用于终端的充电系统以及电源适配器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于终端的充电系统以及电源适配器，其中，充电系统包括电源适配器和终端，电源适配器包括：第一整流单元、开关单元、变压器、第二整流单元、第一充电接口、采样单元、控制单元，控制单元输出控制信号至开关单元，并根据采样单元采样的电压采样值和/或电流采样值对控制信号的占空比进行调节，以使第二整流单元输出的第三脉动波形的电压满足充电需求；终端包括第二充电接口和电池，第二充电接口与电池相连，当第二充电接口与第一充电接口连接时，第二充电接口将第三脉动波形的电压加载至电池，使得电源适配器输出的脉动波形的电压直接加载至电池，从而可以实现电源适配器的小型化、低成本，提高电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及终端设备
，特别涉及一种用于终端的充电系统以及一种电源适配器。
技术介绍
目前，移动终端(例如智能手机)越来越受到消费者的青睐，但是移动终端耗电量大，需要经常充电。通常移动终端是通过电源适配器来进行充电。其中，电源适配器一般包括初级整流电路、初级滤波电路、变压器、次级整流电路、次级滤波电路以及控制电路等，这样电源适配器通过将输入的220V交流电转换为适于移动终端需求的稳定低压直流电(例如5V)，以提供给移动终端的电源管理装置和电池，实现移动终端的充电。但是，随着电源适配器的功率变大，例如从5W向10W、15W、25W等更大功率升级时，需要更多能够承受高功率和实现更好精度控制的电子元器件进行适配，这不仅会增加电源适配器的体积，同时也会增加适配器的生产成本和制造难度。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下问题的认识和研究而做出的：专利技术人在研究时发现，随着电源适配器的功率变大，电源适配器在对移动终端的电池进行充电时，容易造成电池极化电阻变大、电池温升较高，从而降低电池的使用寿命，影响电池的可靠性和安全性。并且，通常交流电源供电时，大多数设备都无法直接使用交流电工作，这是因为交流电例如50Hz的220V市电是间断性地输出电能，而为了不“间断”，需要使用电解电容器储能，从而当供电处于波谷时，供电的持续依赖电解电容器的储能来维持稳定的电能供应。所以，交流电源通过电源适配器给移动终端充电时，都是先将交流电源提供的交流电例如220V的交流电转换为稳定的直流电以供给移动终端。然而电源适配器是为移动终端的电池充电，从而间接为移动终端供电，供电的持续性有电池作为保障，这样电源适配器在给电池充电时就可以不需要连续输出稳定的直流电。为此，本技术的第一个目的在于提出一种用于终端的充电系统，能够使得电源适配器输出的脉动波形的电压直接加载至终端的电池，从而可以实现电源适配器的小型化、低成本，提高电池的使用寿命。本技术的第二个目的在于提出一种电源适配器。为达到上述目的，本技术第一方面提出的一种用于终端的充电系统，包括：电源适配器，所述电源适配器包括：第一整流单元，所述第一整流单元对输入的交流电进行整流以输出第一脉动波形的电压；开关单元，所述开关单元包括第一MOS管、第二MOS管和第一电容、第二电容，所述第一电容和所述第二电容构成第一桥臂，所述第一MOS管和所述第二MOS管构成第二桥臂，所述开关单元用于根据控制信号对所述第一脉动波形的电压进行调制；变压器，所述变压器包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组的同名端与所述第一桥臂相连，所述第一绕组的异名端与所述第二桥臂相连，所述第二绕组的异名端与所述第三绕组的同名端相连，所述变压器用于根据调制后的所述第一脉动波形的电压输出第二脉动波形的电压；第二整流单元，所述第二整流单元的第一输入端与所述第二绕组的同名端相连，所述第二整流单元的第二输入端与所述第三绕组的异名端相连，所述第二整流单元用于对所述第二脉动波形的电压进行整流以输出第三脉动波形的电压；第一充电接口，所述第一充电接口与所述第二整流单元相连；采样单元，所述采样单元用于对所述第二整流单元输出的电压和/或电流进行采样以获得电压采样值和/或电流采样值；控制单元，所述控制单元分别与所述采样单元和所述开关单元相连，所述控制单元输出所述控制信号至所述开关单元，并根据所述电压采样值和/或电流采样值对所述控制信号的占空比进行调节，以使所述第三脉动波形的电压满足充电需求；终端，所述终端包括第二充电接口和电池，所述第二充电接口与所述电池相连，其中，当所述第二充电接口与所述第一充电接口连接时，所述第二充电接口将所述第三脉动波形的电压加载至所述电池。根据本技术的用于终端的充电系统，通过控制电源适配器输出第三脉动波形的电压，并将电源适配器输出的第三脉动波形的电压直接加载至终端的电池，从而可实现脉动的输出电压/电流直接对电池进行快速充电。