CN114421781A - 一种谐振变换器的控制方法 - Google Patents

一种谐振变换器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种谐振变换器的控制方法，针对目前检测光耦反馈信号来判断进入或退出间歇模式不够准确的问题，提供了一种谐振变换器的控制方法，包括：获取谐振变换器的输入线电压和预设参数信息；根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息；根据负载信息与预设阈值的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式。作为判断依据的负载信息由输入线电压得到，也即在进出间歇模式时考虑到了线电压不同时对输出电流的影响，避免了在线电压不同时反馈回的FB电压和输出电流的关系曲线完全不同，进而导致仅简单的通过FB电压判断谐振变换器进入或退出间歇模式不够准确的问题。

Description

一种谐振变换器的控制方法
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种谐振变换器的控制方法。
背景技术
在谐振变换器（如图1所示）中，控制器通过向两个系统功率管（上管Q1和下管Q2）以50%的占空比交替提供门信号，向谐振电路注入方波，再通过谐振电路的原边绕组耦合到副边处输出，以完成电压切换和能量传输的功能。但是谐振变换器的自身工作特性为负载越小，工作频率反而越高，所以在轻载模式下，系统的工作频率会上升，导致轻载模式下效率降低。因此，为了改善这种状况，谐振变换器在轻载时会工作在间歇模式，间歇模式为谐振变换器的控制电路在一段时间内，按照系统工作效率最高的频率发一簇脉冲；而在另外一段时间内，关闭开关的工作模式。所以，对于作为进入或者退出间歇模式标准的阈值选择，是影响系统在轻载的工作效率和输出纹波的一个重要因素。目前的谐振变换器中，如图1所示，通常采用将可以反映谐振变换器输出电压（
Figure 476357DEST_PATH_IMAGE001
）情况的光耦输出电压（FB）作为判断依据，与提前预设的基准电压作比较的方式，来判断谐振变换器进入或退出间歇模式。
目前主要通过将FB电压与预设的基准电压作比较的方式来判断谐振变换器进入或退出间歇模式，但是对于部分特定的谐振变换器，如图2所示，线电压不同时反馈回的FB电压和输出电流的关系曲线完全不同，所以简单的通过FB电压与预设电压进行比较的方式来判断谐振变换器进入或退出间歇模式，会导致在线电压不同的情况下，进入或退出间歇模式的负载点完全不同。另外，由于谐振变换器的工作状态与系统无源器件参数强相关，所以对于不同的谐振变换器，无源器件的参数偏差也会导致FB电压有所偏差，使得仅通过检测FB电压与预设电压的大小关系来判断谐振变换器进入还是退出间歇模式不够准确。
所以，现在本领域的技术人员亟需要一种谐振变换器的控制方法，解决目前检测FB电压来判断进入或退出间歇模式不够准确的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种谐振变换器的控制方法，解决目前检测FB电压来判断进入或退出间歇模式不够准确的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种谐振变换器的控制方法，包括：
获取谐振变换器的输入线电压和预设参数信息；其中，预设参数信息包括：输入平均电流和输出电压，或输入平均电流；
根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息，其中负载信息用于表征谐振变换器的输出负载；
根据负载信息与预设阈值的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式。
优选地，负载信息为输出电流；对应的，预设参数信息为：输入平均电流和输出电压；对应的，根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息包括：
获取谐振变换器的芯片转换效率；
根据第一公式确定负载信息；
其中，第一公式为：
Figure 160280DEST_PATH_IMAGE002
Figure 655983DEST_PATH_IMAGE003
表示输出电流，
Figure 231190DEST_PATH_IMAGE004
表示芯片转换效率，
Figure 394318DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压，
Figure 983562DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 746988DEST_PATH_IMAGE001
表示输出电压。
优选地，负载信息为输入功率；对应的，预设参数信息为：输入平均电流；对应的，根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息包括：根据第二公式确定负载信息；
其中，第二公式为：
Figure 548722DEST_PATH_IMAGE007
Figure 753307DEST_PATH_IMAGE008
表示输入功率，
Figure 310190DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 560912DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压。
优选地，根据负载信息与预设阈值的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式包括：
根据第三公式确定第一比较电压；
根据第一比较电压和第一基准电压的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式，第一基准电压根据预设阈值确定；
