CN116647101A - 用于半桥变换电路的控制器、电源模组及电子设备 - Google Patents

用于半桥变换电路的控制器、电源模组及电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开一种用于半桥变换电路的控制器、电源模组及电子设备。半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管。控制器包括控制单元和驱动单元,控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号。第一控制信号用于控制驱动单元输出第一驱动信号以驱动第一功率管导通,第二控制信号用于控制驱动单元输出第二驱动信号以驱动第二功率管导通。控制单元用于在第一时间段内交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二时间段内停止输出第一控制信号和第二控制信号。本申请实施例通过在第一预设时间段内交替输出第一控制信号和第二控制信号使得驱动单元能够在下一间歇发波周期的第一时间段开始时能够输出第一驱动信号。

Description

用于半桥变换电路的控制器、电源模组及电子设备
技术领域
本申请实施例涉及电力电子领域,尤其涉及一种用于半桥变换电路的控制器、电源模组及电子设备。
背景技术
现有的半桥变换电路存在主功率管在上、辅助功率管在下型的拓扑结构。在该种拓扑结构中,半桥变换电路的控制器能够单独提供电压实现主功率管的导通。但由于控制器存在漏电,在主功率管和辅助功率管长时间保持关断后,控制器无法提供足够的电压实现主功率管导通。如此,在半桥变换电路再次进入连续工作状态时,主功率管无法正常导通,进而影响半桥变换电路进行电压转换。因此,如何能够保证主功率管在进入连续工作状态后能够正常导通成为当前亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种用于半桥变换电路的控制器、电源模组及电子设备,能够保证主功率管在进入连续工作状态后能够正常导通。
第一方面,本申请提供一种用于半桥变换电路的控制器,半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管,控制器包括控制单元和驱动单元,控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号,第一控制信号用于控制驱动单元输出第一驱动信号,第二控制信号用于控制驱动单元输出第二驱动信号,第一驱动信号用于驱动第一功率管,第二驱动信号用于驱动第二功率管,其中,控制单元工作于至少一个间歇发波周期,间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段,控制单元用于:在第一预设时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二预设时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号;在第一时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号;其中,第二时间段位于第一时间段之后,第一预设时间段位于第二时间段之后且位于第二预设时间段之前,第二预设时间段的时长小于第二时间段的时长。
可以理解,为了满足半桥变换电路对不同轻重的负载的供电需求,控制器在轻载时能够间歇发波,即能够分时地工作于连续工作状态或暂停工作状态。相邻的连续工作状态时间和暂停工作状态时间共同构成了一个间歇发波周期。在控制器长时间处于暂停工作状态后,驱动单元可能因漏电造成驱动主功率管(即第一功率管)导通的驱动电压不足。通过在暂停工作状态下,控制器进入下一间歇发波周期的第一时间段前,即控制器恢复连续工作状态前,设置第一预设时间段,并在第一预设时间段内交替输出第一控制信号和第二控制信号,使得驱动单元能够正常输出第一驱动信号至主功率管以驱动主功率管导通。如此,能够确保半桥变换电路在恢复到连续工作状态后,第一功率管和第二功率管能够稳定的实现交替导通以进行电压变换。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,第一功率管的漏极连接电源,第一功率管的源极连接第二功率管的漏极,第二功率管的源极接地;半桥变换电路包括谐振电容和变压器,变压器的原边绕组的第一端连接第一功率管和第二功率管组成的桥臂中点,变压器的原边绕组的第二端接地;谐振电容的一端连接原边绕组的第一端,谐振电容的另一端连接桥臂中点,或者,谐振电容的一端连接原边绕组的第二端,谐振电容的另一端连接第二功率管的源极,控制单元用于:在输出第一控制信号时,获取谐振电容两端的第一采样电压;在输出第二控制信号时,获取谐振电容两端的第二采样电压;响应于第二采样电压与第一采样电压的差值大于预设电压值,结束第一预设时间段并开始第二预设时间段。
可以理解,通过在第一预设时间段内短暂的输出第一控制信号和第二控制信号,分别在向第一功率管和第二助功率管发送控制信号时检测谐振电容两端的电压,并根据两次检测到的谐振电容两端的电压的差值判断谐振电容在第一控制信号发送后有没有实现充电,进而能够判断第一功率管是否实现正常导通。如此,当谐振电容两端的电压的差值达到预设电压值时,能够确认第一功率管已经实现正常导通,进而能够确保半桥变换电路在恢复到连续工作状态后,第一功率管和第二功率管能够稳定的实现交替导通以进行电压变换。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,控制器包括检测单元,检测单元用于检测第一采样电压及第二采样电压,控制单元用于获取第一采样电压及第二采样电压。
可以理解,通过检测单元检测谐振电容两端的第一采样电压及第二采样电压,通过控制单元获取第一采样电压及第二采样电压,并进行谐振电容两端电压是否发生变化的判断。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,驱动单元包括驱动芯片、第一电容和二极管,驱动芯片包括第一供电引脚、第二供电引脚和参考引脚;变压器的原边绕组用于与辅助绕组电路中的辅助绕组耦合,辅助绕组电路用于为控制器供电,其中,第一供电引脚连接二极管的阳极和辅助绕组电路的输出端;第二供电引脚连接二极管的阴极和第一电容的一端;参考引脚连接第一电容的另一端,以及第一功率管和第二功率管之间的桥臂中点。
可以理解,驱动单元的驱动芯片能够通过第一电容为第二供电引脚供电并获得驱动第一功率管导通的驱动电压。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,驱动单元还包括第二电容,第二电容的一端连接辅助绕组电路的输出端和二极管的阳极,第二电容的另一端连接地。
