限制功率输出的电源电路和充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种限制功率输出的电源电路和充电装置，该电源电路包括：第一电压采样模块、判断控制模块、电压参数选择模块、电流参数选择模块、减法模块、比例放大模块和加法模块，判断控制模块根据电压转换模块的当前输出电压，判断当前输出电压所处的功率线性段，从而控制电压参数选择模块输出该功率线性段的最小输出电压以及控制电流参数选择模块输出该功率线性段的最大输出电流对应的电流参考电压，再通过减法模块、比例放大模块和加法模块获得电流负反馈电路的电流反馈端参考电压。该充电装置应用该电源电路。应用本发明专利技术的限制功率输出的电源电路可实现输出功率限制。

【技术实现步骤摘要】
限制功率输出的电源电路和充电装置
本专利技术涉及电源
，具体的，涉及一种限制功率输出的电源电路，还涉及应用该限制功率输出的电源电路的充电装置。
技术介绍
随着移动终端的日益普及和快充技术的迅速发展，越来越多的终端设备在被充电时，需要从电源抽取更大的功率。提供多个充电口的电源(如，移动电源、适配器、车充等)也日益增多。这些电源本质上都是单电源输入、多输出口的供电结构。电源能够提供的功率是有最大限制的，比如5W、10W、18W、24W、36W、45W、60W和100W等。系统设计时，会给每一路限定一定的输出功率，所有的输出口抽取的总功率不能超过电源提供的最大功率。这就要求每一路的电压转换器必须有限制自身最大输出功率的功能。传统的输出功率限制，一般通过限制最大输出电压、最大输出电流来实现。图1给出了一个传统的具有“恒定输出电压、限定输出电流”功能的电压转换电路。该电路包括由电压转换模块、误差放大器1和电压采样模块1构成的恒定输出电压的电路模块以及电流采样模块、误差放大器2。恒定输出电压的工作原理是：误差放大器1根据参考电压vref_cv和电压反馈信号fb_cv，得出电压误差信号vc_cv；如果输出电压低于预期值，电压误差信号vc_cv变高，控制电压转换模块调高输出电压；如果输出电压高于预期值，电压误差信号vc_cv变低，控制电压转换模块调低输出电压；最终使到输出电压为预期值。限定输出电流的工作原理是：电流采样模块采集输出电流的值得出电流反馈信号fb_cc，误差放大器2根据参考电压vref_cc和电流反馈信号fb_cc得出电流误差信号vc_cc；如果输出电流低于预期值，电流误差信号vc_cv变高，不会影响输出电压；如果输出电流高于预期值，电流误差信号vc_vc变低，调整输出电压下降；通过负反馈控制，最终使到输出电流小于或等于设定电流。图2给出了“恒定输出电压、限定输出电流”的电压转换电路的电流-电压特性。“恒定输出电压”阶段：负载比较轻时，输出预期电压；随着负载电流的增大，输出电压保持恒定。“限定输出电流”阶段：电流增大到限定值时，输出电压开始下降。一般情况下，如果检测到电压下降，会自动减小抽取的电流，最终达到平衡，电压、电流保持在一定值。但是，实际限制的输出功率和理想的限制输出功率差距较大，这就造成了输入电源必须增加相应的功率余量，从而造成浪费，也带来不安全的因素。因此，急需要开发一种较为理想的可限制功率输出的电源电路。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种可实现输出功率限制的限制功率输出的电源电路。本专利技术的第二目的是提供一种可实现输出功率限制的充电装置。为了实现上述第一目的，本专利技术提供的限制功率输出的电源电路包括电压输入端、电压转换模块、电压负反馈电路、电流负反馈电路和电压输出端，电压输入端与电压转换模块电连接，电压负反馈电路获取电压转换模块的输出电压并向电压转换模块发送电压误差信号，电流负反馈电路获取电压转换模块的输出电流并向电压负反馈电路发送电流误差信号；电源电路还包括：第一电压采样模块、判断控制模块、电压参数选择模块、电流参数选择模块、减法模块、比例放大模块和加法模块；第一电压采样模块获取电压转换模块的当前输出电压并分别发送至判断控制模块和减法模块的第一输入端；判断控制模块向电压参数选择模块发送电压选择控制信号，电压参数选择模块向减法模块的第二输入端发送当前输出电压对应的功率线性段的最小输出电压；减法模块向比例放大模块发送当前输出电压与最小输出电压相减后的差值电压；判断控制模块向比例放大模块发送功率线性段对应的比例放大系数，比例放大模块向加法模块的第一输入端发送差值放大电压；判断控制模块向电流参数选择模块发送电流选择控制信号，电流参数选择模块向加法模块的第二输入端发送功率线性段的最大输出电流对应的电流参考电压；加法模块向电流负反馈电路输出电流反馈端参考电压。由上述方案可见，本专利技术的限制功率输出的电源电路通过判断控制模块根据电压转换模块的当前输出电压，判断当前输出电压所处的功率线性段，从而控制电压参数选择模块输出该功率线性段的最小输出电压以及控制电流参数选择模块输出该功率线性段的最大输出电流对应的电流参考电压，再通过减法模块、比例放大模块和加法模块获得电流负反馈电路的电流反馈端参考电压，实现对功率曲线进行线性拟合，从而可利用简单的电路结构实现限制功率输出。进一步的方案中，电压负反馈电路包括第二电压采样模块和第一误差放大器，第二电压采样模块分别与电压转换模块的输出端和第一误差放大器的反向输入端电连接，第一误差放大器的输出端与电压转换模块电连接。由此可见，电压负反馈电路通过第二电压采样模块获取电压转换模块的输出电压，并通过第一误差放大器进行比较，从而输出控制电压负反馈电路的输出电压的电压误差信号。进一步的方案中，电流负反馈电路包括电流采样电路和第二误差放大器，电流采样电路分别与电压转换模块的输出端和第二误差放大器的反向输入端电连接，第二误差放大器的正向输入端与加法模块的输出端电连接，第二误差放大器的输出端与电压负反馈电路电连接。由此可见，电流负反馈电路通过电流采样电路获取电压转换模块的输出电流，并通过第二误差放大器进行比较，从而输出控制电压转换模块的输出电流的电流误差信号。进一步的方案中，第二误差放大器的输出端与第一误差放大器的反向输入端电连接。由此可见，电流负反馈电路可通过控制电压反馈信号实现控制电压转换模块的输出电流。进一步的方案中，第二误差放大器的输出端与第一误差放大器的正向输入端电连接。由此可见，电流负反馈电路可通过控制电压参考信号实现控制电压转换模块的输出电流。进一步的方案中，第二误差放大器的输出端与第一误差放大器的输出端电连接。由此可见，电流负反馈电路可通过控制电压误差信号实现控制电压转换模块的输出电流。进一步的方案中，电压参数选择模块包括第一多通路控制开关和多路参考电压输入端，多路参考电压输入端分别与第一多通路控制开关对应的输入端电连接，第一多通路控制开关的控制端与判断控制模块电连接，第一多通路控制开关的输出端与减法模块电连接。由此可见，电压参数选择模块通过判断控制模块的电压控制信号切换与参考电压输入端的连接，从而选择当前输出电压对应的功率线性段的最小输出电压。进一步的方案中，电流参数选择模块包括第二多通路控制开关和多路参考电压输入端，多路参考电压输入端分别与第二多通路控制开关对应的输入端电连接，第二多通路控制开关的控制端与判断控制模块电连接，第二多通路控制开关的输出端与加法模块电连接。由此可见，电流参数选择模块通过判断控制模块的电流控制信号切换与参考电压输入端的连接，从而选择当前的功率线性段的最大输出电流对应的电流参考电压。为了实现上述第二目的，本专利技术提供的充电装置包括上述的限制功率输出的电源电路。附图说明图1是现有具有恒定输出电压、限定输出电流功能的电压转换电路块的电路框图。图2是具有恒定输出电压、限定输出电流功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限制功率输出的电源电路，包括电压输入端、电压转换模块、电压负反馈电路、电流负反馈电路和电压输出端，所述电压输入端与所述电压转换模块电连接，所述电压负反馈电路获取所述电压转换模块的输出电压并向所述电压转换模块发送电压误差信号，所述电流负反馈电路获取所述电压转换模块的输出电流并向所述电压负反馈电路发送电流误差信号，其特征在于：/n所述电源电路还包括：第一电压采样模块、判断控制模块、电压参数选择模块、电流参数选择模块、减法模块、比例放大模块和加法模块；/n所述第一电压采样模块获取所述电压转换模块的当前输出电压并分别发送至所述判断控制模块和所述减法模块的第一输入端；/n所述判断控制模块向所述电压参数选择模块发送电压选择控制信号，所述电压参数选择模块向所述减法模块的第二输入端发送所述当前输出电压对应的功率线性段的最小输出电压；/n所述减法模块向所述比例放大模块发送所述当前输出电压与所述最小输出电压相减后的差值电压；/n所述判断控制模块向所述比例放大模块发送所述功率线性段对应的比例放大系数，所述比例放大模块向所述加法模块的第一输入端发送差值放大电压；/n所述判断控制模块向所述电流参数选择模块发送电流选择控制信号，所述电流参数选择模块向所述加法模块的第二输入端发送所述功率线性段的最大输出电流对应的电流参考电压；/n所述加法模块向所述电流负反馈电路输出电流反馈端参考电压。/n...

