一种USB充电器的驱动电路及USB充电器
专利汇可以提供一种USB充电器的驱动电路及USB充电器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种USB充电器的驱动 电路 及USB充电器,USB充电器的驱动电路包括：整流电路,用于将交流电源整流为直流 电压 ；逆变 变压器 ,具有初级绕组、次级绕组及辅助绕组；控制电路,包括INN3165C交/直流转换器,INN3165C交/直流转换器与初级绕组、次级绕组和辅助绕组耦合连接,INN3165C交/直流转换器通过同步 整流器 与次级绕组和输出端口电连接,并通过 采样 电路与输出端口电连接；USB PD 控制器 ,与输出端口和USB插头耦合电连接；同步整流器对次级电压进行整流,INN3165C交/直流转换器通 过采样 电路采样 输出电压 ,控制同步整流器 开关 工作而整流次级电压和控制输出匹配的电压；USB PD控制器则用于快充识别及协议控制。，下面是一种USB充电器的驱动电路及USB充电器专利的具体信息内容。
1.一种USB充电器的驱动电路,其特征在于,包括：
整流电路,用于将市电网的交流电源整流为直流电压；
逆变变压器,具有与整流电路耦合连接的初级绕组、次级绕组及辅助绕组；
控制电路,包括INN3165C交/直流转换器,INN3165C交/直流转换器与初级绕组、次级绕组和辅助绕组耦合连接,INN3165C交/直流转换器还通过同步整流器与次级绕组和输出端口电连接,并通过采样电路与输出端口电连接；
USB PD控制器,与输出端口和USB插头耦合电连接；
其中,所述辅助绕组能提供INN3165C交/直流转换器工作的电源,所述同步整流器对沿次级绕组输出的电压进行整流,所述INN3165C交/直流转换器能通过采样电路采样输出端口的电压,匹配控制同步整流器开关工作而整流次级绕组输出的电压和控制输出端口输出匹配的电压；所述USB PD控制器则用于快充识别及协议控制。
2.根据权利要求1所述的一种USB充电器的驱动电路,其特征在于,所述整流电路包括第整流桥堆BD1,所述整流桥堆BD1的两输入端与市电网电连接,所述整流桥堆BD1的输出端通过电容C1、电容C2及滤波电感L2组成的π型滤电路和由电阻R3、电阻R5、电容C6和二极管D1组成的RCD钳位电路与所述初级绕组电连接；其中,所述整流桥堆为ABS210型号的贴片整流桥堆,所述二极管D1为RS1M型号的快恢复整流二极管。
3.根据权利要求2所述的一种USB充电器的驱动电路,其特征在于,所述同步整流器为VS4610AS型号的场效应晶体管QS1,所述场效应晶体管QS1的漏极均电连接次级绕组的与同名端相反的端,其漏极还通过串接电阻RS6与INN3165C交/直流转换器的变压器输出绕组开关节点引脚电连接,匹配感测次级绕组的电压并馈入场效应晶体管QS1；所述场效应晶体管QS1的源极和栅极则分别电连接所述输出端口和INN3165C交/直流转换器的同步整流器驱动引脚；所述INN3165C交/直流转换器控制同步整流器整流工作,匹配将沿次级绕组输出的电压整流并沿输出端口输出；所述场效应晶体管QS1的漏极和源极之间还串接有由电容CS1和电阻RS1组成的RC缓冲器电路。
4.根据权利要求3所述的一种USB充电器的驱动电路,其特征在于,所述输出端口和次级绕组之间还设有由电容CS2、电容CS2、电容CS5和电阻RS2组成的次级滤波电路。
5.根据权利要求2至4任一项所述的一种USB充电器的驱动电路,其特征在于,所述采样电路包括串接的电阻RS3和电阻RS4,电阻RS3远离与电阻RS4连接的端与输出端口的正电源端电连接,电阻RS4远离与电阻RS4连接的端与INN3165C交/直流转换器的次级地引脚电连接，电阻RS3和电阻RS4的电连接点还与INN3165C交/直流转换器的反馈引脚电连接。
6.根据权利要求5所述的一种USB充电器的驱动电路,其特征在于,所述USB PD控制器为IP2112型号的快充协议控制芯片。
7.一种USB充电器,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项的所述的一种USB充电器的驱动电路。
一种USB充电器的驱动电路及USB充电器
技术领域
背景技术
读器、MP3和MP4等电子产品存在这一类问题，现有的电子产品功能越来越强大，需要消耗的
电量也越来越大，其供电电池容量也越来越大，电池的充电时间也越来越长，这就要求充电
器具有快速充电的功能，以缩短设备的充电时间，现有中满足上述充电要求的充电器为USB
PD 充电器。但现有的USB充电器负载不足，不能同步整流且CV/CC精度低，USB充电器受变压
器设计或外围元件的影响大，同时，现有的USB充电器还存在输出不稳定，不能恒流输出的
不足。
实用新型内容
出端口电连接,并通过采样电路与输出端口电连接；
出端口的电压,匹配控制同步整流器开关工作而整流次级绕组输出的电压和控制输出端口
输出匹配的电压；所述USB PD控制器则用于快充识别及协议控制。
π型滤电路和由电阻R3、电阻R5、电容C6和二极管D1组成的RCD钳位电路与所述初级绕组电
连接；其中,所述整流桥堆为ABS210型号的贴片整流桥堆,所述二极管D1为RS1M型号的快恢
复整流二极管。
与 INN3165C交/直流转换器的变压器输出绕组开关节点引脚电连接,匹配感测次级绕组的
电压并馈入场效应晶体管QS1；所述场效应晶体管QS1的源极和栅极则分别电连接所述输出
端口和 INN3165C交/直流转换器的同步整流器驱动引脚；所述INN3165C交/直流转换器控
制同步整流器整流工作,匹配将沿次级绕组输出的电压整流并沿输出端口输出；所述场效
应晶体管QS1的漏极和源极之间还串接有由电容CS1和电阻RS1组成的RC缓冲器电路。
INN3165C 交/直流转换器的次级地引脚电连接，电阻RS3和电阻RS4的电连接点还与
INN3165C交/直流转换器的反馈引脚电连接。
和同步整流器将市电网电源依次整流为初级电压、次级电压和恒流电压输出；本实用新型
具有负载适用范围大，同步整流且CV/CC精度高，受变压器设计或外围元件的影响小和恒流
输出的优点。
附图说明
具体实施方式
“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为
