CN116207832B - Boost充电电路、充电***及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于高压DC/DC电路技术领域,提供了一种BOOST充电电路、充电***及电子设备。上述BOOST充电电路包括反馈单元,用于输出反馈信号,放大单元,用于接收反馈信号和基准信号,并根据反馈信号和基准信号输出误差放大信号;第一开关管,用于根据放大信号调节流经第一开关管的第一电流;限流保护单元,用于在第一电流大于预设电流时调节第一开关管的栅极电压,使第一电流降低;功率二极管,用于在导通时输出第一电流;充电单元,用于根据第一电流进行充电。本申请提供的BOOST充电电路可以使第一电流降低,进而使功率二极管的反向恢复电流降低,避免BOOST充电电路在供电时器件损坏,提高BOOST充电电路的可靠性。
Description
技术领域
本申请属于高压DC/DC电路技术领域,尤其涉及一种BOOST充电电路、充电***及电子设备。
背景技术
DC/DC上管为PMOS管,具有面积大,导通电阻大等缺点,BOOST充电电路可解决此问题,BOOST充电电路可驱动NMOS,上管为NMOS具有导通电阻小面积小,效率高等优势,DC/DC电源广泛应用于移动通信、电动汽车和家用电器等领域。现有的BOOST充电电路如图1所示,当出现空载(第四开关管Q4长时间没开关动作)工作时会出现BS节点和SW节点之间的电压差(第一电容C1的电压)小于第一预设值时,控制第四开关管Q4断开,并控制第五开关管Q5导通,此时,SW节点的电压被拉低,电流可以由VCC流出,流经功率二极管D1、第一电容C1流到SW,形成第一电容C1的充电回路。在第一电容C1充电的同时,第一电感L1用于储能。
当第一电容C1的电压大于或等于第二预设值时,控制第四开关管Q4导通,控制第五开关管Q5断开,此时,第一电感L1内部产生反向感应电流经过SW节点流经第四开关管Q4,最终流入Vin,SW节点的电压被抬高,从而导致BS节点的电压也被抬高。功率二极管D1处于反向截止状态,会产生较大的反向恢复电流,将VCC电压抬高。VCC作为低压供电电源为充电单元供电时,可能造成低压器件的损坏。
发明内容
本申请实施例提供了一种BOOST充电电路、充电***及电子设备,可以解决现有的充电电路在为充电单元供电时,可能造成低压器件损坏的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种BOOST充电电路,包括:
反馈单元,用于输出反馈信号;
放大单元,与所述反馈单元电连接,用于接收所述反馈信号和基准信号,并根据所述反馈信号和所述基准信号输出放大信号;
第一开关管,与所述放大单元电连接,用于根据所述放大信号调节流经所述第一开关管的第一电流;
限流保护单元,与所述第一开关管电连接,用于在所述第一电流大于预设电流时调节所述第一开关管的栅极电压,使所述第一电流降低;
功率二极管,与所述第一开关管或所述限流保护单元电连接,用于在导通时输出所述第一电流;
充电单元,与所述功率二极管电连接,用于根据所述第一电流进行充电。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一开关管为PMOS管,所述限流保护单元包括第一电流采集单元和第一开关单元,所述第一电流采集单元的第一端分别与第一电源和所述第一开关单元的第一端电连接,所述第一电流采集单元的第二端分别与所述第一开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,所述第一开关单元的第二端分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接,所述第一开关管的漏极分别与所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一电流采集单元包括a个依次串联的第一电阻,第一个所述第一电阻的第一端分别与所述第一电源和所述第一开关单元的第一端电连接,第a个所述第一电阻的第二端分别与所述第一开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,其中,a为正整数,且a≥1。