CN116073642A - 电源转换电路的控制电路、方法和电源转换系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种电源转换电路的控制电路、方法和电源转换系统，涉及电子技术领域，所述控制电路被配置为：在第一条件满足的情况下，执行预设操作，预设操作包括将第一输出端处的第一电压和第一参考电压的电压差转换为与电压差正相关的放电电流，放电电流自第一输出端流出以降低第一电压，第一条件包括AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值小于第二参考电压；在第一条件和第二条件均满足的情况下，控制开关导通，第二条件包括放电电流小于参考电流；以及在第一条件和第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制开关断开。控制电路既能提高DC/DC转换电路的转换效率，又可以减小纹波电压对其它电子设备的噪声干扰。

Description

电源转换电路的控制电路、方法和电源转换系统

技术领域

本公开涉及电子技术领域，尤其涉及一种电源转换电路的控制电路、方法和电源转换系统。

背景技术

相关技术中的电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路和DC/DC转换电路之间的能量储存电路。能量储存电路用于减小甚至消除AC/DC整流电路输出的经整流的电压中的纹波电压。

为了满足使用需求，这种电源转换电路需要适用于一定范围的AC/DC整流电路的输入电压，即AC电压。例如，适用的输入电压范围是85V至265V；又例如，适用的输入电压范围是110V至220V。为了能够适用于最小输入电压，能量储存电路中电容器的总电容值需要足够大。为了能够适用于最大输入电压，能量储存电路中电容器的总额定电压也需要足够大。

因单个电容器的体积和成本随额定电压和电容值增大而增大，相关技术中，设置能量储存电路包括并联的两个电容器，以减小能量储存电路中电容器的总体积和总成本。具体地，这两个电容器包括额定电压较大的一个电容器（通常被称作高压电容器）和额定电压较小的一个电容器（通常被称作低压电容器）。低压电容器与开关串联。

在开关断开的情况下，仅高压电容器工作。此时，能量储存电路中电容器的总额定电压最大，能量储存电路适用于输入电压范围中较大的输入电压（后文称作高压，包括最大输入电压）。

在开关导通的情况下，高压电容器和低压电容器均工作。此时，能量储存电路中电容器的总电容值最大，能量储存电路适用于输入电压范围中较小的输入电压（后文称作低压，包括最小输入电压）。

换言之，期望的是控制开关在AC/DC整流电路的输入电压为低压的情况下导通，并在AC/DC整流电路的输入电压为高压的情况下断开。

发明内容

根据本公开实施例的一方面，提供一种电源转换电路的控制电路，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路和DC/DC转换电路之间的能量储存电路，所述AC/DC整流电路包括第一输出端和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路包括并联于所述第一输出端与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器，所述第二支路包括串联的第二电容器和开关，其中，所述第一电容器的额定电压大于所述第二电容器的额定电压；所述控制电路被配置为：在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括将所述第一输出端处的第一电压和第一参考电压的电压差转换为与所述电压差正相关的放电电流，所述放电电流自所述第一输出端流出以降低所述第一电压，所述第一条件包括所述AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值小于第二参考电压；在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流；以及在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关断开。

根据本公开实施例的另一方面，提供一种电源转换电路的控制电路，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路和DC/DC转换电路之间的能量储存电路，所述AC/DC整流电路包括第一输出端和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路包括并联于所述第一输出端与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器，所述第二支路包括串联的第二电容器和开关，其中，所述第一电容器的额定电压大于所述第二电容器的额定电压；所述控制电路被配置为：在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括控制一放电电流自所述第一输出端流出以加速所述第一输出端处的第一电压下降，所述放电电流与所述第一电压和第一参考电压的电压差正相关，所述第一条件包括所述AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值小于第二参考电压；在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流；以及在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关断开。

在一些实施例中，所述控制电路包括：第一电路，被配置为根据所述输入电压和所述第二参考电压，确定所述第一条件是否满足；在所述第一条件满足的情况下，输出第一信号；第二电路，与所述第一输出端和所述第一电路连接，被配置为在接收到所述第一信号的情况下，执行所述预设操作；在所述第二条件满足的情况下，输出第二信号；以及第三电路，被配置为在接收到所述第一信号和所述第二信号的情况下，控制所述开关导通；在未接收到所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的情况下，控制所述开关断开。

在一些实施例中，所述第一电路包括：第一比较器，被配置为将所述输入电压或所述输入电压的峰值电压与所述第二参考电压比较，以输出比较信号；其中，所述第一电路被配置为根据所述比较信号输出所述第一信号。

在一些实施例中，所述比较信号包括作为所述第一信号的第一比较信号，其中：所述第一比较器被配置为在所述峰值电压小于所述第二参考电压的情况下，输出所述第一比较信号。

在一些实施例中，所述第一电路还包括：峰值保持电路，被配置为根据所述输入电压，输出所述峰值电压。

在一些实施例中，所述第一参考电压为所述峰值电压。

在一些实施例中，所述比较信号包括第二比较信号，其中：所述第一比较器被配置为在所述输入电压大于或等于所述第二参考电压的情况下，输出所述第二比较信号；所述第一电路还包括：消抖电路，被配置为在第一预设时长内未接收到所述第二比较信号的情况下，输出所述第一信号，其中，所述第一预设时长大于或等于所述输入电压的周期。

