CN117175906A - 开关电路控制方法、控制芯片及开关电路 - Google Patents

开关电路控制方法、控制芯片及开关电路 Download PDF

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CN117175906A CN202311147895.7A CN202311147895A CN117175906A CN 117175906 A CN117175906 A CN 117175906A CN 202311147895 A CN202311147895 A CN 202311147895A CN 117175906 A CN117175906 A CN 117175906A
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Abstract

本发明实施例提供了一种开关电路控制方法、控制芯片及开关电路。该开关电路控制方法适用的开关电路至少包括电感和能够控制电感进行励磁的开关管，开关电路至少包括第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……、第(N+M)工作阶段；在第N工作阶段，开关管在第N个谷底开通，在第(N+1)工作阶段，开关管在第(N+1)个谷底开通……、在第(N+M)工作阶段，开关管在第(N+M)个谷底开通；并根据第一预设条件群和第二预设条件群使得开关电路在第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段依次切换；其中，N和M均为正整数。该控制方法能够依次自适应谷底控制开关管开通，具有更稳定的控制效果。

Description

开关电路控制方法、控制芯片及开关电路
本申请为申请日为2023年6月7日，申请号为202310668140.5，发明创造名称为“开关电路控制方法、控制芯片及开关电路”的分案申请。
【技术领域】
本发明涉及开关电路控制领域，尤其涉及一种开关电路控制方法、控制芯片及开关电路。
【背景技术】
图1展示了传统CRM或DCM工作的单相BOOST PFC控制器及其电路。以该电路为例，在CRM/DCM多模式工作的开关电路中，DCM工作模式下的死区时间Tdcmoff是计算出来的，如果Tdcmoff时间是在谷底数3和谷底数4之间，那么就可能会跳到谷底3开通，若前一个开关周期的谷底为5，那么谷底就会从前一个开关周期的谷底5跳到谷底3，这样不但会因为选择谷底3开通而导致输入电流畸变(平均值电流不准确)，还会出现因为谷底开通在不同谷底数而使输入电流因为振荡而产生畸变的问题，从而使iTHD变大；图2说明了这种情况。CRM工作模式下，开关管在第一个谷底开通，而切换到DCM工作时，有可能直接从第一个谷底跳到第三个谷底或更多的谷底开通，有时甚至不从谷底开通，这样会导致电感电流的峰值跳变，例如从Idcm-pk2跳变到Icrm-pk3，如果电流峰值突变很大，容易引起震荡，导致输入电流畸变。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种开关电路控制方法、控制芯片及开关电路。该控制方法可以根据不同工作阶段选择不同的谷底数开通，从而能够实现不同工作阶段之间的切换稳定。
为解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：
一种开关电路控制方法，用于对开关电路进行控制，所述开关电路至少包括电感和能够控制所述电感进行励磁的开关管，所述开关电路至少包括第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段；在第N工作阶段，所述开关管在第N个谷底开通，在第(N+1)工作阶段；所述开关管在第(N+1)个谷底开通……在第(N+M)工作阶段，所述开关管在第(N+M)个谷底开通；当满足第一预设条件群时，所述开关电路由第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……依次切换到第(N+M)工作阶段；其中，N和M均为正整数；第一预设条件群表征所述电感的参考电流逐渐减小；
当满足第二预设条件群时，所述开关电路依次从第(N+M)工作阶段……切换到第N工作阶段；第二预设条件群表征电感的参考电流逐渐增大；
每个所述工作阶段的开关管开通谷底不同，相邻两个所述工作阶段的谷底数相差1。
该控制方法根据是否满足第一预设条件群实现谷底个数逐个增加去控制开关管开通，而根据是否满足第二预设条件群实现谷底个数逐个减小去控制开关管开通，由于相邻工作阶段的谷底开通的谷底数变化只有一个，所以产生的能量差异很小，也就是电感电流的变化很小，从而保证切换的稳定。
一种开关电路控制芯片，适用于对开关电路的控制，所述开关电路至少包括电感和能够控制所述电感进行励磁的开关管，所述开关电路至少包括第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段；在第N工作阶段，所述开关管在第N个谷底开通；在第(N+1)工作阶段，所述开关管在第(N+1)个谷底开通……在第(N+M)工作阶段，所述开关管在第(N+M)个谷底开通；所述开关电路控制芯片至少包括自适应谷底数产生单元和自适应锁谷底控制单元；
所述自适应谷底数产生单元，用于在满足第一预设条件群时，对N进行加1后得到下一个工作状态的开通谷底数，并用(N+1)更新N，直至得到第(N+M)工作阶段的开通谷底数(N+M)；还用于在满足第二预设条件群时，对当前工作状态的开通谷底数进行减1得到下一个工作状态的开通谷底数，直到由第(N+M)工作阶段切换到第N工作阶段；并将各个工作阶段的开通谷底数发送至所述自适应锁谷底控制单元；所述第一预设条件群表征电感的参考电流逐渐减小；所述第二预设条件群表征电感的参考电流逐渐增大；
所述自适应锁谷底控制单元，用于根据所述自适应谷底数产生单元计算得到的开通谷底数，产生对应的控制所述开关管开通的控制信号；其中，N和M均为正整数。
该控制芯片能够实现按是否满足第一预设条件群实现谷底个数逐个增加去控制开关管开通，而按是否满足第二预设条件群实现谷底个数逐个减小去控制开关管开通，由于相邻工作阶段的谷底开通的谷底数变化只有一个，所以产生的能量差异很小，也就是电感电流的变化很小，从而保证切换的稳定。
