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CN101814756A - 一种恒流恒压控制电路、充电电路及充电器 - Google Patents

一种恒流恒压控制电路、充电电路及充电器 Download PDF

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CN101814756A CN 201010148353 CN201010148353A CN101814756A CN 101814756 A CN101814756 A CN 101814756A CN 201010148353 CN201010148353 CN 201010148353 CN 201010148353 A CN201010148353 A CN 201010148353A CN 101814756 A CN101814756 A CN 101814756A
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Abstract

本发明适用于充电电路领域，提供了一种恒流恒压控制电路、充电电路及充电器，恒流恒压控制电路包括恒流恒压控制单元。在本发明中，该恒流恒压控制电路采用反馈结构，根据检测的电池电压，对电池先进行恒流充电，再进行恒压充电，采用这种结构，恒流恒压控制电路在从恒流充电向恒压充电的过渡过程中只存在一个低频极点，因此提高了过渡过程的稳定性。

Description

一种恒流恒压控制电路、充电电路及充电器
技术领域
本发明属于充电电路领域，尤其涉及一种恒流恒压控制电路、充电电路及充电器。
背景技术
一般的充电器在开始充电时采用恒流充电，以便用较大的电流提高充电的效率，待到电池快充满时，改用恒压充电，这个恒压值就是电池充满时的端电压值，一旦达到了这个电压，电池的端电压与充电器的输出电压完全相等。
因此，很多充电器中都采用了恒流恒压控制电路来实现上述目的，但是采用现有恒流恒压控制电路在从恒流充电向恒压充电的过渡过程中存在稳定性不好的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种恒流恒压控制电路，旨在解决现有恒流恒压控制电路在从恒流充电向恒压充电的过渡过程中存在稳定性不好的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种恒流恒压控制电路，所述恒流恒压控制电路包括：
输入端接电源、检测端和输出端分别接电池的恒流恒压控制单元，用于检测所述电池电压，当电压未达到电压阈值，对电池进行恒流充电，当电压达到电压阈值，对电池进行恒压充电。
本发明实施例的另一目的在于提供一种充电电路，所述充电电路包括上述的恒流恒压控制电路。
本发明实施例的另一目的在于提供一种充电器，所述充电器包括上述的充电电路。
在本发明实施例中，该恒流恒压控制电路采用反馈结构，根据检测的电池电压，对电池先进行恒流充电，再进行恒压充电，采用这种结构，恒流恒压控制电路在从恒流充电向恒压充电的过渡过程中只存在一个低频极点，因此提高了过渡过程的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的恒流恒压控制电路的结构图；
图2是本发明实施例提供的恒流恒压控制电路的示例电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，该恒流恒压控制电路采用反馈结构，根据检测的电池电压，对电池先进行恒流充电，再进行恒压充电，采用这种结构，恒流恒压控制电路在从恒流充电向恒压充电的过渡过程中只存在一个低频极点，因此提高了过渡过程的稳定性。
图1示出了本发明实施例提供的恒流恒压控制电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
恒流恒压控制电路包括恒流恒压控制单元100，恒流恒压控制单元100的输入端接电源，恒流恒压控制单元100的检测端和输出端分别接电池，恒流恒压控制单元100检测电池电压，当电压未达到电压阈值，对电池进行恒流充电，当电压达到电压阈值，对电池进行恒压充电。
作为本发明一实施例，恒流恒压控制单元100包括电压控制环路101和电流控制环路102。
电压控制环路101包括开关器件1011和电压控制电路1012，开关器件1011的输入端接电源，开关器件1011的输出端接电池，开关器件1011的控制端接电压控制电路1012的第一端，电压控制电路1012的第二端接电池.
电流控制环路102的第一端接开关器件1011的控制端，电流控制环路102的第二端接电池。
恒流恒压控制电路还包括充电电流检测单元200，充电电流检测单元200的输入端接电池，输出端接恒流恒压控制单元100的开关器件1011的控制端，如果检测到电池的充电电流达到电流阈值，充电电流检测单元200控制恒流恒压控制单元100对电池停止充电。
图2示出了本发明实施例提供的恒流恒压控制电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，开关器件1011采用第一MOS管Q1，第一MOS管Q1的源极接电源，第一MOS管Q1的漏极接电池，电压控制电路1012包括第一电阻R1、第二电阻R2、电压放大器U1和第二MOS管Q2，第一电阻R1的第一端接第一MOS管Q1的漏极，第一电阻R1的第二端接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端接地，电压放大器U1的同相输入端接基准电压Vref，电压放大器U1的反相输入端接第一电阻R1的第二端，电压放大器U1的输出端接第二MOS管Q2的栅极，第二MOS管Q2的源极接电源，第二MOS管Q2的漏极接第一MOS管Q1的栅极。
