CN217486369U - 控制电路及电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种控制电路及电源电路，所述控制电路用于控制具有多口输出的电源电路，并包括端口电压检测模块和并联互通模块，且端口电压检测模块检测各个所述输出端口是否接入外部设备以产生相应的并联互通控制信号，并联互通模块在所述并联互通控制信号的控制下，将至少两个所述输出端口并联，并通过并联输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率，由此以较低的系统优化成本兼顾了电源电路的各个输出端口单独输出和并联输出的应用情况。

Description

控制电路及电源电路

技术领域

本实用新型涉及电源转换技术领域，特别涉及一种控制电路及电源电路。

背景技术

PD(Power Delivery，电源传输)领域的多路输出应用中例如充电器或适配器，既要求单一输出端口能承受整机最大功率，也要求能根据各输出端口所连接的外部设备的请求，调节各输出端口的输出电压及功率。

现有技术主要有以下两种拓扑结构：

(1)一路AC-DC然后再连接多路DC-DC的拓扑结构，该拓扑结构的缺点是：AC-DC设计必须按照最大输出功率去考虑，其中任一路DC输出都需要经过AC-DC再经过DC-DC的路径，系统效率不高，而且在AC-DC转多路DC-DC 时，每一路DC-DC的输出必须用到满足最大功率(最大电流)的降压控制芯片及外围器件，体积大且价格贵。

(2)多路AC-DC并联的拓扑结构，该拓扑结构需要对每路AC-DC的电流和输出电压进行采样，从而监测每路AC-DC的功率，继而分别控制其中单路 AC-DC的输出功率，达到每一路AC-DC的输出功率基本平衡的目的。该拓扑结构的缺点是：必须有高精度采样电阻；通过采样电阻的电流越大时，损耗也就越大；控制功率分配的算法复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种控制电路及电源电路，能够使得具有多口输出的电源电路兼顾各输出端口单独输出和并联输出的应用情况，并优化系统成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种控制电路，用于控制具有多口输出的电源电路，其中，所述电源电路包括至少两个功率变换模块，所述功率变换模块用于将一母线电压转换为一输出电压，并在所述电源电路对应的输出端口输出，所述控制电路包括：

端口电压检测模块，与相应的所述功率变换模块以及各个所述输出端口耦接，用于检测各个所述输出端口是否接入外部设备，且根据检测的结果产生并联互通控制信号，以及根据所述并联互通控制信号设定各个所述功率变换模块的初始输出电压；

并联互通模块，耦接所述多个输出端口和端口电压检测模块，用于在所述并联互通控制信号的控制下，将至少两个所述输出端口并联，并通过并联输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率。

可选地，所述控制电路还包括电压调整模块，耦接于各个所述功率变换模块，在并联供电时，所述电压调整模块接收表征各个所述功率变换模块输出功率的功率信号的其中一个，作为基准电压信号，并与其余各个所述功率变换模块的所述功率信号进行比较，根据比较结果控制各个所述功率变换模块的输出电压一致。

可选地，多个所述输出端口中有至少一个作为用于提供并联总功率输出的指定端口；当仅有所述指定端口接入外部设备时，所述并联互通控制信号使所述电源电路的多个功率变换模块通过所述指定端口向所述外部设备提供并联总功率输出；当有所述指定端口以外的所述输出端口接入外部设备时，所述电源电路的各个所述功率变换模块均通过对应的输出端口进行单独供电。

可选地，所述端口电压检测模块包括：

第一检测电路，包括第一比较器，所述第一比较器的第一输入端耦接所述指定端口所连接的所述功率变换模块的母线电压，第二输入端接入第一设定电压；

至少一个第二检测电路，分别与所述指定端口以外的所述输出端口一一对应设置，且所述第二检测电路包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端耦接相应的所述输出端口，第二输入端接入第二设定电压；

其中，所述第一比较器的输出端耦接所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的输出端，并用于输出所述并联互通控制信号。

可选地，所述并联互通模块包括：

第一开关管，受控于所述并联互通控制信号；

多个开关支路，与所述多个功率变换模块一一对应设置，各所述开关支路的一端相互耦接，且各所述开关支路的另一端分别接入对应的所述功率变换模块的输出电压，所述开关支路的控制端耦接所述第一开关管，受控于所述第一开关管的开关状态。

