一种变阻调压电路、大功率快充充电器的单级PFC电路的制作方法

本技术涉及充电电路领域，具体的说，是涉及一种变阻调压电路、大功率快充充电器的单级pfc电路。

背景技术：

1、功率因数校正(pfc)技术已成为电力电子领域中的研究热点。随着电力质量标准的日益严格，pfc变换器被越来越多地应用于开关电源、变频调速器和荧光灯交流电子镇流器中。近几年来，随着相关技术和各种电平输入策略的发展，pfc技术已得到大量研究。

2、对于100w大功率快充充电器，虽然能够为电子设备提供多个充电口以及快速充电的功能，但充电器在空载或轻载时，其插头端保持在高位电压，存在功耗大的问题。为了解决功耗大的问题，在充电器电路中增加了调压电路，能够在充电器空载/轻载时下调电压，在充电器工作时上调电压。例如充电器不与电子设备连接或者电子设备电量达到80％以上、只需低压充电时，输出电压下调为13v；而给馈电的电子设备快速充电时，输出电压调高至26v。

3、但是现有的单级pfc拓扑电路在执行上述调压方式过程中，缺乏过渡状态，电压从26v高压降至13v低压或者从13v低压升至26v高压时，有较大的落差，对充电器本身以及电子设备的使用寿命均有影响。

4、正因此，100w快充主要使用pfc+qr或者pfc+llc的两级拓扑电路，这两种双级拓扑电路在效率和稳定性相较于单级pfc拓扑电路有较好的提升。可是相比于单级pfc拓扑，双级拓扑电路，成本一直无法降低。

5、故，如何改善低成本的单级pfc电路结构，使其能够适用于100w大功率快充充电器的调压方式，并获得与双级pfc拓扑电路同样的功率和性能，成为业内亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决现有的单级pfc拓扑电路在调压过程中存在较大的电压差，给充电器及电子设备带来危害的问题，本实用新型提供一种变阻调压电路、大功率快充充电器的单级pfc电路。

2、本实用新型技术方案如下所述：

3、一种变阻调压电路，包括电源端和信号输出端，所述电源端用于获取充电器的监测芯片的采样控制信号；所述信号输出端用于向充电器的主控芯片的反馈引脚输出不同的电压信号；还包括并联的第一下偏置电阻r27、第二下偏置电阻r40和第三下偏置电阻r24，三个下偏置电阻的一端均连接所述信号输出端；

4、所述第一下偏置电阻r27的另一端连接第一mos管q7的漏极，所述第一mos管q7的栅极连接第一充电电容c8和所述电源端；所述第二下偏置电阻r40的另一端连接第二mos管q8的漏极，所述第二mos管q8的栅极连接第二充电电容c15和第三充电电容c9，且所述第二mos管q8与所述第三充电电容c9之间设有稳压二极管z3，所述稳压二极管的阴极一端连接所述第三充电电容c9。

5、通过采用上述技术方案，当所述第一充电电容c8充满电后使得所述第一mos管q7导通，并导通所述第一mos管q7的连通链路上的第一下偏置电阻r27；当所述第三充电电容c9、所述第二充电电容c15依次充满电后使得所述第二mos管q8导通，并导通所述第二mos管q8的连通链路上的第二下偏置电阻r40；当所述第三充电电容c9的电压值小于所述稳压二极管z3的导通电压时，所述第二充电电容c15和所述第三充电电容c9依次放电，直至所述第二mos管q8关闭。

6、根据上述方案的本实用新型，所述第一充电电容c8和所述电源端之间设有并联的第一二极管d10和第一电阻r36，且所述第一二极管d10的阴极连接所述第一充电电容c8，所述第一二极管d10的阳极连接所述电源端，且所述第一电阻r36和接地端之间设有接地电阻r35。

7、通过采用上述技术方案，所述电源端经所述第一二极管d10对所述第一充电电容c8充电，所述第一充电电容c8经所述第一电阻r36接地放电。

8、根据上述方案的本实用新型，所述稳压二极管z3和所述第三充电电容c9的连接节点与所述电源端之间设有并联的第二二极管d11和第二电阻r33，且所述第二二极管d11的正极与所述第三充电电容c9连接，所述第二二极管d11的阴极通过电阻r35接地。

9、通过采用上述技术方案，所述电源端经所述第二电阻r33对所述第三充电电容c9、所述第二充电电容c15充电；所述第二充电电容c15、所述第三充电电容c9经所述第二二极管d11放电。

