基于次级控制的充电系统及其次级控制装置的制造方法_5

文档序号:9767372阅读:来源:国知局
述第一 RS触发器的输出端与所述第一 驱动模块相连。7. 如权利要求6所述的基于次级控制的充电系统,其特征在于,所述次级同步整流辅 助芯片还包括用于在所述第一MOS管的漏极电压大于0时屏蔽所述第二比较器输出的第一 屏蔽模块,所述第一屏蔽模块包括: 第四反相器,所述第四反相器的输入端与所述第一 RS触发器的输出端相连; 第二MOS管,所述第二MOS管的栅极与所述第四反相器的输出端相连,所述第二MOS管 的漏极与所述第二比较器的输出端相连,所述第二MOS管的源极接地。8. 如权利要求1所述的基于次级控制的充电系统,其特征在于,所述初级控制芯片包 括: 采样模块,所述采样模块与所述电压反馈端相连,所述采样模块根据所述输出电压切 换信号通过N个选通输出端输出N路选通信号,并根据所述反馈电压输出采样电压,其中, N为大于等于2的整数; 第三选通器,所述第三选通器分别与所述N个选通输出端相连,并分别与第一恒压基 准端至第N恒压基准端相连,所述第三选通器根据每路选通信号相应选择一个恒压基准以 输出电压调节信号; 第四选通器,所述第四选通器分别与所述N个选通输出端相连,并分别与第一限流基 准端至第N限流基准端相连,所述第四选通器根据每路选通信号相应选择一个限流基准以 输出电流调节信号; 误差放大器,所述误差放大器的第一输入端与所述第三选通器相连,所述误差放大器 的第二输入端所述采样模块的采样输出端相连,所述误差放大器根据所述采样电压和所述 电压调节信号输出误差放大信号; 内部振荡器,所述内部振荡器的输入端与所述误差放大器的输出端相连,所述内部振 荡器根据所述误差放大信号调节输出频率; 第三比较器,所述第三比较器的同相输入端与所述电压检测端相连,所述第三比较器 的反相输入端与所述第四选通器相连,所述第三比较器根据所述电压检测端检测到的电压 和所述电流调节信号生成第一比较信号; 第二RS触发器,所述第二RS触发器的S端与所述内部振荡器的输出端相连,所述第二 RS触发器的R端与所述第三比较器的输出端相连,所述第二RS触发器根据所述输出频率和 所述第一比较信号输出控制所述初级开关管的驱动信号; 第二驱动模块,所述第二驱动模块与所述第二RS触发器的输出端相连,所述第二驱动 模块根据所述驱动信号控制所述初级开关管开启和关闭。9. 如权利要求8所述的基于次级控制的充电系统,其特征在于,所述第三选通器选择 的恒压基准与所述第四选通器选择的限流基准呈反相关关系。10. 如权利要求8所述的基于次级控制的充电系统,其特征在于,所述采样模块包括: 触发单元,所述触发单元与所述第二RS触发器的输出端相连,其中,在所述驱动信号 为低电平时,所述触发单元输出反馈电压采集开始信号; 反馈电压采集控制单元,所述反馈电压采集控制单元分别与所述电压反馈端和所述触 发单元相连,所述反馈电压采集控制单元在接收到所述反馈电压采集开始信号时对采集到 的反馈电压与第一预设电压进行比较以输出反馈电压采集控制信号; 采样电压生成单元; 第一传输门,所述第一传输门分别与所述电压反馈端、所述采样电压生成单元和所述 反馈电压采集控制单元相连,所述第一传输门在所述反馈电压采集控制信号的控制下开 启,以使所述采样电压生成单元根据所述反馈电压生成所述采样电压; 输出电压切换采集控制单元,所述输出电压切换采集控制单元分别与所述电压反馈端 和所述反馈电压采集控制单元的输出端相连,所述输出电压切换采集控制单元将所述输出 电压切换信号对应的反馈电压与第二预设电压进行比较以输出第二比较信号,并根据所述 第二比较信号和所述反馈电压采集控制信号生成输出电压切换采集控制信号; 选通信号生成单元; 第二传输门,所述第二传输门分别与所述电压反馈端、所述选通信号生成单元和所述 输出电压切换采集控制单元相连,所述第二传输门在所述输出电压切换采集控制信号的控 制下开启,以使所述选通信号生成单元根据所述输出电压切换信号生成所述N路选通信 号。11. 一种基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所述基于次级控制的 充电系统包括变压器、整流装置、用于连接负载终端的充电接口和初级控制装置,其中,所 述变压器包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组,所述初级控制装置包括初级控制芯片和初 级开关管、检流电阻,所述初级开关管通过所述检流电阻连接地,所述次级控制装置包括: 次级整流开关管;和 次级同步整流辅助芯片,所述次级同步整流辅助芯片通过检测所述次级整流开关管两 端的电压以控制所述次级整流开关管的开启和关闭,并在所述次级整流开关管处于关闭状 态下控制所述次级整流开关管再次开启以使所述次级绕组的两端生成突变的电压,以及所 述次级同步整流辅助芯片根据接收到的充电接口的传输信号通过控制所述次级整流开关 管的驱动电压以调节所述突变的电压,经过调节的突变的电压通过所述次级绕组反馈到所 述辅助绕组时生成输出电压切换信号,所述初级控制芯片通过电压反馈端采集到所述输出 电压切换信号时生成选通信号,并根据所述选通信号、所述初级控制芯片的电压检测端检 测到的所述检流电阻上的电压和所述电压反馈端的反馈电压对所述初级开关管进行控制 以调节所述充电系统的输出电压和输出电流。12. 如权利要求11所述的基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所 述次级整流开关管为第一 MOS管,所述次级同步整流辅助芯片包括第一电源端、第一驱动 控制端、电压采样端和第一接地端、传输信号接收端,所述第一电源端与所述次级绕组的一 端相连,所述电压采样端与所述次级绕组的另一端和所述第一 MOS管的漏极分别相连,所 述第一驱动控制端与所述第一 MOS管的栅极相连,所述第一接地端与所述第一 MOS管的源 极相连,所述传输信号接收端与所述充电接口相连。