可选地，所述电压调整模块包括至少一个第三比较器，每一所述第三比较器的两个输入端分别耦接所述基准电压信号和表征其余各个所述功率变换模块中一个的输出功率的功率信号，每一所述第三比较器的输出端输出一误差信号，根据所述误差信号控制对应的所述功率变换模块的输出电压，使得所述其余各个所述功率变换模块的输出电压跟随所述基准电压信号对应的功率变换模块的输出电压。

可选地，所述电压调整模块还包括伏秒检测电路，所述伏秒检测电路耦接在相应的功率变换模块和所述第三比较器之间，用于检测表征各个所述功率变换模块的输出功率的功率信号，并提供所述功率信号给对应的所述第三比较器。

可选地，所述功率变换模块为接入AC交流电的AC-DC转换模块；或者，所述功率变换模块为DC-DC转换模块，所述多口输出电源电路还包括接入AC 交流电的AC-DC转换模块，各个所述功率变换模块的输入端均与所述AC-DC 转换模块的输出端耦接。

基于同一构思，本实用新型还提供电源电路，用于适配器，其特征在于，包括具有多口输出的功率电路以及如本实用新型所述的控制电路，所述控制电路与所述功率电路耦接，并控制所述功率电路。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具有以下有益效果：

1、本实用新型的控制电路，所述控制电路用于控制具有多口输出的电源电路，并包括端口电压检测模块和并联互通模块，且端口电压检测模块检测各个所述输出端口是否接入外部设备以产生相应的并联互通控制信号，并联互通模块在所述并联互通控制信号的控制下，将至少两个所述输出端口并联，并通过并联输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率，由此兼顾了电源电路的各个输出端口单独输出和并联输出的应用情况，且该控制电路可以直接与原有的电源电路相耦接，无需对电源电路的内部结构进行改进，并降低了系统优化成本。

2、进一步地，所述控制电路还包括电压调整模块，在并联供电时，通过电压调整模块对每个功率变换模块进行合理的功率分配及输出电压调整，解决多口并联输出中各路输出电压或输出功率不平衡的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的控制电路与具有多口输出的电源电路的耦接的结构示意图。

图2～图4是图1所示的具有多口输出的电源电路根据外部设备需求进行单独供电或并联供电时的拓扑结构示意图。

图5是图1所示的控制电路所耦接的具有多口输出电源电路的具体示例结构示意图。

图6是图1所示的控制电路中的端口电压检测模块的电路具体示例结构示意图。

图7是图1所示的控制电路中的并联互通模块的电路具体示例结构示意图。

图8是本实用新型另一实施例的控制电路与具有多口输出的电源电路的耦接的结构示意图。

图9是图8所示的控制电路中的电压调整模块与AC整流模块、功率变换模块耦接的具体示例结构示意图。

图10是本实用新型又一实施例的控制电路中的电压调整模块与具有多口输出的电源电路的功率变换模块耦接的具体示例结构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件被称为"连接"、"耦接"其它元件时，其可以直接地连接其它元件，或者可以存在居间的元件。相反，当元件被称为"直接连接到"其它元件时，则不存在居间的元件。在此使用时，单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式，除非上下文清楚的指出另外的方式。还应明白术语“包括”用于确定可以特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语"和/或"包括相关所列项目的任何及所有组合。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图1，本实用新型一实施例提供一种控制电路II，其用于控制具有多口输出的电源电路I，所述控制电路II包括端口电压检测模块40和并联互通模块50。

本实施例中，所述电源电路I包括包括AC整流模块10、n个功率变换模块 21～2n、n个输出端口31～3n。其中，n≥2且为整数。各个所述功率变换模块 21～2n分别用于将一输入电压转换为一母线电压，并在对应的输出端口31～3n 输出。

其中，AC整流模块10和n个功率变换模块21～2n形成一路AC-DC再连接n路DC-DC的拓扑结构。AC整流模块10用于接入AC交流电并对AC交流电进行整流滤波后输出给功率变换模块21～2n。各个功率变换模块21～2n均为 DC-DC转换模块(例如反激变换器等模块)，各个功率变换模块21～2n的输入端均与AC-DC整流模块10的输出端耦接。