在一些实施例中，所述第一预设时长小于或等于所述周期的1.25倍。

在一些实施例中，所述第二电路包括：跨导放大器，与所述第一输出端连接，被配置为在接收到所述第一信号的情况下，将所述电压差转换为所述放电电流；电流镜电路，与所述第一输出端和所述跨导放大器连接，被配置为输出所述放电电流的镜像电流；以及第二比较器，与所述电流镜电路连接，被配置为将所述镜像电流与所述参考电流比较；在所述镜像电流小于所述参考电流的情况下，输出所述第二信号。

在一些实施例中，所述第二条件包括所述放电电流小于所述参考电流、且所述放电电流小于所述参考电流的持续时长大于或等于第二预设时长；所述控制电路被配置为：在所述放电电流大于或等于所述参考电流、且所述放电电流大于或等于所述参考电流的持续时长大于或等于所述第二预设时长的情况下，控制所述开关断开。

根据本公开实施例的又一方面，提供一种电源转换电路的控制方法，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路和DC/DC转换电路之间的能量储存电路，所述AC/DC整流电路包括第一输出端和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路包括并联于所述第一输出端与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器，所述第二支路包括串联的第二电容器和开关，其中，所述第一电容器的额定电压大于所述第二电容器的额定电压；所述方法包括：在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括将所述第一输出端处的第一电压和第一参考电压的电压差转换为与所述电压差正相关的放电电流，所述放电电流自所述第一输出端流出以降低所述第一电压，所述第一条件包括所述AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值小于第二参考电压；在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流；以及在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关断开。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种电源转换电路的控制方法，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路和DC/DC转换电路之间的能量储存电路，所述AC/DC整流电路包括第一输出端和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路包括并联于所述第一输出端与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器，所述第二支路包括串联的第二电容器和开关，其中，所述第一电容器的额定电压大于所述第二电容器的额定电压；所述方法包括：在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括控制一放电电流自所述第一输出端流出以加速所述第一输出端处的第一电压下降，所述放电电流与所述第一电压和第一参考电压的电压差正相关，所述第一条件包括所述AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值小于第二参考电压；在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流；以及在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关断开。

在一些实施例中，所述第二条件包括所述放电电流小于所述参考电流、且所述放电电流小于所述参考电流的持续时长大于或等于第二预设时长；在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关断开包括：在所述放电电流大于或等于所述参考电流、且所述放电电流大于或等于所述参考电流的持续时长大于或等于所述第二预设时长的情况下，控制所述开关断开。

根据本公开实施例的还一方面，提供一种电源转换系统，包括：上述任意一个实施例所述的电源转换电路的控制电路；以及所述电源转换电路。

本公开实施例中，电源转换电路的控制电路在AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值小于第二参考电压的情况下，执行预设操作，以使得与第一输出端处的第一电压和第一参考电压的电压差正相关的放电电流自第一输出端流出，从而加速第一电压下降。之后，在放电电流小于参考电流、且AC/DC整流电路的输入电压的峰值的绝对值仍小于第二参考电压的情况下，控制电路控制开关导通。这种方式下，可以控制开关在AC/DC整流电路的输入电压从高压变为低压时及时导通，以使得能量储存电路中电容器的总电容值被及时地调整至最大值，从而使能量储存电路输出的电压中的纹波电压减小。如此，既可以提高DC/DC转换电路的转换效率，又可以减小对其它电子设备的噪声干扰。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，其描述了本公开的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，在附图中：

图1是根据本公开一些实施例的电源转换系统的示意图；

图2是根据本公开另一些实施例的电源转换系统的示意图；

图3和图4是根据本公开又一些实施例的电源转换系统的示意图；

图5是根据本公开一些实施例的信号的波形图；

图6是根据本公开又一些实施例的电源转换系统的示意图；以及

图7是根据本公开一些实施例的电源转换电路的控制方法的流程示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不必然是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。

本公开使用的所有术语（包括技术术语或者科学术语）与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

AC/DC整流电路的输入电压因电压不稳定而从高压下降为低压。这种情况下，AC/DC整流电路的输出电压比输入电压延迟下降。

相关技术中，为确保低压电容器不被击穿，在AC/DC整流电路的输出电压延迟下降至低压电容器能够承受的电压后，才控制开关导通。

这种控制方式下，开关在AC/DC整流电路的输入电压从高压变为低压时无法及时导通。这导致能量储存电路中电容器的总电容值不能及时地被调整至最大值，从而导致能量储存电路输出的电压中仍存在较大的纹波电压。这些纹波电压既会降低能量储存电路下级的DC/DC转换电路的转换效率，又会对其它电子设备（例如，DC/DC转换电路所连接的负载）产生较大的噪声干扰。

