CN112311228A - 开关电源及其控制电路和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种开关电源及其控制电路和控制方法。控制电路包括控制单元和驱动单元。控制单元根据开关电压与预设电压之间的比较结果控制驱动单元提供具有不同驱动强度的驱动信号，以调节功率开关管的关断速度。通过控制驱动信号的驱动强度来改进开关电压的上升速率，降低开关电压中的尖峰，保护电路中的各种元件不受电压尖峰的损坏，提高了电路的使用寿命和可靠性。

Description

开关电源及其控制电路和控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地涉及一种开关电源及其控制电路和控制方法。
背景技术
目前在各类电子电路系统中，由于雷电、电源启动和开关切换、静电放电等因素的存在，会使得电子元件的两端产生持续时间短但数值很高的电压尖峰，这些电压尖峰可能会使得电路中的电子元件造成损坏。
例如在开关电源中，由于功率开关的快速导通和关断，会引起电路中的电压和电流快速变化，这些瞬变的电压和电流可能通过电源线路、寄生参数等原因，在电路中产生浪涌和电流，影响电路的正常工作。
如图1示出一种常见的开关电源电路，开关电源100包括电感L1、功率开关管M1、续流二极管D1以及控制电路110。电感L1和功率开关管M1串联连接在直流输入电压Vin和地之间，续流二极管D1的阳极连接至电感L1和功率开关管M1之间的节点，阴极连接至直流输出电压Vout端。控制电路100用于控制功率开关管M1的导通和关断，以使得电感L1根据直流输入电压Vin得到直流输出电压Vout。当功率开关管M1在导通和关断之间切换时，由于电感电流不会突变，因此在电感L1和功率开关管M1的中间节点SW处会产生一电压尖峰，如图2所示。该电压尖峰可能会对功率开关管M1造成损坏，降低功率开关管M1的使用寿命。
现有的技术方案通过在外围电路增加电阻和电容对产生的电压尖峰进行吸收，增大了电路体积，提高了电路成本，还会造成系统能量的损失。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种开关电源及其控制电路和控制方法，可有效降低开关电压中的尖峰，提高电路可靠性。
根据本发明的第一方面，提供了一种开关电源的控制电路，所述开关电源包括串联连接在输入电压地之间的功率开关管和电感，所述功率开关管和所述电感之间的开关节点提供输出电压，其中，所述控制电路包括：驱动单元，用于根据开关控制信号向所述功率开关管的控制端提供驱动信号；以及控制单元，与所述开关节点相连以获得到开关电压，根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号，并根据所述逻辑控制信号控制所述驱动单元提供具有不同驱动强度的所述驱动信号，以调节所述功率开关管的关断速度，其中，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行充电或放电，在放电阶段，当所述开关电压小于所述预设电压时，所述驱动信号具有第一驱动强度，当所述开关电压大于/等于所述预设电压时，所述驱动信号具有小于所述第一驱动强度的第二驱动强度。
优选地，所述驱动单元包括；第一驱动器，根据所述开关控制信号提供第一驱动信号；第二驱动器，根据所述逻辑控制信号提供第二驱动信号；以及输出节点，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在所述输出节点上叠加以提供所述驱动信号。
优选地，所述控制单元包括：采样模块，用于根据所述开关电压得到电压采样信号；比较器，用于将所述电压采样信号与用于表征所述预设电压的参考电压信号进行比较以获得结果信号；以及逻辑模块，用于根据所述开关控制信号和所述结果信号得到所述逻辑控制信号。
优选地，在放电阶段，当所述结果信号表征所述电压采样信号小于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号对所述输出节点进行放电，以得到所述第一驱动强度的驱动信号，当所述结果信号表征所述电压采样信号大于/等于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号对所述输出节点放电，所述第二驱动信号停止对所述输出节点放电，以得到所述第二驱动强度的驱动信号。
优选地，所述控制电路还包括在充电阶段，由第一驱动信号对输出节点进行充电。
