CN104578826A - 开关电源及在开关电源中提供恒压和恒流控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种开关电源，包括：原边控制器，用于输出控制一功率开关导通和截止原边绕组中的电流；耦合于副边绕组的副边控制器，用于提供所述开关电源的恒压和恒流控制；所述副边控制器用于接收一输出选择信号，以及基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择一电压参考信号，以及从多个电流参考信号中选择一电流参考信号；所述副边控制器用于监测所述开关电源的输出电压和输出电流，当输出电压低于所选择的电压参考信号和输出电流低于所选择的电流参考信号时，提供一导通信号给原边控制器，导通所述功率开关。

Description

开关电源及在开关电源中提供恒压和恒流控制的方法
技术领域
本发明普遍涉及开关电源的相关领域。尤其是，本发明的实施例涉及了一种开关电源的可选择的恒定输出电压和恒定输出电流。
背景技术
开关电源系统在一般的线性调节电源方面具有很多优点。这些优点包括体积小、良好的稳定性和高功效等。因此，开关电源发现被广泛应用于便携式电子产品中，比如电视，机顶盒，录像机，便携式电话充电器，个人数码助理(PDAS)，甚至一些自动牙刷。近年来，开关电源被广泛应用于LED设备中，包括替换白炽灯的应用中。
在一些应用中，它已经成为理想的单独开关电源，提供不同的输出电压和不同的输出电流。例如，可以有这样的电源，其能够提供具有不同功率等级的5V、9V、12V的不同输出电压。在一些常规的设备中，负载设备所需的电压通过副边控制器从负载接收。举个例子，一个移动设备或者电脑可以通过USB连接器连接到一个电源，除了电源和接地Pin脚，其他可以用来指示设备类型。在这种情况下，设备类型和目标电压的信息被输送到原边，原边控制器通过选择一个适当的参考信号与代表电源输出的反馈信号的比较，原边控制器在原边进行调节控制。
而目前对于在同一系统中适应不同输出电压的方案不容易实现，以及需要特别的补偿回路，电路成本高。
另外，在连续导通模式(Continous Conduction Mode，CCM)模式下恒流能够增加变压器利用率，但在PSR系统中不能实现。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种开关电源，以克服现有技术中的上述问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种开关电源，包括：
变压器，具有原边绕组和副边绕组，所述原边绕组与功率开关耦合，所述副边绕组为负载提供输出；
功率开关，与所述变压器的原边绕组耦合；
原边控制器，与所述功率开关耦合，所述原边控制器通过控制所述功率开关导通和截止所述原边绕组中的电流；
副边控制器，与所述副边绕组耦合，用于提供开关电源的恒流和恒压控制，所述副边控制器被设定为：
接收一输出选择信号；
基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择一电压参考信号，以及从多个电流参考信号中选择一电流参考信号；
监测开关电源的输出电压和输出电流，用于判断所述输出电压是否低于所述选择的电压参考信号，以及所述输出电流是否低于所述选择的电流参考信号；
当所述输出电压低于所述选择的电压参考信号且所述输出电流低于所述选择的电流参考信号时，提供一导通信号给原边控制器去导通所述功率开关；
其中，原边控制器响应来自副边控制器的导通信号，导通所述功率开关，当原边绕组中的电流达到一原边电流参考水平时，所述原边控制器截止所述功率开关。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过光耦合方式向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过一光耦器向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过电感耦合方式向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过在变压器绕组间的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中，当在原边绕组或副边绕组中没有电流时，所述副边控制器向原边控制器提供导通信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过第二变压器提供的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中，当在原边绕组或副边绕组中有电流时，所述副边控制器向原边控制器提供导通信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器还包括：