一种开关电路，包括开关单元、输出电压采样单元、输入电压采样单元、电流采样单元、电感电流过零采样单元和上述的开关电路控制芯片；所述输出电压采样单元与所述开关单元输出端电连接，采样输出电压采样信号；所述输入电压采样单元与所述开关单元输入端电连接，采样输入电压采样信号；所述输出电压采样单元和输入电压采样单元还与所述开关电路控制芯片的参考电流产生单元电连接；所述电流采样单元与所述开关单元电连接，采样所述开关单元的电感电流采样信号；所述电感电流过零采样单元与所述开关单元电连接，用于获取所述开关单元的电感的电感电流过零信号；所述电流采样单元与所述开关电路控制芯片的Ton信号控制单元电连接；所述电感电流过零采样单元与所述开关电路控制芯片的自适应锁谷底控制单元电连接；所述开关电路控制芯片至少用于根据所述输出电压采样信号、输入电压采样信号、电感电流采样信号和电感电流过零信号控制所述开关单元工作。
该开关电路在上述开关电路控制芯片的控制下，能够实现谷底个数逐个增加或减少去开通开关管，由于相邻工作阶段的谷底开通的谷底数变化只有一个，所以产生的能量差异很小，也就是电感电流的变化很小，从而保证电路控制的稳定性。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，但应属于本申请保护范围。
图1为现有技术中一种boost电路的示意图；
图2为图1所述的boost电路的波形示意图；
图3为本发明实施例提供的一种控制方法流程图；
图4为本发明实施例根据图3所示控制方法的波形示意图；
图5为本发明实施例提供的第一种第一/第二预设条件群的波形示意图；
图6为本发明实施例提供的第一种第一/第二预设条件群的另一波形示意图；
图7为本发明实施例提供的第二种第一/第二预设条件群的波形示意图；
图8为本发明实施例提供的第三种第一/第二预设条件群的波形示意图；
图9为本发明实施例提供的一种使用计时方式获取谷底的波形示意图；
图10为本发明实施例提供的设有最大关断时间的开关管开通控制流程图；
图11为本发明实施例提供的一种获取最大谷底数的流程示意图；
图12为本发明实施例提供的一种开关电路控制芯片的框图；
图13为本发明实施例提供的另一种开关电路控制芯片的框图；
图14为本发明实施例提供的一种开关电路的示意图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。电连接包括直接电连接和间接电连接。
应当理解，本文中使用的术语“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，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
开关电路拓扑有boost(升压)电路及其衍生的图腾柱无桥BOOST PFC(功率因素校正)电路，buck(降压)电路、flyback(反激变换)电路等等。开关电路至少包含开关管和电感，常见的单相boost电路如图1所示，通过对开关管Q控制实现电源转换功能或者功率因素校正功能。根据电感电流的控制形式，开关电路具有3个工作模式：CCM工作模式(Continuous Conduction Mode:电感电流连续模式)、DCM工作模式(DiscontinuousConduction Mode：电感电流断续模式)和CRM工作模式(CriticalConduction mode：临界导通模式)。本申请主要对DCM工作模式或者CRM工作模式切换到DCM工作模式的控制方法进行改进以实现更优化的控制。
具体的，本申请实施例提供了一种开关电路控制方法，用于对开关电路进行控制，所述开关电路至少包括电感和能够控制该电感进行励磁的开关管，所述开关电路至少包括(M+1)个工作阶段：第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段。每个工作阶段的开关管开通谷底不同，但是依次增加或减少1个：在第N工作阶段，所述开关管在第N个谷底开通；在第(N+1)工作阶段，所述开关管在第(N+1)个谷底开通……在第(N+M)工作阶段，所述开关管在第(N+M)个谷底开通。其中，N和M均为正整数。相邻工作阶段的切换条件由第一预设条件群决定，如图3所示，该控制方法包括步骤S11：判断开关电路的相关参数是否满足第一预设条件群；S12：若满足，则进行工作阶段的切换。即，当满足第一预设条件群时，开关电路由第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……依次逐步切换到第(N+M)工作阶段。当满足第二预设条件群时，所述开关电路依次从第(N+M)工作阶段切换到第N工作阶段，即，所述开关电路依次从第(N+M)工作阶段、第(N+M-1)工作阶段……第(N+1)工作阶段切换到第N工作阶段，工作阶段的个数由M的大小决定。第一预设条件群表征电感的参考电流逐渐减小，而第二预设条件群表征电感的参考电流逐渐增大。
该控制方法能使CRM到DCM的切换工作，或DCM工作时，死区时间Tdcmoff变化是按一定的规则实现谷底个数逐个增加去开通或谷底个数逐个去减小开通的，由于相邻工作阶段的谷底开通的谷底数变化只有一个，所以产生的能量差异很小，也就是电感电流的变化很小，从而保证切换的稳定。其中，CRM工作模式下，开关管在第1个谷底开通。另外，在该控制方法中，由于每次开通的谷底是预先知道的，所以能更准确的计算出电感电流的平均值。这样不但能够实现高效率，而且输入电流畸变小，iTHD的很小。
上述控制方法在DCM工作模式下和DCM切换到CRM工作模式时的电感电流波形IL、开关管的Vds波形、开关管关断信号Vrst时序图、Vds谷底Vsetzcd时序图和开关管的驱动信号Vgate时序图如图4所示，具体的，由DCM工作模式下的第三工作阶段(第三个谷底开通)、第二工作阶段(第二个谷底开通)切换CRM工作模式下的第一工作阶段(第一个谷底开通)。Vds指的是开关管的漏极(D极)和源极(S极)之间的电压，死区时间内的Vds的变化是由开关管的寄生电容/电感与其它器件发生谐振产生的。如图4所示，DCM工作模式下和DCM切换到CRM时，按一定规格在不同谷底开通且谷底数是逐个增加或逐个减小的，也就是锁定谷底开通的。当谷底锁定时，就可以定时得到Tdcmoff(n)的时间，这样就可以根据公式(1)调节DCM工作模式下对应工作阶段的参考电流峰值Idcm-PK(n)，或者，通过开关管开通时间Tdcmon(n)间接调整Idcm-PK(n)，使每个工作阶段的电感电流平均值等于Iin-ac，Iin-ac是跟输入电压同频同相的交流电流信号。
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n)+Tdcmoff(n))/Tdcmzcd(n)…公式(1)；
其中，Iref-ac(n)为第n工作阶段的电感电流参考平均值，与Iin-ac成正比；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段所述电感退磁后的死区时间；所述第n个工作阶段在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤n≤(N+M)。
