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电源提供装置及充电控制方法与流程

2022-04-13 16:34:22 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及充电技术领域,尤其涉及一种电源提供装置及充电控制方法。


背景技术:

2.ac-dc电源提供装置(如电源适配器)可将交流电转换为直流电,从而用于为手机、笔记本电脑等设备进行充电。其中,ac-dc电源提供装置通常包含变压器,在变压器的初级侧和次级侧分别设置有用于稳压及储能的电容。当电源提供装置与交流电源断开时,由于初级侧电容和次级侧电容中仍然存储有能量,有可能导致电源提供装置电击致损,或者导致其中的逻辑控制发生异常。
3.需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素:

4.本公开的目的在于提供一种电源提供装置及充电控制方法,可以实现较小体积的电源提供装置。
5.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本公开的实践而习得。
6.根据本公开的一个方面,提供一种电源提供装置,包括:充电接口;变压器,包括:初级绕组及次级绕组;整流电路,与变压器的初级绕组连接,用于将接收的交流电转换为第一直流电;其中,第一直流电的电压值为第一直流电压;变压器用于将第一直流电压变换为第二直流电压;第一储能电容,连接于变压器的次级绕组和充电接口之间,用于存储并输出第二直流电压;控制单元,用于检测整流电路的输入端是否掉电;以及放电电路,与第一储能电容连接,用于当控制单元检测到整流电路的输入端掉电时,对第一储能电容进行放电。
7.根据本公开的一实施方式,电源提供装置还包括:第一开关单元,连接于第一储能电容的第一端和充电接口的第一端之间,第一开关单元的控制端与控制单元连接;控制单元还用于当检测到电源提供装置发生异常时,控制第一开关单元关断。
8.根据本公开的一实施方式,电源提供装置还包括:第二储能电容,连接于整流电路与变压器的初级绕组之间,用于存储并输出第一直流电压。
9.根据本公开的一实施方式,第一储能电容的第一端连接于次级绕组的第一端和充电接口的第一端之间,第一储能电容的第二端连接于次级绕组的第二端与充电接口的第二端之间且接地;放电电路包括:电阻及第二开关单元;其中,电阻的第一端与第一储能电容的第一端连接,电阻的第二端通过第二开关单元接地;第二开关单元的控制端与控制单元连接;控制单元还用于当检测到整流电路的输入端掉电时,向放电电路发送放电控制信号;当第二开关单元接收到放电控制信号时,第二开关单元导通,来通过电阻对第一储能电容进行放电。
10.根据本公开的一实施方式,控制单元与变压器的初级绕组连接,还用于向变压器
的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压。
11.根据本公开的一实施方式,第一储能电容的第一端连接于次级绕组的第一端和充电接口的第一端之间,第一储能电容的第二端连接于次级绕组的第二端与充电接口的第二端之间且接地;放电电路包括:电阻;控制单元包括:第一控制模块和第二控制模块;第二控制模块分别与第一控制模块和充电接口连接;其中,电阻的第一端与第一储能电容的第一端连接,电阻的第二端通过第二控制模块接地;第一控制模块分别与变压器的初级绕组及第二控制模块连接,用于向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压;检测整流电路的输入端是否掉电,及当检测到整流电路的输入端掉电时,向第二控制模块发送放电控制信号;第二控制模块还用于当接收到放电控制信号时,通过电阻对第一储能电容进行放电。
12.根据本公开的一实施方式,第二控制模块还用于接收通过充电接口连接的待充电设备的反馈信息,并根据反馈信息,控制第一控制模块调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
13.根据本公开的一实施方式,反馈信息包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
14.根据本公开的一实施方式,第一储能电容的第一端连接于次级绕组的第一端和充电接口的第一端之间,第一储能电容的第二端连接于次级绕组的第二端与充电接口的第二端之间且接地;放电电路包括:电阻;控制单元包括:第一控制模块和第二控制模块;第二控制模块分别与第一控制模块和充电接口连接;其中,电阻的第一端与第一储能电容的第一端连接,电阻的第二端通过第二控制模块接地;第二控制模块用于检测整流电路的输入端是否掉电,及当检测到整流电路的输入端掉电时,通过电阻对第一储能电容进行放电;第一控制模块分别与变压器的初级绕组及第二控制模块连接,用于向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压。
