CN114039493B - 电源电路、电源装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种电源电路、电源装置及电子设备。所述电源电路包括PFC控制器,LLC控制器和匹配调节电路;LLC控制器被配置为在LLC控制器的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器的反馈端电压达到第二预设阈值时,通过匹配调节电路控制PFC控制器的反馈端电压上升;PFC控制器被配置为在PFC控制器的反馈端电压达到第三预设阈值时启动工作,且通过匹配调节电路控制LLC控制器的反馈端电压上升;LLC控制器还被配置为在LLC控制器的反馈端电压达到第四预设阈值时启动工作。实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器之间相互控制,协同工作,使不同的PFC控制器和LLC控制器之间实现匹配,提高了基于LLC控制器和PFC控制器的电源的通用性。

Description

电源电路、电源装置及电子设备
技术领域
本申请涉及电路技术领域,特别是涉及一种电源电路、电源装置及电子设备。
背景技术
开关电源可根据不同产品的应用采用不同类型的电源设计方案,例如对于TV、PC和服务器等应用产品,通常采用PFC(Power Factor Correction,功率因素校正)芯片与LLC(谐振转换电路)芯片结合的电源设计。LLC芯片通过检测和控制PFC芯片的电压检测脚来实现通信和控制,然而实现这样的控制有个前提条件是:LLC芯片和PFC芯片的通信电压必须是一样的。
现有技术中,传统采用LLC芯片和PFC芯片的电源在实际应用中,通常LLC芯片和PFC芯片需采用配套使用的芯片才能实现LLC芯片与PFC芯片之间通信控制。若LLC芯片和PFC芯片采用的是不同的功率输出,不同芯片的采样电压不同,PFC芯片无法与LLC芯片匹配使用,降低了开关电源的通用性。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高基于LLC芯片和PFC芯片的电源的通用性,使不同的PFC芯片和LLC芯片之间实现匹配的电源电路、电源装置及电子设备。
一种电源电路,包括:
PFC控制器;
LLC控制器,LLC控制器连接PFC控制器;
匹配调节电路,匹配调节电路分别连接PFC控制器、LLC控制器;
其中,LLC控制器被配置为在LLC控制器的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器的反馈端电压达到第二预设阈值时,通过匹配调节电路控制PFC控制器的反馈端电压上升;
PFC控制器被配置为在PFC控制器的反馈端电压达到第三预设阈值时启动工作,且通过匹配调节电路控制LLC控制器的反馈端电压上升;
LLC控制器还被配置为在LLC控制器的反馈端电压达到第四预设阈值时启动工作。
可选的,LLC控制器还被配置为在LLC控制器进入待机模式时,通过匹配调节电路控制PFC控制器在PFC控制器的反馈端电压高于反馈调整电压阈值时停止工作、在PFC控制器的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时启动工作。
可选的,PFC控制器包括第一供电端和第一反馈端;LLC控制器包括第二供电端和第二反馈端;匹配调节电路包括开关管和分压模块;
分压模块的电源端用于连接通信电源,分压模块的接地端用于连接地线;开关管的基极连接LLC控制器的第二供电端,开关管的发射极分别连接在LLC控制器的第二反馈端、分压模块的第二分压端,开关管的集电极分别连接PFC控制器的第一反馈端、分压模块的第一分压端;LLC控制器的第二供电端连接PFC控制器的第一供电端。
可选的,分压模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻;
第一电阻的第一端连接通信电源,第一电阻的第二端连接第二电阻的第一端;第三电阻的第一端连接第二电阻的第二端,第三电阻的第一端连接地线;PFC控制器的第一反馈端连接第一电阻的第二端;LLC控制器的第二反馈端连接第二电阻的第二端。
可选的,匹配调节电路还包括第四电阻和第五电阻;
第四电阻连接在开关管的基极与LLC控制器的第二供电端之间;第五电阻的第一端连接开关管的基极,第五电阻的第二端连接地线。
