[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，充电器的输出功率也需变得越来越大，然而充电器输出续流二极管的温升就会越来越高。其中，二极管的导通压降随器件温度成反比，很容易造成充电器满载输出时输出电压慢慢上升的情况出现，从而大大影响了充电器的输出电压精度。

如图1所示，目前主流的解决方案是在初级控制芯片IC中设计一个温度补偿电路，通过检测芯片内部的温度来间接反映输出续流二极管的温度变化情况，当芯片内部的温度升高时，温度补偿电路检测到芯片内部温度变化的大小，相应地转换成补偿电流叠加在芯片的恒压基准上，进而减小充电器系统的输出电压来平衡由于次级续流二极管温升造成的系统输出电压的上升。

然而，初级控制芯片本身的发热量很小，因此芯片主要是通过功率三极管的传热来检测系统的实际温度，由于PCB的布线、功率三极管的散热却大大影响着芯片内部温度补偿电路对实际温度的检测，因此在初级控制芯片中设置温度补偿电路往往很难实现高精度的温度补偿，对充电器系统的输出电压精度提升不大。

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，能够实现高精度的温度补偿，从而大大提升了系统的输出电压精度。

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所述次级整流开关管的温度上升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，所述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温度补偿信号；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温度补偿信号时生成温度补偿电流，并根据所述温度补偿电流、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调节所述充电系统的输出电压。

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次级整流开关管的温度上升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温度补偿信号，初级控制芯片通过电压反馈端采集到温度补偿信号时生成温度补偿电流，并根据温度补偿电流、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调节充电系统的输出电压。因此，本发明实施例的基于次级控制的充电系统通过将生成的温度补偿电流叠加到初级控制芯片的恒压基准上，从而减小充电系统的输出电压来平衡由于次级整流开关管的温升造成的充电系统输出电压的上升，所以本发明实施例的基于次级控制的充电系统采用次级同步整流辅助芯片实时检测次级整流开关管的温度情况来实现高精度的温度补偿，检测精度得到大大提高，从而大大提升了系统的输出电压精度。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。