CN116707297A - 供电电路、供电方法和供电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种供电电路、供电方法和供电装置，供电电路包括：功率因数校正PFC电路、LLC谐振电路、PFC控制电路、LLC控制电路；PFC电路为降压升压电路，PFC电路用于对输入的第一电压进行功率因数校正以及电压变换以输出第二电压；LLC谐振电路用于对第二电压进行电压变换以输出第三电压；PFC控制电路用于接收目标电压等级，根据目标电压等级以及第二电压控制PFC电路调节第二电压的大小，并指示LLC控制电路控制LLC谐振电路调节第三电压的大小。

Description

供电电路、供电方法和供电装置
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种供电电路、供电方法和供电装置。
背景技术
目前C类型(type-C)通用串行总线(universal serial bus，USB)的电力输送规范(power delivery specification，PD)已更新至PD 3.1。PD 3.1相对于PD 3.0，输出电压等级从5V、9V、15V、20V扩大到5V、9V、15V、20V、28V、36V、48V，用以支持更多的设备，例如电脑、服务器、电机驱动和通信电源等。
现有的C类型USB供电电路中通常采用升压(boost)功率因数校正(power factorcorrection，PFC)电路和LLC谐振电路串联的方式实现电压变换，其中，升压PFC电路做前级，LLC谐振电路做后级，升压PFC电路用于功率因数校正，LLC谐振电路用于调节供电电路输出的电压范围。由于升压PFC电路输出电压为定值，LLC谐振电路输出电压的调节范围很小，使得整个供电电路输出电压的调节范围很小。
发明内容
本申请实施例提供一种供电电路、供电方法和供电装置，用于增大供电电路输出电压的调节范围。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种供电电路，包括：功率因数校正PFC电路、LLC谐振电路、PFC控制电路、LLC控制电路；PFC电路为降压升压电路，PFC电路用于对输入的第一电压进行功率因数校正以及电压变换以输出第二电压；LLC谐振电路用于对第二电压进行电压变换以输出第三电压；PFC控制电路用于接收目标电压等级，根据目标电压等级以及第二电压控制PFC电路调节第二电压的大小，并指示LLC控制电路控制LLC谐振电路调节第三电压的大小。
本申请实施例提供的供电电路、供电方法和供电装置，PFC电路采用降压升压电路，由于降压升压电路的电压调节范围较大，使得PFC电路不仅用于功率因数校正，还用于粗调供电电路的输出电压，LLC谐振电路用于微调供电电路的输出电压，从而增大供电电路输出电压的调节范围。
在一种可能的实施方式中，PFC控制电路包括电压比较电路、可调分压电路、控制逻辑电路；可调分压电路的第一输入端用于输入第二电压，可调分压电路的受控端耦合至电压比较电路的输出端，可调分压电路的输出端耦合至控制逻辑电路，以向控制逻辑电路输出第二电压的分压；电压比较电路用于将目标电压等级与多个不同电压等级阈值进行比较，控制可调分压电路调节分压的大小；控制逻辑电路用于根据分压向PFC电路输出驱动信号，以控制PFC电路调节第二电压的大小。
通过第二电压的分压实现反馈控制，控制PFC电路调节第二电压的大小。
在一种可能的实施方式中，可调分压电路包括串联的第一电阻和可调电阻等效电路，可调电阻等效电路的等效阻值受控于电压比较电路，PFC电路的输出端通过串联的第一电阻和可调电阻等效电路接地；第一电阻和可调电阻等效电路的耦合点作为可调分压电路的输出端。
随着目标电压等级越来越高，可调电阻等效电路并联的电阻数量越多，可调电阻等效电路的等效阻值越小，在电阻不变的条件下，使得第二电压的分压越来越低。
在一种可能的实施方式中，可调电阻等效电路包括并联的多条支路，每条支路包括串联的晶体管和第二电阻；电压比较电路包括多个比较器以及串联的多个第三电阻，串联的多个第三电阻一端接入电源电压另一端接地，相邻两个第三电阻之间的耦合点耦合至一个比较器的第一输入端，用于向一个比较器的第一输入端输出一个电压等级阈值对应的第一参考电压，一个比较器的第二输入端用于输入目标电压等级的指示信号，一个比较器的输出端用于控制一条支路中晶体管的导通和关断。
