一种充电电路及充电器的制作方法

本技术涉及充电器，特别是一种充电电路及充电器。

背景技术：

1、随着信息需求和人民生活水平的提高，人们对电子产品的需求日益增高，相应地，人们对这些电子产品的电量需求也越来越大，通常这些电子产品在充电时会连接充电器以保证输入稳定的电压及电流。

2、充电器的充电电路一般有整流电路、滤波电路、pfc(power factor correction，功率因数校正)电路、控制电路和保护电路等，其中，整流电路可以将输入的交流电压转换为直流电压，滤波电路可以过滤掉直流电压中的高频噪声，从而减少电路干扰，使得充电过程更加稳定，pfc电路可以提高输入电源利用效率，降低输入电流谐波及对电网的干扰，控制电路可以根据充电器设计的要求控制充电电流、电压等参数，使得充电效率更高且充电速度更快，保护电路可以在发生异常情况(比如短路、过流、过压、过温等)时，立即切断电源，从而保护充电器和充电设备的安全。

3、但是，现有的充电器存在产品体积较大和成本较高的问题。

技术实现思路

1、鉴于所述问题，提出了本技术以便提供克服所述问题或者至少部分地解决所述问题的一种充电电路及充电器，包括：

2、一种充电电路，包括：交流整流滤波电路、单级pfc转换电路、转换变压器电路、次级整流滤波电路、电压回馈电路和若干输出接口；其中，所述单级pfc转换电路包括单级pfc电路和若干直流-直流转换电路；

3、所述交流整流滤波电路连接电源并对电源信号整流、滤波后输出至所述单级pfc转换电路；所述单级pfc转换电路对输入的电信号进行功率因数校正后输出至所述转换变压器电路；所述转换变压器电路对输入的电信号进行电压转换后输出至所述次级整流滤波电路；所述次级整流滤波电路对输入的电信号进行整流、滤波后输出至所述电压回馈电路和若干输出接口；所述电压回馈电路将所述次级整流滤波电路的电信号反馈至单级pfc转换电路；所述单级pfc转换电路接收反馈信号后，输出控制信号至所述转换变压器电路，调整所述转换变压器电路的能量输出。

4、优选的，所述交流整流滤波电路包括交流输入接口、交流滤波电路和整流滤波电路；

5、所述交流输入接口连接电源并将电源信号输出至所述交流滤波电路；所述交流滤波电路对输入的电源信号进行滤波后输出至所述整流滤波电路；所述整流滤波电路对输入的电信号进行整流、滤波后输出至所述单级pfc转换电路。

6、优选的，所述交流滤波电路包括共模电感lf1、压敏电阻vdr1、安规电容cx1、电阻rx1、电阻rx2和共模电感lf2；

7、所述交流输入接口分别与所述共模电感lf1的第一输入端和第二输入端连接；所述共模电感lf1的第一输出端分别与所述压敏电阻vdr1的第一端、所述安规电容cx1的第一端、所述电阻rx1的第一端和所述共模电感lf2的第一输入端连接，所述共模电感lf1的第二输出端分别与所述压敏电阻vdr1的第二端、所述安规电容cx1的第二端、所述电阻rx2的第一端和所述共模电感lf2的第二输入端连接；所述电阻rx1的第二端与所述电阻rx2的第二端连接；所述共模电感lf2的第一输出端和第二输出端分别与所述整流滤波电路连接。

8、优选的，所述整流滤波电路包括整流桥堆br1、电容c1、电容c2、电感l1和电阻r1；

9、所述共模电感lf2的第一输出端与所述整流桥堆br1的第一输入端连接，所述共模电感lf2的第二输出端与所述整流桥堆br1的第二输入端连接；所述整流桥堆br1的正极分别与所述电感l1的第一端、所述电阻r1的第一端和所述电容c1的第一端连接，所述整流桥堆br1的负极分别与所述电容c1的第二端和所述电容c2的第二端连接后接地；所述电感l1的第二端分别与所述电阻r1的第二端和所述电容c2的第一端连接；所述电阻r1的第二端与所述电容c2的第一端连接；所述电感l1的第二端、所述电阻r1的第二端和所述电容c2的第一端分别与所述单级pfc转换电路连接。