可选的,在LLC控制器进入待机模式时,LLC控制器的第二反馈端向分压模块输出第一电流信号,以使PFC控制器的反馈端电压升高和通信电源的电压升高,直至PFC控制器的反馈端电压高于反馈调整电压阈值时,PFC控制器停止工作;
在PFC控制器停止工作后,通信电源的电压下降,以使LLC控制器的反馈端电压下降,直至LLC控制器的反馈端电压低于预设滞回电压值时,LLC控制器的第二反馈端停止输出第一电流信号;
在PFC控制器的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时,PFC控制器启动工作。
可选的,在LLC控制器的供电端电压高于第五预设阈值,且低于第一预设阈值时,导通开关管,以使PFC控制器的反馈端电压拉低至0伏;第一预设阈值大于第五预设阈值。
可选的,在LLC控制器的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器的反馈端电压达到第二预设阈值时,关断开关管,以使PFC控制器的反馈端电压上升。
一种电源装置,包括电路板,以及布设在电路板上的如上述任意一项的电源电路。
一种电子设备,包括上述的电源装置。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:
上述的电源电路中,通过LLC控制器连接PFC控制器,匹配调节电路分别连接PFC控制器、LLC控制器;在LLC控制器的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器的反馈端电压达到第二预设阈值时,LLC控制器通过匹配调节电路控制PFC控制器的反馈端电压上升;在PFC控制器的反馈端电压达到第三预设阈值时,PFC控制器启动工作,且PFC控制器通过匹配调节电路控制LLC控制器的反馈端电压上升;在LLC控制器的反馈端电压达到第四预设阈值时,LLC控制器启动工作,实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器之间相互控制,协同工作。本申请通过电源电路的上电启动,LLC控制器的供电端被充电,达到某个值时,PFC控制器开始工作。PFC控制器工作后,通信电源电压开始上升,当上升到设定值后,LLC控制器开始工作。使不同的PFC控制器和LLC控制器之间实现匹配,提高了基于LLC控制器和PFC控制器的电源的通用性。
附图说明
图1为传统的电源电路的电路示意图。
图2为本申请实施例中电源电路的第一电路结构示意图。
图3为本申请实施例中电源电路的第二电路结构示意图。
图4为本申请实施例中电源电路中LLC控制器的时序示意图。
图5为本申请实施例中电源电路中PFC控制器的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体,或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
传统的电源电路中,通常采用的PFC控制器和LLC控制器是配套使用的,如图1所示,PFC控制器采用NXP的TEA88182型号的PFC芯片,LLC控制器采用NXP的TEA88181型号的LLC芯片。LLC控制器通过检测和控制PFC控制器的电压检测脚来实现通信和控制,实现这样的控制有个前提条件是:LLC和PFC芯片的通信电压必须是一样的,如如图1中的LLC芯片的SNSBOOST引脚和PFC芯片的SNSBOOST引脚分别连接在电阻R6和电阻R7之间。电源电路的通用性差,若LLC芯片和PFC芯片采用的是不同的功率输出,不同芯片的采样电压不同,PFC芯片无法与LLC芯片匹配使用,降低了开关电源的通用性。
为了解决传统的传统采用LLC芯片和PFC芯片的电源在实际应用中,通常LLC芯片和PFC芯片需采用配套使用的芯片才能实现LLC芯片与PFC芯片之间通信控制。若LLC芯片和PFC芯片采用的是不同的功率输出,不同芯片的采样电压不同,PFC芯片无法与LLC芯片匹配使用,降低了开关电源的通用性的问题,在一个实施例中,如图2所示,提供了一种电源电路,包括PFC控制器100,LLC控制器200和匹配调节电路300;LLC控制器200连接PFC控制器100;匹配调节电路300分别连接PFC控制器100、LLC控制器200;其中,LLC控制器200被配置为在LLC控制器200的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的反馈端电压上升;PFC控制器100被配置为在PFC控制器100的反馈端电压达到第三预设阈值时启动工作,且通过匹配调节电路300控制LLC控制器200的反馈端电压上升;LLC控制器200还被配置为在LLC控制器200的反馈端电压达到第四预设阈值时启动工作。
