CN111404380A - 开关电源电路及方法 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

开关电源电路及方法
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
图1示出根据本发明实施例的开关电源电路100的电路结构示意图；
图2示出根据本发明实施例的副边开关电路101的电路结构示意图；
图3为根据本发明实施例的开关电源电路300的电路结构示意图；
图4为根据本发明实施例的频率发生电路21的电路结构示意图；
图5为根据本发明实施例的开关电源电路500的电路结构示意图；
图6为根据本发明实施例的开关电源电路600的电路结构示意图；
图7为根据本发明实施例的开关电源电路700的电路结构示意图；
图8为根据本发明实施例的开关电源电路800的电路结构示意图；
图9为根据本发明实施例的开关电源电路900的电路结构示意图；
图10为根据本发明实施例的开关电源电路1000的电路结构示意图；
图11为根据本发明实施例的开关电源电路1100的电路结构示意图；
图12为根据本发明实施例的开关电源电路1200的电路结构示意图；
图13示意性示出了根据本发明实施例的用于开关电源电路的方法流程图1300。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“耦接到”或“连接到”另一元件时，它可以是直接耦接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
图1示出根据本发明实施例的开关电源电路100的电路结构示意图。在图1所示实施例中，所述开关电源电路100包括：原边开关电路Q1，耦接至电气隔离装置T的原边T1，所述原边开关电路Q1被周期性地导通和断开，以将输入电压Vin传递至电气隔离装置T的副边T2；副边开关电路101，耦接至电气隔离装置T的副边T2，所述副边开关电路101被周期性地导通和断开，以提供所需的输出电压Vo；原边控制电路U1，根据原边电流信息或者原边开关电路Q1两端电压的变化速率信息，提供原边控制信号GQ1，用以控制原边开关电路Q1，其中当原边电流达到反向电流阈值、或者原边开关电路Q1两端电压的变化速率达到速率阈值时，原边开关电路Q1被导通；副边控制电路U2，根据输出电压Vo，在原边开关电路Q1被导通之前，所述副边控制电路U2控制副边开关电路101导通一段时间。
在一个实施例中，所述电气隔离装置T包括变压器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组。在一个实施例中，电气隔离装置包括压电变压器。
在一个实施例中，所述原边开关电路Q1包括功率金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，所述功率MOSFET具有体二极管和寄生电容。在其他实施例中，所述原边开关电路Q1还可以包括其他开关器件，如可以采用BJT、IGBT等。
在一个实施例中，在每个开个周期中，当当前开关周期(开关频率)达到参考开关周期(开关频率)，频率控制信号被产生，以控制副边开关电路101导通一段时间。在一个实施例中，输出功率越大，开关频率f越高；输出功率越小，开关频率f越低。在一个实施例中，当开关频率降到某一频率值(如20kHz附近)时，开关频率被限制，不再继续往下降。
在一个实施例中，当副边开关电路101两端电压到达谷底阈值时，副边开关电路101被导通一段时间，导通的时长由输出电压Vo决定。如通过控制流过副边开关电路101上电流的峰值与输出电压Vo成特定关系控制副边开关电路101的断开时刻，从而控制其导通时长；或者通过与输出电压Vo成特定关系的恒定时长导通电路(constantontime)来控制副边开关电路101的导通时长。
由于在原边开关电路Q1被导通之前，副边开关电路101被导通一段时间，由副边开关电路的导通动作产生的反向充电电流经过变压器耦合到原边，使得原边开关电路Q1寄生电容上的电荷被释放，其两端电压下降。当原边电流达到反向电流阈值或表征原边开关电路Q1两端电压的变化速率达到速率阈值时，表示此时原边开关电路Q1的体二极管被导通。即，此时原边开关电路Q1两端压降为-0.7V或更低。此时原边开关电路Q1的导通为零电压(ZVS)导通，因此开关电源电路100实现了对原边开关电路的零电压(ZVS)开通，降低了损耗。原副边电流参考正方向如图1箭头所示作为参考。