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一开关单元包括第二开关管,所述第二开关管的栅极分别与所述第一电流采集单元的第二端和所述第一开关管的源极电连接,所述第二开关管的源极分别与所述第一电流采集单元的第一端和所述第一电源电连接,所述第二开关管的漏极分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第一开关管为NMOS管,所述限流保护单元包括第二电流采集单元和第二开关单元,所述第二电流采集单元的第一端分别与所述第二开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,所述第二电流采集单元的第二端分别与所述第二开关单元的第一端、所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接,所述第二开关单元的第二端分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二电流采集单元包括b个依次串联的第二电阻,第一个所述第二电阻的第一端分别与所述第二开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,第b个所述第二电阻的第二端分别与所述第二开关单元的第一端、所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接,其中,b为正整数,且b≥1。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述第二开关单元包括第三开关管,所述第三开关管的栅极分别与所述第二电流采集单元的第一端和所述第一开关管的源极电连接,所述第三开关管的源极分别与所述第二电流采集单元的第二端、所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接,所述第三开关管的漏极分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述充电单元包括开关单元、电容单元和续流单元;
所述开关单元分别与所述电容单元和所述续流单元电连接,所述电容单元分别与所述功率二极管的阴极和所述续流单元电连接。
第二方面,本申请实施例提供了一种充电***,包括第一方面中任一项所述的BOOST充电电路。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括第一方面中任一项所述的BOOST充电电路。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:
本申请实施例提供的BOOST充电电路,包括反馈单元、放大单元、第一开关管、功率二极管、充电单元和限流保护单元,其中,反馈单元、放大单元和第一开关管构成LDO电路,LDO电路的输出端与功率二极管电连接,并通过功率二极管为充电单元供电。相较于现有的BOOST充电电路,本申请提供的BOOST充电电路增设限流保护单元,用于采集流经第一开关管的第一电流,并在第一电流大于预设电流时调节第一开关管的栅极电压,使第一开关管的栅极和源极之间的电压降低,从而使流经第一开关管的第一电流降低,即流经功率二极管的电流降低。当功率二极管处于反向截止状态时,不会产生较大的反向恢复电流流入LDO电路的输出端,因此,LDO电路的输出端的电压不会被抬高,避免LDO电路在为充电单元供电时低压器件损坏,提高BOOST充电电路的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的BOOST充电电路的电路连接示意图;
图2是现有的另一BOOST充电电路的电路连接示意图;
图3是本申请一实施例提供的BOOST充电电路的原理框图;
图4是本申请一实施例提供的BOOST充电电路的电路连接示意图;
图5是本申请另一实施例提供的BOOST充电电路的电路连接示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当…时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
如图1所示,现有的BOOST充电电路出现空载(第四开关管Q4长时间没有开关动作)工作时间过长或出现BS节点和SW节点之间的电压差(第一电容C1的电压)小于第一预设值时,控制第四开关管Q4断开,并控制第五开关管Q5导通,此时,SW节点的电压被拉低,电流可以由VCC流出,流经功率二极管D1、第一电容C1流到SW,形成第一电容C1的充电回路。在第一电容C1充电的同时,第一电感L1用于储能。
当第一电容C1的电压大于或等于第二预设值时,控制第四开关管Q4导通,控制第五开关管Q5断开,此时,第一电感L1内部产生反向感应电流经过SW节点流经第四开关管Q4,最终流入Vin,SW节点的电压被抬高,从而导致BS节点的电压也被抬高。功率二极管D1处于反向截止状态,会产生较大的反向恢复电流,将VCC电压抬高。VCC作为低压供电电源为充电单元供电时,可能造成低压器件的损坏。
图1示出的BOOST充电电路中的开关管为PMOS管,除此之外,BOOST充电电路中的开关管还可以选用NMOS管,如图2所示。当第一电容C1的电压大于或等于第二预设值时,控制第四开关管Q4导通,控制第五开关管Q5断开,此时,第一电感L1内部产生反向感应电流经过SW节点流经第四开关管Q4,最终流入Vin,SW节点的电压被抬高,从而导致BS节点的电压也被抬高。功率二极管D1处于反向截止状态,会产生较大的反向恢复电流,将VCC电压抬高,还会造成开关管Q1的VGS超过5V而损坏。
