CN114825948A - 电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器 - Google Patents

电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器 Download PDF

Info

Publication number
CN114825948A
CN114825948A CN202111571486.0A CN202111571486A CN114825948A CN 114825948 A CN114825948 A CN 114825948A CN 202111571486 A CN202111571486 A CN 202111571486A CN 114825948 A CN114825948 A CN 114825948A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
power adapter
power
output
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111571486.0A
Other languages
English (en)
Inventor
龚昌为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Joulwatt Technology Co Ltd
Original Assignee
Joulwatt Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Joulwatt Technology Co Ltd filed Critical Joulwatt Technology Co Ltd
Priority to CN202111571486.0A priority Critical patent/CN114825948A/zh
Publication of CN114825948A publication Critical patent/CN114825948A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电源适配器的控制方法、控制电路及电源适配器。所述输出控制模块与所述续流开关管的功率端连接以检测所述续流开关管的漏源电压,获得电压检测信号,在所述主功率开关管导通期间,所述电压检测信号位于第一电压值,在所述续流开关管导通期间,所述电压检测信号位于第二电压值,所述第二电压值小于所述第一电压值,所述输出控制模块将所述电压检测信号与参考信号进行比较,以根据比较结果控制所述电源适配器的输出功率。本申请根据所述续流开关管的功率端电压获得输出电流信息,将输出电流控制在合适范围以内,以满足电源适配器的功率要求。

Description

电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,具体涉及一种电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器。
背景技术
现有技术的电源适配器,用于将交流输入信号转换为直流输出信号,一般通过隔离的反激式变换器实现,如图1所示,反激变换器包括隔离的原边部分和副边部分,原边部分通过原边控制芯片控制原边主功率开关管S1的开通和关断,副边部分通过副边控制芯片控制副边续流开关管S2的开通和关断,通过控制主功率开关管S1和续流开关管S2的开关状态以将输入信号转换为期望的输出信号。
电源适配器通常需要产品满足负载的功率要求,即输出额定功率,以满足安全需求。如图1所示,现有技术通过采样电阻R1的采样以获得输出端的输出电流信息,根据获得的输出电流信息以判断输出功率是否满足要求,但是在输出采样电阻发生异常如短路后,则无法可靠侦测输出电流,无法实现功率的可靠输出。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器,用以解决现有技术存在的无法可靠侦测输出电流的技术问题。
本发明的技术解决方案是,提供一种电源适配器的控制电路,所述电源适配器包括隔离的原边主功率开关管和副边续流开关管,所述控制电路包括输出控制模块,所述输出控制模块与所述续流开关管的功率端连接以检测所述续流开关管的漏源电压,获得电压检测信号,在所述主功率开关管导通期间,所述电压检测信号位于第一电压值,在所述续流开关管导通期间,所述电压检测信号位于第二电压值,所述第二电压值小于所述第一电压值,所述输出控制模块将所述电压检测信号与参考信号进行比较,以根据比较结果控制所述电源适配器的输出功率。
优选地,所述参考信号包括第一参考信号,所述输出控制模块将所述电压检测信号与第一参考信号进行比较,以获得第一比较结果,所述第一参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;所述输出控制模块根据所述第一比较结果获得电流反馈信号,所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率。
