电缆补偿电路的制作方法
【专利摘要】一种电缆补偿电路，所述电缆补偿电路连接到并联稳压器以产生一与电源装置的输出电压对应的反馈电压。所述电缆补偿电路根据所述电源装置的输出电流来控制所述并联稳压器的负极阻抗以对电缆中产生的电压降进行补偿。
【专利说明】电缆补偿电路
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有2012年8月3日向美国专利商标局(The United States Patentand Trademark Office，USPTO)递交的美国专利申请 N0.61/679173、2012 年 9 月 4 日向USPTO递交的美国专利申请N0.61/696367的优先权和权益，以及2013年7月向韩国知识产权局递交的韩国专利申请N0.10-2013-0079957的优先权以及权益，以上专利申请的全部内容均以参考的形式包含在本申请中。
【技术领域】
[0003]实施例涉及用于对电缆的电压降进行补偿的电缆补偿电路。例如，所述电缆补偿电路对连接到电源装置与电池之间的电缆中产生的电压降进行补偿。
【背景技术】
[0004]电缆连接在充电器的输出电容器与电池之间。当充电器的输出电流很小时，电缆中产生的电压降没有问题。然而，当输出电流很高(当负载很大时)的时候，电缆中产生的电压降增大以至于向电池提供的电压降低。
[0005]充电器的输出电压被控制在适合于电池充电的额定电压，然而因为电缆的电压降，所以提供给电池的电压小于额定电压。
[0006]【背景技术】部分中所公开的以上信息仅仅用于增加对本发明的背景的理解，并由此可能包括并不构成已经为该国中本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种对电缆造成的电压降进行补偿的工具。
[0008]根据一示例性实施例的电缆补偿电路对连接在电源装置与负载之间的电缆的电压降进行补偿。
[0009]电缆补偿电路包括二极管，二极管的正极电压根据电源装置的输出电流的增加来增加，并且至少两个电阻器对正极电压进行分压。
[0010]另外，电缆补偿电路包括节点和二极管，在所述节点处产生一根据电源装置的输出电流的增加来减小的电压，且所述二极管连接到所述节点和电源装置的次级侧上，并且电源装置的并联稳压器的参考端连接到所述节点上。
[0011]当输出电流增加时，电缆补偿电路使得电源装置的并联稳压器的负极阻抗增加。传输到电源装置的次级侧的能量根据并联稳压器的负极阻抗的增加而增加。
[0012]根据本发明的电缆补偿电路连接到并联稳压器上以产生一与电源装置的输出电压对应的反馈电压。电缆补偿电路包括第一节点和二极管，在所述第一节点处产生一根据电源装置的输出电流而变化的电压，所述二极管连接到所述第一节点与连接到所述并联稳压器的参考端上的第二节点之间，其中，并联稳压器的负极阻抗根据第二节点的电压来控制，并且反馈电压根据并联稳压器的负极阻抗来变化。[0013]第一节点连接到整流二极管的正极上，输出电流流向所述整流二极管的所述正极。
[0014]电缆补偿电路进一步包括第一电阻器、第二电阻器以及晶体管，所述第一电阻器连接到二极管的负极与第二节点之间，所述第二电阻器包括连接到第二节点的一端与连接到接地的另一端，所述晶体管包括连接到第二节点的控制端与连接到并联稳压器的参考端上的第一端。
[0015]电缆补偿电路可以进一步包括连接到第二节点与接地之间的第一电容器。
[0016]电缆补偿电路可以进一步包括连接到二极管的负极与接地之间的第二电容器。电缆补偿电路可以进一步包括连接到晶体管的第一端与并联稳压器的参考端之间的第三电阻器。
[0017]电缆补偿电路可以进一步包括第四电阻器和第五电阻器，所述第四电阻器连接到第二节点与晶体管的控制端之间，所述第五电阻器连接到晶体管的第一端与并联稳压器的参考端之间。
[0018]电缆补偿电路可以进一步包括第六电阻器、第七电阻器以及第八电阻器，所述第六电阻器连接到第二节点与晶体管的控制端之间，所述第七电阻器连接到第二节点与接地之间，所述第八电阻器连接到晶体管的第一端与并联稳压器的参考端之间。第七电阻器的温度变化特性可能与晶体管的温度变化特性相反。
[0019]电缆补偿电路可以进一步包括第八电阻器、第一晶体管和第九电阻器，所述第八电阻器连接到第二节点与晶体管的控制端之间，所述第一晶体管连接到第三电阻器的另一端和接地并且以二极管方式连接，所述第九电阻器连接到晶体管的第一端与并联稳压器的参考端之间。第一晶体管的正向电压根据温度改变来减小以补偿晶体管对应于温度改变的电流增加，或者第一晶体管的正向电压根据温度改变来增加以补偿晶体管对应于温度改变的电流减小。
[0020]电缆补偿电路可以进一步包括第十电阻器、第十一电阻器以及第一并联稳压器，所述第十电阻器连接到二极管的负极与第二节点之间，所述第十一电阻器包括连接到第二节点的一端与连接到接地的另一端，所述第一并联稳压器连接到并联稳压器的参考端上，并且流向第一并联稳压器的电流根据第二节点的电压来变化，以使得并联稳压器的参考端电压产生变化。
[0021]第一并联稳压器的参考端连接到第二节点上，并且电缆补偿电路进一步包括第十二电阻器和第十三电阻器，所述第十二电阻器连接到第一并联稳压器的参考端与负极之间，所述第十三电阻器连接到第一并联稳压器的负极与并联稳压器的参考端之间。
[0022]根据本发明的电缆补偿电路连接到并联稳压器上以产生与电源装置的输出电压对应的反馈电压，并且包括:第三节点和二极管，所述第三节点中产生一根据电源装置的输出电流来变化的电压，所述二极管连接到第三节点与并联稳压器的正极之间，其中，并联稳压器的负极阻抗根据第三节点的电压来控制，并且反馈电压根据并联稳压器的负极阻抗来变化。
[0023]第三节点连接到整流二极管的正极上，输出电流流向所述整流二极管的正极。
