一種電池充電轉(zhuǎn)換器電路的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本實用新型屬于電子電路領域，具體涉及一種電池充電轉(zhuǎn)換器電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 開關式DC-DC變換器是現(xiàn)代高頻開關電源的基本構(gòu)件，其主要功能就是把不可調(diào) 的直流電源變?yōu)榭烧{(diào)的直流電源;它具有效率高、輸入電壓范圍廣等特點，廣泛應用于各個 領域中。開關式充電轉(zhuǎn)換器由于具有優(yōu)秀的轉(zhuǎn)換效率，所以在較大和大功率充電應用場合 成為主流。
[0003] 典型的開關式充電轉(zhuǎn)換器電路具有恒流充電和恒壓充電兩種工作狀態(tài)。在充電初 期采用恒定大電流快速充電，在電池電壓V B AT達到一定值后，逐漸減小充電電流，最后當充 電電流減小到一定程度時結(jié)束充電過程。開關式充電轉(zhuǎn)換器傳統(tǒng)的做法是將恒流和恒壓環(huán) 路分別進行反饋并補償，這樣會造成電路的面積增加，而且控制環(huán)路間的轉(zhuǎn)態(tài)過程連續(xù)性 不平順。此外，電池充電電路除了輸出的恒流和恒壓控制環(huán)路以外，往往有必要復合其他的 控制環(huán)路，比如輸入低壓鉗位環(huán)路、輸入限流環(huán)路、溫度調(diào)制環(huán)路等。傳統(tǒng)的開關式充電轉(zhuǎn) 換器電路復合更多的控制環(huán)路，會帶來電路面積的顯著增加，而且多環(huán)路間的轉(zhuǎn)態(tài)問題也 將更加難于處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題或缺陷，本實用新型的目的在于，提供一種電池 充電轉(zhuǎn)換器電路，有效解決了傳統(tǒng)的開關式充電轉(zhuǎn)換器存在環(huán)路補償占用面積大、環(huán)路轉(zhuǎn) 態(tài)不平順的問題。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一種電池充電轉(zhuǎn)換器電路，包括驅(qū)動電路、補償網(wǎng)絡和放大器0P1，補償網(wǎng)絡的兩 端分別連接放大器0P1的同相輸入端和輸出端，放大器0P1的輸出端連接驅(qū)動電路，所述轉(zhuǎn) 換器電路還包括多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元、恒壓充電單元、電壓低鉗位單元和恒流 充電單元，其中，多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元包括第一輸入端a、第二輸入端b、第三輸 入端c、第四輸入端d、第一輸出端e和第二輸出端f，第一輸入端a連接恒壓充電單元，第二輸 入端b連接電壓低鉗位單元，第三輸入端c連接恒流充電單元，第四輸入端d連接基準電壓 Vr，第一輸出端e和第二輸出端f均連接所述放大器0P1的同相輸入端和反向輸入端;所述驅(qū) 動電路與恒壓充電單元、電壓低鉗位單元和恒流充電單元均連接，恒流充電單元連接恒壓 充電單元。
[0007] 進一步地，所述多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元包括電流源IS2、電阻r8、電阻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] 電流源IS2-端接地，另一端連接PM0S管M2Q^漏極;？105管12()1的源極連接內(nèi)部電 源Vdd，PM0S管M2qi的柵極連接PM0S管M2qi的漏極和PM0S管M2Q2的柵極;PM0S管M2Q2的源極連接 內(nèi)部電源V DD，PM0S管M2Q2的漏極與PM0S管M2Q3的源極、PM0S管M2Q4的源極、PM0S管M2Q5的源極和 PMOS管M2Q6的源極均連接;PMOS管M2Q3的柵極連接基準電壓VR，PMOS管M 2Q3的漏極連接所述放 大器0P1的反相輸入端，且通過電阻R8連接到地；
[0009] PM0S管M2Q4的柵極連接所述恒壓充電單元，PM0S管M2Q4的漏極通過電阻R9連接到 地;PM0S管M 2Q5的柵極連接所述電壓低鉗位單元，PM0S管此〇5的漏極通過電阻R9連接到地； PM0S管M2Q6的柵極連接所述恒流充電單元，PM0S管M2Q6的漏極通過電阻R9連接到地，同時連 接放大器0P1的同相輸入端。
[0010] 進一步地，所述多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元包括電流源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]電流源IS1的一端接地，另一端連接PMOS管M1Q1的漏極；
[0012] PM0S管M1Q1和PM0S管M1Q2構(gòu)成電流鏡，二者的源極均連接內(nèi)部電源VDD，PM0S管M 101的 概極與PM0S管Miqi的漏極、PM0S管Mi〇2的概極、PM0S管Mi〇3的概極、PM0S管Mi〇4的概極和PM0S管 M1〇5的柵極均連接，PM0S管M1Q2的漏極連接電壓信號VR_ B，并通過電阻Rn連接NM0S管Mm的漏 極；
[0013] NM〇S管Mm的柵極連接NM0S管Mm的漏極，NM0S管Mm的源極接地；