10、优选的，所述单级pfc转换电路包括电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电容c4、电阻r7、电阻r21、电阻r8、整流二极管d1、整流二极管d6、电容c10、功率晶体管q1、电感fb、电阻r12、电阻r13、电阻r14、整流二极管d2、电阻r11、电阻r10、电阻r16、单级交流-直流恒压控制器u1、电容c6、场效应管q2、电容c9、整流二极管d7、电解电容ec1、场效应管q7、电容c7、电容c8、电阻r17、电阻r17a、开关q5、电阻ra、电阻rb、电容c5、电阻r20、电阻r18、电阻r19、整流二极管d3、电容c3和电阻r6；

11、所述电感l1的第二端、所述电阻r1的第二端和所述电容c2的第一端分别与所述电阻r2的第一端、所述电阻r4的第一端、所述电容c4的第一端、所述电阻r7的第一端、所述电阻r21的第一端、所述整流二极管d6的输入端和所述转换变压器电路连接；所述电阻r2的第二端与所述电阻r3的第一端连接；所述电阻r4的第二端与所述电阻r5的第一端连接；所述电容c4的第二端、所述电阻r7的第二端、所述电阻r21的第二端和所述整流二极管d6的输出端分别与所述电阻r8的第一端连接；所述电阻r3的第二端分别与所述场效应管q2的接地端和所述电容c7的第一端连接；所述电阻r5的第二端与所述场效应管q2的漏极连接；所述电阻r8的第二端与所述整流二极管d1的输出端连接；所述整流二极管d1的输入端分别与所述电容c10的第一端、所述功率晶体管q1的漏极和所述转换变压器电路连接；所述电容c10的第二端分别与所述电阻r13的第一端、所述电阻r14的第一端和所述电阻r16的第一端连接；所述功率晶体管q1的源极分别与所述电阻r13的第一端、所述电阻r14的第一端、所述电阻r12的第二端和所述电阻r16的第一端连接，所述功率晶体管q1的接地端与所述电感fb的第一端连接；所述电感fb的第二端分别与所述电阻r12的第一端、所述电阻r11的第一端和所述整流二极管d2的输入端连接；所述电阻r12的第二端分别与所述电阻r13的第一端、所述电阻r14的第一端和所述电阻r16的第一端连接；所述电阻r13的第二端和所述电阻r14的第二端接地；所述整流二极管d2的输出端与所述电阻r10的第一端连接；所述电阻r11的第二端和所述电阻r10的第二端分别与所述单级交流-直流恒压控制器u1的第六端连接；所述电阻r16的第二端分别与所述单级交流-直流恒压控制器u1的第四端和所述电容c6的第一端连接；所述单级交流-直流恒压控制器u1的第五端接地；所述单级交流-直流恒压控制器u1的第一端分别与所述电阻ra的第一端、所述电容c9的第一端、所述电解电容ec1的第一端、所述场效应管q2的源极和所述整流二极管d7的输出端连接；所述单级交流-直流恒压控制器u1的第二端分别与所述电容c8的第一端、所述电阻r17的第一端、所述电阻r17a的第一端和所述电阻r18的第一端连接；所述单级交流-直流恒压控制器u1的第三端分别与所述场效应管q2的接地端和所述电容c7的第一端连接；所述电容c9的第二端、所述电解电容ec1的第二端和所述场效应管q7的接地端接地；所述场效应管q7的源极与所述整流二极管d7的输入端连接，所述场效应管q7的漏极分别与所述电阻r20的第一端和所述电容c5的第一端连接；所述电阻r20的第二端分别与所述电容c3的第一端和所述整流二极管d3的输出端连接；所述电容c3的第二端与所述电阻r6的第一端连接；所述电阻r18的第二端与所述电阻r19连接；所述电阻r6的第二端、所述整流二极管d3的输入端和所述电阻r19的第二端分别与所述转换变压器电路连接；所述电阻r17a的第二端与所述开关q5的漏极连接；所述电阻ra的第二端与所述电阻rb的第一端、所述开关q5的接地端和所述电压回馈电路连接；所述电容c6的第二端、所述电容c7的第二端、所述电容c8的第二端、所述电阻r17的第二端、所述开关q5的源极、所述电阻rb的第二端、所述电容c5的第二端分别与所述电压回馈电路连接。

