[發(fā)明專利]一種多環(huán)路復(fù)合型開關(guān)式電池充電轉(zhuǎn)換器電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610040808.1
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN105553023B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李演明;劉雨鑫;張贊;胡笑釧;柴紅;張豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61216
• 代理人: 李婷

1.一種多環(huán)路復(fù)合型開關(guān)式電池充電轉(zhuǎn)換器電路，包括驅(qū)動(dòng)電路(2)、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和放大器OP1，補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的兩端分別連接放大器OP1的同相輸入端和輸出端，放大器OP1的輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路(2)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器電路還包括多環(huán)路反饋復(fù)合型誤差放大單元(1)、恒壓充電單元(3)、電壓低鉗位單元(4)和恒流充電單元(5)，其中，多環(huán)路反饋復(fù)合型誤差放大單元(1)包括第一輸入端a、第二輸入端b、第三輸入端c、第四輸入端d、第一輸出端e和第二輸出端f，第一輸入端a連接恒壓充電單元(3)，第二輸入端b連接電壓低鉗位單元(4)，第三輸入端c連接恒流充電單元(5)，第四輸入端d連接基準(zhǔn)電壓V_R，第一輸出端e和第二輸出端f分別連接所述放大器OP1的同相輸入端和反向輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路(2)與恒壓充電單元(3)、電壓低鉗位單元(4)和恒流充電單元(5)均連接，恒流充電單元(5)連接恒壓充電單元(3)；

所述多環(huán)路反饋復(fù)合型誤差放大單元(1)采用兩種結(jié)構(gòu)形式，其中一種結(jié)構(gòu)形式如下：

所述多環(huán)路反饋復(fù)合型誤差放大單元(1)包括電流源I_S2、電阻R₈、電阻R₉、PMOS管M₂₀₁、PMOS管M₂₀₂、PMOS管M₂₀₃、PMOS管M₂₀₄、PMOS管M₂₀₅和PMOS管M₂₀₆；其中：

電流源I_S2一端接地，另一端連接PMOS管M₂₀₁的漏極；PMOS管M₂₀₁的源極連接內(nèi)部電源V_DD，PMOS管M₂₀₁的柵極連接PMOS管M₂₀₁的漏極和PMOS管M₂₀₂的柵極；PMOS管M₂₀₂的源極連接內(nèi)部電源V_DD，PMOS管M₂₀₂的漏極與PMOS管M₂₀₃的源極、PMOS管M₂₀₄的源極、PMOS管M₂₀₅的源極和PMOS管M₂₀₆的源極均連接；PMOS管M₂₀₃的柵極連接基準(zhǔn)電壓V_R，PMOS管M₂₀₃的漏極連接所述放大器OP1的反相輸入端，且通過電阻R₈連接到地；

PMOS管M₂₀₄的柵極連接所述恒壓充電單元(3)，PMOS管M₂₀₄的漏極通過電阻R₉連接到地；PMOS管M₂₀₅的柵極連接所述電壓低鉗位單元(4)，PMOS管M₂₀₅的漏極通過電阻R₉連接到地；PMOS管M₂₀₆的柵極連接所述恒流充電單元(5)，PMOS管M₂₀₆的漏極通過電阻R₉連接到地，PMOS管M₂₀₆的漏極還連接放大器OP1的同相輸入端；

所述多環(huán)路反饋復(fù)合型誤差放大單元(1)的另外一種結(jié)構(gòu)形式如下：

所述多環(huán)路反饋復(fù)合型誤差放大單元(1)包括電流源I_S1、PMOS管M₁₀₁、PMOS管M₁₀₂、PMOS管M₁₀₃、PMOS管M₁₀₄、PMOS管M₁₀₅、PMOS管M₁₀₆、PMOS管M₁₀₇、PMOS管M₁₀₈、PMOS管M₁₀₉、PMOS管M₁₁₀、PMOS管M₁₁₁、NMOS管M₁₁₂、NMOS管M₁₁₃、NMOS管M₁₁₄、NMOS管M₁₁₅和NMOS管M₁₁₆；其中：

電流源I_S1的一端接地，另一端連接PMOS管M₁₀₁的漏極；

PMOS管M₁₀₁和PMOS管M₁₀₂構(gòu)成電流鏡，二者的源極均連接內(nèi)部電源V_DD，PMOS管M₁₀₁的柵極與PMOS管M₁₀₁的漏極、PMOS管M₁₀₂的柵極、PMOS管M₁₀₃的柵極、PMOS管M₁₀₄的柵極和PMOS管M₁₀₅的柵極均連接，PMOS管M₁₀₂的漏極連接電壓信號(hào)V_{R_B}，并通過電阻R₁₇連接NMOS管M₁₁₂的漏極；

NMOS管M₁₁₂的柵極連接NMOS管M₁₁₂的漏極，NMOS管M₁₁₂的源極接地；

PMOS管M₁₀₃的源極連接內(nèi)部電源V_DD，PMOS管M₁₀₃的漏極連接PMOS管M₁₀₆的源極和PMOS管M₁₀₇的源極；PMOS管M₁₀₆的柵極連接所述恒壓充電單元(3)，PMOS管M₁₀₆的漏極通過電阻R₁₈連接到NMOS管M₁₁₂的漏極；PMOS管M₁₀₇的柵極連接基準(zhǔn)電壓V_R1，PMOS管M₁₀₇的漏極連接電壓信號(hào)V_{FB1_1}，PMOS管M₁₀₇的漏極還通過電阻R₁₀連接到NMOS管M₁₁₂的漏極；