其中，第三公式为：
Figure 228653DEST_PATH_IMAGE009
Figure 835215DEST_PATH_IMAGE010
表示第一比较电压，
Figure 563000DEST_PATH_IMAGE011
表示某一确定常数，
Figure 510139DEST_PATH_IMAGE012
表示输出电流。
优选地，根据负载信息与预设阈值的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式包括：
根据第四公式确定第二比较电压；
根据第二比较电压和第二基准电压的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式，第二基准电压根据预设阈值确定；
其中，第四公式为：
Figure 715993DEST_PATH_IMAGE013
Figure 708219DEST_PATH_IMAGE014
表示所述第二比较电压，
Figure 121752DEST_PATH_IMAGE015
表示某一确定常数，
Figure 566640DEST_PATH_IMAGE008
表示所述输入功率。
优选地，获取谐振变换器的输入线电压包括：
获取输入线电压的分压电阻电压；
根据第五公式确定输出电压；
其中，第五公式为：
Figure 310605DEST_PATH_IMAGE016
Figure 422918DEST_PATH_IMAGE017
表示输入线电压的分压电阻电压，
Figure 945035DEST_PATH_IMAGE018
表示输入线电压，
Figure 877219DEST_PATH_IMAGE019
表示第一输入线电压分压电阻的阻值，
Figure 674142DEST_PATH_IMAGE020
表示第二输入线电压分压电阻的阻值。
优选地，获取谐振变换器的输出电压包括：
获取谐振变换器中变压器的辅助绕组的分压电阻电压；
根据第六公式确定输出电压；
其中，第六公式为：
Figure 640961DEST_PATH_IMAGE021
Figure 615870DEST_PATH_IMAGE022
表示谐振变换器的辅助绕组的分压电阻电压，
Figure 300930DEST_PATH_IMAGE001
表示输出电压，
Figure 635965DEST_PATH_IMAGE023
表示变压器的辅助绕组的线圈匝数，
Figure 457290DEST_PATH_IMAGE024
表示变压器的副边绕组的线圈匝数，
Figure 868680DEST_PATH_IMAGE025
表示第一辅助绕组分压电阻的阻值，
Figure 775456DEST_PATH_IMAGE026
表示第二辅助绕组分压电阻的阻值。
优选地，获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取谐振变换器的谐振电容电压；
将谐振电容电压进行微分获得谐振电流；
根据谐振电流确定输入平均电流。
优选地，获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取谐振变换器的工作频率、输入线电压和谐振变换器的谐振电容电压；
根据第七公式或第八公式获取输入平均电流；
其中，第七公式为：
Figure 914182DEST_PATH_IMAGE027
Figure 590014DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 641147DEST_PATH_IMAGE028
表示谐振变换器的工作频率，
Figure 284487DEST_PATH_IMAGE029
表示谐振变换器的谐振电容的电容值，
Figure 243216DEST_PATH_IMAGE030
表示谐振变换器的谐振电容的电压值，
Figure 773554DEST_PATH_IMAGE031
表示谐振变换器中与
Figure 526746DEST_PATH_IMAGE005
端连接的系统功率管关断的时刻，
Figure 657382DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压；
第八公式为：
Figure 623064DEST_PATH_IMAGE032
Figure 273488DEST_PATH_IMAGE033
表示谐振变换器中一端接地的系统功率管关断的时刻。
优选地，获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取谐振变换器的工作频率、输入线电压和谐振变换器的谐振电容电压；
根据第九公式获取输入平均电流；
其中，第九公式为：
Figure 464428DEST_PATH_IMAGE034
Figure 833092DEST_PATH_IMAGE035
表示某一确定常数，
Figure 868044DEST_PATH_IMAGE036
表示另一确定常数，
Figure 372975DEST_PATH_IMAGE037
表示谐振变换器的工作频率转换得到的电压值，
Figure 717238DEST_PATH_IMAGE030
表示谐振变换器的谐振电容的电压值。
本申请提供的一种谐振变换器的控制方法，通过检测谐振变换器的输入线电压以及预设参数信息确定谐振变换器的负载信息，从而实现获知谐振变换器的输出负载的情况，并根据负载信息与预设阈值的关系来控制谐振变换器进入或退出间歇模式，作为判断依据的负载信息由输入线电压得到，也即考虑到了线电压不同时对输出电流的影响，避免了在线电压不同时反馈回的FB电压和输出电流的关系曲线完全不同，进而导致仅简单的通过FB电压判断谐振变换器进入或退出间歇模式不够准确的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种典型的谐振变换器的电路图；
图2为一种典型的谐振变换器中FB电压与输出电流的关系的示意图；
图3为本发明提供的一种谐振变换器的控制方法的流程图；