可以理解,驱动单元的驱动芯片能够通过第二电容为第一供电引脚供电并获得驱动第二功率管导通的驱动电压。第二电容内的电连能够通过辅助绕组电路获得。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,半桥变换电路包括整流电路,变压器包括副边绕组,整流电路的输入端用于连接副边绕组,整流电路的输出端用于连接负载。
可以理解,通过设置整流电路能够将变压器输出交流信号转为直流信号并进行滤波,使得负载能够接收到稳定的直流电压。
第二方面,本申请提供一种电源模组,包括半桥变换电路及控制器,半桥变换电路用于接收直流输入电压,并对直流输入电压进行电压变换后向负载提供直流输出电压,半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管,控制器包括控制单元和驱动单元,控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号,第一控制信号用于控制驱动单元输出第一驱动信号,第二控制信号用于控制驱动单元输出第二驱动信号,第一驱动信号用于驱动第一功率管,第二驱动信号用于驱动第二功率管,其中;控制单元工作于至少一个间歇发波周期,间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段,控制单元用于:在第一预设时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二预设时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号;在第一时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号;其中,第二时间段位于第一时间段之后,第一预设时间段位于第二时间段之后且位于第二预设时间段之前,第二预设时间段的时长小于第二时间段的时长。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,第一功率管的漏极连接电源,第一功率管的源极连接第二功率管的漏极,第二功率管的源极接地;半桥变换电路包括谐振电容和变压器,变压器的原边绕组的第一端连接第一功率管和第二功率管组成的桥臂中点,变压器的原边绕组的第二端接地;谐振电容的一端连接原边绕组的第一端,谐振电容的另一端连接桥臂中点,或者,谐振电容的一端连接原边绕组的第二端,谐振电容的另一端连接第二功率管的源极,控制单元用于:在输出第一控制信号时,获取谐振电容两端的第一采样电压;在输出第二控制信号时,获取谐振电容两端的第二采样电压;响应于第二采样电压与第一采样电压的差值大于预设电压值,结束第一预设时间段并开始第二预设时间段。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,控制器包括检测单元,检测单元用于检测第一采样电压及第二采样电压,控制单元用于获取第一采样电压及第二采样电压。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,电源模组还包括辅助绕组电路,辅助绕组电路用于为控制器供电;驱动单元包括驱动芯片、第一电容和二极管,驱动芯片包括第一供电引脚、第二供电引脚和参考引脚;变压器的原边绕组用于与辅助绕组电路中的辅助绕组耦合,辅助绕组电路用于为控制器供电,其中,第一供电引脚连接二极管的阳极和辅助绕组电路的输出端;第二供电引脚连接二极管的阴极和第一电容的一端;参考引脚连接第一电容的另一端,以及第一功率管和第二功率管之间的桥臂中点。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,驱动单元还包括第二电容,第二电容的一端连接辅助绕组电路的输出端和二极管的阳极,第二电容的另一端连接地。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,半桥变换电路包括整流电路,变压器包括副边绕组,整流电路的输入端用于连接副边绕组,整流电路的输出端用于连接负载。
第三方面,本申请提供一种电子设备,电压设备包括第一方面或第一方面中任一种实现方式中的用于半桥变换电路的控制器。或者,电子设备包括第二方面或第二方面中任一种实现方式中的电源模组。
另外,第二方面至第三方面中任一种可能的实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为本申请提供的电子设备的示意图。
图2为本申请提供的电子设备的另一示意图。
图3为示例性的电源模组的示意图。
图4为示例性的电源模组的另一示意图。
图5为本申请实施例提供的主管在上、副管在下型的半桥电路所在的电源模组的示意图。
图6为本申请实施例提供的电源模组的示意图。
图7为本申请提供的控制器的控制信号示意图。
图8为本申请实施例提供的电压模组的电压波形示意图。
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。
本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
在本申请的描述中,“第一”、“第二”等字样仅用于区别不同对象,并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
为了使本领域技术人员更好地理解本申请提供的技术方案,下面先介绍本申请提供的技术方案的一种可能的应用场景。
图1为本申请提供的一种电子设备的示意图。如图1所示,电子设备1包括电源模组11和负载12。其中,电源模组11用于接收输入电源13提供的输入电压V1,并提供输出电压V2为负载12供电。在一种实施例中,电子设备1可以包括多个电源模组11,多个电源模组11提供多个输出电压V2为负载12供电。在一种实施例中,电子设备1可以包括多个负载12,电源模组11提供多个输出电压V2分别为多个负载12供电。在一种实施例中,电子设备1可以包括多个负载12和多个电源模组11,多个电源模组11可以分别为多个负载12供电。在一种实施例中,电子设备1可以接收多个输入电源13的输出电压V1。在一种实施例中,电子设备1可以包括一个或多个输入电源13。在一种实施例中,电子设备1可以是手机、电脑、平板或者家电等电子设备。在一种实施例中,负载12包括电子设备1的内部电路或电子设备1的外接电子设备。
图2为本申请提供的一种电子设备的另一示意图。如图2所示,电子设备1包括电源模组11。电源模组11接收输入电源13提供的输入电压V1,并提供输出电压V2为负载12供电。在一种实施例中,电子设备1中包括多个电源模组11,多个电源模组11可以提供多个输出电压V2为负载12供电。在一种实施例中,电子设备1中电源模组11可以提供多个输出电压V2分别为多个负载12供电。在一种实施例中,电子设备1可以包括多个电源模组11,多个电源模组11分别为多个负载12提供输出电压V2。在一种实施例中,电子设备1可以接收多个输入电源13。在一种实施例中,电子设备1可以包括输入电源13。在一种实施例中,电子设备1可以是适配器、充电桩等设备。通常,适配器(adaptor)也可以被称为充电器(charger)、充电头、开关电源(switch power supply)或者功率变换器(power converter)等。在一种实施例中,负载12可以是手机、电脑、平板或者家电等电子设备。在一种实施例中,负载12可以是电子设备1的其它内部电路。
