[发明专利]具有输出电流校准的反激转换器

说明书

本公开涉及具有输出电流校准的反激转换器。公开了一种输出电流校准以增加反激转换器的恒定电流模式的准确度和精度。

技术领域

本申请涉及反激转换器，更具体地涉及具有输出电流校准的反激转换器。

背景技术

根据电池充电的状态，通过各种恒定电压或恒定电流模式对电池供电设备的电池进行充电。如名称所暗示的，充电电压在恒定电压模式期间保持恒定在某个固定水平，而充电电流可以变化。相反，充电电流在恒定电流模式期间保持恒定，而充电电压可以变化。就电池寿命而言，恒定电压和恒定电流模式的正确排序和控制至关重要。例如，智能电话的电池经常是集成且不可拆卸的。如果此类设备的电池损坏，则必须更换整个智能电话。因此，移动设备传统上包括控制电池的充电电压和充电电流的电池管理电路。

由于移动设备内的电池管理电路正在控制施加到电池的充电电压和充电电流，因此放宽了向移动设备供电的开关功率转换器的容差。图1中示出了示例性充电系统。诸如反激转换器100之类的开关功率转换器在恒定电压操作模式期间将输入电压转换为经调节的输出电压V_OUT。诸如智能电话105之类的电池供电设备包括电池管理电路110，其控制应用于电池的恒定电压或恒定电流充电，以使用来自反激转换器100的输出功率为系统115供电。例如，在恒定电压模式下，电池管理电路110将来自反激转换器100的恒定输出电压调节为电池的恒定充电电压。类似地，在恒定电流模式中，电池管理电路110将来自反激转换器100的恒定输出电流调节为电池的恒定充电电流。电池管理电路100的该调节为反激转换器100中的调节提供了一定程度的容差。

例如，对于恒定电压和恒定电流操作模式，如图2所示，反激转换器100的输出电压和输出电流容差可以是+/-5％。对于5V的期望恒定电压模式，5％容差意味着输出电压实际上可以在4.75V至5.25V的范围内。为了在恒定电压操作期间保持调节，反激转换器100中的初级侧控制器(未示出)需要一些感测输出电压的装置。在仅初级反馈配置中，可以通过辅助绕组(或通过初级绕组)来感测输出电压。同样如图2所示，在恒定电流操作模式期间，输出电流出现类似的容差范围。就像输出电压一样，初级侧控制器无法直接感测输出电流，但必须改为间接感测输出电流。为了间接地感测输出电流，初级侧控制器可以使用感测电阻器感测开关循环中通过功率开关的峰值电流。然后可以估计输出电流，因为输出电流与峰值电流成比例。具体而言，该比例性取决于包括变压器匝数比、开关周期、感测电阻器电阻和变压器复位时间在内的许多因素。

诸如图2所示，如果输出电流容差相当大，则输出电流的这种间接感测是足够的。但是已经开发出如下便携式设备，其中在本文中表示为直接充电系统之物中电池管理电路100要么不存在要么被旁路。在直接充电系统中，功率转换器自身直接为便携式设备的电池充电。但请注意，现代智能电话通常将电池不可拆卸地集成到电话中，所以如果电池有缺陷，则整个智能电话变得有缺陷。鉴于现代智能电话的高成本，这尤其成问题。因此至关重要的是：诸如反激转换器100之类的功率转换器以相当高的精度调节恒定电压和恒定电流模式，以便使移动设备的电池保持健康。因此，在直接充电系统中降低了这些操作模式的容差(例如，期望的恒定电流或恒定电压的+/-1％)。尽管降低了容差，但请注意，控制峰值电流和输出电流之间的比例性的组件参数(诸如感测电阻和变压器复位时间)存在可观的容差。因此，输出电流的初级侧调节在恒定电流操作期间实现必要的容差是有问题的。

因此，本领域中存在对在恒定电流操作期间具有对输出电流的改进初级侧调节的反激转换器的需要。

发明内容

用于直接充电应用的反激转换器设置有次级侧输出电流校准电路。该校准电路感测输出电流，使得可以响应于所感测的输出电流而调整对恒定电流操作模式中的功率开关循环的调节。但是，与功率开关循环频率相比，输出电流的该感测相对不频繁地进行，使得恒定电流操作的控制回路的稳定性不受输出电流校准的影响。

附图说明

图1是传统移动设备充电系统的示图，其中移动设备包括功率管理电路。