在一个实施例中，所述副边开关电路101包括：功率开关器件(如功率MOSFET)，该功率开关器件具有体二极管，如图2左图(a)所示；或者所述副边开关电路101包括并联的两个(或多个)开关器件，如图2中间图(b)所示；或者所述副边开关电路101还可以包括并联的二极管和开关器件，如图2右图(c)所示。在一个实施例中，副边开关电路101被导通表示副边开关电路101的全部或者部分开关器件导通(如仅有二极管或者体二极管导通)，其上流过电流；副边开关电路101被断开，表示副边开关电路101的全部开关器件被断开，其上无电流流过。如在原边开关电路Q1被断开后，副边开关电路101执行续流动作时，副边开关电路101的部分或者所有开关器件导通，其上流过具有第一电流方向的电流；在续流结束后、原边开关电路Q1导通前，副边开关电路101的部分或者所有开关器件被导通一段时间，并流过具有第二电流方向的电流。
在一个实施例中，当原边开关电路Q1被断开后或者当副边开关电路101上被检测到流过电流时，副边开关电路101进行续流，直至续流结束(即流过其上的电流为零或者接近零)；在副边开关电路101续流结束后、原边开关电路Q1在下一开关周期被导通前，副边开关电路101被再次导通一段时间。
图3为根据本发明实施例的开关电源电路300的电路结构示意图。图3所示实施例示出了根据本发明实施例的原边控制电路U1和副边控制电路U2的电路结构示意图。在图3所示实施例中，原边控制电路U1包括：反向电流比较器11，比较表征原边电流(如流过原边开关电路Q1)的原边采样信号VCSP与反向电流阈值VIR，产生置位信号Set；原边逻辑电路12，基于原边采样信号VCSP与反向电流阈值VIR的比较结果被置位，以控制原边开关电路Q1导通。所述副边控制电路U2包括：频率发生电路21，根据输出电压Vo(如表征输出电压Vo的误差信号VEA)，产生频率控制信号fc，以控制副边开关电路101导通。
在一个实施例中，所述副边控制电路U2还包括：时长控制器22，响应频率控制信号fc，控制副边开关电路101的导通时长。在一个实施例中，所述时长控制器22可以包括单稳态电路。该单稳态电路响应频率控制信号，产生具有固定时长的脉冲，从而控制副边开关电路101导通设定的时长。在另一个实施例中，所述时长控制器22也可以通过控制流过副边开关电路101的电流来控制其导通时长。如当流过副边开关电路101的电流达到负向限流值时，副边开关电路101被断开。在其他实施例中，所述时长控制器22还可以根据输出电压Vo来控制副边开关电路101的导通时长，输出电压Vo越高，导通时间越短，输出电压Vo越低，导通时间越长。
在图3所示实施例中，所述副边控制电路U2还包括：误差放大器EA，对与输出电压Vo成比例的反馈电压VFB和参考电压VR的差值进行放大并积分，得到所述误差信号VEA。
图4为根据本发明实施例的频率发生电路21的电路结构示意图。在图4所示实施例中，所述频率发生电路21包括：受控电流源I1，提供充电电流，所述充电电流的大小与误差信号VEA成正比；并联耦接的充电电容C1与复位开关S1，当复位开关S1断开时，所述受控电流源I1给充电电容C1充电，当复位开关S1导通时，所述充电电容C1两端电压被复位为零；频率比较器M1，对充电电容两端电压与频率参考值VFR进行比较，产生频率控制信号fc；短脉冲电路TP，根据频率控制信号fc产生短脉冲信号，用以控制复位开关S1的导通与断开。本发明的技术人员应当意识到，频率发生电路21有多种实现方式，而不局限与图4所示的方式，如各种压控振荡器电路。
图5为根据本发明实施例的开关电源电路500的电路结构示意图。图5所示开关电源电路500示出了原边控制电路U1的电路结构示意图，该原边控制电路U1与图3所示开关电源电路300的原边控制电路U1相似，与图3所示不同的是，在图5所示实施例中，所述原边控制电路U1还包括：电压比较器13，比较原边开关电路Q1两端电压VDSQ与零参考电压VZ的大小，当表征流过原边开关电路Q1的电流达到反向电流阈值VIR且原边开关电路Q1两端电压VDSQ小于零参考电压VZ时，原边开关电路Q1被导通。即所述原边逻辑电路12基于原边采样信号VCSP与反向电流阈值VIR的比较结果、以及原边开关电路Q1两端电压VDSQ与零参考电压VZ的比较结果被置位，以控制原边开关电路Q1的导通。