图3为本申请实施例提供的示意性的一种电源模组的示意图。如图3所示,电源模组11包括半桥(asymmetrical half-bridge,AHB)变换电路111、辅助绕组电路112、电源电路113和控制器114。半桥变换电路111用于接收输入电源13提供的输入电压V1,并向负载12提供输出电压V2。另外,半桥变换电路111经辅助绕组电路112为控制器114的电源电路113供电。其中,辅助绕组电路112与半桥变换电路111耦合,在辅助绕组上产生辅助绕组电压V3。辅助绕组电路112将辅助绕组电压V3转换为输出电压V4,并向电源电路113提供输出电压V4。电源电路113将辅助绕组电路112的输出电压V4转换为输出电压V5,并向控制器114提供输出电压V5。控制器114用于控制半桥变换电路111。
图4为本申请实施例提供的示意性的一种电源模组的另一示意图。如图4所示,电源模组11包括半桥变换电路111、辅助绕组电路112、电源电路113和控制器114。
其中,半桥变换电路111可以包括半桥电路1111、变压器Tr和整流电路1114。变压器Tr包括原边绕组1112和副边绕组1113。另外,变压器Tr还包括辅助绕组电路112中的辅助绕组1121。副边绕组1113与原边绕组1112相耦合,辅助绕组1121与原边绕组1112相耦合。
半桥电路1111用于接收输入电源13提供的输入电压V1,并根据控制器114的驱动信号G提供输出电压V10。输入电压V1和输出电压V10可以是一个电压范围。半桥电路1111通常包括主功率管、辅助功率管及电容。主功率管、辅助功率管及电容以一定的形式进行连接,则半桥变换电路111可以构成非对称半桥(asymmetrical half-bridge,AHB)变换电路或者有源钳位反激(active clamp flyback,ACF)变换电路。AHB变换电路的半桥电路1111中的电容为谐振电容Cr。ACF变换电路的半桥电路1111中的电容为钳位电容。
变压器Tr的原边绕组1112用于接收半桥电路1111的输出电压V10,并在原边绕组1112上产生原边绕组电压V11。经过变压器Tr的副边绕组1113与变压器Tr的原边绕组1112相耦合,副边绕组1113上产生副边绕组电压V12。原边绕组电压V11和副边绕组电压V12可以是一个电压范围。
整流电路1114用于接收副边绕组1113上产生的副边绕组电压V12,并转换为输出电压V2。输出电压V2可以是一个电压范围。
辅助绕组电路112用于为电源电路113供电。辅助绕组电路112的辅助绕组1121与变压器Tr的原边绕组1112相耦合。原边绕组1112上的原边绕组电压V11经过耦合,在辅助绕组1121上产生辅助绕组电压V3。辅助绕组电压V3经辅助绕组电路112处理后,向电源电路113提供输出电压V4。其中,辅助绕组电路112可以包括辅助绕组1121和整流模块(图未标)。辅助绕组电压V3和输出电压V4可以是一个电压范围。
电源电路113用于为控制器114供电。电源电路113接收辅助绕组电路112的输出电压V4,并向控制器114提供输出电压V5。其中,电源电路113可以包括稳压电路。输出电压V5可以是一个电压范围。
控制器114用于控制半桥变换电路111的运行状态。具体地,控制器114可以向半桥变换电路111的半桥电路1111输出驱动信号G,从而控制半桥变换电路111的运行状态。半桥变换电路111的运行状态通常包括连续工作状态和暂停工作状态。连续工作状态也可以称为正常工作状态、控制单元正常发波状态等。暂停工作状态也可以称为间歇工作状态、BURST工作状态、控制单元间歇发波状态等。
在本实施例中,根据变压器Tr与半桥电路1111中两个开关管的连接关系的不同,半桥电路1111可以分为主管(即主功率管)在上、副管(即辅助功率管)在下型半桥电路1111,以及主管在下、副管在上型的半桥电路1111。
具体地,针对主管在下、副管在上型的半桥电路1111,变压器Tr的原边绕组的一端连接桥臂中点,另一端连接输入电压源的正极。针对主管在上、副管在下型的半桥电路1111,变压器Tr的原边绕组1112的一端连接第一开关管Q1和第二开关管Q2构成的桥臂的桥臂中点,另一端连接地。
请一并参阅图5,所示为一种主管在上、副管在下型的半桥电路及其所在的电源模组的示意图。
如图5所示,半桥电路1111包括主功率管Q1、辅助功率管Q2和谐振电容Cr。主功率管Q1、辅助功率管Q2和谐振电容Cr形成非对称半桥拓扑。
具体地,主功率管Q1的漏极接收直流输入电压V1,主功率管Q1的源极与辅助功率管Q2的漏极连接,辅助功率管Q2的源极与地端连接。主功率管Q1的栅极接收来自控制器114的第一驱动信号GH,辅助功率管Q2的栅极接收来自控制器114的第二驱动信号GL。主功率管Q1能够在第一驱动信号GH的驱动下导通,辅助功率管Q2能够在第二驱动信号GL的驱动下导通。谐振电容Cr的第一端连接地,谐振电容Cr的另一端连接原边绕组1112的一端,原边绕组1112的另一端连接主功率管Q1和辅助功率管之间的桥臂中点P0。
如图5所示,控制器114包括控制单元1141和驱动单元1142。控制单元1141用于输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。第一控制信号P1用于控制驱动单元1142输出第一驱动信号GH,第二控制信号P2用于控制驱动单元1142输出第二驱动信号GL。第一驱动信号GH用于驱动主功率管Q1导通,第二驱动信号GL用于驱动第二功率管Q2导通。
驱动单元1142包括驱动芯片11421、第一电容C1、第二电容C2和二极管D1。驱动芯片11421包括第一供电引脚Vdd、第二供电引脚Vb、接地引脚GND、参考引脚Vhb和控制引脚D。其中,第一供电引脚Vdd连接二极管D1的阳极和第二电容C2的一端,第二电容C2的另一端连接地。第二供电引脚Vb连接所述二极管D1的阴极和第一电容C1的一端。参考引脚Vhb连接第一电容C1的另一端,以及主功率管Q1和辅助功率管Q2之间的桥臂中点。第一供电引脚Vdd用于通过第二电容C2接收第二电压,第二供电引脚Vb用于通过第一电容C1接收第一电压。第一电压为主功率管Q1的驱动电压,第二电压为辅助功率管Q2的驱动电压。控制引脚D用于连接控制单元1141
应理解,图5中引脚的标号仅为示例,在实际应用中还可以使用驱动芯片11421的其他标号的引脚实现图5中示出的引脚的功能。
