[发明专利]具有输出电压校准的反激式变换器

说明书

本公开涉及具有输出电压校准的反激式变换器，公开了增加反激式变换器的恒定电压模式的准确度和精度的输出电压校准电路和技术。

技术领域

本申请涉及反激式变换器，并且更具体地涉及具有输出电压校准的反激式变换器。

背景技术

根据电池充电状态，通过各种恒定电压或恒定电流模式对电池供电设备的电池充电。如名称所暗示的，充电电压在恒定电压模式期间在某个固定电平保持恒定，而充电电流可以变化。相反，充电电流在恒定电流模式期间保持恒定，而充电电压可以变化。恒定电压模式和恒定电流模式的正确排序和控制对于电池寿命至关重要。例如，智能电话的电池通常是集成的，并且是不可拆卸的。如果这种设备的电池被损坏，则必须更换整个智能电话。因此，常规的移动设备包括控制电池的充电电压和充电电流的电池管理电路。

由于移动设备内的电池管理电路正在控制施加到电池的充电电压和充电电流，所以放松了向移动设备供电的开关功率变换器的容限。图1中示出了示例性充电系统。诸如反激式变换器100之类的开关功率变换器在恒定电压操作模式期间将输入电压转换为规定的输出电压V_out。诸如智能电话105的电池供电设备包括电池管理电路110，该电池管理电路110使用来自反激式变换器100的输出功率来控制施加到为系统115供电的电池的恒定电压或恒定电流充电。例如，在恒定电压模式中，电池管理电路110将来自反激式变换器100的恒定输出电压调节为用于电池的恒定充电电压。类似地，在恒定电流模式中，电池管理电路110将来自反激式变换器100的恒定输出电流调节为用于电池的恒定充电电流。电池管理电路100的这种调节为反激式变换器100中的调节提供了一些容限。

例如，对于恒定电压操作模式和恒定电流操作模式，反激式变换器100的输出电压和输出电流容限可以是+/-5％，如图2所示。对于5V的所需恒定电压模式，5％容限意味着输出电压实际上可以在从4.75V至5.25V的范围内。为了在恒定电压操作期间保持调节，反激式变换器100中的初级侧控制器(未示出)需要感测输出电压的一些手段。在仅初级反馈配置中，可以通过辅助绕组(或通过初级绕组)来感测输出电压。还如图2所示，在恒定电流操作模式期间，输出电流出现类似的容限范围。

如图2所示，如果输出电压容限相当大，输出电压的这种间接感测就足够了。但是已经开发了电池管理电路100不存在或被绕过(在这种情况下本文中称为直充系统)的便携式设备。在直充系统中，功率变换器本身直接为便携式设备的电池充电。但要注意，现代智能电话通常将电池不可拆卸地集成到手机中，使得如果电池有缺陷，整个智能电话就会变得有缺陷。鉴于现代智能电话的高成本，这尤其有问题。因此，诸如反激式变换器100之类的功率变换器以相当高的精度调节恒定电压和恒定电流模式是至关重要的，以便保持移动设备的电池的健康。因此，在直充系统中降低了这些操作模式的容限(例如，所需恒定电流或恒定电压的+/-1％)。尽管公差减小，但要注意，用于间接感测输出电压的元件参数存在很大的容限。此外，然后将间接感测的输出电压与仅初级反馈系统中的参考电压进行比较。参考电压的设置也会影响输出电压调节的准确度。因此，输出电流电压的初级侧调节在恒定电压操作期间达到必要的容限是有问题的。

因此，本领域需要一种在恒定电压操作期间具有输出电压的改进的初级侧调节的反激式变换器。

发明内容

用于直充应用的反激式变换器具有次级侧输出电压校准电路。该校准电路感测输出电压，使得可以响应于感测的输出电压调整在恒定电压操作模式中使用的参考电压。但是，与功率开关循环频率相比，这种输出电压的感测相对不频繁地进行，使得用于恒定电压操作的控制回路的稳定性不受参考电压校准的影响。

附图说明

图1是常规移动设备充电系统的图示，其中移动设备包括功率管理电路。

图2是示出由于图1的系统中的功率变换器中用于恒定电压操作模式和恒定电流操作模式的移动设备的功率管理电路而增加的容限的曲线图。