CN118367799A - 一种快充电源控制电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种快充电源控制电路及其控制方法，所述快充电源控制电路包括钳位电路、变压器、电压输出电路、第一采样电路以及控制器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述钳位电路包括一端与所述原边绕组连接，另一端与所述控制器连接的第一功率开关管Q1，所述钳位电路还包括与所述原边绕组串联的励磁电感L1、钳位电容C1、第二功率开关管Q2以及所述原边绕组并联的漏磁电感L2，所述第一采样电路与所述电压输出电路、所述控制器连接，以获取电源输出端的负载电流反馈给所述控制器，所述控制器用于根据所述电源输出端的负载电流识别电源负载状态，以基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式，具有充电损耗低、充电效率高的特点。

Description

一种快充电源控制电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别涉及一种快充电源控制电路及其控制方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，各种类型的便携式电子设备如手机、平板电脑以及笔记本电脑等在人们的生活中开始扮演着越来越重要的角色。为了提高便携式电子设备的续航时间，电子设备所携带的电池的容量越做越大，随之带来的问题是所需的充电时间也越来越长。在这个背景下，快充技术应运而生。开关电源是目前应用最为广泛的快充电源，其通过功率开关管的高频开关来实现交直流转换，并通过第一采样电路对电源输出电压进行采样后，根据输出电压的大小来控制功率开关管的开关频率、开关时长等参数来保持输出电压的稳定。然而对于充电电源而言，电子设备在充电过程中的负载大小并非一成不变的，并且同一充电电源其经常被使用于对表现为不同负载大小的电子设备进行充电，传统的电源控制技术对不同的负载采用单一的控制方式，其损耗较高、充电效率低下。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种快充电源控制电路及其控制方法，具有充电损耗低、充电效率高的特点。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种快充电源控制电路，包括钳位电路、变压器、电压输出电路、第一采样电路以及控制器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述钳位电路包括一端与所述原边绕组连接，另一端与所述控制器连接的第一功率开关管Q1，所述钳位电路还包括与所述原边绕组串联的励磁电感L1、钳位电容C1、第二功率开关管Q2以及所述原边绕组并联的漏磁电感L2，所述第一采样电路与所述电压输出电路、所述控制器连接，以获取电源输出端的负载电流反馈给所述控制器，所述控制器用于根据所述电源输出端的负载电流识别电源负载状态，以基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式。

本发明的第二方面提出了一种应用于上述快充电源控制电路的控制方法，包括：

通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流；

根据所述负载电流识别当前的电源负载状态，所述电源负载状态包括高负载状态、中负载状态以及低负载状态；

基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤具体包括：

当所述电源负载状态为高负载状态时，获取预先配置的第一功率开关管Q1的第一控制周期，所述第一控制周期为所述第一功率开关管Q1的一个开关周期；

在每一个第一控制周期开始时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

确定所述负载电流对应的第一控制电压；

通过第二采样电路获取所述钳位电路中的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第一控制电压和所述第二控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态，控制第二功率开关管Q2进入导通状态。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤还包括：

当所述电源负载状态为中负载状态时，获取预先配置的第一功率开关管Q1的第二控制周期、第三控制电压以及中负载导通时长，所述中负载导通时长小于所述第一控制周期，所述第二控制周期满足：

，

其中为预先配置的所述第二控制周期中的默认驱动信号脉冲数量，为所述第一功率开关管Q1所述第二控制周期中的关断区间的时长；

在每个第二控制周期的导通区间内，通过励磁电流第一采样电路采获取通过励磁电感L1的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第二控制电压和所述第三控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

在所述第一功率开关管Q1进入导通状态的持续时长等于所述中负载导通时长时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态，控制第二功率开关管Q2进入导通状态。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤还包括：

当所述电源负载状态为中负载状态时，初始化驱动信号脉冲计数变量；

记录每个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量；

当连续 个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，令所述驱动信号脉冲计数变量加1，其中为预先配置的驱动信号脉冲数量衰减系数，且；

重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期中的导通区间和关断区间：

。

优选的，在记录每个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量的步骤之后，还包括：

当连续个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，令所述驱动信号脉冲计数变量减1，其中为预先配置的驱动信号脉冲数量衰减系数，且；

重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期中的导通区间和关断区间：

。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤具体包括：

当所述电源负载状态为低负载状态时，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

在每一个第一控制周期开始时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态；

确定所述负载电流对应的第一控制电压；

通过第二采样电路获取所述钳位电路中的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第一控制电压和所述第二控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态。