13. 如权利要求12所述的基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所 述次级同步整流辅助芯片还包括: 电流镜模块,所述电流镜模块分别与所述第一电源端和所述电压采样端相连,所述电 流镜模块在所述第一 MOS管的漏极电压小于0时根据所述第一 MOS管的漏极电压生成第一 电压; 第一比较触发模块,所述第一比较触发模块与所述电流镜模块相连,其中,在所述第一 电压大于第一基准电压时所述第一比较触发模块根据生成第一触发信号,并在所述第一电 压小于第二基准电压时所述第一比较触发模块生成第二触发信号; 第一驱动模块,所述第一驱动模块根据所述第一触发信号控制所述第一 MOS管开启, 并根据所述第二触发信号控制所述第一 MOS管关闭,并且,所述第一驱动模块包括选通单 元、第一选通器、开关单元和脉冲产生单元,其中, 所述第一选通器的第一端与所述第一电源端相连,所述第一选通器的第二端与所述选 通单元的输出端相连,所述第一选通器的控制端与所述第一比较触发模块的输出端相连; 所述选通单元与所述传输信号接收端相连,并与第三基准电压至第N+2基准电压提供 端相连,所述选通单元根据所述充电接口的传输信号选择第三基准电压至第N+2基准电压 中的一个基准电压以输入到所述第一选通器,其中,N为大于等于2的整数; 所述脉冲产生单元分别与所述第一比较触发模块的输出端和所述开关单元相连; 其中,所述第一选通器在接收到所述第一触发信号时选择所述第一电源端的电压以通 过所述开关单元控制所述第一 MOS管开启,并在接收到所述第二触发信号时选择所述选通 单元输出的基准电压以通过所述开关单元控制所述第一 MOS管继续开启,所述第一 MOS管 继续开启的时间由所述脉冲产生单元控制。14. 如权利要求13所述的基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所 述选通单元具体包括: 译码器,所述译码器与所述传输信号接收端相连,所述译码器根据所述充电接口的传 输信号分别通过N个通道输出N路选择信号; 第二选通器,所述第二选通器分别与所述第三基准电压至第N+2基准电压提供端和所 述N个通道相连,所述第二选通器根据每路选择信号相应选择一个基准电压进行输出。15. 如权利要求13所述的基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所 述脉冲产生单元具体包括: 第一反相器,所述第一反相器的输入端与所述第一比较触发模块的输出端相连; 第一电阻,所述第一电阻的一端与所述第一反相器的输出端相连; 第一电容,所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连,所述第一电容的另一 端接地; 第二反相器,所述第二反相器的输入端与所述第一电阻的另一端相连; 第三反相器,所述第三反相器的输入端与所述第二反相器的输出端相连; 第一与门,所述第一与门的第一输入端与所述第一反相器的输入端相连,所述第一与 门的第二输入端与所述第三反相器的输出端相连; 第一或门,所述第一或门的第一输入端与所述第一比较触发模块的输出端相连,所述 第一或门的第二输入端与所述第一与门的输出端相连,所述第一或门的输出端与所述开关 单元相连。16. 如权利要求13所述的基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所 述第一比较触发模块具体包括: 第一比较器,所述第一比较器的同相输入端与所述电流镜模块的输出端相连,所述第 一比较器的反相输入端与第一基准电压提供端相连; 第二比较器,所述第二比较器的反相输入端与所述电流镜模块的输出端相连,所述第 二比较器的同相输入端与第二基准电压提供端相连; 第一 RS触发器,所述第一 RS触发器的S端与所述第一比较器的输出端相连,所述第一 RS触发器的R端与所述第二比较器的输出端相连,所述第一 RS触发器的输出端与所述第一 驱动模块相连。17. 如权利要求16所述的基于次级控制的充电系统的次级控制装置,其特征在于,所 述次级同步整流辅助芯片还包括用于在所述第一MOS管的漏极电压大于0时屏蔽所述第二 比较器输出的第一屏蔽模块,所述第一屏蔽模块包括: 第四反相器,所述第四反相器的输入端与所述第一 RS触发器的输出端相连; 第二MOS管,所述第二MOS管的栅极与所述第四反相器的输出端相连,所述第二MOS管 的漏极与所述第二比较器的输出端相连,所述第二M0S管的源极接地。
【专利摘要】本发明公开了一种基于次级控制的充电系统,包括:变压器;整流装置;次级整流开关管和次级同步整流辅助芯片,次级同步整流辅助芯片控制次级整流开关管的开启和关闭,并根据接收到的充电接口的传输信号对次级整流开关管进行控制以调节次级绕组的两端生成突变的电压,经过调节的突变的电压反馈到辅助绕组时生成输出电压切换信号;初级控制芯片和初级开关管,初级控制芯片采集到输出电压切换信号时生成选通信号,并根据选通信号、电压检测端检测到的电压和电压反馈端的反馈电压对初级开关管进行控制以调节系统的输出电压和输出电流。该充电系统能够实现充电输出规格根据负载智能改变。本发明还公开了一种基于次级控制的充电系统的次级控制装置。
【IPC分类】H02J7/10
【公开号】CN105529799
【申请号】CN201410510322
【发明人】叶文辉, 侯永军, 张海泉
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月28日
【公告号】WO2016045628A1
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