專利名稱：一種電壓電流適時反饋控制電路的制作方法
技術領域：
一種電壓電流適時反饋控制電路
(-)技術領域 本實用新型涉及充電控制電路領域，尤其是一種電壓電流適時反饋控制電路。
背景技術：
充電器是電子技術和電器結合的產品，我們無時無刻不在使用著它。便攜式電子產品的快度發(fā)展，促使電池的品種增加及性能提高，并且使可充電電池的產量大增，同時對充電器的要求也趨于效率高、體積小、成本低、重量輕并且安全實用。目前充電器采用開關電源與線性穩(wěn)壓器結合實現，在線性穩(wěn)壓器進行電流控制時，將會有很大的功耗損失，而本實用新型提供了一種電壓電流自適應控制電路，實現了電壓電流自適應控制，直接利用開關電源實現高效率充電管理。
(三)實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種電壓電流適時反饋控制電路，它可以克服現有技術的不足，是一種效率高、易操作的電壓電流自適應控制電路。本實用新型的技術方案一種電壓電流適時反饋控制電路，包括帶有電壓輸出端 Vout和反饋電壓信號采集端VFB的Buck型DCDC芯片，其特征在于它是由反饋電阻單元、分壓單元、反向放大器單元、正向放大器單元、電流采樣電阻RIC、固定電容Cl、固定電容C2、 固定電阻RC、固定電阻RV、節(jié)點Vin2、外部基準信號Vrefl和外部基準信號Vref2組成；其中，所說的反饋電阻單元的一端連接Buck D⑶C芯片的電壓輸出端Vout，一端接地，其輸出端與Buck型DCDC芯片的反饋電壓信號采集端VFB連接，為其提供反饋電壓信號；所說的反饋電阻單元還經固定電阻RC與正向放大器單元的輸出端連接，同時經固定電阻RC和固定電容C2接地；所說的反饋電阻單元還經固定電阻RV與反向放大器單元的輸出端連接，同時經固定電阻RV和固定電容Cl接地；所說的分壓單元的一端連接VFB，一端接地，輸出端與反向放大器單元的輸入端連接；所說的反向放大器單元反向輸入端與分壓單元的輸出端連接，其正向輸入端采集外部基準信號Vrefl，其輸出端經固定電阻RV與反饋電阻單元連接， 同時經固定電容Cl接地；所說的正向放大器單元正向輸入端連接電流采樣電阻RIC和節(jié)點 Vin2，其負向輸入端接收外部基準信號Vref2，其輸出端經固定電阻RC與反饋電阻單元連接，同時經固定電容C2接地。上述所說的反饋電阻單元包括固定電阻R0、固定電阻RF1、和固定電阻RF2 ；其中所說的固定電阻RF2的一端連接Buck型D⑶C芯片的電壓輸出端Vout，另一端串聯固定電阻RF1，且二者之間有連接點V3 ；所說的固定電阻RFl的另一端串聯固定電阻R0，且二者之間的連接點連接Buck D⑶C芯片的反饋電壓信號采集端VFB ；所說的固定電阻RO另一端接地；所說的固定電阻RFl和固定電阻RF2之間的連接點V3分別經固定電阻RC、固定電阻RV 與正向放大器單元的輸出端、反向放大器單元的輸出端連接。上述所說的分壓單元是由固定電阻RBl和固定電阻RB2組成，二者相互串聯，其中固定電阻RB2的另一端連接VB，固定電阻RB1的另一端接地；固定電阻RB1和固定電阻RB2之間有節(jié)點Vinl，且該節(jié)點與反向放大器單元的輸入端連接。上述所說的反向放大器單元是由固定電阻RVI、固定電阻RVF及運算放大器Al構成；其中所說的運算放大器Al負向輸入端經固定電阻RVI與分壓單元中的節(jié)點Vinl連接，同時經固定電阻RVF與運算放大器Al的輸出端連接，其正向輸入端采集外部基準信號 Vrefl，所說的運算放大器Al的輸出端經固定電阻RV與反饋電阻單元連接，同時經固定電容Cl接地。上述所說的正向放大器單元是由固定電阻RCI、固定電阻RCF及運算放大器A2構成；其中所說的運算放大器A2負向輸入端經固定電阻RCI采集外部基準信號Vrefl，同時經固定電阻RCF與運算放大器A2的輸出端連接，其正向輸入端與電流采樣電阻RIC和節(jié)點 Vin2連接，其輸出端則經固定電阻RC與反饋電阻單元連接，同時經固定電容C2接地。本實用新型的工作原理電阻RF2、RFURO構成D⑶C的反饋電阻網絡；電阻RB1、 RB2構成電壓VB的分壓網絡，產生電壓節(jié)點Vinl ；電阻RVI、RVF、運算放大器Al構成反向放大器，將節(jié)點Vinl的電壓放大至電壓Vl ；電阻RIC為電流采樣電阻，流過電阻RIC的電流 I產生電壓降Vin2 ；電阻RCI、RCF、運算放大器A2構成正向放大器，將節(jié)點Vin2的電壓放大至電壓V2 ；節(jié)點電壓VI、V2將D⑶C的反饋電阻網絡中電阻RF2、RFU RO分壓的節(jié)點V3 處的電流進行分流，從而通過VB的電壓以及電流I來實現DCDC輸出Vout的調節(jié)。