一个或多个输入端，用于接收输出选择信号；
解码电路，用于对所述输出选择信号进行解码；
参考信号产生电路，基于所述输出选择信号产生电压参考信号和电流参考信号；
电压感应端，获取副边绕组的输出电压的信息；
电流感应端，获取副边绕组电流的信息；
控制电路，包括：
第一比较器，耦合于所述电压感应端和所述电压参考信号；
第二比较器，耦合于所述电流感应端和所述电流参考信号；
逻辑电路，耦合于所述第一比较器和第二比较器，提供所述导通信号；
驱动电路，为所述原边控制器提供所述导通信号，导通所述功率开关。
优选的，上述开关电源中，来自副边控制器的所述导通信号是一脉冲信号，所述原边控制器检测所述脉冲信号的上升沿或下降沿。
优选的，上述开关电源中，所述原边控制器还包括：
比较器电路，具有接收来自副边控制器的所述导通信号的一输入端，和耦合于一参考信号的另一输入端；
D锁存器，具有一耦合于所述比较器电路的输出端的时钟输入端。
一种开关电源，包括：
变压器，具有原边绕组和副边绕组，所述原边绕组与功率开关耦合，所述副边绕组为负载提供输出；
功率开关，与所述变压器的原边绕组耦合；
原边控制器，与所述功率开关耦合，所述原边控制器通过控制所述功率开关导通和截止所述原边绕组中的电流；
副边控制器，与所述副边绕组耦合，用于提供开关电源的恒流和恒压控制，所述副边控制器被设定为：
接收一输出选择信号；
基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择一电压参考信号；
监测开关电源的输出电压和输出电流，用于判断所述输出电压是否低于所述选择的电压参考信号，以及所述输出电流是否低于一电流参考信号；
当依据所述输出电压低于所述选择的电压参考信号和所述输出电流低于所述选择的电流参考信号时，提供一导通信号给原边控制器去导通所述功率开关；
其中，原边控制器响应来自副边控制器的导通信号，导通所述功率开关，当原边绕组中的电流达到一原边电流参考水平时，所述原边控制器截止所述功率开关。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器基于所述输出选择信号，从多个电流参考信号中选择所述电流参考信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过一光耦器向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中，所述副边控制器通过第二变压器提供的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
一种在开关电源中提供恒压和恒流控制的方法，所述开关电源包括具有原边绕组和副边绕组的变压器，耦合于所述原边绕组的功率开关，原边控制器和副边控制器，所述方法包括：
在副边控制器中，
监测所述开关电源的输出电压和输出电流，判断所述输出电压是否低于一目标电压参考信号，以及所述输出电流是否低于一目标变流参考信号；
当所述输出电压低于所述选择的电压参考信号和所述输出电流低于所述选择的电流参考信号时，为原边控制器提供一导通信号，导通所述功率开关；
在原边控制器中，
响应来自副边的所述导通信号，提供一控制信号去导通所述功率开关。
优选的，上述开关电源中提供恒压和恒流控制的方法中，还包括：
在副边控制器中，
接收一输出选择信号；
基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择所述目标电压参考信号，以及从多个电流参考信号中选择所述目标电流参考信号。
优选的，上述开关电源中提供恒压和恒流控制的方法中，还包括在原边控制器中，当原边绕组中的电流达到一峰值电流参考水平时，截止所述功率开关。
优选的，上述开关电源中提供恒压和恒流控制的方法中，还包括所述副边控制器通过一光耦器向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中提供恒压和恒流控制的方法中，还包括所述副边控制器通过第二变压器提供的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
优选的，上述开关电源中提供恒压和恒流控制的方法中，还包括所述原边控制器检测来自副边控制器的导通信号的上升沿或下降沿。