本实施例中，各个功率变换模块21～2n与输出端口31～3n一一对应设置且耦接，在各个功率变换模块21～2n单独供电时，各个功率变换模块21～2n将相应的输入电压分别转换为相应的母线电压VBUS1～VBUSn，并通过相应的输出端口输出电压V1～Vn。即各个功率变换模块21～2n单独供电时，功率变换模块 21将输入电压转换为VBUS1并通过输出端口31输出为输出电压V1，向该输出端口31所接入的外部设备提供直流电；功率变换模块22将将输入电压转换为 VBUS2并通过输出端口32输出为输出电压V2，向该输出端口32所接入的外部设备提供直流电，依次类推。

端口电压检测模块40与各个输出端口31～3n耦接，同时与功率变换模块 21～2n中相应的一功率变换模块(例如功率变换模块21)耦接，用于检测各个输出端口31～3n是否接入外部设备，且根据检测的结果产生相应的并联互通控制信号PL，以及，根据并联互通控制信号PL设定各个所述功率变换模块21～2n 的初始输出电压(即输出电压的初始值)。

并联互通模块50耦接端口电压检测模块40和各个功率变换模块21～2n，用于在并联互通控制信号PL的控制下，将输出端口31～3n中的至少两个输出端口并联，并通过这些并联的输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率。具体地，并联互通模块50可以使得各个功率变换模块21～2n中的至少两个功率变换模块的输出端口并联供电，并通过各个输出端口31～3n中接有外部设备的一个输出端口向其接入的外部设备提供并联总功率输出。

请参考图2至图4，例如在n＝2时，该电源电路为双口输出电源电路，具有功率变换模块21、22以及输出端口31、32，其中将输出端口31、32中的输出端口31作为用于提供并联总功率输出的指定端口，当仅有输出端口31接入外部设备(如图2和图3中的外部设备1)时，控制电路II控制功率变换模块21 和功率变换模块22并联供电，输出端口31和输出端口32并联互通，且控制该双口输出电源电路通过输出端口31向其所连接的外部设备1提供并联总功率输出，如图3所示；而当仅有输出端口32接入外部设备2(如图4所示)或者输出端口31接入外部设备1的同时输出端口32接入外部设备2(如图2所示)时，控制电路II控制该双口输出电源电路的各个功率变换模块21、22均进行单独供电。

依次类推地，当n>2时，所有的输出端口31～3n中有至少一个作为用于提供并联总功率输出的指定端口。此时，当仅有该指定端口接入外部设备时，控制电路II通过并联互通控制信号控制该指定端口所连接的功率变换模块和其他至少一个相应的功率变换模块并联供电，且该并联互通控制信号使得该电源电路通过该指定端口向其所接入的外部设备提供并联总功率输出。而当仅有指定端口以外的输出端口接入外部设备或者有指定端口和其余至少一个输出端口均接入外部设备时，该电源电路的各个功率变换模块21～2n均通过与之一一对应的输出端口31～3n进行单独供电。

请参考图5，本实施例中，各个功率变换模块21～2n均包括原边功率开关、副边功率开关、变压器和输出滤波电容，其分别耦接相应的主控IC芯片、同步IC芯片、协议IC芯片以及端口开关。

具体地，具体地，功率变换模块21包括原边功率开关S1、变压器T1、副边功率开关Q1和输出滤波电容C1，其耦接主控IC芯片U11、同步IC芯片U12、协议IC芯片U13、端口开关M1、反馈采样电阻R11和R12。其中，原边功率开关S1(例如为PMOS管或者PNP三极管)的一端(例如为漏极)耦接所述变压器T1的原边绕组，原边功率开关S1的另一端(例如为源极)接地，原边功率开关S1的控制端(例如为栅极)耦接主控IC芯片U11的输出端，副边功率开关Q1(例如为PMOS管或者PNP三极管)的一端(例如为漏极)耦接变压器T1的副边绕组，副边功率开关Q1的控制端(例如为栅极)耦接同步IC芯片 U13的输出端，端口开关M1(例如为NMOS管或者NPN三极管)的一端(例如漏极)耦接功率变换模块21的输出电压端(即VBUS1)，端口开关M1的另一端(例如源极)耦接输出端口31，端口开关M1的控制端(例如栅极)耦接协议IC芯片U13的输出端；反馈采样电阻R11和R12对功率变换模块21的输出电压端(即VBUS1)进行采样，得到反馈信号FB1，并接入协议IC芯片U13 的一输入端；反馈采样电阻R12的另一端、输出滤波电容C1的一端以及副边功率开关Q1的另一端(例如为源极)接地。其中，主控IC芯片U11和同步IC 芯片U12可以相互依赖，也可以单独操作，主控IC芯片U11产生原边功率开关S1导通或截止的控制逻辑，同步IC芯片U12产生副边功率开关Q1导通或截止的控制逻辑。协议IC芯片U13与输出端口31所接入的外部设备通过QC 或者PD等协议沟通，确认充电电压后，根据外部设备所需的电压调节功率变换模块的输出电压到外部设备所需的电压，给输出端口31接入的外部设备进行直流充电。