了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方
位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”
仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的
数量。由此, 限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特
征。在本申请的描述中，“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的
限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术
语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械
连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件
内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请
中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之
“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通
过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第
一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特
征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅
表示第一特征水平高度小于第二特征。
流器 QS1与次级绕组003和输出端口(VOUT)电连接,并通过采样电路006与输出端口(VOUT)
电连接，在本实施例中，所述采样电路006包括串接的电阻RS3和电阻RS4,电阻RS3远离与电
阻RS4 连接的端与输出端口(VOUT)的正电源端电连接,电阻RS4远离与电阻RS4连接的端与
INN3165C 交/直流转换器U1的次级地引脚(GND)电连接，电阻RS3和电阻RS4的电连接点还
与INN3165C 交/直流转换器U1的反馈引脚(FB)电连接；
转换器U1的初级旁路引脚(BP)电连接，同时，逆变变压器T1的初级绕组002的同名端(逆变
变压器T1的第5引脚)直接电连接INN3165C交/直流转换器U1的功率MOSFET漏极驱动引脚
(D)，辅助绕组004和初级绕组002配合提供驱动INN3165C交/直流转换器U1内部集成功率
MOSFET开关的电压，匹配辅助绕组004为INN3165C交/直流转换器U1供电；所述同步整流器
QS1对沿次级绕组003输出的电压进行整流,所述INN3165C交/直流转换器U1能通过采样电
路006采样输出端口(VOUT)的电压,匹配控制同步整流器QS1开关工作而整流次级绕组003
输出的电压和控制输出端口(VOUT)输出匹配的电压,所谓控制输出端口(VOUT)输出匹配的
电压是指，INN3165C交/直流转换器U1通过采样输出端口(VOUT)的输出电压而沿反馈引脚
(FB) 反馈给INN3165C交/直流转换器U1，INN3165C交/直流转换器U1通过内部处理而沿输
出电压引脚(Vout)输出恒定电流至输出端口(VOUT)并提供次级保护；而所述USB PD控制器
US1 则用于提供快充识别及协议控制,实际中IP2112作为USB PD的控制器，INN3165C的输
出为 IP2112供电，IP2112能基于协议而识别快充充电的设备。
了同步整流以实现高效率。该INN3165C芯片输入交流电压范围为85V-265V，最大输出电流
和最大输出电压分别为5A、5V，所以最大输出功率可达25W；此外,INN3165C的空载输入功率
小于30mW，线路输入小于15mW,且对变压器变化不敏感；在工作场景中,交流工作电压为
230V时,效率大于90％；线路输入10％负载时,效率大于85％；低导通EMI接地，交流工作电
压为115V 和230V时，分贝余量大于10％。
型滤电路和由电阻R3、电阻R5、电容C6和二极管D1组成的RCD钳位电路与所述初级绕组002
电连接；其中,所述整流桥堆为ABS210型号的贴片整流桥堆,所述二极管D1为RS1M型号的快
恢复整流二极管；实际中,逆变变压器T1的初级绕组002的一端连接到整流电流001的直流
母线，另一端连接到INN3165C U1内部MOSFET的漏极端子(D),由二极管D1，电阻R3和R5以及
电容C6构成RCD钳位电路，限制了INN3165C U1内部MOSFET关断瞬间的峰值漏极电压。同时，
钳位有助于耗散存储在逆变变压器T1的漏抗中的能量。
(D) 均电连接次级绕组003的与同名端(逆变变压器T1的第7引脚)相反的端(逆变变压器T1
的第8引脚),所述场效应晶体管QS1的漏极(D)还通过串接电阻RS6与INN3165C交/直流转换
器U1的变压器输出绕组开关节点引脚(FWD)电连接,匹配感测次级绕组003的电压并馈入场
效应晶体管QS1，同时通过该引脚，INN3165C交/直流转换器U1通过感测次级绕组003的电压
而感应初级的时序；所述场效应晶体管QS1的每一路的N沟道MOSFET的源极(S)和栅极 (G)
则分别电连接所述输出端口(VOUT)和INN3165C交/直流转换器U1的同步整流器驱动引脚
(SR)；所述INN3165C交/直流转换器U1沿其同步整流器驱动引脚(SR)输出匹配的控制信号
而控制同步整流器QS1整流工作,匹配将沿次级绕组003输出的电压整流并沿输出端口
(VOUT) 输出；所述场效应晶体管QS1的漏极(D)和源极(S)之间还串接有由电容CS1和电阻
RS1组成的RC缓冲器电路,所述场效应晶体管QS1开关瞬态期间的高频振铃通过RC缓冲器电
路降低，避免EMI的产生；所述输出端口(VOUT)和次级绕组003之间还设有由电容CS2、电容
CS2、电容CS5和电阻RS2组成的次级滤波电路。
以阐述。
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