相邻两个第三电阻之间的耦合点相当于提供了一个电压等级阈值，便于比较器将该电压等级阈值与目标电压等级进行比较。
在一种可能的实施方式中，控制逻辑电路包括误差放大器、控制逻辑单元和驱动电路；误差放大器的第一输入端输入分压，误差放大器的第二输入端输入第二参考电压；误差放大器的输出端耦合至控制逻辑单元，控制逻辑单元的输出端耦合至驱动电路，驱动电路的输出端耦合至PFC电路；误差放大器用于输出分压与第二参考电压之差；控制逻辑单元用于根据第二电压的分压与第二参考电压之差，控制驱动电路向PFC电路输出驱动信号。
假设第二参考电压大于第二电压的分压，随着目标电压等级越来越高，第二电压的分压越来越低，第二电压的分压和第二参考电压之差越来越大，控制逻辑单元控制驱动电路向PFC电路输出第一驱动信号和第二驱动信号，控制PFC电路提高第二电压。
在一种可能的实施方式中，PFC电路包括储能电感、串联的第一晶体管和第二晶体管、串联的第三晶体管和第四晶体管，PFC电路的输入端通过第一晶体管和第二晶体管接地，PFC电路的输出端通过第三晶体管和第四晶体管接地，第一晶体管和第二晶体管之间的耦合点，通过储能电感，耦合至第三晶体管和第四晶体管之间的耦合点；PFC控制电路用于控制第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管的导通和关断。
上述电路结构公开了PFC电路是一种降压升压电路，可以增大或减小第一电压，从而扩大输出电压的范围。
在一种可能的实施方式中，LLC谐振电路包括谐振电感、谐振电容、LLC变压器、串联的第五晶体管和第六晶体管；LLC谐振电路的输入端通过第五晶体管和第六晶体管接地，第五晶体管和第六晶体管之间的耦合点通过谐振电感、LLC变压器的原边线圈和谐振电容接地，LLC变压器的副边线圈用于输出第三电压；LLC控制电路用于控制第五晶体管和第六晶体管的导通和关断。
LLC谐振电路的优点是：降低开关损耗，提高效率和功率密度。
在一种可能的实施方式中，供电电路还包括同步整流电路，同步整流电路用于对第三电压进行同步整流和滤波以输出供电电压。
在一种可能的实施方式中，副边线圈包括串联的第一绕组和第二绕组，同步整流电路包括第七晶体管、第八晶体管和滤波电容；第七晶体管的第一极耦合至副边线圈的第一端，第七晶体管的第二极耦合至第八晶体管的第二端，第八晶体管的第一极耦合至副边线圈的第二端，副边线圈的中心抽头接地。
第二方面，提供了一种供电方法，应用于如第一方面及其任一实施方式所述的供电电路，供电电路包括功率因数校正PFC电路，LLC谐振电路、PFC控制电路、LLC控制电路，PFC电路为降压升压电路，PFC电路用于对输入的第一电压进行功率因数校正以及电压变换以输出第二电压；LLC谐振电路用于对第二电压进行电压变换以输出第三电压；该方法包括：PFC控制电路接收目标电压等级；PFC控制电路根据目标电压等级以及PFC电路输出的第二电压控制PFC电路调节第二电压的大小；PFC控制电路指示LLC控制电路控制LLC谐振电路调节LLC谐振电路输出的第三电压的大小。
在一种可能的实施方式中，PFC控制电路根据目标电压等级以及PFC电路输出的第二电压控制PFC电路调节第二电压的大小，包括：PFC控制电路中的电压比较电路将目标电压等级与多个不同电压等级阈值进行比较，控制PFC控制电路中的可调分压电路调节第二电压的分压的大小；PFC控制电路中的控制逻辑电路根据分压向PFC电路输出驱动信号，以控制PFC电路调节第二电压的大小。
在一种可能的实施方式中，PFC控制电路中的控制逻辑电路根据分压向PFC电路输出驱动信号，包括：控制逻辑电路中的误差放大器输出分压与第二参考电压之差；控制逻辑电路中的控制逻辑单元根据分压与第二参考电压之差，控制该控制逻辑电路中的驱动电路向PFC电路输出驱动信号。
第三方面，提供了一种供电装置，包括壳体以及安装于壳体中的供电电路，供电电路为如第一方面及其任一实施方式所述的供电电路。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，包括指令，当指令在供电装置上运行时，使得供电装置执行如第二方面及其任一实施方式所述的方法。