依次类推地，当n≥2时，功率变换模块22～功率变换模块2n的具体结构和电路连接与上述的功率变换模块21基本相同，在此不再赘述。

结合图1和图5所示可知，在各个输出端口31～3n单独供电的情况下，AC 整流模块10和各个功率变换模块21～2n分别形成一路AC-DC连接一路DC-DC 的拓扑结构，整个系统将产生n组相互独立输出的直流电压V1～Vn，V1～Vn的电压值可根据输出端口31～3n所连接的外部设备的需要，由功率变换模块中的协议IC芯片实现自动可调。

请参考图6，本实施例的端口电压检测模块40包括第一检测电路401和 (n-1)路第二检测电路402。第一检测电路401与输出端口31～3n中的指定端口对应的功率变换模块耦接，各路第二检测电路402分别与指定端口以外的输出端口一一对应设置并耦接。

其中，第一检测电路401包括第一比较器OPA1，第一比较器OPA1的第二输入端(-)接入第一设定电压，第一输入端(+)耦接指定端口所连接的功率变换模块的母线电压的采样信号。例如，当输出端口31为指定端口时，第一比较器OPA1的第一输入端(+)通过相应的外围支路耦接功率变换模块21的母线电压VBUS1经过分压电阻R1a和R1b的采样信号。作为一种示例，第一设定电压产生支路包括电阻R1c、R1d，电阻R1c的一端接入系统的工作电压VCC，电阻R1c的另一端连接电阻R1d的一端以及第一比较器OPA1的第二输入端(-)，电阻R1d的另一端接地。电阻R1e的一端连接第一比较器OPA1的输出端，另一端连接第一比较器OPA1的第一输入端(+)，实现第一比较器OPA1的输出端耦接第一比较器OPA1的第一输入端(+)。第一比较器OPA1的输出端连接各个第二检测电路402的输出端，并用于输出并联互通控制信号PL。

第二检测电路402包括第二比较器OPA2以及相应的外围支路。其中，第二比较器OPA2的第一输入端(+)耦接相应的端口检测信号CC1和CC2，第二输入端(-)接入第二设定电压。作为一种示例，第二比较器OPA2的外围支路还包括控制开关Q2a、限流电阻R2a。其中，控制开关Q2a可以是NMOS管或者 NPN三极管，控制开关Q2a的一端(例如漏极)耦接相应的电路连接节点PS，控制开关Q2a的另一端(例如源极)接地，控制开关Q2a的控制端(例如栅极) 连接第二比较器OPA2的输出端和电阻R2d的一端，电阻R2d的另一端接地。电阻R2a的一端接入系统的工作电压VCC，电阻R2a的另一端连接电阻R2b的一端以及第二比较器OPA2的第二输入端(-)，电阻R2b的另一端接地。端口检测信号CC1和CC2可以是例如外部设备和电源适配器的一个握手协议信号(例如由PD通信协议定义)，用以判断某一输出端口是否接入(或者插入)外部设备。