优选地,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第一参考信号的值小于所述谐振峰值。
优选地,所述输出控制模块包括输出电流获得电路和电流反馈电路,所述输出电流获得电路接收所述第一比较结果,以根据所述第一比较结果获得输出电流表征信号,所述电流反馈电路接收所述输出电流表征信号,并将输出电流表征信号与输出电流基准信号进行误差运算,以获得所述电流反馈信号。
优选地,所述输出电流获得电路包括时间侦测电路以及估算电路,所述时间侦测电路根据所述第一比较结果获得所述电源适配器的开关周期时间以及所述续流开关管的续流时间,所述估算电路根据所述开关周期时间、所述续流时间以及所述电源适配器的输出电压、所述电源适配器的电感的感值计算所述电源适配器的输出电流,以获得所述输出电流表征信号。
优选地,所述时间侦测电路包括单脉冲电路和计时电路,所述单脉冲电路接收所述第一比较结果,将所述第一比较结果屏蔽预定时间后生成单脉冲信号;所述计时电路计时所述单脉冲信号的信息,以根据所述单脉冲信号的信息获得所述开关周期时间,所述计时电路计时所述单脉冲信号的信息,以根据所述单脉冲信号的信息和所述第一比较结果获得所述续流时间。
优选地,所述输出控制模块包括限流电路,所述限流电路接收所述输出电流表征信号,以将所述输出电流表征信号与预设的参考限流值或者是将所述输出电流表征信号与预设的过流阈值进行比较,以限制所述电源适配器的输出电流值。
优选地,所述电流反馈电路包括误差放大器、第一开关管和滤波电路,所述误差放大器的输入端接收所述输出电流表征信号和所述输出电流基准信号,以输出误差信号;所述滤波电路的第一端通过电阻接收所述输出电流表征信号,第二端连接到所述第一开关管的漏极功率端,所述第一开关管的控制端接收所述误差信号,源极功率端接参考地,其中,所述滤波电路和所述第一开关管的漏极功率端的公共连接点的信号作为所述电流反馈信号。
优选地,所述参考信号包括第二参考信号;所述输出控制模块将所述电压检测信号与第二参考信号进行比较,以获得第二比较结果,所述第二参考信号的值大于所述第二电压值小于所述第一电压值;所述输出控制模块根据所述第二比较结果获得判断所述电源适配器的输入电压高低的判断信号,根据所述判断信号产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的输出电流基准信号。
优选地,所述输出控制模块包括电流反馈电路,所述电流反馈电路接收表征所述电源适配器的输出电流表征信号,并将所述输出电流表征信号与所述输出电流基准信号进行误差运算,以获得电流反馈信号,所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率。
优选地,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第二参考信号的值大于所述谐振峰值。
优选地,所述输出控制模块包括基准信号产生电路,所述基准信号产生电路包括延时电路、触发器和基准信号调整电路,所述延时电路接收所述第二比较结果的非信号,以对此进行延时后产生延时信号,所述触发器接收所述第二比较结果作为置位信号,接收所述延时信号作为复位信号,输出所述判断信号;所述基准信号调整电路接收所述判断信号,以据此产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的所述输出电流基准信号。
优选地,所述输出控制模块包括输入电压掉电检测电路,所述参考信号包括第三参考信号,所述输出控制模块将所述电压检测信号与第三参考信号进行比较,以获得第三比较结果,所述第三参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;所述输入电压掉电检测电路接收所述第三比较结果,在预设的时间内计数所述第三比较结果的高低电平状态,以获得第一电压信号,所述第一电压信号与掉电基准信号比较获得输入电压是否掉电的掉电判别信号。
优选地,所述控制电路包括连接在所述电源适配器和负载之间的第二开关管,所述掉电判别信号用以控制所述第二开关管的开关状态。
优选地,所述输出控制模块集成在一集成芯片中或者所述输出控制模块与所述电源适配器的副边控制芯片在同一集成芯片中,所述集成芯片包括漏极引脚,所述漏极引脚与所述续流开关管的功率端连接以检测所述续流开关管的漏源电压。
本发明提供一种电源适配器的控制方法,所述电源适配器包括隔离的原边主功率开关管和副边续流开关管,检测所述续流开关管的漏源电压信息以获得电压检测信号,在所述主功率开关管导通期间,所述电压检测信号位于第一电压值,在所述续流开关管导通期间,所述电压检测信号位于第二电压值,所述第二电压值小于所述第一电压值;将所述电压检测信号与参考信号进行比较,以根据比较结果控制所述电源适配器的输出功率。
优选地,所述参考信号包括第一参考信号,将所述电压检测信号与第一参考信号进行比较,以获得第一比较结果,所述第一参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;根据所述第一比较结果获得所述电流反馈信号,所述电流反馈信号用以控制所述电源适配器的输出功率,或者是在预设的时间内计数所述第一比较结果的高低电平状态,以获得第一电压信号,所述第一电压信号与掉电基准信号比较获得输入电压是否掉电的掉电判别信号。