基于上述问题,本申请实施例提供的BOOST充电电路,包括反馈单元、放大单元、第一开关管、功率二极管、充电单元和限流保护单元,其中,反馈单元、放大单元和第一开关管构成LDO电路,LDO电路的输出端与功率二极管电连接,并通过功率二极管为充电单元供电。相较于现有的BOOST充电电路,本申请提供的BOOST充电电路增设限流保护单元,用于采集流经第一开关管的第一电流,并在第一电流大于预设电流时调节第一开关管的栅极电压,使第一开关管的栅极和源极之间的电压降低,从而使流经第一开关管的第一电流降低,即流经功率二极管的电流降低。当功率二极管处于反向截止状态时,不会产生较大的反向恢复电流流入LDO电路的输出端,因此,LDO电路的输出端的电压不会被抬高,避免LDO电路在为充电单元供电时低压器件损坏,提高BOOST充电电路的可靠性。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
图3示出了本申请一实施例提供的BOOST充电电路10的原理框图。参见图3所示,BOOST充电电路10包括反馈单元101、放大单元102、第一开关管Q1、功率二极管D1、充电单元104和限流保护单元103。
具体的,反馈单元101,用于输出反馈信号;放大单元102,与反馈单元101电连接,用于接收反馈信号和基准信号,并根据反馈信号和基准信号输出放大信号;第一开关管Q1,与放大单元102电连接,用于根据放大信号调节流经第一开关管Q1的第一电流;限流保护单元103,与第一开关管Q1电连接,用于在第一电流大于预设电流时调节第一开关管Q1的栅极电压,使第一电流降低;功率二极管D1,与第一开关管Q1或限流保护单元103电连接,用于在导通时输出第一电流;充电单元104,与功率二极管D1电连接,用于根据第一电流进行充电。
反馈单元101、放大单元102和第一开关管Q1构成LDO电路,LDO电路的输出端VCC与功率二极管D1电连接,并通过功率二极管D1为充电单元104供电。相较于现有的BOOST充电电路,本申请提供的BOOST充电电路10增设限流保护单元103,用于采集流经第一开关管Q1的第一电流,并在第一电流大于预设电流时调节第一开关管Q1的栅极电压,使第一开关管Q1的栅极和源极之间的电压降低,从而使流经第一开关管Q1的第一电流降低,即流经功率二极管D1的电流降低。当功率二极管D1处于反向截止状态时,不会产生较大的反向恢复电流流入LDO电路的输出端VCC,因此,LDO电路的输出端VCC的电压不会被抬高,避免LDO电路在为充电单元104供电时低压器件损坏,提高BOOST充电电路10的可靠性。
需要说明的是,放大单元102接收的基准信号可以由基准电压单元获取,也可以由固定的电源获取。基准信号包括基准电压值,LDO电路10用于根据基准电压值对输入电压进行调节获得稳定的输出电压,并通过LDO电路10的输出端VCC输出稳定的输出电压。即放大信号用于控制输出电流流经第一开关管Q1所产生的调节电压的大小,若第一开关管Q1根据输入电压和调节电压得到的压降电压未达到稳定时,可以通过反馈单元101向放大单元102输出反馈信号。反馈单元101和放大单元102构成负反馈回路,通过负反馈回路调节LDO电路10的输出端VCC的电压。设计人员可以根据实际情况对基准电压值进行设定,确保LDO电路的输出端VCC输出的输出电压稳定,提高BOOST充电电路的可靠性。
在本申请的一个实施例中,如图4所示,第一开关管Q1为PMOS管,限流保护单元103包括第一电流采集单元1031和第一开关单元1032。第一电流采集单元1031的第一端分别与第一电源VCC1和第一开关单元1032的第一端电连接,第一电流采集单元1031的第二端分别与第一开关单元1032的控制端和第一开关管Q1的源极电连接,第一开关单元1032的第二端分别与放大单元102和第一开关管Q1的栅极电连接,第一开关管Q1的漏极分别与功率二极管D1的阳极和反馈单元101电连接。
具体的,第一电流采集单元1031用于采集第一电源VCC1输出的第一电流,并将第一电流转换为第一电压。第一开关单元1032的控制端与第一电流采集单元1031的第二端电连接,用于根据第一电压的大小导通或断开。当第一电流大于或等于预设电流时,即第一电压大于或等于第一开关单元1032的导通电压时,第一开关单元1032处于导通状态,当第一电流小于预设电流时,第一电压小于第一开关单元1032的导通电压时,第一开关单元1032处于断开状态。
在本申请的一个实施例中,第一电流采集单元1031包括a个依次串联的第一电阻R1,第一个第一电阻R1的第一端分别与第一电源VCC1和第一开关单元1032的第一端电连接,第a个第一电阻R1的第二端分别与第一开关单元1032的控制端和第一开关管Q1的源极电连接,其中,a为正整数,且a≥1。
具体的,串联a个第一电阻R1用于限流,每个第一电阻R1均用于采集第一电源VCC1输出的第一电流,并获取第一电流流经每个第一电阻R1所产生的压降,将产生的a个压降之和作为第一电压。串联的第一电阻R1的个数越多,第一电压越大。选择a个第一电阻R1依次串联,可以确保第一电压的准确度,提高第一电流采集单元1031的可靠性。