当主功率管Q1导通、辅助功率管Q2关断时,直流输入电压V1经半桥变换电路111的半桥电路1111、原边绕组1112、辅助绕组电路112、电源电路113转换为输出电压V5。输出电压V5用于向第二电容C2充电。可以理解,通过输出电压V5向第二电容C2充电,第一供电引脚Vdd能够通过第二电容C2获得稳定的第二电压,进而驱动芯片11421能够响应于第二控制信号P2输出第二驱动信号GL使得辅助功率管Q2导通。
当主功率管Q1关断,辅助功率管Q2导通时,第二电容C2、二极管D1、第一电容C1及辅助功率管Q2形成电流回路。第二电容C2通过二极管D1向第一电容C1充电。可以理解,通过第二电容C2向第一电容C1充电,第二供电引脚Vb能够通过第一电容C1获得稳定的第一电压。如此,在下一开关周期时,驱动芯片11421能够响应于第一控制信号P1输出第一驱动信号GH使得主功率管Q1导通。
可以理解,由于驱动芯片11421内存在漏电,相当于驱动芯片11421内存在漏电等效电阻,漏电等效电阻会消耗第一电容C1内存储的电量。因此,第一电容C1内存储的电量一部分用于提供实现主功率管Q1导通的驱动电压,即用于提供驱动芯片1142的第一电压,另一部分用于漏电。
在半桥变换电路111处于暂停工作状态时,主功率管Q1和辅助功率管Q2均不导通。因此,第一电容C1内的电量无法得到补充。而在此期间,第一电容C1内存储的电量全部用于漏电。当半桥变换电路111的暂停工作状态较长时,则第一电容C1内的电量将被耗尽,即第一电容C1两端的电压将降为0V。
在半桥变换电路111需要恢复到连续工作状态时,由于第一电容C1两端的电压为0,即使控制单元1141向驱动芯片11421输出第一控制信号P1,但由于第二供电引脚Vb无法获得第一电压,驱动芯片11421无法输出第一驱动信号GH,进而主功率管Q1无法导通。如此,半桥变换电路111无法正常进入连续工作状态,进而影响电源模组11向负载供电。
因此,现有的控制器114及其所在电源模组11会导致半桥变换电路111在长时间处于暂停工作状态后,主功率管Q1无法正常导通,进而影响半桥变换电路111进行电压变换,影响电源模组11向负载11供电。
本申请实施例提供一种用于半桥变换电路的控制器及其所在的电源模组、电子设备,可以解决现有技术中控制器及其所在电源模组、电子设备在长时间处于暂停工作状态后,主功率管无法正常导通的问题。
本申请的实施例提供一种用于半桥变换电路的控制器。半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管。控制器包括控制单元和驱动单元,控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号。第一控制信号用于控制驱动单元输出第一驱动信号,第二控制信号用于控制驱动单元输出第二驱动信号。第一驱动信号用于驱动第一功率管,第二驱动信号用于驱动第二功率管。其中,控制单元工作于至少一个间歇发波周期,间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段。控制单元用于在第一预设时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二预设时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号;在第一时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号。其中,第二时间段位于第一时间段之后,第一预设时间段位于第二时间段之后且位于第二预设时间段之前,第二预设时间段的时长小于第二时间段的时长。
本申请的实施例提供一种电源模组,包括半桥变换电路和控制器。半桥变换电路用于接收直流输入电压,并对直流输入电压进行电压变换后向负载提供直流输出电压。半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管。控制器包括控制单元和驱动单元,控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号。第一控制信号用于控制驱动单元输出第一驱动信号,第二控制信号用于控制驱动单元输出第二驱动信号。第一驱动信号用于驱动第一功率管,第二驱动信号用于驱动第二功率管。其中,控制单元工作于至少一个间歇发波周期,间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段。控制单元用于在第一预设时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二预设时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号;在第一时间段内,交替输出第一控制信号和第二控制信号;在第二时间段内,停止输出第一控制信号和第二控制信号。其中,第二时间段位于第一时间段之后,第一预设时间段位于第二时间段之后且位于第二预设时间段之前,第二预设时间段的时长小于第二时间段的时长。
在本申请的实施例中,为了满足半桥变换电路对不同轻重的负载的供电需求,控制器能够在重载时工作于连续工作状态,以及在轻载时工作于暂停工作状态。相邻的连续工作状态时间和暂停工作状态时间共同构成了一个间歇发波周期。通过在暂停工作状态下,控制器进入下一间歇发波周期的第一时间段前,即控制器恢复连续工作状态前,设置第一预设时间段,并在第一预设时间段内交替输出第一控制信号和第二控制信号,使得驱动单元能够正常输出第一驱动信号至主功率管(即第一功率管)以驱动主功率管导通。如此,能够确保半桥变换电路在恢复到连续工作状态后,主功率管和辅助功率管能够稳定的实现交替导通以进行电压变换。
请一并参阅图6,所示为本申请实施例提供的电源模组的示意图。图6所示的电源模组11可以应用在如图1或者图2所示的电子设备1中。
如图6所示,电源模组11包括半桥变换电路111、辅助绕组电路112、电源电路113和控制器114。其中,半桥变换电路111可以包括半桥电路1111、变压器Tr和整流电路1114。变压器Tr包括原边绕组1112和副边绕组1113。另外,变压器Tr还包括辅助绕组电路112中的辅助绕组1121。副边绕组1113与原边绕组1112相耦合,辅助绕组1121与原边绕组1112相耦合。
半桥电路1111用于接收输入电源13提供的输入电压V1,并根据控制器114的控制信号提供输出电压V10。半桥电路1111包括第一功率管Q1、第二功率管Q2及谐振电容Cr。在本实施例中,输入电压V1为直流输入电压。
示例性地,第一功率管Q1的漏极与输入电源13连接以接收输入电压V1,第一功率管Q1的源极与第二功率管Q2的漏极连接,第二功率管Q2的源极与地端连接。第一功率管Q1的栅极接收来自控制器114的第一驱动信号GH,第二功率管Q2的栅极接收来自控制器114的第二驱动信号GL。第一功率管Q1能够在第一驱动信号GH的驱动下导通,第二功率管Q2能够在第二驱动信号GL的驱动下导通。谐振电容Cr的第一端连接地,谐振电容Cr的另一端连接原边绕组1112的同名端,原边绕组1112的异名端连接第一功率管Q1和第二功率管Q2之间的桥臂中点P0。