[0014] PM0S管M1Q3的源極連接內(nèi)部電源VDD，PM0S管M1Q3的漏極連接PM0S管M 1Q6的源極和 PM0S管M1Q7的源極;PM0S管M1Q6的柵極連接所述恒壓充電單元，PM0S管M 1Q6的漏極通過電阻R18 連接到NM0S管Mm的漏極;PMOS管M1Q7的柵極連接基準電壓VR1，PM0S管M 1Q7的漏極連接電壓 信號Vfbi_i，同時通過電阻Rio連接到NM0S管Mm的漏極；
[0015] PM0S管M1Q4的源極連接內(nèi)部電源VDD，PM0S管M1Q4的漏極連接PM0S管M 1Q8的源極;PM0S 管M1Q8的柵極連接所述電壓低鉗位單元，PMOS管M1Q8的漏極通過電阻Rn連接到NM0S管Mm的 漏極;PM0S管M 1Q9的柵極連接基準電壓VR2，PM0S管M1Q9的柵極連接電壓信號Vfh，同時通過 電阻Ri2連接到NM0S管Mm的漏極；
[0016] PM0S管施〇5的源極連接內(nèi)部電源VDD，PM0S管施〇5的漏極連接PM0S管Mno的源極;PM0S 管Mno的柵極連接所述恒流充電單元，PMOS管Mno的漏極通過電阻R13連接到NM0S管Mm的漏 極;PM0S管Mm的柵極連接基準電壓V R3，PM0S管Mm的柵極連接電壓信號Vmj，同時通過電 阻Rw連接到NM0S管Mm的漏極；
[0017] 匪0S管Mm的漏極連接內(nèi)部電源VDD，匪0S管Mm的柵極連接電壓信號VR_B，匪0S管 M113的源極連接輸出所述放大器0P1的反相輸入端，同時通過電阻R15連接到地；
[0018] NM0S管Mm的漏極連接內(nèi)部電源VDD，NM0S管Mm的柵極連接電壓信號Vfbi_i，NM0S管 Mm的源極通過電阻R16連接到地；
[0019] NM〇S管沁15的漏極連接內(nèi)部電源VDD，NM0S管M115的柵極連接電壓信號Vfb2_i，NM0S管 M115的源極連接NM0S管Mm的源極；
[0020] NM0S管M116的漏極連接內(nèi)部電源VDD，NM0S管M 116的柵極連接電壓信號Vfb3_i，NM0S管 M116的源極連接NM0S管M115的源極，同時連接所述放大器0P1的同相輸入端。
[0021] 進一步地，所述驅(qū)動電路包括比較器C0MP、驅(qū)動、NM0S管沁和NM0S管M2，驅(qū)動包括 三個輸出端，其中兩個輸出端分別連接匪〇3管施的柵極和匪0S管M 2的柵極，匪05管施的源極 與NM0S管跑的漏極和驅(qū)動的第三個輸出端連接;比較器C0MP的同相輸入端連接所述放大器 0P1的輸出端，驅(qū)動的第三個輸出端連接所述的恒流充電單元。
[0022] 進一步地，所述恒流充電單元包括電感L，電阻R3、電阻R4、電阻R?、放大器0P2和 NM0S管M3,其中放大器0P2的同相輸入端和反相輸入端分別連接電阻R3和電阻R4,電阻R 3和 電阻R4均與電感L連接，電感L的另一端連接所述驅(qū)動的第三個輸出端;放大器0P2的輸出端 連接NM0S管M 3的柵極，NM0S管M3的漏極連接電阻R7，電阻R?的另一端接地，NM0S管M3的漏極和 電阻R7的連接節(jié)點連接所述第三輸入端C。
[0023] 進一步地，所述恒壓充電單元包括電池 VBAT，電阻R5和電阻R6，其中電阻抱和電阻R6 分別連接電池 Vbat的正極和負極，電池 Vbat的負極接地，電池 Vbat的正極連接放大器0P2的同 相輸入端，電阻Rs和電阻R6的連接節(jié)點連接所述第一輸入端a。
[0024] 進一步地，所述電壓低鉗位單元包括電源VIN，電阻仏和電阻R2,其中電阻仏連接電 源VIN的正極，電阻R!和電阻R2串聯(lián)，電阻R2接地，阻R!和電阻R 2的連接節(jié)點連接所述第二輸 入端b，電源VIN的正極連接所述NM0S管沁的漏極。
[0025] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下技術(shù)效果：
[0026] 1、本實用新型電路采用輸入電壓低鉗位設計使得充電電壓降低時不至于降到太 低導致停止充電。
[0027] 2、本實用新型先合多環(huán)路再補償?shù)脑O計可大大減少電路的占用面積。
[0028] 3、本實用新型多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元合并了恒流充電、恒壓充電和輸入 電壓低鉗位三個控制環(huán)路，可以有效地解決轉(zhuǎn)態(tài)過程連續(xù)性不平順問題;并且該多環(huán)路反 饋復合型誤差放大單元適用于更多控制環(huán)路的復合，不限制于本實用新型的三個控制環(huán) 路。
【附圖說明】
[0029]圖1是傳統(tǒng)開關式充電轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)原理圖；
[0030] 圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0031] 圖3是實施例1中的多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元電路原理圖；
[0032]圖4是實施例2中的多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元電路原理圖。
[0033] 圖中標號代表：1 一多環(huán)路反饋復合型誤差放大單元，2-驅(qū)動電路，3-恒壓充電 單元，4一電壓低鉗位單元，5-恒流充電單元。
[0034] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型的方案做進一步詳細地解釋和說明。
【具體實施方式】 [0035] 實施例1:
[0036]遵從上述技術(shù)方案，參見圖1，本實用新型的電池充電轉(zhuǎn)換器電路，包括驅(qū)動電路