优选的，所述的第一控制电压和所述负载电流在各个电源负载状态下呈线性关系，确定所述负载电流对应的第一控制电压的步骤具体包括：

获取预先配置的高负载状态下的线性参数，或者低负载状态下的线性参数，；

根据所述负载电流计算对应电源负载状态下的第一控制电压：

，或者

。

优选的，在通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤之前，还包括：

配置电源负载状态识别周期；

在根据所述负载电流识别当前的电源负载状态的步骤之后，还包括：

记录当前电源负载状态识别周期的电源负载状态；

判断当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态是否相同；

如果当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态相同，在当前电源负载状态识别周期结束后，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤。

优选的，在判断当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态是否相同的步骤之后，还包括：

如果当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态不相同，在基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤之后，确定状态保持时长：

，

其中为预先配置的状态保持周期数；

在状态保持时长之后，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤。

本发明提出了一种快充电源控制电路及其控制方法，所述快充电源控制电路包括钳位电路、变压器、电压输出电路、第一采样电路以及控制器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述钳位电路包括一端与所述原边绕组连接，另一端与所述控制器连接的第一功率开关管Q1，所述钳位电路还包括与所述原边绕组串联的励磁电感L1、钳位电容C1、第二功率开关管Q2以及所述原边绕组并联的漏磁电感L2，所述第一采样电路与所述电压输出电路、所述控制器连接，以获取电源输出端的负载电流反馈给所述控制器，所述控制器用于根据所述电源输出端的负载电流识别电源负载状态，以基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式，具有充电损耗低、充电效率高的特点。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种快充电源控制电路的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种快充电源控制电路的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照附图来描述根据本发明一些实施方式提供的一种快充电源控制电路及其控制方法。

如图1所示，本发明的第一方面提出了一种快充电源控制电路，包括钳位电路、变压器、电压输出电路、第一采样电路以及控制器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述钳位电路包括一端与所述原边绕组连接，另一端与所述控制器连接的第一功率开关管Q1，所述钳位电路还包括与所述原边绕组串联的励磁电感L1、钳位电容C1、第二功率开关管Q2以及所述原边绕组并联的漏磁电感L2，所述第一采样电路与所述电压输出电路、所述控制器连接，以获取电源输出端的负载电流反馈给所述控制器，所述控制器用于根据所述电源输出端的负载电流识别电源负载状态，以基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式。

具体的，所述第一功率开关管Q1和所述第二功率开关管Q2均为金属-氧化物半导体场效应晶体管，其包含栅极、漏极和源极三个电极。所述第一功率开关管Q1的栅极连接所述控制器，漏极连接在所述变压器的原边绕组和所述第二功率开关管Q2的源极之间、源极接地。所述第二功率开关管Q2的栅极连接所述控制器，漏极连接所述钳位电容C1，源极连接在所述原边绕组和所述漏磁电感的一端。

所述电压输出电路包括与所述副边绕组并联的输出电容C2，以及连接在所述副边绕组和所述输出电容C2之间的二极管D，所述二极管D的正极与所述输出电容C2连接，负极与所述副边绕组，所述输出电容C2与所述二极管D的正极连接的一端接地，另一端与所述副边绕组连接，所述电源输出端指的是快充电源的电压输出电路与电源负载连接的一端，通常与所述快充电源连接的电源负载为具有可充电电池的电子设备如手机、平板电脑或者平板电脑等，所述快充电源通过所述电源输出端向所述电源负载的可充电电池充电。

所述电流第一采样电路可以是通过采样电阻进行电流采样的非隔离式第一采样电路，也可以是通过霍尔元件进行电流采样的隔离式第一采样电路。所述电流第一采样电路包括与所述控制器连接的模数转换器，通过所述模数转换器将采样得到的模拟电流信号转换为数字电流信号后提供给所述控制器。

如图2所示，本发明的第二方面提出了一种应用于上述快充电源控制电路的控制方法，包括：

通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流；

根据所述负载电流识别当前的电源负载状态，所述电源负载状态包括高负载状态、中负载状态以及低负载状态；

基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式。

具体的，所述电源负载状态由所述电源输出端的负载电流的大小决定。在本发明的技术方案中，根据所述负载电流大小的不同，将所述电源负载状态分为高负载状态、中负载状态以及低负载状态，从而在不同的电源负载状态下执行相应的稳压控制模式以降低开关损耗、提高充电效率。根据所述负载电流识别当前的电源负载状态的步骤具体包括：