应理解,第一功率管Q1和第二功率管Q2可以是采用硅半导体材料(silicon,Si)或者第三代宽禁带半导体材料的碳化硅(silicon carbide,SiC)或者氮化镓(galliumnitride,GaN)等材料制成的金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)或绝缘栅双极性晶体管(insulatedgate bipolar transistor,IGBT),本申请不对其进行限定。
变压器Tr的原边绕组1112用于接收半桥电路1111的输出电压V10,并在原边绕组1112上产生原边绕组电压V11。经过变压器Tr的副边绕组1113与变压器Tr的原边绕组1112相耦合,副边绕组1113上产生副边绕组电压V12。
整流电路1114用于接收副边绕组1113上产生的副边绕组电压V12,并转换为输出电压V2。
示例性地,整流电路1114包括滤波电容C3和二极管D2。二极管D2的阳极与副边绕组1113的同名端连接。滤波电容C3的两端分别连接二极管D2的阴极和副边绕组1113的异名端。
辅助绕组电路112用于通过电源电路113为控制器114供电。辅助绕组电路112的辅助绕组1121与变压器Tr的原边绕组1112相耦合。原边绕组1112上的原边绕组电压V11经过耦合,在辅助绕组1121上产生辅助绕组电压V3。辅助绕组电压V3经辅助绕组电路112处理后,向电源电路113提供输出电压V4。
其中,辅助绕组电路112可以包括辅助绕组1121和整流模块1122。整流模块1122可以包括二极管D3。其中,二极管D3的阳极与辅助绕组1121的同名端连接,二极管D3的阴极、辅助绕组1121的异名端与电源电路113连接。
电源电路113用于为控制器114供电。电源电路113接收辅助绕组电路112的输出电压V4,并向控制器114提供输出电压V5。
其中,电源电路113可以包括升压(BOOST)电路。在一种实施例中,电源电路113还可以是降压(BUCK)电路、升降压(BUCK-BOOST)电路等。在一种实施例中,电源电路113还可以是低压差线性稳压电路(low dropout regulator,LDO)等稳压电路。
示例性地,电源电路113包括电容C4、电感L、功率管Qm、二极管D4和电容C5。电容C4的一端连接二极管D3的阴极和电感L的一端,电感L的另一端连接功率管Qm的漏极和二极管D4的阳极,二极管D4的阴极连接电容C5的一端。辅助绕组1121的异名端、电容C4的另一端、功率管Qm的源极、电容C5的另一端共同连接至地。
可以理解,在一些实施例中,辅助绕组电路112用于直接向控制器114供电。在这些实施例中,辅助绕组电路112中包括了电源电路113的部分元件,而电源模组11无需额外设置电源电路113。
控制器114用于控制半桥变换电路111的运行状态。控制器114可以向半桥变换电路111的半桥电路1111发送驱动信号,从而控制半桥变换电路111的运行状态。半桥变换电路111的运行状态通常包括连续工作状态和暂停工作状态。
在本实施例中,控制器114包括控制单元1141和驱动单元1142。控制单元1141用于输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。第一控制信号P1用于控制驱动单元1142输出第一驱动信号GH,第二控制信号P2用于控制驱动单元1142输出第二驱动信号GL。第一驱动信号GH用于驱动第一功率管Q1导通,第二驱动信号GL用于驱动第二功率管Q2导通。
可以理解,当功率管(Q1或Q2)的栅极和源极之间的电压大于或者等于导通阈值电压时才能够导通。第一驱动信号GH和第二驱动信号GL均为电压信号,且第一驱动信号GH的电压值大于或等于第一功率管Q1的导通阈值电压,第二驱动信号GL的电压值大于或等于第二功率管Q2的导通阈值电压。
可以理解,控制单元1141发送的第一控制驱动信号P1和第二控制信号P2可以包括高电平信号或低电平信号等实现方式。示例性地,在本申请实施例中,驱动单元1142响应于第一控制信号P1为高电平信号输出第一驱动信号GH,响应于第一控制信号P1为低电平信号不输出第一驱动信号GH,响应于第二控制信号P2为高电平信号输出第二驱动信号GL,响应于第二控制信号P2为低电平信号不输出第二驱动信号GL。
控制单元1141工作于至少一个间歇发波周期。该间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段。第二时间段位于第一时间段之后,第一预设时间段位于第二时间段之后且位于第二预设时间段之前,第二预设时间段的时长小于第二时间段的时长。
控制单元1141用于在第一时间段内交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2,在第二时间段内停止输出第一控制信号P1和第二控制信号P2,在第一预设时间段内交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2,以及在第二预设时间段内,停止输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。
在本申请的实施例中,控制单元1141在第一时间段内处于连续工作状态,即控制单元1141连续发波,在第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段内均处于暂停工作状态,即控制单元1142暂停发波。控制单元1141在下一间歇发波周期的第一时间段到来之前的本次间歇发波周期内设置有第一预设时间段。控制单元1141在本次间歇发波周期的第一预设时间段内通过交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2的方式使得驱动单元1142能够获取第一功率管Q1的驱动电压,即第一电压。如此,控制单元1141在进入下一间隙发波周期后的第一时间段内,驱动单元1142能够交替输出第一驱动信号GH和第二驱动信号GL,使得第一功率管Q1和第二功率管Q2能够稳定的交替导通,进而能够实现半桥变换电路111稳定的进行电压变换。
可以理解,在本实施例中,在第一预设时间段内,对控制单元1141交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2的次数不作限制。控制单元1141能够在满足预设条件时判断出第一功率管Q1在下一间歇发波周期的第一时间段开始时即能够正常导通,进而结束第一预设时间段并开始第二预设时间段。当第二预设时间段结束时,控制单元1141的本次间歇发波周期结束,开始进入下一间歇发波周期的第一时间段。
可以理解,本申请实施例对控制单元1141所需要满足的预设条件不作限制。在一种可能的实现方式中,该预设条件为控制单元1141交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2的次数达到预设次数。
