领域，更具体的说是，涉及一种恒压恒流控制电路及快充电路。
背景技术
传统快充适配器控制电路如图1，采用反激SSR架构，用光耦OP传递控制信号，原边是传统的AC-DC PWM控制器。对于副边芯片而言，一是要识别快充协议，二是要实现恒压恒流输出的控制(PPS需要恒流模式)。标号1为实现恒压恒流的芯片内部控制电路：包含一个电流放大器和两个运放，VREF_CV和VREF_CC为根据协议变化的参考基准值，一般由DAC控制。对于外部参数：RFB1,RFB2为输出分压采样电路，RCV,CCV为电压环补偿参数；RCC，CCC为电流环补偿参数。
图1所示控制电路一般用于适配器AC-DC应用，也可以用于车充DC-DC应用，但需要比较复杂的外部参数，如图2所示。除了与AC-DC应用所需的RFB1、RFB2、RCV、CCV、RCC、CCC外，还需要额外的Rad1、Rad2、Rad3、Tad1以及DC-DC控制环路的外部分压电阻RFB3、RFB4。外部器件繁多，对客户bom成本和layout是一个挑战。
实用新型内容
本实用新型提供了一种恒压恒流控制电路及快充电路，可以有效解决上述问题。
本实用新型是这样实现的：
一种恒压恒流控制电路，包括：第一分电路，所述第一分电路包括第一运算放大器；第二分电路，所述第二分电路连接于所述第一分电路；第三分电路，所述第三分电路连接于所述第二分电路，所述第三分电路包括电流放大器、第二运算放大器和电压控制电流器件，所述电压控制电流器件连接于所述第一运算放大器的同相输入端。
作为进一步改进的，所述第一分电路还包括MOS管，所述MOS管的栅极连接于所述第一运算放大器的输出端，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极连接于OPTO端。
作为进一步改进的，所述第二分电路包括数模转换器，所述数模转换器的一端连接于所述第一运算放大器的同相输入端，所述数模转换器的另一端接地。
作为进一步改进的，所述第三分电路还包括电容，所述电容的一端连接于所述电压控制电流器件，所述电容的另一端接地，所述第二运算放大器的输出端连接于所述电压控制电流器件和所述电容之间，所述第二运算放大器的同相输入端连接于所述电流放大器的输出端，所述第二运算放大器的反相输入端接基准电压，所述基准电压为固定电压或所述基准电压由所述数模转换器产生。
作为进一步改进的，所述电流放大器的正相输入端连接于CSP端，所述电流放大器的反相输入端连接于CSN端。
作为进一步改进的，所述第一运算放大器的同相输入端连接于VFB端。
一种快充电路，包括所述的一种恒压恒流控制电路。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设计巧妙，恒压恒流控制电路适用于AC-DC和DC-DC不同的应用，且可以节省外部器件，节约了bom的成本，同时为PCB layout节约面积。
附图说明
图1是背景技术提供的AC-DC快充电路示意图。
图2是背景技术提供的DC-DC快充电路示意图。
图3是本实用新型实施例提供的一种恒压恒流控制电路及快充电路示意图。
图4是本实用新型实施例一提供的AC-DC快充电路示意图。
图5是本实用新型实施例二提供的DC-DC快充电路示意图。
图中：
1.第一分电路 2.第二分电路 3.第三分电路
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参照图3所示，一种恒压恒流控制电路，包括：第一分电路1，所述第一分电路1包括第一运算放大器E1；第二分电路2，所述第二分电路2连接于所述第一分电路1；第三分电路3，所述第三分电路3连接于所述第二分电路2，所述第三分电路3包括电流放大器A1、第二运算放大器A2和电压控制电流器件A3，所述电压控制电流器件A3连接于所述第一运算放大器E1的同相输入端。
所述第一分电路1还包括MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极连接于所述第一运算放大器E1的输出端，所述MOS管Q1的源极接地，所述MOS管Q1的漏极连接于OPTO端。
所述第二分电路2包括数模转换器DAC，所述数模转换器DAC的一端连接于所述第一运算放大器E1的同相输入端，所述数模转换器DAC的另一端接地。所述数模转换器DAC为电流型数模转换器。特别的，该IDAC可由VREF_CV/RDAC实现，VREF_CV可为电压型数模转换器DAC。
所述第三分电路3还包括电容CC，所述电容CC的一端连接于所述电压控制电流器件A3，所述电容CC的另一端接地；所述第二运算放大器A2的输出端连接于所述电压控制电流器件A3和所述电容CC之间，所述第二运算放大器A2的同相输入端连接于所述电流放大器A1的输出端，所述第二运算放大器A2的反相输入端接基准电压，所述基准电压为固定电压或所述基准电压由所述数模转换器DAC产生。
所述电流放大器A1的正相输入端连接于CSP端，所述电流放大器A1的反相输入端连接于CSN端。
所述第一运算放大器E1的同相输入端连接于VFB端。
CSP端、CSN端、OPTO端、VFB端、GND端分别为与外部相接的PIN脚。其中，CSP端、CSN端接外部电流采样电阻，OPTO端接光耦的二极管阴极，VFB端接输出电压分压电阻。