电流控制环路102包括第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、电流放大器U2和第三电阻R3，电流放大器U2的反相输入端接等效电池电压Vb，电流放大器U2的同相输入端接第三电阻R3的第一端和第三MOS管Q3的漏极，第三MOS管Q3的源极接第四MOS管Q4的漏极，第四MOS管Q4的源极接电源，第四MOS管Q4的栅极接电流放大器U2的输出端。
充电电流检测单元200包括第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、匹配放大器U3和第三电阻R3，第四MOS管Q4的源极接电源，第四MOS管Q4的栅极接第一MOS管Q1的栅极，第四MOS管Q4的漏极接匹配放大器U3的反相输入端和第三MOS管Q3的源极，匹配放大器U3的同相输入端接电池，匹配放大器U3的输出端接第三MOS管Q3的栅极，第三MOS管Q3的漏极接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端接地。
该恒流恒压控制电路的工作原理为：
恒流充电过程：
当电池电压较低时，电池电压未达到电压阈值，电压放大器U1输出高电平，第二MOS管Q2截止，G点电压完全由电流放大器U2决定，此时，第一MOS管Q1将给电池提供大小为1000Vb/R3的恒定充电电流，当电池电压低于2.9V时，等效电池电压Vb的电压为0.1V，充电电流为0.1C(C＝充放电电流(mA)/电池容量(mAh))，当电池电压高于2.9V而低于4.2V时，等效电池电压Vb的电压为1V，充电电流为1C。
恒压充电过程：
当电压放大器U1的反相输入端电压接近基准电压Vref时，即电池电压达到电压阈值，电压放大器U1输出端电压下降，第二MOS管Q2导通，此时，第一MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、电压放大器U1和第二MOS管Q2构成一个LDO稳压器，输出电压为：
Vbat＝(1+R1/R2)Vref；
此时，恒流恒压控制电路以恒定4.2V电压对电池充电。
充电电流检测过程：
在对电池以恒定电压充电的过程中，电池的充电电流逐渐减小，当充电电流检测单元200检测到电池的充电电流减小到电流阈值，充电电流检测单元200控制第一MOS管Q1断开，停止对电池充电。
本发明实施例还提供一种包括上述的恒流恒压控制电路的充电电路。
本发明实施例还提供一种包括上述的充电电路的充电器。
在本发明实施例中，该恒流恒压控制电路采用反馈结构，根据检测的电池电压，对电池先进行恒流充电，再进行恒压充电，采用这种结构，恒流恒压控制电路在从恒流充电向恒压充电的过渡过程中只存在一个低频极点，因此提高了过渡过程的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种恒流恒压控制电路，其特征在于，所述恒流恒压控制电路包括：
输入端接电源、检测端和输出端分别接电池的恒流恒压控制单元，用于检测所述电池电压，当电压未达到电压阈值，对电池进行恒流充电，当电压达到电压阈值，对电池进行恒压充电。
2.如权利要求1所述的恒流恒压控制电路，其特征在于，所述恒流恒压控制单元包括：
电压控制环路和电流控制环路；
所述电压控制环路包括开关器件和电压控制电路，所述开关器件的输入端接电源，所述开关器件的输出端接电池，所述开关器件的控制端接电压控制电路的第一端，所述电压控制电路的第二端接电池；
所述电流控制环路的第一端接开关器件的控制端，所述电流控制环路的第二端接电池。
3.如权利要求2所述的恒流恒压控制电路，其特征在于，所述开关器件采用第一MOS管，所述第一MOS管的源极接电源，所述第一MOS管的漏极接电池，所述电压控制电路包括第一电阻、第二电阻、电压放大器和第二MOS管，所述第一电阻的第一端接所述第一MOS管的漏极，所述第一电阻的第二端接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接地，所述电压放大器的同相输入端接基准电压，所述电压放大器的反相输入端接所述第一电阻的第二端，所述电压放大器的输出端接所述第二MOS管的栅极，所述第二MOS管的源极接电源，所述第二MOS管的漏极接所述第一MOS管的栅极。
4.如权利要求3所述的恒流恒压控制电路，其特征在于，所述电流控制环路包括第三MOS管、第四MOS管、电流放大器和第三电阻，所述电流放大器的反相输入端接等效电池电压，所述电流放大器的同相输入端接第三电阻的第一端和第三MOS管的漏极，所述第三MOS管的源极接第四MOS管的漏极，所述第四MOS管的源极接电源，所述第四MOS管的栅极接所述电流放大器的输出端。
5.如权利要求4所述的恒流恒压控制电路，其特征在于，所述恒流恒压控制电路还包括：
输入端接电池，输出端接所述恒流恒压控制单元的开关器件的控制端，如果检测到所述电池的充电电流达到电流阈值，控制所述恒流恒压控制单元对电池停止充电的充电电流检测单元。
6.如权利要求5所述的恒流恒压控制电路，其特征在于，所述充电电流检测单元包括第三MOS管、第四MOS管、匹配放大器和第三电阻，所述第四MOS管的源极接电源，所述第四MOS管的栅极接第一MOS管的栅极，所述第四MOS管的漏极接匹配放大器的反相输入端和第三MOS管的源极，所述匹配放大器的同相输入端接电池，所述匹配放大器的输出端接第三MOS管的栅极，所述第三MOS管的漏极接第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端接地。
7.一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括如权利要求1-6任一项所述的恒流恒压控制电路。
8.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括如权利要求7所述的充电电路。
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