图4为本发明提供的一种参数检测电路的电路结构示意图；
图5为本发明提供的一种输入线电压检测电路的电路结构示意图；
图6（a）为本发明提供的一种输入平均电流检测电路的电路结构示意图；
图6（b）为图6（a）所示电路结构的参数信号波形时序图；
图7为本发明提供的另一种输入平均电流检测电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种谐振变换器的控制方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
现有的谐振变换器的电路结构如图1所示，为判断谐振变换器何时进入轻载模式，目前常通过采集可以反映谐振变换器输出电压情况的FB电压作为判断依据，通过与提前预设的基准电压进行比较的方式，控制谐振变换器进入或退出轻载模式。
但是这种方法对于部分特定的谐振变换器来说，如图2所示，当线电压不同时，反馈回的FB电压和输出电流的关系曲线完全不同，所以简单的通过FB电压与预设电压进行比较的方式来判断谐振变换器进入或退出间歇模式，会导致在线电压不同的情况下，进入或退出间歇模式的负载点不同。并且，由于谐振变换器的工作状态与系统无源器件参数强相关，所以对于不同的谐振变换器，无源器件的参数偏差也会导致FB电压有所偏差，使得仅通过检测FB电压与预设电压的大小关系来判断谐振变换器进入还是退出间歇模式不够准确。
因此，本申请提供一种谐振变换器的控制方法，如图3所示，包括：
S11：获取谐振变换器的输入线电压和预设参数信息；其中，预设参数信息包括：输入平均电流和输出电压，或输入平均电流。
S12：根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息，其中负载信息用于表征谐振变换器的输出负载。
S13：根据负载信息与预设阈值的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式。
本申请所提出的负载信息是用于表征谐振变换器的系统输出负载的物理量，一般来说，选用谐振变换器的输出电流作为负载信息是一种优选的方案，但是，由于谐振变换器的输出电流信息在变压器的副边，不易检测，所以在实际应用中更常见的是通过检测原边的信息来间接表征谐振变换器的系统输出负载。于本申请中，负载信息可以是输出电流或输入功率。
对于如何通过检测原边的信息来间接表征谐振变换器的系统输出负载，有如下公式：
Figure 573198DEST_PATH_IMAGE038
Figure 146262DEST_PATH_IMAGE007
Figure 771278DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure 286442DEST_PATH_IMAGE039
表示输出功率，
Figure 364120DEST_PATH_IMAGE012
表示输出电流，
Figure 193404DEST_PATH_IMAGE001
表示输出电压，
Figure 938506DEST_PATH_IMAGE004
表示芯片转换效率，
Figure 375304DEST_PATH_IMAGE008
表示输入功率，
Figure 940277DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 855144DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压。
由上述公式可知，可以通过检测谐振变换器的输入线电压、输入平均电流以及输出电压，以换算出对应的输出电流。如果谐振变换器的效率保持稳定，那么计算出的数值在整个负载范围内与输出电流的一致性也会保持得很好，同时，也可以通过输入功率来间接表征谐振变换器的系统输出负载。
且还可以从上述公式中得知的是，若以输出电流作为负载信息表征谐振变换器的系统输出负载，则需要获取谐振变换器的输入线电压、输入平均电流和输出电压；以输入负载作为负载信息表征谐振变换器的系统输出负载，则需要获取谐振变换器的输入线电压和输入平均电流。
所以，本实施例提供一种优选的实施方案为：
负载信息为输出电流；对应的，预设参数信息为：输入平均电流和输出电压；对应的，根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息包括：
获取谐振变换器的芯片转换效率；
根据第一公式确定负载信息。
其中，第一公式为：
Figure 704020DEST_PATH_IMAGE002
Figure 311719DEST_PATH_IMAGE003
表示输出电流，
Figure 629568DEST_PATH_IMAGE004
表示芯片转换效率，
Figure 348125DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压，
Figure 51508DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 95687DEST_PATH_IMAGE001
表示输出电压。
此外，本实施例还提供另一种优选的实施方案为：负载信息为输入功率；对应的，预设参数信息为：输入平均电流；对应的，根据输入线电压和预设参数信息确定负载信息包括：
根据第二公式确定负载信息。
其中，第二公式为：
Figure 635253DEST_PATH_IMAGE007
Figure 157501DEST_PATH_IMAGE008
表示输入功率，
Figure 731702DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 930471DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压。
由于在实际的工程应用中，实现电压的比较相对于电流或功率的比较要容易的多，简单的电压比较仅需电压比较器即可实现，所以本实施例还提供一种以输出电流作为判断谐振变换器进入或退出间歇模式的依据时的优选方案，包括：