为了解决上述问题，本公开提出如下解决方案。

图1是根据本公开一些实施例的电源转换系统的示意图。

如图1所示，电源转换系统包括电源转换电路和电源转换电路的控制电路10。

电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路21和DC/DC转换电路22之间的能量储存电路23。AC/DC整流电路21包括第一输出端211和被配置为接地的第二输出端。

在一些实施例中，电源转换电路还包括AC/DC整流电路21。AC/DC整流电路21包括一个或多个整流元件21a。例如，AC/DC整流电路21可以是包括四个整流元件21a的桥式整流电路。整流元件21a例如，可以是二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET）等元件。

在另一些实施例中，电源转换电路还包括DC/DC转换电路22。例如，DC/DC转换电路22包括开关电源（Switching Power Supply，SPS）电路。

能量储存电路23包括并联于AC/DC整流电路21的第一输出端211与第二输出端之间的第一支路和第二支路。第一支路包括第一电容器231，并且，第二支路包括串联的第二电容器232和开关233。开关233可以是MOSFET，例如，N型MOSFET或P型MOSFET。

这里，第一电容器231的额定电压（即，能够承受的最大工作电压）大于第二电容器232的额定电压。换言之，相对而言，第一电容器231是高压电容器，而第二电容器232是低压电容器。例如，第一电容器231的体积一般大于第二电容器232的体积，并且，第一电容器231的成本一般大于第二电容器232的成本。

在一些实施例中，第一电容器231的电容值小于或基本上等于第二电容器232的电容值。例如，第一电容器231的电容值等于电源转换电路在AC/DC整流电路21的输入电压为高压时工作所需的较小电容值；与第二电容器232的电容值等于电源转换电路在AC/DC整流电路21的输入电压为低压时工作所需额外增加的电容值。第一电容器231的电容值与第二电容器232的电容值的比值例如可以等于1：1或1：2。如此，有利于减小第一电容器231和第二电容器232的总体积和总成本。

可以理解，由于电源转换电路需要适用的一定范围的AC/DC整流电路21的输入电压（即AC电压），故，第一电容器231需要能够承受最大输入电压，并且，第二电容器232需要能够承受最小输入电压。例如，电源转换电路适用的最大输入电压小于或等于第一电容器231的额定电压，并且，电源转换电路适用的最小输入电压小于或等于第二电容器232的额定电压。

本公开各实施例中，电源转换电路的控制电路10被配置为在第一条件满足的情况下，执行预设操作。第一条件包括AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值小于第二参考电压Vref2。

例如，控制电路10可以与AC/DC整流电路21的输入端连接，以获取AC/DC整流电路21的输入电压Vin。作为一些实现方式，参见图1，控制电路10可以经由整流元件D与AC/DC整流电路21的输入端连接，以获取AC/DC整流电路21的输入电压Vin的绝对值。

第一条件满足，这表明AC/DC整流电路21的输入电压Vin是低压。例如，在AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压时，第一条件满足，控制电路10执行预设操作。

在一些实施例中，预设操作包括将第一输出端211处的第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差转换为与该电压差正相关的放电电流。放电电流自第一输出端211流出以降低第一电压V1。应理解，第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差等于第一电压V1减第一参考电压Vref1。

在另一些实施例中，预设操作包括控制一放电电流自第一输出端211流出以加速第一输出端211处的第一电压V1下降。放电电流与第一输出端211处的第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差正相关。

换言之，通过执行上述两种预设操作，均可以控制与第一输出端211处的第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差正相关的放电电流自第一输出端211流出，从而使第一输出端211处的第一电压V1加速下降。

应理解，第一参考电压Vref1基本上等于或小于第一电压V1，例如，第一参考电压Vref1可等于输入电压Vin是低压时所对应的峰值的绝对值，如此当第一电压V1越大，放电电流越大，第一电压V1下降的速度越大；反之亦然。

例如，AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压并保持在低压。在AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压后，第一输出端211处的第一电压V1本身会因AC/DC整流电路21的输入电压Vin下降而下降。此外，因第一条件满足，控制电路10执行预设操作，以使得放电电流自第一输出端211流出。这种情况下，第一电压V1加速下降，从而可以使第一电压V1更快地下降至第二电容器232能够承受的电压，例如，下降至第一参考电压Vref1。

控制电路10还被配置为在第一条件和第二条件均满足的情况下，控制开关233导通，并在第一条件和第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制开关233断开。第二条件包括放电电流小于参考电流Iref。

第二条件满足，这表明第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差足够小。也即，第一电压V1已加速下降至第二电容器232能够承受的电压。这种情况下，若第一条件也满足，则控制开关233导通。

