TW200814506A - Charger circuit with output voltage compensation - Google Patents
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200814506 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種充電器電路,尤指一種可針對線 内阻造成的壓降提供一補償電壓之充電器電路。 【先前技術】 路
目前大部份充電器均具有兩 供使用者選擇要正常速度充電亦 充電,係指直接對連接於充電器 以進行充電,而所謂正常速度充 電池充電。 段式充電的功能,即是可 或是快速充電;所謂快速 上的電池輸入較大的電源 包,則是以較小的電源對 謂麥閲第三圖所
:兩仙/ 二文丨尔田一父流轉直 ::二二)將一交流電源(2〇)轉換為直流電源後, :炎U(30)升壓以輸出-升壓電源,該升壓電 源再經整流後透過-輸出介面(40)對一電,也(二) :電’亚於輸出介面(40)連接一檢知 由該檢知電路(8〇)檢知電池 介而Γ/ΐη、 疋否有連接輸出 (40),若有連接則配合-回授電路(90)入一 控制電路(9i)提高變壓器 7 ^ 輸出之升壓雷湄, 而以較大的電源對電池(5 0 )充電。 ’、 然於實際情況下,任何線路均合 哭r q η、认, 曰有,、內阻,當該變壓 :(30)輪出的升壓電源經線路送至輪出介 % ’將被線路之内阻消耗部分 ^ Vv κ ,Λ 力乂翰出介面(40) “祭輸出給電池(50)的電源少於變 匕〇) 的升壓電源’進而影響充電器之充電效 勒 果,雖可由控制電
3 200814506 路(91)進一步提升變壓器(3 0)輸出之升壓電源以 補償線路消耗之能量而維持正常地對電池(5 〇 )充電, 惟線路内阻所造成之能量損耗係與電池(5 ◦)充電之電 源大小有關,因此固定地提升變壓器(3 〇)輸出之升壓 電源=無法適切地補償線路所損耗的能量,故現有充電器 仍有丽述缺點尚待克服。 【發明内容】 ^ η 、包路之線路内阻導致充電器輸出電源下降,本 η要目的在提供一種具輸出電壓補償之充電器電 ,可提供:補償電壓以補償因線路内阻所產生的壓降。 器電it則述目的所採取之主要技術手段係令前述充電 轉換為直流電路,係連接一交流電源,將交流電源 轉換為一直流電源; •述交-次側和二次側,-次側係連接前 該直户帝、店 條叹則述直/爪電源,二次側則感應該 亥直:…原而輸出-升>1電源; 、、也輸2介面,係連接前述變壓器二次側,可供盥一電 池連接以輪出該升屋電源對電池充電; 了供$ 一充電控制雷 端連接該變壓哭二/ 知連接前述變一次側,另 面時可提高該二:側與輸出介面,當電池連接該輸出介 、、 I琶源以加速對電池充電; "補^賞雷^ p 接前述充電押制=一端連接前述變壓器二次側,另端連 以电路,當電池連接於輸出介面時配合該充 4 ⑧ 200814506 電控制電路再提高該升壓★、、、 利用前述技術手段,當電=^被線路損耗之能量。 由該充電控制電路檢知並提高變愿:ί:輪出介面時,除可 源之外’另可由該補償電路 。