在一个实施例中，所述原边控制电路U1还包括：逻辑与电路14，对原边采样信号VCSP与反向电流阈值VIR的比较结果和原边开关电路Q1两端电压VDSQ与零参考电压VZ的比较结果进行逻辑与运算，得到所述置位信号Set。
图6为根据本发明实施例的开关电源电路600的电路结构示意图。图6所示开关电源电路600示出了原边控制电路U1的电路结构示意图，该原边控制电路U1与图3所示开关电源电路300的原边控制电路U1相似，与图3所示不同的是，在图6所示实施例中，所述开关电源电路600还包括：第三绕组T3，与电气隔离装置T原边T1相耦合。所述原边控制电路U1还包括：电压比较器13，比较第三绕组T3的电压Vaug与零参考电压VZ的大小，当流过原边开关电路Q1的电流达到反向电流阈值VIR且第三绕组T3的电压Vaug小于零参考电压VZ时，原边开关电路Q1被导通。即所述原边逻辑电路12基于原边采样信号VCSP与反向电流阈值VIR的比较结果、以及第三绕组T3的电压Vaug与零参考电压VZ的比较结果被置位，以控制原边开关电路Q1的导通。
在一个实施例中，所述第三绕组T3的电压Vaug可以通过一个电阻分压电路(未图示)分压后再与VZ进行比较，以实现电压的适配。在一个实施例中，零参考电压VZ为一个接近于零的参考电压，如VZ＝100mV。
图7为根据本发明实施例的开关电源电路700的电路结构示意图。图7所示实施例示出了根据本发明另一实施例的原边控制电路U1的电路结构示意图。在图7所示实施例中，原边控制电路U1包括：速率比较器15，比较表征原边开关电路101两端电压变化速率的微分信号dv/dt与速率阈值VTR的大小，产生置位信号Set；原边逻辑电路12，根据微分信号dv/dt与速率阈值VTR的比较结果被置位，以控制原边开关电路Q1导通。
在图7所示实施例中，所述原边控制电路U1还包括：微分电路16，接收原边开关电路Q1两端的电压VDSQ或者第三绕组T3的电压Vaug，产生所述微分信号dv/dt。
图8为根据本发明实施例的开关电源电路800的电路结构示意图。图8所示实施例示出了根据本发明又一实施例的原边控制电路U1的电路结构示意图。在图8所示实施例中，所述原边控制电路U1包括原边逻辑电路12，响应置位信号Set，将原边开关电路Q1导通，所述置位信号Set可以通过如图3、或图5～图7之一的方式产生；原边控制电路U1还包括：峰值电流比较器17，比较原边采样信号VCSP与参考峰值VP，产生复位信号Reset；其中所述原边逻辑电路12基于原边采样信号VCSP与参考峰值VP的比较结果被复位，以控制原边开关电路Q1断开。
图9为根据本发明实施例的开关电源电路900的电路结构示意图。图9所示实施例示出了根据本发明另一实施例的原边控制电路U1的电路结构示意图。在图9所示实施例中，所述原边控制电路U1包括原边逻辑电路12，响应置位信号Set，将原边开关电路Q1导通，所述置位信号Set可以通过如图3、或图5～图7之一的方式产生；原边控制电路U1还包括：恒定导通时间电路COT，控制原边开关电路Q1的导通时长，产生复位信号Reset，以将原边开关电路Q1断开。
图10为根据本发明实施例的开关电源电路1000的电路结构示意图。图10所示实施例示出了根据本发明再一实施例的原边控制电路U1的电路结构示意图。在图10所示实施例中，所述原边控制电路U1包括原边逻辑电路12，响应置位信号Set，将原边开关电路Q1导通，所述置位信号Set可以通过如图3、或图5～图7之一的方式产生；原边控制电路U1还包括：频率/电压转换电路18，根据置位信号Set的频率(即原边开关电路Q1被导通的频率)，产生补偿信号VC，用以控制原边开关电路Q1的断开。
在一个实施例中，所述原边控制电路U1还包括：断开处理电路19，接收补偿信号VC，所述断开处理电路19可以通过补偿信号VC控制原边开关电路Q1的导通时长(如图9)来控制原边开关电路Q1的断开时刻、或通过补偿信号VC控制流过原边开关电路Q1的电流峰值(如图8)来控制原边开关电路Q1的断开时刻。
在一个实施例中，所述频率/电压转换电路包括：单稳态电路MC，响应置位信号Set(即原边开关电路Q1的导通动作)，产生脉冲信号；低通滤波器LPF，对脉冲信号进行低通滤波，得到所述补偿信号VC。