第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在上述供电装置上运行时，使得该供电装置执行如第二方面及其任一实施方式所述的方法。
第六方面，提供了一种芯片系统，该芯片系统包括处理器，用于支持供电装置实现上述第一方面中所涉及的功能。在一种可能的设计中，该装置还包括接口电路，接口电路可用于从其它装置(例如存储器)接收信号，或者，向其它装置(例如通信接口)发送信号。该芯片系统可以包括芯片，还可以包括其他分立器件。
第二方面至第六方面的技术效果参照第一方面及其任一实施方式的技术效果，在此不再重复。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种LLC谐振电路的增益曲线的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种供电系统和供电装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种供电系统和供电装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种供电方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种供电装置中的PFC控制电路的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种芯片系统的结构示意图。
具体实施方式
首先对本申请涉及的一些概念进行描述。
本申请实施例涉及的术语“第一”、“第二”等仅用于区分同一类型特征的目的，不能理解为用于指示相对重要性、数量、顺序等。
本申请实施例涉及的术语“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例涉及的术语“耦合”、“连接”应做广义理解，例如，可以指物理上的直接连接，也可以指通过电子器件实现的间接连接，例如通过电阻、电感、电容或其他电子器件实现的连接。
如表1所示，C类型USB的电力输送规范PD 3.1相对于PD 3.0在多个方面进行了改进，从中可以看出，PD 3.1相对于PD 3.0，输出电压等级从5V、9V、15V、20V扩大到5V、9V、15V、20V、28V、36V、48V，即输出电压范围有了很大扩展。
表1
如前文所述的，现有的C类型USB供电电路中通常采用升压PFC电路和LLC谐振电路串联的方式实现电压变换，其中，升压PFC电路做前级，LLC谐振电路做后级，升压PFC电路用于功率因数校正，LLC谐振电路用于调节供电电路输出的电压范围。从图1所示的LLC谐振电路的在不同功率因数Q下的增益曲线可以看出，LLC谐振电路的有效调节范围很小，使得LLC谐振电路输出电压的调节范围很小，并且由于升压PFC电路输出电压为定值，因此，整个供电电路输出电压的调节范围也很小。
本申请实施例提供的供电电路，采用降压升压(buck-boost)PFC电路和LLC谐振电路串联的方式实现电压变换，降压升压PFC电路不仅用于功率因数校正，还用于粗调供电电路的输出电压，LLC谐振电路用于微调供电电路的输出电压，从而增大供电电路输出电压的调节范围。
如图2所示，本申请实施例提供的供电系统包括供电装置10、电子设备12、供电接口13。供电装置10中包括壳体(图2中未示出)以及安装于壳体中的供电电路11，供电电路11通过供电接口13向电子设备12供电。供电接口13可以为USB接口，特别地，可以为C类型USB接口。
供电装置10可以为充电器、电源适配器、开板电源板等。例如可以为具有较宽输出电压需求的大屏、电视、电脑、笔记本、电动工具等，或者，可以为具有宽输出电压需求的大屏电源板、电视电源板等。
电子设备12可以是移动的，也可以是固定的。电子设备可以部署在陆地上(例如室内或室外、手持或车载等)，也可以部署在水面上(例如船模)，还可以部署在空中(例如无人机等)。该电子设备可以称为用户设备(user equipment，UE)、接入终端、终端单元、用户单元(subscriber unit)、终端站、移动站(mobile station，MS)、移动台、终端代理或终端装置等。例如，该电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、耳机、智能音箱、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的终端、无人驾驶(self driving)中的终端、远程医疗(remote medical)中的终端、智能电网(smart grid)中的终端、运输安全(transportationsafety)中的终端、智慧城市(smart city)中的终端、智慧家庭(smart home)中的终端等。本申请实施例对电子设备的具体类型和结构等不作限定。