在本实施例的端口电压检测模块40中，VCC是一个固定的电压，输出端口 31为指定端口，输出端口31插入相应的外部设备1后，受控于充电协议，该外部设备1通过充电协议指示功率变换模块21升高输出电压V1，母线电压VBUS1 也随之升高。同时当指定端口以外的输出端口未插入外部设备时，该输出端口对应的CC1或CC2的信号为低电平信号，经第二比较器OPA2后产生一个高电平信号。由此，请结合图3和图6，第一比较器OPA1将母线电压检测支路对 VBUS1电压检测所得的检测电压和第一设定电压进行比较，在当对应于VBUS1 的检测电压超过第一设定电压(即母线电压VBUS1超过一设定阈值)时，第一比较器OPA1输出的电平将会发生翻转，从低电平变成高电平，即此时第一比较器OPA1和第二比较器OPA2均输出高电平，控制电路II判定需要控制相应的功率变换模块进行并联，以输出大功率。此时，端口电压检测模块40输出的并联互通信号PL由低变高，而控制并联互通模块50将相应的功率变换模块并联。具体地，请参考图7，并联互通信号PL由低变高，控制并联互通模块50中的第一开关管M0的导通，将并联互通模块50中的开关管P1和P2的栅极电压拉低，使开关管P1和P2导通，将两个功率变换模块21、22并联。

应当理解的是，CC1或CC2的信号是外部设备和指定端口以外相应的输出端口之间的一个握手协议信号(由PD通信协议定义的)，只要支持该协议的任何外部设备连接到该输出端口后，第二检测电路402就可以通过信号连接端子 CC1和CC2检测到该输出端口连接有外部设备，即此时该输出端口对应的CC1 或CC2的信号为高电平信号。请结合图2和图4，本实施例中，当指定端口以外的输出端口插入外部设备时，该输出端口对应的CC1或CC2的信号为高电平信号，端口电压检测模块40输出的并联互通信号PL为低电平，并联互通模块 50保持各个功率变换模块21～2n单独供电。

值得注意的是，本实施例中，端口电压检测模块40中设置控制开关Q2a和限流电阻R2a的作用是防止在并联输出切换过程中因器件或者PCB的影响而出现误触发的问题。显然，在本实用新型的其他实施例的端口电压检测模块40中，当没有器件或者PCB的影响而出现误触发的问题时，可以将各个第二检测电路 402中的控制开关Q2a、限流电阻R2a省略。

请参考图7，本实施例中，并联互通模块40包括第一开关管M0以及两路开关支路401和402。作为一种示例，第一开关管M0可以是NMOS管或者NPN 三极管等，第一开关管M0的控制端(例如栅极)接入并联互通控制信号PL，第一开关管M0的第一端(例如源极)接地。两路开关支路与功率变换模块21～22 一一对应设置，各路开关支路的一端相互耦接，且各路开关支路的另一端分别一一对应地接入对应的功率变换模块21～22的母线电压VBUS1～VBUS2，各路开关支路的控制端耦接第一开关管M0的第二端(例如漏极)。第一开关管M0 导通时，相应的输出端口并联供电；第一开关管M0截止时，各个输出端口单独供电。

作为一种示例，各路开关支路均包括一个开关管(例如PNP三极管或者 PMOS管)、一个电阻和一个二极管。例如，对应于功率变换模块21所设置的开关支路501包括一个开关管P1、一个电阻R1和一个二极管D1，对应于功率变换模块22所设置的开关支路502包括一个开关管P2、一个电阻R2和一个二极管D2，开关管P1的一端(例如源极)连接电阻R1的一端并接入功率变换模块21的母线电压VBUS1，开关管P1的另一端(例如漏极)连接开关管P2的另一端(例如漏极)，开关管P1的栅极连接电阻R1的一端和二极管D1的阳极，开关管P2的栅极连接电阻R2的一端以及二极管D2的阳极，开关管P2的一端 (例如漏极)连接电阻R2的另一端并接入母线电压VBUS2。

以n＝2为例，本实施例中，并联互通信号PL的初始状态可以是高电平，也可以是低电平。且当PL信号为高电平时，M0以及开关管P1和P2都导通，将母线电压VBUS1～VBUS2相互连接(即并联)，对应的功率变换模块21～22并联供电，母线电压VBUS1和VBUS2并联后可由作为指定端口的输出端口31 提供并联总功率输出。在本实用新型的其他实施例中，当输出端口32为指定端口时，母线电压VBUS1和VBUS2并联后可由输出端口32提供并联总功率输出。

同理，当n>2时，并联互通模块40包括第一开关管M0以及n路开关支路， n路开关支路与功率变换模块21～2n一一对应设置。当PL信号为高电平时，M0 以及开关支路都导通，将母线电压VBUS1～VBUSn相互连接(即并联)，对应的功率变换模块21～2n并联供电，母线电压VBUS1～VBUSn并联后可由输出端口31～3n中的指定端口提供并联总功率输出。

