CN117526685B - 开关电源的控制方法、控制装置及开关电源 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种开关电源的控制方法、控制装置及开关电源,属于电源技术领域。所述方法包括:获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值;根据电流幅值和输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率;根据实际负载功率和预设负载功率,确定开关电路的第一运行模式;根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通。所述控制装置使用了所述方法,所述开关电源实现了降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
Description
技术领域
本申请涉及电源技术领域,尤其涉及开关电源的控制方法、控制装置及开关电源。
背景技术
开关电源与线性电源相比,具有易于控制、效率高、体积小、可靠性好、保护易实现的优点,被广泛应用于电视电源、手机充电器、LED、工业仪表、电源适配器等设备上。提高开关频率是开关电源技术发展的一个重要方向。通过提高开关工作频率可以减小开关变换器的体积、重量,提高开关变换器的单位体积功率密度。此外,提高开关频率还能降低开关电源的音频噪声和提高动态响应。但是,更高的开关频率会带来更大的开关损耗。为了实现更高的工作频率,通过采用功率管的零电压关断和低电压开通,实现高频软开关,以减少开关损耗。
现有技术中,在轻载的情况下,由于负载减轻,电感的峰值电流下降励磁和去磁阶段将更快结束,高频软开关会导致系统工作在很高的工作频率下,而谷底信号出现的时间是一个固定值,因此,开关周期减小的时候,系统的工作频率会逐渐升高。导致开关电源工作不稳定,产生较大的噪音及热量,大大降低了电源转换效率并抵消了高频软开关的优势。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种开关电源的控制方法、控制装置及开关电源,旨在解决开关电源在负载减轻的情况下,高频软开关会导致系统工作在很高的工作频率下,导致开关电源工作不稳定,产生较大的噪音及热量的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种开关电源的控制方法,所述方法包括以下步骤:
获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值;
根据电流幅值和输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率;
根据实际负载功率和预设负载功率,确定开关电路的第一运行模式;
根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通。
如上所述的开关电源的控制方法,所述预设负载功率的方法,具体包括:
获取开关电源满载的运行功率信息;
根据满载的运行功率信息,将划分运行功率信息为轻载、中载及重载。
如上所述的开关电源的控制方法,所述根据满载的运行功率信息,将划分运行功率信息为轻载、中载及重载的步骤,包括:
根据满载的运行功率信息,获取对应的载荷承受临界值;
根据载荷承受临界值,确定第一临界值和第二临界值;
当运行功率低于第一临界值时,确定运行功率信息为轻载;
当运行功率高于或等于第一临界值且低于第二临界值时,确定运行功率信息为中载;
当运行功率高于或等于第二临界值时,确定运行功率信息为重载。
如上所述的开关电源的控制方法,所述根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
根据第一运行模式,建立对应工作状态的运行方程;
根据运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数;
基于平均电流注入法和小信号传递函数,建立小信号模型;
根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通。
如上所述的开关电源的控制方法,所述根据运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数的步骤,包括:
根据预设扰动信号,消除运行方程中的直流量和分离高次谐波分量,基于拉普拉斯变换处理后的运行方程,生成小信号传递函数;
所述基于平均电流注入法和小信号传递函数,建立小信号模型的步骤,包括:
基于平均电流注入法验证所述小信号传递函数,确定小信号传递函数的准确性,建立小信号模型;
所述根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
根据运行模式和小信号模型,获取与小信号模型对应的第一周期,确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通。
如上所述的开关电源的控制方法,所述确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通的步骤中,所述谷底位置导通的约束条件,具体为:
在驱动脉冲的上升沿开始计数,若延迟时间大于四分之一的谐振周期,设CZVS为采样电压与零电压的比较结果,Tz1在CZVS是高电平时计数,其处于低电平时截止,当Tz1等于四分之三的谐振周期减去延时Td时,脉冲触发,开关管导通,实现谷底导通,此时,谷底导通的约束条件是:
;
;
若延迟时间小于四分之一的谐振周期时,Tz2在CZVS是低电平时计数,其处于高电平时截止,当Tz2等于谐振周期的四分之一与Td相减时,脉冲触发,经延迟时间Td开关管导通,实现谷底导通,此时,谷底导通的约束条件是:
;
其中,Tsp为预先制定的周期,Tsw为实际的开关周期,TR为谐振周期。
如上所述的开关电源的控制方法,所述根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
获取小信号模型中的多个谷底位置;
根据运行模式,确定第一周期与各所述谷底位置的第一距离,筛选出距离第一周期最近的谷底位置;
根据运行模式和第一距离,控制开关电路导通。
如上所述的开关电源的控制方法,所述方法还包括:
持续采样获取开关电源的第二负载功率,当所述第二负载功率变化时,生成第二周期,确定新的谷底位置时间,确定开关电路的第二运行模式;
根据所述第二运行模式,控制开关电路在距离第二周期最近的谷底导通。
一种控制装置,所述控制装置包括:
存储器;
处理器,存储在所述存储器上并被所述处理器执行的开关电源的控制程序,所述开关电源的控制程序在被所述处理器执行时,实现如上所述的开关电源的控制方法。
一种开关电源,包括如上所述的控制装置。
本发明实施例通过获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率,再以此确定开关电路的第一运行模式,并控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通,降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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取其他的附图。
图1是本发明开关电源的控制方法一实施例的流程示意图。
图2为本发明开关电源的控制方法另一实施例的流程示意图。
图3为本发明开关电源的控制方法又一实施例的流程示意图。
图4为本发明开关电源的控制方法还一实施例的流程示意图。
图5为本发明开关电源的控制方法再一实施例的流程示意图。
图6为本发明开关电源的控制方法另一实施例的流程示意图。
图7为本发明开关电源的控制方法又一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,众所周知的模块、单元及其相互之间的连接、链接、通信或操作没有示出或未作详细说明。并且,所描述的特征、架构或功能可在一个或一个以上实施方式中以任何方式组合。本领域技术人员应当理解,下述的各种实施方式只用于举例说明,而非用于限制本发明的保护范围。还可以容易理解,本文所述和附图所示的各实施方式中的模块或单元或处理方式可以按各种不同配置进行组合和设计。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取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所指的对各种名词或方法的限定,除了在逻辑上无法成立的情况外,所述名词或方法通常以在实施例中公开内容的前提下可以实施的广义概念为准,在这样的理解下,所述名词或方法的各种具体的下位特定限定均应当视为本发明的发明内容,而不应当以说明书未公开该特定限定为由,对其进行狭义的理解或产生偏见性的解释。同理,在逻辑上可以实现的前提下,方法中的各步骤的顺序是灵活多变的,对各种名词或方法的广义概念中的具体的下位特定限定,都属于本发明保护的范围。
开关电源与线性电源相比,具有易于控制、效率高、体积小、可靠性好、保护易实现的优点,被广泛应用于电视电源、手机充电器、LED、工业仪表、电源适配器等设备上。提高开关频率是开关电源技术发展的一个重要方向。通过提高开关工作频率可以减小开关变换器的体积、重量,提高开关变换器的单位体积功率密度。此外,提高开关频率还能降低开关电源的音频噪声和提高动态响应。但是,更高的开关频率会带来更大的开关损耗。为了实现更高的工作频率,通过采用功率管的零电压关断和低电压开通,实现高频软开关,以减少开关损耗。
在构思及实现本申请过程中,发明人发现至少存在如下问题:现有技术中,在轻载的情况下,由于负载减轻,电感的峰值电流下降励磁和去磁阶段将更快结束,高频软开关会导致系统工作在很高的工作频率下,而谷底信号出现的时间是一个固定值,因此,开关周期减小的时候,系统的工作频率会逐渐升高。导致开关电源工作不稳定,产生较大的噪音及热量,大大降低了电源转换效率并抵消了高频软开关的优势。
可以知道的是,开关电源在负载减轻的情况下,高频软开关会导致系统工作在很高的工作频率下,导致开关电源工作不稳定,产生较大的噪音及热量,导致现有的技术方案的开关电源具有较大局限性。
为此,本发明提出了一种开关电源的控制方法;可以理解的是,开关电源的控制装置内设置有用于存储和执行下述方法的控制装置,控制装置可以采用主控制器来实现,例如MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)、DSP(Digital Signal Process,数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array,可编程逻辑门阵列芯片)、SOC(SystemOn Chip,系统级芯片)等来实现。
参照图1,图1为本发明的一种开关电源的控制方法一实施例的流程示意图,在本发明一实施例中,所述开关电源的控制方法包括以下步骤:
S100、获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值。
S200、根据电流幅值和输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率。
S300、根据实际负载功率和预设负载功率,确定开关电路的第一运行模式。
S400、根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通。
