电池充电电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子电路,更具体地说,本实用新型涉及一种电池充电电路。
【背景技术】
[0002]由于供电电源和电池类型的多样化,电池充电电路需要对输出电压、输出电流、输入电压及输入电流等多个变量进行控制。图1示出了传统的采用BUCK电路的电池充电电路10的电路结构不意图。所述电池充电电路10包括输出电压、输出电流、输入电压和输出电流等多个控制环路,其中每个控制环路包括误差放大器及补偿网络等。以输出电压控制环路工作时为例,在每一个开关周期,时钟信号CLK置位RS触发器,使之输出开关控制信号PWM导通上拉功率管PM1,同时下拉功率管PM2关断。此时电流由输入电压Vin端流经电感LI提供给负载RL,并且给电容Cout充电。此时输出电压Vout和表征输出电压Vout的反馈信号Vxl增大。误差放大器Al接收反馈信号Vxl与输出电压基准信号REF1,输出两者的误差放大信号Vcoml。当反馈信号Vxl继续增大,使误差放大信号Vcoml小于峰值信号PK时,比较器CP输出信号复位RS触发器FF0,使之输出PWM信号关断上拉功率管PM1,同时下拉功率管PM2导通。此时,电容Cout向负载RL提供能量,输出电压Vout下降。当时钟信号CLK再次置位RS触发器时,下一个开关周期开始。
[0003]在图1所示的电池充电电路中,每个控制环路均需用到高精度高速的误差放大器,而每个误差放大器又需要不同的补偿网络以维持环路的稳定,以致电路非常庞杂。又由于不同的电路参数需要不同的补偿网络,图1所示的电池充电电路的可移植性不强。同时由于各控制环路所输出的误差放大信号Vcoml?Vcomn的信号值之间比较接近,控制环路之间的切换可能会有问题,例如可能存在多个控制环路同时工作的情况,或者环路切换错误等。
[0004]因此,有需要提出一种控制环路简单,并且环路切换方便,电路可移植性强的电池充电电路。
【实用新型内容】
[0005]考虑到现有技术的一个或多个技术问题,提出了一种电池充电电路。
[0006]根据本技术的实施例,提出了一种电池充电电路,其特征在于,包括:主功率开关;多个反馈控制电路,每个反馈控制电路接收相应的基准信号、控制参数反馈信号和斜坡信号,每个反馈控制电路输出相应的反馈控制信号;固定时长电路,输出固定时长信号;以及逻辑电路,接收多个反馈控制信号和固定时长信号,在输出端输出开关控制信号以控制主功率开关的运行。
[0007]在一个实施例中,每个反馈控制电路包括:反馈运算电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端接收相应的控制参数反馈信号,第二输入端接收斜坡信号,所述反馈运算电路在输出端输出反馈运算结果;以及比较器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端耦接至反馈运算电路接收反馈运算结果,所述第二输入端接收相应的基准信号,所述比较器在输出端输出相应的反馈控制信号在一个实施例中,所述反馈控制电路还接收误差校正信号,所述反馈控制电路输出反馈控制信号。
[0008]在一个实施例中,每个反馈控制电路包括:反馈运算电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端接收相应的控制参数反馈信号,第二输入端接收斜坡信号,所述反馈运算电路在输出端输出反馈运算结果;基准运算电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端接收相应的基准信号,所述第二输入端接收相应的误差校正信号,所述基准运算电路在输出端输出基准运算结果;以及比较器,具有第一输入端、第二输入端和输出端,所述第一输入端耦接至反馈运算电路接收反馈运算结果,所述第二输入端耦接至基准运算电路接收基准运算结果,所述比较器在输出端输出相应的反馈控制信号。
[0009]在一个实施例中,其中所述逻辑电路包括:或门电路,具有多个输入端和输出端,所述多个输入端分别耦接至多个反馈控制电路接收各个反馈控制电路输出的反馈控制信号,所述输出端输出复位信号;以及RS触发器,具有置位端、复位端和输出端,所述置位端耦接至固定时长电路接收固定时长信号,所述复位端耦接至或门电路的输出端接收复位信号,所述输出端输出开关控制信号。
[0010]在一个实施例中,与门电路,具有多个输入端和输出端,所述多个输入端分别親接至多个反馈控制电路接收各个反馈控制电路输出的反馈控制信号,所述输出端输出置位信号;以及RS触发器,具有置位端、复位端和输出端,所述置位端耦接至与门电路的输出端接收置位信号,所述复位端耦接至固定时长电路接收固定时长信号,所述输出端输出开关控制信号。