其中,PFC控制器100可包括PFC芯片,PFC芯片集成了功率因素校正模块,功率因素校正主要用来表征产品对电能的利用效率。功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因数值越大,代表其电力利用率越高。LLC控制器200可包括LLC芯片,LLC芯片集成了LLC变换电路,LLC含有电感、电容和电阻元件的单口网络,在某些工作频率上,出现端口电压和电流波形相位相同的情况时,称电路发生谐振。能发生谐振的电路,称为谐振电路。匹配调节电路300可用来根据LLC控制器200的传输信号,来控制PFC控制器100工作状态;匹配调节电路300还可用来根据PFC控制器100的传输信号,来控制LLC控制器200的工作状态。在一个示例中,匹配调节电路300可由若干个电阻和开关管组成。LLC控制器200可通过控制匹配调节电路300中的开关管的通断,进而实现控制PFC控制器100的工作状态。PFC控制器100可通过匹配调节电路300中的电阻的分压,实现控制LLC电路的工作状态。
通过LLC控制器200连接PFC控制器100;匹配调节电路300分别连接PFC控制器100、LLC控制器200;电源电路上电启动后,LLC控制器200的供电端被充电,即LLC控制器200的供电端电压开始上升;当LLC控制器200的供电端电压上升达到第一预设阈值时,LLC控制器200的反馈端被放开,及LLC控制器200的反馈端电压开始上升;当LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的反馈端电压上升。PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值时,PFC控制器100启动工作,实现LLC控制器200通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的工作状态。
当PFC控制器100启动工作后,匹配调节电路300处的通信电源电压上升,通过匹配调节电路300控制LLC控制器200的反馈端电压上升,当LLC控制器200的反馈端电压上升达到第四预设阈值时,LLC控制器200启动工作,实现PFC控制器100通过匹配调节电路300控制LLC控制器200的工作状态。
示例性的,PFC控制器100需满足在PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值时才启动工作。LLC控制器200的反馈端电压需满足LLC控制器200的供电端电压上升达到第一预设阈值后才开始上升;LLC控制器200需满足在LLC控制器200的反馈端电压第四预设阈值时才启动工作。即LLC控制器200通过控制匹配调节电路300,调节PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值,进而实现控制PFC控制器100启动工作;PFC控制器100通过控制匹配调节电路300,调节LLC控制器200的反馈端电压第四预设阈值,进而实现控制LLC控制器200启动工作。
上述的实施例中,通过LLC控制器200连接PFC控制器100,匹配调节电路300分别连接PFC控制器100、LLC控制器200;在LLC控制器200的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,LLC控制器200通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的反馈端电压上升;在PFC控制器100的反馈端电压达到第三预设阈值时,PFC控制器100启动工作,且PFC控制器100通过匹配调节电路300控制LLC控制器200的反馈端电压上升;在LLC控制器200的反馈端电压达到第四预设阈值时,LLC控制器200启动工作,实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器200之间相互控制,协同工作。通过电源电路的上电启动,LLC控制器200的供电端被充电,达到某个值时,PFC控制器100开始工作。PFC控制器100工作后,通信电源电压开始上升,当上升到设定值后,LLC控制器200开始工作。使不同的PFC控制器100和LLC控制器200之间实现匹配,提高了基于LLC控制器200和PFC控制器100的电源的通用性。