在本实施例中,可通过比较器获取开关电源输出两端之间的电压值,并通过运放对电流值进行采样,之后再通过比较器进行比较,输出至计算单元中进行计算,通过获取预设时间段内的多个电流幅值和多个输出电压幅值,以时间轴为准,一一对应计算,得出多个对应的实际负载功率,选取实际负载功率中的平均数值,并与预设负载功率进行比对,当所述实际负载功率小于所述预设负载功率时,所述开关电路的第一运行模式为轻载,当所述实际负载功率等于所述预设负载功率时,所述开关电路的第一运行模式为中载,当所述实际负载功率大于所述预设负载功率时,所述开关电路的第一运行模式为重载,可以理解的是,所述预设负载功率为一个范围值,通过确定出的第一运行模式后,即可控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通,能够有效降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
在本实施例中,控制装置通过获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率,再以此确定开关电路的第一运行模式,并控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通,降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强,需要注意的是,在本技术方案中,是以开关电源的输出电压幅值和负载端的电流幅值来确定对应的实际负载功率,通过对负载功率的确定,能够更加清楚可靠地确定运行模式,降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
有效保证了开关电源的音频噪声较低和动态响应有效提高,同时,需要理解的是,相比较于现有技术中谷底信号出现的时间是一个固定值,在开关周期减小的时候,系统的工作频率会逐渐升高。导致开关电源工作不稳定,产生较大的噪音及热量而言,能够更好地突出高频软开关的优势。
此外,可以理解的是,控制装置还可以存储当前内部存在主控制器中的功率信息,例如负载电流或输出电压,以便于确定开关电源的实际负载功率时,能够读取控制装置内存储的负载电流或输出电压,并对竖直进行计算,从而提高使数据精准可靠。
本发明实施例通过获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率,再以此确定开关电路的第一运行模式,并控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通,降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
进一步的,参照图2,本发明另一实施例提供一种开关电源的控制方法,基于上述图1所示的实施例,所述预设负载功率的方法,具体包括:
S310、获取开关电源满载的运行功率信息。
S320、根据满载的运行功率信息,将划分运行功率信息为轻载、中载及重载。
在本实施例中,根据开关电源的型号信息,确定开关电源的运行电压、运行电流、最大电压、最大电流,以此计算得出开关电源在运行过程中的运行功率及最大功率,为了更好地实现对开关电源的控制,通过在确定出开关电源在运行过程中的最大功率,其根据最大功率的不同,对轻载、中载及重载的范围值划分也存在差异,例如最大功率为1kW,其中载的功率为400-600W,则小于400W则为轻载,大于600W则为重载,又例如最大功率为5kW,则可设定其中载为3-4kW,则小于3kW则为轻载,大于4kW则为重载,中载的范围值可以根据实际需要进行确定,一般其范围值不超出开关电源满载的运行功率的80%,通过对轻载、中载及重载三种模式的确定,能够更好地对运行模式进行确定,可以理解的是,第一运行模式也对应有轻载、中载及重载三种,根据运行模式的不同,谷底导通的位置也有相应的区别。
进一步的,参照图3,本发明又一实施例提供一种开关电源的控制方法,基于上述图2所示的实施例,所述根据满载的运行功率信息,将划分运行功率信息为轻载、中载及重载的步骤,包括:
S321、根据满载的运行功率信息,获取对应的载荷承受临界值。
S322、根据载荷承受临界值,确定第一临界值和第二临界值。
S323、当运行功率低于第一临界值时,确定运行功率信息为轻载。
S324、当运行功率高于或等于第一临界值且低于第二临界值时,确定运行功率信息为中载。
S325、当运行功率高于或等于第二临界值时,确定运行功率信息为重载。
在本实施例中,通过满载的运行功率信息以及预设的比对信息,获取对应的载荷承受临界值,例如,1kW的开关电源,其中载的最低临界值为400W,其在最高临界值600W之后,即为重载,可以理解的是,载荷承受临界值并非固定值,而是根据不同型号的开关电源,即开关电源的类型,最大承受功率的不同,会有不同的载荷承受临界值,所述开关电源的类型包括正激式、反激式等,通过确定载荷承受临界值,确定第一临界值和第二临界值,通过借助第一临界值和第二临界值将所述运行功率信息进行划分,其划分出的结果准确可靠,能够更好地控制开关电源在谷底导通,有效降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
进一步的,参照图4,本发明还一实施例提供一种开关电源的控制方法,基于上述图1所示的实施例,所述根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
S410、根据第一运行模式,建立对应工作状态的运行方程。
S420、根据运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数。
S430、基于平均电流注入法和小信号传递函数,建立小信号模型。
S440、根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通。
