提供穩壓可變恒流輸出的電路系統技術方案

本發明專利技術涉及電路系統，公開了一種提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，使得在芯片大小限制不是很苛刻的場合，例如固定臺中，可以降低提供穩壓可變恒流輸出的電路系統的成本并減小其功耗。本發明專利技術中，使用ＰＷＭ類開關電源芯片，利用其內部的兩個誤差放大器分別提供電壓和電流負反饋實現恒流穩壓的輸出，同時通過控制信號改變電流負反饋回路的參考電壓改變恒流的大小。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電路系統，特別涉及和電源提供有關的電路系統。
技術介紹
電源是電子和電器設備中一個組成部分，隨著電池技術的進步和成本的降低，很多電子和電器設備使用電池作為電源或備用電源。作為可以重復利用的電源，可充電電池得到了較快的發展，可充電電池有多種不同的類型，例如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。其中，鋰離子電池具有體積小、重量輕、自放電率低、無記憶效應等優點，得到了廣泛的應用。可充電電池的容量(Capacity，簡稱“C”)一般以毫安時(mAh)計算，CmAh容量代表該電池的容量相當于以穩定的電流C毫安(mA)在一小時內輸出的能量。對可充電電池進行充電時，若該電池的容量為CmAh，一般定義以0.1C～0.2CmA的電流進行充電為慢充，以0.2CmA的電流進行充電為快充，以0.8CmA的電流進行充電為超快速充電，以0.05C～0.1CmA的電流進行充電為涓流充電。以一節1400mAh的可充電電池為例，充電電流在140mA～280mA之間的即為慢速充電。在無線終端中，出于移動性的目的，可充電電池被廣泛使用。例如，在固定臺中，可充電電池就經常作為備用電源使用，以使其在無外部電源時維持通話或者待機狀態，獲得固定電話所沒有的優勢。固定臺是采用無線接入的位置相對固定的終端，適用于火車、輪船、公交車、野外作業等有線電話未能通達的地方，解決有線難于覆蓋地區的通話問題，特別適合作為公用電話及集團專用長話線路使用。由于固定臺的移動性要求不高，對其體積和重量的限制不像對于移動終端那樣苛刻，可以實現較高的接收靈敏度和較大的發射功率，從而可以大大擴展蜂窩網絡的有效覆蓋范圍，擴大移動公司的入網用戶量，具有很好的資源利用性。一般來說，為了方便運營商對無線接入固定臺功能限制，固定臺也可以提供鎖機、鎖卡、鎖小區等功能。例如，可以限制固定臺歸屬于一個基站，只能在該基站覆蓋的小區內使用。對于使用可充電電池的可移動設備來說，能夠有效降低功耗，延長電池的使用時間和使用壽命是設計的一個關鍵。電源管理部分對整個設備的供電進行管理，包括電源轉換、開關機控制和充放電管理等。為了配合設備的一些其它設備實現可充電電池的充電，一般除了用于交流直流轉換的電源適配器，電源管理的其它部分均在設備內部實現。合理的充電電路和充電算法可以充分發揮可充電電池的潛力，相對延長其使用壽命。大體上說，對可充電電池的充電方案主要有恒流方式和恒壓方式兩種。所謂恒流，即以恒定電流對可充電電池進行充電；所謂恒壓，即以穩定的電壓對可充電電池進行充電。為了延長可充電電池的使用壽命，提高可充電電池的性能，有些類型的可充電電池，需要充電電路能同時提供恒流方式和恒壓方式的充電。例如，鋰電池在使用不當，例如過充、過放時會造成鋰電池的損害或報廢，它對于充電電路的要求就比較苛刻，對輸出電壓和電流的穩定性要求比較高，其充電方式為恒流穩壓方式，而且為了延長鋰電池的使用壽命，對于耗電超過一定限度、電壓過低的鋰電池和電池容量已經接近充滿的鋰電池，還需要采用穩壓涓流充電的方式。需要進行特別地設計，以實現電路的輸出電壓和電流的恒定，并且恒流值可變。現有的技術方案利用低壓差線性穩壓器(Low Dropout VoltageRegulator，簡稱“LDO”)提供穩壓，通過兩個不同的電流通道分別提供不同恒流值的電流通道。LDO可以提供較高噪聲和波紋抑制比的輸出電壓，并且可以在印刷電路板(Print Circuit Board，簡稱“PCB”)上很小的面積內實現，因此比較適合在移動終端等便攜式電子或電器產品的充電電路中使用。現有技術方案是業界普遍采用的方法，在大多數廠家的設計指南中對設計充電電路的建議一般均使用現有技術方案。現有技術方案的在可充電電池的充電電路中使用的提供穩壓可變恒流輸出的電路系統的示意圖如圖1所示。其中，VEXT_DC，VREG_PHONE，VREG_MSMP，CHG_EN和V_BATT均為專用的電源管理芯片的管腳。VEXT_DC為外接的電源適配器至專用電源管理芯片的信號，用以監測外接電源電壓；VREG_PHONE為手持設備或固定臺的供電電壓，用以檢測供電電壓；VREG_MSMP為專用電源管理芯片的穩壓輸出；CHG_EN即為通用輸入輸出(General Purpose Input/Output，簡稱“GPIO”)端口，是涓流充電方式的控制信號；V_BATT為電池電壓至專用電源管理芯片的信號，用以監測電池電壓。圖1所示電路中，外接的帶限流功能的電源適配器具有穩壓輸出、恒流輸出的能力。