为了降低电源电路的功耗,进一步的提高了基于LLC芯片和PFC芯片的电源的通用性,使得LLC控制器200进入待机模式后,控制PFC控制器100进入间歇性工作状态。在一个示例中,LLC控制器200还被配置为在LLC控制器200进入待机模式时,通过匹配调节电路300控制PFC控制器100在PFC控制器100的反馈端电压高于反馈调整电压阈值时停止工作、在PFC控制器100的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时启动工作。
LLC控制器200进入待机模式后,LLC控制器200会输出一个电流信号给匹配调节电路300,使得匹配调节电路300控制PFC控制器100的反馈端电压升高,在PFC控制器100的反馈端电压高于反馈调整电压阈值时,PFC控制器100停止工作。在PFC控制器100停止工作后,基于匹配调节电路300的控制,PFC控制器100的反馈端电压会下降,在PFC控制器100的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时,PFC控制器100再次启动工作。然后,基于匹配调节电路300的控制,LLC控制器200的反馈端电压会上升,当LLC控制器200的反馈端电压达到第四预设阈值时,LLC控制器200会再次输出一个电流信号给匹配调节电路300,直至PFC再次停止工作,进入下一个周期,从而实现PFC控制器的间歇工作,使整个电源电路在待机工作状态的功耗降低。
为了进一步的说明电源电路中各个模块器件的工作过程,说明匹配调节电路300的具体电路结构,通过匹配调节电路300的调节作用,使不同的PFC芯片和LLC芯片之间实现匹配,提高基于LLC芯片和PFC芯片的电源的通用性。在一个示例中,如图3所示,PFC控制器100包括第一供电端和第一反馈端;LLC控制器包括第二供电端和第二反馈端;匹配调节电路300包括开关管310和分压模块320。分压模块320的电源端用于连接通信电源,分压模块320的接地端用于连接地线;开关管310的基极连接LLC控制器的第二供电端,开关管310的发射极分别连接在LLC控制器的第二反馈端、分压模块320的第二分压端,开关管310的集电极分别连接PFC控制器100的第一反馈端、分压模块320的第一分压端;LLC控制器的第二供电端连接PFC控制器100的第一供电端。
其中,PFC控制器100的第一供电端可以是PFC控制器100的VCC端,PFC控制器100的第一反馈端可以是PFC控制器100的PFC FB端。LLC控制器200的第二供电端可以是LLC控制器200的VCC端,LLC控制器200的第二反馈端可以是LLC控制器200的LLC FB端。开关管310可以是双极性晶体管、J型场效应管、金属氧化物半导体场效应晶体管或V型槽场效应管。另外,开关管310可采用NPN型三极管或PNP型三极管,在一个示例中,如图3中,开关管310采用的NPN型三极管。分压模块320可用来对通信电源进行分压输出给LLC控制器或PFC控制器100。在一个示例中,分压模块320可以是电阻分压模块320。通信电源指的是电源电路中的VBUS电源。可用来分别向LLC控制器和PFC控制器100提供相应的通信电压。
通过开关管310的基极连接LLC控制器的第二供电端,开关管310的发射极分别连接在LLC控制器的第二反馈端、分压模块320的第二分压端,开关管310的集电极分别连接PFC控制器100的第一反馈端、分压模块320的第一分压端;LLC控制器的第二供电端连接PFC控制器100的第一供电端。进而当电源电路上电启动后,LLC控制器200的第二供电端VCC被充电,即LLC控制器200的供电端电压开始上升;当LLC控制器200的供电端电压上升达到第一预设阈值VCC_OK时,LLC控制器200的第二反馈端LLC FB被放开,及LLC控制器200的反馈端电压开始上升;当LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,开关管Q1截止,通过分压模块320的分压,使得PFC控制器100的反馈端电压上升。PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值V1时,PFC控制器100启动工作,实现LLC控制器200通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的工作状态。当PFC控制器100启动工作后,分压模块320处的通信电源电压上升,通过分压模块320的分压,使得LLC控制器200的反馈端电压上升,当LLC控制器200的反馈端电压上升达到第四预设阈值LLC FB_OK时,LLC控制器200启动工作,实现PFC控制器100通过匹配调节电路300控制LLC控制器200的工作状态。
