一种电池充电转换器电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于电子电路领域，具体涉及一种电池充电转换器电路。
【背景技术】
[0002] 开关式DC-DC变换器是现代高频开关电源的基本构件，其主要功能就是把不可调 的直流电源变为可调的直流电源;它具有效率高、输入电压范围广等特点，广泛应用于各个 领域中。开关式充电转换器由于具有优秀的转换效率，所以在较大和大功率充电应用场合 成为主流。
[0003] 典型的开关式充电转换器电路具有恒流充电和恒压充电两种工作状态。在充电初 期采用恒定大电流快速充电，在电池电压V B AT达到一定值后，逐渐减小充电电流，最后当充 电电流减小到一定程度时结束充电过程。开关式充电转换器传统的做法是将恒流和恒压环 路分别进行反馈并补偿，这样会造成电路的面积增加，而且控制环路间的转态过程连续性 不平顺。此外，电池充电电路除了输出的恒流和恒压控制环路以外，往往有必要复合其他的 控制环路，比如输入低压钳位环路、输入限流环路、温度调制环路等。传统的开关式充电转 换器电路复合更多的控制环路，会带来电路面积的显著增加，而且多环路间的转态问题也 将更加难于处理。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种电池 充电转换器电路，有效解决了传统的开关式充电转换器存在环路补偿占用面积大、环路转 态不平顺的问题。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] 一种电池充电转换器电路，包括驱动电路、补偿网络和放大器0P1，补偿网络的两 端分别连接放大器0P1的同相输入端和输出端，放大器0P1的输出端连接驱动电路，所述转 换器电路还包括多环路反馈复合型误差放大单元、恒压充电单元、电压低钳位单元和恒流 充电单元，其中，多环路反馈复合型误差放大单元包括第一输入端a、第二输入端b、第三输 入端c、第四输入端d、第一输出端e和第二输出端f，第一输入端a连接恒压充电单元，第二输 入端b连接电压低钳位单元，第三输入端c连接恒流充电单元，第四输入端d连接基准电压 Vr，第一输出端e和第二输出端f均连接所述放大器0P1的同相输入端和反向输入端;所述驱 动电路与恒压充电单元、电压低钳位单元和恒流充电单元均连接，恒流充电单元连接恒压 充电单元。
[0007] 进一步地，所述多环路反馈复合型误差放大单元包括电流源IS2、电阻r8、电阻r 9、 PM0S管M2〇i、PM0S管M2〇2、PM0S管M2〇3、PM0S管M2〇4、PM0S管M2〇5 和PM0S管M2〇6;其中：
[0008] 电流源IS2-端接地，另一端连接PM0S管M2Q^漏极;？105管12()1的源极连接内部电 源Vdd，PM0S管M2qi的栅极连接PM0S管M2qi的漏极和PM0S管M2Q2的栅极;PM0S管M2Q2的源极连接 内部电源V DD，PM0S管M2Q2的漏极与PM0S管M2Q3的源极、PM0S管M2Q4的源极、PM0S管M2Q5的源极和 PMOS管M2Q6的源极均连接;PMOS管M2Q3的栅极连接基准电压VR，PMOS管M 2Q3的漏极连接所述放 大器0P1的反相输入端，且通过电阻R8连接到地；
[0009] PM0S管M2Q4的栅极连接所述恒压充电单元，PM0S管M2Q4的漏极通过电阻R9连接到 地;PM0S管M 2Q5的栅极连接所述电压低钳位单元，PM0S管此〇5的漏极通过电阻R9连接到地； PM0S管M2Q6的栅极连接所述恒流充电单元，PM0S管M2Q6的漏极通过电阻R9连接到地，同时连 接放大器0P1的同相输入端。
[0010] 进一步地，所述多环路反馈复合型误差放大单元包括电流源IS1、PM0S管M1Q1、PM0S 管 Mi〇2、PMOS 管 Mi〇3、PMOS 管 Mi〇4、PMOS 管 Mi〇5、PMOS 管 Mi〇6、PMOS 管 Mi〇7、PMOS 管 Mi〇8、PMOS 管 M109、 PMOS 管 Miiq、PMOS 管 Mm、NMOS 管 M112、NMOS 管 M113、NMOS 管 Mm、NMOS 管 M115 和 NMOS 管 Mii6;其中： [0011]电流源IS1的一端接地，另一端连接PMOS管M1Q1的漏极；
[0012] PM0S管M1Q1和PM0S管M1Q2构成电流镜，二者的源极均连接内部电源VDD，PM0S管M 101的 概极与PM0S管Miqi的漏极、PM0S管Mi〇2的概极、PM0S管Mi〇3的概极、PM0S管Mi〇4的概极和PM0S管 M1〇5的栅极均连接，PM0S管M1Q2的漏极连接电压信号VR_ B，并通过电阻Rn连接NM0S管Mm的漏 极；
[0013] NM〇S管Mm的栅极连接NM0S管Mm的漏极，NM0S管Mm的源极接地；