[0024]电缆补偿电路包括第十四电阻器和电容器，所述第十四电阻器连接到第三节点与接地之间，所述电容器并联连接到第十四电阻器上，其中，所述电阻器滤除第四节点的电压的噪声。
[0025]电缆补偿电路可以进一步包括第一电容器，所述第一电容器连接到第二节点与接地之间。
[0026]根据本发明的电缆补偿电路连接到并联稳压器上以产生一与电源装置的输出电压对应的反馈电压，并且包括第三节点和二极管，在所述第三节点处产生一根据电源装置的功率开关的闭合周期而改变的电压，所述二极管连接到整流二极管和第四节点之间，电源装置的输出电流流到所述整流二极管，其中，并联稳压器的负极阻抗根据第四节点的电压来控制，并且反馈电压根据并联稳压器的负极阻抗来改变。
[0027]二极管的负极连接到整流二极管的正极上，并且电缆补偿电路进一步包括第十五电阻器和电容器，所述第十五电阻器连接到二极管的正极与第四节点之间，所述电容器连接到第四节点与接地之间。
[0028]整流二极管的正极连接到电源装置的次级线圈上，并且当电源装置的功率开关闭合时，二极管被次级线圈的电压导通。
[0029]电缆补偿电路进一步包括二极管和电容器，所述二极管连接到整流二极管的负极与第四节点之间，所述电容器储存有输出电流产生的整流二极管的正向电压与所述二极管的正向电压之间的差。
[0030]电容器连接到第四节点与接地之间，并且输出电流的增加使得整流二极管的正向电压增加，以使得充到电容器的负电压减小。
[0031]电容器连接到输出电压与第四节点之间，并且输出电流的增加使得整流二极管的正向电压增加，以使得第四节点的电压根据充到电容器的电压的增加而减小。
[0032]电缆补偿电路可以进一步包括第十六电阻器和第十七电阻器，所述第十六电阻器连接到二极管的正极与第四节点之间，所述第十七电阻器连接到输出电压与第四节点之间。
[0033]电缆补偿电路可以进一步包括第十八电阻器，所述第十八电阻器连接到第四节点与并联稳压器的参考端之间。
[0034]电缆的电压降通过示例性实施例中的一个进行补偿。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为根据第一示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0036]图2为根据第二示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0037]图3为根据第三示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0038]图4为根据第四示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0039]图5为根据第五示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0040]图6为根据第六示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0041]图7为根据第七示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0042]图8为对根据第七示例性实施例的电缆补偿电路的操作进行解释的波形图；
[0043]图9为根据第八示例性实施例的电缆补偿电路的示意图；
[0044]图10为根据第九示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0045]〈符号说明〉[0046]电源装置10、20、1-7
[0047]电容器(:1、04、05、06、0卩8、(:11、021、031、041、051、061、〇71
[0048]变压器100
[0049]电缆补偿电路 250、270、300、310、320、330、500、510、520
[0050]整流二极管Dl
[0051]输出电容器C2、C3
[0052]功率开关M
[0053]栅极驱动器200
[0054]反馈电路400
[0055]初级线圈COl
[0056]次级线圈C02
[0057]光耦合器410
[0058]并联稳压器420、3 [0059]电阻器 R1-R9、R11-R14、R21-R25、R31-R34、R41-R44、R51、R61、R71-R73
[0060]发光二级管411
[0061]光电晶体管412
[0062]二极管 DCll、DC12、DC1_DC7
[0063]BJT Q1、Q2、Q31、Q32、Q
【具体实施方式】
[0064]在以下具体说明中，借助于实例方式仅仅对特定示例性实施例进行图示和说明。本领域的技术人员能够发现，在完全不超出本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施例可以通过多种不同的方式来修改。相应地，附图和说明书被视为解释性的而非限制性的。在全部申请文件中，相似的附图标记代表相似的元件。
[0065]在全部说明书和权利要求书中，当说到一个元件被“连接”到另一元件上时，该元件可以“直接耦合”到该另一元件上或者通过第三元件“电耦合”到该另一元件上。此外，除非明确说明相反情况，否则词语“包含”及其各种变体被理解为意指包含有所述元件但并不排除其它元件。
[0066]现在，参考图1到图10对根据示例性实施例的电缆补偿电路进行说明。
[0067]图1为根据第一示例性实施例的电缆补偿电路。根据示例性实施例的电缆补偿电路250连接到电源装置10的次级侧并且根据负载来控制反馈电路的操作。
[0068]电源装置10包括电容器Cl、变压器100、整流二极管D1、输出电容器C2和C3、功率开关M、栅极驱动器200以及反馈电路400。
[0069]输入电压Vin被电容器Cl平整并且被传输到变压器100的初级侧。