供电电路11、电子设备12和供电接口13均包括配置通道(configurationchannel，CC)端和供电端Vout。供电电路11通过CC端与电子设备12进行通信，供电电路11通过供电端Vout向电子设备12(中的工作电路121)输出供电电压。
具体的，如图3所示，供电电路11包括整流电路111、PFC电路112、LLC谐振电路113、同步整流(synchronous rectification，SR)电路114、原边侧控制电路115、副边侧控制电路116、光耦117。供电端Vout包括接地(ground，GND)端和总线供电端VBUS。其中，原边侧控制电路115用于执行本申请涉及的供电方法。下面首先介绍各个电路的功能。
整流电路111用于对输入的交流电AC进行整流和滤波以向PFC电路112输出第一电压(直流)。示例性的，整流电路111包括整流桥和滤波电容C1，整流桥包括二极管D1-D4。整流桥用于对输入的交流电压(例如交流市电电压)进行整流得到脉动的第一电压。滤波电容C1用于对第一电压进行滤波。
PFC电路112为降压升压电路，用于对第一电压(直流)进行功率因数校正以及电压变换，以向LLC谐振电路113输出第二电压(直流)。也就是说，PFC电路112兼具功率因数校正和电压变换的功能，并且降压升压电路相对于升压电路，输出电压的调节范围更大，可以对供电电路的输出电压进行粗调，从而使得整个供电电路的输出电压有更大的调节范围。
PFC电路112包括储能电感L1、串联的第一晶体管Q1和第二晶体管Q2、串联的第三晶体管Q3和第四晶体管Q4、滤波电容C2。示例性的，本申请涉及的晶体管为N型金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，MOSFET)。PFC电路112的输入端VIN_PFC通过第一晶体管Q1和第二晶体管Q2接地，PFC电路112的输出端VOUT_PFC通过第三晶体管Q3和第四晶体管Q4接地。第一晶体管Q1和第二晶体管Q2之间的耦合点，通过储能电感L1，耦合至第三晶体管Q3和第四晶体管Q4之间的耦合点。
第一晶体管Q1和第三晶体管Q3的受控端(栅极)共同耦合至原边侧控制电路115的DRV1线，接收来自原边侧控制电路115的第一驱动信号，该第一驱动信号用于控制第一晶体管Q1和第三晶体管Q3同时导通或关断。第二晶体管Q2和第四晶体管Q4的受控端(栅极)共同耦合至原边侧控制电路115的DRV2线，接收来自原边侧控制电路115的第二驱动信号，该第一驱动信号用于控制第二晶体管Q2和第四晶体管Q4同时导通或关断。
并且第一驱动信号和第二驱动信号是相反的：当第一驱动信号为高电平并且第二驱动信号为低电平时，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3导通，第二晶体管Q2和第四晶体管Q4关断；当第一驱动信号为低电平并且第二驱动信号为高电平时，第一晶体管Q1和第三晶体管Q3关断，第二晶体管Q2和第四晶体管Q4导通。即原边侧控制电路115通过控制第一驱动信号和第二驱动信号处于高低电平的占空比，调节第二电压(直流)的大小，使得第二电压(直流)可以大于或小于第一电压(直流)。
PFC电路112的输出端VOUT_PFC还通过滤波电容C2接地。滤波电容C2用于对第二电压(直流)进行滤波。
LLC谐振电路113用于对第二电压(直流)进行电压变换以输出第三电压(交流)。由于LLC谐振电路113的有效调节范围很小，所以LLC谐振电路用于对供电电路的输出电压进行微调。LLC谐振电路113与传统的脉冲宽度调制(pulse width modulation，PWM)变换器不同，LLC谐振电路113通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压恒定。LLC谐振电路113的优点是：降低开关损耗，提高效率和功率密度。