本实施例的控制电路，用于控制具有多口输出的电源电路，并包括端口电压检测模块和并联互通模块，且端口电压检测模块检测各个所述输出端口是否接入外部设备以产生相应的并联互通控制信号，并联互通模块在所述并联互通控制信号的控制下，将至少两个所述输出端口并联，并通过并联输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率，由此兼顾了电源电路的各个输出端口单独输出和并联输出的应用情况，且该控制电路可以直接与原有的电源电路相耦接，无需对电源电路的内部结构进行改进，并降低了系统优化成本。

应当注意的是，由于电路参数及设计的影响，功率变换模块21的母线电压 VBUS1和功率变换模块22的母线电压VBUS2的电压不会完全一致，当母线电压VBUS1和VBUS2通过并联互通模块50并联连接后，功率变换模块21和功率变换模块22中可能会有一路的输出电压被强制拉低，在并联输出过程中，被拉低的那一路的输出电压将会提供满功率输出甚至出现过功率保护，而未被拉低的那一路输出电压将会提供零功率或者轻功率输出。

基于此，本实用新型另一实施例还提供一种控制电路，用于解决上述问题，实现并联供电的各个功率变换模块21～2n传输的功率按比例均衡。请参考图8，本实施例的控制电路与上一实施例的控制电路的区别在于，在设置有端口电压检测模块40和并联互通模块50的基础上，增设电压调整模块60。

电压调整模块60耦接并联互通模块50和各个功率变换模块21～2n，当并联互通模块50控制至少两个输出端口并联时，电压调整模块60将并联供电的各个功率变换模块21～2n中的一个功率变换模块的输出功率信号转换为一基准电压，使得并联供电的各个功率变换模块21～2n中的其余各个功率变换模块的输出电压跟随该功率变换模块的输出电压而调整，实现并联供电的各个功率变换模块21～2n传输的功率均衡。

请参考图9，作为本实施例的一种示例，以n＝2为例，电压调整模块60 包括第三比较器OPA3、下拉电阻R0和两路伏秒检测电路(未图示)。一路伏秒检测电路(未图示)耦接在功率变换模块21的变压器T1的副边绕组和第三比较器OPA3的第一输入端(+)之间，用于直接从功率变换模块21的变压器T1 的副边绕组取样，以对功率变换模块21的功率信号FW1进行伏秒检测。另一路伏秒检测电路(未图示)耦接在功率变换模块22的变压器T2的副边绕组和第三比较器OPA3的第二输入端(-)之间，用于直接从功率变换模块22的变压器T2的副边绕组取样，以对功率变换模块22的功率信号FW2进行伏秒检测。第三比较器OPA3的输出端连接下拉电阻R0的一端，下拉电阻R0的另一端连接功率变换模块22中的协议IC芯片U23的输入端(即接入FB2信号的端子)。第三比较器OPA3和下拉电阻R0构成下拉电流源。

电压调整模块60通过相应的伏秒检测电路分别实时对功率变换模块21和功率变换模块22中的功率信号FW1和FW2进行伏秒检测，并经过第三比较器 OPA3处理后产生一个误差信号，该误差信号通过第三比较器OPA3与R1电阻一起构成的下拉电流源反馈到功率变换模块22的输出电压反馈端FB2，进而去控制干预功率变换模块22的反馈环路基准，从而降低母线电压VBUS1和母线电压VBUS2中被强制降低的那一路的输出电压，被强制降低的那一路的输出电压调低后，其传输功率也随之降低；同时，另外一路零功率或者轻功率输出的功率变换模块的开关频率将会提高，最终将会实现母线电压VBUS1和母线电压 VBUS2的一致及功率变换模块21和22的输出功率的按照比例分配(也即，按照两路功率变换模块中的储能元件的容量，各自成比例的输出功率，以达到输出电压的一致和输出功率的合理分配)，达到了功率变换模块21和22各路输出电压动态调整及各路输出功率的动态调整分配。

而且，当系统调整输出电压时，通过改变功率变换模块21的反馈环路基准，让并联运行的功率变换模块22跟随功率变换模块21的输出电压变化，可以保持实现两路并联运行的功率变换模块21、22按比例传输功率。