另外，也可以利用前一个开关周期的信息调节参考电流峰值Idcm-PK(n)，即，通过公式(2)调节DCM工作模式下对应工作阶段的参考电流峰值Idcm-PK(n)；
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n-1)+Tdcmoff(n-1))/Tdcmzcd(n-1)…公式(2)；
其中，Iref-ac(n)为第n工作阶段的电感电流参考平均值，与Iin-ac成正比；Tdcmzcd(n-1)为第(n-1)工作阶段所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n-1)为第(n-1)工作阶段所述电感退磁后的死区时间；所述第n个工作阶段在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤(n-1)≤(N+M)。
具体的，在一个实施例中，参考图5和图6，在一个工频周期中，开关电路具有多个模式(DCM/CRM/CCM)，模式之间的切换由电感电流的参考瞬时值和预设的模式切换阈值决定；图5具有DCM、CRM和CCM工作模式；而图6具有CRM和DCM工作模式。本申请对CCM工作模式的控制及各模式的切换条件不作限定。本实施例中，多个工作阶段出现在同一工频周期内，在一个工频周期内，预设有(M+1)个预设参考值：RefN、Ref(N+1)……Ref(N+M)。第一预设条件群包括电感电流的参考瞬时值Iref_ac_trans由第(N)预设参考值RefN依次降低到第(N+M)预设参考值Ref(N+M)；第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于同一个工频周期。
第二预设条件群包括电感电流的瞬时参考值Iref_ac_trans由第(N+M)预设参考值Ref(N+M)依次增加到第N预设参考值RefN；第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于同一个工频周期。
图5和图6所示的实施例，一个工频电压或电流周期内，谷底开通是随着参考信号的实时值在一定范围内按谷底数变化而变化的示意。以N＝1，M＝4为例，Ref5<Ref4<Ref3<Ref2<Ref1，当Iref_ac_trans<Ref5，开关电路工作在第五工作阶段，开关管在第五谷底开通；当Ref5<Iref_ac_trans<Ref4，开关电路工作在第四工作阶段，开关管在第四谷底开通；当Ref4<Iref_ac_trans<Ref3，开关电路工作在第三工作阶段，开关管在第三谷底开通；当Ref3<Iref_ac_trans<Ref2，开关电路工作在第二工作阶段，开关管在第二谷底开通；当Ref2<Iref_ac_trans<Ref1，开关电路工作在第一工作阶段，开关管在第一谷底开通，也为CRM工作模式。其中，Ref1也可以作为CCM和CRM工作模式之间切换的模式切换阈值，Rer2可以作为CRM和DCM工作模式之间切换的模式切换阈值。
在另一个实施例中，如图7所示，本申请提供了一种开关电路控制方法，即谷底开通的数目是根据电感的参考电流峰值的不同而改变，但在一个工频周期内，开通的谷底数是保持不便的。这种工作方式适合CRM或DCM工作的情况。图7中，以N＝1为例，说明了从谷底1到谷底(1+M)开通的情况。本实施例中，预设有(M+1)个预设峰值：RefpkN、Refpk(N+1)……Refpk(N+M)。第一预设条件群包括电感电流的参考电流峰值由第(N)预设峰值依次降低到第(N+M)预设峰值；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于不同工频周期。
第二预设条件群包括所述电感电流的参考电流峰值由第(N+M)预设峰值依次增加到第N预设峰值；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……和第(N+M)工作阶段位于不同工频周期。
在另一个实施例中，为了获取不同工作阶段的切换条件，第一预设条件群可以使用以下步骤获取：
step1：确定决定谷底数变化的参考信号，该参考信号用于表征输入平均电流的参考信号Iref_valley的峰值或者瞬时值，或者用于表征参考信号Iref_valley的瞬时值和峰值的组合。
step2：配置切换步进调节因子A，step。A为常数，step根据效率来设置，用于优化效率调试，step值不同，DCM的深度推进速度不同，根据通态损耗和开关损耗确定最后的step值。
step3：使用以下公式计算谷底切换阈值。
Iref_valley(n～n+1)＝Iref_set/(A+n×step)；
其中：Iac_valley(n～n+1)指的是从第n个谷底切换到第(n+1)个谷底的电流参考阈值。
假设定义CCM为0个谷底，CRM为1个谷底。Iref_set可以定义为CCM工作模式切换到CRM工作模式的模式切换阈值或者CRM工作模式切换到DCM工作模式的模式切换阈值。
系统根据以上公式可自动配置CCM/CRM/DCM之间的切换阈值。并且会根据输入平均电流和配置好的参数，自动锁定谷底。锁定谷底后再使用特定的计算公式计算DCM工作模式下的电流环参考，确保输入电流始终跟随输入电压。
图8中，配置CCM/CRM工作模式之间的切换阈值A为1，参数A＝1下不同step值的切换阈值为0.33、0.45、0.59、0.75、0.96、1.22、1.56、2，根据A、step和Iref_set构建出图8的切换曲线。可见，step值可设为多档，在实际工作时，假设使用默认档位step＝2,假如CRM工作模态频率太高超过一定限制值，可自动切换step到下一档，以此避免CRM工作频率过高。图纸的变化趋势有利是开关电路，比如BOOST PFC变换器在功率较大时工作第1个～第3个谷底，而在更轻载时工作在更低的谷底数开通，有利于提高效率。
本实施例中，第一预设条件群为表征所述电感电流的参考值降低到Iref_valley(n～n+1)；其中，Iref_valley(n～n+1)＝Iref_set/(A+n×Step)。而第二预设条件群为电感电流的参考值增加到Iref_valley(n～n-1)＝Iref_set/[A+(n-1)×Step]，Iac_valley(n～n-1)指的是从第n个谷底切换到第(n-1)个谷底的电流参考阈值。
当然，除了上述的第一/第二预设条件群以外，还可以设置其它预设条件群，以满足工作阶段切换要求。Iref_valley(n～n+1)/Iref_valley(n～n-1)的计算公式不限于以上的示例，可以是正比例函数、反比例函数、二次方程等，步进调节因子不限于2个，可以为任意个。