[0070]变压器100包括初级线圈COl和次级线圈C02，并且变压器的匝数比为η:1 (COI的绕线匝数比上C02的绕线匝数)。
[0071]初级线圈COl的一端被提供有输入电压Vin并且初级线圈COl的另一端连接到功率开关M上。功率开关M的闭合周期期间储存在初级线圈COl中的能量在功率开关M的断开周期内被传输到次级线圈C02。[0072]功率开关M的栅极电极连接到栅极驱动器200的输出上并且开关转换根据从栅极驱动器200输出的栅极电压VG来执行。功率开关M是η沟道型晶体管以使其被高电平的栅极电压VG导通并且根据低电平的栅极电压VG被截止。
[0073]栅极驱动器200根据反馈信号FB产生栅极电压VG。例如，栅极驱动器200产生栅极电压VG以使得:传输到次级侧的能量随着反馈信号FB的电压的减少而减少，并使得传输到次级侧的能量随着反馈信号FB的电压的增加而增加。
[0074]整流二极管Dl连接到次级线圈C02的一端与输出端之间，并且在功率开关M的断开周期期间导通。传输到次级侧的电流通过整流二极管Dl被传输到负载上。
[0075]在第一示例性实施例中，可以以电池作为负载的一个示例。电源装置10的输出端通过电缆CABLEl和CABLE2连接到电池上。电源装置10可以执行向电池提供充电电流的充电功能。输出电容器C2和C3并联连接到电源装置10的输出端上，CABLEl连接到输出电容器C2和C3的一端以及电池的(+ )端上，并且CABLE2连接到输出电容器C2和C3的另一端(初级侧接地)以及电池的(_)端上。
[0076]输出电容器C2和C3减小输出电压VO的波动以平整输出电压V0。
[0077]反馈电路400根据输出电压VO产生反馈信号。反馈电路400包括光耦合器410、并联稳压器420、四个电阻器R1-R4、以及两个电容器C4和CFB。光耦合器410包括发光二极管411和光电晶体管412。
[0078]输出电压VO被电阻器Rl和电阻器R2分压并且产生参考电压VR11。并联稳压器420包括具有参考电压VRll的参考端输入、连接到发光二级管411的负极上的负极、以及连接到正极NA上的正极。
[0079]并联稳压器420根据作为参考端电压的参考电压VRll与正极电压VAll之间的差(在下文中，称为并联稳压器420的参考)来产生吸收电流。相应地，如果输出电压VO增加，那么并联稳压器420使得通过发光二级管411的电流吸收增加，并且如果输出电压VO减少，那么并联稳压器420使得通过发光二级管411的电流吸收减少。
[0080]并联稳压器420的增益由电容器C4和电阻器R3确定,所述电容器C4和电阻器R3串联连接在并联稳压器420的参考端与负极之间。并联稳压器420的增益是参考端电压变化和负极电压变化的比值。
[0081]电阻器R4连接在输出电压VO与发光二级管411的正极之间。电阻器R4提供了并联稳压器420的偏置电流。
[0082]流到光电晶体管412的电流成比例于流到发光二级管411的电流。电容器CFB并联连接到光电晶体管412上。当流到发光二级管411的电流增加时，流到光电晶体管412的电流增加，并且根据光电晶体管412的电流增加来使电容器CFB放电，而且反馈信号FB的电压减小。
[0083]当流到发光二级管411的电流减小时，流到光电晶体管412的电流减小，并且根据光电晶体管412的电流减小来使电容器CFB充电，而且反馈信号FB的电压增加。
[0084]随着负载增加，输出电压VO减小以至于反馈信号FB的电压减小。因此，栅极驱动器200将切换操作控制在传输到次级侧的能量增加的方向上。例如，栅极驱动器200可以使栅极电压VG的有效时间增加。
[0085]随着负载减小，输出电压VO增加以至于反馈信号FB的电压增加。因此，栅极驱动器200将切换操作控制在传输到次级侧的能量减小的方向上。例如，栅极驱动器200可以使栅极电压VG的有效时间减少。
[0086]电缆补偿电路250使得并联稳压器420的参考随着输出电流IO增加而减小，以使得并联稳压器420的负极阻抗增加。因此，流向发光二极管411的电流减小以使得传输到次级侧的能量增加。
[0087]换言之，电缆补偿电路250对并联稳压器420的参考端与正极之间的电压进行控制以控制反馈信号FB的电压。电缆补偿电路250包括二极管DC11、电阻器R5、电阻器R6以及电容器C5。
[0088]二极管DCll连接到电源装置10的输出端上。具体来说，二极管DCll包括正极和负极，所述正极连接到整流二极管Dl的正极以及次级线圈C02的一端上，所述负极连接到电阻器R5的一端上。二极管DCll的正极电压根据提供给负载的输出电流IO来变化。例如，随着输出电流IO增加，二极管DCll的正极电压VA12也增加，并且随着输出电流IO减小，二极管DCl I的正极电压VA12也减小。
[0089]电阻器R5连接到二极管DCll的正极与节点NA之间，电阻器R6连接到节点NA与次级侧接地之间，并且电容器C5并联连接到电容器R6上。电容器C5滤除正极电压VAll
的噪声。
[0090]正极电压VA12被电阻器R5和电阻器R6分压以至于节点NA的电压(即正极电压VA11)被确定。流向并联稳压器420的电流根据参考电压VRll与并联稳压器420的正极电压VAll之间的差来确定。
[0091]相应地，当输出电流IO的增加使得正极电压VA12增加时，正极电压VAll也被增力口，并且并联稳压器420的参考端的参考电压VRll与正极电压VAll之间的差(B卩，并联稳压器420的参考)也减小。因此，与不具有电缆补偿电路250的传统技术相比，反馈信号FB的电压增加。
[0092]随着反馈信号FB的电压变得更高，向次级侧传输的能量增加，以使得相比于传统技术，传输到次级侧的能量进一步增加。相应地，根据输出电流IO的增加来对电缆CABLEl和CABLE2中产生的电压降进行补偿。即就是，为了将提供给电池的电压维持为额定电压，输出电压VO被增加到电压降被补偿的电平上。