具體步驟如下①反饋電阻單元，其輸出電壓為 Vout = V3+(VFB/RO+(V3-V1)/RV+(V3-V2)/RC)*RF2②而根據分壓定理，則可以算出節(jié)點V3的電壓為V3 = (R0+RF1)*VFB/R0③根據分壓定理，分壓單元中節(jié)點Vinl的輸出電壓為Vinl = RB1*VB/(RB1+RB2)④而根據運算放大器Al的特性，可以將節(jié)點Vinl的電壓放大至電壓VI，即V1 = RVF*(Vrefl-Vinl)/RVI⑤電阻RIC為電流采樣電阻，流過采樣電阻RIC的電流I產生電壓降Vin2，即 Vin2 = I*RIC⑥同樣，根據運算放大器A2的特性，可以將節(jié)點Vin2的電壓放大至電壓V2，即 V2 = RCF*(Vin2-Vref2)/RCI+Vin2⑦由步驟①至步驟⑥所得的公式，可以推導出節(jié)點VI、節(jié)點V2的電壓以及輸出電壓 Vout Vl = RVF*(Vrefl-RB1*VB/(RB1+RB2))/RVIV2 = RCF*(I*RIC-Vref2)/RCI+I*RICVout = (R0+RF1)*VFB/R0+(VFB/RO+((R0+RF1)*VFB/R0-V1)/RV+((R0+RF1)*VFB/ R0-V2)/RC)*RF2⑧由Vout的輸出結果只于電壓VB與電流I相關，即可以通過本實用新型的電路實現電壓電流自適應控制。本實用新型的優(yōu)越性結構簡單，輸出電壓及輸出電流易于控制，具有較高的充電效率；應用于充電器控制；利用DCDC實現高效率充電管理。

附圖為本實用新型所涉一種電壓電流適時反饋控制電路的結構示意圖。
具體實施方式
實施例一種電壓電流適時反饋控制電路(見附圖)，包括帶有電壓輸出端Vout 和反饋電壓信號采集端VFB的Buck型DCDC芯片，其特征在于它是由反饋電阻單元、分壓單元、反向放大器單元、正向放大器單元、電流采樣電阻RIC、固定電容Cl、固定電容C2、固定電阻RC、固定電阻RV、節(jié)點Vin2、外部基準信號Vrefl和外部基準信號Vref2組成；其中， 所說的反饋電阻單元的一端連接Buck D⑶C芯片的電壓輸出端Vout，一端接地，其輸出端與Buck型DCDC芯片的反饋電壓信號采集端VFB連接，為其提供反饋電壓信號；所說的反饋電阻單元還經固定電阻RC與正向放大器單元的輸出端連接，同時經固定電阻RC和固定電容C2接地；所說的反饋電阻單元還經固定電阻RV與反向放大器單元的輸出端連接，同時經固定電阻RV和固定電容Cl接地；所說的分壓單元的一端連接VFB，一端接地，輸出端與反向放大器單元的輸入端連接；所說的反向放大器單元反向輸入端與分壓單元的輸出端連接，其正向輸入端采集外部基準信號Vrefl，其輸出端經固定電阻RV與反饋電阻單元連接， 同時經固定電容Cl接地；所說的正向放大器單元正向輸入端連接電流采樣電阻RIC和節(jié)點 Vin2，其負向輸入端接收外部基準信號Vref2，其輸出端經固定電阻RC與反饋電阻單元連接，同時經固定電容C2接地。上述所說的反饋電阻單元(見附圖)包括固定電阻R0、固定電阻RF1、和固定電阻 RF2 ；其中所說的固定電阻RF2的一端連接Buck型DOTC芯片的電壓輸出端Vout，另一端串聯固定電阻RF1，且二者之間有連接點V3 ；所說的固定電阻RFl的另一端串聯固定電阻R0， 且二者之間的連接點連接Buck D⑶C芯片的反饋電壓信號采集端VFB ；所說的固定電阻RO 另一端接地；所說的固定電阻RFl和固定電阻RF2之間的連接點V3分別經固定電阻RC、固定電阻RV與正向放大器單元的輸出端、反向放大器單元的輸出端連接。上述所說的分壓單元(見附圖)是由固定電阻RBl和固定電阻RB2組成，二者相互串聯，其中固定電阻RB2的另一端連接VB，固定電阻RBl的另一端接地；固定電阻RBl和固定電阻RB2之間有節(jié)點Vinl，且該節(jié)點與反向放大器單元的輸入端連接。上述所說的反向放大器單元(見附圖)是由固定電阻RVI、固定電阻RVF及運算放大器Al構成；其中所說的運算放大器Al負向輸入端經固定電阻RVI與分壓單元中的節(jié)點 Vinl連接，同時經固定電阻RVF與運算放大器Al的輸出端連接，其正向輸入端采集外部基準信號Vrefl，所說的運算放大器Al的輸出端經固定電阻RV與反饋電阻單元連接，同時經固定電容Cl接地。上述所說的正向放大器單元(見附圖)是由固定電阻RCI、固定電阻RCF及運算放大器A2構成；其中所說的運算放大器A2負向輸入端經固定電阻RCI采集外部基準信號 Vrefl，同時經固定電阻RCF與運算放大器A2的輸出端連接，其正向輸入端與電流采樣電阻 RIC和節(jié)點Vin2連接，其輸出端則經固定電阻RC與反饋電阻單元連接，同時經固定電容C2 接地。