获取预先配置的高负载电流阈值以及低负载电流阈值；

当时，将所述电源负载状态确定为高负载状态；

当时，将所述电源负载状态确定为中负载状态；

当时，将所述电源负载状态确定为低负载状态。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤具体包括：

当所述电源负载状态为高负载状态时，获取预先配置的第一功率开关管Q1的第一控制周期，所述第一控制周期为所述第一功率开关管Q1的一个开关周期；

在每一个第一控制周期开始时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

确定所述负载电流对应的第一控制电压；

通过第二采样电路获取所述钳位电路中的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第一控制电压和所述第二控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态，控制第二功率开关管Q2进入导通状态。

在上述实施方式的技术方案中，当所述电源负载状态为高负载状态时，根据所述电源负载状态自适应调整所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的通断状态，以维持输出电压的稳定。具体的，所述第一控制周期为第一功率开关管Q1的一个开关周期，其指的是在一个第一控制周期中仅包含所述控制器通过所述第一功率开关管Q1的栅极输入一个驱动信号脉冲，以控制所述第一功率开关管Q1的一次开关操作所对应的时间周期。

示例性的，在每个第一控制周期的起点，所述控制器开始向所述第一功率开关管Q1的栅极输入一个高电平的驱动信号脉冲，以控制所述第一功率开关管Q1进入导通状态，同时将向所述第二功率开关管Q2的栅极输入的高电平驱动信号脉冲切换为低电平以控制所述第二功率开关管Q2进入关断状态，从而通过输入电压向原边电路输入电能。控制器通过第二采样电路监测励磁电流，并在所述励磁电流满足时，将向所述第一功率开关管Q1的栅极输入的高电平驱动信号脉冲切换为低电平以关断所述第一功率开关管Q1以截停当前第一控制周期中的输入电压，同时控制器开始向所述第二功率开关管Q2的栅极输入一个高电平的驱动信号脉冲以导通所述第二功率开关管Q2以形成励磁电感L1、钳位电容C1、漏磁电感以及原边绕组构成的电流回路，利用所述励磁电感L1、所述钳位电容C1、所述漏磁电感存储的电能继续通过所述原边绕组向所述副边绕组传递能量。在该第一控制周期结束后，在下一个第一控制周期开始时再次控制所述第一功率开关管Q1进入导通状态、控制所述第二功率开关管Q2进入关断状态进入下一个循环。

所述励磁电流为经过所述励磁电感L1的电流。所述快充电源控制电路还包括用于获取所述励磁电流的第二采样电路，所述第二采样电路包括采样电阻。确定所述励磁电流对应的第二控制电压的步骤具体为根据所这励磁电流和所述采样电阻计算所述第二控制电压：

。

在上述实施方式的技术方案中，在所述负载电流变大时，其所对应的第一控制电压也相应变大，使得所述第一功率开关管的导通时间也相应增加以提供负载所需要的能量。相反，在所述负载电流变小时，其所对应的第一控制电压也相应变小，使得所述第一功率开关管的导通时间也相应缩短。因此负载的减小会使所述第一功率开关管和所述第二功率开关管具有更高的工作频率以及所述钳位电路具有更小的工作电流。功率开关管的工作频率的提高有且于减小开关周期，提高能量的传输率，从而改善所述快充电源控制电路的动态响应能力和稳定性。同时，在所述钳位电路的工作电流减小的同时，所述功率开关管在导通期间所经过的电流也相应减小，从而减少了其在导通期间的损耗，提高了系统效率。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤还包括：

当所述电源负载状态为中负载状态时，获取预先配置的第一功率开关管Q1的第二控制周期、第三控制电压以及中负载导通时长，所述中负载导通时长小于所述第一控制周期，所述第二控制周期满足：

，

其中为预先配置的所述第二控制周期中的默认驱动信号脉冲数量，为所述第一功率开关管Q1所述第二控制周期中的关断区间的时长；

在每个第二控制周期的导通区间内，通过励磁电流第一采样电路采获取通过励磁电感L1的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第二控制电压和所述第三控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

在所述第一功率开关管Q1进入导通状态的持续时长等于所述中负载导通时长时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态，控制第二功率开关管Q2进入导通状态。

具体的，所述第二控制周期为所述第一功率开关管Q1的传输能量控制周期，每个第二控制周期包含一个导通区间和一个关断区间，即，在初始状态下，。在导通区间内，所述第一功率开关管Q1根据所述第二控制电压和所述第三控制电压的大小来形成若干个驱动信号脉冲。在导通区间内，所述第一功率开关管Q1和所述第二功率开关管Q2处于相反的导通、关断状态，即当所述第一功率开关管Q1处于导通状态时，所述第二功率开关管Q2处于关断状态，而当所述第一功率开关管Q1处于关断状态时，所述第二功率开关管Q2处于导通状态。在关断区间内，所述第一功率开关管Q1和所述第二功率开关管Q2始终处于关断状态。