上述的实施例中,通过电源电路的上电启动,LLC控制器200的供电端被充电,通过对匹配调节电路300的开关管的通断以及分压模块320的分压作用,使得PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值时,PFC控制器100开始工作。PFC控制器100工作后,通信电源电压开始上升,当上升到设定值后,基于匹配调节电路300的分压模块320的分压作用,使得LLC控制器200的反馈端电压上升达到第四预设阈值时,LLC控制器200开始工作,使不同的PFC控制器100和LLC控制器200之间实现匹配,提高了基于LLC控制器200和PFC控制器100的电源的通用性,实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器200之间相互控制,协同工作。
在一个示例中,如图3所示,分压模块320包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3;第一电阻R1的第一端连接通信电源,第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端;第三电阻R3的第一端连接第二电阻R2的第二端,第三电阻R3的第一端连接地线;PFC控制器100的第一反馈端连接第一电阻R1的第二端;LLC控制器200的第二反馈端连接第二电阻R2的第二端。
其中,第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3可根据实际电路的应用选取相应阻值的电阻。通过PFC控制器100的第一反馈端连接第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端之间;LLC控制器200的第二反馈端连接第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端之间,进而当电源电路上电启动后,LLC控制器200的第二供电端VCC被充电,当LLC控制器200的供电端电压上升达到第一预设阈值VCC_OK时,LLC控制器200的第二反馈端LLC FB被放开,及LLC控制器200的反馈端电压开始上升;当LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,开关管Q1截止,通过分压模块320的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的分压,使得PFC控制器100的反馈端电压上升。PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值V1时,PFC控制器100启动工作,实现LLC控制器200通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的工作状态。当PFC控制器100启动工作后,分压模块320处的通信电源电压上升,通过分压模块320的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3分压,使得LLC控制器200的反馈端电压上升,当LLC控制器200的反馈端电压上升达到第四预设阈值LLC FB_OK时,LLC控制器200启动工作,实现PFC控制器100通过匹配调节电路300控制LLC控制器200的工作状态。
在一个示例中,如图3所示,匹配调节电路300还包括第四电阻R4和第五电阻R5;第四电阻R4连接在开关管的基极与LLC控制器200的第二供电端之间;第五电阻R5的第一端连接开关管的基极,第五电阻R5的第二端连接地线。
第四电阻R4为限流电阻,通过将第四电阻R4连接在开关管的基极与LLC控制器200的第二供电端之间,进而防止电路电压异常时,击穿开关管。第五电阻R5为下拉电阻,第五电阻R5用来在LLC控制器200的第二供电端的供电端电压不满足开关管的导通条件时,通过第五电阻R5的下拉作用,将开关管的基极下拉接地,固定在低电平。
