電源充電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源充電技術(shù)，尤其涉及一種電源充電電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源等各種類型的電源在工作時(shí)，都要先對(duì)電源輸出端口的輸出電容進(jìn)行充電，充電完成后，再對(duì)輸出端口的負(fù)載進(jìn)行供電。在電源充電時(shí)，為了防止充電電流過大而對(duì)輸出電容等元件造成損壞，一般都采用限流電阻對(duì)充電電流進(jìn)行限流。
[0003]參考圖1，圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中一種電源充電電路100的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該電源充電電路100包括一限流電阻R0和一輸出電容C0，該電源充電電路用于向負(fù)載提供負(fù)載電流Iloadο
[0004]開始充電時(shí)，輸入電壓VIN通過限流電阻R0對(duì)輸出電容CO進(jìn)行充電，并由限流電阻R0限制充電電流的大小，使得輸出電壓V0UT從0V增大到接近輸入電壓VIN;完成充電后，輸入電壓VIN又通過限流電阻R0為負(fù)載提供負(fù)載電流Iload，限流電阻R0也將限制負(fù)載電流I load的大小。
[0005]利用限流電阻R0對(duì)輸出電容C0的充電電流進(jìn)行限制，存在充電時(shí)的過流風(fēng)險(xiǎn)和充電后的供電能力之間的矛盾。如果限流電阻R0的電阻值過大，那么充電時(shí)的電流將變小，不存在過流的風(fēng)險(xiǎn)，但是充電后，用于向負(fù)載供電的負(fù)載電流Iload也受到限制而變小；如果限流電阻R0的電阻值過小，那么充電時(shí)的電流變大了，充電后供電的負(fù)載電流11 oad也變大了，但是，由于充電電流變大，存在過流的風(fēng)險(xiǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種電源充電電路，既能夠避免電源在充電過程中的過流風(fēng)險(xiǎn)，又可以在完成充電后提供足夠的負(fù)載電流。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種電源充電電路，包括:
[0008]限流電阻，其第一端連接輸入電壓正端；
[0009]輸出電容，其第一端連接所述限流電阻的第二端，其第二端連接輸入電壓負(fù)端并接地，所述輸入電壓正端和輸入電壓負(fù)端之間的電壓為輸入電壓，所述輸出電容兩端的電壓為輸出電壓；
[0010]限流控制電路，其輸入端連接所述輸入電壓正端，其輸出端連接所述輸出電容的第一端，所述限流控制電路的輸出端輸出限流電流，所述限流電流在充電完成之前被限制為小于等于預(yù)設(shè)的限流值，所述限流電流在充電完成之后不再被限制。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述限流控制電路包括:
[0012]限流檢測(cè)電路，對(duì)所述輸入電壓和輸出電壓的電壓差進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過比較后產(chǎn)生第一限流控制信號(hào)；
[0013]電平位移電路，直接或間接地對(duì)所述第一限流控制信號(hào)進(jìn)行電平位移以產(chǎn)生第二限流控制信號(hào)；
[0014]限流輸出電路，與所述限流電阻并聯(lián)，在所述第二限流控制信號(hào)的控制下產(chǎn)生輸出所述限流電流。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述限流控制電路還包括:限流延時(shí)電路，對(duì)所述第一限流控制信號(hào)延時(shí)以產(chǎn)生延時(shí)信號(hào)，所述電平位移電路對(duì)所述延時(shí)信號(hào)進(jìn)行電平位移以得到所述第二限流控制信號(hào)。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述限流檢測(cè)電路包括:
[0017]內(nèi)部電源電壓生成電路，接收所述輸出電壓并將其轉(zhuǎn)換為內(nèi)部電源電壓；
[0018]第一偏置電流生成電路，將所述內(nèi)部電源電壓轉(zhuǎn)換為第一偏置電流；
[0019]第一電壓轉(zhuǎn)電流電路，將所述輸入電壓轉(zhuǎn)換為第一電流；
[0020]第二電壓轉(zhuǎn)電流電路，將所述輸出電壓轉(zhuǎn)換為第二電流；
[0021]第一電流鏡，其輸入端接收所述第一電流，其輸出端接收所述第二電流，所述電流鏡對(duì)所述第一電流和第二電流進(jìn)行比較以產(chǎn)生比較信號(hào)；