上述实施例中，电源转换电路的控制电路10在AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值小于第二参考电压Vref2的情况下，执行预设操作，以使得与第一输出端211处的第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差正相关的放电电流自第一输出端211流出，从而加速第一电压V1下降。之后，在放电电流小于参考电流Iref、且AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值仍小于第二参考电压Vref2的情况下，控制电路10控制开关233导通。这种方式下，可以控制开关233在AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压时及时导通，以使得能量储存电路23中电容器的总电容值被及时地调整至最大值，从而使能量储存电路23输出的电压中的纹波电压减小。如此，既可以提高DC/DC转换电路22的转换效率，又可以减小对其它电子设备的噪声干扰。

此外，控制电路10在放电电流不小于参考电流Iref、或AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值不小于第二参考电压Vref2的情况下，控制开关233断开。如此，可以减小第二电容器232被不能承受的高压击穿的可能性，从而可以提高电源转换电路的可靠性。

下面结合图2对控制电路10的一些实现方式进行说明。图2是根据本公开另一些实施例的电源转换系统的示意图。

如图2所示，控制电路10包括第一电路11、第二电路12和第三电路13。

第一电路11被配置为根据AC/DC整流电路21的输入电压Vin和第二参考电压Vref2，确定第一条件是否满足，并在第一条件满足的情况下，输出第一信号S1。

在一些实施例中，第一电路11还被配置为在第一条件未满足的情况下，输出与第一信号S1逻辑相反的信号。例如，第一信号S1具有高电平。又例如，第一信号S1具有低电平。

第二电路12与AC/DC整流电路21的第一输出端211和第一电路11连接。第二电路12被配置为在接收到第一信号S1的情况下，执行预设操作，并在第二条件满足的情况下，输出第二信号S2。

在一些实施例中，第二电路12还被配置为在第二条件未满足的情况下，输出与第二信号S2逻辑相反的信号。例如，第二信号S2具有高电平。又例如，第二信号S2具有低电平。

第三电路13被配置为在接收到第一信号S1和第二信号S2的情况下，控制开关233导通，并在未接收到第一信号S1和第二信号S2中的至少一个的情况下，控制开关233断开。

作为一些实现方式，第一信号S1和第二信号S2均具有高电平。这种情况下，第三电路13可以包括与门电路。与门电路可以被配置为在接收到两个高电平信号的情况下，输出用于控制开关233导通的高电平信号，并在未接收到两个高电平信号中的至少一个的情况下，输出用于控制开关233断开的低电平信号。

下面结合图3和图4分别对第一电路11和第二电路12的实现方式进行说明。

首先，对第一电路11的一些实现方式进行说明。如图3和4所示，第一电路11包括第一比较器1101。

第一比较器1101被配置为将AC/DC整流电路21的输入电压Vin或输入电压Vin的峰值电压Vpeak与第二参考电压Vref2比较，以输出比较信号。

例如，第一比较器1101被配置为将AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值电压Vpeak与第二参考电压Vref2比较，以输出第一比较信号Sc1。

又例如，第一比较器1101被配置为将AC/DC整流电路21的输入电压Vin与第二参考电压Vref2比较，以输出第二比较信号Sc2。在一些实施例中，第一比较器1101经由整流元件D与AC/DC整流电路21的输入端连接。这种情况下，第一比较器1101被配置为将输入电压Vin的绝对值与第二参考电压Vref2比较，以输出第二比较信号Sc2。

第一电路11被配置为根据第一比较器1101输出的比较信号，输出第一信号S1。

如此，第一电路11能够在第一条件满足的情况下输出第一信号S1。

作为一些实现方式，参见图3，第一比较器1101被配置为将AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值电压Vpeak与第二参考电压Vref2比较，并在峰值电压Vpeak小于第二参考电压Vref2的情况下，输出作为第一信号S1的第一比较信号Sc1。

在某些实施例中，第一电路11还可以包括峰值保持电路1102。峰值保持电路1102被配置为根据AC/DC整流电路21的输入电压Vin，输出AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值电压Vpeak，以便第一比较器1101将峰值电压Vpeak与第二参考电压Vref2比较。

作为另一些实现方式，参见图4，第一比较器1101被配置为将AC/DC整流电路21的输入电压Vin与第二参考电压Vref2比较，并在输入电压Vin大于或等于第二参考电压Vref2的情况下，输出第二比较信号Sc2。

这种情况下，第一电路11还包括消抖电路（后文称为第一消抖电路）1103。第一消抖电路1103被配置为在第一预设时长内未接收到第二比较信号Sc2的情况下，输出第一信号S1。这里，第一预设时长大于或等于AC/DC整流电路21的输入电压Vin的周期。

第一消抖电路1103在第一预设时长内未接收到第二比较信号Sc2，这表明AC/DC整流电路21的输入电压Vin在一个周期内均小于第二参考电压Vref2。这种情况下，第一条件满足，第一消抖电路1103输出第一信号S1。

这种方式下，第一电路11直接将AC/DC整流电路21的输入电压Vin与第二参考电压Vref2进行比较即可在第一条件满足的情况下输出第一信号S1，而无需额外的电路（例如，峰值保持电路）对AC/DC整流电路21的输入电压Vin进行处理。如此，可以简化第一电路11的内部结构，以减小控制电路10的体积和成本。