进一步的，在上述实施例中，谷底可以由电感电流过零检测电路检测得到，比如由电感的ZCD绕组检测得到。但是在DCM工作的关断时间里，Vds的震荡幅值随着时间会逐渐的减小，电感电流也逐渐减小，导致过零检测电路无法检测出Vsetzcd信号，如图9中，在谷底5能够检测到Vsetzcd，在谷底6到谷底8没法检测出来。在这种情况下，本发明技术提供了一种自适应精准模拟检测到谷底的方法，使谷底能够增加并按目标设置的谷底开通。该自适应精准模拟检测谷底的方法会对相邻的两个Vsetzcd信号之间的时间进行计时，如Tr1和Tr2等，Tr1、Tr2……为真正的谐振周期，并用第一时长Trto记录最近的两个谷底之间的时长并保留一定的增量时间Td，即Trto＝Tr+Td，将Trto等效为谐振周期，也为相邻两个谷底的谐振时长。在每个Vsetzcd信号来时，用计时器cnt_TO计时Trto。如果在某个时间没有等到Vsetzcd信号，且发现cnt_TO＝Trto，则认为已经找到谷底，这个谷底的时间用Trto的时间作为等效的相邻两个谷底的时长。如果这时的谷底数达到了目标值，就产生触发关管开通的信号Vset；如果没有达到，则谷底数增加一个，重复定时，直到谷底数达到目标值。例如图9中，以开通谷底数为第八个为例，谷底5能检测到Vsetzcd信号，但谷底6到谷底8之间都没检测到Vsetzcd信号，则Trto＝Tr4+Td。当cnt_TO定时达到Trto时，认为检测到谷底了，谷底数增加1个，这个重复定时，当谷底数达到目标的谷底8时，产生了触发关管开通的信号Vset。
本实施例中，每当所述过零检测电路检测到过零信号时，利用计时器cnt_T0计时，若计时期间，所述过零检测电路检测到过零信号，则认为找到谷底，计时清零；若未检测到过零信号且计时时长达到第一时长Trto，也判定该时刻为谷底时刻；再根据所述过零信号和第一时长Trto计算谷底数，直到谷底数到达决定所述开关管开通的谷底数。一般前面几个谷底能用过零检测电路检测得到谷底，随着谐振能力降低，则后面谐振周期谷底需要靠计时器cnt_T0计时得到。
进一步的，在上述实施例中，若开关电路工作于DCM工作模式，根据上述开关电路控制方法(也为谷底自适应控制算法)能够计算到各个工作阶段的开通谷底。但是，开通谷底数对应的时间不宜超过开关管的最大关断时间Toffmax。所以，当决定所述开关管开通的谷底未到达、但最大关断时间到达时，控制开关管开通。谷底数n的最大值由DCM工作的最大关断时间Toffmax和谷底之间周期Tr所限定的，若最大关断时间限制为小于等于40us，周期Tr由硬件设计决定，这样最大的谷底数也就限制了。本实施例中，如果依照第一预设条件群设定的最大的谷底数没有达到，而DCM工作的最大关断时间已经达到了Toffmax，则最大谷底数就不需要达到设定的最大值就可以产生Vset信号，触发Vgate为正，控制开关管开通。图10示出了实现该实施例的一种流程示意图。
开关电路中，开关频率往往是需要限定最低工作频率的，过低的工作频率会带来人耳可识别的噪音，而且过低的开关频率造成的电流纹波也是难以滤除的。而且不同输入电压工作时，工作频率在最低频率工作时，谷底数也是不同的。现有技术往往限定一个固定的最大谷底数，但是在低压下往往在触发最大谷底数之前就已经被最低频率限制住，而高压下又容易造成谷底数超最大谷底限制，造成控制上的不可靠，无法做到兼容高低压，应用受到很大局限。而本申请提供的控制方法中，谷底数n的值是可以自适应变化的，谷底数n可以根据参考信号(电流)的峰值和/或瞬时值而自适应变化的。参考信号值越大，谷底数n的值越小。
另外，考虑到噪音问题，开关电路一般设置有最低频率限制，比如25kHz,当开关周期达到预设值时将强制开通，此时谷底数不再按预期进行，按公式(1)中Idcm-PK(n)运行下的输入电流Iin-ac(n)将违背预期，即Iin-ac发生畸变。因此对于最大谷底数需要做限定，开关管的寄生电容越大或PFC电感量越大时，相应的最大谷底数应该取值较小，以避免因最低频率限制而导致Iin-ac发生畸变。
如上，考虑到不同的系统需要设置不同的最大谷底数，以实现优化运行，本申请还提出一种自适应最大谷底数选取策略。如图11所示，预设谷底配置初始值为最大谷底数Nvalley_max；在每个(或每N个，即多个)工频半波中进行开关频率侦测，对于较低的开关频率(接近最低限制频率25kHz的值，比如低于35kHz)的开关次数进行计数，记为Nfsw_low，若Nfsw_low大于预设值Nfsw_th_H,则下一个工频周期中最大谷底数Nvalley_max自动减小1，而当Nfsw_low小于另一预设值Nfsw_th_L时,则下一个工频周期中最大谷底数Nvalley_max自动增加1。
如此策略下，不论对于不同的输入电压还是不同的负载，Nvalley_max都将自动调整到一个较为优化的值上，实现即不被最低频率25kHz限制而畸变，又将工频半波中的最低开关频率调整到较低值上；从而可以减少人工调试配置时间，且全工作范围内效率优化与THD优化兼得。也就是说，开关电路工作时的，根据第一/第二预设条件群计算得到的最大谷底数小于等于最大谷底数确定模块确定的谷底数Nvalley_max，最大开通谷底数即第(N+M)工作阶段的谷底数(N+M)小于等于Nvalley_max。
采样上述实施例提供的开关电路控制方法，至少具有以下优点中的一个或多个：
1.保持多模式工作高效率的特点的同时，保证在CRM/DCM工作下，谷底开通的是按规定的规律变化的，保证电感电流的平均值不因为电感电流跳变而震荡畸变。
2.可以自适应配置谷底调整曲线，防止CRM模式工作频率过高。
3.补充策略可以避免低于最低工作频率工作，出现人耳可识别的噪音，和出现较大电流纹波。
4.补充策略可以避免出现非谷底开通，造成开关损耗和EMI干扰。
5.补充策略可以自动识别所需要的最大谷底数，并在最低频率前锁定谷底，既方便工程师设计，又实现全工作范围内效率优化与THD优化兼得。
为了实现对上述实施例提供的开关电路控制方法，本申请实施例提供一种开关电路控制芯片IC，适用于对开关电路的控制，该开关电路至少包括电感和能够控制电感进行励磁的开关管，开关电路至少包括第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段；在第N工作阶段，所述开关管在第N个谷底开通……在第(N+M)工作阶段，开关管在第(N+M)个谷底开通。如图12所示，该开关电路控制芯片IC至少包括自适应谷底数产生单元11和自适应锁谷底控制单元12；
自适应谷底数产生单元11，用于在满足第一预设条件群时，对N进行加1后得到下一个工作状态的开通谷底数，并用(N+1)更新N，直至得到第(N+M)工作阶段的开通谷底数(N+M)，并将各个工作阶段的开通谷底数发送至所述自适应锁谷底控制单元；