在一些实施例中,控制单元1141能够生产参考信号Vref,用于指示何时输出第一控制信号P1以及何时输出第二控制信号P2。示例性地,当参考信号Vref出现上升沿时,控制单元1141输出第一控制信号P1,当参考信号Vref出现下降沿时,控制单元1141输出第二控制信号P2。
在一些实施例中,驱动单元1142包括驱动芯片11421、第一电容C1、第二电容C2和二极管D1。
驱动芯片11421用于响应于控制单元1141的第一控制信号P1输出第一驱动信号GH,响应于控制单元1141的第二控制信号P2输出第二驱动信号GL。驱动芯片11421通过第一电容C1获取第一电压,通过第二电容C2获取第二电压。第一电压为第一功率管Q1的驱动电压,第二电压为第二功率管Q2的驱动电压。也就是说,驱动芯片11421只有获得第一电压后才能响应于第一控制信号P1输出第一驱动信号GH,只有获得第二电压后才能响应于第二控制信号P2输出第二驱动信号GL。
示例性地,驱动芯片11421包括第一供电引脚Vdd、第二供电引脚Vb、第一控制引脚GH’、第二控制引脚GL’、接地引脚GND、参考引脚Vhb和控制引脚D。可以理解,图6中引脚的标号仅为示例,在实际应用中还可以使用驱动单元1141的其他标号的引脚实现图6中示出的引脚的功能。
第一供电引脚Vdd连接二极管D1的阳极和第二电容C2的一端,第二电容C2的另一端连接地。第二供电引脚Vb连接所述二极管D1的阴极和第一电容C1的一端。参考引脚Vhb连接第一电容C1的另一端,以及主功率管Q1和辅助功率管Q2之间的桥臂中点P0。第一供电引脚Vdd用于通过第二电容C2接收第一电压,第二供电引脚Vb用于通过第一电容C1接收第二电压。第一控制引脚GH’连接第一功率管Q1的栅极以输出第一驱动信号GH,第二控制引脚GL’连接第二功率管Q2的栅极以输出第二驱动信号GL。
其中,在第二功率管Q2导通期间,第二电容C2放电且第一电容C1充电。第一电容C1用于向第二供电引脚Vb供电,使得驱动芯片11421的第二供电引脚Vb能够在第一电容C1拥有足够的电量时获得第一电压。第二电容C2用于向第一供电引脚Vdd供电,使得驱动芯片11421的第一供电引脚Vdd能够在第二电容C2拥有足够的电量时获得第二电压。
可以理解,在本申请的实施例中,在第二功率管Q2的一次导通期间内,第一电容C1所充的电量不足,进而第二供电引脚Vb无法获得第一电压。因此,第二功率管Q2在第一预设时间段内需要多次导通。也就是说,控制单元1141需要在第一预设时间段内交替输出多次第一控制信号P1和第二控制信号P2。例如,在一些实施例中,控制单元1141用于在第一预设时间段内交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2的次数达到预设次数时,结束第一预设时间段并开始第二预设时间段。可以理解,在这些实施例中,只有当驱动单元1142多次响应于第二控制信号P2输出第二驱动信号GL,第二功率管Q2才能够多次导通,进而第一电容C1才能够实现多次充电。当交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2的次数达到预设次数时,第一电容C1内所存储的电量才能使得第二供电引脚Vb获得第一电压。
在本申请的实施例中,对第二电容C2的充电方式不作限制。例如,在一种可能的实现方式中,在第一功率管Q1无法导通时,第二电容C2还通过连接其他电路的方式进行充电。同时,第一供电引脚Vdd通过第二电容C2获得第二电压,进而能够驱动芯片11421输出第二驱动信号GL使得第二功率管Q2导通。
可以理解,只有在第二功率管Q2导通期间,第二电容C2内存储的能量才能通过二极管D1释放至第一电容C1内,实现第一电容C1的充电。当第一电容C1内的电量存储到一定量时,驱动芯片11421的第二供电引脚Vb才能够获得第一电压,进而驱动芯片11421才能够响应于第一控制信号P1输出第一驱动信号GH,以使得第一功率管Q1导通。
在一些实施例中,控制器114还包括检测单元1143。检测单元1142用于检测谐振电容Cr两端的电压,即谐振电压Vcr,并向控制单元1141提供谐振电压Vcr。具体地,检测单元1143用于在控制单元1141输出第一控制信号P1时,获取谐振电容Cr两端的第一采样电压,在控制单元1141输出第二控制信号P2时,获取谐振电容Cr两端的第二采样电压。示例性地,检测单元1142的两个输入端分别连接在谐振电容Cr的两端。
控制单元1141连接检测单元1143。控制单元1141还用于接收第一采样电压及第二采样电压,以及响应于第二采样电压和第一采样电压的差值大于预设电压值,结束第一预设时间段并开始第二预设时间段。也就是说,在这些实施例中,控制单元1141结束第一预设时间段并开始第二预设时间段所需要满足的预设条件为,第二采样电压和第一采样电压的差值大于预设电压值。
可以理解,在第一功率管Q1导通期间,输入电压V1会为谐振电容Cr充电,而当第一功率管Q1关断时谐振电容Cr无法得到充电。因此,如果谐振电容Cr两端的电压发生一定量的变化,即第二采样电压和第一采样电压的差值大于预设电压值,则表明第一功率管Q1已经能够导通。
可以理解,在控制单元1141输出第一控制信号P1时是第一功率管Q1导通期间的开始时刻,在控制单元1141输出第二控制信号P2时是第一功率管Q1的导通期间的结束时刻。因此,通过检测第一控制信号P1输出时及第二控制信号P2输出时这两个节点的谐振电容Cr两端的电压,能够判断谐振电容Cr是否在第一功率管Q1导通期间实现充电,进而判断第一功率管Q1是否已经能够导通。
可以理解,预设电压值的具体数值在本实施例中不作具体限制。示例性地,预设电压值可以通过实验获得,例如在第一功率管Q1导通前后分别测量谐振电容Cr两端的电压并作差以得到电压差值,多次试验后,取多个电压差值中的最小值为预设电压值。
显然,通过将导通前后谐振电容Cr两端的电压差与预设的电压值进行比较能够确认第一功率管Q1是否已经导通。如此能够确认第一功率管Q1在下一间歇发波周期能够实现正常导通,进而能够确保半桥变换电路111在恢复到连续工作状态后,第一功率管Q1和第二功率管Q2能够稳定的实现交替导通以进行电压变换。
请一并参阅图7和图8,图7所示为本申请提供的控制器114的控制信号示意图。图8所示为本申请实施例提供的电压模组的电压波形示意图。下文结合图6、图7和图8,详细说明本申请提供的控制器114及其所在的电源模组11的运行过程。
如图7所示,在半桥变换电路111处于连续工作状态期间,第一控制信号P1和第二控制信号P2交替输出,进而驱动单元1142能够驱动第一功率管Q1和第二功率管Q2交替导通。相邻的连续工作状态之间有暂停工作状态,在暂停工作状态期间一般不输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。
