[發明專利]一種多環路復合型開關式電池充電轉換器電路

有效

• 申請號: 201610040808.1
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105553023B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 李演明;劉雨鑫;張贊;胡笑釧;柴紅;張豪
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明屬于電子電路領域，具體涉及一種多環路復合型開關式電池充電轉換器電路。

背景技術

開關式DC-DC變換器是現代高頻開關電源的基本構件，其主要功能就是把不可調的直流電源變為可調的直流電源；它具有效率高、輸入電壓范圍廣等特點，廣泛應用于各個領域中。開關式充電轉換器由于具有優秀的轉換效率，所以在較大和大功率充電應用場合成為主流。

典型的開關式充電轉換器電路具有恒流充電和恒壓充電兩種工作狀態。在充電初期采用恒定大電流快速充電，在電池電壓V_BAT達到一定值后，逐漸減小充電電流，最后當充電電流減小到一定程度時結束充電過程。開關式充電轉換器傳統的做法是將恒流和恒壓環路分別進行反饋并補償，這樣會造成電路的面積增加，而且控制環路間的轉態過程連續性不平順。此外，電池充電電路除了輸出的恒流和恒壓控制環路以外，往往有必要復合其他的控制環路，比如輸入低壓鉗位環路、輸入限流環路、溫度調制環路等。傳統的開關式充電轉換器電路復合更多的控制環路，會帶來電路面積的顯著增加，而且多環路間的轉態問題也將更加難于處理。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題或缺陷，本發明的目的在于，提供一種多環路復合型開關式電池充電轉換器電路，有效解決了傳統的開關式充電轉換器存在環路補償占用面積大、環路轉態不平順的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種多環路復合型開關式電池充電轉換器電路，包括驅動電路、補償網絡和放大器OP1，補償網絡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的輸出端連接驅動電路，所述轉換器電路還包括多環路反饋復合型誤差放大單元、恒壓充電單元、電壓低鉗位單元和恒流充電單元，其中，多環路反饋復合型誤差放大單元包括第一輸入端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，第二輸入端b連接電壓低鉗位單元，第三輸入端c連接恒流充電單元，第四輸入端d連接基準電壓V_R，第一輸出端e和第二輸出端f均連接所述放大器OP1的同相輸入端和反向輸入端；所述驅動電路與恒壓充電單元、電壓低鉗位單元和恒流充電單元均連接，恒流充電單元連接恒壓充電單元。

進一步地，所述多環路反饋復合型誤差放大單元包括電流源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，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，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，PMOS管M₂₀₆的漏極通過電阻R₉連接到地，同時連接放大器OP1的同相輸入端。