根据第三公式确定第一比较电压；
根据第一比较电压和第一基准电压的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式，第一基准电压根据预设阈值确定。
其中，第三公式为：
Figure 691753DEST_PATH_IMAGE009
Figure 17693DEST_PATH_IMAGE010
表示第一比较电压，
Figure 39875DEST_PATH_IMAGE011
表示某一确定常数，
Figure 415405DEST_PATH_IMAGE012
表示输出电流。
以及另一种以输入功率作为判断谐振变换器进入或退出间歇模式的依据时的优选方案，包括：
根据第四公式确定第二比较电压；
根据第二比较电压和第二基准电压的关系控制谐振变换器进入或退出间歇模式，第二基准电压根据预设阈值确定。
其中，第四公式为：
Figure 929563DEST_PATH_IMAGE013
Figure 793614DEST_PATH_IMAGE014
表示第二比较电压，
Figure 811248DEST_PATH_IMAGE015
表示某一确定常数，
Figure 351820DEST_PATH_IMAGE008
表示输入功率。
上述的两种实施方案通过将输出电流转换为第一比较电压、输入功率转换为第二比较电压，使得在实际应用过程中对于比较负载信息与预设值以判断谐振变换器进入或退出间歇模式实现更简单，进一步提高了本申请所提供的一种谐振变换器的控制方法的适用性。
另外，需要进行说明的是，本实施例仅是通过由输入线电压以及其他参数得到的负载信息代替现有的FB电压作为进出间歇模式的依据，但当谐振变换器工作在间歇模式后，仍是根据FB电压来控制谐振变换器输出具体的输出纹波以及调整谐振变换器系统的工作频率。
本申请所提供的一种谐振变换器的控制方法通过将表征谐振变换器输出负载情况的负载信息作为控制谐振变换器进入或退出间歇模式的判断依据，使谐振变换器能在轻载时及时进入间歇模式，当负载升高后，又能及时退出，提高谐振变换器的效率。另外，无论负载信息是通过输入线电压和输入平均电流得到的，还是通过输入线电压、输入平均电流以及输出电压得到的，都将输入线电压作为影响谐振变换器进出间歇模式的因素，也即考虑到了线电压不同时对输出电流的影响，避免了目前仅简单的通过FB电压作为判断依据导致在线电压不同时反馈回的FB电压和输出电流的关系曲线完全不同，进而导致的判断谐振变换器进入或退出间歇模式不够准确的问题。
由上述实施例可知，输入线电压是获取负载信息的重要依据，所以对于在实际应用中如何获取输入线电压，本实施例提供一种优选方案，获取谐振变换器的输入线电压包括：
获取输入线电压的分压电阻电压；
根据第五公式确定输出电压。
其中，第五公式为：
Figure 822115DEST_PATH_IMAGE016
Figure 224278DEST_PATH_IMAGE017
表示输入线电压的分压电阻电压，
Figure 611266DEST_PATH_IMAGE018
表示输入线电压，
Figure 339050DEST_PATH_IMAGE019
表示第一输入线电压分压电阻的阻值，
Figure 296642DEST_PATH_IMAGE020
表示第二输入线电压分压电阻的阻值。
具体的，获取输入线电压可以由输入线电压检测电路来实现。
关于输入线电压检测电路结构的一种优选的实施方式如图4所示，包括：第一电阻R1、第二电阻R2；其中，第一电阻R1即为第五公式中的
Figure 768075DEST_PATH_IMAGE019
，第二电阻R2即为第五公式中的
Figure 9569DEST_PATH_IMAGE020
。
于现有的谐振变换器电路中的输入线电压端（
Figure 908255DEST_PATH_IMAGE040
端）和接地端之间并联一条由两个分压电阻（R1和R2）组成的分压电路，由第一电阻R1与第二电阻R2的连接处，引出一端作为检测输入线电压的分压电阻电压
Figure 618722DEST_PATH_IMAGE017
的端口，再通过控制器或其他具有电压检测功能的装置采集此处的分压电阻电压
Figure 628266DEST_PATH_IMAGE017
，以便根据上述的第五公式换算出输入线电压。
输入线电压检测电路结构的一种优选的实施方式如图5所示，包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第一缓冲器U1和第一开关K1；其中，第三电阻R3即为第五公式中的
Figure 740579DEST_PATH_IMAGE019
，第四电阻R4即为第五公式中的
Figure 793854DEST_PATH_IMAGE020
；
从第三电阻R3与第四电阻R4的连接处引出一端作为检测输入线电压的分压电阻电压
Figure 991618DEST_PATH_IMAGE017
的端口后，再于此端口处设置有第一缓冲器U1和第一开关K1，通过第一缓冲器U1和第一开关K1与控制器等具有电压检测功能的装置连接，第一开关K1被两个系统功率管中的上管Q1的栅极处电压信号
Figure 804853DEST_PATH_IMAGE041
的下降沿所触发闭合，当第一开关K1闭合时，能够检测输入线电压的分压电阻电压
Figure 771672DEST_PATH_IMAGE017
。
本实施例所提供的优选方案通过获取输入线电压的分压电阻电压
Figure 261428DEST_PATH_IMAGE017
，根据第五公式换算得到输入线电压，避免直接获取输入线电压获得难度大，更易从工程上实现。
同样的，本实施例还提供一种获取输出电压的优选方案，获取谐振变换器的输出电压包括：
获取谐振变换器中变压器的辅助绕组的分压电阻电压；
根据第六公式确定输出电压。
其中，第六公式为：
Figure 946487DEST_PATH_IMAGE021
Figure 297834DEST_PATH_IMAGE022
