开关电源及充电装置的制作方法

本申请涉及电子，特别涉及一种开关电源及充电装置。

背景技术：

1、随着手机、平板电脑等便携式终端的性能提升和快速普及，人们对便携式终端的依赖越来越高，日均使用时间也越来越长。受电池技术的制约，在重度频繁使用下，续航时间已无法满足人们每天的日常需求，需要快速充电，补充电量。因此，近几年来，快速充电器已成为中高端手机的标配，充电电流从1a提高至2a，甚至3a以上。

2、然而，目前的快充设备结构复杂，元器件较多，使得快充电路不利于充电器小型化、成本高、且降低了电路可靠性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的实施例提供了一种开关电源及充电装置。

2、本申请实施方式提供了一种开关电源，包括输入模块、变压器、控制模块和输出模块，所述变压器包括初级线圈、次级线圈和辅助线圈，所述输入模块连接所述控制模块和所述初级线圈，所述控制模块还连接所述初级线圈、所述次级线圈、所述辅助线圈、所述输出模块和负载；

3、所述输入模块用于向所述初级线圈提供直流电；

4、所述控制模块在接收到所述负载发出的快速充电请求时，根据所述辅助线圈的输出电压和所述快速充电请求生成快速充电功率调整信号，并根据所述快速充电功率调整信号将所述直流电转换为相应的交流电后输入至所述变压器，并对所述变压器的输入功率进行调整，所述变压器根据所述交流电生成充电能量，并将所述充电能量通过所述输出模块输出至所述负载，以向所述负载进行快速充电。

5、本公开实施例提供的开关电源通过输入模块将接入的高压交流电转换为高压直流电，控制模块接收快速充电请求，并根据快速充电功率将直流电转换为交流电输入至变压器，变压器进行降压后，生成充电能量并通过输出模块传输至负载，从而对负载进行快速充电，如此，开关电源的电路结构简单、集成度高，利于充电器的小型化，并且电路可靠性和安全性高，此外，次级电路部分的电路结构设计简便、无需大量的外围元件，使得电路成本大大降低。

6、在某些实施方式中，所述输入模块包括：

7、整流单元，连接所述电源输入端，用于将所述电源输入端的交流电转换为直流电；

8、滤波单元，分别连接所述电源输入端和所述初级线圈，用于滤除直流电中的干扰。

9、在某些实施方式中，所述整流单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第一电阻；

10、所述第一二极管的正极与第四二极管的负极共接，并与电源输入端连接，负极与所述第二二极管的负极连接，并同时与滤波单元连接；

11、第二二极管的正极与第三二极管的正极共接，并与第一电阻的第二端连接；

12、第四二极管的正极与第三二极管的正极共接，并与滤波单元连接；

13、第一电阻的第一端连接电源输入端。

14、在某些实施方式中，所述滤波单元包括：

15、滤波电感，分别连接所述输入模块和所述初级线圈；

16、第一电容，一端连接所述滤波电感的第一端，另一端连接接地端和所述输入模块；

17、第二电容，一端连接所述滤波电感的第二端，另一端连接接地端和所述输入模块。

18、在某些实施方式中，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片包括有初级控制单元、隔离耦合单元和次级控制单元；

19、所述隔离耦合单元分别连接所述初级控制单元和所述次级控制单元，用于实现所述初级控制单元与次级控制单元的双向通信；

20、所述初级控制单元连接所述输入模块和所述初级线圈，所述用于根据输入模块的输入电压控制所述变压器根据所述直流电生成充电能量，以及接收所述隔离耦合单元传输的检测结果并根据所述检测结果对所述变压器的输入功率进行调整；

21、所述次级控制单元用于根据充电能量生成充电电压以提供给所述输出模块，以及用于对充电过程中的输出电压进行检测，并通过所述隔离耦合单元将检测结果传输至所述初级控制单元。

22、在某些实施方式中，所述隔离耦合单元包括耦合线圈。

23、在某些实施方式中，所述控制芯片还包括：

24、第一晶体管，所述第一晶体管的第一极连接所述初级线圈，第三极连接所述初级控制单元。

25、在某些实施方式中，所述控制模块还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容和第五二极管；

26、第二电阻，第一端连接所述输入模块；

27、第三电阻，第一端连接所述第二电阻的第二端，第二端连接所述初级控制单元的第一引脚；

28、第五二极管的正极连接所述辅助线圈，第五二极管的负极连接初级控制单元的第一引脚；

29、第三电容分别连接所述初级控制单元的第一引脚和第二引脚；

30、第四电阻，第一端连接所述第一晶体管的第二极，第二端接地；

31、第五电阻，第一端连接第五二极管的正极，第二端连接第六电阻的第一端和所述初级控制单元的第三引脚；

32、第六电阻，第二端连接接地端。

33、在某些实施方式中，所述次级控制单元包括第六引脚、第七引脚第八引脚和第九引脚，所述第六引脚连接所述次级线圈，所述第八引脚连接输出模块，所述控制模块还包括：

34、第二晶体管，第一极连接所述次级线圈，第二极连接所述输出模块，第三极连接所述第七引脚；

35、第四电容，分别连接接地端和所述第九引脚。

36、在某些实施方式中，所述输出模块包括：

37、第五电容，分别连接所述控制模块。

38、本申请还提供一种充电装置，包括上述任一项所述的开关电源

39、本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变的明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种开关电源，其特征在于，包括输入模块、变压器、控制模块和输出模块，所述变压器包括初级线圈、次级线圈和辅助线圈，所述输入模块连接所述控制模块和所述初级线圈，所述控制模块还连接所述初级线圈、所述次级线圈、所述辅助线圈、所述输出模块和负载；

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述输入模块包括：

3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述整流单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第一电阻；

4.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述滤波单元包括：

5.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片包括有初级控制单元、隔离耦合单元和次级控制单元；

6.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述隔离耦合单元包括耦合线圈。

7.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述控制芯片还包括：

8.根据权利要求7所述的开关电源，其特征在于，所述控制模块还包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容、第四电容和第五二极管；

9.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于，所述次级控制单元包括第六引脚、第七引脚第八引脚和第九引脚，所述第六引脚连接所述次级线圈，所述第八引脚连接输出模块，所述控制模块还包括：

10.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述输出模块包括：

11.一种充电装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的开关电源。

技术总结
本申请提供一种开关电源和充电装置，充电装置包括开关电源，开关电源包括输入模块、变压器、控制模块和输出模块，变压器包括初级线圈、次级线圈和辅助线圈。其中，开关电源通过输入模块将接入的高压交流电转换为高压直流电，控制模块接收快速充电请求，并根据快速充电功率将直流电转换为交流电输入至变压器，变压器进行降压后，生成充电能量并通过输出模块传输至负载，从而对负载进行快速充电，如此，开关电源的电路结构简单、集成度高，利于充电器的小型化，并且电路可靠性和安全性高，此外，次级电路部分的电路结构设计简便、无需大量的外围元件，使得电路成本大大降低。

技术研发人员：侯永军,杨小华
受保护的技术使用者：深圳市创芯微微电子有限公司
技术研发日：20221216
技术公布日：2024/1/12