[发明专利]用于离线式单边稳压控制系统的阈值电压补偿器

说明书

技术领域

本发明涉及一种阈值电压补偿器，特别涉及一种使阈值电压与外部输入电压相反的阈值 电压补偿器。

背景技术

随着各种便携式设备的广泛使用以及环境保护要求的越来越高，锂电池等可反复充电的 便携式能源在人们的日常生活中也显得越来越重要，与之对应的充电设备应显得越来越重要。 电池充电器系统在开关型电源(Switching Mode Power supply)系统中，属于AC-DC系统中 很重要的一类。对于电池充电器系统来说，系统的电流输出控制能力是一个极其重要的指标。

离线式单边稳压控制系统是专门针对电池充电系统而开发的电池充电器控制器，它的主 要特点是：需要的外围器件少，尤其是系统需要的电感少，控制回路简单。因此离线式单边 稳压控制充电器系统相比较于其它充电器系统具有体积小，便于携带的特点。但是由于控制 回路简单，带来一个问题是控制精度相对较差，尤其是系统的电流输出控制精度，最大输出 电流的范围很大，达到了惊人的±15％甚至更高，而常规电池充电器系统基本可以控制在±10％ 以内。

请参阅图1，现有离线式单边稳压控制充电器，只有两个反馈端口：电压反馈端口FB及 初级电感的最大电流控制器的电流取样电压反馈端口CS。与常规电池充电器系统不一样，离 线式单边稳压控制充电器系统只有初级电感的最大电流控制电路，没有专门的充电电流控制 电路，因此离线式单边稳压控制充电器系统的限流原理与常规电池充电器系统完全不一样。

离线式单边稳压控制充电器系统的基本限流原理是采用初级电感最大电流控制器限制初 级电感的最大电流到IL1max，而IL1max由控制芯片的内建阈值电压Vref与外部取样电阻 Rsense共同决定，请参阅图2，其为控制芯片的内部结构示意图，初级电感的电流通过取样电 阻Rsense转换成电压信号Vsense，与阈值电压Vref进行比较，当Vsense大于或等于Vref， CC_ctrl输出”H”信号，意味着初级电感的电流已经达到允许的最大值ILlmax，控制系统于是 关断驱动管Q1等待下一次开启，由此可见：

IL1max＝Vref/Rsense               (1)

当系统工作在最大工作频率下时，输出电压VOUT的一个工作周期T等于初级电感电流 由零增大到IL1max的时间t1加上次级电感电流IL2max由最大放电到零的时间t2，即T＝t1+t2， 系统的工作频率f＝1/T。若初级电感量为L1，次级电感量为L2，它们的互感系数为1，交流 电源VIN经整流后电压为VAC(以下称外部输入电压VAC)，肖特基二极管Q1导通压降为 0.3V，输出电压为VOUT＞＞0.3V，则：

·t1＝(L1/VAC)×IL1max                    (2)

·IL2max=L1/L2×IL1max---(3)]]>