一种开关电源的控制方法、电路及开关电源与流程

本发明涉及开关电源，特别涉及一种开关电源的控制方法、电路及开关电源。

背景技术：

1、反激开关电源系统中，在原边功率开关管关断之后，次级二极管导通，变压器中储存的能量开始转移到次级侧。在能量传递结束后，次级二极管截止，此时变压器中的励磁电感会和原边功率开关管的寄生电容产生衰减的谐振，该谐振一直维持到下次原边功率开关管导通。

2、为减小原边功率开关管的损耗，现有技术中通常通过谷底锁定的qr(quasiresonant，准谐振)模式，控制原边功率开关管导通。具体地，控制原边功率开关管在谐振的波形的某个谷底处导通(在原边功率开关管为mos管时，此时mos(metal-oxide-semiconductor，金属氧化物半导体场效应晶体管)管的vds较大)，可以减小原边功率开关管的损耗，进而提高系统的效率。但是在系统运行过程中，若每次选择的都是谐振波形中的同一个谷底使得原边功率开关管导通，则会导致系统的开关频率保持不变，此时，系统的emi(electromagnetic interference，电磁干扰)性能较差。

3、为进一步改善系统的emi性能，在qr模式上再叠加负半周谐振周期抖频，具体为控制原边功率开关管在选定的谷底所在的负半周上的任一个时刻导通，例如，选定的谷底为第二个谷底时，可以控制原边功率开关管分别在第二个谷底的左侧且在负半周范围内的任一时刻导通，或者在第二个谷底的右侧且在负半周范围内的任一时刻导通。其具体实现方式为：在检测到谐振波形中的第二个谷底之前的零点时，延时预设时间控制原边功率开关管导通(此预设时间为变化值，且不大于1/2谐振周期，以保证原边功率开关管导通的时刻在第二个谷底所在的负半周中)，以使系统的开关频率是变化的，进而改善系统的emi性能。

4、但是，对于宽范围输入、多电压输出的反激开关电源系统而言，不同的输入/输出电压及不同负载情况下对应的谐振周期是不同的，因此，使用上述方式控制原边功率开关管导通时，有可能会使得原边功率开关管在谐振波形的正半周导通，也即，现有技术中的方式无法使得原边功率开关管在选定的谷底的负半周的某一时刻精准导通，准确性较差。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种开关电源的控制方法、电路及开关电源，可以实时检测开关电源的谐振周期信号，并根据开关电源的谐振周期信号及延迟时间控制开关电源的原边功率开关管在目标谷底附近的预设范围内可靠导通，提高了控制的准确性。

2、为解决上述技术问题，本技术提供了一种开关电源的控制方法，包括：

3、实时检测所述开关电源的谐振周期信号；

4、在所述谐振周期信号上叠加一延迟时间，以使控制信号根据所述谐振周期信号及所述延迟信号在谐振波形的目标谷底附近的预设范围内控制所述开关电源的原边功率开关管导通；

5、其中，所述延迟时间与第一参数及第二参数相关，所述第一参数为在一定范围内随时间变化的设定值，所述第二参数为与所述开关电源的谐振周期相关的函数。

6、优选地，所述预设范围和与所述第一参数相关的周期性变化函数相关；

7、在所述谐振周期信号上叠加一延迟时间，以使控制信号根据所述谐振周期信号及所述延迟信号在谐振波形的目标谷底附近的预设范围内控制所述开关电源的原边功率开关管导通，包括：

8、在与所述第一参数相关的周期性变换函数的函数值为零时，调整所述第二参数，以根据所述谐振周期信号及所述延迟信号，将所述控制信号与所述谐振波形中目标谷底中心或左侧或右侧的参考位置对应；