[0011]根据本技术的实施例,还提出了一种电池充电电路,其特征在于,包括:主功率开关;输出电压反馈控制电路,包括第一比较器,所述第一比较器的第一输入端接收输出电压反馈信号和斜坡信号的叠加信号,第二输入端接收输出电压基准信号,所述第一比较器在输出端输出输出电压反馈控制信号;输出电流反馈控制电路,包括第二比较器,所述第二比较器的第一输入端接收输出电流反馈信号和斜坡信号的叠加信号,第二输入端接收输出电流基准信号,所述第二比较器在输出端输出输出电流反馈控制信号;输入电压反馈控制电路,包括第三比较器,所述第三比较器的第一输入端接收输入电压反馈信号和斜坡信号的差值信号,第二输入端接收输入电压基准信号,所述第三比较器在输出端输出输入电压反馈控制信号;输入电流反馈控制电路,包括第四比较器,所述第四比较器的第一输入端接收输入电流反馈信号和斜坡信号的叠加信号,第二输入端接收输入电流基准信号,所述第四比较器在输出端输出输入电流反馈控制信号;固定时长电路,输出固定时长信号,所述固定时长信号在每个开关周期从主功率开关关断开始经过一段预设的固定时长后输出脉冲信号;以及逻辑电路,接收输出电压反馈控制信号、输出电流反馈控制信号、输入电压反馈控制信号、输入电流反馈控制信号和固定时长信号,在输出端输出开关控制信号来控制主功率开关的运行。
[0012]在一个实施例中,所述逻辑电路包括:或门电路,具有四个输入端和输出端,所述四个输入端分别耦接至输出电压反馈控制电路、输出电流反馈控制电路、输入电压反馈控制电路和输入电流反馈控制电路接收输出电压反馈控制信号、输出电流反馈控制信号、输入电压反馈控制信号和输入电流反馈控制信号,所述输出端输出复位信号;以及RS触发器,具有置位端、复位端和输出端,所述置位端耦接至固定时长电路接收固定时长信号,所述复位端耦接至或门电路的输出端接收复位信号,所述输出端输出开关控制信号。
[0013]根据本技术的实施例,还提出了一种电池充电电路,其特征在于,包括:主功率开关;输出电压反馈控制电路,包括第一比较器,所述第一比较器的第一输入端接收输出电压基准信号和斜坡信号的差值信号,第二输入端接收输出电压反馈信号,所述第一比较器在输出端输出输出电压反馈控制信号;输出电流反馈控制电路,包括第二比较器,所述第二比较器的第一输入端接收输出电流反馈信号和斜坡信号的差值信号,第二输入端接收输出电流基准信号,所述第二比较器在输出端输出输出电流反馈控制信号;输入电压反馈控制电路,包括第三比较器,所述第三比较器的第一输入端接收输入电压反馈信号和斜坡信号的叠加信号,第二输入端接收输入电压基准信号,所述第三比较器在输出端输出输入电压反馈控制信号;输入电流反馈控制电路,包括第四比较器,所述第四比较器的第一输入端接收输入电流反馈信号和斜坡信号的差值信号,第二输入端接收输入电流基准信号,所述第四比较器在输出端输出输入电流反馈控制信号;固定时长电路,输出固定时长信号,所述固定时长信号在每个开关周期从主功率开关导通开始经过一段预设的固定时长后输出脉冲信号;以及逻辑电路,接收输出电压反馈控制信号、输出电流反馈控制信号、输入电压反馈控制信号、输入电流反馈控制信号和固定时长信号,在输出端输出开关控制信号来控制主功率开关的运行。
[0014]在一个实施例中,所述逻辑电路包括:与门电路,具有四个输入端和输出端,所述四个输入端分别耦接至输出电压反馈控制电路、输出电流反馈控制电路、输入电压反馈控制电路和输入电流反馈控制电路接收输出电压反馈控制信号、输出电流反馈控制信号、输入电压反馈控制信号和输入电流反馈控制信号,所述输出端输出置位信号;以及RS触发器,具有置位端、复位端和输出端,所述置位端耦接至与门电路的输出端接收置位信号,所述复位端耦接至固定时长电路接收固定时长信号,所述输出端输出开关控制信号。
【附图说明】
[0015]为了更好的理解本实用新型,将根据以下附图对本实用新型进行详细描述:
[0016]图1示出了传统的采用BUCK电路的电池充电电路10的电路结构示意图;
[0017]图2示出了根据本实用新型一实施例的电池充电电路20的电路结构示意图;
[0018]图3示出了根据本实用新型一实施例的电池充电电路30的电路结构示意图;
[0019]图4示出了图3中的电池充电电路30工作时的输出电压反馈控制电路的各信号波形示意图;
[0020]图5示出了根据本实用新型一实施例的电池充电电路40的电路结构示意图;
[0021]图6示出了图5中的电池充电电路40工作于稳态时的输出电压反馈控制电路的信号波形示意图;
[0022]图7示出了根据本实用新型一实施例的电池充电电路50的电路结构示意图;
[0023]图8示出了图7中的电池充电电路50工作于稳态时的输出电压反馈控制电路的各信号波形示意图;
[0024]图9示出了根据本实用新型一实施例的电池充电电路60的电路结构示意图;
[0025]图10示出了电池充电电路60中的某一反馈控制电路的信号波形示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将详细描述本实用新型的具体实施例,应当注意,这里描述的实施例