人側輪出的升壓電 高變塵器二次側輪出的升塵電二充電控制電路進-步提 能量^可維持充電器之充電效果糟此補償被線路損耗之 【貫施方式】 首先明參閱第一圖, 電器電,的一較佳實施例係包括本务明具輸出電屢補償之充 一父流轉直流電路(丄〇 ^ 〇) ’將交流電源轉換為一直流電:連接—交流電源(2 一變壓器(3 次側(圖中未示),”::::次側上圖中未示)和二 -輸出介面(40): 輸出一升壓電源; 次侧,供與電池(5〇)連接接前述變壓器(30)二 0 )充電; 以輸出該升壓電源對電池(5 :::控制電路(6〇),係—端 0 )_人側’另端連接該變壓器 ^ 〇D ( 3 面(4〇),當電池(50)連接# 次侧與輸出介 所述充電控制電路(6 0 )可提高(4 0 )時, 池(5 0 )充電; Λ升反电源以加速對電 …一補償電路(70),係—端連接前述變壓 一认側,另端連接前述充電控制 ) 兒格〔60),當電池(5 200814506 0 )連接輸出介面(4 〇 )時,戶斤述補償電路(7 0 )配 合該充電控制電路(6 〇 )再進一步提高該升壓電源,藉 此補償因受線路内阻所消耗之能量。 以下為上述實施例之詳細電路作進一步介紹,請配合 第一、二圖所示,該交流轉直流電路(1 0 )主要係由一 全波整流器(m〜D4)組成。 该充電控制電路(6 0 )係包括一脈波寬度調變 (PWM)電路(6 1 )、一感測電路(6 2 )、一隔離式 &制器(6 3 )以及-開目(6 4 ),其中: 该脈波寬度調變(PWM )電路(61)係連接前述交 /瓜轉直流電路(1 0 )以及變壓器(3 0 ) -次側(3 1 ) 以L制迗入 '交壓器(3 〇 ) 一次側(3丄)之直流電源大 J田达入的直流電源越大,則自變壓器(3 〇 )二次側 )、出之升廢電源就越大,於本實施例中,脈波寬 度調變電路(β j、 、、,、 要匕έ 一控制IC ( υ 1 ),該控制ic 連接前述交流轉直流雷f , 和且机包路(1 〇 )以及變壓器 -次側(3 1 ); ; 該感測電路(62)係連接前述變 側父2)以伯測輸出介面(4…輸出=、7二 本只施例中該感測電路(6 2)主要係包括—' 第三與第四電阻(R17) (R1 设-、弟-、 -14) (R18) 該第—電阻(R17)之另端係連接變壓器(3 =,/、中 (w)與輸出介面(40),而第四電且30)二次側 i阻(R15)之另 200814506 端則接地; 該隔離式控制器(6 3 )係以一接收端(6 3 1 )連 接前述脈波寬度調變電路(6 1 ),而以一發射端(6 3 2 )連接該感測電路(6 2 ),於本實施例中該隔離式控 制器(6 3 )係一光耦合器,該光耦合器内的等效發光二 極體(PH1A)即是連接該感測電路(6 2 )之發射端(6 3 2 ),另光耦合器内的等效光電晶體(pH1B)則是連接 該脈波寬度調變電路(6 1 )之接收端(6 3 1 ); 該開關(6 4 )係連接前述感測電路(6 2 )與隔離 式控制器(6 3 )之發射端(β 3 2 ),於本實施例中該 開關(6 4 )係一型號TL431 (U11)的1C,其陽極(Α) 接地而陰極(Κ)係連接前述光耦合器内的等效發光二極 體負端,另參考極(R)則連接第二與第三電阻(R14)(R18) 之串聯節點(K )。 該補償電路(7 0 )於本實施例中係包含
(D12)、一電容(C15)以及第五與第六電阻(R21)( ), /、中。亥一極體(D12)之負端係連接前述變壓器(3 〇 ) 之二次側(3 2 ),該電容(C15)係連接於該二極體(D12) 之正端與地端之間,而第五電阻(R21)係連接於二極體 (D12)與電谷(C15)之間’第六電阻(㈣)係連接電 容(Cl5)、TL431 (U11)之參考極(r)以及第二與第 二電阻(R14) (R18)之串聯節點(κ)。 