参见本申请公开的开关电源不需要采用特别的补偿回路，因此电路成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种开关电源的简易示意图；
图2为本申请公开的开关电源的原边控制器的简单结构图；
图3为本申请公开的开关电源的副边控制器的简单结构图；
图4为原边控制器和副边控制器之间的一种连接关系的结构图；
图5为本申请公开的开关电源SMPS的另一简易示意图；
图6为本申请公开的开关电源SMPS的另一简单示意图；
图7为用来说明控制开关电源方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，如图1所示，本申请公开的开关电源100是反激式变换器架构。开关电源100包括一个变压器，包括：原边绕组Np、副边绕组Ns和辅助绕组Na，原边绕组Np耦合串联功率晶体管M1。在图1中，Np、Ns、Na指各自绕组的匝数比。原边绕组通过整流电路与交流电源AC耦合，整流电路包括由四个二极管D1-D4组成的二极管桥和一个电容器C1。整流电路用于提供直流电源。副边绕组Ns提供一个输出给负载设备。功率晶体管，也称为功率开关M1，耦合于原边绕组Np，控制原边绕组中的电流。原边控制器电路QP，通过DET输入端接收检测信号，通过CS输入端接收电流检测信号。原边控制器电路QP，通过打开和关闭功率晶体管M1来调节开关电源SMPS。当功率晶体管M1导通时，原边电流Ip建立在原边绕组Np中，用来储存能量。在功率晶体管M1的截止的时间内，存储在原边绕组Np的能量，转移到副边绕组Ns。整流元件耦合副边绕组Ns，所述整流元件如二极管D6和滤波电容器C3，把副边电压Vs转换成直流系统电压Vout，供应负载设备，图1中由电阻R7表示负载设备所示。
如图1所示，原边控制器QP包括端子VCC、GND、Vaus、DET、CS，SRC和OUT。
原边控制器QP通过辅助绕组Na由输入端VCC接收运行功率。GND端提供了原边控制器的电接地。原边控制器QP利用Vaux端通过电阻R4和R5形成的分压器来感应与辅助绕组电流相关联的电压，所述辅助绕组电流代表了开关电源输出的一种状态。SRC端耦合功率晶体管M1的源端。CS端结合外部电阻器R6，提供一种代表原边绕组电流的电流信号，也称为原边电流。DET端接收开关电源副边的检测信号。如图1所示，DET端接收来自光耦合器的光传感器OC1的选择信号。光传感器OC1提供一个反应来光源OC2的光信号的电信号，所述光信号被副边所控制。在本发明的实施例中，光传感器OC1可以是光电晶体管或光敏二极管，光源OC2可以是LED(发光二极管)。原边控制器QP的一个输出端可提供控制信号用来导通和截止功率开关M1。
开关电源100还包括一个副边控制器电路QS。如图1所示，副边控制器QS包括的端子有VCC、GND、Isen、Vsec、DRV、D+和D-。VCC端与副边绕组的输出耦合，为副边控制器提供电源，GND端与副边绕组的地端耦合。Isen端通过与GND耦合的电阻器R8来感应副边绕组中的电流。光源OC2连接于副边绕组的输出和副边控制器QS的DRV端之间。此外，端子D+和D-接收外部电源的控制信号，该控制信号来自比如一个USB连接器。
在本发明的实施例中，副边控制器QS耦合副边绕组，以提供开关电源的恒定电压(CV)和恒定电流(CC)控制。如下将进一步解释，副边控制器QS接收输出选择信号。例如图1中，在D+和D-端接收到输出选择信号。基于输出选择信号，副边控制QS从众多的电压参考信号中挑选出目标电压参考信号，以及从众多的电流参考信号中挑选出目标电流参考信号。副边控制器QS还监控开关电源SMPS的输出电压和输出电流，用来判断输出电压是否低于目标参考电压信号以及输出电流是否低于目标电流参考信号。副边控制器QS在确定输出电压低于所选择的参考电压信号和输出电流低于所选择的电流参考信号时，提供打开信号(导通信号)给原边控制器，用来打开(导通)功率开关。在一些实施例中，当原边电流达到原边(原边)峰值电流参考水平时，原边控制器QP关闭(截止)功率开关。在一些实施例中，二次(副边)侧控制器从众多参考电压中选择出目标参考电压，但可能只使用一个固定目标参考电流。原边控制器QP和副边控制器QS的更多细节参照以下图2和3所示。
根据本发明的实施例，图2是开关电源的原边控制器的简单方框图。如图2所示，控制器200是原边控制器的一个例子，可以用作图1中开关电源100的原边控制器QP。如图2所示，控制器200有端子VCC、GND、Vaus、DET、CS、SRC和OUT。控制器200通过输入端VCC接收运行功率，以及通过接地端GND提供一个控制器的电接地。在Vaux端，控制器200感应与代表开关电源SMPS状态的辅助绕组电流相关的电压。一些电路模块接收Vaux端的信号，行使各种不同的功能。例如，电路模块212被用来作线补偿，电路模块214被用来进行负载检测，电路模块216被用来波谷的功能。这些控制模块的输出耦合逻辑控制模块220，用来行使各种不同的功能。
