[發明專利]充電管理電路以及包含其的充電電路

有效

• 申請號: 202210064044.5
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114421566B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 朱寧
• 申請（專利權）人: 瀚昕微電子（無錫）有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 金學來;羅朗

本發明公開了一種充電管理電路以及包含其的充電電路。充電管理電路與反激電路連接，反激電路用于向負載充電，初級側包括與初級線圈串聯的第一開關器件，次級側包括NMOS管；所述充電管理電路用于檢測所述NMOS管的漏極與源極之間的第一電壓以及柵極與源極之間的第二電壓，并在第一電壓大于第一閾值且第二電壓大于第二閾值的情況下即在初級側的第一開關器件和次級側的NMOS管同時導通的情況下，觸發shoot?through保護，即輸出第一保護信號控制初級側的第一開關器件斷開，以及輸出第二保護信號控制次級側的NMOS管斷開，從而保護次級側的NMOS管不發生損壞，提高了電路的可靠性。

技術領域

本發明涉及充電技術領域，特別涉及一種充電管理電路以及包含其的充電電路。

背景技術

電子設備在日常生活中的應用越來越廣泛。充電功能主要由AC/DC(交流/直流)充電器完成。為了滿足用戶的需求，功率水平不斷提高，電子設備的尺寸不斷縮小。功率轉換效率是官方規定所要求的，它不僅是為了實現節能目標，也是為了滿足用戶體驗。

為了提高功率轉換效率，在實際應用中采用了不同的拓撲結構及其改進設計。反激電路是一種廣泛應用于AC/DC變換的拓撲結構。傳統的反激電路具有輸出二極管D1，如圖1所示。輸出二極管的狀態損耗與其正向壓降和流過二極管的電流成正比。輸出二極管損耗非常大，特別是在高功率級應用中，它也會影響熱性能。

近年來，這種輸出二極管可以用同步整流器代替。換句話說，一個受控MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor?Field-Effect?Transistor，金屬-氧化物半導體場效應晶體管)取代了這個輸出二極管。如圖2所示，將圖1中的輸出二極管D1替換為NMOS管Q2，NMOS管Q2可以大大降低功率損耗。然而，這種同步整流器MOSFET(簡稱SR?FET)需要與系統運行同步的精確的控制定時才能安全運行。如果控制定時錯誤，損壞可能會很嚴重，甚至整個設計可能會爆炸。例如，如果NMOS管Q2在初級側的開關器件導通時仍然導通，則會發生擊穿，同時在該NMOS管Q2上發送高電壓和高電流，這將快速損壞NMOS管Q2，可能還會損壞初級側的開關器件，損壞可能是非常危險的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中初級側的開關器件和SR?FET同時導通容易導致SR?FET損壞的缺陷，提供一種充電管理電路以及包含其的充電電路。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

本發明的第一方面提供一種充電管理電路，所述充電管理電路與反激電路連接，所述反激電路用于向負載充電，變壓器的初級側包括與初級線圈串聯的第一開關器件，次級側包括NMOS管；

所述充電管理電路用于檢測所述NMOS管的漏極與源極之間的第一電壓以及柵極與源極之間的第二電壓，并在所述第一電壓大于第一閾值且所述第二電壓大于第二閾值的情況下輸出第一保護信號和第二保護信號，所述第一保護信號用于指示所述第一開關器件斷開，所述第二保護信號用于指示所述NMOS管斷開；

其中，所述第一閾值基于所述NMOS管斷開時初級側的電壓、所述變壓器的變比以及所述反激電路的輸出電壓確定，所述第二閾值基于所述NMOS管的開啟電壓確定。

可選地，所述反激電路具體用于通過第二開關器件向所述負載充電；

所述充電管理電路還用于在所述第一電壓大于第一閾值且所述第二電壓大于第二閾值的情況下控制所述第二開關器件斷開。

可選地，所述充電管理電路與所述負載連接，用于控制所述反激電路向所述負載輸出的功率，并在所述第一電壓小于第三閾值且所述第二電壓小于第四閾值的情況下降低工作電流；其中，所述第三閾值基于所述NMOS管內置二極管的導通壓降確定，所述第四閾值基于所述NMOS管的開啟電壓確定。

可選地，所述反激電路的次級側還包括SR控制芯片；