但是在连续工作状态即将到来之前的,暂停工作状态内设置有预设时间段△t。该预设时间段△t包括上文所述的第一预设时间段和第二预设时间段。在第一预设时间段内,第一控制信号P1和第二控制信号P2交替输出,以使得第一电容C1能够在多次充电后为驱动芯片11421的第二供电引脚Vb提供第一电压,进而确认第一功率管Q1在下一个连续工作状态开始时能够实现导通。
如图8所示,在t1时刻之前,控制器114中控制单元1141控制半桥变换电路111处于暂停工作状态,也即位于第二时间段内。
在t1时刻,半桥变换电路111开始进入第一预设时间段△t1。控制单元1141内的参考信号Vref出现上升沿,触发控制单元1141输出第一控制信号P1。在t1时刻,控制单元1141还通过检测单元1143获取谐振电容Cr两端的谐振电压Vcr并作为第一采样电压。
可以理解,由于刚刚经过第二时间段,第一电容C1被完全放电。因此在t1时刻,第一电容C1内没有足够的电量,驱动芯片11421的第二供电引脚Vb无法获得第一电压。也就是说,第二供电引脚Vb所获得的电压VB未达到阈值电压VBon,进而驱动芯片11421无法响应于第一控制信号P1输出第一驱动信号GH驱动第一功率管Q1导通。
在t2时刻,控制单元1141停止输出第一控制信号P1。
在t3时刻,控制单元1141内的参考信号Vref出现下降沿,触发控制单元1141输出第二控制信号P2,驱动芯片11421响应于第二控制信号P2输出第二驱动信号GL以驱动第二功率管Q2导通。驱动单元1141通过检测单元1143获取谐振电容Cr两端的谐振电压Vcr并作为第二采样电压。显然,第二采样电压与第一采样电压之间几乎没有变化,因此第二采样电压与第一采样电压之间电压差值没有达到预设电压值。因此,在第一预设时间段△t1内的下一开关周期,即第二开关周期T2内控制单元1141还要继续依次输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。
在t3至t4时刻之间,即第二功率管Q2导通期间,第二电容C2通过二极管D1向第一电容C1放电,使得第一电容C1持续充电。
在t4时刻,第二功率管Q2的导通时长结束,控制单元1141停止输出第二控制信号P2,使得驱动芯片11421停止输出第二驱动信号GL以关断第二功率管Q2。第一开关周期T1(从t1时刻至t4时刻)结束。第一电容C1停止充电。
在t5时刻,控制单元1141内的参考信号Vref再次出现上升沿,触发控制单元1141输出第一控制信号P1。控制单元1141通过检测单元1143获取谐振电容Cr两端的谐振电压Vcr并作为第一采样电压。
可以理解,由于在t5时刻,第一电容C1内通过上一开关周期,即第一开关周期T1的充电已经储存有足够的电量,驱动芯片11421的第二供电引脚Vb能够通过第一电容C1获得第一电压。也就是说,第二供电引脚Vb的电压VB已经能够达到阈值电压VBon。因此,在t5时刻,驱动芯片11421能够响应于第一控制信号P1输出第一驱动信号GH以驱动第一功率管Q1实现导通。
在t5至t6时刻之间,由于第一功率管Q1实现导通,谐振电容Cr持续充电,谐振电容Cr两端的谐振电压Vcr持续增大。
在t6时刻,第一功率管Q1的导通时长结束,控制单元1141停止输出第一控制信号P1,进而驱动芯片11421停止输出第一驱动信号GH使得第一功率管Q1关断。
在t7时刻,控制单元1141内的参考信号Vref出现下降沿,触发控制单元1141输出第二控制信号P2,驱动芯片11421响应于第二控制信号P2输出第二驱动信号GL以驱动第二功率管Q2导通。控制单元1141通过检测单元1143获取谐振电容Cr两端的谐振电压Vcr并作为第二采样电压。由于谐振电压Vcr在t5至t6时刻内持续增加,第二采样电压与第一采样电压之间电压差值达到预设电压值。因此,控制单元1141结束第一预设时间段△t1并开始第二预设时间段△t2。在第二预设时间段△t2内,控制单元1141停止输出第一控制信号P1和第二控制信号P2,直至半桥变换电路111在第二预设时间段△t2后转为连续工作状态。可以理解,第二预设时间段△t2开始的时间例如可以是在t7时刻与t8时刻之间的某一时刻。
在t7至t8时刻,即第二功率管Q2导通期间,第二电容C2通过二极管D1向第一电容C1放电,使得第一电容C1持续充电。
在t8时刻,第二功率管Q2的导通时长结束,控制单元1141停止输出第二控制信号P2,使得驱动芯片11421停止输出第二驱动信号GL以关断第二功率管Q2。第二开关周期T2(从t5时刻至t8时刻)结束。第一电容C1停止充电。
在t8时刻后不久的t9时刻,第二预设时间段△t2结束。第二预设时间段△t2内控制单元1141停止输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。t9时刻为维持负载12的正常工作,半桥变换电路111在控制单元1141的控制下转为连续工作状态,即进入下一间歇发波周期的第一时间段。
在t9时刻至t10时刻期间,控制单元1141交替输出第一控制信号P1和第二控制信号P2。可以理解,图8中t9时刻至t10时刻内第一控制信号P1和第二控制信号P2各输出一次仅为示意,实际的开关周期的数量根据负载12的情况决定,在此不作限制。
在t10时刻后,由于负载13变化,控制单元1141再次控制半桥变换电路111处于暂停工作状态,即进入第二时间段内。可以理解,在暂停工作状态期间,由于第一电容C1无法得到充电且驱动芯片11421内漏电会一直消耗第一电容C1内的电量。在进入暂停工作状态后一段时间,第一电容C1内的电量将被耗尽,需要在下一次进入连续工作状态之前的第一预设时间△t1内再次通过短暂的输出第一控制信号P1和第二控制信号P2,并导通第二功率管Q2的方式对第一电容C1进行补电,以确保进入连续工作状态后的第一功率管Q1和第二功率管Q2能够正常交替导通。
本申请的实施例通过在暂停工作状态下,控制器114的控制单元1141再次进入下一间歇发波周期的第一时间段前,即控制器恢复连续工作状态前,设置第一预设时间段,并在第一预设时间段内交替输出第一控制信号和第二控制信号,使得驱动单元能够正常输出第一驱动信号至主功率管(即第一功率管Q1)以驱动主功率管导通。如此,能够确保半桥变换电路在恢复到连续工作状态后,主功率管和辅助功率管能够稳定的实现交替导通以进行电压变换。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种用于半桥变换电路的控制器,所述半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管,其特征在于,所述控制器包括控制单元和驱动单元,所述控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号,所述第一控制信号用于控制所述驱动单元输出第一驱动信号,所述第二控制信号用于控制所述驱动单元输出第二驱动信号,所述第一驱动信号用于驱动所述第一功率管,所述第二驱动信号用于驱动所述第二功率管,其中,