为了降低电源电路的功耗,进一步的提高了基于LLC芯片和PFC芯片的电源的通用性,使得LLC控制器200进入待机模式后,控制PFC控制器100进入间歇性工作状态。在一个示例中,在LLC控制器200进入待机模式时,LLC控制器200的第二反馈端向分压模块320输出第一电流信号,以使PFC控制器100的反馈端电压升高和通信电源的电压升高,直至PFC控制器100的反馈端电压高于反馈调整电压阈值时,PFC控制器100停止工作;在PFC控制器100停止工作后,通信电源的电压下降,以使LLC控制器200的反馈端电压下降,直至LLC控制器200的反馈端电压低于预设滞回电压值时,LLC控制器200的第二反馈端停止输出第一电流信号;在PFC控制器100的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时,PFC控制器100启动工作。
示例性的,当电源电路进入待机状态,LLC控制器200的第二反馈端LLC FB会吐出一个第一电流信号,使LLC控制器200的第二反馈端LLC FB的反馈端电压拉高,进而基于分压模块320的分压作用,PFC控制器100的第一反馈端PFC FB的反馈端电压跟随被抬高。当PFC控制器100的反馈端电压高于反馈调整电压阈值(即VREF电压),PFC控制器100停止工作。PFC控制器100停止工作后,通信电源的VBUS电压会慢慢下掉,进而PFC控制器100的第一反馈端PFC FB的反馈端电压和LLC控制器200的第二反馈端LLC FB的反馈端电压跟随下掉。当LLC FB的反馈端电压下掉到一个预设滞回电压值后,LLC控制器200的第二反馈端LLC FB停止吐出第一电流信号,此时PFC控制器100的第一反馈端PFC FB也低于反馈调整电压阈值(即VREF电压),所以PFC控制器100再次启动工作;然后通信电源的VBUS电压上升。随着通信电源的VBUS电压上升,LLC控制器200的第二反馈端LLC FB的反馈端电压上升,当LLC控制器200的反馈端电压上升达到第四预设阈值LLC FB_OK后,LLC控制器200内部输出第一电流信号再次启动,PFC控制器100再次停止工作,进入下一个周期,从而实现PFC控制器的间歇工作,使整个电源电路在待机工作状态的功耗降低。
为了在电源电路上电启动时,不让PFC控制器100提前工作,使LLC控制器200的供电端电压达到一个较高的电压后再工作,否则LLC控制器200的供电端电压在较低的电压就被拉掉,无法完成启动,或者需要较长时间完成启动。在一个示例中,在LLC控制器200的供电端电压高于第五预设阈值,且低于第一预设阈值时,导通开关管,以使PFC控制器100的反馈端电压拉低至0伏;第一预设阈值大于第五预设阈值。
示例性的,电源电路交流上电启动后,LLC控制器200的第二供电端VCC被充电,在LLC控制器200的供电端电压达到第一预设阈值VCC_OK前,LLC控制器200的第二反馈端LLCFB的反馈端电压被LLC控制器200内部拉到0V。在LLC控制器200的第二供电端VCC上升到第五预设阈值,且小于第一预设阈值时,开关管Q1导通,把PFC控制器100的第一反馈端PFC FB的反馈端电压拉到0V,目的是不让PFC控制器100提前工作,使LLC控制器200的第二供电端VCC达到一个较高的电压后再工作,避免LLC控制器200的第二供电端VCC在较低的电压就被拉掉,无法完成启动,或者需要较长时间完成启动,从而提高了电源电路的可靠性。
在一个示例中,在LLC控制器200的供电端电压达到第一预设阈值,且LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,关断开关管,以使PFC控制器100的反馈端电压上升。
进而当LLC控制器200的供电端电压上升达到第一预设阈值VCC_OK时,LLC控制器200的第二反馈端LLC FB被放开,及LLC控制器200的反馈端电压开始上升;当LLC控制器200的反馈端电压达到第二预设阈值时,开关管Q1截止,通过分压模块320中的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的分压,使得PFC控制器100的反馈端电压上升,从而PFC控制器100的反馈端电压上升至第三预设阈值V1时,PFC控制器100启动工作,实现LLC控制器200通过匹配调节电路300控制PFC控制器100的工作状态。使不同的PFC控制器100和LLC控制器200之间实现匹配,提高了基于LLC控制器200和PFC控制器100的电源的通用性,实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器200之间相互控制,协同工作。