[0093]根据第一示例性实施例，正极电压VAll根据输出电流IO的增加而增加，使得反馈信号FB的电压增加，并且传输到次级侧的能量也因此增加。相应地，根据输出电流IO的增加而在电缆CABLEl和CABLE2中产生的电压降的增加由一示例性实施例来补偿。
[0094]电缆补偿电路可能具有许多的变形，并且本发明并不限于图1中所示的示例性实施例。即就是，电缆补偿电路根据输出电流IO的增加来增加并联稳压器420的负极阻抗以使得流向发光二级管的电流减小，由此实现使传输到次级侧的能量增加的电路。
[0095]例如，在图1的示例性实施例中，电缆补偿电路根据输出电流IO的增加来使并联稳压器420的正极电压VAll增加。或者，并联稳压器420的参考端的参考电压能够根据输出电流IO的增加而减小，由此减小并联稳压器420的参考。
[0096]图2是根据第二示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0097]相比于上述示例性实施例，重复部件由相同的附图标记来表示并且省略重复说明。如图2所示，根据第二示例性实施例的电缆补偿电路270连接到电源装置20的次级侧上以根据负载来控制反馈电路的操作。
[0098]相比于图1，并联稳压器420的正极并没有连接到电缆补偿电路上，而是直接连接到初级侧接地，并且并联稳压器420的参考端连接到电缆补偿电路270上。
[0099]电缆补偿电路270还使并联稳压器420的参考随着输出电流IO增加而减小，以使得并联稳压器420的负极阻抗增加。因此，流经发光二级管411的电流减小以使得传输到次级侧的能量增加。
[0100]如图2所示，电缆补偿电路270根据正极电压VA13来控制双极结晶体管(BJT) Q的基极电压，由此控制并联稳压器420的参考端电压VR1。
[0101]电缆补偿电路270包括二极管DC12、电阻器R7、电阻器R8、电阻器R9、BJT Q以及电容器C6。
[0102]二极管DC12连接到电源装置20的输出端上。具体来说，二极管DC12的正极连接到次级侧的整流二极管Dl的正极和次级线圈C02的一端上，并且二极管DC12的负极连接到电阻器R7的一端和电容器C6的一端上。
[0103]二极管DC12的正极电压VA13根据向负载提供的输出电流IO而改变。例如，当输出电流IO增加时正极电压VA13也增加，并且当输出电流IO减小时正极电压VA13也减小。
[0104]电阻器R8连接到电阻器R7的另一端和次级侧接地之间。电阻器R7和R8的节点NR的电压VNR被施加到BJT Q的基极上。
[0105]电容器C6连接到二极管DC12的负极与次级侧接地之间以滤除电压VNR的噪声。
[0106]BJT Q的发射极连接到次级侧接地上，并且其集电极连接到电阻器R9的一端上。电阻器R9的另一端连接到并联稳压器420的参考端上。
[0107]正极电压VA13被电阻器R7和电阻器R8分压，由此确定节点NR的电压(B卩，电压VNR)0流向BJT Q的电流根据电压VNR来确定，并且当流向BJTQ的电流增加时，并联稳压器420的参考端电压(B卩，参考电压VRl)减小。
[0108]流向并联稳压器420的电流根据并联稳压器420的参考(S卩，参考电压VRl与并联稳压器420的正极电压之间的差)来确定。在另一示例性实施例中，并联稳压器420的正极电压为地电平。相应地，流向并联稳压器420的电流根据参考电压VRl来确定。
[0109]当输出电流IO的增加使得正极电压VA13增加时，电压VNR增加并且参考电压VRl减小。因此，相对于不具有电缆补偿电路270的传统技术，反馈信号FB的电压增加。
[0110]当反馈信号FB的电压增加时，向次级侧传输的能量增加以使得传输到次级侧的能量相比于传统技术进一步增加。相应地，根据输出电流IO的增加对电缆CABLEl和CABLE2中产生的电压降进行补偿。即就是，为了将提供给电池的电压维持为额定电压，输出电压VO被增加到电压降被补偿的电平。
[0111]正如之前的示例性实施例，在第二示例性实施例中，正极电压VA13根据输出电流IO的增加而增加以使得反馈信号FB的电压增加，由此也增加了传输到次级侧的能量。相应地，根据输出电流IO的增加而在电缆CABLEl和CABLE2中产生的电压降的增加在另一示例性实施例中被补偿。
[0112]图3是根据第三示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。根据第三示例性实施例的电缆补偿电路300连接到电源装置I的次级侧，从而根据负载来控制反馈电路的操作。
[0113]与之前的示例性实施例中相同的元件由相同的附图标记来表示，并且省略重复的说明。
[0114]电源装置I包括电容器Cl、变压器100、整流二极管D1、输出电容器C2和C3、功率开关M、栅极驱动器200以及反馈电路400，所述反馈电路400连接到电缆补偿电路300上。
[0115]输出电压VO被电阻器Rl和R2分压以产生参考电压VR1。与第二示例性实施例中相似，并联稳压器420的参考端电压被称为参考电压VRl。
[0116]电缆补偿电路300根据输出电流IO来控制并联稳压器420的负极阻抗。例如，随着输出电流IO增加，电缆补偿电路300使并联稳压器420的参考减小以使得并联稳压器420的负极阻抗增加。因此，流向发光二级管411的电流减小以使得传输到次级侧的能量增加。
[0117]输出电流IO表示提供给负载(示例性实施例中的电池)的负载电流。
[0118]即是说，电缆补偿电路300对并联稳压器420的参考端电压进行控制并由此控制反馈信号FB的电压。电缆补偿电路300根据正极电压VAl来控制BJT Ql的基极电压，以控制并联稳压器420的参考端电压VRl。
[0119]电缆补偿电路300包括二极管DC1、四个电阻器R11、R12、R13和R14、BJT Ql以及电容器C11。