自适应锁谷底控制单元12，用于根据自适应谷底数产生单元计算得到的开通谷底数，产生对应的控制所述开关管开通的控制信号；其中，N和M均为正整数。
该开关电路控制芯片的技术效果参照上述开关电路控制方法的技术效果，在此及后文不再赘述，两者之间可互相引用和借鉴。
在一个实施例中，该控制芯片还包括整形调节单元13，整形调节单元用于根据以下公式(1)计算得到所述电感的峰值参考电流Idcm-PK(n)，
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n)+Tdcmoff(n))/Tdcmzcd(n)；
其中，Iref-ac(n)为第n个工作阶段的电感电流参考平均值；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段的所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段的所述电感退磁后的死区时间；所述第n个工作阶段在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤n≤(N+M)。
另外，整形调节单元还可以利用前一个开关周期的信息调节参考电流峰值Idcm-PK(n)，即，通过公式(2)调节DCM工作模式下对应工作阶段的参考电流峰值Idcm-PK(n)；
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n-1)+Tdcmoff(n-1))/Tdcmzcd(n-1)…
公式(2)；
其中，Iref-ac(n)为第n工作阶段的电感电流参考平均值；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段的所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段的所述电感退磁后的死区时间；所述第n个工作阶段在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤(n-1)≤(N+M)。
在一个实施例中，自适应谷底数产生单元包括电感电流输入端口和比较模块；
自适应谷底数产生单元预设有第N预设参考值、第(N+1)预设参考值……第(N+M)预设参考值；电感电流输入端口用于接收电感电流的参考瞬时值；所述比较模块用于将所述参考瞬时值与各个所述预设参考值进行比较；当所述参考瞬时值由第N预设参考值依次降低到第(N+M)预设参考值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数N、(N+1)……(N+M)发送至所述自适应锁谷底控制单元；当所述参考瞬时值第(N+M)预设参考值依次增加到第N预设参考值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数(N+M)……(N+1)、N发送至所述自适应锁谷底控制单元；由所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……和第(N+M)工作阶段位于同一个工频周期；
在另一个实施例中，自适应谷底数产生单元预设有第N预设峰值、第(N+1)预设峰值……第(N+M)预设峰值；所述电感电流输入端口用于接收所述电感的参考电流峰值；所述比较模块用于将所述参考电流峰值与各个所述预设峰值进行比较；当所述参考电流峰值由第N预设峰值依次降低到第(N+M)预设峰值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数N、(N+1)……(N+M)发送至所述自适应锁谷底控制单元；当所述参考电流峰值由第(N+M)预设峰值依次增加到第N预设峰值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数(N+M)、……、(N+1)、N发送至所述自适应锁谷底控制单元；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于不同工频周期。
参照图13，在一个实施例中，自适应谷底数产生单元11预设有切换步进调节因子A和step，自适应谷底数产生单元11还预设有参考信号阈值Iref_set，Iref_set为开关电路由CCM工作模式切换到CRM工作模式的模式切换阈值或者为开关电路由CRM工作模式切换到DCM工作模式的模式切换阈值；自适应谷底数产生单元11包括电感电流输入端口、计算模块和判断模块；
电感电流输入端口用于接收表征所述电感电流的参考值，如电感电流的参考瞬时值Iref_ac_trans和/或电感电流参考峰值Iref_ac_pk。
计算模块用于计算从第n个谷底切换到第(n+1)个谷底的电流参考阈值Iref_valley(n～n+1)，Iref_valley(n～n+1)＝Iref_set/(A+n×step)；
判断模块用于判断所述电感电流的参考值是否降低到所述Iref_valley(n～n+1)；若是，对n进行加1得到第(n+1)工作阶段的开通谷底数。进一步的，利用n+1更新n直到由第N工作阶段切换到第(N+M)工作阶段。
另外，判断模块还可以用于判断所述电感电流的参考值是否增加到Iref_valley(n～n-1)；若是，对n进行减1得到第(n-1)工作阶段的开通谷底数。进一步的，利用(n-1)更新n直到由第(N+M)工作阶段切换到第N工作阶段。
进一步的，如图13所示，开关电路控制芯片IC包括过零检测端口；自适应锁谷底控制单元12与过零检测端口电连接，通过过零检测端口接收电感电流的过零信号Vzcd。为了实现控制，自适应锁谷底控制单元12与所述过零检测端口电连接，以便根据自适应谷底数产生单元11发来的谷底数找寻到需要产生开关管的开通控制信号的时刻。
在一个实施例中，自适应谷底数产生单元11包括计时模块和计数模块；
计时模块用于对相邻两个电感电流的过零信号之间的时间进行计时，得到谐振时间Tr；在谐振时间Tr基础上增加增量时间Td，得到第一时长Trto；其中，所述过零信号表征谷底；
每当过零检测端口接收到过零信号时，利用计时器cnt_T0计时，若计时期间，所述过零检测端口接收到过零信号，则计时清零；若未接收到过零信号且计时时长达到第一时长Trto，则判定该时刻为谷底时刻，并将第一时长Trto等效为相邻两个固定的谐振时长；后续利用计时第一时长Trto的方式获取谷底数。
计数模块，用于至少根据所述过零信号和第一时长Trto计算谷底数，直到谷底数到达决定所述开关管开通的谷底数。
进一步的，在一个实施例中，还可以设置自适应谷底数产生单元11包括最大谷底数确定模块；最大谷底数确定模块预设谷底配置初始值为最大谷底数Nvalley_max；最大谷底数确定模块用于：