表示谐振变换器的辅助绕组的分压电阻电压，
Figure 119159DEST_PATH_IMAGE001
表示输出电压，
Figure 514238DEST_PATH_IMAGE023
表示变压器的辅助绕组的线圈匝数，
Figure 421014DEST_PATH_IMAGE024
表示变压器的副边绕组的线圈匝数，
Figure 576051DEST_PATH_IMAGE025
表示第一辅助绕组分压电阻的阻值，
Figure 251883DEST_PATH_IMAGE026
表示第二辅助绕组分压电阻的阻值。
对应的，实现上述实施例的检测电路可以如图4所示，输出电压检测电路包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1和第一电容C1；
第五电阻R5的第一端与谐振变换器中变压器辅助绕组的同名端和第一二极管D1的正极连接，第五电阻R5的第二端与第六电阻R6的第一端和控制器连接，控制器用于获取连接处的电压；第六电阻R6的第二端与第一电容C1的第二端和谐振变换器中变压器辅助绕组的另一端连接，并接地；第一电容C1的第一端与第一二极管D1的负极和电源正极连接。
其中，图4中的第五电阻R5和第六电阻R6在图4所示电路中起到的作用为分压，第五电阻R5相当于第六公式中的第一辅助绕组分压电阻
Figure 99754DEST_PATH_IMAGE025
，第六电阻R6相当于第六公式中的第二辅助绕组分压电阻
Figure 743094DEST_PATH_IMAGE026
。
当控制器通过如图4所示的电路获取到谐振变换器的辅助绕组的分压电阻电压
Figure 436243DEST_PATH_IMAGE022
后，由于谐振变换器中变压器的副边绕组和辅助绕组的匝数、以及第五电阻R5和第六电阻R6的阻值是已知的，可以通过上述的第六公式确定输出电压，进而根据上述实施例中所提供的方法确定负载信息，作为谐振变换器进出间歇模式的判断依据，避免将FB电压作为判断依据可能导致的偏差。
此外，本实施例提供一种检测输入平均电流的优选方案，获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取谐振变换器的谐振电容电压；
将谐振电容电压进行微分获得谐振电流；
根据谐振电流确定输入平均电流。
如图1所示，输入平均电流
Figure 497740DEST_PATH_IMAGE006
等于谐振电流
Figure 250932DEST_PATH_IMAGE042
，又有：
Figure 110130DEST_PATH_IMAGE043
其中，
Figure 606970DEST_PATH_IMAGE042
表示谐振电流，
Figure 257394DEST_PATH_IMAGE029
表示谐振电容的电容值，
Figure 181488DEST_PATH_IMAGE044
表示谐振电容电压。
所以将获取到的谐振电容电压微分后，根据确定的谐振电容的电容值即可得到输入平均电流。
但是考虑到谐振电容电压不容易直接获取，所以本实施例提供如图4所示的一种优选方案，输入平均电流检测电路包括：第七电阻R7和第二电容C2；
于谐振变换器中的谐振电容
Figure 799420DEST_PATH_IMAGE045
与变压器原边绕组的连接处引出一端，与第二电容C2、第七电阻R7依次串联，并于第二电容C2和第七电阻R7的连接处引出一端，作为检测端（
Figure 834372DEST_PATH_IMAGE046
）。
由于在谐振电容与变压器原边绕组的连接处引出了一端，所以如图4所示的电路中输入平均电流
Figure 339303DEST_PATH_IMAGE006
不直接等于谐振电流
Figure 699877DEST_PATH_IMAGE042
，具体获取输入平均电流
Figure 290258DEST_PATH_IMAGE047
的原理如下所示：
输入电流分为两路，分别流入谐振电容
Figure 378169DEST_PATH_IMAGE029
和第二电容C2，所以：
Figure 3185DEST_PATH_IMAGE048
其中，
Figure 534661DEST_PATH_IMAGE049
表示流经第二电容C2的电流。
一般来说，实际设置时谐振电容
Figure 346759DEST_PATH_IMAGE029
的电容值远大于第二电容C2的电容值，所以有
Figure 238360DEST_PATH_IMAGE049
相对于
Figure 717883DEST_PATH_IMAGE042
可以忽略不计，所以有：
Figure 154681DEST_PATH_IMAGE050
那么：
Figure 985234DEST_PATH_IMAGE051
所以：
Figure 165679DEST_PATH_IMAGE052
因此，由上述公式可知，如图4所示电路，可以通过检测
Figure 14555DEST_PATH_IMAGE046
端的电压来获取输入平均电流
Figure 622254DEST_PATH_IMAGE006
，但需要注意的是，在实际实施中，通常需要控制第七电阻R7阻值，使
Figure 408945DEST_PATH_IMAGE046
的值小于谐振变换器内部电源的电压值。
另外，本实施例还提供一种获取输入平均电流的优选方案，获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取谐振变换器的工作频率、输入线电压和谐振变换器的谐振电容电压；
根据第七公式或第八公式获取输入平均电流；
其中，第七公式为：
Figure 658660DEST_PATH_IMAGE027
Figure 362043DEST_PATH_IMAGE006
表示输入平均电流，
Figure 140643DEST_PATH_IMAGE028
表示谐振变换器的工作频率，
Figure 414630DEST_PATH_IMAGE029
表示谐振变换器的谐振电容的电容值，