优选地,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第一参考信号的值小于所述谐振峰值。
优选地,根据所述第一比较结果获得所述电流反馈信号,所述电流反馈信号用以控制所述电源适配器的输出功率具体包括步骤:接收所述第一比较结果,以根据所述第一比较结果获得输出电流表征信号;接收所述输出电流表征信号,并将输出电流表征信号与输出电流基准信号进行误差运算,以获得所述电流反馈信号。
优选地,根据所述第一比较结果获得所述电源适配器的开关周期时间以及所述续流开关管的续流时间;根据所述开关周期时间、所述续流时间以及所述电源适配器的输出电压、所述电源适配器的电感的感值计算所述电源适配器的输出电流,以获得所述输出电流表征信号。
优选地,所述参考信号包括第二参考信号,将所述电压检测信号与第二参考信号进行比较,以获得第二比较结果,所述第二参考信号的值大于所述第二电压值小于所述第一电压值;根据所述第二比较结果获得电流反馈信号,所述电流反馈信号用以控制所述电源适配器的输出功率。
优选地,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第二参考信号的值大于所述谐振峰值。
优选地,接收表征所述电源适配器的输出电流表征信号,并将所述输出电流表征信号与输出电流基准信号进行误差运算,以获得所述电流反馈信号;
其中,根据所述第二比较结果获得判断所述电源适配器的输入电压高低的判断信号,以据此产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的输出电流基准信号。
本发明提供一种电源适配器,用以给负载提供输出能量,所述控制电路用以控制所述电源适配器的输出功率以满足负载要求。
采用本发明的控制电路方案,输出控制模块通过采样续流开关管的漏源端以获得续流开关管的漏源电压信息,通过比较电路将漏源电压的检测信号与第一参考信号进行比较,以获得第一比较结果,输出控制模块根据比较结果、所述电源适配器的输出电压信息和电源适配器的电感感值获得所述电源适配器的输出电流表征信息,根据所述输出电流表征信息进行反馈电流处理,将输出电流控制在合适的值,以满足负载的输出功率要求。本申请的方案根据第一比较结果还可以检测所述电源适配器的输入端是否掉电,以及时对后级负载进行控制。通过将漏源电压的检测信号与第二参考信号进行比较,以获得第二比较结果,根据第二比较结果判断输入电压的高低大小,从而可以调节输出基准信号的大小,控制电源适配器的输出功率的大小。
附图说明
图1为现有技术的具有输出调整电路的电源适配器的电路框图;
图2为依据本发明的具有输出控制模块的电源适配器的电路框图;
图3为依据本发明的输出控制模块的电路框图;
图4为依据图3中输出控制模块的第一实施例的电路图;
图5为依据图4中时间侦测电路的具体电路图;
图6为依据图5中的工作波形图;
图7为依据图3中基准信号产生电路的电路图;
图8为依据图7的工作波形图;
图9为输入掉电判断电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述,但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解,在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节,而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是,附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参考图2为依据本发明的具有输出控制模块的电源适配器的电路框图以及参考图3为依据本发明的输出控制模块的一实施例电路框图;所述电源适配器用以给负载提供输出能量,如输出功率给负载。所述电源适配器包括隔离的原边主功率开关管S1、副边续流开关管S2、以及控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片和控制所述续流开关管的副边控制芯片,所述控制电路包括输出控制模块,所述输出控制模块检测所述续流开关管S2的漏源电压,获得电压检测信号Vdrain,在所述主功率开关管导通期间,所述电压检测信号位于第一电压值,在所述续流开关管导通期间,所述电压检测信号位于第二电压值,所述第二电压值小于所述第一电压值,所述输出控制模块将所述电压检测信号与参考信号进行比较,以根据比较结果控制所述电源适配器的输出功率。这里,所述续流开关管S2的功率端指的是漏极功率端或源极功率端,本实施例中,所述续流开关管的源极功率端接地,所述输出控制模块连接所述续流开关管S2的漏极功率端可检测所述续流开关管的漏源电压,在其他实施例中,所述输出控制模块连接所述续流开关管S2的漏极和源极功率端可检测所述续流开关管的漏源电压。
参考图2,所述输出控制模块包括比较电路,所述比较电路的输入端接收所述电压检测信号和所述参考信号,以获得比较结果,记为VDCE。比较结果传输给所述输出控制模块的第一控制电路,所述第一控制电路根据所述第一比较结果获得电流反馈信号,所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率。