[0014] PM0S管M1Q3的源极连接内部电源VDD，PM0S管M1Q3的漏极连接PM0S管M 1Q6的源极和 PM0S管M1Q7的源极;PM0S管M1Q6的栅极连接所述恒压充电单元，PM0S管M 1Q6的漏极通过电阻R18 连接到NM0S管Mm的漏极;PMOS管M1Q7的栅极连接基准电压VR1，PM0S管M 1Q7的漏极连接电压 信号Vfbi_i，同时通过电阻Rio连接到NM0S管Mm的漏极；
[0015] PM0S管M1Q4的源极连接内部电源VDD，PM0S管M1Q4的漏极连接PM0S管M 1Q8的源极;PM0S 管M1Q8的栅极连接所述电压低钳位单元，PMOS管M1Q8的漏极通过电阻Rn连接到NM0S管Mm的 漏极;PM0S管M 1Q9的栅极连接基准电压VR2，PM0S管M1Q9的栅极连接电压信号Vfh，同时通过 电阻Ri2连接到NM0S管Mm的漏极；
[0016] PM0S管施〇5的源极连接内部电源VDD，PM0S管施〇5的漏极连接PM0S管Mno的源极;PM0S 管Mno的栅极连接所述恒流充电单元，PMOS管Mno的漏极通过电阻R13连接到NM0S管Mm的漏 极;PM0S管Mm的栅极连接基准电压V R3，PM0S管Mm的栅极连接电压信号Vmj，同时通过电 阻Rw连接到NM0S管Mm的漏极；
[0017] 匪0S管Mm的漏极连接内部电源VDD，匪0S管Mm的栅极连接电压信号VR_B，匪0S管 M113的源极连接输出所述放大器0P1的反相输入端，同时通过电阻R15连接到地；
[0018] NM0S管Mm的漏极连接内部电源VDD，NM0S管Mm的栅极连接电压信号Vfbi_i，NM0S管 Mm的源极通过电阻R16连接到地；
[0019] NM〇S管沁15的漏极连接内部电源VDD，NM0S管M115的栅极连接电压信号Vfb2_i，NM0S管 M115的源极连接NM0S管Mm的源极；
[0020] NM0S管M116的漏极连接内部电源VDD，NM0S管M 116的栅极连接电压信号Vfb3_i，NM0S管 M116的源极连接NM0S管M115的源极，同时连接所述放大器0P1的同相输入端。
[0021] 进一步地，所述驱动电路包括比较器C0MP、驱动、NM0S管沁和NM0S管M2，驱动包括 三个输出端，其中两个输出端分别连接匪〇3管施的栅极和匪0S管M 2的栅极，匪05管施的源极 与NM0S管跑的漏极和驱动的第三个输出端连接;比较器C0MP的同相输入端连接所述放大器 0P1的输出端，驱动的第三个输出端连接所述的恒流充电单元。
[0022] 进一步地，所述恒流充电单元包括电感L，电阻R3、电阻R4、电阻R?、放大器0P2和 NM0S管M3,其中放大器0P2的同相输入端和反相输入端分别连接电阻R3和电阻R4,电阻R 3和 电阻R4均与电感L连接，电感L的另一端连接所述驱动的第三个输出端;放大器0P2的输出端 连接NM0S管M 3的栅极，NM0S管M3的漏极连接电阻R7，电阻R?的另一端接地，NM0S管M3的漏极和 电阻R7的连接节点连接所述第三输入端C。
[0023] 进一步地，所述恒压充电单元包括电池 VBAT，电阻R5和电阻R6，其中电阻抱和电阻R6 分别连接电池 Vbat的正极和负极，电池 Vbat的负极接地，电池 Vbat的正极连接放大器0P2的同 相输入端，电阻Rs和电阻R6的连接节点连接所述第一输入端a。
[0024] 进一步地，所述电压低钳位单元包括电源VIN，电阻仏和电阻R2,其中电阻仏连接电 源VIN的正极，电阻R!和电阻R2串联，电阻R2接地，阻R!和电阻R 2的连接节点连接所述第二输 入端b，电源VIN的正极连接所述NM0S管沁的漏极。
[0025] 与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：
[0026] 1、本实用新型电路采用输入电压低钳位设计使得充电电压降低时不至于降到太 低导致停止充电。
[0027] 2、本实用新型先合多环路再补偿的设计可大大减少电路的占用面积。
[0028] 3、本实用新型多环路反馈复合型误差放大单元合并了恒流充电、恒压充电和输入 电压低钳位三个控制环路，可以有效地解决转态过程连续性不平顺问题;并且该多环路反 馈复合型误差放大单元适用于更多控制环路的复合，不限制于本实用新型的三个控制环 路。
【附图说明】
[0029]图1是传统开关式充电转换器电路结构原理图；
[0030] 图2是本实用新型的结构原理图；
[0031] 图3是实施例1中的多环路反馈复合型误差放大单元电路原理图；
[0032]图4是实施例2中的多环路反馈复合型误差放大单元电路原理图。
[0033] 图中标号代表：1 一多环路反馈复合型误差放大单元，2-驱动电路，3-恒压充电 单元，4一电压低钳位单元，5-恒流充电单元。
[0034] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的方案做进一步详细地解释和说明。
【具体实施方式】 [0035] 实施例1:
[0036]遵从上述技术方案，参见图1，本实用新型的电池充电转换器电路，包括驱动电路