图2中的实施例所示，逻辑控制块220给门驱动器240发送控制信号，打开功率开关，以响应副边的接通(导通)信号；当原边电流达到峰值电流参考电平时，逻辑控制块220关掉(截止)功率开关，所述峰值电流参考电平也称为初始电流参考水平或峰值初始电流水平。如图2所示，副边的导通信号从DET端接收，DET端与电流源234和比较器232的输入耦合。比较器232的其他输入端与参考信号Vref1耦合。比较器提供了一个PW_ON信号给与门驱动块耦合的逻辑控制模块220，在OUT端提供控制信号，从而打开功率开关。
如图1所示，开关电源的源端耦合控制器的SRC终端。因此，原边绕组中的电流通过SRC端和开关272输送给CS端和比较器254的一个输入端。开关272通过控制器的内部电源Vdd被控制，Vdd可以来自VCC终端。比较器254的另一终端接收电压信号Vcs，Vcs与原边峰值电流的限制有关联。在图2中的实施例中，逻辑控制块220通过数模转换器(DAC)252提供Vcs信号。当CS端的电流感应信号到达峰值电流参考信号Vcs时，比较器254发送一个信号Tonp给逻辑控制块220，逻辑控制块220通过门驱动240在OUT端发送一个控制信号去关闭功率开关。
根据本发明的实施例，图3是开关电源供给的副边控制器的简单方框示意图。如图3所示，控制器300用于恒定电压(CV)和恒定电流(CC)控制运行，它作为在图1中被看做为开关电源100的副边控制器QS的一个例子。如图3所示，控制器300包括端子VCC、GND、ISEN、V1、V2和DRV。VCC端接收运行功率给控制器，GND端提供电接地给控制器。图1的例子中，副边控制器QS的VCC端耦合副边绕组的输出，提供电源给副边控制器，GND端耦合副边绕组的地端。控制器300在端子V1和V2中接收控制信号V1和V2。图1的例子中，在D+和D-端接收到控制信号V1和V2。在一些实施例中，信号V1和V2作为外部设备的逻辑信号，外部设备举例来说，例如USB连接器。
图1的实施例中，D+和D-端的信号能代表输出选择信号。举例来说，输出选择信号可用于指定的所需的5V、9V或者12V的开关电源SMPS输出电压水平和所需的不同功率等级的输出电流水平，比如，10W或者15W等。当然，V1和V2的信号可以用于其他功能。如图3所示，V1和V2端的信号在解码电路310中被解码，输出一个模式信号。控制电路320接收模式信号，根据信号模式，从众多的电压参考信号中选择出一个目标电压参考信号，从众多的电流参考信号中选择出一个目标电流参考信号。在图3中，所选择的参考电压信号CV_vref耦合到一个比较器CV_comp(322)，所选择的电流参考信号CC_vref耦合到另一个比较器CC_comp(324)。
在一些实施例中，开关电源的负载设备可以提供V1和V2的信号。例如，移动设备可以通过USB连接器连接到电源，USB设备中的D+和D-连接器可以用来提供信号给V1和V2。在其他的实施例中，除了负载设备，其他的外部设备可以提供V1和V2的信号，例如，一个单独的控制器或电脑。进一步来说，即使本发明中描述的示例使用两个终端V1和V2提供选择信号，那么一个终端或两个以上的终端都可以提供信号。
控制器300监测开关电源SMPS的输出电压和输出电流。VCC终端提供开关电源SMPS的输出信息，ISEN终端提供副边绕组中通过的电流信息。在图1中，副边控制器QS的ISEN终端用于通过与接地端耦合的电阻R8感应副边绕组中的电流。基于比较器322和324提供的信息，控制器中的CV&CC逻辑电路326来确定输出电压是否低于所选择的电压参考信号，输出电流是否低于所选的电流参考信号。控制电路300进一步用于提供一个导通信号给原边控制器，当确定输出电压低于所选择的电压参考信号且输出电流低于所选择的电流参考信号时，来打开功率开关。图3的实施例中，与DRV终端耦合的驱动电路330产生导通信号。在图1的示例中，控制器QS的DRV终端通过耦合的光源OC2提供上述信号给原边控制器，OC2提供光给光耦合器的光传感器。在其他的实施例中，原边控制器QP和副边控制器QS之间的交流可以通过不同的方式实现，例如，通过电感耦合变压器。在这种情况下，驱动电路330提供适当的信号。
如图3所示，控制器300还包括其他终端和电路模块，其功能仅简要描述如下。例如，调节器模块耦合VCC终端，提供内部电源给控制器。终端RB1和RB2耦合外部电阻，结合电路模块Bias&Reference提供内部偏置信号和参考信号。终端VSEN1、VSEN2和DRV、以及电路模块Comp和SRDrive，提供同步整流的功能。