在第一实施例中,所述参考信号包括第一参考信号,如Vref1,所述比较电路将所述电压检测信号与第一参考信号进行比较,以获得第一比较结果VDCE1,所述第一参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值。在所述主功率开关管S1和续流开关管S2均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第一参考信号的值小于所述谐振峰值,在示例中,第一参考信号的值稍大于第二电压值。
参考图3为依据本发明的输出控制模块的电路框图,以及参考图4为依据图3中输出控制模块的第一实施例的电路图,以及参考图5为依据图4中时间侦测电路的具体电路图。本实施例中,所述输出控制模块包括输出电流获得电路和电流反馈电路,这里,第一控制电路具体包括输出电流获得电路和电流反馈电路。
所述输出电流获得电路接收所述第一比较结果VDCE1,以根据所述第一比较结果获得输出电流表征信号Iout_EST。具体地,参考图4,所述输出电流获得电路包括时间侦测电路以及估算电路,所述时间侦测电路根据所述第一比较结果获得所述电源适配器的开关周期时间以及所述续流开关管的续流时间所述估算电路根据所述开关周期时间T、所述续流时间Toff以及所述电源适配器的输出电压Vo、所述电源适配器的电感的感值Ls计算所述电源适配器的输出电流,以获得所述输出电流表征信号Iout_EST
具体地,参考图5和图6对应的波形图,所述时间侦测电路包括单脉冲电路和计时电路,所述单脉冲电路接收所述第一比较结果VDCE1,将所述第一比较结果屏蔽预定时间后生成单脉冲信号VRE;所述计时电路计时所述单脉冲信号的信息VRE,以根据所述单脉冲信号的信息获得所述开关周期时间T,所述计时电路计时所述单脉冲信号的信息VRE,以根据所述单脉冲信号的信息和所述第一比较结果获得所述续流时间Toff。
在图6中,以电源适配器的工作在断续状态为例,所述第一参考信号的值大于所述第二电压值、小于所述第一电压值且小于漏源电压的谐振峰值。表征续流开关管漏源电压信息的所述电压检测信号与第一参考信号的第一比较结果为VDCE1,如图6中所示,第一比较结果VDCE1经过延时和单脉冲处理,获得单脉冲信号VRE,延时是为了屏蔽第一比较结果VDCE1因为谐振而产生的高电平。从图6中可以看出,在t1时刻续流开关管的开通,到t5时刻下一次续流开关管的开通为一个开关周期,对应的单脉冲信号VRE开始从t2时刻开始到下一个单脉冲信号的开始时刻t6为一个开关周期,因此通过对单脉冲信号的上升沿时刻的计时检测可获得所述开关周期时间T。同样的,从图6中可以看出,在t1时刻续流开关管的开通,到t4时刻续流开关管的关断为一个续流时间Toff(对应主功率管的关断),因此通过对单脉冲信号的上升沿时刻和对第一比较结果VDCE1的下降沿时刻的计时检测可获得所述续流时间Toff。为消除误差,所述计算的续流时间Toff一般需要补偿一个固定时间以接近真实值。
在反激电源适配器中,根据下述公式可计算断续模式下的反激变换器输出电流:
Iout_EST=(Vo*Toff*Toff)/(2*Ls*T)
将计算的续流时间Toff和开关周期时间T以及输出电压Vo、电感感值代入公式,可获得所述输出电流表征信号Iout_EST的值。
继续参考图3,所述电流反馈电路接收所述输出电流表征信号,并将输出电流表征信号Iout_EST与输出电流基准信号Vref_cc进行误差运算,以获得所述电流反馈信号OPTO。具体地,所述电流反馈电路包括误差放大器、第一开关管和滤波电路,所述误差放大器的输入端接收所述输出电流表征信号Iout_EST和所述输出电流基准信号Vref_cc,以输出误差信号;所述滤波电路的第一端通过电阻接收所述输出电流表征信号,第二端连接到所述第一开关管的漏极功率端,所述第一开关管的控制端接收所述误差信号,源极功率端接参考地,其中,所述滤波电路和所述第一开关管的漏极功率端的公共连接点的信号作为所述电流反馈信号OPTO。所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率,如可以根据电流反馈信号调节输出功率的大小,以满足负载功率要求。
在一示例中,所述输出控制模块包括限流电路,所述限流电路接收所述输出电流表征信号,以将所述输出电流表征信号与预设的参考限流值或者是将所述输出电流表征信号与预设的过流阈值进行比较,以限制所述电源适配器的输出电流值。根据上述的计算,通过检测续流开关管的漏源电压可获得所述输出电流表征信号,如此,可直接根据计算的所述输出电流表征信号与限流的阈值或参考值进行比较,以对电源适配器的输出电流进行限流控制,避免了通过采样电阻进行采样发生的不可靠问题。限流电路的输出信号可控制电源适配器与负载连接的开关以限流或者是传输给原边或副边控制芯片以限流。
