[发明专利]一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路

说明书

技术领域

本发明属于电子电路领域，具体涉及一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路。

背景技术

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。

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_BAT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

针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本发明的目的在于，提供一种多环路复合型开关式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。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多环路复合型开关式电池充电转换器电路，包括驱动电路、补偿网络和放大器OP1，补偿网络的两端分别连接放大器OP1的同相输入端和输出端，放大器OP1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V_R，第一输出端e和第二输出端f均连接所述放大器OP1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。

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I_S2、电阻R₈、电阻R₉、PMOS管M₂₀₁、PMOS管M₂₀₂、PMOS管M₂₀₃、PMOS管M₂₀₄、PMOS管M₂₀₅和PMOS管M₂₀₆；其中：

电流源I_S2一端接地，另一端连接PMOS管M₂₀₁的漏极；PMOS管M₂₀₁的源极连接内部电源V_DD，PMOS管M₂₀₁的栅极连接PMOS管M₂₀₁的漏极和PMOS管M₂₀₂的栅极；PMOS管M₂₀₂的源极连接内部电源V_DD，PMOS管M₂₀₂的漏极与PMOS管M₂₀₃的源极、PMOS管M₂₀₄的源极、PMOS管M₂₀₅的源极和PMOS管M₂₀₆的源极均连接；PMOS管M₂₀₃的栅极连接基准电压V_R，PMOS管M₂₀₃的漏极连接所述放大器OP1的反相输入端，且通过电阻R₈连接到地；

PMOS管M₂₀₄的栅极连接所述恒压充电单元，PMOS管M₂₀₄的漏极通过电阻R₉连接到地；PMOS管M₂₀₅的栅极连接所述电压低钳位单元，PMOS管M₂₀₅的漏极通过电阻R₉连接到地；PMOS管M₂₀₆的栅极连接所述恒流充电单元，PMOS管M₂₀₆的漏极通过电阻R₉连接到地，同时连接放大器OP1的同相输入端。