根据本发明的实施例，图4是一个简化示意图，用来说明在开关电源中的原边控制器和副边控制器之间的连接关系。如图4所示，接口电路400包括原边控制器410的一部分和副边控制器420的一部分以及光耦合器430的一部分。光耦合器430包括一个光源432和一个光传感器434。光源432可以为LED灯，光传感器434可以是一个光电二极管和光电晶体管。光源432耦合光电子驱动，包括一个开关422年和电流源424。当副边控制器在检测到激活光源的条件，开关422打开，光耦合器的光传感器434接收到光源432发出的光信号。
原边控制器410包括一个电流源412、比较器414和D锁存电路416D-latch。如图4所示，光源434是一种光电晶体管，打开时接收到光信号，从而改变比较器414的输出。比较器414的输出打开D-latch 416，发送一个信号到原边控制器的控制电路。接口电路400是接口电路的一个例子，可以使用在图1所示的电源系统100中。在电源100中，光耦合器被副边控制器QS使用，提供一个导通信号给原边控制器QP，用来打开功率开关。
在一些实施例中，当光耦合器的光电晶体管中没有电流时，原边控制器中电源412的上拉电流被挑选出来，使得DET端的电压值为高。在副边，当光耦合器的光源二极管打开时，在一个较短时间内二极管保持打开状态。例如，在一个特定的实施例中的一微秒或者两微秒。当光电二极管打开，所带的电流大于电源412的电流，在DET端的电压跌倒大约0伏。DET信号的下降边缘通过原边控制器410中的比较器414检测出来。通过D-latch 416可以提供一控制信号用于打开功率开关。在一段很短的时间过后，当光耦合器的二极管停止传导，关闭光电导体，DET端被钳位去改变比较器414的输出。
如图4中所示，光感应器434的输出产生的脉冲信号与比较器414的输入耦合，从而提供一脉冲信号给D-latch 416的时钟端CLK。D-latch416的输出端与开关电源的控制端耦合。因此，恒定电压(CV)和恒定电流(CC)控制的条件在副边控制器中已经决定了。原边控制器QP被配置为打开功率开关，以响应副边的导通信号。系统输出信号的检测、比较、以及打开功率开关的决定，都是在副边控制器中实现的。而且，通过使用脉冲导通信号和边缘检测信号，举例来说，下降边缘或者上升边缘，而不是一个信号水平或者一个脉冲宽度，使得本发明的实施例副边控制器和原边控制器之间的耦合变得不太敏感。
本发明的实施例中，当系统输出电压小于所需的目标电压时，副边控制器发送导通信号给原边打开功率晶体管，实现恒定电压(CV)控制功能。这里，选择出副边控制器中的电压参考信号，使得电源系统输出信号保持在所需的目标电压。为了实现恒定电流(CC)控制功能，副边控制器当系统输出电流超过目标电流，不发送导通信号，阻止原边控制器打开功率开关。挑选出副边控制器中的电流参考信号，使得电源系统输出电流保持在所需的目标电流。
根据本发明的其他实施例，图5是开关电源SMPS的简易示意图。如图5所示，电源500与图1中的开关电源SMPS相似。开关电源500和开关电源100的不同处在原边控制器QP和副边控制器QS之间的接口，由电源500中的变压器510提供，取代开关电源100中的光耦合器。在图5中，变压器510有电感L1和L2的绕组及互感M12。副边控制器QS可以激活该变压器，具体是通过在DRV端提供一电压或电流产生一电流并流入电感L1，使得在电感L2中产生感应电流。原边控制器QP接收DET端产生的感应信号，激活控制电路。关于这个实施例，图4中的接口电路可以修改成与变压器相关联的信号，而不是与光耦合器相关联的信号。
图5中的副边控制器配置为通过电感变压器绕组之间的电感耦合，提供导通信号给原边控制器。在一些实施例中，电感的耦合是由一个第二的、单独的变压器提供。在这些实施例中，即使当原边绕组或副边绕组中有电流流入，副边控制器也可以提供导通信号给原边控制器。换句话说，即使当电源运行在连续电流模式中，此时主要的变压器中有电流，恒定电压和恒定电流控制接口仍被激活。在这些实施例中，当没有电流流入原边绕组或者副边绕组时，副边控制器被配置为提供导通信号给原边控制器。换句话说，当电源运行在不连续电流模式中，此时没有电流流入到主要的变压器中，恒定电压和恒定电流控制接口仍被激活。
根据本发明的其他实施例，图6是开关电源SMPS的简单示意图。如图6所示，电源600与图5中的开关电源500相似。电源600和开关电源500之间的差异是在副边控制器QS中感应输出电流的终端、Isen和GND，现在连接电阻R8的另一端。即，图5中Isen检测负压，图6中Isen检测正压，在芯片中检测正压更容易；而图6中检测的负压对输出的精度更有利，不影响系统的输出电压。