在第二实施例中,所述输出控制模块包括输入电压掉电检测电路,所述参考信号包括第三参考信号,所述输出控制模块将所述电压检测信号与第三参考信号进行比较,以获得第三比较结果,所述第三参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;这里,所述第三参考信号可以与第一参考信号大小相等或者是不相等,这里以相等为例,则第三比较结果与所述第一比较结果为相同,参考图9为输入掉电判断电路的电路图。所述输入电压掉电检测电路接收所述第一比较结果VDCE1,在预设的时间内计数所述第三比较结果的高低电平状态,以获得第一电压信号V1,所述第一电压信号与掉电基准信号VP_ref比较获得输入电压是否掉电的掉电判别信号,如通过时钟信号来计时,在时钟信号有效的时间内容,如果第一电压信号V1大于掉电基准信号VP_ref则可以表征没有掉电,如第一电压信号V1小于掉电基准信号VP_ref则可以表征掉电。所述控制电路包括连接在所述电源适配器和负载之间的第二开关管,所述掉电判别信号用以控制所述第二开关管的开关状态。
在第三示例中,参考图7为基准信号产生电路的电路图,以及参考图3,所述参考信号包括第二参考信号,所述输出控制模块将所述电压检测信号Vdrain与第二参考信号Vref2进行比较,以获得第二比较结果VDCE2,所述第二参考信号的值大于所述第二电压值小于所述第一电压值,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第二参考信号的值大于所述谐振峰值。本实施例以电源适配器工作在断续模式为例,在一个示例中,所述第二参考信号的值稍小于第一电压值。
参考图3,所述输出控制模块包括电流反馈电路,所述电流反馈电路接收表征所述电源适配器的输出电流表征信号,并将所述输出电流表征信号与所述输出电流基准信号进行误差运算,以获得电流反馈信号,所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率。这里,所述输出控制模块根据所述第二比较结果获得判断所述电源适配器的输入电压高低的判断信号,根据所述判断信号产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的输出电流基准信号。本实施例与第一实施例或第二实施例可以结合,如在本实施例中,所述输出电流基准信号为根据输入电压高低可调节,输出电流表征信号可以是直接采样获得也可以是通过上述的计算方式获得;在第一实施例中,输出电流基准信号可以是固定值也可以是与输入电压高低相对应的可调节值。
具体地,参考图7以及图8为依据图7的工作波形图,所述输出控制模块包括基准信号产生电路,所述基准信号产生电路包括延时电路、触发器和基准信号调整电路,所述延时电路接收所述第二比较结果VDCE2的非信号,以对此进行延时后产生延时信号VRESET,所述触发器接收所述第二比较结果作为置位信号,接收所述延时信号作为复位信号,输出所述判断信号VH_L;所述基准信号调整电路接收所述判断信号,以据此产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的所述输出电流基准信号Vref_cc。参考图8,在t4时刻,输入端电压变为降低,因此,相应地,电压检测信号Vdrain的第一电压值降低,在延时时间段内,所述第二比较结果VDCE2的非信号一直为高,则延时信号VRESET跳为高电平,则所述判断信号VH_L跳为高电平,表征输入电压降低,基准信号调整电路根据所述判断信号VH_L调整输出电流基准信号Vref_cc的大小,如减小输出电流基准信号Vref_cc的大小,从而输出与输入电压大小匹配的功率,同理,当所述判断信号VH_L表征输入电压升高,可以增大输出电流基准信号Vref_cc的大小。
最后,在一个实施例中,所述输出控制模块和所述副边控制芯片集成在同一集成芯片中或所述输出控制模块集成在一集成芯片中,所述集成芯片包括漏极引脚,所述漏极引脚与所述续流开关管的功率端连接以检测所述续流开关管的漏源电压。
本发明方案通过采样续流开关管的漏源端以获得续流开关管的漏源电压信息,通过比较电路将漏源电压的检测信号与第一参考信号进行比较或者通过将漏源电压的检测信号与第二参考信号进行比较,根据比较结果可以调节电源适配器的输出功率,还可以进行掉电保护或者是限流保护,本申请方案只需一个漏端引脚可实现多个控制功能。
以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种电源适配器的控制电路,所述电源适配器包括隔离的原边主功率开关管和副边续流开关管,其特征在于,所述控制电路包括输出控制模块,
所述输出控制模块与所述续流开关管的功率端连接以检测所述续流开关管的漏源电压,获得电压检测信号,在所述主功率开关管导通期间,所述电压检测信号位于第一电压值,在所述续流开关管导通期间,所述电压检测信号位于第二电压值,所述第二电压值小于所述第一电压值,
所述输出控制模块将所述电压检测信号与参考信号进行比较,以根据比较结果控制所述电源适配器的输出功率。
2.根据权利要求1所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述参考信号包括第一参考信号,
所述输出控制模块将所述电压检测信号与第一参考信号进行比较,以获得第一比较结果,所述第一参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;
所述输出控制模块根据所述第一比较结果获得电流反馈信号,所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率。