[0022]第九MOS晶體管，所述第一偏置電流經(jīng)過第二電流鏡和第三電流鏡鏡像后傳輸至所述第九M0S晶體管的漏極，所述第九M0S晶體管的柵極接收所述比較信號(hào)，所述第九M0S晶體管的源極接地，所述第九M0S晶體管的漏極輸出所述第一限流控制信號(hào)。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一電壓轉(zhuǎn)電流電路包括:第一電阻，其第一端接收所述輸入電壓，其第二端輸出所述第一電流。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第二電壓轉(zhuǎn)電流電路包括:第二電阻，其第一端接收所述輸出電壓，其第二端輸出所述第二電流。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第二電壓轉(zhuǎn)電流電路包括:
[0026]第二電阻，其第一端接收所述輸出電壓；
[0027]限流遲滯電路，其輸入端連接所述第二電阻的第二端，其輸出端輸出所述第二電流，所述限流遲滯電路在所述第二限流控制信號(hào)的控制下調(diào)節(jié)所述第二電流。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述限流遲滯電路包括:
[0029]第三電阻，其第一端連接所述第二電阻的第二端，其第二端連接所述第一電流鏡的輸出端；
[0030]第三M0S晶體管，其漏極連接所述第三電阻的第一端，其源極連接所述第三電阻的第二端，其柵極接收所述第二限流控制信號(hào)。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述內(nèi)部電源電壓生成電路包括:
[0032]第四電阻，其第一端接收所述輸出電壓；
[0033]第一鉗位二極管，其陰極連接所述第四電阻的第二端，其陽極接地；
[0034]第四M0S晶體管，其漏極接收所述輸出電壓，其柵極連接所述第四電阻的第二端，其源極輸出所述內(nèi)部電源電壓。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述第一偏置電流生成電路包括:第五電阻，其第一端連接所述第四M0S晶體管的源極，其第二端輸出所述第一偏置電流。
[0036]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述限流延時(shí)電路包括:
[0037]充放電控制電路，所述第一偏置電流經(jīng)由第二電流鏡和第四電流鏡鏡像后傳輸至所述充放電控制電路的輸入端，所述充放電控制電路的控制端接收所述第一限流控制信號(hào)；
[0038]電容，其第一端連接所述充放電控制電路的輸出端，其第二端接地，所述充放電控制電路在所述第一限流控制信號(hào)的控制下，對(duì)所述電容進(jìn)行充電或者進(jìn)行放電，所述電容的第一端輸出所述延時(shí)信號(hào)。
[0039]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述充放電控制電路包括:
[0040]第十一M0S晶體管，其源極作為所述充放電控制電路的輸入端，其柵極接收所述第一限流控制信號(hào)，其漏極連接所述電容的第一端；
[0041]第十二M0S晶體管，其漏極連接所述電容的第一端，其柵極接收所述第一限流控制信號(hào)，其源極接地。
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電平位移電路包括:
[0043]反相器，對(duì)所述延時(shí)信號(hào)進(jìn)行反相；
[0044]第十五M0S晶體管，其柵極接收所述延時(shí)信號(hào)，其源極接地；
[0045]第十六M0S晶體管，其柵極連接所述反相器的輸出端以接收所述延時(shí)信號(hào)的反相信號(hào)，其源極接地；
[0046]第十七M(jìn)OS晶體管，其源極接收所述輸出電壓，其漏極連接所述第十五M0S晶體管的漏極；
[0047]第十八MOS晶體管，其源極接收所述輸出電壓，其漏極連接所述第十七M(jìn)0S晶體管的柵極以及所述第十六M0S晶體管的漏極，其柵極連接所述第十七M(jìn)0S晶體管的漏極；
[0048]其中，所述第十六M0S晶體管和第十八M0S晶體管的漏極輸出所述第二限流控制信號(hào)。
[0049]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述電平位移電路包括:
[0050]反相器，對(duì)所述第一限流控制信號(hào)進(jìn)行反相；
[0051]第十五M0S晶體管，其柵極連接所述反相器的輸出端以接收所述第一限流控制信號(hào)的反相信號(hào)，其源極接地；
[0052]第十六MOS晶體管，其柵極接收所述第一限流控制信號(hào)，其源極接地；
[0053]第十七M(jìn)0S晶體管，其源極接收所述輸出電壓，其漏極連接所述第十五M0S晶體管的漏極；
[0054]第十八MOS晶體管，其源極接收所述輸出電壓，其漏極連接所述第十七M(jìn)0S晶體管的柵極以及所述第十六M0S晶體管的漏極，其柵極連接所述第十七M(jìn)0S晶體管的漏極；