介面(4 0 )時,感 0 )二次側(3 2 ) 當電池(50)尚未連接該輸出 測電路(6 2 )將得到自變壓器(3 7 (§) 200814506 輸出之高壓,因此該第二與第三電阻(r14) ( R18)之串 連節點(K)的電壓亦為高準位,因此開關(6 4 )導通, 當開關(6 4 )導通後,光耦合器内的等效發光二極體 (PH1A)則導通而發亮,進而令光耦合器内的等效光電晶 體(PH1B)導通,當該脈波寬度調變電路(6 i )檢知該 光麵合器内的等效光電晶體(PH1B)係呈導通狀態時,該 脈波寬度調變電路(6 1 )將不調整輸入變壓器(3 〇 ) 一次側(3 1 )之直流電源大小; 當一待充電的電池(50)連接於該輸出介面(4〇) 後,由於電池(50)之電能不足,將令輸出介面(4〇) 之電壓降低,而使該串連節點(κ)的電壓降低至低準位, 因而令開關(6 4 )截止,開關(6 4 ) —旦截止,光搞 合器内的等效發光二極體(PH1A)亦截止而不發亮令光搞 合器内的等效光電晶體(PH1B)截止,此時該脈波寬度調 、交電路(6 1 )檢知s亥光搞合器内的等效光電晶體(phib) 係呈截止狀態,故提高送入變壓器(3 〇 ) —次側(3工) 之直流電源大小’直到輸出介面(4 〇 )之電壓提高至令 該串連節點(K)的電壓足以讓開關(6 4 )再轉為導通, 進而令光耦合器内的等效發光二極體(PH1A)導通發亮而 驅動光耦合器内的等效光電晶體(PH1B )導通,此時該脈 波寬度調變電路(6 1 )檢知該光耦合器内的等效光電晶 體(PH1B)係呈導通狀態,因此該脈波寬度調變電路(6 1 )便降低送入變壓器(3 0 ) —次側(3 1 )之直流電 源。 8 ⑧ 200814506 惟由於實際線路均有 二次倒(3 2)之輪出電塵傳’因此變塵器(3 0) 線路阻抗會消耗部分輪介面(40)時,該 壓已略低於自變壓器(3〇 ^•池(50)之充電電 壓;而本發明藉由將補償電路了=:3 2)所輪出的電 以負端連接變摩哭(3 之一極體(D12) 體(D12)之正端。等同產生有之_二:欠:(32),可於二極 對應變壓器(3 〇 )二次 “屋源,該負電摩源係 變,因此當待充電電池(5〇)=之輸出電壓大小而改 而造成串連節點(κ) 一出介面(4 〇 )連接 ν \彡的電塵降 連節點(Κ )的電题再 * 、电壓源將令串 更高之直流電必須控制以 私你运入變壓哭f q η、 、隹 本切a σσ ( 3 〇 ) 一次側(3 1 、 $ 進-步“變壓器(3〇)二次侧 "’再 因受實際線路内阻損耗 以二,错此補償 (50)充電。 而了以較大的電壓對電池 由上述可知,本發明不但可於安裝電 池充電的電壓,且更可士姑、去於兩 徒回對電 線路所損耗的電能進"、厂“路配合充電控制電路對 包此進仃補償,以維持較佳之充電效果。 准本發明雖已於箭彳点 、, 於月丨J述只施例中所揭露,但並不僅ρρ你 丽述實施例中所提及之内容,在 ^ 1谷隹+脫離本發明之精神和r 圍内所作之任何變化與修改,均屬於本發明之保護範圍 > ,综上所述,本發明相較既有充電器電路已具備顯 效增進,並符合發明專利要件,爰依法提起申請。 【圖式簡單說明】 200814506 第一圖:係本發明一較佳實施例之功能方塊圖。 第二圖:係本發明一較佳實施例之電路圖。 第三圖:係習用充電器之功能方塊圖。 【主要元件符號說明】 (1 0 )交流轉直流電路 (2 0 )交流電源 (3 0 )變壓器 (3 1 ) —次側 (3 2 )二次側 (40)輸出介面 • ( 5 0 )電池 (6 0 )充電控制電路 (6 1 )脈波寬度調變電路 (6 2 )感測電路 (6 3 )隔離式控制器 (6 3 1 )接收端 (6 3 2 )發射端 (6 4 )開關 (7 0 )補償電路 (8 0 )檢知電路 (9 0 )回授電路 (9 1 )控制電路 10