在本实施例的其他示例中，电压调整模块60也可以不设置伏秒检测电路，而是系统设定并联工作的各功率变换模块的变压器的副边绕组的电感量一致，也实现各功率变换模块在并联运行时传输同比例的输出功率，以及，实现各功率变换模块的功率分配。

应当理解的是，当n＝2时，电压调整模块60包括一个第三比较器OPA3，能实现与2个功率变换模块21、22的耦接，但是当n>2时，电压调整模块60 可以包括多个第三比较器OPA3，这些第三比较器OPA3可以分别实现与n个功率变换模块21～2n的耦接，且当功率变换模块21～2n在并联供电时，能够将n 个功率变换模块21～2n中的一个功率变换模块(例如功率变换模块21)的功率信号作为基准，使得并联供电的n个功率变换模块21～2n中的其余各个功率变换模块的输出电压跟随该作为基准的功率变换器的输出电压而调整，实现并联供电的n个功率变换模块21～2n的输出电压动态调整以及n个功率变换模块 21～2n传输的功率按比例均衡。且当n>2时，电压调整模块60可以设有耦接在各个功率变换模块21～2n和对应的第一比较器之间的伏秒检测电路，以在功率变换模块21～2n并联运行，检测各个功率变换模块21～2n的变压器的副边绕组的功率信号，与视作基准的功率变换模块的变换器的功率信号比较后得到相应的控制信号，进而通过调整除视作基准的功率变换模块以外的其他功率变换模块的电压反馈环路，使得其他功率变换模块的输出电压去跟随视作基准的功率变换模块的输出电压变化，实现多路功率变换模块按比例分配功率。

此外，还应该理解的是，本实用新型的控制电路II及电源电路I中的各电路模块的电路并不仅仅限定于上述实施例中的举例说明，本领域技术人员可以采用任意合适的电路设计来取代上述举例，只要能够使得各电路模块的功能即可。

例如，请参考图10，在本实用新型的又一实施例中，各功率变换模块还可以为接入AC交流电的AC-DC转换模块，此时各功率变换模块形成为多路AC-DC 并联的拓扑结构。其中，该实施例中的功率变换模块可以包括变压器、整流二极管、输出滤波电容和光耦等。具体地，例如，功率变换模块21包括变压器T1、整流二极管D01和输出滤波电容C1等，并通过SCR1(例如，TL431)耦接协议IC芯片U13,其中，变压器T1的副边绕组的一端连接整流二极管D01的阳极，整流二极管D01的阴极连接输出滤波电容C1的一端以及输出端口31，变压器T1的副边绕组的另一端连接输出滤波电容C1的另一端以及SCR1的一端，协议IC芯片U13的一端连接SCR1的控制端，SCR1的另一端接地。功率变换模块22包括变压器T2、整流二极管D02、输出滤波电容C2，并通过SCR2(例如，TL431)耦接协议IC芯片U23,其中，变压器T2的副边绕组的一端连接整流二极管D02的阳极，整流二极管D02的阴极连接输出滤波电容C2的一端以及输出端口32，变压器T2的副边绕组的另一端连接输出滤波电容C2的另一端以及SCR2的一端，协议IC芯片U23的一端连接SCR2的控制端，SCR2的另一端接地。在一个实施例中，协议IC设置于副边电路，并通过光耦和TL431 元件向设置于原边电路的主控IC隔离地传输控制信号。

当然，本实用新型的控制电路的技术方案也不仅仅限定于应用在反激变换器拓扑结构中，还可以应用在如半桥(Half-Bridge)、全桥(Full-Bridge)、推挽 (Push-Pull)、正激(Forward)、降压(Buck)、升压(Boost)、升降压(Buck-Boost)等非隔离拓扑结构中。

综上所述，本实用新型的控制电路，用于控制具有多口输出的电源电路，并包括端口电压检测模块和并联互通模块，且端口电压检测模块检测各个所述输出端口是否接入外部设备以产生相应的并联互通控制信号，并联互通模块在所述并联互通控制信号的控制下，将至少两个所述输出端口并联，并通过并联输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率，由此兼顾了电源电路的各个输出端口单独输出和并联输出的应用情况，且该控制电路可以直接与原有的电源电路相耦接，无需对电源电路的内部结构进行改进，降低了系统优化成本。