[0055]其中，所述第十六M0S晶體管和第十八M0S晶體管的漏極輸出所述第二限流控制信號(hào)。
[0056]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述限流輸出電路包括:
[0057]第五電流鏡，對(duì)所述第一偏置電流進(jìn)行鏡像以得到第二偏置電流；
[0058]第二十M0S晶體管，其柵極接收所述第二限流控制信號(hào)；
[0059]第七電阻，其第一端連接所述第二十M0S晶體管的漏極，其第二端連接所述第五電流鏡的輸出端；
[0060]第二十一MOS晶體管，其源極連接所述限流控制電路的輸入端，其漏極連接所述第二十M0S晶體管的源極，其柵極連接所述第二十M0S晶體管的漏極；
[0061]第二十二M0S晶體管，其源極連接所述限流控制電路的輸入端，其漏極連接所述限流控制電路的輸出端，其柵極連接所述第二十一 M0S晶體管的柵極，流經(jīng)所述第二十二 M0S晶體管的電流為所述限流電流；
[0062]第六電阻，其第一端連接所述限流控制電路的輸入端，其第二端連接所述第二十一 M0S晶體管的柵極以及所述第七電阻的第一端；
[0063]第二鉗位二極管，其陰極連接所述限流控制電路的輸入端，其陽極連接所述第二十二 M0S晶體管的柵極。
[0064]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0065]本實(shí)用新型實(shí)施例的電源充電電路增加了與限流電阻并聯(lián)的限流控制電路，該限流控制電路提供額外的限流電流，在充電完成之前對(duì)充電電流進(jìn)行限制，限流電流小于等于預(yù)設(shè)的限流值，使得流向輸出電容的充電電流不會(huì)過大，有利于避免過流風(fēng)險(xiǎn);在充電完成之后，對(duì)限流電流不再限制，該限流電流可以大于該限流值，從而能夠提供足夠大的負(fù)載電流。本實(shí)用新型實(shí)施例的電源充電電路能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中充電時(shí)的過流風(fēng)險(xiǎn)與充電后的供電能力之間的矛盾。
【附圖說明】
[0066]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種電源充電電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0067]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電源充電電路的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0068]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電源充電電路中的限流控制電路的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖；
[0069]圖4是圖3所示電源充電電路的工作信號(hào)波形示意圖；
[0070]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電源充電電路的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0071]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電源充電電路中的限流控制電路的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖；
[0072]圖7是圖6所示電源充電電路的工作信號(hào)波形示意圖；
[0073]圖8是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的電源充電電路的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0074]圖9是根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的電源充電電路中的限流控制電路的詳細(xì)電路結(jié)構(gòu)圖；
[0075]圖10是圖9所示電源充電電路的工作信號(hào)波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0076]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0077]第一實(shí)施例
[0078]參考圖2，圖2示出了第一實(shí)施例的電源充電電路200的電路結(jié)構(gòu)示意圖。該電源充電電路200包括限流電阻R0、限流控制電路201以及輸出電容C0，該電源充電電路200用于向負(fù)載提供負(fù)載電流Iload。
[0079]其中，限流電阻R0的第一端連接輸入電壓正端;輸出電容CO的第一端連接限流電阻R0的第