图11为根据本发明实施例的开关电源电路1100的电路结构示意图。图11所示实施例示出了根据本发明另一实施例的副边控制电路U2的电路结构示意图。在图11所示实施例中，所述副边控制电路U2包括：前述频率发生电路21和时长控制器22，产生第一控制信号GSR1，以控制副边开关电路101在原边开关电路Q1下一开关周期被导通之前导通一段时间。所述副边控制电路U2还包括：第二控制信号产生器23，基于表征副边电流(如流过副边开关电路101的电流)的副边采样信号VCSR与第一阈值Vth1(如-0.1V)的比较结果被置位，以导通副边开关电路101；基于副边采样信号VCSR与第二阈值Vth2(如-0.01V)的比较结果被复位，以断开副边开关电路101。即所述第二控制信号产生器23基于的副边采样信号VCSR与第一阈值Vth1的比较结果和副边采样信号VCSR与第二阈值Vth2的比较结果产生第二控制信号GSR2，以控制副边开关电路101在原边开关电路Q1断开后进行续流。
在一个实施例中，副边采样信号VCSR为副边开关电路101两端的压降VDSR。在一个实施例中，所述副边控制电路U2还包括：逻辑或电路24，对第一控制信号GSR1和第二控制信号GSR2进行逻辑或运算，得到副边控制信号GSR，以控制副边开关电路101。
前述根据本发明实施例的各开关电源电路在运行过程中，每个周期开始时，原边开关电路Q1在原边控制信号GQ1的控制下导通，流过电气隔离装置T原边T1的电流线性上升，直至原边开关电路Q1被断开。断开的触发条件可以是例如流过原边开关电路的电流达到由补偿信号VC或者参考峰值VP决定的设定值，也可以是原边开关电路Q1的导通时间达到设定的导通时间或者达到由补偿信号VC决定的导通时间，等等。此时，开关电源电路开始进入续流阶段。由于变压器耦合作用，并且副边开关电路101还没开通，副边开关电路的体二极管导通。此时副边开关电路101上被检测到流过电流(如此时副边采样信号VCSR小于第一阈值Vth1)，第二控制信号GSR2控制副边开关电路101导通。相应地，电流流过副边开关电路101。此时，101两端的电压VDSR与流过其上的电流成比例，随着电流的逐渐减小，101两端的电压VDSR从一个较负的值逐渐上升。当该电压VDSR上升到大于第二阈值Vth2时(判断此时流过副边开关电路101的电流下降到零)，副边开关电路101被断开，续流阶段结束。随后，系统进入电流断续模式或者临界电流模式。
当距离当前开关周期起始时刻(即原边开关电路Q1被导通时刻)的时间达到参考开关周期，频率发生电路21产生频率控制信号fc，副边开关电路101被再次导通，流过副边开关电路101的电流反向增大。经过时长控制器22控制的导通时长(如流过副边开关电路101的反向电流达到负向限流值或者副边开关电路101的导通时间达到设定时长)，副边开关电路101被断开。副边开关电路101被断开后，由于变压器的耦合作用，此反向电流被耦合到原边，原边开关电路Q1寄生电容上的电荷被释放，其两端电压下降，原边开关电路的体二极管导通。当流过原边开关电路Q1的电流达到反向电流阈值VIR时、或原边开关电路Q1两端电压的变化速率达到速率阈值VTR时，原边开关电路Q1被重新导通，开关电源电路进入下一个周期。在其中一些实施例中，当流过原边开关电路Q1的电流达到反向电流阈值VIR且原边开关电路Q1两端电压VDSQ(或第三绕组T3电压Vaug)小于零参考电压VZ时、或原边开关电路Q1两端电压的变化速率达到速率阈值VTR时，原边开关电路Q1被重新导通，开关电源电路进入下一个周期。
由于在副边开关电路101的第二次导通阶段，原边开关电路Q1寄生电容上的电荷得到释放，原边开关电路Q1在导通之前，其体二极管已经导通，因此前述根据本发明多个实施例的开关电源电路对原边开关电路Q1实现了零电压导通。
图12为根据本发明实施例的开关电源电路1200的电路结构示意图。图12所示实施例示出了根据本发明又一实施例的原边控制电路U1和副边控制电路U2的电路结构示意图。在图12所示实施例中，所述原边控制电路U1包括：第一边沿检测器31，检测表征原边开关电路两端电压的电压信号(如原边开关电路Q1两端电压VDSQ或者第三绕组T3电压Vaug)的正跳变；第二边沿检测器32，检测表征原边开关电路两端电压的电压信号的负跳变；计时电路33，响应原边开关电路Q1两端电压VDSQ的正跳变或者第三绕组T3电压Vaug的正跳变开始计时，响应原边开关电路Q1两端电压VDSQ的负跳变或者第三绕组T3电压Vaug的负跳变结束计时，产生计时信号Ti，用以控制原边开关电路Q1的断开。
在一个实施例中，所述原边控制电路U1还包括：断开处理电路19，接收计时信号Ti，所述断开处理电路19可以通过计时信号Ti控制原边开关电路Q1的导通时长(如图9)来控制原边开关电路Q1的断开时刻、或通过计时信号Ti控制流过原边开关电路Q1的电流峰值(如图8)来控制原边开关电路Q1的断开时刻。