在1个或多个工频半波中，对所述开关电路的开关频率进行侦测；
若所述开关频率小于预设限制频率(比如35kHz)的次数大于预设值Nfsw_th_H时，则设定下一个工频周期中，最大谷底数配置为(Nvalley_max-1)，并利用(Nvalley_max-1)更新Nvalley_max；若所述开关频率小于预设限制频率(比如35kHz)的次数小于预设值Nfsw_th_L时,则设定下一个工频周期中，最大谷底数配置为(Nvalley_max+1)，并利用(Nvalley_max+1)更新Nvalley_max；(N+M)小于等于Nvalley_max。也就是说，开关电路工作时的，根据第一/第二预设条件群计算得到的最大谷底数小于等于最大谷底数确定模块确定的谷底数Nvalley_max。
进一步的，在一个实施例中，开关电路的开关管设置有最大关断时间；当决定所述开关管开通的谷底未到达、但所述最大关断时间到达时，所述自适应锁谷底控制单元产生控制所述开关管开通的控制信号。
图13示出了一种开关电路的控制芯片，其包括自适应谷底控制功能，该开关电路控制芯片包括自适应谷底数产生单元11、自适应谷底数控制单元12、整形条件单元13、参考电流产生单元14、模式控制单元15、Ton信号控制单元16和CCM-Toff控制单元17；其中，参考电流产生单元14、模式控制单元15、Ton信号控制单元16和CCM-Toff控制单元17的控制方式可参考现有技术。
参考电流采样单元14，用于根据开关电路的输入电压采样值Vin和输出电压采样值Vo产生电感电流参考值；电感电流参考值包括电感电流参考平均值Iref-ac、电感电流参考瞬时值(Iref_ac_trans)和/或电感电流的参考电流峰值(Iref_ac_pk)；
模式控制单元15，用于根据参考电流采样单元14产生的电感电流参考值，确定开关电路的工作模式；
Ton信号控制单元16用于根据确定的工作模式、各工作模式下的电感参考电流(比如整形调节单元产生的DCM工作模式下的电感参考电流Iref—DCM以及由参考电流采样单元14产生的CRM/CCM工作模式下的峰值参考电流Iref—CCM/Iref—CRM)及电感电流采样信号Vcs产生控制所述开关管关断的控制信号。其中电感电流采样信号可以直接通过采样电感电流得到，也可以通过采样开关管电路来得到。
CCM-Toff控制单元17用于根据工作模式(CCM工作模式)、输入电压采样值、输出电压采样值及开关周期Ts产生控制所述开关管关断的控制信号。
自适应谷底数产生单元11用于产生开通谷底数；自适应锁谷底控制单元12用于至少根据所述谷底数、电感电流的过零信号产生CRM和/或DCM工作模式下的开关管关断的控制信号。也就是说，整形调节单元13、自适应谷底数产生单元11和自适应锁谷底控制单元12用于执行CRM和DCM工作模式下的开关管关断控制。图13中，自适应谷底数产生单元实现图8的谷底数控制规律；整形调节单元13实现Iref—DCM信号随着谷底数的变化而变化。自适应谷底数产生单元11和自适应锁谷底控制单元12实现图4～图11的控制策略和Toff的信号控制。
本申请中还可以利用表征输入平均电流的参考电流(Iref_ac)的瞬时值(Iref_ac_trans)控制一个工频周期内实现CCM/CRM/DCM组合工作。三种工作模式根据输入平均值电流的瞬时值(Iref_ac_trans)大小而自由切换；也可以利用峰值(Iref_ac_pk)控制一个工频周期内只包含CCM，CRM和DCM一种工作模式。或者CCM/CRM/DCM这三种工作模式在一个工频周期内包含CCM，CRM/DCM和DCM组合的情况。
该开关电路控制芯片至少具有以下优点中的一个或多个：
1.保持多模式工作高效率的特点的同时，保证在CRM/DCM工作下，谷底开通的是按规定的规律变化的，保证电感电流的平均值不因为电感电流跳变而震荡畸变。
2.可以自适应配置谷底调整曲线，防止CRM模式工作频率过高。
3.补充策略可以避免低于最低工作频率工作，出现人耳可识别的噪音，和出现较大电流纹波。
4.补充策略可以避免出现非谷底开通，造成开关损耗和EMI干扰。
5.补充策略可以自动识别所需要的最大谷底数，并在最低频率前锁定谷底，既方便工程师设计，又实现全工作范围内效率优化与THD优化兼得。
基于上述的开关电路控制方法和控制芯片，本申请实施例还提供了一种开关电路，结合图1和图14所示，该开关电路包括开关单元20、输出电压采样单元22、输入电压采样单元21、电流采样单元23、电感电流过零采样单元24和上述的开关电路控制芯片IC；开关单元可以是Flyback变换器、BOOST变换器(如图1所示)或者单相图腾柱无桥BOOST PFC变换器(如图14所示)；该开关电路控制芯片IC用于控制开关单元20中个开关管，使开关电路具有的更优性能。
输出电压采样单元22与开关单元20输出端电连接，采样输出电压采样信号Vo；输入电压采样单元21与开关单元20输入端电连接，采样输入电压采样信号Vin；输出电压采样单元22和输入电压采样单元21还与该开关电路控制芯片IC的参考电流产生单元14电连接；电流采样单元23与开关单元23电连接，采样开关单元20的电感电流，得到电感电流采样信号Vcs；电感电流过零采样单元24与开关单元20电连接，用于获取开关单元20的电感电流过零信号Vzcd，该信号用于表征谐振谷底；电流采样单元23与开关电路控制芯片IC的Ton信号控制单元16电连接；电感电流过零采样单元24与开关电路控制芯片IC的自适应锁谷底控制单元12电连接；开关电路控制芯片IC至少用于根据输出电压采样信号Vo、输入电压采样信号Vin、电感电流采样信号Vcs和电感电流过零信号Vzcd控制所述开关单元工作。具体控制方式参照前述的开关电路控制方法和开关电路控制芯片的实施例所述，本申请在此不再赘述。
本申请实施例提出的开关电路控制方法和开关电路控制芯片不但适用于传统单相BOOST PFC变换器，BUCK变换器、Flyback变换器、还可以用于单相图腾柱无桥BOOST PFC变换器。如图14所示，单相图腾柱无桥BOOST PFC变换器跟传统BOOST PFC变换器(如图1所示)对控制芯片的要求略有差别，由于参考地的不同，所以Vin，Vo和Vcs的信号采样方法不同外，控制芯片的输出除了Vgda外，还需要产生一个Vdgb，Vgdb跟Vgda之间需要插入一个死区时间保证工作安全，在工频周期的正负半周，Vgda和Vgdb要互换主从关系。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例，不能以此来限定本申请之权利范围，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (13)

