[发明专利]一种充电机电路

说明书

本发明公开了一种充电机电路，包括功率因数校正模块、谐振功率转换模块以及反馈控制模块，在谐振功率转换模块的输出电压改变时，反馈控制模块耦合采样输出电压硬件调节功率因数校正模块的输出电压，使电路始终工作在谐振点。实施本申请提供的技术方案，通过硬件调节PFC电压使谐振电路始终工作在谐振点状态，提高电路效率。

技术领域

本申请涉及电路技术领域，具体涉及一种充电机电路。

背景技术

在能源紧缺的环境下，设计一款节能、高效、大功率密度的充电机是电源产品中的一个挑战。谐振拓扑电路具有高输入电压、高功率、宽范围输出电压的优点，使得前级功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)升压加上后级谐振成为绝大多数电源设计的优选方案。

一般谐振电路有三段工作模式，开关频率大于谐振频率，开关频率等于谐振频率以及开关频率小于谐振频率。在这三段工作模式中，当开关频率等于谐振频率的时候效率最高。然而很多电源产品的输出都不是单一固定的，很难做到让产品一直维持在开关频率等于谐振频率的状态。通过调节PFC电压也就是谐振电路的输入电压来使产品始终处于谐振点工作是一种解决效率低的常用方法，现有技术在调节PFC电压的时候多采用软件控制的方式，设计复杂，电路成本较高。

发明内容

本申请公开了一种充电机电路，通过硬件调节PFC电压使谐振电路的工作频率稳定，提高电路效率。

目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中实现。

第一方面，本申请提供一种充电机电路，包括功率因数校正模块、谐振功率转换模块和反馈控制模块，其中：功率因数校正模块输入端连接电源电压输入，输出端连接谐振功率转换模块，用于将电源供电电压转换成第一直流电压；谐振功率转换模块输入端连接功率因数校正模块，输出端连接反馈控制模块，用于将第一直流电压转换成第一交流电压；反馈控制模块输入端连接谐振功率转换模块，输出端连接功率因数校正模块，用于对第一交流电压采样得到第二交流电压，将第二交流电压转换为直流后与第一直流电压进行误差补偿，输出第二直流电压到功率因数校正模块，调整功率因数校正模块输出的第一直流电压。

由于谐振电路具有宽范围的输出电压，常作为充电电路的设计方案，但输出电压变化时，谐振电路的工作频率随之改变，工作在谐振频率电路效率最高，为了使谐振电路的开关频率稳定在谐振频率，通过反馈电路硬件调节PFC输出电压，以控制谐振电路始终工作在谐振点，提高电路效率。

在一些可能的实现方式中，反馈控制模块包括采样电路和补偿电路，其中：采样电路，用于将第一交流电压转换成直流输出到补偿电路；补偿电路，用于将采样电路输出的直流电压与第一直流电压进行误差补偿，输出第二直流电压到功率因数校正模块。

采样电路获取到谐振电路的输出电压，使得反馈电路根据输出电压的变化进行反馈调节，经过补偿电路，使得输出电压能够控制谐振电路的工作频率回到谐振频率。

在一些可能的实现方式中，采样电路包括第一线圈、整流桥、第一电容、第一电阻和第二电阻；第一线圈连接整流桥的输入端，第一电容连接整流桥的输出端，第一电阻的一端连接第一电容的一端，第二电阻的一端连接第一电容的另一端并接地，第一电阻的另一端连接第二电阻的另一端。

使用线圈耦合采样谐振电路的输出电压，通过整流桥将交流电压转换为直流电压。

在一些可能的实现方式中，补偿电路包括第一二极管，第二二极管，第三电阻，第四电阻和第一运算放大器；第一二极管的正极连接第一电阻与第二电阻的公共端，第一二极管的负极连接第二二极管的负极，第二二极管的正极连接正电压输入，第三电阻的一端连接功率因数校正模块的输出端，另一端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端接地，第一运算放大器的同相输入端连接第一二极管和第二二极管的公共端，反相输入端连接第三电阻和第四电阻的公共端，输出端连接第三电阻的一端。