本發(fā)明涉及電力電子，尤其涉及一種開關(guān)電源的控制方法、控制電路及開關(guān)電源。

背景技術(shù)：

1、以圖1示出的一種包括反激變換器的開關(guān)電源為例，該反激變換器包含一個(gè)隔離器件(變壓器t1)，變壓器t1包括原邊繞組np和副邊繞組ns，所述反激變換器還包括位于原邊側(cè)的與所述原邊繞組np連接的第一功率管q1，以及位于副邊側(cè)的與所述副邊繞組ns連接的第二功率管q2，控制電路包括原邊控制電路100和副邊控制電路200，兩者之間無(wú)需額外的隔離模塊，其中，副邊控制電路200根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)控制系統(tǒng)的開關(guān)頻率；原邊控制電路通過(guò)偵測(cè)系統(tǒng)的開關(guān)頻率進(jìn)行原邊峰值電流控制。

2、利用現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)開關(guān)頻率進(jìn)行三角波式抖動(dòng)的控制方法對(duì)如圖1所示的開關(guān)電源進(jìn)行控制時(shí)，波形如圖2a所示，其中，fsw代表開關(guān)頻率，vcs_peak代表峰值采樣電壓，pout代表輸出功率，vout(ac)代表輸出電壓紋波，在一個(gè)實(shí)施例中，可以利用與第一功率管q1串聯(lián)的采樣電阻rcs采樣流經(jīng)第一功率管q1的電流，以得到采樣電壓vcs，通過(guò)采樣電壓vcs與峰值采樣電壓vcs_peak比較得到控制第一功率管q1關(guān)斷的關(guān)斷控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)原邊峰值電流控制，因此圖中的峰值采樣電壓vcs_peak的波形即能表征原邊峰值電流的波形，由于當(dāng)前原邊控制電路100通過(guò)偵測(cè)系統(tǒng)的開關(guān)頻率進(jìn)行原邊峰值電流控制的控制方式，會(huì)導(dǎo)致原邊峰值電流的抖動(dòng)方向跟隨開關(guān)頻率fsw抖動(dòng)方向，會(huì)導(dǎo)致輸出功率pout波動(dòng)加大，輸出電壓紋波vout(ac)較大，因此現(xiàn)有的對(duì)開關(guān)頻率fsw進(jìn)行三角波式抖動(dòng)的方案不適于應(yīng)用于如圖1所示的無(wú)額外的隔離模塊的反激式開關(guān)電源。而對(duì)于原邊控制電路100和副邊控制電路200之間具有額外的隔離模塊的反激變換器，原邊控制電路100和副邊控制電路200之間能夠通過(guò)額外的隔離模塊進(jìn)行通訊，在另一種控制方法下的波形示意圖如圖2b所示，對(duì)開關(guān)頻率fsw進(jìn)行三角波式抖動(dòng)，同時(shí)，對(duì)原邊峰值電流的進(jìn)行與開關(guān)頻率抖動(dòng)相反方向的抖動(dòng)，從而抵消輸出功率pout的波動(dòng)，降低輸出電壓紋波vout(ac)，但這種控制方法在不具有額外隔離模塊的反激變換器中無(wú)法使用，而增加額外的隔離模塊會(huì)導(dǎo)致成本高。

3、另外，對(duì)于任意類型的開關(guān)電源，利用現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)開關(guān)頻率fsw進(jìn)行三角波式抖動(dòng)時(shí)，會(huì)引入低頻抖動(dòng)紋波，當(dāng)?shù)皖l抖動(dòng)在系統(tǒng)帶寬以內(nèi)時(shí)，內(nèi)部補(bǔ)償會(huì)抑制抖頻效果，達(dá)不到較好的優(yōu)化emi的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種開關(guān)電源的控制方法、控制電路及開關(guān)電源，用以解決如下技術(shù)問(wèn)題：在無(wú)額外的隔離模塊的反激式開關(guān)電源中，利用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)反激變換器的開關(guān)頻率進(jìn)行三角波式抖動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致輸出電壓紋波大或者系統(tǒng)成本高的技術(shù)問(wèn)題；在任意類型的開關(guān)電源中，利用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)開關(guān)電源的開關(guān)頻率進(jìn)行三角波式抖動(dòng)時(shí)，會(huì)引入低頻抖動(dòng)紋波，當(dāng)三角波式低頻抖動(dòng)在系統(tǒng)帶寬以內(nèi)時(shí)，不能較好的優(yōu)化emi的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，提供一種開關(guān)電源的控制方法，所述控制方法包括：控制所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)，一個(gè)抖動(dòng)周期包括大于或等于2個(gè)時(shí)間區(qū)間，每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，所述開關(guān)電源在所述第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率小于在所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率，并且，至少包括2個(gè)時(shí)間區(qū)間的各第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率不相等，和/或，至少包括2個(gè)時(shí)間區(qū)間的各第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率不相等；

