[实用新型]一种具有线损补偿功能的电源电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，具体地说是一种具有线损补偿功能的电源电路。

背景技术

由于USB接口的技术较为成熟，使用方便，在车载娱乐系统中渐渐地作为标准配置出现。根据USB2.0 规范，USB端口的电源电压在0-500mA负载情况下需要满足5V±5%，即4.75-5.25V。如果该娱乐系统支持iPod功能，规范将更加严格，根据Apple的MFI协议，USB端口的电源电压在0-1A负载情况下需要满足4.75-5.25V。

由于车内突出物的设计限制，还有中控的造型设计，一般情况下车载USB接口会通过线束延伸至副驾驶储物箱内或者中央储物箱内。假设线束的直流电阻Rt为0.4Ω，当流过1A电流时，压降为Vdrop＝Iout*Rt＝1*0.4＝0.4V。如果将USB电源电压设置为5.2V，此时通过USB线束后，再加上连接器之间的接触电阻，就很难保证在1A的负载下端口电压满足4.75V的下限要求了。

图1为不具有线损补偿功能的线路示意图，图中采用可调稳压电源构成电源电路，设置输出端的电压值为Vout1，节点TFB的电压值为VFB，线束电阻Rt分为连接在负载电阻RL两边的电阻Rt1和电阻Rt2，即                                                。

当该电源电路作为USB端口供电时，有

                                   （1）

由于线束上损耗的电压值Vdrop等于输出电流Iout与线束电阻Rt的乘积，即

                                                          （2）

此时，负载电阻RL上的负载电压值Vload为

                              （3）

当输出电流Iout保持不变时，如果线束电阻Rt过大，则负载电压值Vload会变得很小，从而失去了对输出的稳压控制。

为了克服在车载环境中线束过长引起的输出电压不稳定的问题，在原有电路基础上增加一种线损补偿电路来补偿Iout引起的输出电压的变化，从而实现在预设目标值范围内的输出稳压效果。

发明内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种具有线损补偿功能的电源电路，通过补偿的方式，实现负载电压值的输出在预设目标值范围内。

为了解决上述问题，本实用新型的具有线损补偿功能的电源电路包括串联在输出端与地之间的电阻R1和电阻R2，在电阻R1与电阻R2之间设置节点TFB，串联在输入口与输出端之间的电流采样电阻Rs，以及位于输入端与负载输出端之间且起补偿作用的运放电压电流转换电路。

优选的，所述的运放电压电流转换电路包括与电流采样电阻Rs相连接的减法器，与减法器相连的比较器U2，串联在节点TFB与补偿电阻Rc之间的开关元件Q1，以及补偿电阻Rc；所述减法器的输出端通过电阻R11与比较器U2的同相输入端相连，所述比较器U2的输出端与开关元件Q1的控制端相连，所述比较器U2的反相输入端连接至开关元件Q1与补偿电阻Rc之间的节点。

优选的，所述的开关元件Q1为MOS管，所述补偿电阻Rc与MOS管的源极相连，所述比较器U2的输出端与MOS管的栅极相连。

优选的，所述的减法器是利用差分式电路以实现减法运算，所述减法器的实现电路包括集成运放U1和四个或四个以上电阻。

优选的，所述具有线损补偿功能的电源电路还包括连接在电流采样电阻Rs与减压器之间的分压网络。

优选的，所述的分压网络包含四个电阻，电阻R5与电阻R6串联后接入输入端与电流采样电阻Rs之间的节点，另一端接地；电阻R3与电阻R4串联后接入电流采样电阻Rs与输出端之间的节点，另一端接地；所述的减法器的同相输入端接至电阻R5与电阻R6之间的节点，其反相输入端接至电阻R3与电阻R4之间的节点。

优选的，所述的比较器U2为集成运放，所述电路中的集成运放均由输出电压Vout供电。

与现有技术相比，本实用新型增加了电流采样电阻Rs与运放电压电流转换电路，对电源输出端的反馈网络进行实时调整，以达到输出电压的线损补偿效果，使车载娱乐系统由于USB线束过长线损过大仍能满足USB规范。另外，本实用新型所实施的电路中的补偿电阻Rc可根据实际电路进行调整，实用性与适用性兼备。

附图说明