在一个示例中,如图4所示,LLC控制器的工作时序为:电源电路交流上电,LLC控制器的第二供电端VCC的供电端电压上升。LLC控制器的第二供电端VCC的供电端电压上升到第一预设阈值VCC_OK之前,LLC控制器的第二反馈端LLB FB一直被芯片内部拉到0V。LLC控制器的第二供电端VCC的供电端电压上升到第一预设阈值VCC_OK后,LLC控制器的第二反馈端LLB FB的反馈端电压开始上升。LLC控制器的第二反馈端LLB FB的反馈端电压上升到第四预设阈值LLC FB_OK后,LLC控制器开始工作,输出LLC驱动信号。
如图5所示,PFC控制器的第一反馈端PFC FB的功能说明,该pin脚有2个阈值分别为第三预设阈值和反馈调整电压阈值。其中第三预设阈值为开启电压V1、反馈调整电压阈值为正常工作反馈调整电压VREF(即误差比较参考电压)。
当PFC控制器的第一反馈端PFC FB的反馈端电压高于开启电压V1后,PFC控制器才开始工作,当PFC控制器的第一反馈端PFC FB的反馈端电压低于开启电压V1时,PFC控制器停止工作。PFC控制器工作后,随着通信电源的VBUS电压上升,达到预设值后,PFC控制器的第一反馈端PFC FB的反馈端电压的反馈基于正常工作反馈调整电压VREF来调整工作,进而当LLC控制器进行待机模式时,能够实现PFC控制器的间歇工作,使整个电源电路在待机工作状态的功耗降低。
通过电源电路的上电启动,LLC控制器的供电端被充电,通过对匹配调节电路的开关管的通断以及分压模块的分压作用,使得PFC控制器的反馈端电压上升至第三预设阈值时,PFC控制器开始工作。PFC控制器工作后,通信电源电压开始上升,当上升到设定值后,基于匹配调节电路的分压模块的分压作用,使得LLC控制器的反馈端电压上升达到第四预设阈值时,LLC控制器开始工作,实现在电源启动、正常工作、待机状态下,使两个不同电压的PPC FB和LLC FB之间相互控制,协同工作。
需要说明的是,LLC控制器对PFC控制器的控制主要包括启动控制过程和待机控制过程。其中,启动控制过程为:LLC控制器的工作条件是LLC控制器的第二反馈端LLC FB的反馈端电压要达到第四预设阈值LLC FB_OK;在LLC控制器的第二反馈端LLC FB的反馈端电压达到第四预设阈值LLC FB_OK之前,让PFC控制器先工作起来,当VBUS电压达到预设值后,使得LLC控制器的第二反馈端LLC FB的反馈端电压要达到第四预设阈值LLC FB_OK时,LLC开始工作。待机控制过程为:LLC进入待机模式后,为了降低功耗,控制PFC进入间歇工作状态。
在一个实施例中,提供了一种电源装置,包括电路板,以及布设在电路板上的如上述任意一项的电源电路。
其中,电路板可以但不限于是双层PCB电路板。电源电路的具体描述请参阅以上内容,在此不再赘述。
上述的实施例中,通过在电路板上布设电源电路,进而在电源电路的上电启动,LLC控制器的供电端被充电,通过对匹配调节电路的开关管的通断以及分压模块的分压作用,使得PFC控制器的反馈端电压上升至第三预设阈值时,PFC控制器开始工作。PFC控制器工作后,通信电源电压开始上升,当上升到设定值后,基于匹配调节电路的分压模块的分压作用,使得LLC控制器的反馈端电压上升达到第四预设阈值时,LLC控制器开始工作。使不同的PFC控制器和LLC控制器之间实现匹配,提高了电源装置的通用性,实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器之间相互控制,协同工作。
在一个实施例中,提供了一种电子设备,包括上述的电源装置。
其中,电子设备可以但不限于是应用电源装置的TV(电视机)设备、PC(个人计算机)设备或服务器等。
上述的实施例中,通过在电子设备上应用电源装置,进而在电源装置的电源电路的上电启动,LLC控制器的供电端被充电,通过对匹配调节电路的开关管的通断以及分压模块的分压作用,使得PFC控制器的反馈端电压上升至第三预设阈值时,PFC控制器开始工作。PFC控制器工作后,通信电源电压开始上升,当上升到设定值后,基于匹配调节电路的分压模块的分压作用,使得LLC控制器的反馈端电压上升达到第四预设阈值时,LLC控制器开始工作。使不同的PFC控制器和LLC控制器之间实现匹配,提高了电子设备中电源装置的通用性,实现两个具有不同电压的PPC控制器和LLC控制器之间相互控制,协同工作。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电源电路,其特征在于,包括:
PFC控制器;
LLC控制器,所述LLC控制器连接所述PFC控制器;
匹配调节电路,所述匹配调节电路分别连接所述PFC控制器、所述LLC控制器;
其中,所述LLC控制器被配置为在所述LLC控制器的供电端电压达到第一预设阈值,且所述LLC控制器的反馈端电压达到第二预设阈值时,通过所述匹配调节电路控制所述PFC控制器的反馈端电压上升;
所述PFC控制器被配置为在所述PFC控制器的反馈端电压达到第三预设阈值时启动工作,且通过所述匹配调节电路控制所述LLC控制器的反馈端电压上升;
所述LLC控制器还被配置为在所述LLC控制器的反馈端电压达到第四预设阈值时启动工作。
2.根据权利要求1所述的电源电路,其特征在于,所述LLC控制器还被配置为在所述LLC控制器进入待机模式时,通过所述匹配调节电路控制所述PFC控制器在所述PFC控制器的反馈端电压高于反馈调整电压阈值时停止工作、在所述PFC控制器的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时启动工作。
3.根据权利要求2所述的电源电路,其特征在于,所述PFC控制器包括第一供电端和第一反馈端;所述LLC控制器包括第二供电端和第二反馈端;所述匹配调节电路包括开关管和分压模块;
所述分压模块的电源端用于连接通信电源,所述分压模块的接地端用于连接地线;所述开关管的基极连接所述LLC控制器的第二供电端,所述开关管的发射极分别连接在所述LLC控制器的第二反馈端、所述分压模块的第二分压端,所述开关管的集电极分别连接所述PFC控制器的第一反馈端、所述分压模块的第一分压端;所述LLC控制器的第二供电端连接所述PFC控制器的第一供电端。
4.根据权利要求3所述的电源电路,其特征在于,所述分压模块包括第一电阻、第二电阻和第三电阻;
所述第一电阻的第一端连接所述通信电源,所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端;所述第三电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端,所述第三电阻的第一端连接地线;所述PFC控制器的第一反馈端连接所述第一电阻的第二端;所述LLC控制器的第二反馈端连接所述第二电阻的第二端。
5.根据权利要求4所述的电源电路,其特征在于,所述匹配调节电路还包括第四电阻和第五电阻;
所述第四电阻连接在所述开关管的基极与所述LLC控制器的第二供电端之间;所述第五电阻的第一端连接所述开关管的基极,所述第五电阻的第二端连接地线。
6.根据权利要求5所述的电源电路,其特征在于,在所述LLC控制器进入待机模式时,所述LLC控制器的第二反馈端向所述分压模块输出第一电流信号,以使所述PFC控制器的反馈端电压升高和所述通信电源的电压升高,直至所述PFC控制器的反馈端电压高于所述反馈调整电压阈值时,所述PFC控制器停止工作;
在所述PFC控制器停止工作后,所述通信电源的电压下降,以使所述LLC控制器的反馈端电压下降,直至所述LLC控制器的反馈端电压低于预设滞回电压值时,所述LLC控制器的第二反馈端停止输出所述第一电流信号;
在所述PFC控制器的反馈端电压低于反馈调整电压阈值时,所述PFC控制器启动工作。
7.根据权利要求5所述的电源电路,其特征在于,在所述LLC控制器的供电端电压高于第五预设阈值,且低于第一预设阈值时,导通所述开关管,以使所述PFC控制器的反馈端电压拉低至0伏;所述第一预设阈值大于所述第五预设阈值。
8.根据权利要求7所述的电源电路,其特征在于,在所述LLC控制器的供电端电压达到第一预设阈值,且所述LLC控制器的反馈端电压达到第二预设阈值时,关断所述开关管,以使所述PFC控制器的反馈端电压上升。
9.一种电源装置,其特征在于,包括电路板,以及布设在所述电路板上的如权利要求1至8任意一项所述的电源电路。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求9所述的电源装置。
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