Figure 202457DEST_PATH_IMAGE030
表示谐振变换器的谐振电容的电压值，
Figure 511079DEST_PATH_IMAGE031
表示谐振变换器中与
Figure 709848DEST_PATH_IMAGE005
端连接的系统功率管关断的时刻，
Figure 2289DEST_PATH_IMAGE005
表示输入线电压；
第八公式为：
Figure 442410DEST_PATH_IMAGE032
Figure 589226DEST_PATH_IMAGE033
表示谐振变换器中一端接地的系统功率管关断的时刻。
其中，需要进行说明的是，由于谐振变换器是通过控制器向两个系统功率管（Q1和Q2）以50%的占空比交替提供门信号，向谐振电路注入方波，所以谐振变换器的工作频率
Figure 444049DEST_PATH_IMAGE028
可以通过检测上管Q1或下管Q2任意一个的开关频率得到。
在具体实施中获取上述实施例所需的各参数可通过如图6（a）所示电路，包括：第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二开关K2、第二缓冲器U2和两个寄生电容
Figure 427049DEST_PATH_IMAGE053
；
谐振变换器中两个系统功率管（Q1、Q2）分别在两侧并联设置有一个寄生电容
Figure 540367DEST_PATH_IMAGE053
；第三电容C3的第一端连接于谐振变换器中谐振电容
Figure 823581DEST_PATH_IMAGE045
和变压器原边绕组的连接处，第三电容C3的第二端与第四电容C4的第一端和第二开关K2的第二端连接；第四电容C4的第二端接地；第二开关K2的第一端与第二缓冲器U2的输入端连接；第二缓冲器U2的输出端与第五电容C5的第一端连接，并在连接处引出一端与控制器连接，控制器用于获取连接处的电压值
Figure 114885DEST_PATH_IMAGE054
；第五电容C5的第二端接地；控制器与第二开关K2的控制端连接，当检测到上管Q1栅极处的电压信号
Figure 116339DEST_PATH_IMAGE041
或下管Q2栅极处的电压信号
Figure 784081DEST_PATH_IMAGE055
出现下降沿时，触发第二开关K2闭合；上管Q1栅极处的电压信号
Figure 171069DEST_PATH_IMAGE041
、下管Q2栅极处的电压信号
Figure 633274DEST_PATH_IMAGE055
、以及其他参数（
Figure 122024DEST_PATH_IMAGE056
、
Figure 593457DEST_PATH_IMAGE057
、
Figure 834951DEST_PATH_IMAGE058
和
Figure 468058DEST_PATH_IMAGE030
）的波形时序图如图6（b）所示。
对应的，根据获取到的电压值
Figure 178525DEST_PATH_IMAGE054
得到输入平均电流
Figure 453649DEST_PATH_IMAGE006
的原理和公式如下所示：
Figure 300382DEST_PATH_IMAGE059
其中，
Figure 619237DEST_PATH_IMAGE054
表示在
Figure 551421DEST_PATH_IMAGE041
或
Figure 630235DEST_PATH_IMAGE055
的下降沿采样的
Figure 331475DEST_PATH_IMAGE060
的电压值，
Figure 821231DEST_PATH_IMAGE060
表示第三电容C3和第四电容C4连接处的电压值，
Figure 506290DEST_PATH_IMAGE044
表示谐振电容的电压值，
Figure 857637DEST_PATH_IMAGE061
表示第三电容的电容值，
Figure 678962DEST_PATH_IMAGE062
表示第四电容的电容值。
通过图6（a）所示电路，检测
Figure 90352DEST_PATH_IMAGE054
换算得到
Figure 529553DEST_PATH_IMAGE044
，考虑到
Figure 684591DEST_PATH_IMAGE029
为系统的固定参数，可以根据第七公式或第八公式得到输入平均电流
Figure 360423DEST_PATH_IMAGE006
。
另外，需要进行说明的是，在图6（a）所示电路中，第七公式和第八公式应适应性的变化，具体为：
对应于第七公式的：
Figure 942714DEST_PATH_IMAGE063
对应于第八公式的：
Figure 602366DEST_PATH_IMAGE064
但由于在实际应用中，系统功率管的寄生电容
Figure 544783DEST_PATH_IMAGE053
相对于谐振电容
Figure 340700DEST_PATH_IMAGE029
来说比较小，可以忽略不计，于是将上述的公式简化成第七公式与第八公式。
此外，本实施例所提供的另一种获取输入平均电流的优选方案，获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取谐振变换器的工作频率、输入线电压和谐振变换器的谐振电容电压；
根据第九公式获取输入平均电流；
其中，第九公式为：
Figure 828313DEST_PATH_IMAGE034
Figure 975261DEST_PATH_IMAGE035
表示某一确定常数，
Figure 721369DEST_PATH_IMAGE036
表示另一确定常数，
Figure 371793DEST_PATH_IMAGE037
表示谐振变换器的工作频率转换得到的电压值，
Figure 295887DEST_PATH_IMAGE030
表示谐振变换器的谐振电容的电压值。
需要进行说明的是，
Figure 664551DEST_PATH_IMAGE037