根据本发明的实施例，图7是用来说明控制开关电源方法的流程图。如图7所示，方法700提供了开关电源SMP中所提供的恒定电压和恒定电流控制。开关电源SMPS有变压器，其中包括了原边绕组和副边绕组，耦合原边绕组的功率开关，原边控制器和副边控制器。方法包括，步骤710，在副边控制器中监测开关电源的输出电压和输出电流，用来判断输出电压是否低于目标参考电压信号及输出电流是否低于目标参考电流信号。步骤720，当输出电压低于目标参考电压信号以及输出电流低于目标参考电流信号时，从副边控制器提供一个导通信号给原边控制器，以打开功率开关。步骤730，在原边控制器提供一反应副边导通信号的控制信号给功率开关，以打开功率开关。在一些实施例中，步骤740，在原边控制器中，当原边绕组的电流达到峰值参考电流水平时，关闭功率开关。
在一些实施例中，方法700还包括在副边控制器中接收输出选择信号，基于输出选择信号，从众多的电压参考信号中挑选出目标电压参考信号，同时也从众多的电流参考信号中挑选出目标电流参考信号。在一些实施例中，方法还包括在副边控制器中，当原边电流达到峰值电流参考水平时，关闭开关电源。在一个实施例中，方法还包括副边控制器通过光耦合器提供导通信号给原边控制器。在另一个实施例中，方法还包括副边控制器通过第二个变压器提供导通信号给原边控制器。在其他的实施例中，方法还包括原边控制器检测副边控制器导通信号的下降边缘或者上升边缘。
对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (21)

1.一种开关电源，其特征在于，包括：
变压器，具有原边绕组和副边绕组，所述原边绕组与功率开关耦合，所述副边绕组为负载提供输出；
功率开关，与所述变压器的原边绕组耦合；
原边控制器，与所述功率开关耦合，所述原边控制器通过控制所述功率开关导通和截止所述原边绕组中的电流；
副边控制器，与所述副边绕组耦合，用于提供开关电源的恒流和恒压控制，所述副边控制器被设定为：
接收一输出选择信号；
基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择一电压参考信号，以及从多个电流参考信号中选择一电流参考信号；
监测开关电源的输出电压和输出电流，用于判断所述输出电压是否低于所述选择的电压参考信号，以及所述输出电流是否低于所述选择的电流参考信号；
当所述输出电压低于所述选择的电压参考信号且所述输出电流低于所述选择的电流参考信号时，提供一导通信号给原边控制器去导通所述功率开关；
其中，原边控制器响应来自副边控制器的导通信号，导通所述功率开关，当原边绕组中的电流达到一原边电流参考水平时，所述原边控制器截止所述功率开关。
2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过光耦合方式向原边控制器提供所述导通信号。
3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过一光耦器向原边控制器提供所述导通信号。
4.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过电感耦合方式向原边控制器提供所述导通信号。
5.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过在变压器绕组间的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
6.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于，当在原边绕组或副边绕组中没有电流时，所述副边控制器向原边控制器提供导通信号。
7.根据权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过第二变压器提供的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
8.根据权利要求7所述的开关电源，其特征在于，当在原边绕组或副边绕组中有电流时，所述副边控制器向原边控制器提供导通信号。
9.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器还包括：
一个或多个输入端，用于接收输出选择信号；
解码电路，用于对所述输出选择信号进行解码；
参考信号产生电路，基于所述输出选择信号产生电压参考信号和电流参考信号；
