电源充电电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源充电技术，尤其涉及一种电源充电电路。
【背景技术】
[0002]开关电源等各种类型的电源在工作时，都要先对电源输出端口的输出电容进行充电，充电完成后，再对输出端口的负载进行供电。在电源充电时，为了防止充电电流过大而对输出电容等元件造成损坏，一般都采用限流电阻对充电电流进行限流。
[0003]参考图1，图1示出了现有技术中一种电源充电电路100的电路结构示意图。该电源充电电路100包括一限流电阻R0和一输出电容C0，该电源充电电路用于向负载提供负载电流Iloadο
[0004]开始充电时，输入电压VIN通过限流电阻R0对输出电容CO进行充电，并由限流电阻R0限制充电电流的大小，使得输出电压V0UT从0V增大到接近输入电压VIN;完成充电后，输入电压VIN又通过限流电阻R0为负载提供负载电流Iload，限流电阻R0也将限制负载电流I load的大小。
[0005]利用限流电阻R0对输出电容C0的充电电流进行限制，存在充电时的过流风险和充电后的供电能力之间的矛盾。如果限流电阻R0的电阻值过大，那么充电时的电流将变小，不存在过流的风险，但是充电后，用于向负载供电的负载电流Iload也受到限制而变小；如果限流电阻R0的电阻值过小，那么充电时的电流变大了，充电后供电的负载电流11 oad也变大了，但是，由于充电电流变大，存在过流的风险。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的问题是提供一种电源充电电路，既能够避免电源在充电过程中的过流风险，又可以在完成充电后提供足够的负载电流。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电源充电电路，包括:
[0008]限流电阻，其第一端连接输入电压正端；
[0009]输出电容，其第一端连接所述限流电阻的第二端，其第二端连接输入电压负端并接地，所述输入电压正端和输入电压负端之间的电压为输入电压，所述输出电容两端的电压为输出电压；
[0010]限流控制电路，其输入端连接所述输入电压正端，其输出端连接所述输出电容的第一端，所述限流控制电路的输出端输出限流电流，所述限流电流在充电完成之前被限制为小于等于预设的限流值，所述限流电流在充电完成之后不再被限制。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述限流控制电路包括:
[0012]限流检测电路，对所述输入电压和输出电压的电压差进行检测，经过比较后产生第一限流控制信号；
[0013]电平位移电路，直接或间接地对所述第一限流控制信号进行电平位移以产生第二限流控制信号；
[0014]限流输出电路，与所述限流电阻并联，在所述第二限流控制信号的控制下产生输出所述限流电流。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述限流控制电路还包括:限流延时电路，对所述第一限流控制信号延时以产生延时信号，所述电平位移电路对所述延时信号进行电平位移以得到所述第二限流控制信号。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述限流检测电路包括:
[0017]内部电源电压生成电路，接收所述输出电压并将其转换为内部电源电压；
[0018]第一偏置电流生成电路，将所述内部电源电压转换为第一偏置电流；
[0019]第一电压转电流电路，将所述输入电压转换为第一电流；
[0020]第二电压转电流电路，将所述输出电压转换为第二电流；
[0021]第一电流镜，其输入端接收所述第一电流，其输出端接收所述第二电流，所述电流镜对所述第一电流和第二电流进行比较以产生比较信号；
[0022]第九MOS晶体管，所述第一偏置电流经过第二电流镜和第三电流镜镜像后传输至所述第九M0S晶体管的漏极，所述第九M0S晶体管的栅极接收所述比较信号，所述第九M0S晶体管的源极接地，所述第九M0S晶体管的漏极输出所述第一限流控制信号。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，所述第一电压转电流电路包括:第一电阻，其第一端接收所述输入电压，其第二端输出所述第一电流。
[0024]根据本实用新型的一个实施例，所述第二电压转电流电路包括:第二电阻，其第一端接收所述输出电压，其第二端输出所述第二电流。
[0025]根据本实用新型的一个实施例，所述第二电压转电流电路包括:
[0026]第二电阻，其第一端接收所述输出电压；
[0027]限流迟滞电路，其输入端连接所述第二电阻的第二端，其输出端输出所述第二电流，所述限流迟滞电路在所述第二限流控制信号的控制下调节所述第二电流。
[0028]根据本实用新型的一个实施例，所述限流迟滞电路包括:
[0029]第三电阻，其第一端连接所述第二电阻的第二端，其第二端连接所述第一电流镜的输出端；
[0030]第三M0S晶体管，其漏极连接所述第三电阻的第一端，其源极连接所述第三电阻的第二端，其栅极接收所述第二限流控制信号。
[0031]根据本实用新型的一个实施例，所述内部电源电压生成电路包括:
[0032]第四电阻，其第一端接收所述输出电压；
[0033]第一钳位二极管，其阴极连接所述第四电阻的第二端，其阳极接地；
[0034]第四M0S晶体管，其漏极接收所述输出电压，其栅极连接所述第四电阻的第二端，其源极输出所述内部电源电压。