3.根据权利要求2所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第一参考信号的值小于所述谐振峰值。
4.根据权利要求2所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出控制模块包括输出电流获得电路和电流反馈电路,
所述输出电流获得电路接收所述第一比较结果,以根据所述第一比较结果获得输出电流表征信号,
所述电流反馈电路接收所述输出电流表征信号,并将输出电流表征信号与输出电流基准信号进行误差运算,以获得所述电流反馈信号。
5.根据权利要求4所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出电流获得电路包括时间侦测电路以及估算电路,
所述时间侦测电路根据所述第一比较结果获得所述电源适配器的开关周期时间以及所述续流开关管的续流时间,
所述估算电路根据所述开关周期时间、所述续流时间以及所述电源适配器的输出电压、所述电源适配器的电感的感值计算所述电源适配器的输出电流,以获得所述输出电流表征信号。
6.根据权利要求5所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述时间侦测电路包括单脉冲电路和计时电路,
所述单脉冲电路接收所述第一比较结果,将所述第一比较结果屏蔽预定时间后生成单脉冲信号;
所述计时电路计时所述单脉冲信号的信息,以根据所述单脉冲信号的信息获得所述开关周期时间,
所述计时电路计时所述单脉冲信号的信息,以根据所述单脉冲信号的信息和所述第一比较结果获得所述续流时间。
7.根据权利要求5所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出控制模块包括限流电路,
所述限流电路接收所述输出电流表征信号,以将所述输出电流表征信号与预设的参考限流值或者是将所述输出电流表征信号与预设的过流阈值进行比较,以限制所述电源适配器的输出电流值。
8.根据权利要求4所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述电流反馈电路包括误差放大器、第一开关管和滤波电路,
所述误差放大器的输入端接收所述输出电流表征信号和所述输出电流基准信号,以输出误差信号;
所述滤波电路的第一端通过电阻接收所述输出电流表征信号,第二端连接到所述第一开关管的漏极功率端,
所述第一开关管的控制端接收所述误差信号,源极功率端接参考地,
其中,所述滤波电路和所述第一开关管的漏极功率端的公共连接点的信号作为所述电流反馈信号。
9.根据权利要求1或2所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,
所述参考信号包括第二参考信号;
所述输出控制模块将所述电压检测信号与第二参考信号进行比较,以获得第二比较结果,所述第二参考信号的值大于所述第二电压值小于所述第一电压值;
所述输出控制模块根据所述第二比较结果获得判断所述电源适配器的输入电压高低的判断信号,根据所述判断信号产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的输出电流基准信号。
10.根据权利要求9所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出控制模块包括电流反馈电路,
所述电流反馈电路接收表征所述电源适配器的输出电流表征信号,并将所述输出电流表征信号与所述输出电流基准信号进行误差运算,以获得电流反馈信号,
所述电流反馈信号传输给控制所述原边主功率开关管的原边控制芯片或者是传输给控制所述续流开关管的副边控制芯片,从而控制所述电源适配器的输出功率。
11.根据权利要求9所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第二参考信号的值大于所述谐振峰值。
12.根据权利要求9所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出控制模块包括基准信号产生电路,所述基准信号产生电路包括延时电路、触发器和基准信号调整电路,
所述延时电路接收所述第二比较结果的非信号,以对此进行延时后产生延时信号,
所述触发器接收所述第二比较结果作为置位信号,接收所述延时信号作为复位信号,输出所述判断信号;
所述基准信号调整电路接收所述判断信号,以据此产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的所述输出电流基准信号。
13.根据权利要求1所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出控制模块包括输入电压掉电检测电路,
所述参考信号包括第三参考信号,
所述输出控制模块将所述电压检测信号与第三参考信号进行比较,以获得第三比较结果,所述第三参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;
所述输入电压掉电检测电路接收所述第三比较结果,在预设的时间内计数所述第三比较结果的高低电平状态,以获得第一电压信号,所述第一电压信号与掉电基准信号比较获得输入电压是否掉电的掉电判别信号。