优选地，所述逻辑模块为与门。
优选地，所述采样模块包括：第一电阻和第二电阻，串联连接在所述开关节点和参考地之间，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端相连并提供所述电压采样信号，所述第二电阻的第二端接地；以及采样电容，连接在所述开关节点和所述第一电阻的第一端之间。
优选地，所述采样电容为高压电容。
优选地，所述第一驱动器包括串联连接在第一参考电压和第二参考电压之间的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端相互连接以接收所述开关控制信号，其中，所述第一参考电压大于所述第二参考电压，所述第一晶体管用于在导通时根据所述第一参考电压对所述输出节点进行充电，所述第二晶体管在导通时根据所述第二参考电压对所述输出节点进行放电。
优选地，所述第二驱动器包括连接在所述输出节点与所述第二参考电压之间的第三晶体管，所述第三晶体管的控制端用于接收所述逻辑控制信号，其中，所述第三晶体管用于在导通时根据所述第二参考电压对所述输出节点进行放电。
优选地，所述第一晶体管为P型场效应晶体管，所述第二晶体管和所述第三晶体管为N型场效应晶体管。
根据本发明的第二方面，提供了一种开关电源的控制方法，所述开关电源包括串联连接在输入电压地之间的功率开关管和电感，所述功率开关管和所述电感之间的开关节点提供输出电压，其中，所述控制方法包括：根据开关控制信号向所述功率开关管的控制端提供驱动信号；以及获得所述开关节点的开关电压，根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号，并根据所述逻辑控制信号向所述功率开关管的控制端提供具有不同驱动强度的所述驱动信号，以调节所述功率开关管的关断速度，其中，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行充电或放电，在放电阶段，当所述开关电压小于所述预设电压时，所述驱动信号具有第一驱动强度，当所述开关电压大于/等于所述预设电压时，所述驱动信号具有小于所述第一驱动强度的第二驱动强度。
优选地，所述控制方法还包括；根据所述开关控制信号提供第一驱动信号；根据所述逻辑控制信号提供第二驱动信号；以及根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的叠加信号提供所述驱动信号。
优选地，所述根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号包括：根据所述开关电压得到电压采样信号；将所述电压采样信号与用于表征所述预设电压的参考电压信号进行比较以获得结果信号；以及根据所述开关控制信号和所述结果信号得到所述逻辑控制信号。
优选地，在放电阶段，当所述结果信号表征所述电压采样信号小于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号对所述输出节点进行放电，以得到所述第一驱动强度的驱动信号，当所述结果信号表征所述电压采样信号大于/等于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号对所述输出节点放电，所述第二驱动信号停止对所述输出节点放电，以得到所述第二驱动强度的驱动信号。
优选地，所述控制方法还包括在充电阶段，由所述第一驱动信号对所述输出节点进行充电。
优选地，将所述开关控制信号和所述结果信号的逻辑值相与以得到所述逻辑控制信号。
根据本发明的第三方面，提供了一种开关电源，包括：串联连接在输入电压与地之间的功率开关管和电感，所述功率开关管和所述电感之间的开关节点提供输出电压；以及上述的控制电路。
本发明实施例的开关电源及其控制电路和控制方法具有以下有益效果。
控制电路包括控制单元和驱动单元。控制单元根据开关电压与预设电压之间的比较结果控制驱动单元提供具有不同驱动强度的驱动信号，以调节功率开关管的导通或关断速度。通过控制驱动信号的驱动强度来改进开关电压的上升速率，降低开关电压中的尖峰，保护电路中的各种元件不受电压尖峰的损坏，提高了电路的使用寿命和可靠性。
本发明的控制电路可集成于控制芯片中，无需增加外围元件，有利于节省空间，降低成本；此外本发明的控制电路本质上通过降低开关电压的上升速率，以避免电压尖峰的产生，因此对系统能量不会存在多余的损耗，电路可靠性和效率更高。