1.一种开关电路控制方法，用于对开关电路进行控制，所述开关电路至少包括电感和能够控制所述电感进行励磁的开关管，其特征在于，所述开关电路至少包括第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段；在所述第N工作阶段，所述开关管在第N个谷底开通；在所述第(N+1)工作阶段，所述开关管在第(N+1)个谷底开通……在所述第(N+M)工作阶段，所述开关管在第(N+M)个谷底开通；当满足第一预设条件群时，所述开关电路依次由所述第N工作阶段、所述第(N+1)工作阶段……切换到所述第(N+M)工作阶段；其中，N和M均为正整数；所述第一预设条件群表征所述电感的参考电流逐渐减小；
当满足第二预设条件群时，所述开关电路依次从第(N+M)工作阶段……切换到第N工作阶段；第二预设条件群表征电感的参考电流逐渐增大；
每个所述工作阶段的开关管开通谷底不同，相邻两个所述工作阶段的谷底数相差1。
2.根据权利要求1所述的开关电路控制方法，其特征在于，所述电感的峰值参考电流Idcm-PK(n)根据公式(1)或(2)计算得到：
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n)+Tdcmoff(n))/Tdcmzcd(n)…公式(1)；其中，Iref-ac(n)为第n工作阶段的电感电流参考平均值；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段的所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段的所述电感退磁后的死区时间；在第n个工作阶段，所述开关管在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤n≤(N+M)；
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n-1)+Tdcmoff(n-1))/Tdcmzcd(n-1)…公式(2)；其中，Iref-ac(n)为第n工作阶段的电感电流参考平均值；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段的所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段的所述电感退磁后的死区时间；在第n个工作阶段，所述开关管在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤(n-1)≤(N+M)。
3.根据权利要求2所述的开关电路控制方法，其特征在于，所述第一预设条件群包括电感电流的参考瞬时值由第N预设参考值依次降低到第(N+M)预设参考值；所述第二预设条件群包括电感电流的瞬时参考值由第(N+M)预设参考值……依次增加到第N预设参考值；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于同一个工频周期。
4.根据权利要求2所述的开关电路控制方法，其特征在于，所述第一预设条件群包括电感电流的参考电流峰值由第N预设峰值依次降低到第(N+M)预设峰值；所述第二预设条件群包括所述电感电流的参考电流峰值由第(N+M)预设峰值……依次增加到第N预设峰值；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于不同工频周期。
5.根据权利要求1-4任一项所述的开关电路控制方法，其特征在于，所述谷底由过零检测电路检测到过零信号得到；
若随着所述开关管的漏极和源极之间电压的谐振幅值减小，所述过零检测电路无法检测得到过零信号，则通过以下步骤获取谷底：
对所述过零检测电路检测到的相邻两个谷底之间的时间进行计时，得到谐振时间；
在所述谐振时间基础上增加增量时间，得到第一时长；
每当所述过零检测电路检测到过零信号时，利用计时器cnt_T0计时，若计时期间，所述过零检测电路检测到过零信号，则计时清零；若未检测到过零信号但计时时长达到所述第一时长，则判定该时刻为谷底时刻，并将所述第一时长等效为相邻两个谷底的谐振时长；
至少根据所述过零信号和第一时长计算谷底数，直到谷底数到达决定所述开关管开通的谷底数。
6.根据权利要求1-4任一项所述的开关电路控制方法，其特征在于，还包括步骤：
预设谷底配置初始值为最大谷底数Nvalley_max；
在1个或多个工频半波中，对所述开关电路的开关频率进行侦测；
若所述开关频率小于预设限制频率的次数大于预设值Nfsw_th_H时，则设定下一个工频周期中，最大谷底数配置为(Nvalley_max-1)，并利用(Nvalley_max-1)更新Nvalley_max；
若所述开关频率小于预设限制频率的次数小于预设值Nfsw_th_L时,则设定下一个工频周期中，最大谷底数配置为(Nvalley_max+1)，并利用(Nvalley_max+1)更新Nvalley_max；
(N+M)小于等于Nvalley_max。
7.一种开关电路控制芯片，适用于对开关电路的控制，所述开关电路至少包括电感和能够控制所述电感进行励磁的开关管，其特征在于，所述开关电路至少包括第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段；在所述第N工作阶段，所述开关管在第N个谷底开通；在所述第(N+1)工作阶段，所述开关管在第(N+1)个谷底开通……在所述第(N+M)工作阶段，所述开关管在第(N+M)个谷底开通；所述开关电路控制芯片至少包括自适应谷底数产生单元和自适应锁谷底控制单元；
所述自适应谷底数产生单元，用于在满足第一预设条件群时，对N进行加1后得到下一个工作状态的开通谷底数，并用(N+1)更新N，直至得到第(N+M)工作阶段的开通谷底数(N+M)；还用于在满足第二预设条件群时，对当前工作状态的开通谷底数进行减1得到下一个工作状态的开通谷底数，直到由第(N+M)工作阶段切换到第N工作阶段；并将各个工作阶段的开通谷底数发送至所述自适应锁谷底控制单元；所述第一预设条件群表征电感的参考电流逐渐减小；所述第二预设条件群表征电感的参考电流逐渐增大；
所述自适应锁谷底控制单元，用于根据所述自适应谷底数产生单元计算得到的开通谷底数，产生对应的控制所述开关管开通的控制信号；其中，N和M均为正整数。
8.根据权利要求7所述的开关电路控制芯片，其特征在于，还包括整形调节单元，所述整形调节单元用于根据以下公式(1)或(2)计算得到所述电感的峰值参考电流Idcm-PK(n)，
