[发明专利]充电管理电路以及包含其的充电电路

说明书

本发明公开了一种充电管理电路以及包含其的充电电路。充电管理电路与反激电路连接，反激电路用于向负载充电，初级侧包括与初级线圈串联的第一开关器件，次级侧包括NMOS管；所述充电管理电路用于检测所述NMOS管的漏极与源极之间的第一电压以及栅极与源极之间的第二电压，并在第一电压大于第一阈值且第二电压大于第二阈值的情况下即在初级侧的第一开关器件和次级侧的NMOS管同时导通的情况下，触发shoot through保护，即输出第一保护信号控制初级侧的第一开关器件断开，以及输出第二保护信号控制次级侧的NMOS管断开，从而保护次级侧的NMOS管不发生损坏，提高了电路的可靠性。

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种充电管理电路以及包含其的充电电路。

背景技术

电子设备在日常生活中的应用越来越广泛。充电功能主要由AC/DC(交流/直流)充电器完成。为了满足用户的需求，功率水平不断提高，电子设备的尺寸不断缩小。功率转换效率是官方规定所要求的，它不仅是为了实现节能目标，也是为了满足用户体验。

为了提高功率转换效率，在实际应用中采用了不同的拓扑结构及其改进设计。反激电路是一种广泛应用于AC/DC变换的拓扑结构。传统的反激电路具有输出二极管D1，如图1所示。输出二极管的状态损耗与其正向压降和流过二极管的电流成正比。输出二极管损耗非常大，特别是在高功率级应用中，它也会影响热性能。

近年来，这种输出二极管可以用同步整流器代替。换句话说，一个受控MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)取代了这个输出二极管。如图2所示，将图1中的输出二极管D1替换为NMOS管Q2，NMOS管Q2可以大大降低功率损耗。然而，这种同步整流器MOSFET(简称SR FET)需要与系统运行同步的精确的控制定时才能安全运行。如果控制定时错误，损坏可能会很严重，甚至整个设计可能会爆炸。例如，如果NMOS管Q2在初级侧的开关器件导通时仍然导通，则会发生击穿，同时在该NMOS管Q2上发送高电压和高电流，这将快速损坏NMOS管Q2，可能还会损坏初级侧的开关器件，损坏可能是非常危险的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中初级侧的开关器件和SR FET同时导通容易导致SR FET损坏的缺陷，提供一种充电管理电路以及包含其的充电电路。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明的第一方面提供一种充电管理电路，所述充电管理电路与反激电路连接，所述反激电路用于向负载充电，变压器的初级侧包括与初级线圈串联的第一开关器件，次级侧包括NMOS管；

所述充电管理电路用于检测所述NMOS管的漏极与源极之间的第一电压以及栅极与源极之间的第二电压，并在所述第一电压大于第一阈值且所述第二电压大于第二阈值的情况下输出第一保护信号和第二保护信号，所述第一保护信号用于指示所述第一开关器件断开，所述第二保护信号用于指示所述NMOS管断开；

其中，所述第一阈值基于所述NMOS管断开时初级侧的电压、所述变压器的变比以及所述反激电路的输出电压确定，所述第二阈值基于所述NMOS管的开启电压确定。

可选地，所述反激电路具体用于通过第二开关器件向所述负载充电；

所述充电管理电路还用于在所述第一电压大于第一阈值且所述第二电压大于第二阈值的情况下控制所述第二开关器件断开。

可选地，所述充电管理电路与所述负载连接，用于控制所述反激电路向所述负载输出的功率，并在所述第一电压小于第三阈值且所述第二电压小于第四阈值的情况下降低工作电流；其中，所述第三阈值基于所述NMOS管内置二极管的导通压降确定，所述第四阈值基于所述NMOS管的开启电压确定。

可选地，所述反激电路的次级侧还包括SR控制芯片；