在本发明实施例的控制电路中，通过采样开关电压得到电压采样信号，并将电压采样信号与参考电压进行比较来控制开关电压的上升速率，与不通过采样直接控制开关电压的上升速率的技术方案相比，效率更高。进一步的，可以通过调整分压电阻R1和R2的比例调节开关电压的上升阈值，可以通过控制第一驱动器和第二驱动器调节驱动信号的下降沿的陡峭和缓慢程度，提高了控制电路的控制灵活性。
进一步的，本发明实施例的控制电路中采样模块与开关节点之间通过采样电容进行耦合，在直流输入下无损耗，电路效率更高。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
图1示出根据现有技术的一种开关电源电路的电路示意图。
图2示出图1中电感与功率开关管之间的节点SW的电压波形图。
图3示出根据本发明第一实施例的一种开关电源电路的电路示意图。
图4示出图3中控制单元的一种电路示意图。
图5示出图3中驱动单元的一种电路示意图。
图6示出图3中电感与功率开关管之间的节点SW的电压波形图。
图7示出根据本发明第二实施例的一种开关电源的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。
在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。
应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
图3示出根据本发明第一实施例的开关电源电路的电路示意图。该开关电源采用Boost拓扑。如图3所示，开关电源200包括主电路和控制电路210。主电路包括电感L1、功率开关管M1以及续流二极管D1。
电感L1和功率开关管M1串联连接在直流输入电压Vin和地之间，续流二极管D1的阳极连接至电感L1和功率开关管M1之间的开关节点，阴极连接至直流输出电压Vout端。控制电路210用于控制功率开关管M1的导通和关断，功率开关管M1的导通和关断状态可以调节所述开关节点的开关电压Vsw和流过功率开关管M1的电流。在所述功率开关管M1导通期间，直流输入电压Vin向电感L1充电，在所述功率开关管M1关断期间，电感L1向负载供电。
进一步而言，开关电源200的主电路还包括输出电容(图中未示出)，输出电容可对输出电压Vout进行稳定和滤波。
进一步而言，控制电路210还用于所述功率开关管M1在“导通状态”和“关断状态”之间的过渡阶段时根据电感L1和功率开关管M1的开关节点获得开关电压Vsw，根据开关电压Vsw向功率开关管M1提供具有不同驱动强度的驱动信号Vg。施加于功率开关管M1的控制端的驱动信号Vg可用于控制功率开关管M1的状态，驱动信号Vg的特性(例如驱动强度)可影响功率开关管M1的操作状态。例如，驱动信号Vg可影响功率开关管M1的导通速度、关断速度和/或效率。此外，驱动信号Vg的信号强度可影响电感L1和功率开关管M1之间的开关节点的开关电压Vsw的波形变化，通过控制驱动信号Vg的驱动强度有助于改进开关电压Vsw电压变化的上升速率，降低开关电压Vsw中的尖峰，减少不必要的噪音，提高电路效率和可靠性。
进一步而言，控制电路210包括控制单元211和驱动单元212。驱动单元212根据开关控制信号ONB向功率开关管M1提供驱动信号。在功率开关管M1处于“导通状态”和“关断状态”之间的过渡阶段时，控制单元211根据电感L1和功率开关管M1之间的开关节点获得开关电压Vsw，根据所述开关电压Vsw与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号Vand，并根据所述逻辑控制信号控制所述驱动单元212提供具有不同驱动强度的驱动信号Vg，以调节功率开关管M1的关断速度。
其中，驱动信号Vg对功率开关管M1的控制端进行充电和放电。在放电阶段，当开关电压Vsw小于预设电压时，驱动信号Vg具有第一驱动强度；当开关电压Vsw大于/等于预设电压时，驱动信号Vg具有小于第一驱动强度的第二驱动强度，以降低功率开关管M1的关断速度。在上述两个阶段中，控制单元211控制驱动单元212提供具有不同驱动强度的驱动信号Vg，并且每个阶段可被独立地控制，以得到所需的开关电压Vsw的上升速率。
图4示出图3中控制单元的结构示意图。如图4所示，控制单元211包括采样模块2111、比较器2112以及逻辑模块2113。采样模块2111用于在所述功率开关管M1处于“导通状态”和“关断状态”之间的过渡阶段时根据开关电压Vsw得到电压采样信号VA。
