[发明专利]基于次级控制的充电系统及其次级控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及充电器技术领域，特别涉及一种基于次级控制的充电系统以及一种基于次级控制的充电系统的次级控制装置。

背景技术

随着手机电池容量的逐渐增大，充电器的输出电流也变得越来越大，输出线的线压降已经不能忽略，大大影响了充电器的输出电压精度。因此充电器中需要增加输出线压降补偿功能。

如图1所示，目前主流的解决方案是初级控制芯片IC检测输出负载的大小，主要通过判定输出电压的变化来判定输出负载的变化，再经过芯片IC中的电压放大器放大后产生输出线压降补偿信号叠加在芯片的恒压基准上，进而调节充电器输出电压的大小，当输出负载越大时，叠加在恒压基准上的电压越大，因此输出线前的输出电压上升，经过线压降后可以保证充电器在满载时输出线后的输出电压与空载时一致。

但是，由于充电器空载和满载时芯片IC的工作频率差异很大，会造成电压放大器在空载和满载时的交流增益存在较大的差异，最终导致电压放大器的输出电压线性度变差，因此由电压比较器输出而产生的输出线压降补偿信号也会存在线性度差的问题，也就是说，负载的变化量和输出线压降补偿量不是完全一致，所以很难保证充电器的输出电压在整个负载段都有很高的一致性，也就很难达到很高的电压精度。

发明内容

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种基于次级控制的充电系统，通过次级实时检测系统输出电流情况来实现对系统输出电压补偿，不仅检测精度高，而且补偿量线性度高，大大提高输出电压精度。

本发明的另一个目的在于提出一种基于次级控制的充电系统的次级控制装置。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种基于次级控制的充电系统，包括：变压器，所述变压器包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组；整流装置，所述整流装置用于将输入的交流电转换成直流电以给所述初级绕组充电；次级控制装置，所述次级控制装置包括次级整流开关管和次级同步整流辅助芯片，所述次级同步整流辅助芯片通过检测所述次级整流开关管两端的电压以控制所述次级整流开关管的开启和关闭，并在所述次级整流开关管处于关闭状态下控制所述次级整流开关管再次开启以使所述次级绕组的两端生成突变的电压，以及所述次级同步整流辅助芯片在检测到流过所述次级整流开关管的峰值电流发生变化时通过对所述次级整流开关管进行控制以使所述突变的电压变大，变大的突变的电压通过所述次级绕组反馈到所述辅助绕组时生成线压降补偿信号；初级控制装置，所述初级控制装置包括初级控制芯片和初级开关管、检流电阻，所述初级开关管通过所述检流电阻连接地，所述初级控制芯片通过电压反馈端采集到所述线压降补偿信号时生成线压降补偿电流，并根据所述压降补偿电流、所述初级控制芯片的电压检测端检测到的所述检流电阻上的电压和所述电压反馈端的反馈电压对所述初级开关管进行控制以对所述充电系统的输出电压进行补偿。

根据本发明实施例的基于次级控制的充电系统，次级同步整流辅助芯片通过检测次级整流开关管两端的电压以控制次级整流开关管的开启和关闭，并在次级整流开关管处于关闭状态下控制次级整流开关管再次开启以使次级绕组的两端生成突变的电压，以及次级同步整流辅助芯片在检测到流过次级整流开关管的峰值电流发生变化时通过对次级整流开关管进行控制以使突变的电压变大，变大的突变的电压通过次级绕组反馈到辅助绕组时生成线压降补偿信号，初级控制芯片通过电压反馈端采集到线压降补偿信号时生成线压降补偿电流，并根据压降补偿电流、电压检测端检测到的检流电阻上的电压和电压反馈端的反馈电压对初级开关管进行控制以对充电系统的输出电压进行补偿，平衡输出的线压降，实现高的输出电压精度。因此，本发明实施例的基于次级控制的充电系统采用次级实时检测充电系统输出电流情况，检测精度高，并且不需要经过电压比较器进行放大，补偿量线性度高，大大提升了输出电压精度。此外，本发明实施例的基于次级控制的充电系统通过采用次级整流开关管和次级同步整流辅助芯片以进行次级同步整流控制，比传统的采用续流二极管损耗要小得多，特别是目前充电器输出电流越来越大的情况下，次级整流开关管结合次级同步整流辅助芯片可以实现很大的系统转换效率，可以符合更高的能效标准。