[0035]根据本实用新型的一个实施例，所述第一偏置电流生成电路包括:第五电阻，其第一端连接所述第四M0S晶体管的源极，其第二端输出所述第一偏置电流。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，所述限流延时电路包括:
[0037]充放电控制电路，所述第一偏置电流经由第二电流镜和第四电流镜镜像后传输至所述充放电控制电路的输入端，所述充放电控制电路的控制端接收所述第一限流控制信号；
[0038]电容，其第一端连接所述充放电控制电路的输出端，其第二端接地，所述充放电控制电路在所述第一限流控制信号的控制下，对所述电容进行充电或者进行放电，所述电容的第一端输出所述延时信号。
[0039]根据本实用新型的一个实施例，所述充放电控制电路包括:
[0040]第十一M0S晶体管，其源极作为所述充放电控制电路的输入端，其栅极接收所述第一限流控制信号，其漏极连接所述电容的第一端；
[0041]第十二M0S晶体管，其漏极连接所述电容的第一端，其栅极接收所述第一限流控制信号，其源极接地。
[0042]根据本实用新型的一个实施例，所述电平位移电路包括:
[0043]反相器，对所述延时信号进行反相；
[0044]第十五M0S晶体管，其栅极接收所述延时信号，其源极接地；
[0045]第十六M0S晶体管，其栅极连接所述反相器的输出端以接收所述延时信号的反相信号，其源极接地；
[0046]第十七MOS晶体管，其源极接收所述输出电压，其漏极连接所述第十五M0S晶体管的漏极；
[0047]第十八MOS晶体管，其源极接收所述输出电压，其漏极连接所述第十七M0S晶体管的栅极以及所述第十六M0S晶体管的漏极，其栅极连接所述第十七M0S晶体管的漏极；
[0048]其中，所述第十六M0S晶体管和第十八M0S晶体管的漏极输出所述第二限流控制信号。
[0049]根据本实用新型的一个实施例，所述电平位移电路包括:
[0050]反相器，对所述第一限流控制信号进行反相；
[0051]第十五M0S晶体管，其栅极连接所述反相器的输出端以接收所述第一限流控制信号的反相信号，其源极接地；
[0052]第十六MOS晶体管，其栅极接收所述第一限流控制信号，其源极接地；
[0053]第十七M0S晶体管，其源极接收所述输出电压，其漏极连接所述第十五M0S晶体管的漏极；
[0054]第十八MOS晶体管，其源极接收所述输出电压，其漏极连接所述第十七M0S晶体管的栅极以及所述第十六M0S晶体管的漏极，其栅极连接所述第十七M0S晶体管的漏极；
[0055]其中，所述第十六M0S晶体管和第十八M0S晶体管的漏极输出所述第二限流控制信号。
[0056]根据本实用新型的一个实施例，所述限流输出电路包括:
[0057]第五电流镜，对所述第一偏置电流进行镜像以得到第二偏置电流；
[0058]第二十M0S晶体管，其栅极接收所述第二限流控制信号；
[0059]第七电阻，其第一端连接所述第二十M0S晶体管的漏极，其第二端连接所述第五电流镜的输出端；
[0060]第二十一MOS晶体管，其源极连接所述限流控制电路的输入端，其漏极连接所述第二十M0S晶体管的源极，其栅极连接所述第二十M0S晶体管的漏极；
[0061]第二十二M0S晶体管，其源极连接所述限流控制电路的输入端，其漏极连接所述限流控制电路的输出端，其栅极连接所述第二十一 M0S晶体管的栅极，流经所述第二十二 M0S晶体管的电流为所述限流电流；
[0062]第六电阻，其第一端连接所述限流控制电路的输入端，其第二端连接所述第二十一 M0S晶体管的栅极以及所述第七电阻的第一端；
[0063]第二钳位二极管，其阴极连接所述限流控制电路的输入端，其阳极连接所述第二十二 M0S晶体管的栅极。
[0064]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0065]本实用新型实施例的电源充电电路增加了与限流电阻并联的限流控制电路，该限流控制电路提供额外的限流电流，在充电完成之前对充电电流进行限制，限流电流小于等于预设的限流值，使得流向输出电容的充电电流不会过大，有利于避免过流风险;在充电完成之后，对限流电流不再限制，该限流电流可以大于该限流值，从而能够提供足够大的负载电流。本实用新型实施例的电源充电电路能够解决现有技术中充电时的过流风险与充电后的供电能力之间的矛盾。
【附图说明】
[0066]图1是现有技术中一种电源充电电路的电路结构示意图；
[0067]图2是根据本实用新型第一实施例的电源充电电路的电路结构框图；
[0068]图3是根据本实用新型第一实施例的电源充电电路中的限流控制电路的详细电路结构图；
[0069]图4是图3所示电源充电电路的工作信号波形示意图；
[0070]图5是根据本实用新型第二实施例的电源充电电路的电路结构框图；
[0071]图6是根据本实用新型第二实施例的电源充电电路中的限流控制电路的详细电路结构图；
[0072]图7是图6所示电源充电电路的工作信号波形示意图；
[0073]图8是根据本实用新型第三实施例的电源充电电路的电路结构框图；
[0074]图9是根据本实用新型第三实施例的电源充电电路中的限流控制电路的详细电路结构图；
[0075]图10是图9所示电源充电电路的工作信号波形示意图。
【具体实施方式】
[0076]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。
[0077]第一实施例
[0078]参考图2，图2示出了第一实施例的电源充电电路200的电路结构示意图。该电源充电电路200包括限流电阻R0、限流控制电路201以及输出电容C0，该电源充电电路200用于向负载提供负载电流Iload。
[0079]其中，限流电阻R0的第一端连接输入电压正端;输出电容CO的第一端连接限流电阻R0的第