比较器2112的正相输入端接收参考电压信号Vref，比较器2112的反相输入端接收所述电压采样信号VA，比较器2112用于将电压采样信号VA与参考电压信号Vref进行比较以获得结果信号VB。当所述电压采样信号VA小于所述参考电压信号Vref时，比较器2112输出结果信号VB为“高电平”；当电压采样信号VA大于/等于参考电压信号Vref时，比较器2112输出结果信号VB为“低电平”。
逻辑模块2113例如通过与门实现，用于将开关控制信号ONB和结果信号VB的逻辑值相与以生成逻辑控制信号Vand。
进一步而言，采样模块2111包括采样电容C1、电阻R1和电阻R2，采样电容C1、电阻R1和电阻R2串联连接在功率开关管M1和电感L1的开关节点SW和地之间，电阻R1和电阻R2的中间节点用于提供所述电压采样信号VA。当开关节点SW的电压上升时，电容C1的下极板电压跟随节点SW处的电压变化，经电阻R1和电阻R2的分压，电压采样信号VA逐渐上升。更进一步而言，采样电容C1为高压电容，可应用于节点SW处的电压为高压的情况，避免节点SW处的电压为高压时电路内的低压器件被击穿。
图5示出图3中驱动单元的结构示意图。如图5所示，驱动单元212包括第一驱动器2121和第二驱动器2122。第一驱动器2121用于根据开关控制信号ONB提供第一驱动信号Vg1，第二驱动器2122用于根据逻辑控制信号Vand提供第二驱动信号Vg2，第一驱动器2121和第二驱动器2122的输出端连接于输出节点P。其中，第一驱动信号Vg1和第二驱动信号Vg2在所述输出节点P上叠加以提供所述驱动信号Vg。
进一步而言，第一驱动信号Vg1根据开关控制信号ONB的不同电平状态对输出节点P进行充电或者放电，第二驱动信号Vg2根据逻辑控制信号Vand对输出节点P放电。输出节点P连接至功率开关管M1的控制端，控制单元211通过控制第一驱动器2121和/或第二驱动器2122的充电/放电过程以控制驱动单元212的不同阶段的有效阻抗，继而控制开关电压Vsw的上升速率。
作为一种非限制性的例子，第一驱动器2121包括P型晶体管Mp1和N型晶体管Mn1，P型晶体管Mp1和N型晶体管Mn1串联连接在一对参考电压(图中示为VDD和VSS)之间。P型晶体管Mp1和N型晶体管Mn1的控制端相互连接以接收开关控制信号ONB，P型晶体管Mp1的第一端连接至参考电压VDD，N型晶体管Mn1的第一端连接至参考电压VSS。参考电压VDD大于参考电压VSS，P型晶体管Mp1在导通时将参考电压VDD提供至输出节点P以对输出节点P进行充电，N型晶体管Mn1在导通时将参考电压VSS提供至输出节点P以对输出节点P进行放电。第二驱动器2122包括N型晶体管Mn2，N型晶体管Mn2串联连接在输出节点P和参考电压VSS之间。N型晶体管Mn2的控制端用于接收逻辑控制信号Vand，N型晶体管Mn2的第一端连接至参考电压VSS，第二端连接至输出节点P。N型晶体管Mn2在导通时将参考电压VSS提供至输出节点P以对输出节点P进行放电。
当开关控制信号ONB和逻辑控制信号Vand为“低电平”时，P型晶体管Mp1导通，N型晶体管Mn1和Mn2关断，功率开关管M1的控制端电压约等于参考电压VDD；当开关控制信号ONB和逻辑控制信号为“高电平”时，P型晶体管Mp1关断，N型晶体管Mn1和Mn2导通，功率开关管M1的控制端电压约等于参考电压VSS。
进一步而言，当所述功率开关管M1在“导通状态”和“关断状态”之间切换时，开关控制信号ONB由“低电平”变为“高电平”；当功率开关管M1在“关断状态”和“导通状态”之间切换时，开关控制信号ONB由“高电平”变为“低电平”。
进一步而言，当所述功率开关管M1在“导通状态”和“关断状态”之间切换时，若电压采样信号VA大于/等于参考电压信号Vref，结果信号VB为“低电平”，逻辑控制信号Vand为“低电平”，N型晶体管Mn2关断。因此，在功率开关管M1在“导通状态”和“关断状态”之间的过渡阶段，可根据控制单元中的比较器的输出结果控制第二驱动器的放电过程，继而改变驱动信号Vg的驱动强度。
当功率开关管M1在“导通状态”和“关断状态”之间的过渡阶段时，开关控制信号ONB由“低电平”变为“高电平”，P型晶体管Mp1关断，N型晶体管Mn1导通，驱动信号Vg逐渐降低，此时电压采样信号VA小于参考电压信号Vref，因此比较器输出结果信号VB为“高电平”，则逻辑模块2113输出的逻辑控制信号Vand为“高电平”，N型晶体管Mn2导通，功率开关管M1的控制端的电压放电路径的有效阻抗较小，驱动信号Vg被降低到参考电压VSS的速度较快，开关电压Vsw迅速增大。当电压采样信号VA大于/等于参考电压信号Vref时，比较器输出翻转，结果信号VB变为“低电平”，逻辑模块输出的逻辑控制信号Vand变为“低电平”，N型晶体管Mn2关断，此时功率开关管M1的控制端的电压放电路径上的有效阻抗增大，改变了驱动信号Vg被降低到参考电压VSS的速度，功率开关管M1的关断速度减小，降低开关电压Vsw中的尖峰，减少不必要的噪音，提高了电路效率和可靠性，如图6所示。