當GPIO端口CHG_EN的電壓為低時，三極管Q1和金屬氧化物半導體(Metal-oxide semiconductor，簡稱“MOS”)管Q2均打開，外接電源以大電流方式通過MOS管Q2為電池充電；當GPIO端口的電壓為高時，三極管Q1和MOS管Q2均關閉，外接電源通過二極管D2為電池進行涓流充電。可以看出，二極管D2的通道使用電阻R3拉低了對電池進行充電的電流，得到恒定的小電流輸出，實現涓流充電。在實際應用中，上述方案存在以下問題現有技術方案對外接的電源適配器的要求較高，實現成本較高，并且功耗較大。造成這種情況的主要原因在于，由于LDO對于輸入電壓的穩定性要求比較高，因此需要使用專用的成本較高的外接電源適配器，并且由于LDO使用場合相對特殊，產量不是很大，其成本也較高，造成了現有技術方案成本較高；此外，由于現有技術方案中不同大小的恒流使用不同的通道，增加了器件的數量，考慮到增加器件都會增加額外的功耗，因此現有技術的電路系統的功耗相對較大。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的主要目的在于提供一種提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，使得在芯片大小限制不是很苛刻的場合，例如固定臺中，可以降低提供穩壓可變恒流輸出的電路系統的成本并減小其功耗。為實現上述目的，本專利技術提供了一種提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，包含電源生成模塊，其中包含脈沖寬度調制類開關電源芯片，用于利用電壓負反饋和電流負反饋控制所述脈沖寬度調制類開關電源芯片實現穩壓恒流的輸出；電流負反饋參考電壓生成模塊，用于根據控制信號改變所述電流負反饋的參考電壓以控制輸出恒流的電流大小。其中，所述控制信號控制所述電流反饋參考電壓生成模塊內三極管或金屬氧化物半導體管的導通和截止，改變所述電流負反饋的參考電壓。此外在所述系統中，所述脈沖寬度調制類開關電源芯片包含第一誤差放大器和第二誤差放大器，分別用于實現電壓負反饋和電流負反饋。此外在所述系統中，所述第一誤差放大器的同相輸入端的輸入信號為所述系統的穩壓可變恒流輸出點信號，其反相輸入端的輸入信號為期望輸出的電壓信號。此外在所述系統中，還包含輸出電壓生成模塊，所述輸出電壓生成模塊用于使用所述脈沖寬度調制類開關電源芯片輸出的基準電壓生成期望輸出的所述電壓信號。此外在所述系統中，還包含用于在所述第二誤差放大器輸入端和所述系統的穩壓可變恒流輸出點之間提供電流負反饋通道的電流負反饋通道模塊，所述電流負反饋通道模塊分別和所述第二誤差放大器的同相輸入端、反相輸入端以及所述系統的穩壓可變恒流輸出點連接。此外在所述系統中，所述電流負反饋的參考電壓通過電阻接入所述第二誤差放大器的同相輸入端。此外在所述系統中，所述電源生成模塊還包含整流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，其特征在于，包含使用脈沖寬度調制類開關電源芯片控制輸出電壓和電流大小的電源生成模塊和電流負反饋電壓生成模塊，其中，所述電源生成模塊用于利用電壓負反饋和電流負反饋控制所述脈沖寬度調制類開關電源芯片實 現穩壓恒流的輸出；所述電流負反饋參考電壓生成模塊用于根據控制信號改變電流負反饋的參考電壓控制輸出恒流的電流大小。

【技術特征摘要】
1.一種提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，其特征在于，包含使用脈沖寬度調制類開關電源芯片控制輸出電壓和電流大小的電源生成模塊和電流負反饋電壓生成模塊，其中，所述電源生成模塊用于利用電壓負反饋和電流負反饋控制所述脈沖寬度調制類開關電源芯片實現穩壓恒流的輸出；所述電流負反饋參考電壓生成模塊用于根據控制信號改變電流負反饋的參考電壓控制輸出恒流的電流大小。2.根據權利要求1所述的提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，其特征在于，所述控制信號控制所述電流反饋參考電壓生成模塊內三極管或金屬氧化物半導體管的導通和截止，改變所述電流負反饋的參考電壓。3.根據權利要求1所述的提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，其特征在于，所述脈沖寬度調制類開關電源芯片包含第一誤差放大器和第二誤差放大器，分別用于實現電壓負反饋和電流負反饋。4.根據權利要求3所述的提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，其特征在于，所述第一誤差放大器的同相輸入端的輸入信號為所述系統的穩壓可變恒流輸出點信號，其反相輸入端的輸入信號為期望輸出的電壓信號。5.根據權利要求4所述的提供穩壓可變恒流輸出的電路系統，其特征在于，還包含輸出電壓生成模塊，所述輸出電壓生成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧劍，李坤，鄭為，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：94[中國|深圳]