14.根据权利要求13所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述控制电路包括连接在所述电源适配器和负载之间的第二开关管,
所述掉电判别信号用以控制所述第二开关管的开关状态。
15.根据权利要求1所述的电源适配器的控制电路,其特征在于,所述输出控制模块集成在一集成芯片中或者所述输出控制模块与所述电源适配器的副边控制芯片在同一集成芯片中,
所述集成芯片包括漏极引脚,所述漏极引脚与所述续流开关管的功率端连接以检测所述续流开关管的漏源电压。
16.一种电源适配器的控制方法,所述电源适配器包括隔离的原边主功率开关管和副边续流开关管,其特征在于,
检测所述续流开关管的漏源电压信息以获得电压检测信号,在所述主功率开关管导通期间,所述电压检测信号位于第一电压值,在所述续流开关管导通期间,所述电压检测信号位于第二电压值,所述第二电压值小于所述第一电压值;
将所述电压检测信号与参考信号进行比较,以根据比较结果控制所述电源适配器的输出功率。
17.根据权利要求16所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,
所述参考信号包括第一参考信号,将所述电压检测信号与第一参考信号进行比较,以获得第一比较结果,所述第一参考信号的值大于所述第二电压值且小于所述第一电压值;
根据所述第一比较结果获得所述电流反馈信号,所述电流反馈信号用以控制所述电源适配器的输出功率,或者是
在预设的时间内计数所述第一比较结果的高低电平状态,以获得第一电压信号,所述第一电压信号与掉电基准信号比较获得输入电压是否掉电的掉电判别信号。
18.根据权利要求17所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,
在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第一参考信号的值小于所述谐振峰值。
19.根据权利要求18所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,根据所述第一比较结果获得所述电流反馈信号,所述电流反馈信号用以控制所述电源适配器的输出功率具体包括步骤:
接收所述第一比较结果,以根据所述第一比较结果获得输出电流表征信号;接收所述输出电流表征信号,并将输出电流表征信号与输出电流基准信号进行误差运算,以获得所述电流反馈信号。
20.根据权利要求19所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,
根据所述第一比较结果获得所述电源适配器的开关周期时间以及所述续流开关管的续流时间;
根据所述开关周期时间、所述续流时间以及所述电源适配器的输出电压、所述电源适配器的电感的感值计算所述电源适配器的输出电流,以获得所述输出电流表征信号。
21.根据权利要求16所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,
所述参考信号包括第二参考信号,
将所述电压检测信号与第二参考信号进行比较,以获得第二比较结果,所述第二参考信号的值大于所述第二电压值小于所述第一电压值;
根据所述第二比较结果获得电流反馈信号,所述电流反馈信号用以控制所述电源适配器的输出功率。
22.根据权利要求21所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,
在所述主功率开关管和续流开关管均关断期间,所述电源适配器工作在谐振状态,所述电压检测信号包括谐振峰值,所述第二参考信号的值大于所述谐振峰值。
23.根据权利要求21所述的电源适配器的控制方法,其特征在于,
接收表征所述电源适配器的输出电流表征信号,并将所述输出电流表征信号与输出电流基准信号进行误差运算,以获得所述电流反馈信号;
其中,根据所述第二比较结果获得判断所述电源适配器的输入电压高低的判断信号,以据此产生与所述电源适配器的输入电压高低相对应的输出电流基准信号。
24.一种电源适配器,用以给负载提供输出能量,其特征在于,包括权利要求1-15任一所述的控制电路,所述控制电路用以控制所述电源适配器的输出功率以满足负载要求。
CN202111571486.0A 2021-12-21 2021-12-21 电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器 Pending CN114825948A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111571486.0A CN114825948A (zh) 2021-12-21 2021-12-21 电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111571486.0A CN114825948A (zh) 2021-12-21 2021-12-21 电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114825948A true