在上述实施方式的技术方案中，所述第三控制电压以及中负载导通时长为预先配置的固定值。即所述第三控制电压以及中负载导通时长的大小与所述负载电流的大小无关。在该实施方式的技术方案中，将所述励磁电流对应的第二控制电压与一个固定的第三控制电压进行比较来输出驱动信号脉冲。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤还包括：

当所述电源负载状态为中负载状态时，初始化驱动信号脉冲计数变量；

记录每个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量；

当连续 个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，令所述驱动信号脉冲计数变量加1，其中为预先配置的驱动信号脉冲数量衰减系数，且；

重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期中的导通区间和关断区间：

。

在上述实施方式的技术方案中，当连续个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，增加所述第一功率开关管Q1中每个第二控制周期的导通区间的长度，但保持关断区间的长度不变。应当知道的是，所述驱动信号脉冲计数变量的累加步长1仅为其中一种实施方式，在本发明其它的实施方式中，可以根据实施需要调整所述驱动信号脉冲计数变量的累加步长的大小，例如将所述驱动信号脉冲计数变量的累加步长调整为2或者更大的数值。

优选的，在记录每个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量的步骤之后，还包括：

当连续个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，令所述驱动信号脉冲计数变量减1，其中为预先配置的驱动信号脉冲数量衰减系数，且；

重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期中的导通区间和关断区间：

。

在上述实施方式的技术方案中，和为动态配置的连续周期计数变量，和均为大于0的正整数，其可以根据实际实施需要进行动态配置。在本发明一些实施方式的技术方案中，。

在本发明一些实施方式的技术方案中，当任一个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，将所述驱动信号脉冲计数变量重置为。优选的，当任一个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，不执行重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期的步骤。

采用上述实施方式的技术方案，由于所述第一控制周期和所述第二控制周期是固定值，因此当所述导通区间中的驱动信号脉冲数量发生变化时，导通区间和关断区间的时长也会相应发生变化，在所述第三控制电压为固定值的情况下，所述控制器根据所述励磁电流的大小来控制所述导通区间中的驱动信号脉冲数量，据此来动态调整所述第二控制周期中导通区间和关断区间的时长，即通过调整每个第二控制周期中的驱动信号脉冲数量来动态适应负载的能量需求。

优选的，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤具体包括：

当所述电源负载状态为低负载状态时，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

在每一个第一控制周期开始时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态；

确定所述负载电流对应的第一控制电压；

通过第二采样电路获取所述钳位电路中的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第一控制电压和所述第二控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态。

在上述实施方式的技术方案中，令第二功率开关管Q2在低负载状态始终处于关断状态，根据所述负载电流的大小来控制所述第一功率开关管的驱动信号脉冲的占空比以维持输出电压的稳定。由于在低负载状态下，所述第二功率开关管Q2所引入的损耗占比明显提高，因此采用上述实施方式的技术方案，在低负载状态下禁用所述第二功率开关管Q2以降低损耗。

优选的，所述的第一控制电压和所述负载电流在各个电源负载状态下呈线性关系，确定所述负载电流对应的第一控制电压的步骤具体包括：

获取预先配置的高负载状态下的线性参数，或者低负载状态下的线性参数，；

根据所述负载电流计算对应电源负载状态下的第一控制电压：

，或者

。

在本发明一些实施方式的技术方案中，高负载状态下的线性参数，满足。同样的，低负载状态下的线性参数，满足。即在所述负载电流等于，以及所述负载电流等于这两个电源负载状态变化的节点前后的第一控制电压与所述第三控制电压是连续的。

优选的，在通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤之前，还包括：

配置电源负载状态识别周期；

在根据所述负载电流识别当前的电源负载状态的步骤之后，还包括：

记录当前电源负载状态识别周期的电源负载状态；

判断当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态是否相同；

如果当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态相同，在当前电源负载状态识别周期结束后，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤。

在上述实施方式的技术方案中，所述控制器周期性地执行根据所述负载电流识别当前的电源负载状态的步骤，并记录每一个电源负载状态识别周期的电源负载状态。在任一个电源负载状态识别周期所识别到的电源负载状态与上一周期的电源负载状态相同时，则在当前电源负载状态识别周期结束后，即在下一个电源负载状态识别周期开始时，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流及其后续的步骤。优选的，所述电源负载状态识别周期等于所述第二控制周期。

优选的，在判断当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态是否相同的步骤之后，还包括：

如果当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态不相同，在基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤之后，确定状态保持时长：