LLC谐振电路113包括谐振电感LR、谐振电容CR、LLC变压器T1、串联的第五晶体管Q5和第六晶体管Q6，LLC变压器T1为固定匝比(例如1：1)。LLC谐振电路113的输入端通过第五晶体管Q5和第六晶体管Q6接地，第五晶体管Q5和第六晶体管Q6之间的耦合点通过谐振电感LR、LLC变压器T1的原边线圈Lm和谐振电容CR接地，LLC变压器T1的副边线圈La用于输出第三电压(交流)。受控于原边侧控制电路115，当第五晶体管Q5导通时，第六晶体管Q6关断，当第六晶体管Q6导通时，第五晶体管Q5关断。原边侧控制电路115通过控制这些晶体管导通和关断的占空比，调节第三电压(交流)的大小。
SR电路114用于对第三电压(交流)进行同步整流和滤波，从而输出供电电压(作为整个供电电路输出的供电电压)。SR电路114包括第七晶体管Q7、第八晶体管Q8和滤波电容C3；第七晶体管Q7的第一极耦合至LLC变压器T1的副边线圈La的第一端，第七晶体管Q7的第二极耦合至第八晶体管Q8的第二端，第八晶体管Q8的第一极耦合至LLC变压器T1的副边线圈La的第二端，LLC变压器T1的副边线圈La的中心抽头作为供电电路的接地端GND。第七晶体管Q7导通时，第八晶体管Q8关断，第八晶体管Q8导通时，第七晶体管Q7关断。副边侧控制电路116通过控制这些晶体管导通和关断的占空比，来对第三电压(交流)进行同步整流，从而通过总线供电端VBUS输出供电电压，滤波电容C3用于对供电电压进行滤波。
副边侧控制电路116通过CC端与电子设备12中的PD协议集成电路(integratedcircuit，IC)122进行通信，以获取供电电路11需要提供的供电电压。具体的，电子设备12中的PD协议IC 122与副边侧控制电路116中的PD协议IC(图中未示出)握手成功后，副边侧控制电路116的PD协议IC向电子设备12中的PD协议IC 122发送供电装置10支持的供电电压和功率，电子设备12中的PD协议IC 122向副边侧控制电路116中的PD协议IC发送电子设备12需要的供电电压和功率。副边侧控制电路116通过光耦117将该供电电压和功率对应的目标电压等级的指示信号发送给原边侧控制电路115，示例性电压等级可以参照表1中PD3.1对应的电压等级5V、9V、15V、20V、28V、36V、48V。
原边侧控制电路115包括PFC控制电路1151和LLC控制电路1152。PFC控制电路1151用于执行本申请涉及的供电方法，如图4所示，包括：
S101、接收目标电压等级。
PFC控制电路1151通过VFB_OP线和光耦117接收来自副边侧控制电路116的目标电压等级的指示信号。
S102、根据目标电压等级以及第二电压(具体的可以为第二电压的分压)控制PFC电路112调节第二电压的大小。
针对该步骤会在后面结合PFC控制电路1151的可能结构来详细说明。
S103、指示LLC控制电路1152控制LLC谐振电路113调节第三电压的大小。
PFC控制电路1151可以通过CTL线指示LLC控制电路1152控制LLC谐振电路113调节第三电压(交流)的大小。也就是说，PFC控制电路1151指示LLC控制电路1152控制第五晶体管Q5和第六晶体管Q6导通和关断的占空比，从而调节第三电压(交流)的大小。
下面结合图5对PFC控制电路1151的可能结构以及上述步骤S102进行详细说明。
如图5所示，PFC控制电路1151包括电压比较电路11511、可调分压电路11512、控制逻辑电路11513。
可调分压电路11512的第一输入端耦合至PFC电路112的输出端VOUT_PFC，可调分压电路11512的第一输入端用于输入第二电压，可调分压电路11512的受控端耦合至电压比较电路11511的输出端，可调分压电路11512的输出端耦合至控制逻辑电路11513，以向控制逻辑电路11513输出第二电压的分压(即与第二电压成一定比例的电压)。电压比较电路11511的输入端用于输入目标电压等级的指示信号，电压比较电路11511将目标电压等级与多个不同电压等级阈值进行比较，通过可调分压电路11512的受控端调节可调分压电路11512输出的第二电压的分压的大小，其中，不同电压等级阈值可以通过不同的第一参考电压(例如Vref11-Vref16)来指示。控制逻辑电路11513根据第二电压的分压，向PFC电路112输出驱动信号(前文所述的第一驱动信号和第二驱动信号)，以控制PFC电路112调节第二电压的大小。
