[發明專利]基于次級控制的充電系統及其次級控制裝置

有效

• 申請號: 201410510526.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105529800B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 葉文輝;王文情
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02J7/10
• 分類號: H02J7/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及充電器技術領域，特別涉及一種基于次級控制的充電系統以及一種基于次級控制的充電系統的次級控制裝置。

背景技術

隨著手機電池容量的逐漸增大，充電器的輸出功率也需變得越來越大，然而充電器輸出續流二極管的溫升就會越來越高。其中，二極管的導通壓降隨器件溫度成反比，很容易造成充電器滿載輸出時輸出電壓慢慢上升的情況出現，從而大大影響了充電器的輸出電壓精度。

如圖1所示，目前主流的解決方案是在初級控制芯片IC中設計一個溫度補償電路，通過檢測芯片內部的溫度來間接反映輸出續流二極管的溫度變化情況，當芯片內部的溫度升高時，溫度補償電路檢測到芯片內部溫度變化的大小，相應地轉換成補償電流疊加在芯片的恒壓基準上，進而減小充電器系統的輸出電壓來平衡由于次級續流二極管溫升造成的系統輸出電壓的上升。

然而，初級控制芯片本身的發熱量很小，因此芯片主要是通過功率三極管的傳熱來檢測系統的實際溫度，由于PCB的布線、功率三極管的散熱卻大大影響著芯片內部溫度補償電路對實際溫度的檢測，因此在初級控制芯片中設置溫度補償電路往往很難實現高精度的溫度補償，對充電器系統的輸出電壓精度提升不大。

發明內容

本發明的目的旨在至少從一定程度上解決上述的技術缺陷之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種基于次級控制的充電系統，能夠實現高精度的溫度補償，從而大大提升了系統的輸出電壓精度。

本發明的另一個目的在于提出一種基于次級控制的充電系統的次級控制裝置。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出的一種基于次級控制的充電系統，包括：變壓器，所述變壓器包括初級繞組、次級繞組和輔助繞組；整流裝置，所述整流裝置用于將輸入的交流電轉換成直流電以給所述初級繞組充電；次級控制裝置，所述次級控制裝置包括次級整流開關管和次級同步整流輔助芯片，所述次級同步整流輔助芯片通過檢測所述次級整流開關管兩端的電壓以控制所述次級整流開關管的開啟和關閉，并在所述次級整流開關管處于關閉狀態下控制所述次級整流開關管再次開啟以使所述次級繞組的兩端生成突變的電壓，以及所述次級同步整流輔助芯片在檢測到所述次級整流開關管的溫度上升時通過對所述次級整流開關管進行控制以使所述突變的電壓變大，所述變大的突變的電壓通過所述次級繞組反饋到所述輔助繞組時生成溫度補償信號；初級控制裝置，所述初級控制裝置包括初級控制芯片和初級開關管、檢流電阻，所述初級開關管通過所述檢流電阻連接地，所述初級控制芯片通過電壓反饋端采集到所述溫度補償信號時生成溫度補償電流，并根據所述溫度補償電流、所述初級控制芯片的電壓檢測端檢測到的所述檢流電阻上的電壓和所述電壓反饋端的反饋電壓對所述初級開關管進行控制以調節所述充電系統的輸出電壓。

根據本發明實施例的基于次級控制的充電系統，次級同步整流輔助芯片通過檢測次級整流開關管兩端的電壓以控制次級整流開關管的開啟和關閉，并在次級整流開關管處于關閉狀態下控制次級整流開關管再次開啟以使次級繞組的兩端生成突變的電壓，以及次級同步整流輔助芯片在檢測到次級整流開關管的溫度上升時通過對次級整流開關管進行控制以使突變的電壓變大，變大的突變的電壓通過次級繞組反饋到輔助繞組時生成溫度補償信號，初級控制芯片通過電壓反饋端采集到溫度補償信號時生成溫度補償電流，并根據溫度補償電流、電壓檢測端檢測到的檢流電阻上的電壓和電壓反饋端的反饋電壓對初級開關管進行控制以調節充電系統的輸出電壓。因此，本發明實施例的基于次級控制的充電系統通過將生成的溫度補償電流疊加到初級控制芯片的恒壓基準上，從而減小充電系統的輸出電壓來平衡由于次級整流開關管的溫升造成的充電系統輸出電壓的上升，所以本發明實施例的基于次級控制的充電系統采用次級同步整流輔助芯片實時檢測次級整流開關管的溫度情況來實現高精度的溫度補償，檢測精度得到大大提高，從而大大提升了系統的輸出電壓精度。此外，本發明實施例的基于次級控制的充電系統通過采用次級整流開關管和次級同步整流輔助芯片以進行次級同步整流控制，比傳統的采用續流二極管損耗要小得多，特別是目前充電器輸出電流越來越大的情況下，次級整流開關管結合次級同步整流輔助芯片可以實現很大的系統轉換效率，可以符合更高的能效標準。