[0120]二极管DCl连接到电源装置I的输出端上。具体来说，二极管DCl的正极连接到次级侧的整流二极管Dl的正极和次级线圈C02的一端上，并且二极管DCl的负极连接到电阻器Rll的一端上。
[0121]二极管DCl的正极电压根据提供给负载的输出电流IO来改变。例如，正极电压VAl随着输出电流IO增加也增加，并且正极电压VAl随着输出电流IO减小也减小。
[0122]电阻器R12的一端连接到电阻器Rll的另一端上，并且电阻器R12的另一端连接到次级侧接地上。连接到电阻器Rll和R12上的节点NRl的电压VNRl通过电阻器R14施加到BJT Ql的基极上。
[0123]电容器Cll连接到节点NRl与次级侧接地之间以平整电压VNRl。
[0124]BJT Ql的发射极连接到次级侧接地上，并且集电极由此连接到电阻器R13的一端上。电阻器R13的另一端连接到并联稳压器420的参考端上。
[0125]在二极管DCl对正极电压VAl进行整流之后，正极电压VAll被电阻器Rll和电阻器R12分压，由此确定节点NRl的电压(即就是，电压VNRl)。流向BJT Ql的电流根据电压VNRl来确定，并且随着流向BJT Ql的电流增加，分流器420的参考端电压(即就是，参考电压VRl)减小。
[0126]流向并联稳压器420的电流由并联稳压器420的参考(即就是，参考电压VRl与并联稳压器420的正极电压之间的差)来确定。在第三示例性实施例中，并联稳压器420的正极电压为地电平。相应地，流向并联稳压器420的电流根据参考电压VRl来确定。
[0127]当输出电流IO的增加使得正极电压VAl增加时，电压VNRl增加并且参考电压VRl减小。因此，与不具有电缆补偿电路300的传统技术相比，反馈信号FB的电压增加。
[0128]随着反馈信号FB的电压增加，向次级侧传输的能量增加以使得传输到次级侧的能量与传统技术相比进一步增加。相应地，根据输出电流IO的增加来对在电缆CABLEl和CABLE2中产生的电压降进行补偿。即就是，输出电压VO增加以使电缆中产生的电压降被补偿，并且将提供给电池的电压维持为额定电压。[0129]根据第四示例性实施例的电缆补偿电路进一步包括一电阻器，所述电阻器对BJT的温度改变弓I起的变化进行补偿。
[0130]图4为根据第四示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0131]如图4中所示，根据第四示例性实施例的电缆补偿电路310连接到电源装置2的次级侧以根据负载来控制反馈电路的操作。
[0132]电缆补偿电路310进一步包括二极管DC2、五个电阻器R21、R22、R23、R24和R25、以及电容器C21。相比于图3中所示的电缆补偿电路，进一步包括了连接在BJT Q2的基极与接地之间的电阻器R24。
[0133]电缆补偿电路310进一步包括电阻器R24，所述电阻器R24用于对BJT Q2的温度偏差进行补偿。当流向BJT Q2的电流根据温度改变而变化时，对变化进行补偿的电阻器连接到BJT Q2的基极上。电阻器R24的电阻根据温度来变化。
[0134]二极管DC2的正极电压VA2随着输出电流IO增加而增加，并且随着输出电流IO减小而减小。电阻器R21连接到二极管DC2的负极与节点NR2之间。电阻器R22、电阻器R24以及电容器C21连接在节点NR22与接地之间。电阻器R25连接到节点NR2与BJT Q2的基极之间。
[0135]施加到BJT Q2的基极上的电流根据节点NR2的电压VNR2来改变。电容器C21对电压VNR2进行平整。
[0136]BJT Q2的发射极连接到次级侧接地上，并且集电极连接到电阻器R23的一端上。电阻器R23的另一端连接到并联稳压器420的参考端上。
[0137]正极电压VA2被二极管DC2整流并且被电阻器R21和R22分压以便确定电压VNR2。流向BJT Q2的电流根据电压VNR2来确定，并且随着流向BJT Q2的电流增加，并联稳压器420的参考端电压(即就是，参考电压VRl)减小。
[0138]为了防止流向BJT Q2的电流根据温度改变来变化，电阻器R24具有与BJTQ2的温度变化特性相反的温度变化特性。
[0139]例如，当流向BJT Q2的电流根据温度增加而增加时，电阻器24可实现为电阻根据温度升高而减小。因此，当温度增加时，电阻器R24的电阻减小以使得基极电压减小。相应地，可以避免流向BJT Q2的电流的增加。
[0140]与此相反，当流向BJT Q2的电流根据温度降低而减小时，电阻器24可实现为电阻根据温度降低而增加。因此，当温度降低时，电阻器R24的电阻增加以使得基极电压增加。相应地，可以避免流向BJT Q2的电流的减小。
[0141]根据第五示例性实施例的电缆补偿电路可能根据BJT的温度改变通过使用BJT而非第四示例性实施例中的电阻器24对偏差进行补偿。
[0142]图5为根据第五示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0143]如图5中所示，根据第五示例性实施例的电缆补偿电路320连接到电源装置3的次级侧上以根据负载来控制反馈电路的操作。
[0144]电缆补偿电路320包括二极管DC3、四个电阻器R31、R32、R33和R34、电容器C31、BJT Q31以及BJT Q32。如图5中所示，电缆补偿电路320进一步包括集电极与基极相连的BJT32。
[0145]根据温度改变的BJT32的偏差与BJT Q31的偏差类似。BJT Q31的基极电压被BJTQ32控制，以使得流向BJT Q31的电流并不根据温度改变来变化。
[0146]二极管DC3的正极连接到正极电压VA3上，并且二极管DC3的负极连接到电阻器R31的一端上。电阻器R31的另一端连接到节点NR3上。
[0147]电容器C31连接到节点NR3与接地之间以平整电压VNR3。