示例性的,设计人员可以根据电路的实际情况对串联的第一电阻R1的阻值和个数进行选取,可以选取一个阻值较大的第一电阻R1,也可以选取多个阻值较小的第一电阻R1串联。同时,设计人员可以根据实际情况选用滑动变阻器,方便对电阻的阻值进行调节。本申请对第一电阻R1的阻值和个数在此不做限定。
在本申请的一个实施例中,如图4所示,第一开关单元1032包括第二开关管Q2,第二开关管Q2的栅极分别与第一电流采集单元1031的第二端和第一开关管Q1的源极电连接,第二开关管Q2的源极分别与第一电流采集单元1031的第一端和第一电源VCC1电连接,第二开关管Q2的漏极分别与放大单元102和第一开关管Q1的栅极电连接。
具体的,第一电阻R1串接在第二开关管Q2的栅极和源极之间,第一电流流经第一电阻R1所产生的压降即为第二开关管Q2的源极和栅极之间的电压。当第一电流大于或等于预设电流时,即第二开关管Q2的源极和栅极之间的电压大于或等于第二开关管Q2的导通电压时,第二开关管Q2处于导通状态。此时,第二开关管Q2的源极和漏极之间导通,从而将第一开关管Q1的栅极抬高,使第一开关管Q1的源极和栅极之间的电压差减小,流经第一开关管Q1的第一电流减小,从而使LDO电路的输出端VCC输出的电流减小,可以避免在LDO电路为充电单元104供电时造成低压器件损坏,提高BOOST充电电路10的可靠性。
示例性的,设计人员可以对第二开关管Q2的类型进行选取,例如,选取第二开关管Q2为PMOS管。
在本申请的一个实施例中,如图4所示,放大单元102包括放大器U1,放大器U1的正向输入端用于与基准电压单元电连接,放大器U1的负向输入端与反馈单元101电连接,放大器U1的输出端与第一开关管Q1的栅极电连接。
具体的,放大器U1用于接收基准电压单元输出的基准信号和反馈单元101输出的反馈信号,并根据基准信号和反馈信号向第一开关管Q1的栅极输出放大信号。放大器U1还用于接收基准电压单元输出的基准电压和反馈单元101输出的反馈电压,并对基准电压和反馈电压的差值进行放大,获得第一开关管Q1的驱动电压,从而控制第一电流流经第一开关管Q1所产生的调节电压的大小。
在本申请的一个实施例中,如图4所示,反馈单元101包括第三电阻R3和第四电阻R4,第三电阻R3的第一端与功率二极管D1的阳极电连接,第三电阻R3的第二端分别与第四电阻R4的第一端和放大器U1的负向输入端电连接,第四电阻R4的第二端接地。
具体的,反馈单元101通过串联的第三电阻R3和第四电阻R4对LDO电路的输出端VCC的电压进行分压,以采用串联第三电阻R3和第四电阻R4分压的方式对LDO电路的输出端VCC的电压进行采样,并根据LDO电路的输出端VCC的电压向放大器U1的负向输入端输出反馈信号。
在本申请的一个实施例中,如图5所示,第一开关管Q1为NMOS管,限流保护单元103包括第二电流采集单元1033和第二开关单元1034。第二电流采集单元1033的第一端分别与第二开关单元1034的控制端和第一开关管Q1的源极电连接,第二电流采集单元1033的第二端分别与第二开关单元1034的第一端、功率二极管D1的阳极和反馈单元101电连接,第二开关单元1034的第二端分别与放大单元102和第一开关管Q1的栅极电连接。
具体的,第二电流采集单元1033用于采集第一电源VCC1输出的第一电流,并将第一电流转换为第一电压。第二开关单元1034的控制端与第二电流采集单元1033的第一端电连接,用于根据第一电压的大小导通或断开。当第一电流大于或等于预设电流时,即第一电压大于或等于第二开关单元1034的导通电压时,第二开关单元1034处于导通状态,当第一电流小于预设电流时,第一电压小于第二开关单元1034的导通电压时,第二开关单元1034处于断开状态。
在本申请的一个实施例中,第二电流采集单元1033包括b个依次串联的第二电阻R2,第一个第二电阻R2的第一端分别与第二开关单元1034的控制端和第一开关管Q1的源极电连接,第b个第二电阻R2的第二端分别与第二开关单元1034的第一端、功率二极管D1的阳极和反馈单元101电连接,其中,b为正整数,且b≥1。
具体的,串联b个第二电阻R2用于限流,每个第二电阻R2均用于采集第一电源VCC1输出的第一电流,并获取第一电流流经每个第二电阻R2所产生的压降,将产生的b个压降之和作为第一电压。串联的第二电阻R2的个数越多,第一电压越大。选择b个第二电阻R2依次串联,可以确保第一电压的准确度,提高第二电流采集单元1033的可靠性。
示例性的,设计人员可以根据电路的实际情况对串联的第二电阻R2的阻值和个数进行选取,可以选取一个阻值较大的第二电阻R2,也可以选取多个阻值较小的第二电阻R2串联。同时,设计人员可以根据实际情况选用滑动变阻器,方便对电阻的阻值进行调节。本申请对第二电阻R2的阻值和个数在此不做限定。