其中，脉动的输出电压/电流的大小周期性变换，与传统的恒压恒流相比，能够降低锂电池的析锂现象，提高电池的使用寿命，并且还能够减少充电接口的触点的拉弧的概率和强度，提高充电接口的寿命，以及有利于降低电池的极化效应、提高充电速度、减少电池的发热，保证终端充电时的安全可靠。此外，由于电源适配器输出的是脉动波形的电压，从而无需在电源适配器中设置电解电容，不仅可以实现电源适配器的简单化、小型化，还可大大降低成本。其中，所述控制单元与所述第一充电接口相连，所述控制单元还用于通过所述第一充电接口与所述终端进行通信以获取所述终端的状态信息。进一步地，所述第一电容与所述第二电容串联以构成所述第一桥臂，所述第一MOS管和所述第二MOS管串联以构成第二桥臂，所述第一桥臂与所述第二桥臂并联后连接到所述第一整流单元的第一输出端和第二输出端，所述第一电容与所述第二电容之间的节点与所述第一绕组的同名端相连，所述第一MOS管与所述第二MOS管之间的节点与所述第一绕组的异名端相连。进一步地，所述电源适配器还包括：驱动单元，所述驱动单元连接在所述开关单元与所述控制单元之间，所述驱动单元用于根据所述控制信号驱动所述第一MOS管和所述第二MOS管交替开通或关断。进一步地，所述电源适配器还包括：隔离单元，所述隔离单元连接在所述驱动单元与所述控制单元之间。具体地，所述变压器的工作频率可以为50KHz－2MHz。进一步地，所述采样单元包括：第一电流采样电路，所述第一电流采样电路用于对所述第二整流单元输出的电流进行采样以获得所述电流采样值；第一电压采样电路，所述第一电压采样电路用于对所述第二整流单元输出的电压进行采样以获得所述电压采样值。其中，所述第一电压采样电路包括：峰值电压采样保持单元，所述峰值电压采样保持单元用于对所述第三脉动波形的电压的峰值电压进行采样并保持；过零采样单元，所述过零采样单元用于对所述第三脉动波形的电压的过零点进行采样；泄放单元，所述泄放单元用于在所述过零点时对所述峰值电压采样保持单元进行泄放；AD采样单元，所述AD采样单元用于对所述峰值电压采样保持单元中的峰值电压进行采样以获得所述电压采样值。进一步地，所述电源适配器还包括：第二电压采样电路，所述第二电压采样电路用于采样所述第一脉动波形的电压，所述第二电压采样电路与所述控制单元相连，其中，在所述第二电压采样电路采样到的电压值大于第一预设电压值时，所述控制单元控制所述开关单元开通第一预设时间以进行放电工作。进一步地，所述第一充电接口包括：电源线，所述电源线用于为所述电池充电；数据线，所述数据线用于与所述终端进行通信。并且，所述控制单元通过所述第一充电接口与所述终端进行通信以确定充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式。进一步地，所述电源适配器还包括：串联的可控开关和滤波单元，所述串联的可控开关和滤波单元与所述第二整流单元的第一输出端相连，其中，所述控制单元还用于在确定所述充电模式为普通充电模式时，控制所述可控开关闭合，以及在确定所述充电模式为快速充电模式时，控制所述可控开关断开。其中，所述终端可以为移动终端、移动电源、多媒体播放器、笔记本电脑、穿戴式设备。进一步地，所述终端还包括充电控制开关和控制器，所述充电控制开关连接在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于终端的充电系统，其特征在于，包括：电源适配器，所述电源适配器包括：第一整流单元，所述第一整流单元对输入的交流电进行整流以输出第一脉动波形的电压；开关单元，所述开关单元包括第一MOS管、第二MOS管和第一电容、第二电容，所述第一电容和所述第二电容构成第一桥臂，所述第一MOS管和所述第二MOS管构成第二桥臂，所述开关单元用于根据控制信号对所述第一脉动波形的电压进行调制；变压器，所述变压器包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组的同名端与所述第一桥臂相连，所述第一绕组的异名端与所述第二桥臂相连，所述第二绕组的异名端与所述第三绕组的同名端相连，所述变压器用于根据调制后的所述第一脉动波形的电压输出第二脉动波形的电压；第二整流单元，所述第二整流单元的第一输入端与所述第二绕组的同名端相连，所述第二整流单元的第二输入端与所述第三绕组的异名端相连，所述第二整流单元用于对所述第二脉动波形的电压进行整流以输出第三脉动波形的电压；第一充电接口，所述第一充电接口与所述第二整流单元相连；采样单元，所述采样单元用于对所述第二整流单元输出的电压和/或电流进行采样以获得电压采样值和/或电流采样值；控制单元，所述控制单元分别与所述采样单元和所述开关单元相连，所述控制单元输出所述控制信号至所述开关单元，并根据所述电压采样值和/或电流采样值对所述控制信号的占空比进行调节，以使所述第三脉动波形的电压满足充电需求；终端，所述终端包括第二充电接口和电池，所述第二充电接口与所述电池相连，其中，当所述第二充电接口与所述第一充电接口连接时，所述第二充电接口将所述第三脉动波形的电压加载至所述电池。...

