一種用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用充電裝置時(shí)，充電裝置可能需要通過很長的電力線連接到負(fù)載。當(dāng)負(fù)載越來越大時(shí)，傳輸至負(fù)載的電壓會(huì)相對(duì)于充電裝置的輸出電壓產(chǎn)生壓降。因此，需要對(duì)充電裝置的輸出電壓進(jìn)行補(bǔ)償，使其連接至不同負(fù)載時(shí)，負(fù)載端的電壓能夠盡可能接近輸出電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，以根據(jù)負(fù)載電流的變化對(duì)充電裝置的輸出端電壓進(jìn)行補(bǔ)償。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，其中，該充電裝置的輸出端通過電力線連接至負(fù)載并通過串聯(lián)的第一電阻和第二電阻接地，并且該充電裝置還包括一DC-DC轉(zhuǎn)換器，其一方面設(shè)置為保持第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)處的電壓恒定，另一方面設(shè)置為檢測(cè)負(fù)載電流并將該負(fù)載電流轉(zhuǎn)換生成相應(yīng)的電壓信號(hào)，該補(bǔ)償電路包括:
[0006]一連接至所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的電壓采樣模塊，其設(shè)置為采樣并輸出所述電壓信號(hào);
[0007]一連接至所述電壓采樣模塊的運(yùn)算放大器，其設(shè)置為接收并緩存所述電壓信號(hào)；以及
[0008]一連接在所述運(yùn)算放大器與所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)之間的電壓轉(zhuǎn)電流模塊，其設(shè)置為根據(jù)所述電壓信號(hào)生成相應(yīng)的補(bǔ)償電流，其中，該補(bǔ)償電流的方向?yàn)樽运龅谝浑娮韬偷诙娮璧倪B接點(diǎn)流向地。
[0009]進(jìn)一步地，所述電壓采樣模塊包括:
[0010]一第一晶體管，其柵極設(shè)置為接收一外圍使能信號(hào)，漏極連接至所述DC-DC轉(zhuǎn)換器以接收所述電壓信號(hào)；
[0011]一第三電阻，其一端連接至所述第一晶體管的源極，另一端連接至所述運(yùn)算放大器的同相輸入端；以及
[0012]一電容，其一端連接在所述第三電阻與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端之間，另一端接地。
[0013]進(jìn)一步地，所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊包括:
[0014]一第二晶體管，其柵極連接至所述運(yùn)算放大器的輸出端，源極連接至所述運(yùn)算放大器的反相輸入端；
[0015]一第四電阻，其一端連接在所述第二晶體管的源極與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間，另一端接地；
[0016]一補(bǔ)償啟動(dòng)單元，其設(shè)置為產(chǎn)生一門檻電流；以及
[0017]一電流鏡單元，其基準(zhǔn)端連接至所述補(bǔ)償啟動(dòng)單元和所述第二晶體管的漏極，輸出端連接至所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)。
[0018]優(yōu)選地，所述電流鏡單元包括串聯(lián)在所述第二晶體管的漏極與所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)之間的第一電流鏡和第二電流鏡，其中，所述第一電流鏡由兩個(gè)共柵的P形MOS管構(gòu)成，第二電流鏡由兩個(gè)共柵的N形MOS管構(gòu)成。
[0019]綜上所述，本發(fā)明的補(bǔ)償電路可以采集負(fù)載電流并根據(jù)該負(fù)載電流輸出相應(yīng)的補(bǔ)償電流，當(dāng)負(fù)載電流越大時(shí)，補(bǔ)償電流越大，則充電裝置電壓輸出端的電壓便會(huì)越大，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電壓的補(bǔ)償。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的電壓補(bǔ)償電路實(shí)現(xiàn)的原理示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的電壓補(bǔ)償電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使進(jìn)一步深入了解本發(fā)明的技術(shù)手段與特征，謹(jǐn)配合附圖再予舉例進(jìn)一步具體說明于后:
[0023]如圖1所示，在充電裝置中，其電壓輸出端通過串聯(lián)的第一、第二電阻R1、R2接地，同時(shí)通過較長的電力線連接至負(fù)載以向負(fù)載供電。應(yīng)該理解，當(dāng)負(fù)載電流Iload越大時(shí)，電力線消耗電壓越大，則負(fù)載端相對(duì)于電壓輸出端電壓Vout的壓降就越大。在此情況下，為了對(duì)負(fù)載端電壓進(jìn)行補(bǔ)償，可采用如下技術(shù)方案:首先保持Rl、R2之間的連接點(diǎn)O處的電壓恒定(通過DC-DC轉(zhuǎn)換器即可實(shí)現(xiàn))，然后在點(diǎn)O與地之間提供一額外的可隨負(fù)載電流Iload變化的補(bǔ)償電流Icomp (相當(dāng)于在R2兩端并聯(lián)一個(gè)相應(yīng)的電阻)，從而使流過Rl的電流相應(yīng)地增大，電壓輸出端電壓Vout相應(yīng)地升高，以實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電壓的補(bǔ)償。
[0024]為了提供前述的隨負(fù)載電流Iload變化的補(bǔ)償電流Icomp，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種補(bǔ)償電路，如圖2所示，該補(bǔ)償電路包括依次串聯(lián)的一電壓采樣模塊、一運(yùn)算放大器A及一電壓轉(zhuǎn)電流模塊。
[0025]下面分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0026]電壓米樣模塊10包括一第一晶體管麗1、一第三電阻R3和一電容Cl。其中，第一晶體管MNl的柵極連接至一使能端以用于接收一使能信號(hào)，源極通過第三電阻R3連接至運(yùn)算放大器A的同相輸入端，漏極連接至一 DC-DC轉(zhuǎn)換器(未示出)，該DC-DC轉(zhuǎn)換器在此用于檢測(cè)負(fù)載電流Iload并將該負(fù)載電流Iload轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓Vsamp ;電容Cl的一端連接在R3與運(yùn)算放大器A的同相輸入端之間，另一端接地。應(yīng)該理解，通過調(diào)節(jié)使能信號(hào)的取樣頻率和R1、Cl的大小可以調(diào)節(jié)Vl跟隨Vsamp的速度。
[0027]電壓轉(zhuǎn)電流模塊包括一第二晶體管麗2、一補(bǔ)償啟動(dòng)單元、一第四電阻R4以及一電流鏡單元。其中，該第二晶體管MN2的柵極連接至運(yùn)算放大器A的輸出端，源極連接至運(yùn)算放大器A的反相輸入端并通過第四電阻R4接地，漏極連接至電流鏡單元。運(yùn)算放大器A在此主要作為緩沖器以起到隔離的作用，用于防止后續(xù)電路對(duì)電壓Vsamp造成不利影響。當(dāng)V2大于MN2的門檻電壓vth (MN2)時(shí)，MN2導(dǎo)通，流過MN2的電流值為(V2_vth (MN2)) /R2o
[0028]補(bǔ)償啟動(dòng)單元同樣連接至電流鏡單元，其在此用于產(chǎn)生一門檻電流信號(hào)，應(yīng)該理解，MN2漏極的電流必須大于該門濫電流時(shí)電流鏡單元才輸出補(bǔ)償電流Icomp。
[0029]在本實(shí)施例中，電流鏡單元包括由兩個(gè)共柵的P形MOS管MP1、MP2構(gòu)成的第一電流鏡、以及由兩個(gè)共柵的N形MOS管麗3、MN4構(gòu)成的第二電流鏡。其中，第一電流鏡的基準(zhǔn)端與第二晶體管麗2的漏極和補(bǔ)償啟動(dòng)電路相連，其輸出端與第二電流鏡的基準(zhǔn)端相連，第二電流鏡的輸出端連接至Rl、R2之間，其輸出端的電流即為補(bǔ)償電流I comp。
[0030]應(yīng)該理解，當(dāng)負(fù)載電流Iload越大時(shí)，電壓采樣模塊10采樣的電壓越高，則第二晶體管MN2的柵極電壓越高，流過MPBl的電流越大，在電流鏡模塊的作用下，輸出的補(bǔ)償電流Icomp越大，進(jìn)而使充電裝置的電壓輸出端的電壓Vout越高，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載端電壓的補(bǔ)