在本申请的一个实施例中,如图5所示,第二开关单元1034包括第三开关管Q3,第三开关管Q3的栅极分别与第二电流采集单元1033的第一端和第一开关管Q1的源极电连接,第三开关管Q3的源极分别与第二电流采集单元1033的第二端、功率二极管D1的阳极和反馈单元101电连接,第三开关管Q3的漏极分别与放大单元102和第一开关管Q1的栅极电连接。
具体的,第二电阻R2串接在第三开关管Q3的栅极和源极之间,第一电流流经第二电阻R2所产生的压降即为第三开关管Q3的栅极和源极之间的电压。当第一电流大于或等于预设电流时,即第三开关管Q3的栅极和源极之间的电压大于或等于第三开关管Q3的导通电压时,第三开关管Q3处于导通状态。此时,第三开关管Q3的栅极和源极之间导通,从而将第一开关管Q1的栅极拉低,使第一开关管Q1的栅极和源极之间的电压差减小,流经第一开关管Q1的第一电流减小,从而使LDO电路的输出端VCC输出的电流减小,可以避免在LDO电路为充电单元104供电时造成电子器件损坏,提高BOOST充电电路10的可靠性。
示例性的,设计人员可以对第三开关管Q3的类型进行选取,例如,选取第三开关管Q3为NMOS管。
在本申请的一个实施例中,如图5所示,充电单元104包括开关单元1041、电容单元1042和续流单元1043。开关单元1041分别与电容单元1042和续流单元1043电连接,电容单元1042分别与功率二极管D1的阴极和续流单元1043电连接。
具体的,开关单元1041根据控制信号导通或断开,开关单元1041可以为电容单元1042提供充电回路。电容单元1042用于储能,续流单元1043用于形成续流回路,持续为负载20进行供电。
需要说明的是,开关单元1041包括第四开关管Q4和第五开关管Q5,第四开关管Q4的漏极用于接收输入电压信号Vin,第四开关管Q4的栅极用于接收第一驱动信号,并根据第一驱动信号导通或断开,第四开关管Q4的漏极与第五开关管Q5的漏极电连接,第四开关管Q4的漏极与第五开关管Q5的漏极连接点记作SW节点。第五开关管Q5的栅极用于接收第二驱动信号,并根据第二驱动信号导通或断开,第五开关管Q5的源极接地。
需要说明的是,第一驱动器U2用于根据PWM控制信号向第四开关管Q4的栅极输出第一驱动信号,第二驱动器U3用于根据Lcontr控制信号向第五开关管Q5的栅极输出第二驱动信号。
电容单元1042包括第一电容C1,第一电容C1的第一端与功率二极管D1的阴极电连接,第一电容C1的第二端分别与续流单元1043、第四开关管Q4的漏极和第五开关管Q5的漏极电连接。
续流单元1043包括第一电感L1、第二电容C2和第二二极管D2,第一电感L1的第一端分别与第一电容C1的第二端和第二二极管D2的阴极电连接,第一电感L1的第二端与第二电容C2的第一端电连接,第二电容C2的第二端和第二二极管D2的阳极电连接并接地。
具体的,当LDO电路为第一电容C1充电(第一电容C1的电压小于第一预设值)时,控制第四开关管Q4断开,并控制第五开关管Q5导通,此时,SW节点的电压被拉低,电流可以由LDO电路的输出端VCC流出,流经功率二极管D1、第一电容C1流到SW,形成第一电容C1的充电回路。在LDO电路为第一电容C1充电过程中,LDO电路也通过第一电感L1为负载20供电,此时,第一电感L1用于储能。
当第一电容C1的电压大于或等于第二预设值时,控制第四开关管Q4导通,控制第五开关管Q5断开,此时,第一电感L1、负载20和第二二极管D2形成续流回路,可以持续为负载20供电。
示例性的,设计人员可以根据实际情况对第一预设值和第二预设值进行选取,例如,选取第一预设值为2.7V,第二预设值为2.9V。
为了清楚说明上述BOOST充电电路10的工作原理,下面结合图5进行详细描述。
示例性的,当出现空载(第四开关管Q4长时间没有开关动作)工作时间过长或出现BS节点和SW节点之间的电压差(第一电容C1的电压)小于第一预设值(2.7V)时,控制第四开关管Q4断开,并控制第五开关管Q5导通,此时,SW节点的电压被拉低,第一电流可以由VCC流出,流经功率二极管D1、第一电容C1流到SW,形成第一电容C1的充电回路。本申请实施例由于增设了限流保护单元103,可以使第一电流降低,从而使第一电容C1的充电电流降低,可以避免当第一电容C1的电压大于或等于第二预设值(2.9V)时,功率二极管D1产生较大的反向恢复电流将VCC电压抬高,提高BOOST充电电路10的可靠性。
需要说明的是,充电单元104为现有技术中常用的DC/DC变换电路,该电路已经属于现有技术,在此不过多赘述DC/DC变换电路的工作原理。
本申请还公开了一种充电***,包括上述的BOOST充电电路,可以避免高压DC/DC中BOOST充电电路在供电时低压器件损坏,提高BOOST充电电路的可靠性。
本申请还公开了一种电子设备,包括上述的BOOST充电电路,可以避免高压DC/DC中BOOST充电电路在供电时低压器件损坏,提高BOOST充电电路的可靠性。
由于本实施例中充电***和电子设备所实现的处理及功能基本相应于前述BOOST充电电路的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种BOOST充电电路,其特征在于,包括:
