[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

本发明公开了一种基于次级控制的充电系统，包括：变压器；整流装置；次级整流开关管和次级同步整流辅助芯片，次级同步整流辅助芯片控制次级整流开关管的开启和关闭，并检测输出电压，以及在输出电压下降且小于第一基准电压时控制次级整流开关管开启以使次级绕组的两端生成突变的电压，突变的电压反馈到辅助绕组；初级控制芯片和初级开关管，初级控制芯片根据突变的电压控制初级开关管开启以使初级绕组进行充电，通过电压检测端检测到的电压大于第二基准电压时控制初级开关管关闭以使初级绕组放电。该充电系统不仅能够实现系统的超低待机功耗，还能达到优化系统动态响应的效果。本发明还公开了一种基于次级控制的充电系统的次级控制装置。

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USB接口的统一，目前大多数充电器都对系统动态响应有一定的要求，所谓的动态响应就是充电器的负载终端切换负载时，充电器输出电压的波动范围。而现在主流的优化系统动态响应方案可以分为初级控制的充电器方案和次级控制的充电器方案。

其中，典型的初级控制的充电器方案的线路图如图1所示，由于充电器的输出参数在次级部分，而初级控制芯片IC接收到次级反馈信号每个开关周期仅有一次(一般在变压器消磁期间反馈次级信号)，因此系统本身的工作频率即为次级信号的采样频率，系统的最小工作频率直接决定了系统动态响应效果。

典型的次级控制的充电器方案的线路图如图2所示，次级部分采用光耦和TL431可以实时检测充电电压的变化并即时反馈到初级控制芯片IC，并不受充电器系统的工作频率影响，因此系统动态响应效果要比初级控制的充电器方案好很多，但是次级控制的充电器方案要比初级控制的元器件要多，成本高，并且光耦和TL431本身的损耗较大，不利于低载、空载功耗充电器的应用。

现有技术存在的缺点是，采用初级控制的充电器方案时，系统动态响应效果由系统本身的最低工作频率所决定，但是随着能效标准的不断更新，对充电器的待机功耗越来越苛刻，目前很多充电器方案都是放弃系统动态响应效果来满足能效标准，也就是说，在初级控制的充电器方案里，系统的动态响应与待机功耗是对立的，无法同时满足该两项参数；而采用次级控制的充电器方案时，次级部分元器件多，成本高，并且光耦和TL431本身工作损耗大，不利于低载、空载功耗充电器应用，另外初级控制芯片IC无法针对输出线压降进行补偿。

发明内容

本发明的目的旨在至少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，不仅能够实现系统的超低待机功耗，还能达到优化系统动态响应的效果。

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，并检测所述充电系统的输出电压，以及在检测到所述输出电压下降且小于第一基准电压时控制所述次级整流开关管开启以使所述次级绕组的两端生成突变的电压，所述突变的电压通过所述次级绕组反馈到所述辅助绕组；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反馈到所述辅助绕组的所述突变的电压，并根据所述突变的电压控制所述初级开关管开启以使所述初级绕组进行充电，以及在所述初级控制芯片的电压检测端检测到的电压大于第二基准电压时控制所述初级开关管关闭以使所述初级绕组向所述次级绕组放电，以防止所述输出电压继续下降。