[發明專利]適應性定電壓控制電路與適應性功率轉換控制器

有效

• 申請號: 200910160636.1
• 申請日: 2009-07-17
• 公開（公告）號: CN101847025A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 丁明強;江俊德
• 申請（專利權）人: 尼克森微電子股份有限公司
• 主分類號: G05F1/10
• 分類號: G05F1/10;G05F1/46
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 王月玲;武玉琴

技術領域

本發明涉及一定電壓控制電路與一功率轉換控制器，特別是涉及一適應性定電壓控制電路與一適應性功率轉換控制器。

背景技術

定電壓定電流的轉換控制常應用于鋰電池充電模塊以及限流穩壓模塊(current-limiting?constant-voltage?regulator)等。就鋰電池充電模塊而言，在鋰電池的充電過程中，鋰電池充電模塊首先通過定電流控制的方式，使得鋰電池于此定電流控制周期內快速充電。隨后，當鋰電池電壓電平到達一默認保護值時，鋰電池充電模塊再轉換為定電壓控制，以確實箝制鋰電池電壓電平，達到鋰電池保護的目的。就限流穩壓模塊而言，限流穩壓模塊利用定電壓控制，以確實控制輸出負載電壓。當輸出負載電流到達一默認保護值時，限流穩壓模塊轉換為定電流控制，以確實箝制輸出負載電流，實現輸出負載限流保護的目的。

圖1為一現有技術的定電壓定電流轉換控制器10的示意圖。如圖中所示，定電壓定電流轉換控制器10耦接至一電源轉換電路11，此電源轉換電路11用以供應電力至一負載12。此定電壓定電流轉換控制器10具有一電壓感測電路13、一電流感測電路14、一直流電壓電平轉換電路151與一誤差放大電路152。其中，電壓感測電路13偵測輸出負載的電壓，以輸出一電壓感測信號VOS。電流感測電路14偵測輸出負載的電流，以輸出一電流感測信號VCS。直流電壓電平轉換電路151接收此電流感測信號VCS，并依據一第一參考電壓信號VR1調整電流感測信號VCS的電平，以輸出一電流檢測參考信號VCI。誤差放大電路152接收前述電壓感測信號VOS、前述電流檢測參考信號VCI以及一第二參考電壓信號VR2，以輸出一誤差放大信號VFB。

當電壓感測信號VOS的電平高于電流檢測參考信號VCI時，誤差放大電路152依據電壓感測信號VOS與第二參考電壓信號VR2產生誤差放大信號VFB。此時，誤差放大級為電壓回路控制，定電壓定電流轉換控制器10為定電壓反饋控制。當電壓感測信號VOS的電平低于電流檢測參考信號VCI時，誤差放大電路152依據電流檢測參考信號VCI與第二參考電壓信號VR2產生誤差放大信號VFB。此時，誤差放大級為電流回路控制，定電壓定電流轉換控制器10為定電流反饋控制。借此，即可實現定電壓定電流轉換控制的目標。

圖2為采用圖1所示的定電壓定電流轉換控制器10輸出的電壓與電流的關系圖。如圖中所示，在定電壓模式下，輸出電流接近定電流控制所設定的電流上限時，定電壓反饋控制的電壓穩壓特性會受到定電流反饋控制的干擾，使得負載電壓下降，而造成反饋控制的誤差值增高，影響定電壓定電流轉換控制器10的輸出穩壓特性。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提出一適應性功率轉換控制器和適應性定電壓控制電路，感測負載電壓及負載電流或輸入電流以產生一電壓感測信號，再通過比較此電壓感測信號與一對應于負載電流的電流感測信號，決定依據電流感測信號或是依據電壓感測信號控制，以實現適應性定電壓定電流轉換控制的目的。

為達到上述目的，本發明提供一種適應性功率轉換控制器，耦接至一負載與一電源轉換電路。此適應性功率轉換控制器包括一適應性電壓感測單元與一轉換控制電路。其中，適應性電壓感測單元依據來自負載的一負載電流與一負載電壓輸出一電壓感測信號。轉換控制電路用以接收前述電壓感測信號，并通過比較電壓感測信號與一對應于負載電流的電流感測信號，以決定依據電流感測信號或是依據電壓感測信號控制該電源轉換電路提供電力至該負載。

本發明提供另一種適應性功率轉換控制器，耦接至一負載與一電源轉換電路。此適應性功率轉換控制器包括一適應性電壓感測單元與一轉換控制電路。適應性電壓感測單元依據電源轉換電路的一輸入電流與來自負載的一負載電壓輸出一電壓感測信號。轉換控制電路用以接收前述電壓感測信號，并通過比較電壓感測信號與一對應于輸入電流的電流感測信號，以決定依據電流感測信號或是電壓感測信號控制電源轉換電路提供電力至負載。

在本發明的一實施例中，前述適應性電壓感測單元包括一第一電阻、一第二電阻與一第三電阻。此三個電阻連接成一電阻串。此電阻串的兩端分別耦接至電源轉換電路的輸出端與負載的接地端，并與負載構成一電路回路。其中，第二電阻與第三電阻的跨壓和即為電壓感測信號，第三電阻的跨壓即為電流感測信號。

在本發明的另一實施例中，此適應性功率轉換控制器更包括一電流感測單元。此電流感測單元具有一第四電阻，串接于負載與接地端之間或是負載與電源轉換電路的輸出端之間。第四電阻的跨壓即為電流感測信號。