在本实施例中,根据不同的运行功率信息确定出不同的第一运行模式,所述第一运行模式包括轻载、中载或重载,所述中载的模式为常规运行模式,根据第一运行模式,建立出自控原理下的对应工作状态的运行方程,对运行方程中施加扰动信号,所述扰动信号为预设扰动信号,即在工作中可能遇到的信号参数扰动,通过运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数,在通过采用平均电流注入法注入到小信号传递函数中,以使其生成新的传递函数,也即是小信号模型,为了便于展示和计算,所述小信号模型包括三维模型和传递函数,载根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通,能够有效降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
进一步的,参照图5,本发明再一实施例提供一种开关电源的控制方法,基于上述图4所示的实施例,所述根据运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数的步骤,包括:
S421、根据预设扰动信号,消除运行方程中的直流量和分离高次谐波分量,基于拉普拉斯变换处理后的运行方程,生成小信号传递函数。
所述基于平均电流注入法和小信号传递函数,建立小信号模型的步骤,包括:
S422、基于平均电流注入法验证所述小信号传递函数,确定小信号传递函数的准确性,建立小信号模型。
所述根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
S423、根据运行模式和小信号模型,获取与小信号模型对应的第一周期,确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通。
在本实施例中,为了能够更好地控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通,通过采用预设扰动信号对运行方程进行处理,以消除运行方程中的直流量和分离高次谐波分量,再第一次处理完成,基于拉普拉斯变换对运行方进行二次处理,从而生成小信号传递函数,再通过平均电流注入法注入电流参数进入小信号传递函数中,以验证小信号传递函数的准确性,若数据准确,则可建立小信号模型,若数据不准确,则返回步骤S421进行再次处理,直至数据能够正常验证通过,数据验证通过后,建立对应的建立小信号模型,为了使控制过程更加可靠,获取与小信号模型对应的第一周期,确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通,在步骤S423中的第一周期为与第一运行模式相匹配的第一周期,其时间上能够更好地与谷底位置进行匹配,能够有效降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
作为一种优选方案而非具体限定,所述确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通的步骤中,所述谷底位置导通的约束条件,具体为:
在驱动脉冲的上升沿开始计数,若延迟时间大于四分之一的谐振周期,设CZVS为采样电压与零电压的比较结果,Tz1在CZVS是高电平时计数,其处于低电平时截止,当Tz1等于四分之三的谐振周期减去延时Td时,脉冲触发,开关管导通,实现谷底导通,此时,谷底导通的约束条件是:
;
;
若延迟时间小于四分之一的谐振周期时,Tz2在CZVS是低电平时计数,其处于高电平时截止,当Tz2等于谐振周期的四分之一与Td相减时,脉冲触发,经延迟时间Td开关管导通,实现谷底导通,此时,谷底导通的约束条件是:
;
其中,Tsp为预先制定的周期,Tsw为实际的开关周期,TR为谐振周期。
进一步的,参照图6,本发明另一实施例提供一种开关电源的控制方法,基于上述图4所示的实施例,所述根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
S441、获取小信号模型中的多个谷底位置。
S442、根据运行模式,确定第一周期与各所述谷底位置的第一距离,筛选出距离第一周期最近的谷底位置。
S443、根据运行模式和第一距离,控制开关电路导通。
在本实施例中,通过在小信号模型中找出多个谷底位置,可以理解的是,所述小信号模型为了便于展示和计算,可以为传递函数,通过确定传递函数中的多个谷底位置,再结合运行模式,以确定第一周期与各所述谷底位置的第一距离,即第一周期的长度与各所述谷底位置的间距之间的相近程度,确定最为相近似的一组,确定为第一距离,再根据运行模式中的轻载、中载或重载的不同,在第一距离内,控制开关电路导通,可以理解的是,所述第一距离为时间距离,所述谷底位置之间的间隔基本是固定不变的,但是不同的载荷情况下,第一周期会变化,需要通过对不同载荷情况下的第一周期的第一距离进行确定,确定阈值以内的谷底位置,并控制开关电路导通,能够较好地保持开关电源工作的稳定性和可靠性,有效降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
进一步的,参照图7,本发明又一实施例提供一种开关电源的控制方法,基于上述图1所示的实施例,所述方法还包括:
S150、持续采样获取开关电源的第二负载功率,当所述第二负载功率变化时,生成第二周期,确定新的谷底位置时间,确定开关电路的第二运行模式。
S160、根据所述第二运行模式,控制开关电路在距离第二周期最近的谷底导通。