[0148]电阻器R32的一端和电阻器R33的一端连接到节点NR3上，并且BJT Q32的集电极连接到电阻器R32的另一端上。BJT Q32的发射极连接到次级侧接地上。
[0149]电阻器R33的另一端连接到BJT Q31的基极上，并且BJT Q31的集电极通过电阻器R34连接到并联稳压器420的参考端上。BJT Q31的发射极连接到次级侧接地上。
[0150]正极电压VA3被二极管DC3整流并且被电阻器R31和R32以及BJT Q32的导通电阻分压以确定电压VNR3。电压VNR3通过电阻器R33被传输到BJTQ31的基极上。
[0151]流向BJT Q31的电流根据电压VNR3来确定，并且随着流向BJT Q31的电流增加，并联稳压器的参考端电压(即就是，参考电压VRl)减小。
[0152]用作二极管的BJT Q32的正向电压根据温度改变来变化以改变电压VNR3。
[0153]例如，当BJT Q32的正向电压根据温度升高而减小时，连接到节点NR3上的等效电阻减小以使得电压VNR3减小。即就是，BJT Q31的基极电压减小。
[0154]当流向BJT Q31的电流根据温度上升而增加时，BJT Q31的基极电压减小以使得可能对BJT Q31的电流增加进行抑制。
[0155]与此相反，当BJT Q32的导通电阻根据温度降低而增加时，连接到节点NR3上的等效电阻增加以使得电压VNR3增加。即就是，BJT Q31的基极电压增加。
[0156]当流向BJT Q31的电流根据温度降低而减小时，BJT Q31的基极电压增加以使得可能对BJT Q31的电流减小进行抑制。
[0157]不同的是，第二到第五示例性实施例可以使用并联稳压器来取代BJT。
[0158]根据第六实施例的电缆补偿电路包括并联稳压器而非BJT。
[0159]图6示出了根据第六示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0160]如图6所示，根据第六示例性实施例的电缆补偿电路330连接到电源装置4的次级侧上以便根据负载来控制反馈电路的操作。
[0161]电缆补偿电路330包括二极管DC4、四个电阻器R41、R42、R43和R44、并联稳压器331以及电容器C41。
[0162]二极管DC4的正极连接到正极电压VA4上，并且二极管DC4的负极连接到电阻器R41的一端上。电阻器R41的另一端连接到节点NR4上。
[0163]电容器C41连接到节点NR4与接地之间并由此平整电压VNR4。
[0164]电阻器R42连接到节点NR4与接地之间。并联稳压器331的参考端连接到节点NR4上，并联稳压器331的负极通过电阻器R44连接到并联稳压器420的参考端上，并且并联稳压器331的正极连接到次级侧接地上。
[0165]电阻器R43连接到并联稳压器331的参考端与负极之间。
[0166]正极电压VA4被二极管DC4整流并且随后被电阻器R41和R42分压以便确定电压VNR3。电压VNR3被输入到并联稳压器331的参考端。当参考端的电压大于预定电压时，并联稳压器331被闭合以使得电流根据参考端电压从负极流向正极。
[0167]电压VNR4随着输出电流IO增加而增加，并且流向并联稳压器331的电流随着电压VNR4增加而增加。当流向并联稳压器331的电流增加时，并联稳压器420的参考电压VRl减小。
[0168]第二到第六示例性实施例使用BJT或并联稳压器，所述BJT或并联稳压器根据输出电流IO来产生对并联稳压器的负极阻抗进行控制的电流。
[0169]然而，本发明并非仅限于所述内容，并且正如第一示例性实施例，另一示例性实施例可以具有一电路结构，其中输出电流IO直接改变并联稳压器的负极阻抗。
[0170]第七到第九示例性实施例的电缆补偿电路不包括BJT或并联稳压器。
[0171]图7为根据第七示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。 [0172]如图7所示，根据第七示例性实施例的电缆补偿电路500连接到电源装置5的次级侧上以便根据负载来控制反馈电路的操作。
[0173]如图7所示，电缆补偿电路500包括二极管DC5、两个电阻器R51和R52以及电容器 C51。
[0174]二极管DC5包括连接到次级线圈C02的一端和整流二极管Dl的正极上的负极、以及连接到电阻器R51的一端上的正极。
[0175]电阻器R51的另一端连接到电阻器R52的一端以及电容器C51的一端上。电容器C51的另一端连接到接地上，并且电阻器R52的另一端连接到并联稳压器420的参考端上。
[0176]图8为对根据第七示例性实施例的电缆补偿电路的操作进行解释的波形图。
[0177]图8示出了栅极电压VG、漏极-源极电压VDS、次级侧电压VL2、辅助电压VAUX以及电压VNR5。
[0178]在栅极电压VG为高电平期间功率开关M闭合，并且在栅极电压VG为低电平期间功率开关M断开。
[0179]在功率开关M的断开时刻T0,功率开关M的漏极-源极电压VDS表不为等式I。
[0180]【等式I】
[0181 ] VDS (TO) = (VO+VF) X n+Vin
[0182]其中，VO为输出电压，VF为整流二极管Dl的正向电压，η为匝数比，以及Vin为输入电压。
[0183]当储存在初级线圈COl中的能量在断开周期Tl中被耗尽并且谐振开始时(如图8所示)，漏极-源极电压VDS开始谐振。在功率开关M的闭合周期Τ5期间，漏极-源极电压变为O伏特。
[0184]在断开周期Tl期间，次级线圈C02的电压VL2被维持为输出电压VO与正向电压VF之和，并随后开始谐振。如图8所示，产生了电压VL2变为负电压的周期Τ2、Τ3和Τ4。在闭合周期Τ5期间，电压VL2为负电压，所述负电压为输入电压Vin除以匝数比η。
