[发明专利]一种环路补偿电路、开关电源电路及开关电源充电器

说明书

技术领域

本发明涉及手机充电器领域，特别地涉及一种环路补偿电路、开关电源电路及开关电源充电器。

背景技术

传统的RCC充电器(自激式反激转换器)优点在于：控制方式简单，价格低；自激式震荡不需要外部时钟的控制，不需要设计辅助电源；缺点在于：效率低下，噪声很大，现在手机领域的充电器基本不再使用该技术。

现有的手机充电器在稳定的电网电压条件下，其输入电压范围、输出电压和输出功率上的控制都有较合理的方案。采用AC-DC的转换与反馈控制，输出功率上相比传统的RCC电路得到了很大的提升。

现在的充电技术方案在电网电压的波动或负载变化的条件下，转换器系统在稳定输出、瞬态响应的能力及负载的线性调节率方面改善不大。尤其在系统稳定性方面，瞬态响应的时间调节较长，反馈系统也只是简单的调节，没有对输出反馈环路作深入分析，并且输出端的线路上的使用二极管作导通路径，使得导通损坏很大，充电效率得不到提升。现阶段多端口充电器的流行，使用该控制方法同时多端口充电，其充电效率将会下降很多，充电电流变小，充电时间将会变长，更有甚者是有的端口在充电过程中是充不进电的，不同端口的电流调节得不到合理的配置。在手机长时间玩游戏时进行充电，则电流的需求变化较大，充电器输出电流不稳定，对电池充电过程将产生较大的冲击，造成电池的使用寿命缩短，进而可能引发烧坏手机的风险。所以，要设计良好、稳定、输出效率高的充电器，其充电控制回路与反馈环路补偿 控制将至关重要。

发明内容

本发明在于提供一种环路补偿电路、开关电源电路及开关电源充电器，用于解决现有充电电路在电网电压的波动或负载变化的条件下，转换器系统在稳定输出、瞬态响应的能力及负载的线性调节率方面改善不大的技术问题，以提升充电电路的输出稳定性、瞬态响应的能力及负载的线性调节率。

根据本发明的一个方面，提供了一种环路补偿电路，包括，主功率电路及具有电压外环反馈、电流内环反馈的反馈控制电路；

所述主功率电路对输入直流电进行降压及电压波纹滤除；所述反馈控制电路对主功率电路输出电压进行调节后反馈输入主功率电路输入端。

进一步的，所述主功率电路包括：单端反激转换电路、整流电路；

所述单端反激转换电路对输入的直流电进行降压，所述整流电路对降压后的直流电进行电压波纹滤除后输出。

进一步的，所述整流电路为整流二极管及滤波电路或同步整流驱动电路。

进一步的，所述反馈控制电路包括：检测反馈电路、误差放大电路、隔离电路、电流检测电路、PWM控制及驱动电路；

所述检测反馈电路、误差放大电路、隔离电路顺次连接，主功率电路输出电压经检测反馈电路输入给误差放大电路，误差放大电路的输出电压信号输入隔离电路，实现电压外环反馈调节；隔离电路中输出的电流信号输入到电流检测电路中与单端反激转换电路中变压器一次侧的电流比较，产生驱动信号输入到PWM控制及驱动电路中，控制所述单端反激转换电路中变压器一次侧线路上的开关管的开通与关断以实现电流内环调节。

进一步的，所述隔离电路为光隔离器或隔离变压器。

进一步的，所述检测反馈电路包括：第十电阻R10、第十一电阻R11、电容Ce2；

所述第十电阻R10与第十一电阻R11串联对输出电压进行分压后输出给 误差放大器；所述电容Ce2与第十电阻R10并联构成超前补偿反馈电路。

根据本发明的另一方面，还提供了一种开关电源电路，包括共模滤波及整流电路、高精度电流调节开关、单路或多路输出电路、及上述任一项所述的环路补偿电路；

所述共模滤波及整流电路连接于输入电压及环路补偿电路输入端，高精度电流调节开关连接于环路补偿电路的输出端及单路或多路输出电路之间。

进一步的，所述电路还包括：USB端口适配电路，所述USB端口适配电路连接环路补偿电路输出端与单路或多路输出电路之间。

进一步的，所述电路还包括输入保护电路，所述输入保护电路位于交流输入与所述共模滤波及整流电路之间。

进一步的，所述输入保护电路包括：保险丝FUSE、负温度系数热敏电阻RNTC，压敏电阻RCB，所述保险丝FUSE和负温度系数热敏电阻RNTC串联于交流输入端，压敏电阻RCB并联于交流输入端。

进一步的，所述电路还包括由第一电压瞬变抑制二极管D2、第二电压瞬变抑制二极管D3、第三电阻R3构成串联的箝位电路；所述箝位电路连接于单端反激转换电路中变压器的输入端。