在本实施例中,步骤S150运行于步骤S140之后,当开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通后,为了使开关电源的运行更加稳定可靠,需要持续采样获取开关电源的第二负载功率,当所述第二负载功率变化第二周期超出预设范围时,按照图6所示的实施例的方法,生成第二周期,并在距离第二周期最近的谷底导通,能够解决以往的开关电源在采样一次之后,不能较好地保持稳定性的问题,本技术方案能够较好地保持开关电源工作的稳定性和可靠性,有效降低开关电源的音频噪声和提高动态响应,使开关电源运行声音较小,稳定性较强。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还 包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、 方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术作出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光 盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种开关电源的控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
获取负载端的电流幅值以及开关电源的输出电压幅值;
根据电流幅值和输出电压幅值,确定开关电源的实际负载功率;
根据实际负载功率和预设负载功率,确定开关电路的第一运行模式;
根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通;
所述根据所述第一运行模式,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
根据第一运行模式,建立对应工作状态的运行方程;
根据运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数;
基于平均电流注入法和小信号传递函数,建立小信号模型;
根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通;
所述根据运行方程和预设扰动信号,生成小信号传递函数的步骤,包括:
根据预设扰动信号,消除运行方程中的直流量和分离高次谐波分量,基于拉普拉斯变换处理后的运行方程,生成小信号传递函数;
所述基于平均电流注入法和小信号传递函数,建立小信号模型的步骤,包括:
基于平均电流注入法验证所述小信号传递函数,确定小信号传递函数的准确性,建立小信号模型;
所述根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
根据运行模式和小信号模型,获取与小信号模型对应的第一周期,确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通。
2.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法,其特征在于,所述预设负载功率的方法,具体包括:
获取开关电源满载的运行功率信息;
根据满载的运行功率信息,将划分运行功率信息为轻载、中载及重载。
3.根据权利要求2所述的开关电源的控制方法,其特征在于,所述根据满载的运行功率信息,将划分运行功率信息为轻载、中载及重载的步骤,包括:
根据满载的运行功率信息,获取对应的载荷承受临界值;
根据载荷承受临界值,确定第一临界值和第二临界值;
当运行功率低于第一临界值时,确定运行功率信息为轻载;
当运行功率高于或等于第一临界值且低于第二临界值时,确定运行功率信息为中载;
当运行功率高于或等于第二临界值时,确定运行功率信息为重载。
4.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法,其特征在于,所述确定第一周期最近的谷底位置,控制开关电路导通的步骤中,所述谷底位置导通的约束条件,具体为:
在驱动脉冲的上升沿开始计数,若延迟时间大于四分之一的谐振周期,设CZVS为采样电压与零电压的比较结果,Tz1在CZVS是高电平时计数,其处于低电平时截止,当Tz1等于四分之三的谐振周期减去延时Td时,脉冲触发,开关管导通,实现谷底导通,此时,谷底导通的约束条件是:
;
;
若延迟时间小于四分之一的谐振周期时,Tz2在CZVS是低电平时计数,其处于高电平时截止,当Tz2等于谐振周期的四分之一与Td相减时,脉冲触发,经延迟时间Td开关管导通,实现谷底导通,此时,谷底导通的约束条件是:
;
其中,Tsp为预先制定的周期,Tsw为实际的开关周期,TR为谐振周期。
5.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法,其特征在于,所述根据运行模式和小信号模型,控制开关电路在距离第一周期最近的谷底位置导通的步骤,包括:
获取小信号模型中的多个谷底位置;
根据运行模式,确定第一周期与各所述谷底位置的第一距离,筛选出距离第一周期最近的谷底位置;
根据运行模式和第一距离,控制开关电路导通。
6.根据权利要求1所述的开关电源的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
持续采样获取开关电源的第二负载功率,当所述第二负载功率变化时,生成第二周期,确定新的谷底位置时间,确定开关电路的第二运行模式;
根据所述第二运行模式,控制开关电路在距离第二周期最近的谷底导通。
7.一种控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
存储器;
处理器,存储在所述存储器上并被所述处理器执行的开关电源的控制程序,所述开关电源的控制程序在被所述处理器执行时,实现如权利要求1-6任一项所述的开关电源的控制方法。
8.一种开关电源,其特征在于,包括如权利要求7所述的控制装置。
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