所述副边控制电路U2包括：谷底检测器25，比较副边开关电路101两端的电压VDSR与谷底阈值Vth的大小，产生频率控制信号fc；时长控制器22，响应频率控制信号fc，控制副边开关电路101导通，响应输出电压Vo，控制副边开关电路101断开。在一个实施例中，所述输出电压Vo控制流过副边开关电路101的负向电流峰值。如模块26包括副边电流比较器，当流过副边开关电路101的电流达到输出电压Vo对应的负向限流值时，时长控制器22被复位，以将副边开关电路101断开。在另一个实施例中，所述输出电压Vo(如表征输出电压Vo的误差信号)控制副边开关电路101导通时长。如模块26包括导通时长控制器，误差信号VEA越大，导通时长越长，误差信号VEA越小，导通时长越短。当副边开关电路101的导通时长达到误差信号VEA设定的值时，时长控制器22被复位，以将副边开关电路101断开。
图13示意性示出了根据本发明实施例的用于开关电源电路的方法流程图1300。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：
步骤1301，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。
步骤1302，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。
步骤1303，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。
在一个实施例中，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。
在一个实施例中，所述方法还包括：根据原边开关电路被导通的频率，控制原边开关电路的断开。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种开关电源电路，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。
2.如权利要求1所述的开关电源电路，其中：
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，原边开关电路被导通。
3.如权利要求1所述的开关电源电路，其中所述电气隔离装置包括变压器，所述开关电源电路还包括：第三绕组，与变压器的原边相耦合，其中：
当原边电流达到反向电流阈值且第三绕组的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，原边开关电路被导通。
4.如权利要求1所述的开关电源电路，其中所述原边控制电路包括：
频率/电压转换电路，根据原边开关电路被导通的频率，产生补偿信号，用以控制原边开关电路的断开。
5.如权利要求4所述的开关电源电路，其中所述频率/电压转换电路包括：
单稳态电路，响应原边开关电路的导通动作，产生脉冲信号；
低通滤波器，对脉冲信号进行低通滤波，得到所述补偿信号。
6.如权利要求1所述的开关电源电路，其中所述副边控制电路包括：
频率发生电路，根据输出电压，产生频率控制信号，以控制副边开关电路导通；
时长控制器，响应频率控制信号，控制副边开关电路的导通时长。
7.如权利要求1所述的开关电源电路，其中所述原边控制电路包括：
第一边沿检测器，检测表征原边开关电路两端电压的电压信号的正跳变；
第二边沿检测器，检测表征原边开关电路两端电压的电压信号的负跳变；
计时电路，响应表征原边开关电路两端电压的电压信号的正跳变开始计时，响应表征原边开关电路两端电压的电压信号的负跳变结束计时，产生计时信号，用以控制原边开关电路的断开。
8.一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。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：
根据原边开关电路被导通的频率，控制原边开关电路的断开。
10.一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。
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