在一些实施例中，第一预设时长小于或基本上等于AC/DC整流电路21的输入电压Vin的周期的1.25倍。例如，第一预设时长等于AC/DC整流电路21的输入电压Vin的周期。又例如，第一预设时长等于周期的1.1倍、1.2倍等。

这些实施例中，既可以准确地确定AC/DC整流电路21的输入电压Vin变为低压，又可以在输入电压Vin变为低压的情况下及时地输出第一信号S1，以便第二电路12更及时地执行预设操作。

这种方式下，控制电路10可以控制开关233在AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压时更及时地导通，以使得能量储存电路23中电容器的总电容值更及时地被调整至最大值。如此，既可以进一步提高DC/DC转换电路22的转换效率，又可以进一步减小对其它电子设备的噪声干扰。

接下来，对第二电路12的一些实现方式进行说明。如图3和4所示，第二电路12包括跨导放大器1201、电流镜电路1202和第二比较器1203。跨导放大器1201与AC/DC整流电路21的第一输出端211连接，电流镜电路1202与第一输出端211和跨导放大器1201连接，并且，第二比较器1203与电流镜电路1202连接。

跨导放大器1201被配置为在接收到第一信号S1的情况下，将第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差转换为与该电压差正相关的放电电流I。放电电流I自第一输出端211流出，以加速第一电压V1下降。

例如，跨导放大器1201与第一输出端211连接，以获取第一输出端211处的第一电压V1，并根据第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差，控制自第一输出端211流出的放电电流I的大小与该电压差正相关。

电流镜电路1202被配置为输出放电电流I的镜像电流I’。

第二比较器1203被配置为将镜像电流I’与参考电流Iref比较，并在镜像电流I’小于参考电流Iref的情况下，输出第二信号S2。应理解，第二比较器1203在镜像电流I’不小于参考电流Iref的情况下，不会输出第二信号S2。

如此，第二电路12能够在第一条件满足的情况下，执行预设操作，并在第二条件满足的情况下，输出第二信号S2。

作为一些实现方式，参见图3和4，跨导放大器1201经由直流电压源1204与第一输出端211连接。直流电压源1204被配置为提供失调电压Vos。第一电压V1经直流电压源1204后变为电压V1’，电压V1’等于第一电压V1与失调电压Vos两者之间的和或差值。

这些实现方式下，跨导放大器1201根据电压V1’和第一参考电压Vref1的电压差，控制自第一输出端211流出的放电电流I。

通过在第一输出端211与跨导放大器1201之间设置提供失调电压Vos的直流电压源1204，可以确保放电电流I在电压V1’等于第一参考电压Vref1的情况下等于0A，即，确保放电电流I在电压V1’等于第一参考电压Vref1的情况下停止自第一输出端211流出。

如此，可以防止在电压V1’下降至第一参考电压Vref1的情况下仍持续对第一输出端211放电，以保证电源转换的可靠性。

在AC/DC整流电路21的输入电压Vin是低压、第一条件满足时，跨导放大器1201开始运作。作为一些实现方式，第一参考电压Vref1例如，可等于AC/DC整流电路21的输入电压Vin是低压时的峰值电压Vpeak。如此，可以防止在电压V1’下降至峰值电压Vpeak的情况下仍持续对第一输出端211放电，导致第一电压V1下降至比峰值电压Vpeak更小的电压，从而可以避免电源转换电路向负载供电不足的情况出现。

在某些实施例中，第一参考电压Vref1为峰值保持电路1102输出的峰值电压Vpeak。如此，利用控制电路10内本身存在的峰值电压Vpeak即可执行预设操作，而无需额外的电压源来提供第一参考电压Vref1，从而可以简化控制电路10的电路结构。

在一些实施例中，电压V1’等于第一电压V1与失调电压Vos之差。

例如，第一参考电压Vref1等于154V（即，输入电压Vin为低压时的峰值电压Vpeak），并且，失调电压Vos等于10V。这种情况下，在第一电压V1等于164V时，电压V1’等于154V，即等于第一参考电压Vref1。换言之，在第一电压V1等于164V时，即停止对第一输出端211放电。在此之后，第一电压V1仅因输入电压Vin小于第一电压V1而自发地缓慢下降，不再因放电电流I而加速下降。

这种方式下，可以在第一电压V1略大于第一参考电压Vref1的情况下即停止继续对第一输出端211放电，从而可以更可靠地防止第一电压V1下降至比峰值电压Vpeak更小的电压。

为了帮助理解本公开实施例的方案，下面结合图5所示的波形图进行说明。

如图5所示，在时刻t1前，AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值不小于第二参考电压Vref2，第一条件未满足。在此期间，AC/DC整流电路21的输入电压Vin下降。

在时刻t1，AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值下降至第二参考电压Vref2。

在时刻t1后，输入电压Vin继续下降，AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值小于第二参考电压Vref2。在此期间，第一条件满足，第一电路11输出第一信号S1。这种情况下，控制电路10执行预设操作，使得放电电流I自第一输出端211流出，第一电压V1加速下降。