可调分压电路11512包括串联的第一电阻R1和可调电阻等效电路Rs，可调电阻等效电路Rs的等效阻值受控于电压比较电路11511，PFC电路112的输出端VOUT_PFC通过串联的第一电阻R1和可调电阻等效电路Rs接地。第一电阻R1和可调电阻等效电路Rs的耦合点作为可调分压电路11512的输出端。
可调电阻等效电路Rs包括并联的多条支路，每条支路包括串联的晶体管和第二电阻，例如晶体管Q21和第二电阻R21串联。电压比较电路11511包括多个比较器(CMP1-CMP6)以及串联的多个第三电阻(R31-R37)，串联的多个第三电阻一端接入电源电压另一端接地，相邻两个第三电阻(例如R31和R32)之间的耦合点耦合至一个比较器(例如CMP31)的第一输入端，用于向该比较器(例如CMP31)的第一输入端(例如反相输入端)输出一个电压等级阈值对应的第一参考电压(例如Vref11)。该比较器(例如CMP31)的第二输入端(例如正相输入端)用于输入目标电压等级的指示信号，该比较器(例如CMP31)的输出端用于控制一条支路中晶体管(例如Q31)的导通和关断。相邻两个第三电阻之间的耦合点相当于提供了一个电压等级阈值，便于比较器将该电压等级阈值与目标电压等级进行比较。
需要说明的是，电压比较电路11511还可以采用其他电路形式，例如可以包括模数转换器(analog digital converter，ADC)和控制器，ADC将目标电压等级的指示信号转换为数字信号后，控制器将该数字信号与不同电压等级阈值进行比较，控制各条支路中晶体管的导通和关断，从而通过可调分压电路11512的受控端调节可调分压电路11512输出的第二电压的分压的大小。本申请以图5所示的电路进行说明，但并不意在限定于此。
可调分压电路11512的工作原理如下：当目标电压等级的指示信号低于5V电压等级对应的第一参考电压Vref11时，比较器CMP1-CMP6均输出低电平，晶体管Q21-Q26均关断，可调电阻等效电路Rs的等效电阻等于R1。当目标电压等级的指示信号高于5V电压等级对应的第一参考电压Vref11而低于9V电压等级对应的第一参考电压Vref12时，比较器CMP1输出高电平使得晶体管Q21导通，比较器CMP2-CMP6均输出低电平，使得晶体管Q22-Q26均关断，可调电阻等效电路Rs的等效电阻等于R1+R21。当目标电压等级的指示信号高于9V电压等级对应的第一参考电压Vref12而低于12V电压等级对应的第一参考电压Vref13时，比较器CMP1和CMP2输出高电平使得晶体管Q21和Q22导通，比较器CMP3-CMP6均输出低电平，使得晶体管Q23-Q26均关断，可调电阻等效电路Rs的等效电阻等于R1+R21*R22/(R21+R22)。依此类推。
也就是说，当目标电压等级的指示信号高于5V电压等级对应的第一参考电压时，随着目标电压等级越来越高，可调电阻等效电路Rs并联的电阻数量越多，可调电阻等效电路Rs的等效阻值越小，在第一电阻R1不变的条件下，使得第二电压的分压越来越低。
控制逻辑电路11513包括误差放大器(error amplifier，EA)115131、控制逻辑单元115132和驱动电路115133。
误差放大器115131的第一输入端输入第二电压的分压，误差放大器115131的第二输入端输入第二参考电压Vref2；误差放大器115131的输出端耦合至控制逻辑单元115132，控制逻辑单元115132的一个输出端耦合至驱动电路115133，控制逻辑单元115132的另一个输出端通过CTL线耦合至LLC控制电路1152，驱动电路115133的输出端耦合至PFC电路112的控制端。即驱动电路115133通过DRV1线耦合至第一晶体管Q1和第三晶体管Q3的受控端(栅极)，向第一晶体管Q1和第三晶体管Q3输出第一驱动信号，以控制第一晶体管Q1和第三晶体管Q3的导通和关断。驱动电路115133通过DRV2线耦合至第二晶体管Q2和第四晶体管Q4的受控端(栅极)，向第二晶体管Q2和第四晶体管Q4输出第二驱动信号，以控制第二晶体管Q2和第四晶体管Q4的导通和关断。