是获取到谐振变换器的工作频率后，通过电压频率转换器等装置转换得到的电压值；
Figure 699503DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 719281DEST_PATH_IMAGE036
与上述的
Figure 814276DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 670236DEST_PATH_IMAGE015
一样，都代表某一确定的常数值，但是
Figure 508879DEST_PATH_IMAGE065
、
Figure 383163DEST_PATH_IMAGE015
、
Figure 649060DEST_PATH_IMAGE035
、
Figure 992316DEST_PATH_IMAGE036
所代表的常数值不一定相同。
基于本实施方案，获取输入平均电流可通过图7所示电路，在图4所示电路的基础上，还包括：第八电阻R8、第六电容C6、第三开关K3和第四开关K4；
Figure 369071DEST_PATH_IMAGE046
端与第三开关K3的第二端连接，第三开关K3的第一端分别与第四开关K4的第一端和第八电阻R8的第二端连接；第四开关K4的第二端接地；第八电阻R8的第一端与第六电容C6的第一端连接，并引出一端用于与控制器连接用于检测
Figure 848594DEST_PATH_IMAGE066
；第六电容C6的第二端接地。
其中，第三开关K3和第四开关K4的开闭受控制器控制，当上管Q1导通时，电压信号
Figure 800238DEST_PATH_IMAGE041
为高电平，触发第三开关K3闭合，电压信号/
Figure 365212DEST_PATH_IMAGE041
为低电平，第四开关K4断开；当上管Q1截止时，电压信号
Figure 545657DEST_PATH_IMAGE041
为低电平，第三开关K3断开，电压信号/
Figure 879687DEST_PATH_IMAGE041
为高电平，触发第四开关K4闭合。
对应的，根据检测到的
Figure 736653DEST_PATH_IMAGE066
获取输入平均电流
Figure 54502DEST_PATH_IMAGE006
的原理和公式如下：
Figure 38639DEST_PATH_IMAGE067
所以由第九公式有：
Figure 227174DEST_PATH_IMAGE068
也即图7所示电路通过检测到一个与输入平均电流
Figure 271354DEST_PATH_IMAGE006
成正比的电压值
Figure 60187DEST_PATH_IMAGE066
来得到输入平均电流
Figure 582435DEST_PATH_IMAGE006
。
通过上述的多种方法以及对应的检测电路，以获取输入平均电流，使得在实际应用中可根据需要选择合适的方法及电路检测输入平均电流，进一步提高了本申请所提供的一种谐振变换器的控制方法的泛用性。
以上对本申请所提供的一种谐振变换器的控制方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，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。

Claims (10)

1.一种谐振变换器的控制方法，其特征在于，包括：
获取谐振变换器的输入线电压和预设参数信息；其中，所述预设参数信息包括：输入平均电流和输出电压，或所述输入平均电流；
根据所述输入线电压和所述预设参数信息确定负载信息，其中所述负载信息用于表征所述谐振变换器的输出负载；
根据所述负载信息与预设阈值的关系控制所述谐振变换器进入或退出间歇模式。
2.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述负载信息为输出电流；
对应的，所述预设参数信息为：输入平均电流和输出电压；
对应的，所述根据所述输入线电压和所述预设参数信息确定负载信息包括：
获取所述谐振变换器的芯片转换效率；
根据第一公式确定所述负载信息；
其中，所述第一公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 40313DEST_PATH_IMAGE002
表示所述输出电流，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表示所述芯片转换效率，
Figure 520842DEST_PATH_IMAGE004
表示所述输入线电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
表示所述输入平均电流，
Figure 374528DEST_PATH_IMAGE006
表示所述输出电压。
3.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述负载信息为输入功率；
对应的，所述预设参数信息为：输入平均电流；
对应的，所述根据所述输入线电压和所述预设参数信息确定负载信息包括：根据第二公式确定所述负载信息；
其中，所述第二公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE007
Figure 751152DEST_PATH_IMAGE008
表示所述输入功率，
Figure 119816DEST_PATH_IMAGE005
表示所述输入平均电流，
Figure 154768DEST_PATH_IMAGE004
表示所述输入线电压。
4.根据权利要求2所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述根据所述负载信息与预设阈值的关系控制所述谐振变换器进入或退出间歇模式包括：
根据第三公式确定第一比较电压；
根据所述第一比较电压和第一基准电压的关系控制所述谐振变换器进入或退出间歇模式，所述第一基准电压根据所述预设阈值确定；