，

其中为预先配置的状态保持周期数；

在状态保持时长之后，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤。

在上述实施方式的技术方案中，当在任一个电源负载状态识别周期识别的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态不相同时，在状态保持时的时间内，不再返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流以及根据所述负载电流识别当前的电源负载状态的步骤，使得电源负载状态保持在该次识别得到的状态，直到状态保持时长结束后再次开始循环。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种快充电源控制电路，其特征在于，包括钳位电路、变压器、电压输出电路、第一采样电路以及控制器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述钳位电路包括一端与所述原边绕组连接，另一端与所述控制器连接的第一功率开关管Q1，所述钳位电路还包括与所述原边绕组串联的励磁电感L1、钳位电容C1、第二功率开关管Q2以及所述原边绕组并联的漏磁电感L2，所述第一采样电路与所述电压输出电路、所述控制器连接，以获取电源输出端的负载电流反馈给所述控制器，所述控制器用于根据所述电源输出端的负载电流识别电源负载状态，以基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式。

2.一种应用于如权利要求1所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，包括：

通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流；

根据所述负载电流识别当前的电源负载状态，所述电源负载状态包括高负载状态、中负载状态以及低负载状态；

基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式。

3.根据权利要求2所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤具体包括：

当所述电源负载状态为高负载状态时，获取预先配置的第一功率开关管Q1的第一控制周期，所述第一控制周期为所述第一功率开关管Q1的一个开关周期；

在每一个第一控制周期开始时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

确定所述负载电流对应的第一控制电压；

通过第二采样电路获取所述钳位电路中的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第一控制电压和所述第二控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态，控制第二功率开关管Q2进入导通状态。

4.根据权利要求3所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤还包括：

当所述电源负载状态为中负载状态时，获取预先配置的第一功率开关管Q1的第二控制周期、第三控制电压以及中负载导通时长，所述中负载导通时长小于所述第一控制周期，所述第二控制周期满足：

，

其中为预先配置的所述第二控制周期中的默认驱动信号脉冲数量，为所述第一功率开关管Q1所述第二控制周期中的关断区间的时长；

在每个第二控制周期的导通区间内，通过励磁电流第一采样电路采获取通过励磁电感L1的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第二控制电压和所述第三控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

在所述第一功率开关管Q1进入导通状态的持续时长等于所述中负载导通时长时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态，控制第二功率开关管Q2进入导通状态。

5.根据权利要求4所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤还包括：

当所述电源负载状态为中负载状态时，初始化驱动信号脉冲计数变量；

记录每个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量；

当连续 个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，令所述驱动信号脉冲计数变量加1，其中为预先配置的驱动信号脉冲数量衰减系数，且；

重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期中的导通区间和关断区间：

。

6.根据权利要求5所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，在记录每个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量的步骤之后，还包括：

当连续个第二控制周期的导通区间内的实际驱动信号脉冲数量时，令所述驱动信号脉冲计数变量减1，其中为预先配置的驱动信号脉冲数量衰减系数，且；

重新确定所述第一功率开关管Q1的第二控制周期中的导通区间和关断区间：

。

7.根据权利要求3所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤具体包括：

当所述电源负载状态为低负载状态时，控制第二功率开关管Q2进入关断状态；

在每一个第一控制周期开始时，控制第一功率开关管Q1进入导通状态；

确定所述负载电流对应的第一控制电压；

通过第二采样电路获取所述钳位电路中的励磁电流；

确定所述励磁电流对应的第二控制电压；

将所述第一控制电压和所述第二控制电压输入比较器进行比较；

当时，控制第一功率开关管Q1进入关断状态。

8.根据权利要求3或7任一项所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，所述的第一控制电压和所述负载电流在各个电源负载状态下呈线性关系，确定所述负载电流对应的第一控制电压的步骤具体包括：

获取预先配置的高负载状态下的线性参数，或者低负载状态下的线性参数，；

根据所述负载电流计算对应电源负载状态下的第一控制电压：

，或者

。

9.根据权利要求2所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，在通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤之前，还包括：

配置电源负载状态识别周期；

在根据所述负载电流识别当前的电源负载状态的步骤之后，还包括：

记录当前电源负载状态识别周期的电源负载状态；

判断当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态是否相同；

如果当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态相同，在当前电源负载状态识别周期结束后，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤。

10.根据权利要求9所述的快充电源控制电路的控制方法，其特征在于，在判断当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态是否相同的步骤之后，还包括：

如果当前电源负载状态识别周期的电源负载状态与上一电源负载状态识别周期的电源负载状态不相同，在基于所述电源负载状态配置快充电源的稳压控制模式的步骤之后，确定状态保持时长：

，

其中为预先配置的状态保持周期数；

在状态保持时长之后，返回执行通过第一采样电路获取电源输出端的负载电流的步骤。