在上述实施例中，功率开关管M1以及晶体管Mn1和Mn2例如为n型沟道场效应晶体管(NMOS field-effect transistor)。本实施例中的“控制端”、“第一端”、“第二端”例如为场效应晶体管的“栅极”、“源极”和“漏极”。晶体管Mp1例如为p型沟道场效应晶体管(NMOSfield-effect transistor)。本实施例中的“控制端”、“第一端”、“第二端”例如为场效应晶体管的“栅极”、“源极”和“漏极”。
应当理解，在上述实施例中的晶体管通过场效应晶体管来实现，但是本发明不以此为限制。在本发明其他的实施例中，上述实施例的晶体管也可通过双极性晶体管实现，则实施例中的“控制端”、“第一端”、“第二端”分别为双极性晶体管的“基极”、“发射极”和“集电极”。
在上述实施例中，参考电压VSS可以是接地、负电源电压或最低负电源电压等。参考电压VDD可以是电源、正电源电压或最高正电源电压等。
图7示出根据本发明的第二实施例的一种开关电源的控制方法的流程示意图，所述开关电源例如通过上述实施例的开关电源实现，包括主电路和控制电路。主电路包括电感L1、功率开关管M1以及续流二极管D1。电感L1和功率开关管M1串联连接在直流输入电压Vin和地之间，续流二极管D1的阳极连接至电感L1和功率开关管M1之间的节点，阴极连接至直流输出电压Vout端。该控制电路用于控制功率开关管M1的导通和关断，功率开关管M1的导通和关断状态可以调节所述开关节点的开关电压Vsw和流过功率开关管M1的电流。在所述功率开关管M1导通期间，直流输入电压Vin向电感L1充电，在所述功率开关管M1关断期间，电感L1向负载供电。
如图7所示，所述控制方法包括步骤S310-S320。
在步骤S310中，根据开关控制信号向所述功率开关管的控制端提供驱动信号。
在步骤S320中，获得所述开关节点的开关电压，根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号，并根据所述逻辑控制信号向所述功率开关管的控制端提供具有不同驱动强度的所述驱动信号，以调节所述功率开关管的关断速度。其中，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行充电或放电，在放电阶段，当所述开关电压小于所述预设电压时，所述驱动信号具有第一驱动强度，当所述开关电压大于/等于所述预设电压时，所述驱动信号具有小于所述第一驱动强度的第二驱动强度。
其中，驱动信号根据开关控制信号的不同电平状态对功率开关管M1的控制端进行充电和放电。在放电阶段，所述开关控制信号为“高电平”，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行放电。在充电阶段，所述开关控制信号为“低电平”，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行充电。
进一步而言，所述控制方法还包括分别根据开关控制信号和逻辑控制信号得到第一驱动信号和第二驱动信号，以及根据第一驱动信号和第二驱动信号的叠加信号得到所述驱动信号。
进一步而言，该控制方法还包括：根据开关电压得到电压采样信号；将电压采样信号与用于表征预设电压的参考电压信号进行比较以获得结果信号；以及根据开关控制信号和结果信号得到所述逻辑控制信号。
具体而言，当功率开关管在“导通状态”和“关断状态”之间的过渡阶段时，开关控制信号由“低电平”变为“高电平”，第一驱动信号对功率开关管的控制端放电，驱动信号逐渐降低，此时电压采样信号小于参考电压信号，因此结果信号为“高电平”，则逻辑控制信号为“高电平”，第二驱动信号也对功率开关管的控制端放电，由于第一驱动信号和第二驱动信号的叠加，功率开关管的控制端的电压放电路径的有效阻抗较小，驱动信号被降低到参考电压VSS的速度较快，开关电压迅速增大。当电压采样信号大于/等于参考电压信号时，结果信号变为“低电平”，逻辑控制信号也跟随变为“低电平”，第二驱动信号对功率开关管的控制端停止放电，由于第一驱动信号和第二驱动信号之间的叠加，此时功率开关管的控制端的电压放电路径上的有效阻抗增大，改变了驱动信号被降低到参考电压VSS的速度，功率开关管的关断速度减小，降低开关电压中的尖峰，减少不必要的噪音，提高了电路效率和可靠性。