在时刻t1~时刻t2，第一电压V1加速下降，并且，放电电流I持续减小。在此期间，放电电流I大于参考电流Iref，第二条件未满足。

在时刻t2，放电电流I等于参考电流Iref。

在时刻t2后，放电电流I继续下降，以使得放电电流I小于参考电流Iref。在此期间，第二条件满足，第二电路12输出第二信号S2。这种情况下，控制电路10控制开关233导通。

在时刻t3，第一电压V1与作为第一参考电压Vref1的峰值电压Vpeak间的电压差等于Vos，即，电压V1’等于峰值电压Vpeak。此时，放电电流I等于0A。

在时刻t3之后，放电电流I保持为0A，第一电压V1不再加速下降，而是缓慢下降至峰值电压Vpeak。第一条件和第二条件均满足，开关233仍导通。

下面结合一些实施例进一步说明控制电路10。

在一些实施例中，第二条件包括放电电流I小于参考电流Iref、且放电电流I小于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长。

例如，在放电电流I小于参考电流Iref、但放电电流I小于参考电流Iref的持续时长小于第二预设时长的情况下，第二条件未满足。这种情况下，控制电路10控制开关233断开而非导通。

在这些实施例中，控制电路10被配置为在放电电流I大于或等于参考电流Iref、且放电电流I大于或等于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长的情况下，控制开关233断开。

例如，在放电电流I大于或等于参考电流Iref、但放电电流I大于或等于参考电流Iref的持续时长小于第二预设时长的情况下，控制电路10控制开关233导通而非断开。

为了便于理解，下面结合一些示例说明。

例如，因电压不稳定，AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压。这种情况下，第一条件满足，控制电路10控制放电电流I自第一输出端211流出。一段时间后，放电电流I小于参考电流Iref。然而，因电压不稳定的状态仍持续，AC/DC整流电路21的输入电压Vin又从低压变回高压。若在放电电流I刚刚小于参考电流Iref时就控制开关233导通，那么，在AC/DC整流电路21的输入电压Vin又变回高压时，又需要再次控制开关233断开。这会导致开关233无意义地频繁切换，从而增大开关233故障的可能性，降低电源转换电路的可靠性。

又例如，AC/DC整流电路21的输入电压Vin刚开始为低压。这种情况下，第一条件和第二条件均满足，开关233导通。然而，因电压不稳定，AC/DC整流电路21的输入电压Vin在从低压短暂地变为高压后又变回低压。在输入电压Vin变为高压期间，第一电压V1增大而使得放电电流I不小于参考电流Iref。若在放电电流I刚刚不小于参考电流Iref时就控制开关233断开，那么，在AC/DC整流电路21的输入电压Vin变回低压时，又需要再次控制开关233导通。这同样会导致开关233无意义地频繁切换，从而增大开关233故障的可能性，降低电源转换电路的可靠性。

上述实施例中，控制电路10在放电电流I小于参考电流Iref、且放电电流I小于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长的情况下，才控制开关233导通。此外，控制电路10在放电电流I大于或等于参考电流Iref、且放电电流I大于或等于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长的情况下，才控制开关233断开。如此，可以避免开关233频繁切换，从而可以减小开关233故障的可能性，进而可以提高电源转换电路的可靠性。

下面结合图6对这些实施例中的第二电路12的一些实现方式进行说明。图6中，将第三电路13示意性地示出为与门电路，并且还示意性地示出了电源转换电路的负载24。负载24例如可以是手机、电脑等电子设备。

如图6所示，第二电路12还可以包括消抖电路（后文称为第二消抖电路）1205。

这种情况下，第二比较器1203被配置为在镜像电流I’小于参考电流Iref的情况下，输出子信号S2’，并在镜像电流I’大于或等于参考电流Iref的情况下，输出与子信号S2’逻辑相反的信号。例如，子信号S2’具有高电平；又例如，子信号S2’具有低电平。

第二消抖电路1205被配置为在第二预设时长内持续接收到子信号S2’的情况下，输出第二信号S2，以便第三电路13控制开关233导通。此外，第二消抖电路1205还被配置为在第二预设时长内持续接收到与子信号S2’逻辑相反的信号的情况下，输出与第二信号S2逻辑相反的信号，以便第三电路13控制开关233断开。

如此，控制电路10能够在放电电流I小于参考电流Iref、且放电电流I小于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长的情况下才控制开关233导通，并且，在放电电流I大于或等于参考电流Iref、且放电电流I大于或等于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长的情况下才控制开关233断开。

图7是根据本公开一些实施例的电源转换电路的控制方法的流程示意图。

电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路21和DC/DC转换电路22之间的能量储存电路23。AC/DC整流电路21包括第一输出端211和被配置为接地的第二输出端。能量储存电路23包括并联于第一输出端211与第二输出端之间的第一支路和第二支路。第一支路包括第一电容器231，并且，第二支路包括串联的第二电容器232和开关233。这里，第一电容器231的额定电压大于第二电容器232的额定电压。