12、优选的，所述转换变压器电路包括转换变压器tr1；

13、所述整流二极管d6的输入端与所述转换变压器tr1的第一端连接；所述整流二极管d1的输入端与所述转换变压器tr1的第二端连接；所述整流二极管d3的输入端与所述转换变压器tr1的第五端连接；所述转换变压器tr1的第九端与所述次级整流滤波电路连接；所述转换变压器tr1的第四端和第十二端分别接地。

14、优选的，所述次级整流滤波电路包括电容cy1、电容cy2、电阻r34、电容c15、场效应管q4、电阻r22、电容c11、控制器u2、电容c12、电阻r23、二极管d4、电解电容ec4、电解电容ec3、电解电容ec2、共模电感lf3、电解电容ec5和电解电容ec6；

15、所述转换变压器tr1的第九端分别与所述电阻r34的第一端和所述场效应管q4的源极连接；所述电阻r34的第二端与所述电容c15的第一端连接；所述电容c15的第二端和所述场效应管q4的漏极分别与所述电解电容ec4的第一端、所述电解电容ec3的第一端、所述电解电容ec2的第一端和所述共模电感lf3的第一输入端连接；所述控制器u2的第一端与所述电容c11的第二端连接；所述控制器u2的第五端分别与所述电容c11的第一端和所述场效应管q4的源极连接；所述控制器u2的第四端与所述电阻r22的第一端连接；所述电阻r22的第二端与所述电解电容ec4的第一端连接；所述控制器u2的第三端与所述电阻r23的第一端连接；所述控制器u2的第二端与所述电容c12的第一端连接；所述电容c12的第二端与所述电阻r23的第一端连接；所述电阻r23的第二端与所述二极管d4的输入端连接；所述控制器u2的第六端与所述场效应管q4的接地端连接；所述二极管d4的输出端、所述电解电容ec4的第二端、所述电解电容ec3的第二端、所述电解电容ec2的第二端和所述共模电感lf3的第二输入端接地；所述共模电感lf3的第一输出端分别与所述电容cy1的第一端、所述电解电容ec5的第一端和所述电解电容ec6的第一端连接；所述电容cy1的第二端、所述共模电感lf3的第二输出端、所述电解电容ec5的第二端和所述电解电容ec6的第二端分别接地。

16、优选的，所述电压回馈电路包括晶体三极管op1b、发光二极管op1a、电阻r32和电阻r31；

17、所述电阻ra的第二端与所述晶体三极管op1b的第一端连接；所述晶体三极管op1b的第二端接地；所述发光二极管op1a的第一端分别与所述电阻r32的第二端和所述电阻r31的第一端连接；所述发光二极管op1a的第二端和所述电阻r31的第二端接地；所述电阻r32的第一端与微控制单元连接。

18、优选的，所述输出接口包括三个usbc接口和一个usba接口。

19、一种充电器，包括：电路板和设置在所述电路板外部的壳体；所述电路板上设有如上述任一项所述的充电电路。

20、本技术具有以下优点：

21、在本技术的实施例中，相对于现有充电器产品体积较大和成本较高的问题，本技术提供了采用单级pfc电路+直流-直流转换电路替代现有充电器中的两级pfc电路的解决方案，具体为：“一种充电电路，包括：交流整流滤波电路、单级pfc转换电路、转换变压器电路、次级整流滤波电路、电压回馈电路和若干输出接口；其中，所述单级pfc转换电路包括单级pfc电路和若干直流-直流转换电路；所述交流整流滤波电路连接电源并对电源信号整流、滤波后输出至所述单级pfc转换电路；所述单级pfc转换电路对输入的电信号进行功率因数校正后输出至所述转换变压器电路；所述转换变压器电路对输入的电信号进行电压转换后输出至所述次级整流滤波电路；所述次级整流滤波电路对输入的电信号进行整流、滤波后输出至所述电压回馈电路和若干输出接口；所述电压回馈电路将所述次级整流滤波电路的电信号反馈至单级pfc转换电路；所述单级pfc转换电路接收反馈信号后，输出控制信号至所述转换变压器电路，调整所述转换变压器电路的能量输出”。通过采用单级pfc电路+直流-直流转换电路，单级pfc电路输出电压的工频纹波可以被多路直流-直流转换电路补偿，不仅满足了产品的谐波电流和输出特性要求，而且降低了产品的体积和成本。