控制逻辑电路11513的工作原理如下：误差放大器115131对第二电压的分压和第二参考电压VEF2进行比较得到第二电压的分压和第二参考电压VEF2之差，并输出给控制逻辑单元115132，控制逻辑单元115132根据第二电压的分压和第二参考电压VEF2之差控制驱动电路向PFC电路112输出驱动信号(即前文所述的第一驱动信号和第二驱动信号)，以控制第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的导通和关断，从而控制第二电压大于或小于第一电压。
假设第二参考电压VEF2大于第二电压的分压，当目标电压等级的指示信号高于5V电压等级对应的第一参考电压时，随着目标电压等级越来越高，第二电压的分压越来越低，第二电压的分压和第二参考电压VEF2之差越来越大，控制逻辑单元115132控制驱动电路向PFC电路112输出第一驱动信号和第二驱动信号，控制PFC电路112提高第二电压。另外，控制逻辑单元115132指示LLC控制电路1152微调第三电压(交流)的大小。
本申请实施例提供的供电电路、供电方法和供电装置，PFC电路采用降压升压电路，由于降压升压电路的电压调节范围较大，使得PFC电路不仅用于功率因数校正，还用于粗调供电电路的输出电压，LLC谐振电路用于微调供电电路的输出电压，从而增大供电电路输出电压的调节范围。
如图6所示，本申请实施例还提供一种芯片系统。该芯片系统40包括至少一个处理器401和至少一个接口电路402。至少一个处理器401和至少一个接口电路402可通过线路互联。处理器401用于支持供电装置实现上述方法实施例中的各个步骤，至少一个接口电路402可用于从其它装置(例如存储器)接收信号，或者，向其它装置(例如通信接口)发送信号。该芯片系统可以包括芯片，还可以包括其他分立器件。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，当指令在上述供电装置上运行时，使得该供电装置执行上述方法实施例中的各个步骤。
本申请实施例还提供一种包括指令的计算机程序产品，当指令在上述供电装置上运行时，使得该供电装置执行上述方法实施例中的各个步骤。
关于芯片系统、计算机可读存储介质、计算机程序产品的技术效果参照前面方法实施例的技术效果。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个设备，或者也可以分布到多个设备上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个设备中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个设备中。
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 (11)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：功率因数校正PFC电路、LLC谐振电路、PFC控制电路、LLC控制电路；所述PFC电路为降压升压电路，所述PFC电路用于对输入的第一电压进行功率因数校正以及电压变换以输出第二电压；所述LLC谐振电路用于对所述第二电压进行电压变换以输出第三电压；
所述PFC控制电路用于接收目标电压等级，根据所述目标电压等级以及所述第二电压控制所述PFC电路调节所述第二电压的大小，并指示所述LLC控制电路控制所述LLC谐振电路调节所述第三电压的大小。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述PFC控制电路包括电压比较电路、可调分压电路、控制逻辑电路；所述可调分压电路的第一输入端用于输入所述第二电压，所述可调分压电路的受控端耦合至所述电压比较电路的输出端，所述可调分压电路的输出端耦合至所述控制逻辑电路，以向所述控制逻辑电路输出所述第二电压的分压；
所述电压比较电路用于将所述目标电压等级与多个不同电压等级阈值进行比较，控制所述可调分压电路调节所述分压的大小；