控制电路内部：A1是电流放大器，放大倍数为ACS，其输出为VIFB；A2是电流型运算放大器，增益为gm；CC为A2输出的补偿电容，第二运算放大器A2输出电压为VCP；A3是电压控制电流器件，系数为gc；则流入VFB PIN的电流ISRC＝gc*VIFB；VREF_CC为所要求的恒流值的基准，一般由数模转换器DAC控制；E1,Q1构成电压环，VREF为固定基准电压；ISNK为流出VFB PIN的电流，ISNK＝VREF_CV/RDAC；VREF_CV一般由数模转换器DAC控制，ISNK可直接由数模转换器DAC产生。
一种快充电路，包括所述的一种恒压恒流控制电路。
参照图4所示，AC-DC快充电路通过第一运算放大器E1、MOS管Q1调节误差信号并通过光耦OP传递控制信号，经过原边AC-DC控制器的PWM调制，从而调节输出电压。
1)当电路处于恒压输出时，输出电流还未达到所设置的恒流点，电流环不起作用,ISRC＝0。此时有：
对于快充应用来说，如PPS输出范围3.3～21V，QC 3.0范围3.6～20V；对于该控制系统，选定固定输出电压为
当协议要求改变输出电压时，只要通过增加ISNK提高VOUT。特别的，ISNK可以通过IDAC或者VREF_CV/RDAC获得，IDAC或者VREF_CV由可调数模转换器DAC输出。
2)当输出负载增大，电流达到恒流设置点，电流环开始工作，恒流点为：
此时A2开始工作，当输出负载越大时，VCP电压越高，流入VFB的电流ISRC越大,则输出电压VOUT越往下降，从而达到负反馈恒流效果。
ISRC＝gc*VCP
实施例二
参照图5所示，本实施例和实施例一的不同之处在于，DC-DC快充电路应用中，只需要通过芯片内部的ISNK和ISRC实现输出电压的调节，第一运算放大器E1、MOS管Q1不起作用，不需要额外的补偿器件和增加的电路，相对于图2，可以省略10个外部器件。
1)同样的，当处于CV工作状态时，电流环未起作用，
设置固定值3V，通过调节ISNK调节所需输出电压：
2)当工作在CC模式时，电流环开始起作用，通过ISRC降低输出电压。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种恒压恒流控制电路，其特征在于，包括：
第一分电路，所述第一分电路包括第一运算放大器；
第二分电路，所述第二分电路连接于所述第一分电路；
第三分电路，所述第三分电路连接于所述第二分电路，所述第三分电路包括电流放大器、第二运算放大器和电压控制电流器件，所述电压控制电流器件连接于所述第一运算放大器的同相输入端。
2.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制电路，其特征在于，所述第一分电路还包括MOS管，所述MOS管的栅极连接于所述第一运算放大器的输出端，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极连接于OPTO端。
3.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制电路，其特征在于，所述第二分电路包括数模转换器，所述数模转换器的一端连接于所述第一运算放大器的同相输入端，所述数模转换器的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的一种恒压恒流控制电路，其特征在于，所述第三分电路还包括电容，所述电容的一端连接于所述电压控制电流器件，所述电容的另一端接地，所述第二运算放大器的输出端连接于所述电压控制电流器件和所述电容之间，所述第二运算放大器的同相输入端连接于所述电流放大器的输出端，所述第二运算放大器的反相输入端接基准电压，所述基准电压为固定电压或所述基准电压由所述数模转换器产生。
5.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制电路，其特征在于，所述电流放大器的正相输入端连接于CSP端，所述电流放大器的反相输入端连接于CSN端。
6.根据权利要求1所述的一种恒压恒流控制电路，其特征在于，所述第一运算放大器的同相输入端连接于VFB端。
7.一种快充电路，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的一种恒压恒流控制电路。
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| CN202121241867.8U CN216016738U (zh) | 2021-06-03 | 2021-06-03 | 一种恒压恒流控制电路及快充电路 |
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| CN113394995A (zh) * | 2021-06-03 | 2021-09-14 | 英麦科（厦门）微电子科技有限公司 | 一种恒压恒流控制电路及快充电路 |
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