【技术特征摘要】
1.一种限制功率输出的电源电路，包括电压输入端、电压转换模块、电压负反馈电路、电流负反馈电路和电压输出端，所述电压输入端与所述电压转换模块电连接，所述电压负反馈电路获取所述电压转换模块的输出电压并向所述电压转换模块发送电压误差信号，所述电流负反馈电路获取所述电压转换模块的输出电流并向所述电压负反馈电路发送电流误差信号，其特征在于：
所述电源电路还包括：第一电压采样模块、判断控制模块、电压参数选择模块、电流参数选择模块、减法模块、比例放大模块和加法模块；
所述第一电压采样模块获取所述电压转换模块的当前输出电压并分别发送至所述判断控制模块和所述减法模块的第一输入端；
所述判断控制模块向所述电压参数选择模块发送电压选择控制信号，所述电压参数选择模块向所述减法模块的第二输入端发送所述当前输出电压对应的功率线性段的最小输出电压；
所述减法模块向所述比例放大模块发送所述当前输出电压与所述最小输出电压相减后的差值电压；
所述判断控制模块向所述比例放大模块发送所述功率线性段对应的比例放大系数，所述比例放大模块向所述加法模块的第一输入端发送差值放大电压；
所述判断控制模块向所述电流参数选择模块发送电流选择控制信号，所述电流参数选择模块向所述加法模块的第二输入端发送所述功率线性段的最大输出电流对应的电流参考电压；
所述加法模块向所述电流负反馈电路输出电流反馈端参考电压。


2.根据权利要求1所述的限制功率输出的电源电路，其特征在于：
所述电压负反馈电路包括第二电压采样模块和第一误差放大器，所述第二电压采样模块分别与所述电压转换模块的输出端和所述第一误差放大器的反向输入端电连接，所述第一误差放大器的输出端与所述电压转换模块电连接。


3.根据权利要求2所述的限制功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永俊，
申请(专利权)人：珠海智融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44