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n)+Tdcmoff(n))/Tdcmzcd(n)…公式(1)；其中，Iref-ac(n)为第n个工作阶段的电感电流参考平均值；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段的所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段的所述电感退磁后的死区时间；在所述第n个工作阶段，所述开关管在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤n≤(N+M)；
Idcm-PK(n)＝2*Iref-ac(n)*(Tdcmzcd(n-1)+Tdcmoff(n-1))/Tdcmzcd(n-1)…公式(2)；其中，Iref-ac(n)为第n工作阶段的电感电流参考平均值；Tdcmzcd(n)为第n工作阶段的所述电感励磁和退磁的时间之和；所述Tdcmoff(n)为第n工作阶段的所述电感退磁后的死区时间；在所述第n个工作阶段，所述开关管在第n个谷底开通，所述死区时间为(n-1)个谐振周期；当所述电感电流达到所述峰值参考电流Idcm-PK(n)时，控制所述开关管关断；其中，n为正整数且N≤(n-1)≤(N+M)。
9.根据权利要求7所述的开关电路控制芯片，其特征在于，所述自适应谷底数产生单元包括电感电流输入端口和比较模块；
所述自适应谷底数产生单元预设有第N预设参考值、第(N+1)预设参考值……第(N+M)预设参考值；所述电感电流输入端口用于接收电感电流的参考瞬时值；所述比较模块用于将所述参考瞬时值与各个所述预设参考值进行比较；当所述参考瞬时值由第N预设参考值、第(N+1)预设参考值……依次降低到第(N+M)预设参考值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数N、(N+1)……(N+M)发送至所述自适应锁谷底控制单元；当所述参考瞬时值第(N+M)预设参考值依次增加到第N预设参考值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数(N+M)……(N+1)、N发送至所述自适应锁谷底控制单元；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于同一个工频周期；
或者，
所述自适应谷底数产生单元预设有第N预设峰值、第(N+1)预设峰值……第(N+M)预设峰值；所述电感电流输入端口用于接收所述电感的参考电流峰值；所述比较模块用于将所述参考电流峰值与各个所述预设峰值进行比较；当所述参考电流峰值由第N预设峰值依次降低到第(N+M)预设峰值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数N、(N+1)……(N+M)发送至所述自适应锁谷底控制单元；当所述参考电流峰值由第(N+M)预设峰值……第(N+1)预设峰值依次增加到第N预设峰值，所述自适应谷底数产生单元依次将开通谷底数(N+M)……(N+1)、N发送至所述自适应锁谷底控制单元；所述第N工作阶段、第(N+1)工作阶段……第(N+M)工作阶段位于不同工频周期。
10.根据权利要求7-9任一项所述的开关电路控制芯片，其特征在于，所述开关电路控制芯片包括过零检测端口；所述自适应锁谷底控制单元与所述过零检测端口电连接，通过所述过零检测端口接收所述电感电流的过零信号；
所述自适应锁谷底控制单元包括计时模块和计数模块；
所述计时模块用于对相邻两个电感电流的过零信号之间的时间进行计时，得到谐振时间；在所述谐振时间基础上增加增量时间，得到第一时长；其中，所述过零信号表征谷底；
每当所述过零检测端口接收到过零信号时，利用计时器cnt_T0计时，若计时期间，所述过零检测端口接收到过零信号，则计时清零；若未接收到过零信号但计时时长达到所述第一时长，则判定该时刻为谷底时刻，并将所述第一时长等效为相邻两个谷底的谐振时长；
所述计数模块，用于至少根据所述过零信号和第一时长计算谷底数，直到谷底数到达决定所述开关管开通的谷底数。
11.根据权利要求7-9任一项所述的开关电路控制芯片，其特征在于，所述自适应谷底数产生单元还包括最大谷底数确定模块；所述最大谷底数确定模块预设谷底配置初始值为最大谷底数Nvalley_max；所述最大谷底数确定模块用于：
在1个或多个工频半波中，对所述开关电路的开关频率进行侦测；
若所述开关频率小于预设限制频率的次数大于预设值Nfsw_th_H时，则设定下一个工频周期中，最大谷底数配置为(Nvalley_max-1)，并利用(Nvalley_max-1)更新Nvalley_max；
若所述开关频率小于预设限制频率的次数小于预设值Nfsw_th_L时,则设定下一个工频周期中，最大谷底数配置为(Nvalley_max+1)，并利用(Nvalley_max+1)更新Nvalley_max；
(N+M)小于等于Nvalley_max。
12.根据权利要求8或9任一项所述的开关电路控制芯片，其特征在于，还包括参考电流产生单元、模式控制单元、Ton信号控制单元和CCM-Toff控制单元；
所述参考电流采样单元，用于根据所述开关电路的输入电压采样值和输出电压采样值产生电感电流参考值；
所述模式控制单元，用于根据所述电感电流参考值确定所述开关电路的工作模式；
所述Ton信号控制单元用于根据所述工作模式、各工作模式下的电感参考电流及电感电流采样信号产生控制所述开关管关断的控制信号；
所述CCM-Toff控制单元用于根据所述工作模式、输入电压采样值、输出电压采样值及开关周期产生控制所述开关管关断的控制信号；
所述自适应谷底数产生单元用于产生开通谷底数；所述自适应锁谷底控制单元用于至少根据所述谷底数、电感电流的过零信号产生CRM和/或DCM工作模式下的开关管关断的控制信号。
13.一种开关电路，其特征在于，包括开关单元、输出电压采样单元、输入电压采样单元、电流采样单元、电感电流过零采样单元和如权利要求7-12任一项所述的开关电路控制芯片；所述输出电压采样单元与所述开关单元输出端电连接，采样输出电压采样信号；所述输入电压采样单元与所述开关单元输入端电连接，采样输入电压采样信号；所述输出电压采样单元和输入电压采样单元还与所述开关电路控制芯片的参考电流产生单元电连接；所述电流采样单元与所述开关单元电连接，采样所述开关单元的电感电流采样信号；所述电感电流过零采样单元与所述开关单元电连接，用于获取所述开关单元的电感的电感电流过零信号；所述电流采样单元与所述开关电路控制芯片的Ton信号控制单元电连接；所述电感电流过零采样单元与所述开关电路控制芯片的自适应锁谷底控制单元电连接；所述开关电路控制芯片至少用于根据所述输出电压采样信号、输入电压采样信号、电感电流采样信号和电感电流过零信号控制所述开关单元工作。
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