[发明专利]适配器电路、滤波系统、AC-DC电源及方法

说明书

本发明提供一种适配器电路，包括：母线电容、功率PMOS管及采样控制模块；母线电容的正端连接直流母线电压，负端连接功率PMOS管的漏端；功率PMOS管的栅端连接驱动信号，源端接地；采样控制模块用于通过检测交流市电输入的电压和母线放电时的掉电电压来得到驱动信号，实现在交流市电输入的电压的值达到峰值后关闭功率PMOS管，及在掉电电压达到设定电压后开启功率PMOS管；其中，驱动信号包括PMOS开启信号和PMOS关断信号。通过本发明提供的适配器电路，解决了现有大电解电容方案不利于充电器体积减小的问题。

技术领域

本发明涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种适配器电路、滤波系统、AC-DC电源及方法。

背景技术

随着Type-C手机适配器技术的逐渐流行与成熟，高效率小体积通用型的手机充电器的需求量也日益增加。这类充电器的小型化是重要研究方向之一，小体积的充电器便于携带同时节省空间。

由于适配器的功能是将市电交流电压转换为直流电压，为解决交流电转直流电的瞬态功率平衡问题，往往适配器中需要几颗大电解电容来平衡交直流瞬时的功率差异。这样一来可以保证给手机等电子设备充电的稳定性与高效率，但是另一个问题由此产生：此类电解电容往往是耐高压大容值，因此体积也会更大，在手机适配器中往往占据大量空间，使得手机适配器的体积无法进一步减小，阻碍了充电器的小型化发展趋势。

图1为传统适配器的大电解电容方案，四颗二极管D01-D04组成桥式整流电路，将交流电压整流为直流电压，C0为大电解电容，其值的选取满足如下公式：，其中，P_O代表输出功率，f代表市电频率（如50Hz），V_rms代表市电的有效电压值（如220V），V_min代表市电瞬态电压最低点。图2为图1中相关信号的波形图，由图2可知，传统方案中，t1-t2时刻，大电解电容C0一直处于放电状态。

目前市场上针对此问题，采用的是直接去除大电解电容的方案；该方案无视交直流产生的二次脉动功率谐波，直接将此谐波能量传输给电池充电，对电池的材料特性要求较高，不具有普适性应用；而且，该方案只适合专门的手机类型，同时对适配器的效率与充电速度都有折损。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种适配器电路、滤波系统、AC-DC电源及方法，用于解决现有大电解电容方案不利于充电器体积减小的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种适配器电路，所述适配器电路包括：母线电容、功率PMOS管及采样控制模块；

所述母线电容的正端连接直流母线电压，负端连接所述功率PMOS管的漏端；所述功率PMOS管的栅端连接驱动信号，源端接地；

所述采样控制模块用于通过检测交流市电输入的电压和母线放电时的掉电电压来得到所述驱动信号，实现在交流市电输入的电压的值达到峰值后关闭所述功率PMOS管，及在所述掉电电压达到设定电压后开启所述功率PMOS管；其中，所述驱动信号包括PMOS开启信号和PMOS关断信号。

可选地，所述采样控制模块包括：差分采样单元、放电电压检测单元及峰值电压检测单元；

所述差分采样单元用于将交流市电输入的正弦波电压转换为馒头波电压，其中，所述馒头波电压包括第一馒头波电压和第二馒头波电压；

所述放电电压检测单元连接所述功率PMOS管的漏端，用于检测所述功率PMOS管漏端的电压以得到所述掉电电压，并在所述掉电电压达到所述设定电压时产生辅助开启信号；

所述峰值电压检测单元连接所述差分采样单元的输出端和所述放电电压检测单元的输出端，用于检测所述馒头波电压的值，并在检测值达到峰值后产生所述PMOS关断信号，及根据所述辅助开启信号产生所述PMOS开启信号。

可选地，所述差分采样单元包括：输入部分、正半波采样部分及负半波采样部分；