如图7所示，电源转换电路的控制方法包括步骤702~步骤706。

在步骤702，在第一条件满足的情况下，执行预设操作。第一条件包括AC/DC整流电路21的输入电压Vin的峰值的绝对值小于第二参考电压Vref2。

在一些实施例中，预设操作包括将第一输出端211处的第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差转换为与该电压差正相关的放电电流。放电电流自第一输出端211流出以降低第一电压V1。

在另一些实施例中，预设操作包括控制一放电电流自第一输出端211流出以加速第一输出端211处的第一电压V1下降。放电电流与第一电压V1和第一参考电压Vref1的电压差正相关。

在步骤704，在第一条件和第二条件均满足的情况下，控制开关233导通。第二条件包括放电电流I小于参考电流Iref。

在步骤706，在第一条件和第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制开关233断开。

这种方式下，可以控制开关233在AC/DC整流电路21的输入电压Vin从高压变为低压时及时导通，以使得能量储存电路23中电容器的总电容值被及时地调整至最大值，从而使能量储存电路23输出的电压中的纹波电压明显减小。如此，既可以提高DC/DC转换电路22的转换效率，又可以减小对其它电子设备的噪声干扰。

在一些实施例中，第二条件包括放电电流小于参考电流、且放电电流小于参考电流的持续时长大于或等于第二预设时长。

这种情况下，在步骤706，在放电电流大于或等于参考电流Iref、且放电电流大于或等于参考电流Iref的持续时长大于或等于第二预设时长的情况下，控制开关233断开。

如此，可以避免开关233在输入电压Vin不稳定的情况下频繁切换，从而可以减小开关233故障的可能性，进而可以提高电源转换电路的可靠性。

应理解，本公开实施例的电源转换电路的控制方法还可以包括上述任意一个实施例中的控制电路10执行的操作，相关之处参见前文即可，这里不再赘述。

本公开实施例还提供一种电源转换系统。参见图1至4以及图6，电源转换系统包括上述任意一个实施例的电源转换电路的控制电路10、以及上述任意一个实施例的电源转换电路。电源转换系统例如可以是手机、电脑等电子设备的电源。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种电源转换电路的控制电路，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路（21）和DC/DC转换电路（22）之间的能量储存电路（23），所述AC/DC整流电路（21）包括第一输出端（211）和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路（23）包括并联于所述第一输出端（211）与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器（231），所述第二支路包括串联的第二电容器（232）和开关（233），其中，所述第一电容器（231）的额定电压大于所述第二电容器（232）的额定电压；

所述控制电路（10）被配置为：

在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括将所述第一输出端（211）处的第一电压（V1）和第一参考电压（Vref1）的电压差转换为与所述电压差正相关的放电电流，所述放电电流自所述第一输出端（211）流出以降低所述第一电压（V1），所述第一条件包括所述AC/DC整流电路（21）的输入电压（Vin）的峰值的绝对值小于第二参考电压（Vref2）；

在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关（233）导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流（Iref）；以及

在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关（233）断开。

2.一种电源转换电路的控制电路，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路（21）和DC/DC转换电路（22）之间的能量储存电路（23），所述AC/DC整流电路（21）包括第一输出端（211）和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路（23）包括并联于所述第一输出端（211）与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器（231），所述第二支路包括串联的第二电容器（232）和开关（233），其中，所述第一电容器（231）的额定电压大于所述第二电容器（232）的额定电压；

所述控制电路（10）被配置为：

在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括控制一放电电流自所述第一输出端（211）流出以加速所述第一输出端（211）处的第一电压（V1）下降，所述放电电流与所述第一电压（V1）和第一参考电压（Vref1）的电压差正相关，所述第一条件包括所述AC/DC整流电路（21）的输入电压（Vin）的峰值的绝对值小于第二参考电压（Vref2）；

在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关（233）导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流（Iref）；以及

在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关（233）断开。

3.根据权利要求1或2所述的控制电路，包括：

第一电路（11），被配置为根据所述输入电压（Vin）和所述第二参考电压（Vref2），确定所述第一条件是否满足；在所述第一条件满足的情况下，输出第一信号（S1）；

第二电路（12），与所述第一输出端（211）和所述第一电路（11）连接，被配置为在接收到所述第一信号（S1）的情况下，执行所述预设操作；在所述第二条件满足的情况下，输出第二信号（S2）；以及

第三电路（13），被配置为在接收到所述第一信号（S1）和所述第二信号（S2）的情况下，控制所述开关（233）导通；在未接收到所述第一信号（S1）和所述第二信号（S2）中的至少一个的情况下，控制所述开关（233）断开。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述第一电路（11）包括：

第一比较器（1101），被配置为将所述输入电压（Vin）或所述输入电压（Vin）的峰值电压（Vpeak）与所述第二参考电压（Vref2）比较，以输出比较信号；

其中，所述第一电路（11）被配置为根据所述比较信号输出所述第一信号（S1）。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其中，所述比较信号包括作为所述第一信号（S1）的第一比较信号（Sc1），其中：

