[发明专利]开关电源电路及方法

说明书

本申请公开了一种开关电源电路及方法。所述开关电源电路包括：原边开关电路、副边开关电路、原边控制电路和副边控制电路，其中当原边电流达到反向电流阈值、或者原边开关电路两端电压的变化速率达到速率阈值时，原边开关电路被导通；在原边开关电路下一周期被导通之前，所述副边开关电路被导通一段时间。本发明的开关电源电路实现了原边开关电路的零电压(ZVS)开通，降低了损耗。

技术领域

本发明涉及一种电子电路，更具体地说，本发明涉及一种开关电源电路及方法。

背景技术

随着信息化技术的飞速发展，各类电子设备的使用日益广泛，如手机、便携式计算机等。这些设备可以通过外部的适配器电源(或者充电器)给设备供电。适配器电源通常是一个交流到直流的转换，即将电网的市电，如国内的50Hz/220V的交流电转换为一个低压的直流电(如5V直流输出)，并且实现电气隔离。该电路一个典型的电路拓扑为反激变换器。为了维持输出电压的稳定，传统的适配器电源需要在输出侧进行输出电压的采样及反馈。由于输入输出隔离，反馈电路通常需要电气隔离，如采用光耦隔离。随着电子设备的功耗越来越大，对内部电池的容量也越来越大。但受限于电子设备本身的体积，电池容量受限，相应的快充技术应运而生，及实现对电池的快速充电，以补偿电池容量不够大的一些不便。快充技术需要更大功率的适配器电源，如何在相同体积下，使得适配器电源能够输出更大的功率，即更高的功率密度，已经成为成为当前的主要挑战。为了获得更高的功率密度，必须在提高开关频率的同时提高适配器电源的效率，因此如何提高反激变换器的效率，一直是本领域技术人员努力的方向。

发明内容

因此本发明的目的在于解决现有技术的上述技术问题，提出一种改进的开关电源电路及方法。

根据本发明的实施例，提出了一种开关电源电路，包括：原边开关电路，耦接至电气隔离装置的原边，所述原边开关电路被周期性地导通和断开，以将输入电压传递至电气隔离装置的副边；副边开关电路，耦接至电气隔离装置的副边，所述副边开关电路被周期性地导通和断开，以提供所需的输出电压；原边控制电路，根据原边电流信息或者原边开关电路两端电压的变化速率信息，提供原边控制信号，用以控制原边开关电路，其中：当原边电流达到反向电流阈值、或者原边开关电路两端电压的变化速率达到速率阈值时，原边控制电路控制原边开关电路导通；副边控制电路，根据输出电压，在原边开关电路被导通之前，所述副边控制电路控制副边开关电路导通一段时间。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于开关电源电路的方法，所述开关电源电路包括具有原边和副边的电气隔离装置、耦接至电气隔离装置原边的原边开关电路、以及耦接至电气隔离装置副边的副边开关电路，所述方法包括：在原边接收输入电压，通过控制原边开关电路和副边开关电路的导通与断开，在副边产生输出电压；检测原边电流信息或者原边开关电路两端电压的变化速率信息，当原边电流达到反向电流阈值或者原边开关电路两端电压的变化速率达到速率阈值时，控制原边开关电路导通；反馈输出电压，根据输出电压产生频率控制信号，使得在原边开关电路被导通之前，所述频率控制信号控制副边开关电路导通一段时间。

根据本发明的实施例，还提出了一种用于开关电源电路的方法，所述开关电源电路包括具有原边和副边的电气隔离装置、耦接至电气隔离装置原边的原边开关电路、以及耦接至电气隔离装置副边的副边开关电路，所述方法包括：在原边接收输入电压，通过控制原边开关电路和副边开关电路的导通与断开，在副边产生输出电压；同时检测原边电流信息和原边开关电路两端电压信息，当原边电流达到反向电流阈值且原边开关电路两端电压小于零参考电压、或者原边开关电路两端电压的变化速率达到速率阈值时，控制原边开关电路导通；

反馈输出电压，根据输出电压产生频率控制信号，使得在原边开关电路被导通之前，所述频率控制信号控制副边开关电路导通一段时间。

根据本发明各方面的上述开关电源电路及方法，在原边开关电路导通之前，其体二极管被导通，从而实现了原边开关电路的零电压(ZVS)开通，降低了损耗。

附图说明