[发明专利]一种开关电源的控制方法和开关电源

说明书

本发明实施例公开了一种开关电源的控制方法和开关电源。控制方法包括：开关电源高压启动后，次级边控制模块根据第二连接点的电压波形，调节第二开关管的截止电流；直至第一连接点的电压波形恰好归零，初级边控制模块控制第一开关管导通；第一开关管导通后，初级边控制模块调节第一开关管的峰值电流；直至第一开关管的峰值电流达到预设值，初级边控制模块控制第一开关管关断；第一开关管关断后，次级边控制模块控制第二开关管导通；当第二开关管的开关电流处于电流过零点时，次级边控制模块控制第二开关管关断。本发明实施例能够简化开关电源的电路结构，缩减开关电源的硬件成本，降低开关电源的开关损耗，并改善开关电源的EMI特性。

技术领域

本发明实施例涉及电源技术领域，尤其涉及一种开关电源的控制方法和开关电源。

背景技术

在电源领域中，隔离开关电源的地位举足轻重。作为最常见的一种隔离开关电源，反激式AC-DC隔离开关电源广泛应用于手机、平板电脑及家用电器等电器设备的电源供电过程。

现有技术中，典型的反激式AC-DC隔离开关电源的初级开关损耗大，效率低，电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)严重，因而限制了开关频率的提高，阻碍了开关电源的小型化。基于此，能够实现零电压开关切换的有源箝位反激设计应运而生。然而，相较于典型的反激式AC-DC隔离开关电源，有源箝位的反激式AC-DC隔离开关电源需要额外增加多个控制环节及相应的电路结构，因而开关电源的结构趋于复杂，硬件成本和电源控制的复杂程度偏高。

除此以外，现有反激式AC-DC隔离开关电源的初级边与次级边控制通常需要光电耦合器或其他类别的耦合变换器，上述器件的使用不仅增加了开关电源结构的复杂程度，还降低了开关电源控制的可靠性。现有常用的初级边反馈控制方法虽然省略了光耦等器件，但该控制方法的控制环路响应速度偏慢，难以应用于具备USB/C等快充协议的充电器中。

发明内容

本发明实施例提供一种开关电源的控制方法和开关电源，以简化开关电源的电路结构，缩减开关电源的硬件成本，降低开关电源的开关损耗，改善开关电源的EMI特性，并实现次级边反馈和控制，有利于支持各类快充协议，以及提高控制环路响应速度。

第一方面，本发明实施例提供了一种开关电源的控制方法，所述开关电源包括初级边绕组、次级边绕组、初级边控制模块、次级边控制模块、与所述初级边绕组连接的第一开关管、以及与所述次级边绕组连接的第二开关管；

所述控制方法包括：

所述开关电源高压启动后，所述次级边控制模块根据所述次级边绕组与所述第二开关管之间的第二连接点的电压波形，调节所述第二开关管的截止电流，直至所述初级边绕组与所述第一开关管之间的第一连接点的电压波形恰好归零；

当所述第一连接点的电压波形恰好归零时，所述初级边控制模块控制所述第一开关管导通，以实现初级边的零电压开启；

所述初级边零电压开启后，所述初级边控制模块调节所述第一开关管的峰值电流，直至所述第一开关管的峰值电流达到预设值；

当所述第一开关管的峰值电流达到预设值时，所述初级边控制模块控制所述第一开关管关断；

所述第一开关管关断后，所述次级边控制模块控制所述第二开关管导通；

当所述第二开关管的开关电流处于电流过零点时，所述次级边控制模块控制所述第二开关管关断。

可选地，所述开关电源高压启动后，所述次级边控制模块根据所述次级边绕组与所述第二开关管之间的第二连接点的电压波形，调节所述第二开关管的截止电流，直至所述初级边绕组与所述第一开关管之间的第一连接点的电压波形恰好归零包括：

所述开关电源高压启动后，所述次级边控制模块获取所述次级边绕组与所述第二开关管之间的第二连接点的电压波形；