權利要求1.一種電壓電流適時反饋控制電路，包括帶有電壓輸出端Vout和反饋電壓信號采集端VFB的Buck型DCDC芯片，其特征在于它是由反饋電阻單元、分壓單元、反向放大器單元、 正向放大器單元、電流采樣電阻RIC、固定電容Cl、固定電容C2、固定電阻RC、固定電阻RV、 節(jié)點Vin2、外部基準信號Vrefl和外部基準信號Vref2組成；其中，所說的反饋電阻單元的一端連接Buck D⑶C芯片的電壓輸出端Vout，一端接地，其輸出端與Buck型D⑶C芯片的反饋電壓信號采集端VFB連接，為其提供反饋電壓信號；所說的反饋電阻單元還經固定電阻 RC與正向放大器單元的輸出端連接，同時經固定電阻RC和固定電容C2接地；所說的反饋電阻單元還經固定電阻RV與反向放大器單元的輸出端連接，同時經固定電阻RV和固定電容Cl接地；所說的分壓單元的一端連接VFB，一端接地，輸出端與反向放大器單元的輸入端連接；所說的反向放大器單元反向輸入端與分壓單元的輸出端連接，其正向輸入端采集外部基準信號Vrefl，其輸出端經固定電阻RV與反饋電阻單元連接，同時經固定電容Cl接地； 所說的正向放大器單元正向輸入端連接電流采樣電阻RIC和節(jié)點Vin2，其負向輸入端接收外部基準信號Vref2，其輸出端經固定電阻RC與反饋電阻單元連接，同時經固定電容C2接地。
2.根據權利要求1所述一種電壓電流適時反饋控制電路，其特征在于所說的反饋電阻單元包括固定電阻R0、固定電阻RF1、和固定電阻RF2 ；其中所說的固定電阻RF2的一端連接Buck型D⑶C芯片的電壓輸出端Vout，另一端串聯固定電阻RF1，且二者之間有連接點 V3 ；所說的固定電阻RFl的另一端串聯固定電阻R0，且二者之間的連接點連接BuckD⑶C芯片的反饋電壓信號采集端VFB ；所說的固定電阻RO另一端接地；所說的固定電阻RFl和固定電阻RF2之間的連接點V3分別經固定電阻RC、固定電阻RV與正向放大器單元的輸出端、 反向放大器單元的輸出端連接。
3.根據權利要求1所述一種電壓電流適時反饋控制電路，其特征在于所說的分壓單元是由固定電阻RBl和固定電阻RB2組成，二者相互串聯，其中固定電阻RB2的另一端連接 VB，固定電阻RB1的另一端接地；固定電阻RB1和固定電阻RB2之間有節(jié)點Vin 1，且該節(jié)點與反向放大器單元的輸入端連接。
4.根據權利要求1、2或3所述一種電壓電流適時反饋控制電路，其特征在于所說的反向放大器單元是由固定電阻RVI、固定電阻RVF及運算放大器Al構成；其中所說的運算放大器Al負向輸入端經固定電阻RVI與分壓單元中的節(jié)點Vinl連接，同時經固定電阻RVF 與運算放大器Al的輸出端連接，其正向輸入端采集外部基準信號Vrefl，所說的運算放大器Al的輸出端經固定電阻RV與反饋電阻單元連接，同時經固定電容Cl接地。
5.根據權利要求1或2所述一種電壓電流適時反饋控制電路，其特征在于所說的正向放大器單元是由固定電阻RCI、固定電阻RCF及運算放大器A2構成；其中所說的運算放大器A2負向輸入端經固定電阻RCI采集外部基準信號Vrefl，同時經固定電阻RCF與運算放大器A2的輸出端連接，其正向輸入端與電流采樣電阻RIC和節(jié)點Vin2連接，其輸出端則經固定電阻RC與反饋電阻單元連接，同時經固定電容C2接地。
專利摘要一種電壓電流適時反饋控制電路，它是由反饋電阻單元、分壓單元、反向放大器單元、正向放大器單元、電流采樣電阻RIC、固定電容C1、固定電容C2、固定電阻RC、固定電阻RV、節(jié)點Vin2、外部基準信號Vref1和外部基準信號Vref2組成；其優(yōu)越性結構簡單，輸出電壓及輸出電流易于控制，具有較高的充電效率；應用于充電器控制；利用DCDC實現高效率充電管理。
文檔編號H02J7/00GK201966640SQ201020692258
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權日2010年12月30日
發(fā)明者呂英杰, 張小興, 戴宇杰, 王玉軍 申請人:天津南大強芯半導體芯片設計有限公司