10、根据上述方案的本实用新型，所述第三下偏置电阻r24并联连接有滤波电容c7。

11、根据上述方案的本实用新型，所述第三下偏置电阻r24、所述第一mos管q7的源极、所述第二mos管q8的源极均接地。

12、根据上述方案的本实用新型，所述稳压二极管z3和所述第二充电电容c15之间还设有第三电阻r38。

13、本实用新型还提供一种大功率快充充电器的单级pfc电路，包括ac输入端、输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路和输出端，所述输入整流滤波电路和所述变压器之间设有主控芯片，所述输出端处设有监测芯片，所述监测芯片用于监测充电器与负载的连接状态，所述主控芯片和所述监测芯片之间设有上述方案所述的变阻调压电路。

14、根据上述方案的本实用新型，所述主控芯片的供电引脚连接所述变阻调压电路的电源端，且所述主控芯片和变阻调压电路的电源端之间设有光耦开关，所述光耦开关的驱动端连接所述监测芯片。

15、进一步的，所述光耦开关与所述主控芯片的供电引脚之间设有第四电阻r18。

16、进一步的，所述光耦开关与所述监测芯片之间设有第五电阻r34。

17、根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：

18、本实用新型的变阻调压电路，能够根据充电器与负载之间的连接状态，输出包含有中间电压信号的三种电压信号，以使得主控芯片在充电器于空载状态和载荷状态之间切换时，稳定地调节充电器的输出电压，具体表现为充电器输出端在高、低电压之间能够输出作为过渡状态的中间电压值，从而可以避免充电器的输出电压存在较大的电压落差，以避免对充电器以及电子设备带来损耗。

技术特征：

1.一种变阻调压电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的变阻调压电路，其特征在于，所述第一充电电容和所述电源端之间设有并联的第一二极管和第一电阻，且所述第一二极管的阴极连接所述第一充电电容，所述第一二极管的阳极连接所述电源端，且所述第一电阻和接地端之间设有接地电阻。

3.根据权利要求1所述的变阻调压电路，其特征在于，所述稳压二极管和所述第三充电电容的连接节点与所述电源端之间设有并联的第二二极管和第二电阻，且所述第二二极管的正极与所述第三充电电容连接，所述第二二极管的阴极通过接地电阻接地。

4.根据权利要求1所述的变阻调压电路，其特征在于，所述第三下偏置电阻并联连接有滤波电容。

5.根据权利要求1所述的变阻调压电路，其特征在于，所述第三下偏置电阻、所述第一mos管的源极、所述第二mos管的源极均接地。

6.根据权利要求1所述的变阻调压电路，其特征在于，所述稳压二极管和所述第二充电电容之间还设有第三电阻。

7.一种大功率快充充电器的单级pfc电路，包括ac输入端、输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路和输出端，所述输入整流滤波电路和所述变压器之间设有主控芯片，所述输出端处设有监测芯片，所述监测芯片用于监测充电器与负载的连接状态，其特征在于，所述主控芯片和所述监测芯片之间设有权利要求1至6任一项所述的变阻调压电路。

8.根据权利要求7所述的大功率快充充电器的单级pfc电路，其特征在于，所述主控芯片的供电引脚连接所述变阻调压电路的电源端，且所述主控芯片和变阻调压电路的电源端之间设有光耦开关，所述光耦开关的驱动端连接所述监测芯片。

9.根据权利要求8所述的大功率快充充电器的单级pfc电路，其特征在于，所述光耦开关与所述主控芯片的供电引脚之间设有第四电阻。

10.根据权利要求8所述的大功率快充充电器的单级pfc电路，其特征在于，所述光耦开关与所述监测芯片之间设有第五电阻。

技术总结
本技术涉及一种变阻调压电路，包括三个并联下偏置电阻，三个下偏置电阻的一端均连接所述信号输出端，第一下偏置电阻的另一端连接第一MOS管的漏极，第一MOS管的栅极连接第一充电电容和电源端；第二下偏置电阻的另一端连接第二MOS管的漏极，第二MOS管的栅极连接第二充电电容和第三充电电容，且第二MOS管与第三充电电容之间设有稳压二极管，稳压二极管的阴极一端连接第三充电电容。本技术的变阻调压电路能够根据充电器与负载之间的连接状态，输出包含有中间电压信号的三种电压信号，充电器在空载状态和载荷状态之间切换时，可稳定地调节输出电压，避免充电器的输出电压存在较大的电压落差，以避免对充电器以及电子设备带来损耗。

技术研发人员：许锡亨
受保护的技术使用者：深圳市宇昊电子科技有限公司
技术研发日：20230809
技术公布日：2024/1/15