综上所述，本发明实施例提供了一种开关电源及其控制电路和控制方法。控制电路包括控制单元和驱动单元。控制单元根据开关电压与预设电压之间的比较结果控制驱动单元提供具有不同驱动强度的驱动信号，以调节功率开关管的导通或关断速度。通过控制驱动信号的驱动强度来改进开关电压的上升速率，降低开关电压中的尖峰，保护电路中的各种元件不受电压尖峰的损坏，提高了电路的使用寿命和可靠性。
此外，本发明的控制电路可集成于控制芯片中，无需增加外围元件，有利于节省空间，降低成本；此外本发明的控制电路本质上通过降低开关电压的上升速率，以避免电压尖峰的产生，因此对系统能量不会存在多余的损耗，电路可靠性和效率更高。
在本发明实施例的控制电路中，通过采样开关电压与参考电压进行比较，来控制开关电压的上升速率，与不通过采样直接控制开关电压的上升速率的技术方案相比，效率更高。进一步的，可以通过调整分压电阻R1和R2的比例调节开关电压的上升阈值，可以通过控制第一驱动器和第二驱动器调节驱动信号的下降沿的陡峭和缓慢程度，提高了控制电路的控制灵活性。
进一步的，本发明实施例的控制电路中采样模块与开关节点之间通过采样电容进行耦合，在直流输入下无损耗，电路效率更高。
应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (18)

1.一种开关电源的控制电路，所述开关电源包括串联连接在输入电压地之间的功率开关管和电感，所述功率开关管和所述电感之间的开关节点提供输出电压，其特征在于，所述控制电路包括：
驱动单元，用于根据开关控制信号向所述功率开关管的控制端提供驱动信号；以及
控制单元，与所述开关节点相连以获得到开关电压，根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号，并根据所述逻辑控制信号控制所述驱动单元提供具有不同驱动强度的所述驱动信号，以调节所述功率开关管的关断速度，
其中，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行充电或放电，在放电阶段，当所述开关电压小于所述预设电压时，所述驱动信号具有第一驱动强度，当所述开关电压大于/等于所述预设电压时，所述驱动信号具有小于所述第一驱动强度的第二驱动强度。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述驱动单元包括；
第一驱动器，根据所述开关控制信号提供第一驱动信号；
第二驱动器，根据所述逻辑控制信号提供第二驱动信号；以及
输出节点，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号在所述输出节点上叠加以提供所述驱动信号。
3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述控制单元包括：
采样模块，用于根据所述开关电压得到电压采样信号；
比较器，用于将所述电压采样信号与用于表征所述预设电压的参考电压信号进行比较以获得结果信号；以及
逻辑模块，用于根据所述开关控制信号和所述结果信号得到所述逻辑控制信号。
4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，
在放电阶段，当所述结果信号表征所述电压采样信号小于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号对所述输出节点进行放电，以得到所述第一驱动强度的驱动信号，
当所述结果信号表征所述电压采样信号大于/等于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号对所述输出节点放电，所述第二驱动信号停止对所述输出节点放电，以得到所述第二驱动强度的驱动信号。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，还包括在充电阶段，由所述第一驱动信号对所述输出节点进行充电。
6.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述逻辑模块为与门。