【技术特征摘要】
2016.02.05 CN PCT/CN2016/0736791.一种用于终端的充电系统，其特征在于，包括：电源适配器，所述电源适配器包括：第一整流单元，所述第一整流单元对输入的交流电进行整流以输出第一脉动波形的电压；开关单元，所述开关单元包括第一MOS管、第二MOS管和第一电容、第二电容，所述第一电容和所述第二电容构成第一桥臂，所述第一MOS管和所述第二MOS管构成第二桥臂，所述开关单元用于根据控制信号对所述第一脉动波形的电压进行调制；变压器，所述变压器包括第一绕组、第二绕组和第三绕组，所述第一绕组的同名端与所述第一桥臂相连，所述第一绕组的异名端与所述第二桥臂相连，所述第二绕组的异名端与所述第三绕组的同名端相连，所述变压器用于根据调制后的所述第一脉动波形的电压输出第二脉动波形的电压；第二整流单元，所述第二整流单元的第一输入端与所述第二绕组的同名端相连，所述第二整流单元的第二输入端与所述第三绕组的异名端相连，所述第二整流单元用于对所述第二脉动波形的电压进行整流以输出第三脉动波形的电压；第一充电接口，所述第一充电接口与所述第二整流单元相连；采样单元，所述采样单元用于对所述第二整流单元输出的电压和/或电流进行采样以获得电压采样值和/或电流采样值；控制单元，所述控制单元分别与所述采样单元和所述开关单元相连，所述控制单元输出所述控制信号至所述开关单元，并根据所述电压采样值和/或电流采样值对所述控制信号的占空比进行调节，以使所述第三脉动波形的电压满足充电需求；终端，所述终端包括第二充电接口和电池，所述第二充电接口与所述电池相连，其中，当所述第二充电接口与所述第一充电接口连接时，所述第二充电接口将所述第三脉动波形的电压加载至所述电池。2.如权利要求1所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述控制单元与所述第一充电接口相连，所述控制单元还用于通过所述第一充电接口与所述终端进行通信以获取所述终端的状态信息。3.如权利要求1所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述第一电容与所述第二电容串联以构成所述第一桥臂，所述第一MOS管和所述第二MOS管串联以构成第二桥臂，所述第一桥臂与所述第二桥臂并联后连接到所述第一整流单元的第一输出端和第二输出端，所述第一电容与所述第二电容之间的节点与所述第一绕组的同名端相连，所述第一MOS管与所述第二MOS管之间的节点与所述第一绕组的异名端相连。4.如权利要求3所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述电源适配器还包括：驱动单元，所述驱动单元连接在所述开关单元与所述控制单元之间，所述驱动单元用于根据所述控制信号驱动所述第一MOS管和所述第二MOS管交替开通或关断。5.如权利要求4所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述电源适配器还包括：隔离单元，所述隔离单元连接在所述驱动单元与所述控制单元之间。6.如权利要求1所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述变压器的工作频率为50KHz－2MHz。7.如权利要求1所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述采样单元包括：第一电流采样电路，所述第一电流采样电路用于对所述第二整流单元输出的电流进行采样以获得所述电流采样值；第一电压采样电路，所述第一电压采样电路用于对所述第二整流单元输出的电压进行采样以获得所述电压采样值。8.如权利要求7所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述第一电压采样电路包括：峰值电压采样保持单元，所述峰值电压采样保持单元用于对所述第三脉动波形的电压的峰值电压进行采样并保持；过零采样单元，所述过零采样单元用于对所述第三脉动波形的电压的过零点进行采样；泄放单元，所述泄放单元用于在所述过零点时对所述峰值电压采样保持单元进行泄放；AD采样单元，所述AD采样单元用于对所述峰值电压采样保持单元中的峰值电压进行采样以获得所述电压采样值。9.如权利要求1－8中任一项所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述电源适配器还包括：第二电压采样电路，所述第二电压采样电路用于采样所述第一脉动波形的电压，所述第二电压采样电路与所述控制单元相连，其中，在所述第二电压采样电路采样到的电压值大于第一预设电压值时，所述控制单元控制所述开关单元开通第一预设时间以进行放电工作。10.如权利要求1所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述第一充电接口包括：电源线，所述电源线用于为所述电池充电；数据线，所述数据线用于与所述终端进行通信。11.如权利要求10所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述控制单元通过所述第一充电接口与所述终端进行通信以确定充电模式，其中，所述充电模式包括快速充电模式和普通充电模式。12.如权利要求11所述的用于终端的充电系统，其特征在于，所述电源适配器还包括：串联的可控开关和滤波单元，所述串联的可控开关和滤波单元与所述第二整流单元的第一输出端相连，其中，所述控制单元还用于在确定所述充电模式为普通充...

【专利技术属性】
技术研发人员：张加亮，张俊，田晨，陈社彪，李家达，万世铭，
申请(专利权)人：广东欧珀移动通信有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44