15.根据本公开的一实施方式,第二控制模块还用于接收通过充电接口连接的待充电设备的反馈信息,并根据反馈信息,控制第一控制模块调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
16.根据本公开的一实施方式,反馈信息包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
17.根据本公开的另一方面,提供一种充电控制方法,应用于电源提供装置中,该方法包括:在电源提供装置的变压器的初级侧,将接收的交流电压转换为第一直流电,第一直流电的电压值为第一直流电压;通过变压器,将第一直流电压变换为第二直流电压;在变压器的次级侧,通过电源提供装置的第一储能电容,存储并输出第二直流电压;当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,通过电源提供装置的放电电路,对第一储能电容进行放电。
18.根据本公开的一实施方式,该方法还包括:当检测到电源提供装置发生异常时,控制连接于第一储能电容与电源提供装置的充电接口之间的第一开关单元关断。
19.根据本公开的一实施方式,该方法还包括:在变压器的初级侧,通过电源提供装置的第二储能电容,存储并向变压器的初级绕组输出第一直流电压。
20.根据本公开的一实施方式,当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,通过电源提供装置的放电电路,对第一储能电容进行放电,包括:当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,向放电电路中的第二开关单元控制端发送放电控制信号;当第
二开关单元接收到放电控制信号时,第二开关单元导通,来通过放电电路中的电阻对第一储能电容进行放电。
21.根据本公开的一实施方式,该方法还包括:向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压。
22.根据本公开的一实施方式,当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,通过电源提供装置的放电电路,对第一储能电容进行放电,包括:通过电源提供装置的第一控制模块检测检测整流电路的输入端是否掉电,及当检测到整流电路的输入端掉电时,向电源提供装置的第二控制模块发送放电控制信号;当第二控制模块接收到放电控制信号时,通过放电电路中的电阻,对第一储能电容进行放电。
23.根据本公开的一实施方式,该方法还包括:通过第一控制模块,向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压;通过第二控制模块,接收通过充电接口连接的待充电设备的反馈信息;根据反馈信息,控制第一控制模块调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
24.根据本公开的一实施方式,反馈信息包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
25.根据本公开的一实施方式,当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,通过电源提供装置的放电电路,对第一储能电容进行放电,包括:通过电源提供装置的第二控制模块检测整流电路的输入端是否掉电;当检测到整流电路的输入端掉电时,通过放电电路中的电阻对第一储能电容进行放电。
26.根据本公开的一实施方式,该方法还包括:通过电源提供装置的第一控制模块,向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压;通过第二控制模块,接收通过充电接口连接的待充电设备的反馈信息;根据反馈信息,控制电源提供装置的第一控制模块调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
27.根据本公开的一实施方式,反馈信息包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
28.本公开实施例提供的电源提供装置,在其中变压器的次级侧设置放电电路,当识别到电源提供装置与交流电源断开连接时,控制该放电电路进行放电,从而将储能电容中残留的电能释放掉,电压降低至零,可以避免电源提供装置电击致损,还可以避免其中的逻辑控制发生异常。
29.应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
30.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是根据一示例示出的相关技术中一种ac-dc电源装置的电路示意图。
32.图2是根据一示例示出的相关技术中另一种ac-dc电源装置的电路示意图。
33.图3是根据一示例性实施例示出的一种充电系统的示意图。
34.图4是根据一示例性实施例示出的一种电源提供装置的结构示意图。