所述控制逻辑电路用于根据所述分压向所述PFC电路输出驱动信号，以控制所述PFC电路调节所述第二电压的大小。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述可调分压电路包括串联的第一电阻和可调电阻等效电路，所述可调电阻等效电路的等效阻值受控于所述电压比较电路，所述PFC电路的输出端通过所述串联的第一电阻和可调电阻等效电路接地；所述第一电阻和所述可调电阻等效电路的耦合点作为所述可调分压电路的输出端。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述可调电阻等效电路包括并联的多条支路，每条支路包括串联的晶体管和第二电阻；所述电压比较电路包括多个比较器以及串联的多个第三电阻，相邻两个第三电阻之间的耦合点耦合至一个比较器的第一输入端，用于向所述一个比较器的第一输入端输出一个电压等级阈值对应的第一参考电压，所述一个比较器的第二输入端用于输入所述目标电压等级，所述一个比较器的输出端用于控制一条支路中晶体管的导通和关断。
5.根据权利要求2-4任一项所述的电路，其特征在于，所述控制逻辑电路包括误差放大器、控制逻辑单元和驱动电路；所述误差放大器的第一输入端输入所述分压，所述误差放大器的第二输入端输入第二参考电压；所述误差放大器的输出端耦合至所述控制逻辑单元，所述控制逻辑单元的输出端耦合至所述驱动电路，所述驱动电路的输出端耦合至所述PFC电路；
所述误差放大器用于输出所述分压与所述第二参考电压之差；
所述控制逻辑单元用于根据所述分压与所述第二参考电压之差，控制所述驱动电路向所述PFC电路输出所述驱动信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电路，其特征在于，所述PFC电路包括储能电感、串联的第一晶体管和第二晶体管、串联的第三晶体管和第四晶体管，所述PFC电路的输入端通过所述第一晶体管和所述第二晶体管接地，所述PFC电路的输出端通过所述第三晶体管和所述第四晶体管接地，所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的耦合点，通过所述储能电感，耦合至所述第三晶体管和所述第四晶体管之间的耦合点；所述PFC控制电路用于控制所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管和所述第四晶体管的导通和关断。
7.一种供电方法，其特征在于，应用于如权利要求1-6任一项所述的供电电路，所述供电电路包括功率因数校正PFC电路，LLC谐振电路、PFC控制电路、LLC控制电路，所述PFC电路为降压升压电路，所述PFC电路用于对输入的第一电压进行功率因数校正以及电压变换以输出第二电压；所述LLC谐振电路用于对所述第二电压进行电压变换以输出第三电压；所述方法包括：
所述PFC控制电路接收目标电压等级；
所述PFC控制电路根据所述目标电压等级以及所述PFC电路输出的第二电压控制所述PFC电路调节所述第二电压的大小；
所述PFC控制电路指示所述LLC控制电路控制所述LLC谐振电路调节所述LLC谐振电路输出的第三电压的大小。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PFC控制电路根据所述目标电压等级以及所述PFC电路输出的第二电压控制所述PFC电路调节所述第二电压的大小，包括：
所述PFC控制电路中的电压比较电路将所述目标电压等级与多个不同电压等级阈值进行比较，控制所述PFC控制电路中的可调分压电路调节所述第二电压的分压的大小；
所述PFC控制电路中的控制逻辑电路根据所述分压向所述PFC电路输出驱动信号，以控制所述PFC电路调节所述第二电压的大小。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PFC控制电路中的控制逻辑电路根据所述分压向所述PFC电路输出驱动信号，包括：
所述控制逻辑电路中的误差放大器输出所述分压与第二参考电压之差；
所述控制逻辑电路中的控制逻辑单元根据所述分压与所述第二参考电压之差，控制所述控制逻辑电路中的驱动电路向所述PFC电路输出所述驱动信号。
10.一种供电装置，其特征在于，包括壳体以及安装于壳体中的供电电路，所述供电电路为如权利要求1-6任一项所述的供电电路。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在供电装置上执行时，使得所述供电装置执行如权利要求7-9任一项所述的方法。
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