7.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述采样模块包括：
第一电阻和第二电阻，串联连接在所述开关节点和参考地之间，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端相连并提供所述电压采样信号，所述第二电阻的第二端接地；以及
采样电容，连接在所述开关节点和所述第一电阻的第一端之间。
8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述采样电容为高压电容。
9.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第一驱动器包括串联连接在第一参考电压和第二参考电压之间的第一晶体管和第二晶体管，
所述第一晶体管和所述第二晶体管的控制端相互连接以接收所述开关控制信号，
其中，所述第一参考电压大于所述第二参考电压，所述第一晶体管用于在导通时根据所述第一参考电压对所述输出节点进行充电，
所述第二晶体管在导通时根据所述第二参考电压对所述输出节点进行放电。
10.根据权利要求9所述的控制电路，其特征在于，所述第二驱动器包括连接在所述输出节点与所述第二参考电压之间的第三晶体管，
所述第三晶体管的控制端用于接收所述逻辑控制信号，
其中，所述第三晶体管用于在导通时根据所述第二参考电压对所述输出节点进行放电。
11.根据权利要求10所述的控制电路，其特征在于，所述第一晶体管为P型场效应晶体管，所述第二晶体管和所述第三晶体管为N型场效应晶体管。
12.一种开关电源的控制方法，所述开关电源包括串联连接在输入电压地之间的功率开关管和电感，所述功率开关管和所述电感之间的开关节点提供输出电压，其特征在于，所述控制方法包括：
根据开关控制信号向所述功率开关管的控制端提供驱动信号；以及
获得所述开关节点的开关电压，根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号，并根据所述逻辑控制信号向所述功率开关管的控制端提供具有不同驱动强度的所述驱动信号，以调节所述功率开关管的关断速度，
其中，所述驱动信号对所述功率开关管的控制端进行充电或放电，在放电阶段，当所述开关电压小于所述预设电压时，所述驱动信号具有第一驱动强度，当所述开关电压大于/等于所述预设电压时，所述驱动信号具有小于所述第一驱动强度的第二驱动强度。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，还包括；
根据所述开关控制信号提供第一驱动信号；
根据所述逻辑控制信号提供第二驱动信号；以及
根据所述第一驱动信号和所述第二驱动信号的叠加信号提供所述驱动信号。
14.根据权利要求13所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述开关电压与预设电压的比较结果获得逻辑控制信号包括：
根据所述开关电压得到电压采样信号；
将所述电压采样信号与用于表征所述预设电压的参考电压信号进行比较以获得结果信号；以及
根据所述开关控制信号和所述结果信号得到所述逻辑控制信号。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，
在放电阶段，当所述结果信号表征所述电压采样信号小于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号和所述第二驱动信号对所述输出节点进行放电，以得到所述第一驱动强度的驱动信号，
当所述结果信号表征所述电压采样信号大于/等于所述参考电压信号时，所述第一驱动信号对所述输出节点放电，所述第二驱动信号停止对所述输出节点放电，以得到所述第二驱动强度的驱动信号。
16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，还包括在充电阶段，由所述第一驱动信号对所述输出节点进行充电。
17.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，将所述开关控制信号和所述结果信号的逻辑值相与以得到所述逻辑控制信号。
18.一种开关电源，其特征在于，包括：
串联连接在输入电压与地之间的功率开关管和电感，所述功率开关管和所述电感之间的开关节点提供输出电压；以及权利要求1-11任一项所述的控制电路。
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