所述控制单元工作于至少一个间歇发波周期,所述间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段,所述控制单元用于:
在所述第一预设时间段内,交替输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
在所述第二预设时间段内,停止输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
在所述第一时间段内,交替输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
在所述第二时间段内,停止输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
其中,所述第二时间段位于所述第一时间段之后,所述第一预设时间段位于所述第二时间段之后且位于所述第二预设时间段之前,所述第二预设时间段的时长小于所述第二时间段的时长。
2.如权利要求1所述的控制器,其特征在于,所述第一功率管的漏极连接电源,所述第一功率管的源极连接所述第二功率管的漏极,所述第二功率管的源极接地;所述半桥变换电路包括谐振电容和变压器,所述变压器的原边绕组的第一端连接所述第一功率管和所述第二功率管组成的桥臂中点,所述变压器的原边绕组的第二端接地;所述谐振电容的一端连接所述原边绕组的第一端,所述谐振电容的另一端连接所述桥臂中点,或者,所述谐振电容的一端连接所述原边绕组的第二端,所述谐振电容的另一端连接所述第二功率管的源极,所述控制单元用于:
在输出所述第一控制信号时,获取所述谐振电容两端的第一采样电压;
在输出所述第二控制信号时,获取所述谐振电容两端的第二采样电压;
响应于所述第二采样电压与所述第一采样电压的差值大于预设电压值,结束所述第一预设时间段并开始所述第二预设时间段。
3.如权利要求2所述的控制器,其特征在于,所述控制器包括检测单元,所述检测单元用于检测所述第一采样电压及所述第二采样电压,所述控制单元用于获取所述第一采样电压及所述第二采样电压。
4.如权利要求1-3中任一项所述的控制器,其特征在于,所述驱动单元包括驱动芯片、第一电容和二极管,所述驱动芯片包括第一供电引脚、第二供电引脚和参考引脚;所述变压器的原边绕组用于与辅助绕组电路中的辅助绕组耦合,所述辅助绕组电路用于为所述控制器供电,其中,
所述第一供电引脚连接所述二极管的阳极和所述辅助绕组电路的输出端;
所述第二供电引脚连接所述二极管的阴极和所述第一电容的一端;
所述参考引脚连接所述第一电容的另一端,以及所述第一功率管和所述第二功率管之间的桥臂中点。
5.如权利要求4所述的控制器,其特征在于,所述驱动单元还包括第二电容,所述第二电容的一端连接所述辅助绕组电路的输出端和所述二极管的阳极,所述第二电容的另一端连接地。
6.如权利要求2-4中任一项所述的控制器,其特征在于,所述半桥变换电路包括整流电路,所述变压器包括副边绕组,所述整流电路的输入端用于连接所述副边绕组,所述整流电路的输出端用于连接负载。
7.一种电源模组,包括半桥变换电路及控制器,其特征在于,
所述半桥变换电路用于接收直流输入电压,并对所述直流输入电压进行电压变换后向负载提供直流输出电压,所述半桥变换电路包括第一功率管和第二功率管,所述控制器包括控制单元和驱动单元,所述控制单元用于输出第一控制信号和第二控制信号,所述第一控制信号用于控制所述驱动单元输出第一驱动信号,所述第二控制信号用于控制所述驱动单元输出第二驱动信号,所述第一驱动信号用于驱动所述第一功率管,所述第二驱动信号用于驱动所述第二功率管,其中;
所述控制单元工作于至少一个间歇发波周期,所述间歇发波周期包括第一时间段、第二时间段、第一预设时间段和第二预设时间段,所述控制单元用于:
在所述第一预设时间段内,交替输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
在所述第二预设时间段内,停止输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
在所述第一时间段内,交替输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
在所述第二时间段内,停止输出所述第一控制信号和所述第二控制信号;
其中,所述第二时间段位于所述第一时间段之后,所述第一预设时间段位于所述第二时间段之后且位于所述第二预设时间段之前,所述第二预设时间段的时长小于所述第二时间段的时长。
8.如权利要求7所述的电源模组,其特征在于,所述第一功率管的漏极连接电源,所述第一功率管的源极连接所述第二功率管的漏极,所述第二功率管的源极接地;所述半桥变换电路包括谐振电容和变压器,所述变压器的原边绕组的第一端连接所述第一功率管和所述第二功率管组成的桥臂中点,所述变压器的原边绕组的第二端接地;所述谐振电容的一端连接所述原边绕组的第一端,所述谐振电容的另一端连接所述桥臂中点,或者,所述谐振电容的一端连接所述原边绕组的第二端,所述谐振电容的另一端连接所述第二功率管的源极,所述控制单元用于:
在输出所述第一控制信号时,获取所述谐振电容两端的第一采样电压;
在输出所述第二控制信号时,获取所述谐振电容两端的第二采样电压;
响应于所述第二采样电压与所述第一采样电压的差值大于预设电压值,结束所述第一预设时间段并开始所述第二预设时间段。
9.如权利要求8所述的电源模组,其特征在于,所述控制器包括检测单元,所述检测单元用于检测所述第一采样电压及所述第二采样电压,所述控制单元用于获取所述第一采样电压及所述第二采样电压。
10.如权利要求7-9中任一项所述的电源模组,其特征在于,所述电源模组还包括辅助绕组电路,所述辅助绕组电路用于为所述控制器供电;
所述驱动单元包括驱动芯片、第一电容和二极管,所述驱动芯片包括第一供电引脚、第二供电引脚和参考引脚;所述变压器的原边绕组用于与辅助绕组电路中的辅助绕组耦合,所述辅助绕组电路用于为所述控制器供电,其中,
所述第一供电引脚连接所述二极管的阳极和所述辅助绕组电路的输出端;
所述第二供电引脚连接所述二极管的阴极和所述第一电容的一端;
所述参考引脚连接所述第一电容的另一端,以及所述第一功率管和所述第二功率管之间的桥臂中点。
11.如权利要求10所述的电源模组,其特征在于,所述驱动单元还包括第二电容,所述第二电容的一端连接所述辅助绕组电路的输出端和所述二极管的阳极,所述第二电容的另一端连接地。
12.如权利要求8-10中任一项所述的电源模组,其特征在于,所述半桥变换电路包括整流电路,所述变压器包括副边绕组,所述整流电路的输入端用于连接所述副边绕组,所述整流电路的输出端用于连接负载。
13.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至6中任一项所述的用于半桥变换电路的控制器,或者,包括如权利要求7至12中任一项所述的电源模组。
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