[0185]辅助电压VAUX为一节点处的电压，在该节点处，二极管DC5的正极与电阻器R51的一端相连。在二极管DC5的截止状态下，辅助电压VAUX被维持为O伏特。
[0186]在电压VL2为负电压的周期中，二极管DC5被导通。因此，辅助电压VAUX是和电压VL2波形相同的电压。
[0187]如图8所示，在功率开关M的闭合周期期间，辅助电压VAUX对节点NR5的电压VNR5充电并且使电压VNR5在负电压范围内向负方向减小(绝对值增加)。在功率开关M的断开周期Tl期间，对电压VNR5充电并使电压VNR5在负电压范围内向正方向增加(绝对值减小)。[0188]当输出功率增加(S卩，输出电流IO增加)时，闭合周期增加以使得电压VNR5进一步被充电并且在负范围内向负方向减小。因此，并联稳压器420的参考端电压(即就是，参考电压VRl)进一步减小。
[0189]图9为根据第八示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0190]如图9所示，根据第八示例性实施例的电缆补偿电路510连接到电源装置6的次级侧以根据负载来控制反馈电路的操作。
[0191]在图9中，整流二极管D2连接到次级侧接地与次级线圈C02的另一端之间。在功率开关M的闭合周期期间，次级线圈C02的另一端电压高于整流二极管D2的正极电压(SP，次级侧接地)。相应地，整流二极管D2截止以使得电流不流经二极管D2。在功率开关M的断开周期期间，整流二极管D2导通以使得电流被施加到负载上。
[0192]电缆补偿电路510包括二极管DC6、电阻器R61以及电容器C61。
[0193]二极管DC6包括连接到次级线圈C02的另一端上的负极以及连接到电容器C61的一端上的正极。电容器C61的另一端连接到次级侧接地上。电阻器R61连接到节点NR6与并联稳压器420的参考端之间。电容器C61储存两个二极管的正向电压之差。
[0194]以下为根据第八示例性实施例的电缆补偿电路510的操作。
[0195]即就是，当节点NR6的电压VNR6增加时，根据输出电流IO的整流二极管D2的正向电压的变化量与二极管DC6的正向电压之间的差几乎恒为负电压。即就是，当输出电流IO增加时，二极管D2的正向电压也增加以使得节点NR6的电压VNR6进一步减小。因此，参考电压VRl根据输出电流IO的增加而减小。
[0196]图10为根据第九示例性实施例的电缆补偿电路的示意图。
[0197]如图10所示，根据第九示例性实施例的电缆补偿电路520连接到电源装置7的初级侧上以根据负载来控制反馈电路的操作。
[0198]电缆补偿电路520包括二极管DC7、三个电阻器R71、R72和R73、以及电容器C71。
[0199]二极管DC7包括连接到次级线圈C02的另一端上的负极以及连接到电阻器R72的一端上的正极。电阻器R72的另一端连接到电阻器R71的一端上。电阻器R71的另一端连接到输出电压VO上。连接有电阻器R71和电阻器R72的节点NR7的电压VNR7通过电阻器R73连接到并联稳压器420的参考端上。电容器C71连接到输出电压VO与节点NR7之间并由此平整电压VNR7。
[0200]在功率开关M断开之后，当整流二极管D2导通时，电容器C71两端电压都增加。当输出电流IO增加时，整流二极管D2的导通时间变长以使得电容器C71的两端电压进一步增加。节点NR7的电压VNR7为输出电压VO减去电容器C71的两端电压的差值以使得节点NR7的电压VNR7根据负载的增加而减小。因此，参考电压VRl也根据输出电流IO的增加而减小。
[0201]在所述示例性实施例中，并联稳压器的负极阻抗根据输出电流IO的增加而增加，以致传输到次级侧的能量增加。相应地，可以对根据输出电流IO的增加而在电缆CABLEl和CABLE2中产生的电压降进行补偿。
[0202]当在输出电流IO流动的通路上提供检测电阻器以检测输出电流IO时，在检测电阻器中可能会产生能量消耗。与示例性实施例不同的是，当使用初级侧调节方法时，必须提供用于检测输出端信息的额外线圈，以至于变压器的复杂度和尺寸增加。[0203]根据示例性实施例，在不增加变压器的尺寸和复杂度的前提下，避免了不必要的功率消耗，并且提供了对电缆中的电压降进行补偿的电路。
[0204]虽然联系当前所考虑的实际的示例性实施例对本发明进行了说明，但是应当理解本发明并不限于所公开的实施例，相反地，包括了在附加权利要求的精神和范围内的各种改进和等效情况。
[0205]同样，在附加权利要求中，连同元素一同描述的序数词并不表示其顺序，而仅仅用于区分由相同词语所描述的元素。
【权利要求】
1.一种电缆补偿电路，所述电缆补偿电路连接到并联稳压器上以产生与电源装置的输出电压对应的反馈电压，包括: 第一节点，在该第一节点处产生一根据所述电源装置的输出电流来变化的电压；以及二极管，连接在所述第一节点与连接到所述并联稳压器的参考端上的第二节点之间，其中，所述并联稳压器的负极阻抗根据所述第二节点的电压来控制，并且反馈电压根据所述并联稳压器的所述负极阻抗来变化。
2.根据权利要求1所述的电缆补偿电路，其中，所述第一节点连接到一整流二极管的正极上，所述输出电流流向所述整流二极管的所述正极。
3.根据权利要求2所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第一电阻器，连接在所述二极管的负极与所述第二节点之间； 第二电阻器，包括连接到所述第二节点上的一端以及连接到接地上的另一端；以及晶体管，包括连接到所述第二节点上的控制端以及连接到所述并联稳压器的所述参考端上的第一端。
4.根据权利要求3所述的电缆补偿电路，进一步包括:连接在所述第二节点与所述接地之间的第一电容器。
5.根据权利要求3所述的电缆补偿电路，进一步包括:连接在所述二极管的负极与所述接地之间的第二电容器。
6.根据权利要求5所述的电缆补偿电路，进一步包括:连接在所述晶体管的所述第一端与所述并联稳压器的所述参考端之间的第三电阻器。