其中，所述第三公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE009
Figure 643387DEST_PATH_IMAGE010
表示所述第一比较电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
表示某一确定常数，
Figure 941645DEST_PATH_IMAGE012
表示所述输出电流。
5.根据权利要求3所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述根据所述负载信息与预设阈值的关系控制所述谐振变换器进入或退出间歇模式包括：
根据第四公式确定第二比较电压；
根据所述第二比较电压和第二基准电压的关系控制所述谐振变换器进入或退出间歇模式，所述第二基准电压根据所述预设阈值确定；
其中，所述第四公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE013
Figure 515714DEST_PATH_IMAGE014
表示所述第二比较电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
表示某一确定常数，
Figure 557620DEST_PATH_IMAGE008
表示所述输入功率。
6.根据权利要求1所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述获取谐振变换器的输入线电压包括：
获取所述输入线电压的分压电阻电压；
根据第五公式确定所述输出电压；
其中，所述第五公式为：
Figure 431904DEST_PATH_IMAGE016
Figure DEST_PATH_IMAGE017
表示所述输入线电压的分压电阻电压，
Figure 166642DEST_PATH_IMAGE018
表示所述输入线电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE019
表示第一输入线电压分压电阻的阻值，
Figure 956569DEST_PATH_IMAGE020
表示第二输入线电压分压电阻的阻值。
7.根据权利要求2所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述获取谐振变换器的输出电压包括：
获取所述谐振变换器中变压器的辅助绕组的分压电阻电压；
根据第六公式确定所述输出电压；
其中，所述第六公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE021
Figure 802165DEST_PATH_IMAGE022
表示所述谐振变换器的辅助绕组的分压电阻电压，
Figure 281688DEST_PATH_IMAGE006
表示所述输出电压，
Figure DEST_PATH_IMAGE023
表示所述变压器的辅助绕组的线圈匝数，
Figure 171015DEST_PATH_IMAGE024
表示所述变压器的副边绕组的线圈匝数，
Figure DEST_PATH_IMAGE025
表示第一辅助绕组分压电阻的阻值，
Figure 470410DEST_PATH_IMAGE026
表示第二辅助绕组分压电阻的阻值。
8.根据权利要求2或3所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取所述谐振变换器的谐振电容电压；
将所述谐振电容电压进行微分获得谐振电流；
根据所述谐振电流确定所述输入平均电流。
9.根据权利要求2或3所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取所述谐振变换器的工作频率、所述输入线电压和所述谐振变换器的谐振电容电压；
根据第七公式或第八公式获取所述输入平均电流；
其中，所述第七公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
Figure 368964DEST_PATH_IMAGE005
表示所述输入平均电流，
Figure 437415DEST_PATH_IMAGE028
表示所述谐振变换器的工作频率，
Figure DEST_PATH_IMAGE029
表示所述谐振变换器的谐振电容的电容值，
Figure 763223DEST_PATH_IMAGE030
表示所述谐振变换器的谐振电容的电压值，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
表示所述谐振变换器中与
Figure 408968DEST_PATH_IMAGE004
端连接的系统功率管关断的时刻，
Figure 111213DEST_PATH_IMAGE004
表示所述输入线电压；
所述第八公式为：
Figure 34170DEST_PATH_IMAGE032
Figure DEST_PATH_IMAGE033
表示所述谐振变换器中一端接地的系统功率管关断的时刻。
10.根据权利要求2或3所述的谐振变换器的控制方法，其特征在于，所述获取谐振变换器的输入平均电流包括：
获取所述谐振变换器的工作频率、所述输入线电压和所述谐振变换器的谐振电容电压；
根据第九公式获取所述输入平均电流；
其中，所述第九公式为：
Figure 530879DEST_PATH_IMAGE034
Figure DEST_PATH_IMAGE035
表示某一确定常数，
Figure 804866DEST_PATH_IMAGE036
表示另一确定常数，
Figure DEST_PATH_IMAGE037
表示所述谐振变换器的工作频率转换得到的电压值，
Figure 45223DEST_PATH_IMAGE030
表示所述谐振变换器的谐振电容的电压值。
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