9、在所述参考位置上叠加所述第一参数的周期性变化函数的函数值，使得所述控制信号在所述目标谷底的预设范围内控制所述开关电源的原边功率开关管导通。

10、优选地，调整所述第二参数包括：

11、获取所述谐振波形的谐振周期；

12、根据所述谐振周期自适应调整第二参数，以使所述控制信号在所述目标谷底控制所述原边功率开关管导通。

13、优选地，获取所述谐振波形的谐振周期，包括：

14、获取所述谐振波形中若干个连续波谷或连续波峰或连续过零点之间的时间和；

15、根据所述时间和及所述波谷或所述波峰或所述过零点的个数计算所述谐振周期。

16、优选地，调整所述第二参数包括：

17、每隔预设时间获取所述开关电源的工作参数；

18、根据所述工作参数及预设工作参数-第二参数的映射关系确定所述第二参数。

19、优选地，每隔预设时间获取所述开关电源的工作参数之后，还包括：

20、判断所述工作参数是否发生变化；

21、若发生变化，则进入根据所述工作参数及预设工作参数-第二参数的映射关系确定所述第二参数的步骤。

22、优选地，判断所述工作参数是否发生变化，包括：

23、判断所述工作参数的等级是否发生变化；

24、若所述等级发生变化，则判定所述工作参数发生变化。

25、优选地，所述工作参数包括所述开关电源的原边输入电压、副边输出电压及负载值中一种或多种的组合。

26、优选地，所述工作参数包括所述开关电源的原边输入电压及副边输出电压时；

27、获取所述开关电源的工作参数，包括：

28、在所述原边功率开关管导通时，根据辅助绕组的电压、所述辅助绕组的匝数及原边绕组的匝数计算所述原边输入电压；

29、在所述副边开关管导通时，根据所述辅助绕组的电压、所述辅助绕组的匝数及副边绕组的匝数计算所述副边输出电压；

30、其中，所述辅助绕组与所述原边绕组共地。

31、优选地，所述工作参数包括负载值时；

32、获取所述开关电源的工作参数，包括：

33、获取所述开关电源中所述原边功率开关管的开关频率；

34、根据所述开关频率确定所述负载值；

35、其中，所述负载值与所述开关频率呈正相关。

36、优选地，在所述谐振周期信号上叠加一延迟时间，以使控制信号根据所述谐振周期信号及所述延迟信号在谐振波形的目标谷底附近的预设范围内控制所述开关电源的原边功率开关管导通，包括：

37、根据所述开关电源的负载值确定所述目标谷底之后，检测所述目标谷底的前一个谷底的前一个过零点；

38、将所述前一个过零点处对应的控制信号延时所述延迟时间的时刻作为导通时刻，以使所述控制信号在所述导通时刻控制所述原边功率开关管导通。

39、为解决上述技术问题，本技术还提供了一种开关电源的控制电路，包括：

40、检测单元，用于实时检测所述开关电源的谐振周期信号；

41、控制单元，用于在所述谐振周期信号上叠加一延迟时间，以使控制信号根据所述谐振周期信号及所述延迟信号在谐振波形的目标谷底附近的预设范围内控制所述开关电源的原边功率开关管导通；

42、其中，所述延迟时间与第一参数及第二参数相关，所述第一参数为在一定范围内随时间变化的设定值，所述第二参数为与所述开关电源的谐振周期相关的函数。

43、优选地，所述控制单元包括：

44、谐振谷底对应电路，用于在与所述第一参数相关的周期性变换函数的函数值为零时，调整所述第二参数，以使根据所述谐振周期信号及所述延迟信号，将所述控制信号与所述谐振波形中目标谷底中心或左侧或右侧的参考位置对应；

45、抖频电路，用于在所述参考位置上叠加所述第一参数的周期性变化函数的函数值，使得所述控制信号在所述目标谷底的预设范围内控制所述开关电源的原边功率开关管导通。

46、为解决上述技术问题，本技术还提供了一种开关电源，包括上述所述的开关电源的控制电路。

47、本技术提供了一种开关电源的控制方法，涉及开关电源技术领域。该方案中，实时检测开关电源的谐振周期信号；在谐振周期信号上叠加一延迟时间，以使控制信号根据谐振周期信号及延迟信号在谐振波形的目标谷底附近的预设范围内控制开关电源的原边功率开关管导通，其中延迟时间与第一参数及第二参数相关，且第一参数为在一定范围内随时间变化的设定值，第二参数为与开关电源的谐振周期相关的函数。可见，本技术中可以实时检测开关电源的谐振周期信号，并根据开关电源的谐振周期信号及延迟时间控制开关电源的原边功率开关管在目标谷底附近的预设范围内可靠导通，提高了控制的准确性。

48、本技术还提供了一种开关电源的控制电路及开关电源，与上述描述的开关电源的控制方法具有相同的有益效果。