35.图5是根据一示例性实施例示出的另一种电源提供装置的结构示意图。
36.图6是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
37.图7是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
38.图8是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
39.图9是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
40.图10是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
41.图11是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
42.图12是根据一示例性实施例示出的一种充电控制方法的流程图。
43.图13是根据一示例性实施例示出的另一种充电控制方法的流程图。
44.图14是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。
45.图15是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。
46.图16是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。
47.图17是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。
具体实施方式
48.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。
49.此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
50.此外,在本公开的描述中,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。
51.图1是根据一示例示出的相关技术中一种ac-dc电源装置的电路示意图。如图1所示,ac-dc电源提供装置10中,交流电经ac端输入,以交流电为220v/50hz的市电为例,输入的交流电波形为220v正弦波。通过由4个二极管组成的全桥整流器u1,对输入的交流电进行整流,输出馒头波。变压器t1的初级绕组,连接到开关电源芯片u2的开关管脚sw上。开关管脚sw输出频率很高的pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)方波,用于对整流器u1输出的馒头波进行调制。并由单独的一个绕组取得反馈,输入至开关电源芯片u2的反馈管脚fb上,从而使得次级侧的输出电压稳定。
52.在变压器t1的初级侧,包括电容c1和c2,用于进行储能,以稳定整流器u1整流后的电压。由于变压器t1的初级侧的电压非常高,通常选用具有高耐压性的液态电解电容作为储能电容。液态电解电容的电容值和体积均较大。在变压器t1的次级侧,包括电容c5,用于
将次级侧输出的电能存储起来,实现储能滤波的作用,从而输出稳定的直流电压。
53.当用电器(如待充电设备)需要ac-dc电源提供装置提供不同电压值的输出电压时,例如支持pd(power delivery,功率传输)协议、pps(programmable power supply,可编程电源)协议或qc(quick charge,快速充电)协议的终端需要电源适配器提供的电压为不同电压值的直流电时,ac-dc电源提供装置中需要与用电器进行通信,以使得用电器可以将需要的充电电压大小发送给ac-dc电源提供装置。
54.图2是根据一示例示出的相关技术中另一种ac-dc电源装置的电路示意图。如图2所示,与图1所示ac-dc电源提供装置10不同的是,图2所示的ac-dc电源提供装置在变压器t1的次级侧还包括低压的协议控制芯片u3,用于与连接的用电器设备进行握手通信,以接收用电器发送的其所需的充电电压值。此外,该芯片u3还可以用于次级侧的电压/电流采样,并将控制反馈信号通过光耦等隔离器件传送给初级侧的开关电源芯片u2。开关电源芯片u2接收到该控制反馈信号后,调整pwm信号的脉冲宽度或频率,使得变压器t1传输合适的能量至其次级侧,再由整流二极管d3(或者也可以为整流的mos管)将电能输出,由电容c5进行电能存储,从而输出稳定的直流电压。
55.由此,可以看到无论是图1所示的电源提供装置10还是图2所示的电源提供装置20,在其初级侧和次级侧均包含用于储能滤波的电容。当电源提供装置与交流电源断开时,由于初级侧电容和次级侧电容中仍然存储有能量,有可能导致电源提供装置电击致损。
56.此外,随着pd、pps等协议的逐渐普及,电源适配器为支持各种协议将兼容不同的功能,其中的控制逻辑/流程也越来越复杂。目前,当电源适配器出现异常情况(如不能正常输出电压电流、输出不稳定等)时,用户通常的做法是拔掉电源适配器,等待电源适配器完全下电,来使适配器关机复位。但随着适配器功能复杂,保护机制越来越多的情况下,当电源提供装置与交流电源断开时,由于初级侧电容和次级侧电容中仍然存储有能量,还可能会导致电源适配器中的逻辑控制发生异常。
57.下面,将结合附图及实施例对本公开示例实施例中的电源提供装置及充电控制方法进行更详细的说明。
58.图3是根据一示例性实施例示出的一种充电系统的示意图。
59.参考图2,充电系统30包括:电源提供装置31和待充电设备32。
60.其中,电源提供装置31例如为电源适配器、移动电源(power bank)等设备。
61.待充电设备32例如可以是终端或电子设备,该终端或电子设备可以是手机、游戏主机、平板电脑、电子书阅读器、智能穿戴设备、mp4(movingpicture experts group audio layer iv,动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、智能家居设备、ar(augmented reality,增强现实)设备、vr(virtual reality,虚拟现实)设备等移动终端,也可以是移动电源(如充电宝、旅充)、电子烟、无线鼠标、无线键盘、无线耳机、蓝牙音箱等具有充电功能的可充电电子设备,或者,还可以是个人计算机(personal computer,pc),比如膝上型便携计算机和台式计算机等。
62.待充电设备32通过充电接口321与电源提供装置31中的充电接口311连接,来为电池322充电。
63.充电接口321例如可以为usb 2.0接口、usb 3.0接口、micro usb接口或usb type-c接口的母头。在一些实施例中,充电接口321还可以为lightning接口的母头,或者其他任
意类型的能够用于充电的并口或串口。
64.相应地,充电接口311则可以为与充电接口321相适配的usb 2.0接口、usb 3.0接口、micro usb接口、usb type c接口或lightning接口的公头。
65.电源提供装置31如可以通过充电接口311和充电接口321与待充电设备32通信,双方均无需设置额外的通信接口或其他无线通信模块。如充电接口311和充电接口321为usb接口,则电源提供装置31和待充电设备32可以基于usb接口中的数据线(如d 和/或d-线)进行通信。又如充电接口311和充电接口321为支持功率传输(pd)通信协议的usb接口(如usb type-c接口),则电源提供装置31和待充电设备32可以基于pd通信协议进行通信。此外,电源提供装置31和待充电设备12也可以通过除充电接口311和充电接口321之外的其他通信方式通信。例如电源提供装置31和待充电设备32通过无线方式进行通信,如近场通讯(nfc)等。
66.图4是根据一示例性实施例示出的一种电源提供装置的结构示意图。
67.参考图4,电源提供装置40包括:整流电路401、变压器402、储能电容403、控制单元404、放电电路405及充电接口406。
68.其中,整流电路401位于变压器402的初级侧,用于将从ac端口接收的交流电转换为第一直流电。第一直流电的电压为第一直流电压,第一直流电压例如可以为脉动直流电压。
69.图5是根据一示例性实施例示出的另一种电源提供装置的结构示意图。参考图5,整流电路401例如可以为全桥整流器,但本公开不以此为限,整流电路401也可以为半桥整流器,或其他类型的整流电路。
70.联合参考图4和图5,变压器402包括初级绕组l1与次级绕组l2,整流电路401与变压器402的初级绕组l1连接。
71.变压器402用于将第一直流电压变换为第二直流电压,第二直流电压如也同为脉动直流电压。
72.储能电容403连接于变压器402的次级绕组l2和充电接口406之间,用于将能量存储起来,以通过充电接口406输出稳定的第二直流电压。
73.控制单元404用于检测整流电路401的输入端是否掉电,也即检测整流电路401的ac端是否无输入电压。
74.需要说明的是,虽然图4和图5中,均以控制单元404与变压器402连接为例,通过检测变压器402初级侧的输入电压或者检测其次级侧的输出电压,来检测整流电路401的输入端是否掉电,但本公开不以此为限。控制单元404也可以直接与整流电路401连接,来检测整流电路401的输入端是否掉电。
75.放电电路405与储能电容403连接,用于当控制单元检测到整流电路的输入端掉电时,对储能电容403进行放电。
76.本公开实施例提供的电源提供装置,在其中变压器的次级侧设置放电电路,当识别到电源提供装置与交流电源断开连接时,控制该放电电路进行放电,从而将储能电容中残留的电能释放掉,电压降低至零,可以避免电源提供装置电击致损,还可以避免其中的逻辑控制发生异常。
77.图6是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。与图4和图5所
示的电源提供装置40不同的是,图6所示的电源提供装置60还包括:电压转换模块607。
78.电压转换模块607位于变压器402的次级侧,通过储能电容403与变压器402的次级绕组连接。电压转换模块607用于对储能电容403输出的稳定的第二直流电压进行转换,输出第三直流电压。
79.电压转换模块607例如可以为buck降压电路或者为电荷泵(chargepump)电路,对储能电容403输出的稳定的第二直流电压进一步降压和变换,输出第三直流电压。
80.或者,电压转换模块607还可以为boost升压电路或者为buck-boost电路,当需要输出较高电压时,对储能电容403输出的稳定的第二直流电压进一步升压和变换,输出第三直流电压。
81.第三直流电压可以为恒定直流电压,但本公开不以此为限。根据应用场景的需要,第三直流电压如也可以为脉动直流电压。
82.需要说明的是,本公开不限制电荷泵的转换比例,在实际应用中,根据实际的需求而设定,例如,可以被设置为1:1,2:1,3:1等。此外,当需要输出较高电压时,电荷泵的转换比例还可以被设置为1:2,1:3等,以进行升压操作。
83.再或者,电压转换模块607还可以包括:cuk电路。cuk电路既可以实现升压操作,也可以实现降压操作。
84.控制单元404与电压转换模块607连接,除了上述用于检测整流电路401的输入端是否掉电之外,还可以用于通过控制电压转换模块607,来调整电源提供装置60的输出电压和/或输出电流。例如,控制单元404可以通过控制电压转换模块607,使其调整诸如电压转换比例等来调整电源提供装置60的输出电压和/或输出电流。
85.在一些实施例中,控制单元404还可以通过充电接口406与待充电设备(例如图3中所示的待充电设备32)通信,接收待充电设备发送的反馈信息,并根据反馈信息,控制电压转换模块607来调整电源提供装置60的输出电压和/或输出电流。反馈信息例如可以为待充电设备期望的充电电压和/或充电电流,或者为待充电设备基于期望的充电电压和/或充电电流生成的调整指令,该指令如为提升或降低输出电压和/或输出电流的指令。
86.放电电路405包括:电阻4051及开关单元4052。电阻4051的一端与储能电容403的一端连接,另一端接地通过开关单元4052接地。开关单元4052的控制端与控制单元404连接。控制单元404在检测到整流电路的输入端掉电时,向开关单元4052的控制端发送放电控制信号,以控制开关单元4052导通,从而通过电阻4051实现对储能电容403进行放电。
87.开关单元4052例如为可控的开关管,如mos管等,本公开不以此为限。
88.本公开实施例提供的电源提供装置,除了可以通过放电电路在与交流电源断开连接时,对储能电容进行放电之外。进一步地,该电源提供装置无需在变压器的初级侧,使用大体积的电解电容在初级侧进行储能稳压,一方面可以减小电源提供装置的体积,另一方面由于液态电解电容的使用寿命短、且容易爆浆,去掉液态电解电容还可以提升电源提供装置的使用寿命和安全。此外,将电压转换部分移至变压器的次级侧,电压转换模块只需要处理幅度较低的电压,就可以转换输出稳定的恒定直流电压。并且将对电压转换的控制电路放在变压器的次级侧,还可以进一步减少器件的使用,减小电源提供装置的体积。
89.图7是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。与图6所示的电源提供装置60不同的是,在图7所示的电源提供装置70中,放电电路705包括:电阻7051。电
阻7051的一端与储能电容403的一端连接,另一端与控制单元404连接,并通过控制单元404接地。控制单元404在检测到电源提供装置70与交流电源断开连接后,通过电阻7051对储能电容403进行放电。例如,电阻7051与控制单元404内部的开关管连接,并通过该开关管接地。在控制单元404检测到电源提供装置70与交流电源断开连接后,控制其内部的开关管导通,以通过与储能电容403并联的电阻7051对储能电容403放电。
90.本公开实施例提供的电源提供装置,利用控制单元404内部的开关,仅需设置电阻元件,就可以实现对储能电容403的放电。
91.除了上述仅包含次级侧储能电容的电源提供装置外,本公开实施例中的放电电路也可以设置于同时包含初级侧储能电容和次级侧储能电容的电源提供装置中。
92.图8是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。
93.参考图8,电源提供装置80包括:整流电路401、变压器402、储能电容403、控制单元804、放电电路405、充电接口406及储能电容808。
94.整流电路401位于变压器402的初级侧,用于将从ac端口接收的交流电转换为第一直流电。第一直流电的电压为第一直流电压,第一直流电压例如可以为脉动直流电压。整流电路401如可以为全桥整流器,也可以为板桥整流器,或其他类型的整流电路。
95.储能电容808连接于整流电路401与变压器402的初级绕组之间,用于对整流电路401输出的第一直流电压进行存储和稳压,以输出稳定的第一直流电压。
96.变压器402用于将第一直流电压变换为第二直流电压,第二直流电压如也同为脉动直流电压。
97.储能电容403连接于变压器402的次级绕组和充电接口406之间,用于将能量存储起来,以通过充电接口406输出稳定的第二直流电压。
98.控制单元804与变压器402的初级绕组连接,用于向变压器402的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器402的初级绕组,以使变压器402传输合适的能量至其次级侧。
99.放电电路405包括:电阻4051和开关单元4052。其中,电阻4051的一端与储能电容403的一端连接,另一端通过开关单元4052接地。开关单元4052的控制端与控制单元804连接。
100.需要说明的是,位于次级侧的开关单元4052与位于初级侧的控制单元804连接通信时,由于控制单元804位于高压侧,需要进行相应的隔离,以防止强电侧的干扰。关于高低电压的隔离技术为本领域技术人员所公知,为了避免模糊本公开,在此不再赘述。
101.控制单元804还用于当检测到整流电路401的输入端掉电时,向开关单元4052的控制端发送放电控制信号。当开关单元4052接收到该放电控制信号时,开关单元4052导通,通过电阻4051对储能电容403进行放电。
102.控制单元804例如可以通过检测变压器402初级侧的输入电压,来识别整流电路401的输入端是否掉电,也即识别电源提供装置80是否与交流电源断开连接。
103.本公开实施例提供的电源提供装置,在变压器的初级侧和次级侧均设置有储能电容,放电电路被置于次级侧,在与交流电源断开连接后,可以实现对初级侧储能电容和次级侧储能电容的同时放电。相比于将放电电路置于高压的初级侧,更为安全且可以选用体积更小的元器件,降低电源提供装置的体积。
104.图9是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。与图8所示的电
源提供装置80不同的是,图9所示的电源提供装置90中的控制单元904包括:第一控制模块9041和第二控制模块9042。
105.其中,第一控制模块9041与变压器402的次级绕组连接,用于向变压器402的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器402的初级绕组,以使变压器402传输合适的能量至其次级侧。
106.第二控制模块9042与充电接口406和第一控制模块9041连接,用于接收连接的待充电设备发送的反馈信息,并将反馈信息发送给第一控制模块9041。第一控制模块9041根据该反馈信息,调整pwm信号的脉冲宽度或频率,以使变压器402传输合适的能量至其次级侧。反馈信息如可以包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
107.此外,在一些实施例中,第二控制模块9042也可以根据反馈信息,生成对第一控制模块9041的调整指令,直接指示第一控制模块9041调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
108.同样地,分别为变压器402的初级侧和次级侧的第一控制模块9041和第二控制模块9042之间也需要设置隔离元件。
109.放电电路405包括:电阻4051和开关单元4052。其中,电阻4051的一端与储能电容403的一端连接,另一端通过开关单元4052接地。开关单元4052的控制端与第二控制模块9042连接。
110.在一些实施例中,可以通过第一控制模块9041来检测整流电路401的输入端是否掉电。例如第一控制模块9041通过检测变压器402初级侧的输入电压,来识别整流电路401的输入端是否掉电。当第一控制模块9041检测到整流电路401的输入端掉电时,通知第二控制模块9042。第二控制模块9042通过向开关单元4052发送放电控制信号,来控制开关单元4052导通,以通过电阻4051对储能电容403进行放电。
111.此外,在一些实施例中,也可以通过第二控制模块9042来检测整流电路401的输入端是否掉电。例如第二控制模块9042通过检测变压器402次级侧的输出电压,来识别整流电路401的输入端是否掉电。当第二控制模块9042检测到整流电路401的输入端掉电时,通过向开关单元4052发送放电控制信号,来控制开关单元4052导通,以通过电阻4051对储能电容403进行放电。
112.图10是根据一示例性实施例示出的再一种电源提供装置的示意图。与图9所示的电源提供装置90不同的是,在图10所示的电源提供装置100中,放电电路1005包括:电阻10051。电阻10051的一端与储能电容403的一端连接,另一端与第二控制模块9042连接,并通过第二控制模块9042接地。第一控制模块9041或者第二控制模块9042在检测到电源提供装置100与交流电源断开连接后,通过电阻10051对储能电容403进行放电。例如,电阻10051与第二控制模块9042内部的开关管连接,并通过该开关管接地。在第一控制模块9041或者第二控制模块9042检测到电源提供装置70与交流电源断开连接后,第二控制模块9042控制其内部的开关管导通,以通过与储能电容403并联的电阻10051对储能电容403放电。
113.目前,在一些电源适配器中,会在次级侧设置开关单元,在电源适配器发生异常时(例如适配器发热严重),控制该次级侧开关单元,以控制电源适配器关闭输出。此时,如果用户发现电源适配器无输出,很有可能会选择拔下电源适配器后,再重新插上。但是由于电源适配器输出已经被关闭,次级侧几乎没有能量输出,功耗极低。有些电源适配器甚至会进
入休眠模式进一步降低功耗。此时若是将电源适配器拔下,其中的储能电容放电十分缓慢,放电时间甚至可能达到几个小时甚至一整夜。由于无法完全放电,用户再次将电源适配器插上时,电源适配器不会工作,用户则会判断电源适配器彻底损坏,降低用户体验。
114.本公开实施例通过在变压器次级侧设置放电电路的方式,可以有效解决上述问题。该次级侧的开关单元可以被设置于上述任意一种电源提供装置中,以图10所示的电源提供装置100的结构为例,图11示出了包含该次级侧开关单元的电源提供装置的结构。
115.如图11所示,电源提供装置110还包括:开关单元1109,连接于储能电容403和充电接口406之间,开关单元1109的控制端与第二控制模块9042连接,第二控制模块9042还用于当检测到电源提供装置110发生异常(例如温度超过预先设置的温度阈值)时,控制开关单元1109关断,从而关断电源提供装置110的输出,以避免因异常引发的诸如安全等问题。
116.当第一控制模块9041或者第二控制模块9042在检测到电源提供装置100与交流电源断开连接后,通过电阻10051对储能电容403进行放电。例如,电阻10051与第二控制模块9042内部的开关管连接,并通过该开关管接地。在第一控制模块9041或者第二控制模块9042检测到电源提供装置70与交流电源断开连接后,第二控制模块9042控制其内部的开关管导通,以通过与储能电容403并联的电阻10051对储能电容403放电。
117.本公开实施例提供的电源提供装置,通过在变压器的次级侧设置放电电路,可以有效解决上述因开关单元1109关断而导致的储能电容中能量无法快速被释放的问题。
118.需要说明的是,虽然图11是以图10所示的电源提供装置的结构为例,但开关单元1109同样可以被设置于上述任意一种本公开实施例提供的电源提供装置中,而上述任意一种本公开实施例提供的电源提供装置通过设置于变压器次级侧的放电电路,均可以解决因开关单元1109关断而导致的储能电容中能量无法快速被释放的问题。
119.下述为本公开方法实施例,可以应用于本公开装置实施例中。对于本公开方法实施例中未披露的细节,请参照本公开装置实施例。
120.图12是根据一示例性实施例示出的一种充电控制方法的流程图。该充电控制方法如可以应用于上述本公开实施例提供的电源提供装置中。
121.参考图12,充电控制方法120包括:
122.在步骤s1201中,在电源提供装置的变压器的初级侧,将接收的交流电压转换为第一直流电。
123.第一直流电的电压值为第一直流电压,第一直流电压如为脉动直流电压。
124.在步骤s1202中,通过变压器,将第一直流电压变换为第二直流电压。
125.第二直流电压如同为脉动直流电压。
126.在步骤s1203中,在变压器的次级侧,通过电源提供装置的第一储能电容,存储并输出第二直流电压。
127.在步骤s1204中,当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,通过电源提供装置的放电电路,对第一储能电容进行放电。
128.本公开实施例提供的充电控制方法,在其中变压器的次级侧设置放电电路,当识别到电源提供装置与交流电源断开连接时,控制该放电电路进行放电,从而将储能电容中残留的电能释放掉,电压降低至零,可以避免电源提供装置电击致损,还可以避免其中的逻辑控制发生异常。
129.图13是根据一示例性实施例示出的另一种充电控制方法的流程图。该充电控制方法如可以应用于上述本公开实施例提供的电源提供装置中。与图12所示的充电控制方法120不同的是,图13所示的充电控制方法130还可以进一步包括:
130.在步骤s1305中,当检测到电源提供装置发生异常时,控制连接于第一储能电容与电源提供装置的充电接口之间的第一开关单元关断。
131.本公开实施例提供的充电控制方法,进一步地,在检测到电源提供装置发生异常时,可以通过开关单元,断开电源提供装置的输出,从而避免发生危险,例如电源提供装置的温度过高导致的诸如爆炸等危险。
132.图14是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。该充电控制方法如可以应用于上述本公开实施例提供的电源提供装置中。与图12所示的充电控制方法120不同的是,图14所示的充电控制方法140还可以进一步包括:
133.在步骤s1405中,在变压器的初级侧,通过电源提供装置的第二储能电容,存储并向变压器的初级绕组输出第一直流电压。
134.图15是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。该充电控制方法如可以应用于上述本公开实施例提供的电源提供装置中。
135.参考图15,充电控制方法150包括:
136.在步骤s1501中,在电源提供装置的变压器的初级侧,将接收的交流电压转换为第一直流电。
137.第一直流电的电压值为第一直流电压,第一直流电压如为脉动直流电压。
138.在步骤s1502中,向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压。
139.在步骤s1503中,通过变压器,将第一直流电压变换为第二直流电压。
140.第二直流电压如同为脉动直流电压。
141.在步骤s1504中,在变压器的次级侧,通过电源提供装置的第一储能电容,存储并输出第二直流电压。
142.在步骤s1505中,当检测到电源提供装置的整流电路的输入端掉电时,向放电电路中的第二开关单元控制端发送放电控制信号;当第二开关单元接收到放电控制信号时,第二开关单元导通,来通过放电电路中的电阻对第一储能电容进行放电。
143.图16是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。该充电控制方法如可以应用于上述本公开实施例提供的电源提供装置中。
144.参考图16,充电控制方法160包括:
145.在步骤s1601中,在电源提供装置的变压器的初级侧,将接收的交流电压转换为第一直流电。
146.第一直流电的电压值为第一直流电压,第一直流电压如为脉动直流电压。
147.在步骤s1602中,通过电源提供装置的第一控制模块向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压。
148.在步骤s1603中,通过变压器,将第一直流电压变换为第二直流电压。
149.第二直流电压如同为脉动直流电压。
150.在步骤s1604中,在变压器的次级侧,通过电源提供装置的第一储能电容,存储并
输出第二直流电压。
151.在步骤s1605中,通过电源提供装置的第二控制模块,接收通过充电接口连接的待充电设备的反馈信息。
152.在一些实施例中,反馈信息包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
153.在步骤s1606中,根据反馈信息,控制第一控制模块调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
154.在步骤s1607中,通过第一控制模块检测检测整流电路的输入端是否掉电,及当检测到整流电路的输入端掉电时,向电源提供装置的第二控制模块发送放电控制信号。
155.在步骤s1608中,当第二控制模块接收到放电控制信号时,通过放电电路中的电阻,对第一储能电容进行放电。
156.图17是根据一示例性实施例示出的再一种充电控制方法的流程图。该充电控制方法如可以应用于上述本公开实施例提供的电源提供装置中。
157.参考图17,充电控制方法170包括:
158.在步骤s1701中,在电源提供装置的变压器的初级侧,将接收的交流电压转换为第一直流电。
159.第一直流电的电压值为第一直流电压,第一直流电压如为脉动直流电压。
160.在步骤s1702中,通过电源提供装置的第一控制模块向变压器的初级绕组输出pwm信号,来控制变压器将第一直流电压变换为第二直流电压。
161.在步骤s1703中,通过变压器,将第一直流电压变换为第二直流电压。
162.第二直流电压如同为脉动直流电压。
163.在步骤s1704中,在变压器的次级侧,通过电源提供装置的第一储能电容,存储并输出第二直流电压。
164.在步骤s1705中,通过电源提供装置的第二控制模块,接收通过充电接口连接的待充电设备的反馈信息。
165.在一些实施例中,反馈信息包括:待充电设备期望的充电电压值和/或充电电流值,或者,待充电设备基于期望的充电电压值和/或充电电流值生成的调整指令。
166.在步骤s1706中,根据反馈信息,控制第一控制模块调整pwm信号的脉冲宽度或频率。
167.在步骤s1607中,通过第二控制模块检测整流电路的输入端是否掉电。
168.在步骤s1608中,当检测到整流电路的输入端掉电时,通过放电电路中的电阻对第一储能电容进行放电。
169.需要注意的是,上述附图仅是根据本公开示例性实施方式的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
170.以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应可理解的是,本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法;相反,本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。
再多了解一些

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