CN114825948A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82527461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111571486.0A Pending CN114825948A (zh) 2021-12-21 2021-12-21 电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114825948A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116111806A (zh) * 2023-04-12 2023-05-12 珠海智融科技股份有限公司 基于反激拓扑结构次级侧参数的输出电流确定方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116111806A (zh) * 2023-04-12 2023-05-12 珠海智融科技股份有限公司 基于反激拓扑结构次级侧参数的输出电流确定方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11095226B2 (en) Switching power supply device having failure protection function, and method for controlling the same
US11356025B2 (en) System and method providing protection in the event of current sensing failure for power converter
US10312815B2 (en) Control circuit having adaptive blanking time and method for providing the same
US10461649B2 (en) Switched-mode power supply circuit
US9407155B2 (en) Isolated switching converter with secondary side modulation and control method
KR100887481B1 (ko) 공진형 스위칭 전원장치 및 그 제어방법
US9099929B2 (en) Power converting device and synchronous rectifier control circuit
TWI483524B (zh) A system and method for adjusting a power conversion system
EP1215808B1 (en) A power supply circuit and method thereof to detect demagnitization of the power supply
US8427850B2 (en) Switching power supply device with a switching control circuit
KR101569903B1 (ko) 스위치 제어 장치 및 이를 포함하는 컨버터
US20150207420A1 (en) Switching mode power supplies with primary side regulation and associated methods of control
US20110090718A1 (en) Switching power supply device
JP2008005567A (ja) スイッチング電源装置
US11128228B2 (en) Switching power supply device
TW201524063A (zh) 用於保護電源變換系統免受熱失控的系統和方法
CN112730956B (zh) 开关电源及其电压检测电路和电压检测方法
US11664735B2 (en) Isolated power supply and control circuit thereof
CN113725820B (zh) 反激变换器的过功率保护方法、保护电路及反激变换器
CN114977818A (zh) 隔离电源转换器的控制电路和控制方法
CN114825948A (zh) 电源适配器的控制电路、控制方法及电源适配器
US8711578B2 (en) Method of forming a power supply controller and structure therefor
US10622904B1 (en) Isolated feedback techniques for a flyback voltage converter
CN108336914B (zh) 副边控制电路、控制方法及同步整流器
CN113131766A (zh) 电源供应装置及其操作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination