CN115776237A - 反激式开关电源的控制装置以及相关的方法和充电器 - Google Patents

反激式开关电源的控制装置以及相关的方法和充电器 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提供了一种反激式开关电源的控制装置以及相关的方法和充电器，控制装置包括：PWM逻辑模块，以及与其连接的谷底检测模块、谷底数量判断模块、峰值电流控制模块；谷底检测模块检测反激变换器工作过程中的谷底；谷底数量判断模块通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；峰值电流控制模块根据反馈电压得到主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，PWM逻辑模块产生驱动主功率开关管的PWM脉冲。本申请实施例能够实现反激变换器的谷底锁定功能。

Description

反激式开关电源的控制装置以及相关的方法和充电器
技术领域
本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种反激式开关电源的控制装置以及相关的方法和充电器。
背景技术
反激式开关电源又称反激变换器，因其电路结构简单，成本低廉而被广泛应用于小功率电源中。为减小开关损耗，反激变换器一般使其在DCM模式下的谐振谷底开通，称为准谐振(quasi-resonant，QR)反激变换器。
工作在QR模式下的开关电源的工作频率与负载成反比，因此现有技术通常运用最大频率钳位来限制开关电源的工作频率范围。但在使用该方法时，反激变换器在谷底切换工作点处的工作功率会发生突变，反激变换器的工作功率不连续，因此，会使反激变换器在两个甚至多个谷底之间跳跃，导致变换器工作频率剧烈波动，影响系统(electromagneticcompatibility，EMI)性能和产生可听噪声，因此，如何实现反激变换器的谷底锁定功能的问题亟待解决。
发明内容
本申请实施例提供了一种反激式开关电源的控制装置以及相关的方法和充电器，能够实现反激变换器的谷底锁定功能。
第一方面，本申请实施例提供一种反激式开关电源的控制装置，所述控制装置包括：谷底检测模块、谷底数量判断模块、峰值电流控制模块和PWM逻辑模块；所述谷底检测模块、所述谷底数量判断模块、所述峰值电流控制模块均连接所述PWM逻辑模块；所述谷底检测模块连接所述控制装置的第一引脚，所述PWM逻辑模块连接所述控制装置的第二引脚和第三引脚，所述谷底数量判断模块、所述峰值电流控制模块均连接所述控制装置的第四引脚；
所述谷底检测模块，用于检测反激变换器工作过程中的谷底；
所述谷底数量判断模块，用于通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；
所述峰值电流控制模块，用于根据所述反馈电压得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得所述反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；
所述PWM逻辑模块产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
第二方面，本申请实施例提供一种反激式开关电源的控制方法，应用于如第一方面所描述的反激式开关电源的控制装置，所述方法包括：
所述谷底检测模块检测反激变换器工作过程中的谷底；
所述谷底数量判断模块通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；
所述峰值电流控制模块，用于根据所述反馈电压得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得所述反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；
所述PWM逻辑模块产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
第三方面，本申请实施例提供一种充电器，该充电器包括如第一方面所描述的控制装置。
实施本申请实施例，具备如下有益效果：
可以看出，本申请实施例中所描述的反激式开关电源的控制装置、方法和充电器，控制装置包括：谷底检测模块、谷底数量判断模块、峰值电流控制模块和PWM逻辑模块；谷底检测模块、谷底数量判断模块、峰值电流控制模块均连接PWM逻辑模块；谷底检测模块连接控制装置的第一引脚，PWM逻辑模块连接控制装置的第二引脚和第三引脚，谷底数量判断模块、峰值电流控制模块均连接控制装置的第四引脚；谷底检测模块，用于检测反激变换器工作过程中的谷底；谷底数量判断模块，用于通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；峰值电流控制模块，用于根据反馈电压得到主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，PWM逻辑模块产生驱动主功率开关管的PWM脉冲，从而，可以通过控制峰值电流值来扩大每个谷底状态下变换器的传输功率范围，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；具体的，峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，以此实现了反激变换器的谷底锁定功能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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是本申请实施例提供的一种相关技术中的频率钳位控制方法的工作频率示意图；
图2是本申请实施例提供的一种相关技术中的频率钳位控制方法的峰值电流信号与反馈电压信号关系曲线图；
图3是本申请实施例提供的一种相关技术中的频率钳位控制方法的工作功率示意图；
图4是本申请实施例提供的一种反激式开关电源的控制装置示意图；
图5是本申请实施例提供的一种反激式开关电源的系统电路示意图；
图6是本申请实施例提供的另一种反激式开关电源的系统电路示意图；
图7是本申请实施例提供的谷底数量判断模块结构示意图；
图8是本申请实施例提供的谷底数量信号与反馈电压信号关系曲线图；
图9是本申请实施例提供的峰值电流控制模块结构示意图；
图10是本申请实施例提供的峰值电流信号与反馈电压信号关系曲线图；
图11是本申请实施例提供的PWM逻辑模块结构示意图；
图12是本申请实施例提供的工作功率示意图；
图13是本申请实施例提供的反激式开关电源的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面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，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域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，都属于本申请所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下面结合附图对本申请实施例进行介绍，附图中相交导线的交叉处有圆点表示导线相接，交叉处无圆点表示导线不相接。
为了更好地理解本申请实施例的方案，下面先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍。
相关技术中，如图1为传统频率钳位控制方法的工作频率示意图。如图2为传统频率钳位控制方法的峰值电流信号与反馈电压信号关系曲线图。如图3为传统频率钳位控制方法的工作功率示意图。在反激变换器的谷底切换工作点附近时，其工作功率会发生突变，工作功率不连续，从而导致当负载功率处于断续工作功率点处变换器会出现频繁的谷底切换。具体原因如下：若负载稳定状态下，负载功率恰好位于功率断续点处，例如，图3中P1所对应的功率点，变换器在第一谷底的工作功率大于负载功率，变换器在第二谷底的工作功率小于负载功率，因此变换器会在第一谷底和第二谷底两个工作状态下反复切换以使输出平均功率等于负载功率。
为了解决相关技术中的缺陷，请参阅图4，图4是本申请实施例提供的一种反激式开关电源的控制装置的结构示意图，所述控制装置包括：谷底检测模块、谷底数量判断模块、峰值电流控制模块和PWM逻辑模块；所述谷底检测模块、所述谷底数量判断模块、所述峰值电流控制模块均连接所述PWM逻辑模块；所述谷底检测模块连接所述控制装置的第一引脚VS，所述PWM逻辑模块连接所述控制装置的第二引脚VG和第三引脚CS，所述谷底数量判断模块、所述峰值电流控制模块均连接所述控制装置的第四引脚FB；
所述谷底检测模块，用于检测反激变换器工作过程中的谷底；
所述谷底数量判断模块，用于通过反馈电压判断得到主功率开关管Q1开通时的谷底数量；
所述峰值电流控制模块，用于根据所述反馈电压得到所述主功率开关管Q1关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得所述反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；
所述PWM逻辑模块产生驱动所述主功率开关管Q1的PWM脉冲。
其中，其通过反馈电压判断主功率开关管开通时的谷底数量，同时通过控制峰值电流值来扩大每个谷底状态下变换器的传输功率范围，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，避免在谷底切换工作点附近时功率不连续而引起变换器反复切换谷底。其中，减少或者增加的偏移量应使变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合。
可选的，所述第一引脚VS用于连接反激变换器，所述反激变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组，所述辅助绕组的一端连接所述第一引脚VS和另一端接地；所述原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接所述主功率开关管Q1的第一端；所述次级绕组的一端连接二极管的一端和另一端接地；所述二极管D1的另一端通过反馈与隔离模块连接所述第四引脚FB；
所述PWM逻辑模块通过所述第二引脚VG连接所述主功率开关管Q1的第二端，所述PWM逻辑模块通过所述第三引脚CS连接所述主功率开关管Q1的第三端和通过采样电阻Rsense接地。
其中，如图5所示，第一引脚VS用于连接反激变换器，反激变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组，辅助绕组的一端连接第一引脚VS和另一端接地；原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接主功率开关管Q1的第一端；次级绕组的一端连接二极管D1的一端和另一端接地；二极管D1的另一端通过反馈与隔离模块连接第四引脚FB；PWM逻辑模块通过第二引脚VG连接主功率开关管Q1的第二端，PWM逻辑模块通过第三引脚CS连接主功率开关管Q1的第三端和通过采样电阻Rsense接地。
具体实现中，电流大小可以通过采样电阻的电压来采样电流。
其中，原边绕组的一端还可以通过一电容(Cin)接地，二极管D1的输出端还可以通过一电容(Co)接地。
可选的，所述第一引脚VS用于连接所述反激变换器，所述反激变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组；
所述辅助绕组的一端连接所述第一引脚VS和另一端接地；所述原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接MOS集成系统；所述次级绕组的一端连接二极管D1的一端和另一端接地；所述二极管的另一端通过反馈与隔离模块连接所述第四引脚FB；
所述PWM逻辑模块通过所述第二引脚VG、所述第三引脚CS连接所述MOS集成系统，所述MOS集成系统包括主功率开关管。
具体实现中，如图6所示，第一引脚VS用于连接反激变换器，反激变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组；辅助绕组的一端连接第一引脚VS和另一端接地；原边绕组的一端接入外部电源(Vin)且另一端连接MOS集成系统(Mosfet System)；次级绕组的一端连接二极管D1的一端和另一端接地；二极管的另一端通过反馈与隔离模块连接第四引脚FB；PWM逻辑模块通过第二引脚VG、第三引脚CS连接MOS集成系统，MOS集成系统包括主功率开关管。
其中，原边绕组的一端还可以通过一电容(Cin)接地，二极管D1的输出端还可以通过一电容(Co)接地。
具体实现中，可以将MOS集成为一个小系统，即MOS集成系统，该系统可直接输出反映电流大小的电压信号而不需要加入采样电阻。
具体实现中，峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；峰值电流控制模块可仅根据FB引脚的反馈电压信号VFB得到主功率开关管关断时的峰值电流信号Vcs_ref，也可结合谷底数量信号共同得到主功率开关管关断时的峰值电流信号Vcs_ref，通过控制峰值电流信号值使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合的控制模块均属于峰值电流控制模块的延伸及变形，均属于本申请实施例的保护范围。
可选的，所述谷底检测模块，用于采样所述第一引脚VS引脚电压，检测所述反激变换器工作过程中的谷底并产生一谷底信号，将所述谷底信号传递给所述PWM逻辑模块；
所述谷底数量判断模块，用于根据所述第四引脚FB的反馈电压判断所述主功率开关管开通时的谷底数量信号，将所述谷底数量信号传递给所述PWM逻辑模块；
所述峰值电流控制模块，用于根据所述第四引脚FB的反馈电压信号控制得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，将所述峰值电流信号传递给PWM逻辑模块；
所述PWM逻辑模块，用于根据所述谷底信号、所述主功率开关管开通时的谷底数量信号、所述峰值电流信号和所述第三引脚CS电压信号产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲，PWM脉冲信号通过所述第二引脚VS输出。
其中，谷底检测模块用于采样VS引脚电压，检测反激变换器工作过程中的谷底并产生一谷底信号Valley，将产生的谷底信号Valley传递给PWM逻辑模块。谷底数量判断模块用于根据FB引脚的反馈电压VFB判断主功率开关管开通时的谷底数量信号Valley_N，将谷底数量信号Valley_N传递给PWM逻辑模块。峰值电流控制模块用于根据FB引脚的反馈电压信号VFB控制得到主功率开关管关断时的峰值电流信号Vcs_ref，具体的，峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，将峰值电流信号Vcs_ref传递给PWM逻辑模块。PWM逻辑模块用于根据谷底信号Valley、主功率开关管开通时的谷底数量信号Valley_N、峰值电流信号Vcs_ref和CS引脚电压信号Vcs产生驱动主功率开关管的PWM脉冲，PWM脉冲信号通过VG引脚输出。
可选的，如图7所示，所述谷底数量判断模块包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、优先译码器、第一加法器和数据寄存器；所述第四引脚的反馈电压信号分别连接所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器、所述第四比较器、所述第五比较器和所述第六比较器的负输入端；
所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器、所述第四比较器、所述第五比较器和所述第六比较器的正输入端分别连接第一谷底参考信号、第二谷底参考信号、第三谷底参考信号、第四谷底参考信号、第五谷底参考信号和第六谷底参考信号，其中，在任一比较器的正输入端电压高于负输入端电压时，该比较器输出高电平；所述优先译码器的第一输入端A0和第八输入端接地A7，所述优先译码器的第二输入端A1、第三输入端A2、第四输入端A3、第五输入端A4、第六输入端A5和第七输入端A6分别连接所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器、所述第四比较器、所述第五比较器和所述第六比较器的输出端；
所述优先译码器的输出端连接所述第一加法器的第一输入端和所述第一加法器的第二输入端连接预设电路模块，所述预设电路模块用于产生常数1；所述优先译码器对比较器的结果进行译码；所述第一加法器将译码结果加1后得到所述主功率开关管开通时的谷底数量；所述数据寄存器的数据输入端连接所述第一加法器的输出端；所述数据寄存器的使能端连接所述主功率开关管的开通信号；所述数据寄存器的输出端输出谷底数量信号；所述数据寄存器用于在所述主功率开关管的开通后将输入的谷底数量锁存，以避免在一个周期内反馈电压信号波动而引起谷底数量跳变。
其中，预设电路模块可以为任一可以产生常数1的模块。
其中，第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器的负输入端均连接反馈电压信号VFB，第一比较器的正输入端接入V1，第二比较器的正输入端接入V2，第三比较器的正输入端接入V3，第四比较器的正输入端接入V4，第五比较器的正输入端接入V5，第六比较器的正输入端接入V6。优先译码器可以包括8个输入引脚，分别为A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7，其中，A0、A7接地，A1、A2、A3、A4、A5、A6依次接入第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器的输出端。优先译码器还可以包括3个输出引脚，分别为D0、D1、D2，均连接第一加法器的第一输入端。数据寄存器包括3个输入引脚，分别为A0、A1、A2，其接入第一加法器的输出端，数据寄存器还包括3个输出引脚，分别为：D0、D1、D2，通过该3个输出引脚输出谷底数量信号Valley_N。
具体实现中，如图8所示，图8为基于本申请的谷底数量信号与反馈电压信号关系曲线图，谷底数量判断模块具体工作过程如下：预先设定谷底数量判断模块中的谷底参考电压，将反馈电压信号VFB与设定的谷底参考电压信号进行比较，优先译码器对比较器的结果进行译码，第一加法器将译码结果加1后得到主功率开关管开通时的谷底数量，数据寄存器在开关管开通后将输入的谷底数量锁存，数据寄存器输出谷底数量信号Valley_N。
可选的，如图9所示，所述峰值电流控制模块包括选择器、减法器(-)和第二加法器(+)；
所述选择器的数据输入端分别连接第一参考信号Vref1、第二参考信号Vref2、第三参考信号Vref3、第四参考信号Vref4、第五参考信号Vref5和第六参考信号Vref6；所述选择器的数据选择端连接谷底数量信号(Valley_N)；所述选择器的输出端连接所述减法器的负输入端；所述选择器根据所述谷底数量信号选择对应的参考信号并将选择的参考信号输出至所述减法器的负输入端；所述反馈电压信号(VFB)连接所述减法器的正输入端，以及通过第一比例环节(1/Kv)连接所述第二加法器的第一输入端；所述减法器的输出端通过所述第二比例环节(1/K1)连接所述第二加法器的第二输入端；所述第二加法器的输出端输出所述峰值电流信号Vcs_ref。
其中，第一比例环节、第二比例环节用于实现一定的比例缩放功能。
其中，如图10所示，为基于本申请的峰值电流信号与反馈电压信号关系曲线图，峰值电流控制模块具体工作过程如下：选择器根据谷底数量信号Valley_N选择对应的参考信号，根据选择的参考信号和预先设定的比例系数可产生峰值电流信号Vcs_ref，，Vcs_ref可由下式得到：
Figure BDA0003953474790000061
其中Vref为选择器选择的参考电压。
其中，比例系数可以预先设置或者系统默认。
可选的，所述峰值电流控制模块产生的峰值电流信号用于使相邻两个谷底之间的传输功率发生重合。
其中，峰值电流控制模块产生的峰值电流信号Vcs_ref应使相邻两个谷底之间的传输功率发生重合，从而，避免在谷底切换工作点变换器工作功率不连续而引起变换器反复切换谷底。
可选的，如图11所示，所述PWM逻辑模块包括数字计数器、数字比较器、与门、第七比较器、R/S触发器和单脉冲触发器；
所述数字计数器的数据输入端连接谷底信号；所述数字计数器的复位输入端连接所述主功率开关管开通信号；所述数字计数器根据所述谷底信号计数当前周期的谷底数量，在所述主功率开关管开通时，所述数字计数器被复位；所述数字比较器的第一输入端连接数字计数器的输出端，所述数字比较器的第二输入端连接谷底数量信号；所述数字比较器在第一输入端大于等于第二输入端时输出高电平；所述与门的第一输入端连接谷底信号，所述与门的第二输入端连接所述数字比较器的输出端；所述第七比较器的正输入端连接所述第一引脚的电压信号；所述第七比较器的负输入端连接峰值电流信号；所述R/S触发器的置位端连接所述与门的输出端；所述R/S触发器的复位端连接所述第七比较器的输出端；所述R/S触发器的输出端输出驱动信号并连接所述单脉冲触发器的输入端，所述单脉冲触发器的输出端输出所述主功率开关管开通信号，在所述第三引脚电压信号大于峰值电流信号时，所述第七比较器输出高电平，所述R/S触发器被复位，驱动信号变为低电平，在所述数字比较器输出高电平且谷底信号也为高电平时，所述与门输出高电平，所述R/S触发器被置位，驱动信号变为高电平。
其中，PWM逻辑模块具体工作过程如下：数字计数器根据谷底信号计数当前周期的谷底数量，在开关管开通时数字计数器被复位，数字计数器计数的谷底数量Count_N大于等于谷底数量信号Valley_N时数字比较器输出高电平，在CS引脚电压信号Vcs大于峰值电流信号Vcs_ref时第七比较器输出高电平，R/S触发器被复位，驱动信号Drive变为低电平，在数字比较器输出高电平且谷底信号Valley也为高电平时，与门输出高电平，R/S触发器被置位，驱动信号Drive变为高电平。
进一步的，如图12所示，图12为基于本申请实施例的工作功率示意图，与相关技术中的控制方法相比，峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，以此实现了反激变换器的谷底锁定功能。原因为：若稳定状态下，负载功率位于P1所对应的功率点，变换器即可稳定工作于第一谷底即图中B点，也可稳定工作于第二谷底即图中A点，这两种情况下变换器的输出功率都等于负载功率，因此不会出现谷底切换。
可选的，所述第三引脚的电压信号是反映功率回路电流大小的电压信号，该电压信号通过采样外部采样电阻两端的电压得到，或者，通过直接采样反映功率回路电流大小的电压信号得到。
具体实现中，在图5、图6所示的电路中，在开关管开通后，流过开关管的电流会逐渐上升，该电流即为功率回路电流，而第三引脚CS则采样该电流大小。
可选的，所述控制装置可以为控制系统的一部分，包含所述控制方法及装置或者在所述控制方法及装置的基础上延伸及变形的控制系统均属于本申请的保护范围。
本申请实施例中，通过反馈电压判断主功率开关管开通时的谷底数量，通过控制峰值电流值来使变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，避免在谷底切换工作点变换器工作功率不连续而引起变换器反复切换谷底。
本申请实施例中，通过控制峰值电流值来扩大每个谷底状态下变换器的传输功率范围，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；具体的，峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，使得变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合，以此实现了反激变换器的谷底锁定功能。
请参与图13，图13为本申请实施例提供的一种反激式开关电源的控制方法的流程示意图，应用于本申请实施例提供的反激式开关电源的控制装置，其包括如下步骤：
S1、所述谷底检测模块检测反激变换器工作过程中的谷底；
S2、所述谷底数量判断模块通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；
S3、所述峰值电流控制模块，用于根据所述反馈电压得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制模块在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得所述反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；
S4、所述PWM逻辑模块产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
其中，上述步骤S1-S4步骤的具体描述可以参照上述相应描述，在此不再赘述。
本申请实施例中，还可以提供一种充电器，其包括上述控制装置，通过控制装置实现了谷底锁定，保证了充电器的稳定性。
以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种反激式开关电源的控制装置，其特征在于，
所述控制装置包括：谷底检测电路、谷底数量判断电路、峰值电流控制电路和PWM逻辑电路；所述谷底检测电路、所述谷底数量判断电路、所述峰值电流控制电路均连接所述PWM逻辑电路；所述谷底检测电路连接所述控制装置的第一引脚，所述PWM逻辑电路连接所述控制装置的第二引脚和第三引脚，所述谷底数量判断电路、所述峰值电流控制电路均连接所述控制装置的第四引脚；
其中，
所述谷底检测电路，用于检测反激变换器工作过程中的谷底；
所述谷底数量判断电路，用于通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；
所述峰值电流控制电路，用于根据所述反馈电压得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体包括：所述峰值电流控制电路在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得所述反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；
所述PWM逻辑电路产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一引脚用于连接所述反激变换器，所述反激变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组，所述辅助绕组的一端连接所述第一引脚和另一端接地；所述原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接所述主功率开关管的第一端；所述次级绕组的一端连接二极管的一端和另一端接地；所述二极管的另一端通过反馈与隔离电路连接所述第四引脚；
所述PWM逻辑电路通过所述第二引脚连接所述主功率开关管的第二端，所述PWM逻辑电路通过所述第三引脚连接所述主功率开关管的第三端和通过采样电阻接地。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一引脚用于连接所述反激变换器，所述反激变换器包括辅助绕组、原边绕组和次级绕组；
所述辅助绕组的一端连接所述第一引脚和另一端接地；所述原边绕组的一端接入外部电源且另一端连接MOS集成系统；所述次级绕组的一端连接二极管的一端和另一端接地；所述二极管的另一端通过反馈与隔离电路连接所述第四引脚；
所述PWM逻辑电路通过所述第二引脚、所述第三引脚连接所述MOS集成系统，所述MOS集成系统包括主功率开关管。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，
所述谷底检测电路，用于采样所述第一引脚的引脚电压，检测所述反激变换器工作过程中的谷底并产生一谷底信号，将所述谷底信号传递给所述PWM逻辑电路；
所述谷底数量判断电路，用于根据所述第四引脚的反馈电压判断所述主功率开关管开通时的谷底数量信号，将所述谷底数量信号传递给所述PWM逻辑电路；
所述峰值电流控制电路，用于根据所述第四引脚的反馈电压信号控制得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制电路在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者，在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，将所述峰值电流信号传递给PWM逻辑电路；
所述PWM逻辑电路，用于根据所述谷底信号、所述主功率开关管开通时的谷底数量信号、所述峰值电流信号和所述第三引脚电压信号产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲，PWM脉冲信号通过所述第二引脚输出。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述谷底数量判断电路包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、优先译码器、第一加法器和数据寄存器；所述第四引脚的反馈电压信号分别连接所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器、所述第四比较器、所述第五比较器和所述第六比较器的负输入端；
所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器、所述第四比较器、所述第五比较器和所述第六比较器的正输入端分别连接第一谷底参考信号、第二谷底参考信号、第三谷底参考信号、第四谷底参考信号、第五谷底参考信号和第六谷底参考信号，其中，在任一比较器的正输入端电压高于负输入端电压时，该比较器输出高电平；所述优先译码器的第一输入端和第八输入端接地，所述优先译码器的第二输入端、第三输入端、第四输入端、第五输入端、第六输入端和第七输入端分别连接所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器、所述第四比较器、所述第五比较器和所述第六比较器的输出端；
所述优先译码器的输出端连接所述第一加法器的第一输入端和所述第一加法器的第二输入端连接预设电路，所述预设电路用于产生常数1；所述优先译码器对比较器的结果进行译码；所述第一加法器将译码结果加1后得到所述主功率开关管开通时的谷底数量；所述数据寄存器的数据输入端连接所述第一加法器的输出端；所述数据寄存器的使能端连接所述主功率开关管的开通信号；所述数据寄存器的输出端输出谷底数量信号；所述数据寄存器用于在所述主功率开关管开通后将输入的谷底数量锁存，以避免在一个周期内反馈电压信号波动而引起谷底数量跳变。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述峰值电流控制电路包括选择器、减法器和第二加法器；
所述选择器的数据输入端分别连接第一参考信号、第二参考信号、第三参考信号、第四参考信号、第五参考信号和第六参考信号；所述选择器的数据选择端连接所述谷底数量信号；所述选择器的输出端连接所述减法器的负输入端；所述选择器根据所述谷底数量信号选择对应的参考信号并将选择的参考信号输出至所述减法器的负输入端；所述反馈电压信号连接所述减法器的正输入端，以及通过第一比例环节连接所述第二加法器的第一输入端；所述减法器的输出端通过第二比例环节连接所述第二加法器的第二输入端；所述第二加法器的输出端输出所述峰值电流信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述峰值电流控制电路产生的峰值电流信号用于使相邻两个谷底之间的传输功率发生重合。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述PWM逻辑电路包括数字计数器、数字比较器、与门、第七比较器、R/S触发器和单脉冲触发器；
所述数字计数器的数据输入端连接谷底信号；所述数字计数器的复位输入端连接所述主功率开关管的开通信号；所述数字计数器根据所述谷底信号计数当前周期的谷底数量，在所述主功率开关管开通时，所述数字计数器被复位；所述数字比较器的第一输入端连接所述数字计数器的输出端，所述数字比较器的第二输入端连接所述谷底数量信号；所述数字比较器在第一输入端大于等于第二输入端时输出高电平；所述与门的第一输入端连接所述谷底信号，所述与门的第二输入端连接所述数字比较器的输出端；所述第七比较器的正输入端连接所述第一引脚的电压信号；所述第七比较器的负输入端连接所述峰值电流信号；所述R/S触发器的置位端连接所述与门的输出端；所述R/S触发器的复位端连接所述第七比较器的输出端；所述R/S触发器的输出端输出驱动信号并连接所述单脉冲触发器的输入端，所述单脉冲触发器的输出端输出所述主功率开关管的开通信号，在所述第三引脚电压信号大于所述峰值电流信号时，所述第七比较器输出高电平，所述R/S触发器被复位，所述驱动信号变为低电平，在所述数字比较器输出高电平且谷底信号也为高电平时，所述与门输出高电平，所述R/S触发器被置位，所述驱动信号变为高电平。
9.一种反激式开关电源的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的控制装置，所述方法包括：
所述谷底检测电路检测反激变换器工作过程中的谷底；
所述谷底数量判断电路通过反馈电压判断得到主功率开关管开通时的谷底数量；
所述峰值电流控制电路根据所述反馈电压得到所述主功率开关管关断时的峰值电流信号，具体为：所述峰值电流控制电路在谷底数量减少时将峰值电流信号减少一偏移量，或者在谷底数量增加时将峰值电流信号增加一偏移量，以使得所述反激变换器相邻谷底之间的传输功率发生重合；
所述PWM逻辑电路产生驱动所述主功率开关管的PWM脉冲。
10.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括如权利要求1-8任一项所述的控制装置。
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