电压感应端，获取副边绕组的输出电压的信息；
电流感应端，获取副边绕组电流的信息；
控制电路，包括：
第一比较器，耦合于所述电压感应端和所述电压参考信号；
第二比较器，耦合于所述电流感应端和所述电流参考信号；
逻辑电路，耦合于所述第一比较器和第二比较器，提供所述导通信号；
驱动电路，为所述原边控制器提供所述导通信号，导通所述功率开关。
10.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，来自副边控制器的所述导通信号是一脉冲信号，所述原边控制器检测所述脉冲信号的上升沿或下降沿。
11.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述原边控制器还包括：
比较器电路，具有接收来自副边控制器的所述导通信号的一输入端，和耦合于一参考信号的另一输入端；
D锁存器，具有一耦合于所述比较器电路的输出端的时钟输入端。
12.一种开关电源，其特征在于，包括：
变压器，具有原边绕组和副边绕组，所述原边绕组与功率开关耦合，所述副边绕组为负载提供输出；
功率开关，与所述变压器的原边绕组耦合；
原边控制器，与所述功率开关耦合，所述原边控制器通过控制所述功率开关导通和截止所述原边绕组中的电流；
副边控制器，与所述副边绕组耦合，用于提供开关电源的恒流和恒压控制，所述副边控制器被设定为：
接收一输出选择信号；
基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择一电压参考信号；
监测开关电源的输出电压和输出电流，用于判断所述输出电压是否低于所述选择的电压参考信号，以及所述输出电流是否低于一电流参考信号；
当依据所述输出电压低于所述选择的电压参考信号和所述输出电流低于所述选择的电流参考信号时，提供一导通信号给原边控制器去导通所述功率开关；
其中，原边控制器响应来自副边控制器的导通信号，导通所述功率开关，当原边绕组中的电流达到一原边电流参考水平时，所述原边控制器截止所述功率开关。
13.根据权利要求12所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器基于所述输出选择信号，从多个电流参考信号中选择所述电流参考信号。
14.根据权利要求12所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过一光耦器向原边控制器提供所述导通信号。
15.根据权利要求12所述的开关电源，其特征在于，所述副边控制器通过第二变压器提供的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
16.一种在开关电源中提供恒压和恒流控制的方法，所述开关电源包括具有原边绕组和副边绕组的变压器，耦合于所述原边绕组的功率开关，原边控制器和副边控制器，其特征在于，所述方法包括：
在副边控制器中，
监测所述开关电源的输出电压和输出电流，判断所述输出电压是否低于一目标电压参考信号，以及所述输出电流是否低于一目标变流参考信号；
当所述输出电压低于所述选择的电压参考信号和所述输出电流低于所述选择的电流参考信号时，为原边控制器提供一导通信号，导通所述功率开关；
在原边控制器中，
响应来自副边的所述导通信号，提供一控制信号去导通所述功率开关。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：
在副边控制器中，
接收一输出选择信号；
基于所述输出选择信号，从多个电压参考信号中选择所述目标电压参考信号，以及从多个电流参考信号中选择所述目标电流参考信号。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括在原边控制器中，当原边绕组中的电流达到一峰值电流参考水平时，截止所述功率开关。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括所述副边控制器通过一光耦器向原边控制器提供所述导通信号。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括所述副边控制器通过第二变压器提供的电感耦合原边控制器，并向原边控制器提供所述导通信号。
21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括所述原边控制器检测来自副边控制器的导通信号的上升沿或下降沿。
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