7.根据权利要求3所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第四电阻器，连接在所述第二节点与所述晶体管的所述控制端之间；以及 第五电阻器，连接在所述晶体管的所述第一端与所述并联稳压器的所述参考端之间。
8.根据权利要求3所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第六电阻器，连接在所述第二节点与所述晶体管的所述控制端之间； 第七电阻器，连接在所述第二节点与所述接地之间；以及 第八电阻器，连接在所述晶体管的所述第一端与所述并联稳压器的所述参考端之间。
9.根据权利要求8所述的电缆补偿电路，其中，所述第七电阻器的温度变化特性与所述晶体管的温度变化特性相反。
10.根据权利要求3所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第八电阻器，连接在所述第二节点与所述晶体管的所述控制端之间； 第一晶体管，连接在所述第三电阻器的所述另一端和所述接地之间并且以二极管方式连接；以及 第九电阻器，连接在所述晶体管的所述第一端与所述并联稳压器的所述参考端之间。
11.根据权利要求10所述的电缆补偿电路，其中，所述第一晶体管的正向电压根据温度改变来减小以补偿所述晶体管对应于温度改变的电流增加，或者所述第一晶体管的正向电压根据温度改变来增加以补偿所述晶体管对应于温度改变的电流减小。
12.根据权利要求2所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第十电阻器，连接在所述二极管的负极与所述第二节点之间； 第十一电阻器，包括连接到所述第二节点上的第一端以及连接到所述接地上的另一端；以及 第一并联稳压器，连接到所述并联稳压器的所述参考端上；并且 流向所述第一并联稳压器的电流根据所述第二节点的电压来变化以使所述并联稳压器的参考端电压发生变化。
13.根据权利要求12所述的电缆补偿电路，其中，所述第一并联稳压器的所述参考端连接到所述第二节点上，并且 所述电缆补偿电路进一步包括: 第十二电阻器，连接在所述第一并联稳压器的所述参考端与所述负极之间；以及 第十三电阻器，连接在所述第一并联稳压器的所述负极与所述并联稳压器的所述参考端之间。
14.根据权利要求12所述的电缆补偿电路，进一步包括:连接在所述第二节点与所述接地之间的第一电容器。
15.一种电缆补偿电路，所述电缆补偿电路连接到并联稳压器上以产生与电源装置的输出电压对应的反馈电压，包括: 第三节点，在该第三节点处产生一根据所述电源装置的输出电流来变化的电压；以及 二极管，连接在所述第三节点与所述并联稳压器的正极之间， 其中，所述并联稳压器的负极阻抗根据所述第三节点的电压来控制，并且反馈电压根据所述并联稳压器的所述负极阻抗来变化。
16.根据权利要求15所述的电缆补偿电路，其中，所述第三节点连接到一整流二极管的正极上，所述输出电流流向所述整流二极管的正极。
17.根据权利要求15所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第十四电阻器，连接在所述第三节点与所述接地之间；以及 电容器，并联连接到所述第十四电阻器上， 其中，所述电容器滤除所述第四节点的电压的噪声。
18.—种电缆补偿电路，所述电缆补偿电路连接到并联稳压器上以产生与电源装置的输出电压对应的反馈电压，包括: 第三节点，在该第三节点处产生一根据所述电源装置的功率开关的闭合周期而改变的电压；以及 二极管，连接在整流二极管与所述第四节点之间，所述电源装置的输出电流流向所述整流二极管上， 其中，所述并联稳压器的负极阻抗根据所述第四节点的电压来控制，并且反馈电压根据所述并联稳压器的负极阻抗来改变。
19.根据权利要求18所述的电缆补偿电路，其中，所述二极管的负极连接到所述整流二极管的正极上，并且 所述电缆补偿电路进一步包括: 第十五电阻器，连接在所述二极管的正极与所述第四节点之间；以及 电容器，连接在所述第四节点与所述接地之间。
20.根据权利要求19所述的电缆补偿电路，其中，所述整流二极管的正极连接到所述电源装置的次级线圈上，并且当所述电源装置的功率开关闭合时，所述次级线圈的电压使所述二极管导通。
21.根据权利要求18所述的电缆补偿电路，进一步包括: 二极管，连接在所述整流二极管的负极与所述第四节点之间；以及 电容器，储存由所述输出电流产生的所述整流二极管的正向电压与所述二极管的正向电压之间的差。
22.根据权利要求21所述的电缆补偿电路，其中，所述电容器连接在所述第四节点与所述接地之间，并且所述输出电流的增加使得所述整流二极管的正向电压增加以使得充到所述电容器上的负电压减小。
23.根据权利要求21所述的电缆补偿电路，其中，所述电容器连接在所述输出电压与所述第四节点之间；并且，所述输出电流的增加使得所述整流二极管的正向电压增加，以使得所述第四节点的电压根据充到所述电容器上的电压的增加来减小。
24.根据权利要求23所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第十六电阻器，连接在所述二极管的正极与所述第四节点之间；以及 第十七电阻器，连接在所述输出电压与所述第四节点之间。
25.根据权利要求18所述的电缆补偿电路，进一步包括: 第十八电阻器，连接在所述第四节点与所述并联稳压器的参考端之间。
【文档编号】H02M7/12GK103580104SQ201310334966
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2012年8月3日
【发明者】朴英培, 张银成, 尹在汉, 安炳学, 金镇兑, 金泰星, 具官本, 洪根义 申请人:快捷韩国半导体有限公司