[發明專利]自適應輸入電流限制的充電器及其控制方法

有效

• 申請號: 201510073401.4
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104600813B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 程帥
• 申請（專利權）人: 南京矽力杰半導體技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司11449
• 代理人: 蔡純,劉鋒

1.一種自適應輸入電流限制的充電器，包括：

功率變換器，從外部電源獲得輸入電流以及向負載提供輸出電流作為充電電流；以及

電流反饋環路，將用于表征輸入電流的第一檢測信號與第一電流基準信號相比較以產生第一誤差信號，以及將第一誤差信號提供給功率變換器，使得所述功率變換器根據第一誤差信號調節輸入電流，

其中，所述電流反饋環路根據功率變換器的輸入電壓判斷外部電源的過載狀態，在外部電源過載時，所述充電器進入限流狀態，其中所述電流反饋環路在連續的控制周期中逐步減小第一電流基準信號，直至外部電源恢復到未過載狀態，以及存儲與第一電流基準信號相對應的數字值，在隨后的控制周期中，根據存儲的數字值獲得隨后控制周期的第一電流基準信號，從而根據外部電源的實際負載能力自適應地調節輸入電流。

2.根據權利要求1所述的充電器，其中，所述功率變換器包括功率開關器件，以及采用脈寬調制信號控制功率開關管的導通和斷開，以調節功率變換器的輸入電流。

3.根據權利要求1所述的充電器，其中，所述電流反饋環路包括：

輸入電流調節電路，將用于表征輸入電流的第一檢測信號與第一電流基準信號相比較，以產生所述第一誤差信號；

輸入電壓檢測電路，將用于表征輸入電壓的第二檢測信號與第一參考電壓相比較，以產生第一電壓信號；以及

輸入電流基準電路，根據功率變換器的輸入電壓和輸入電流產生第一電流基準信號，

其中，在第二檢測信號大于第一參考電壓時判定外部電源未過載，所述輸入電流基準電路維持第一電流基準信號不變，

在第二檢測信號小于第一參考電壓時判定外部電源過載，在限流狀態中，所述輸入電流基準電路減小第一電流基準信號。

4.根據權利要求3所述的充電器，其中所述輸入電流調節電路包括：

第一采樣電阻，連接在功率變換器的輸入端，使得輸入電流流經第一采樣電阻；

第一運算放大器，第一運算放大器的同相輸入端連接第一采樣電阻的高電位端，反相輸入端連接第一采樣電阻的低電位端，輸出端提供用于表征輸入電流的第一檢測信號；以及

第二運算放大器，第二運算放大器的反相輸入端接收第一檢測信號，同相輸入端接收第一電流基準信號，輸出端提供第一誤差信號。

5.根據權利要求3所述的充電器，其中所述輸入電壓檢測電路包括：

由第一電阻和第二電阻組成的電阻分壓器，第一電阻和第二電阻串聯連接在功率變換器的輸入端和地之間，在第一電阻和第二電阻的中間節點提供用于表征輸入電壓的第二檢測信號；

第一比較器，第一比較器的同相輸入端接收第二檢測信號，同相輸入端接收第一參考電壓，輸出端提供第一電壓信號。

6.根據權利要求3所述的充電器，其中所述輸入電流基準電路包括：

A/D轉換電路，包括輸入端、使能端和輸出端，在輸入端接收第一檢測信號，在使能端接收第一電壓信號，第一電壓信號在外部電源未過載時禁用A/D轉換電路，在外部電源過載時使能A/D轉換電路從而在輸出端提供表示第一檢測信號的第一數字值；

存儲電路，存儲與第一電流基準信號相對應的第二數字值；

減法電路，從第二數字值減去預定的電流調節步長以獲得第三數字值；以及

D/A轉換電路，將第三數字值轉換成模擬信號，以獲得隨后控制周期的第一電流基準信號，

其中，在外部電源始終未過載時，所述第二數字值對應于第一電流基準信號的預定值，

在外部電源過載時，所述第二數字值對應于當前過載狀態的第一數字值，

在外部電源從過載恢復至未過載狀態時，所述第二數字值對應于最后過載狀態的第一數字值。