Claims (1)
- 200814506 十、申請專利範圚·· 1種具輪出電壓補償之充電器電 -交流轉直流電路,係連接一交流電源,=.、 轉換為一直流電源; "、:父流電源 -變屋器,係具有一次側和二次側, 述交流轉直流電路以接收前述直流電源,則係連接前 該直流電源而輸出—升壓電源; ’、—久倒則感應該 輸出’I自’係連接前述變壓器二 池連接以輸出該升屬電源對電池充電; 可供與-電 充电控制電路,係一端連接前述 端連接該變塵器二次側與輸出 -人侧,另 面時可提高該升壓電源 田电池連接該輸出介 可&电源以加速對電池充電; 一補償電路,係一媸诘社、,L 拉义 知連接珂述變壓.器二次侧,另姓造 接料充電控制電路,當另^連 電控制電路再提高該升 妾、輸出"面日守配合該充 私源以補该被線路損耗之能量。 2 ·如申請專利範圍笛 電哭電路,兮右千4 弟1員所述具輸出電壓補償之充 °°电路δ亥充電控制電路係包括: 一脈波寬度調變電路,後 及嶽 係連接别述交流轉直流電路以 小; 欠&裔一次側之直流電源大 感測電路’係連接浩 ^ ^ ^ 則述交壓器二次側以偵測輸出介 面之輸出電壓大小; 接收端連接前述脈波寬度 該感測電路; 調 一隔離式控制器,係以一 憂電路,而以一發射端連接 ⑧ 200814506 -開關,係連接前述感測電路與隔離式控制器 端,由該感測電路所偵測到的輸出電壓大小控制該開關 通與否’ $而配合該隔離式控制器而讓該脈波寬度調變带 路控制輪人變㈣-次側之直流電源大小。 $ 3 ·如申請專利範圍篾9 s &、+、 图弟2項所述具輸出電壓補償之 電器電路,該脈波寬度調變雷 & 又门支冤路主要包含一控制IC,該抑 制 IC 隔離式控制器之接收端。 Λ 4如申。月專利範圍第2項所述具輪出電壓補償之 電器電路,該隔離式控制器係—光耦合器,該絲合器内 的等效發光二極體為連接該感測電路之發射端,另光輕人 器内的等效光電晶體為連接該脈波寬度調變電路之接: 端。 ^ 5 :如申料利範圍第2至4項中任_項所述具輪出 包壓補償之充電為電路,該補償電路係包含: 一二極體,其負端係連接前述變壓器之二次側; 一電容係連接於前述二極體之正端與―::端之間; 一第五電阻係連接於前述二極體與電容之間; 一第六電阻係連接該感測電路與開關。 6·如中請專利範圍第5項所述具輪出電壓補償之充 笔器電路,該感測電路主要係包括第―、第二、第三與第 :電阻’料電阻係依序串聯,其中該第—電阻之另端係 連接變壓II二次側與輸出介面,第四電随 與第三電阻之串聯節點係連接該補償電路之第六電阻。 12 ⑧ 200814506 7 .如申請專利範圍第6 電器電路,該開關係一型號為 陰極係連接前述隔離式控制器 该第二與第三電阻之串聯節點 項所述具輸出電壓補償之充 TL43!的1C,其陽極接地而 之發射端,另參考極則連接 ,% τ w竿匕㈤不丄項所述具 電器電路,兮六、、古絲士、出電塵 十一、圖式: , 皮整流t路如次頁13
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TWI620396B (zh) * | 2016-02-05 | 2018-04-01 | 廣東歐珀移動通信有限公司 | 用於終端的充電系統、充電方法以及電源適配器 |
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