反馈单元,用于输出反馈信号;
放大单元,与所述反馈单元电连接,用于接收所述反馈信号和基准信号,并根据所述反馈信号和所述基准信号输出放大信号;
第一开关管,与所述放大单元电连接,用于根据所述放大信号调节流经所述第一开关管的第一电流;
限流保护单元,与所述第一开关管电连接,用于在所述第一电流大于预设电流时调节所述第一开关管的栅极电压,使所述第一电流降低;
功率二极管,与所述第一开关管或所述限流保护单元电连接,用于在导通时输出所述第一电流;
充电单元,与所述功率二极管电连接,用于根据所述第一电流进行充电。
2.根据权利要求1所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述第一开关管为PMOS管,所述限流保护单元包括第一电流采集单元和第一开关单元,所述第一电流采集单元的第一端分别与第一电源和所述第一开关单元的第一端电连接,所述第一电流采集单元的第二端分别与所述第一开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,所述第一开关单元的第二端分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接,所述第一开关管的漏极分别与所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接。
3.根据权利要求2所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述第一电流采集单元包括a个依次串联的第一电阻,第一个所述第一电阻的第一端分别与所述第一电源和所述第一开关单元的第一端电连接,第a个所述第一电阻的第二端分别与所述第一开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,其中,a为正整数,且a≥1。
4.根据权利要求2所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述第一开关单元包括第二开关管,所述第二开关管的栅极分别与所述第一电流采集单元的第二端和所述第一开关管的源极电连接,所述第二开关管的源极分别与所述第一电流采集单元的第一端和所述第一电源电连接,所述第二开关管的漏极分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接。
5.根据权利要求1所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述第一开关管为NMOS管,所述限流保护单元包括第二电流采集单元和第二开关单元,所述第二电流采集单元的第一端分别与所述第二开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,所述第二电流采集单元的第二端分别与所述第二开关单元的第一端、所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接,所述第二开关单元的第二端分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接。
6.根据权利要求5所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述第二电流采集单元包括b个依次串联的第二电阻,第一个所述第二电阻的第一端分别与所述第二开关单元的控制端和所述第一开关管的源极电连接,第b个所述第二电阻的第二端分别与所述第二开关单元的第一端、所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接,其中,b为正整数,且b≥1。
7.根据权利要求5所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述第二开关单元包括第三开关管,所述第三开关管的栅极分别与所述第二电流采集单元的第一端和所述第一开关管的源极电连接,所述第三开关管的源极分别与所述第二电流采集单元的第二端、所述功率二极管的阳极和所述反馈单元电连接,所述第三开关管的漏极分别与所述放大单元和所述第一开关管的栅极电连接。
8.根据权利要求1所述的BOOST充电电路,其特征在于,所述充电单元包括开关单元、电容单元和续流单元;
所述开关单元分别与所述电容单元和所述续流单元电连接,所述电容单元分别与所述功率二极管的阴极和所述续流单元电连接。
9.一种充电***,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的BOOST充电电路。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的BOOST充电电路。
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