PMOS管M₁₀₄的源極連接內(nèi)部電源V_DD，PMOS管M₁₀₄的漏極連接PMOS管M₁₀₈的源極；PMOS管M₁₀₈的柵極連接所述電壓低鉗位單元(4)，PMOS管M₁₀₈的漏極通過電阻R₁₁連接到NMOS管M₁₁₂的漏極；PMOS管M₁₀₉的柵極連接基準(zhǔn)電壓V_R2，PMOS管M₁₀₉的漏極連接電壓信號(hào)V_{FB2_1}，PMOS管M₁₀₉的漏極還通過電阻R₁₂連接到NMOS管M₁₁₂的漏極；PMOS管M₁₀₉的源極連接PMOS管M₁₀₄的漏極；

PMOS管M₁₀₅的源極連接內(nèi)部電源V_DD，PMOS管M₁₀₅的漏極連接PMOS管M₁₁₀的源極；PMOS管M₁₁₀的柵極連接所述恒流充電單元(5)，PMOS管M₁₁₀的漏極通過電阻R₁₃連接到NMOS管M₁₁₂的漏極；PMOS管M₁₁₁的柵極連接基準(zhǔn)電壓V_R3，PMOS管M₁₁₁的漏極連接電壓信號(hào)_{VFB3_1}，PMOS管M₁₁₁的漏極還通過電阻R₁₄連接到NMOS管M₁₁₂的漏極；PMOS管M₁₁₁的源極連接PMOS管M₁₀₅的漏極；

NMOS管M₁₁₃的漏極連接內(nèi)部電源V_DD，NMOS管M₁₁₃的柵極連接電壓信號(hào)V_{R_B}，NMOS管M₁₁₃的源極連接所述放大器OP1的反相輸入端，NMOS管M₁₁₃的源極通過電阻R₁₅連接到地；

NMOS管M₁₁₄的漏極連接內(nèi)部電源V_DD，NMOS管M₁₁₄的柵極連接電壓信號(hào)V_{FB1_1}，NMOS管M₁₁₄的源極通過電阻R16連接到地；

NMOS管M₁₁₅的漏極連接內(nèi)部電源V_DD，NMOS管M₁₁₅的柵極連接電壓信號(hào)V_{FB2_1}，NMOS管M₁₁₅的源極連接NMOS管M₁₁₄的源極；

NMOS管M₁₁₆的漏極連接內(nèi)部電源V_DD，NMOS管M₁₁₆的柵極連接電壓信號(hào)V_{FB3_1}，NMOS管M₁₁₆的源極連接NMOS管M₁₁₅的源極，NMOS管M₁₁₆的源極還連接所述放大器OP1的同相輸入端；

所述驅(qū)動(dòng)電路(2)包括比較器COMP、驅(qū)動(dòng)、NMOS管M₁和NMOS管M₂，驅(qū)動(dòng)包括三個(gè)輸出端，其中兩個(gè)輸出端分別連接NMOS管M₁的柵極和NMOS管M₂的柵極，NMOS管M₁的源極與NMOS管M₂的漏極和驅(qū)動(dòng)的第三個(gè)輸出端連接；比較器COMP的同相輸入端連接所述放大器OP1的輸出端，驅(qū)動(dòng)的第三個(gè)輸出端連接所述的恒流充電單元(5)；

所述恒流充電單元(5)包括電感L，電阻R₃、電阻R₄、電阻R₇、放大器OP2和NMOS管M₃，其中，放大器OP2的反向輸入端連接電阻R₄的一端，電阻R₄的另一端連接電阻R₃的一端，電阻R₄的另一端還連接電感L的一端，電感L的另一端還連接所述驅(qū)動(dòng)的第三個(gè)輸出端；電阻R₃的另一端通過導(dǎo)線連接放大器OP2的同相輸入端；電阻R₃的另一端還連接電池V_BAT；放大器OP2的輸出端連接NMOS管M₃的柵極，NMOS管M₃的漏極連接電阻R₇的一端，電阻R₇的另一端接地，NMOS管M₃的漏極和電阻R₇的連接節(jié)點(diǎn)連接所述第三輸入端c，NMOS管M₃的源極連接電阻R₄的一端；

所述電壓低鉗位單元(4)包括電源V_IN，電阻R₁和電阻R₂，其中電阻R₁連接電源V_IN的正極，電阻R₁和電阻R₂串聯(lián)，電阻R₂接地，電阻R₁和電阻R₂的連接節(jié)點(diǎn)連接所述第二輸入端b，電源V_IN的正極連接所述NMOS管M₁的漏極。

2.如權(quán)利要求1所述的多環(huán)路復(fù)合型開關(guān)式電池充電轉(zhuǎn)換器電路，其特征在于，所述恒壓充電單元(3)包括電池V_BAT，電阻R₅和電阻R₆，其中電阻R₅和電阻R₆分別連接電池V_BAT的正極和負(fù)極，電池V_BAT的負(fù)極接地，電池V_BAT的正極連接放大器OP2的同相輸入端，電阻R₅和電阻R₆的連接節(jié)點(diǎn)連接所述第一輸入端a。