所述第一比较器（1101）被配置为在所述峰值电压（Vpeak）小于所述第二参考电压（Vref2）的情况下，输出所述第一比较信号（Sc1）。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述第一电路（11）还包括：

峰值保持电路（1102），被配置为根据所述输入电压（Vin），输出所述峰值电压（Vpeak）。

7.根据权利要求5所述的控制电路，其中，所述第一参考电压（Vref1）为所述峰值电压（Vpeak）。

8.根据权利要求4所述的控制电路，其中，所述比较信号包括第二比较信号（Sc2），其中：

所述第一比较器（1101）被配置为在所述输入电压（Vin）大于或等于所述第二参考电压（Vref2）的情况下，输出所述第二比较信号（Sc2）；

所述第一电路（11）还包括：

消抖电路（1103），被配置为在第一预设时长内未接收到所述第二比较信号（Sc2）的情况下，输出所述第一信号（S1），其中，所述第一预设时长大于或等于所述输入电压（Vin）的周期。

9.根据权利要求8所述的控制电路，其中，所述第一预设时长小于或等于所述周期的1.25倍。

10.根据权利要求3所述的控制电路，其中，所述第二电路（12）包括：

跨导放大器（1201），与所述第一输出端（211）连接，被配置为在接收到所述第一信号（S1）的情况下，将所述电压差转换为所述放电电流（I）；

电流镜电路（1202），与所述第一输出端（211）和所述跨导放大器（1201）连接，被配置为输出所述放电电流（I）的镜像电流（I’）；以及

第二比较器（1203），与所述电流镜电路（1202）连接，被配置为将所述镜像电流（I’）与所述参考电流（Iref）比较；在所述镜像电流（I’）小于所述参考电流（Iref）的情况下，输出所述第二信号（S2）。

11.根据权利要求1或2所述的控制电路，其中，所述第二条件包括所述放电电流小于所述参考电流、且所述放电电流小于所述参考电流的持续时长大于或等于第二预设时长；

所述控制电路（10）被配置为：

在所述放电电流大于或等于所述参考电流（Iref）、且所述放电电流大于或等于所述参考电流（Iref）的持续时长大于或等于所述第二预设时长的情况下，控制所述开关（233）断开。

12.一种电源转换电路的控制方法，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路（21）和DC/DC转换电路（22）之间的能量储存电路（23），所述AC/DC整流电路（21）包括第一输出端（211）和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路（23）包括并联于所述第一输出端（211）与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器（231），所述第二支路包括串联的第二电容器（232）和开关（233），其中，所述第一电容器（231）的额定电压大于所述第二电容器（232）的额定电压；

所述方法包括：

在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括将所述第一输出端（211）处的第一电压（V1）和第一参考电压（Vref1）的电压差转换为与所述电压差正相关的放电电流，所述放电电流自所述第一输出端（211）流出以降低所述第一电压（V1），所述第一条件包括所述AC/DC整流电路（21）的输入电压（Vin）的峰值的绝对值小于第二参考电压（Vref2）；

在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关（233）导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流（Iref）；以及

在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关（233）断开。

13.一种电源转换电路的控制方法，所述电源转换电路包括连接在AC/DC整流电路（21）和DC/DC转换电路（22）之间的能量储存电路（23），所述AC/DC整流电路（21）包括第一输出端（211）和被配置为接地的第二输出端，所述能量储存电路（23）包括并联于所述第一输出端（211）与所述第二输出端之间的第一支路和第二支路，所述第一支路包括第一电容器（231），所述第二支路包括串联的第二电容器（232）和开关（233），其中，所述第一电容器（231）的额定电压大于所述第二电容器（232）的额定电压；

所述方法包括：

在第一条件满足的情况下，执行预设操作，所述预设操作包括控制一放电电流自所述第一输出端（211）流出以加速所述第一输出端（211）处的第一电压（V1）下降，所述放电电流与所述第一电压（V1）和第一参考电压（Vref1）的电压差正相关，所述第一条件包括所述AC/DC整流电路（21）的输入电压（Vin）的峰值的绝对值小于第二参考电压（Vref2）；

在所述第一条件和第二条件均满足的情况下，控制所述开关（233）导通，所述第二条件包括所述放电电流小于参考电流（Iref）；以及

在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关（233）断开。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述第二条件包括所述放电电流小于所述参考电流、且所述放电电流小于所述参考电流的持续时长大于或等于第二预设时长；

在所述第一条件和所述第二条件中的至少一个未满足的情况下，控制所述开关（233）断开包括：

在所述放电电流大于或等于所述参考电流（Iref）、且所述放电电流大于或等于所述参考电流（Iref）的持续时长大于或等于所述第二预设时长的情况下，控制所述开关（233）断开。

15.一种电源转换系统，包括：

权利要求1-11任意一项所述的电源转换电路的控制电路；以及

所述电源转换电路。

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