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[0031]以上所述的，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的上述實(shí)施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所做的簡單的、等效變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利的權(quán)利要求保護(hù)范圍。本發(fā)明未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，其中，該充電裝置的輸出端通過電力線連接至負(fù)載并通過串聯(lián)的第一電阻和第二電阻接地，并且該充電裝置還包括一DC-DC轉(zhuǎn)換器，其一方面設(shè)置為保持第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)處的電壓恒定，另一方面設(shè)置為檢測(cè)負(fù)載電流并將該負(fù)載電流轉(zhuǎn)換生成相應(yīng)的電壓信號(hào)，其特征在于，該補(bǔ)償電路包括: 一連接至所述DC-DC轉(zhuǎn)換器的電壓采樣模塊，其設(shè)置為采樣并輸出所述電壓信號(hào)； 一連接至所述電壓采樣模塊的運(yùn)算放大器，其設(shè)置為接收并緩存所述電壓信號(hào)；以及 一連接在所述運(yùn)算放大器與所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)之間的電壓轉(zhuǎn)電流模塊，其設(shè)置為根據(jù)所述電壓信號(hào)生成相應(yīng)的補(bǔ)償電流，其中，該補(bǔ)償電流的方向?yàn)樽运龅谝浑娮韬偷诙娮璧倪B接點(diǎn)流向地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電壓采樣模塊包括: 一第一晶體管，其柵極設(shè)置為接收一外圍使能信號(hào)，漏極連接至所述DC-DC轉(zhuǎn)換器以接收所述電壓信號(hào)； 一第三電阻，其一端連接至所述第一晶體管的源極，另一端連接至所述運(yùn)算放大器的同相輸入端；以及 一電容，其一端連接在所述第三電阻與所述運(yùn)算放大器的同相輸入端之間，另一端接地。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)電流模塊包括: 一第二晶體管，其柵極連接至所述運(yùn)算放大器的輸出端，源極連接至所述運(yùn)算放大器的反相輸入端； 一第四電阻，其一端連接在所述第二晶體管的源極與所述運(yùn)算放大器的反相輸入端之間，另一端接地； 一補(bǔ)償啟動(dòng)單元，其設(shè)置為產(chǎn)生一門檻電流；以及 一電流鏡單元，其基準(zhǔn)端連接至所述補(bǔ)償啟動(dòng)單元和所述第二晶體管的漏極，輸出端連接至所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，其特征在于，所述電流鏡單元包括串聯(lián)在所述第二晶體管的漏極與所述第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)之間的第一電流鏡和第二電流鏡，其中，所述第一電流鏡由兩個(gè)共柵的P形MOS管構(gòu)成，第二電流鏡由兩個(gè)共柵的N形MOS管構(gòu)成。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于調(diào)整充電裝置的輸出端電壓的補(bǔ)償電路，該充電裝置的輸出端通過電力線連接至負(fù)載并通過串聯(lián)的第一電阻和第二電阻接地，并且該充電裝置還包括一DC-DC轉(zhuǎn)換器，該補(bǔ)償電路包括：一連接至DC-DC轉(zhuǎn)換器的電壓采樣模塊，其設(shè)置為采樣并輸出電壓信號(hào)；一連接至電壓采樣模塊的運(yùn)算放大器，其設(shè)置為接收并緩存電壓信號(hào)；以及一連接在運(yùn)算放大器與第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)之間的電壓轉(zhuǎn)電流模塊，其設(shè)置為根據(jù)電壓信號(hào)生成相應(yīng)的補(bǔ)償電流，其中，該補(bǔ)償電流的方向?yàn)樽缘谝浑娮韬偷诙娮璧倪B接點(diǎn)流向地。本發(fā)明可以根據(jù)負(fù)載電流的變化對(duì)充電裝置的輸出端電壓進(jìn)行補(bǔ)償。
【IPC分類】G05F1/46
【公開號(hào)】CN104932596
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510404775
【發(fā)明人】羅立權(quán), 羅杰, 李秋平
【申請(qǐng)人】燦瑞半導(dǎo)體(上海)有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日