基于同一实用新型构思，请参考图1至图10，本实用新型一实施例还提供一种用于适配器的电源电路，其包括本实用新型任一项实施例的控制电路以及与该控制电路耦接的具有多口输出的功率电路。该适配器可以是AC-DC充电器适配器(简称充电器)，也可以是PD(PowerDelivery，电源传输)领域的电源适配器。所述的电源电路可以是集成在一块电路板上，也可以由若干电路板和设置其上的芯片构成。所述功率电路可以由设置在电路板上的功率元件构成，而控制电路有设置在电路板上的芯片构成；也可以是所述功率电路和控制电路都由设置在电路板上的元件构成，并对应的耦接设置在电路板上的芯片，例如前文所述的主控IC、同步IC、协议IC等。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本实用新型技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种控制电路，用于控制具有多口输出的电源电路，其中，所述电源电路包括至少两个功率变换模块，所述功率变换模块用于将一母线电压转换为一输出电压，并在所述电源电路对应的输出端口输出，其特征在于，所述控制电路包括：

端口电压检测模块，与相应的所述功率变换模块以及各个所述输出端口耦接，用于检测各个所述输出端口是否接入外部设备，且根据检测的结果产生并联互通控制信号，以及根据所述并联互通控制信号设定各个所述功率变换模块的初始输出电压；

并联互通模块，耦接多个所述输出端口和端口电压检测模块，用于在所述并联互通控制信号的控制下，将至少两个所述输出端口并联，并通过并联输出端口的其中一个向接入的外部设备提供功率。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括电压调整模块，耦接于各个所述功率变换模块，在并联供电时，所述电压调整模块接收表征各个所述功率变换模块输出功率的功率信号的其中一个，作为基准电压信号，并与其余各个所述功率变换模块的所述功率信号进行比较，根据比较结果控制各个所述功率变换模块的输出电压一致。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，多个所述输出端口中有至少一个作为用于提供并联总功率输出的指定端口；当仅有所述指定端口接入外部设备时，所述并联互通控制信号使所述电源电路的多个功率变换模块通过所述指定端口向所述外部设备提供并联总功率输出；当有所述指定端口以外的所述输出端口接入外部设备时，所述电源电路的各个所述功率变换模块均通过对应的输出端口进行单独供电。

4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述端口电压检测模块包括：

第一检测电路，包括第一比较器，所述第一比较器的第一输入端耦接所述指定端口所连接的所述功率变换模块的母线电压，第二输入端接入第一设定电压；

至少一个第二检测电路，分别与所述指定端口以外的所述输出端口一一对应设置，且所述第二检测电路包括第二比较器，所述第二比较器的第一输入端耦接相应的所述输出端口，第二输入端接入第二设定电压；

其中，所述第一比较器的输出端耦接所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的输出端，并用于输出所述并联互通控制信号。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述并联互通模块包括：

第一开关管，受控于所述并联互通控制信号；

多个开关支路，与所述多个功率变换模块一一对应设置，各所述开关支路的一端相互耦接，且各所述开关支路的另一端分别接入对应的所述功率变换模块的输出电压，所述开关支路的控制端耦接所述第一开关管，受控于所述第一开关管的开关状态。

6.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电压调整模块包括一个第三比较器，每一所述第三比较器的两个输入端分别耦接所述基准电压信号和表征其余各个所述功率变换模块中一个的输出功率的功率信号，每一所述第三比较器的输出端输出一误差信号，根据所述误差信号控制对应的所述功率变换模块的输出电压，使得所述其余各个所述功率变换模块的输出电压跟随所述基准电压信号对应的功率变换模块的输出电压。

7.如权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述电压调整模块还包括伏秒检测电路，所述伏秒检测电路耦接在相应的功率变换模块和所述第三比较器之间，用于检测表征各个所述功率变换模块的输出功率的功率信号，并提供所述功率信号给对应的所述第三比较器。

8.如权利要求1-7中任一项所述的控制电路，其特征在于，所述功率变换模块为接入AC交流电的AC-DC转换模块；或者，所述功率变换模块为DC-DC转换模块，所述多口输出电源电路还包括接入AC交流电的AC-DC转换模块，各个所述功率变换模块的输入端均与所述AC-DC转换模块的输出端耦接。

9.一种电源电路，用于适配器，其特征在于，包括具有多口输出的功率电路以及如权利要求1-8中任一项所述的控制电路，所述控制电路与所述功率电路耦接，并控制所述功率电路。

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