3、其中，所述開關(guān)電源在每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)的平均輸出功率與所述開關(guān)電源的平均輸出功率的差值絕對(duì)值小于等于第一預(yù)設(shè)值。

4、可選地，所述開關(guān)電源在每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)的平均輸出功率與所述開關(guān)電源的平均輸出功率相等。

5、可選地，每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間的時(shí)間相等。

6、可選地，所述開關(guān)電源在所述每個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的開關(guān)周期個(gè)數(shù)相等。

7、可選地，一個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)的所述第一時(shí)間段和所述第二時(shí)間段的時(shí)間相等。

8、可選地，所述開關(guān)電源在一個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)的所述第一時(shí)間段和所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)周期個(gè)數(shù)相等。

9、可選地，在一個(gè)所述抖動(dòng)周期內(nèi)，所述開關(guān)電源在所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率與在所述第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率的差值，隨時(shí)間區(qū)間逐漸增大，或逐漸減小，或先增大后減小，或先減小后增大。

10、可選地，所述開關(guān)電源在所述第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率小于基準(zhǔn)開關(guān)頻率，在所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率大于所述基準(zhǔn)開關(guān)頻率；

11、其中，所述基準(zhǔn)開關(guān)頻率為所述開關(guān)電源的平均開關(guān)頻率。

12、可選地，在一個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)，所述開關(guān)電源在所述第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率與所述基準(zhǔn)開關(guān)頻率的差值絕對(duì)值，與在所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率與所述基準(zhǔn)開關(guān)頻率的差值相接近或相等。

13、可選地，所述開關(guān)電源包括準(zhǔn)諧振反激變換器，所述控制方法包括控制流過(guò)所述準(zhǔn)諧振反激變換器的原邊側(cè)的峰值電流周期性抖動(dòng)，以控制所述準(zhǔn)諧振反激變換器的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)。

14、第二方面，本發(fā)明還提供一種開關(guān)電源的控制電路，所述控制電路控制開關(guān)電源的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)，一個(gè)抖動(dòng)周期包括大于或等于2個(gè)時(shí)間區(qū)間，每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，所述開關(guān)電源在所述第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率小于在所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率，并且，至少包括2個(gè)時(shí)間區(qū)間的各第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率不相等，和/或，至少包括2個(gè)時(shí)間區(qū)間的各第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率不相等；其中，所述開關(guān)電源在每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)的平均輸出功率與所述開關(guān)電源的平均輸出功率的差值絕對(duì)值小于等于第一預(yù)設(shè)值，所述控制電路包括：

15、第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，以輸出周期性抖動(dòng)的第一抖動(dòng)信號(hào)；

16、所述控制電路根據(jù)所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)控制所述開關(guān)電源中的功率管的通斷，以控制所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)。

17、可選地，所述控制電路根據(jù)所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生第一抖動(dòng)電流信號(hào)，所述控制電路包括：

18、第一電容，接收所述第一抖動(dòng)電流信號(hào)以獲得第一充電電壓；

19、第一比較電路，比較所述第一充電電壓和第一參考電壓，以輸出導(dǎo)通控制信號(hào)；

20、第一開關(guān)，與所述第一電容并聯(lián)，所述第一開關(guān)根據(jù)所述導(dǎo)通控制信號(hào)對(duì)所述第一充電電壓進(jìn)行復(fù)位；

21、所述控制電路根據(jù)所述導(dǎo)通控制信號(hào)控制所述功率管的導(dǎo)通。

22、可選地，所述開關(guān)電源包括反激變換器，所述控制電路包括副邊控制電路，所述副邊控制電路包括所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，

23、所述副邊控制電路根據(jù)所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生導(dǎo)通控制信號(hào)，根據(jù)所述導(dǎo)通控制信號(hào)控制第二功率管的導(dǎo)通，以控制所述反激變換器的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)；

24、其中，所述第二功率管為位于所述反激變換器副邊側(cè)的功率管。

25、可選地，所述開關(guān)電源包括準(zhǔn)諧振反激變換器，所述控制電路包括原邊控制電路，所述原邊控制電路包括所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路，

26、所述原邊控制電路根據(jù)所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的第一抖動(dòng)信號(hào)，控制流過(guò)所述準(zhǔn)諧振反激變換器的原邊側(cè)的峰值電流周期性抖動(dòng)，以控制所述準(zhǔn)諧振反激變換器的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)。

27、可選地，所述原邊控制電路包括：

28、第二比較電路，比較所述第一抖動(dòng)信號(hào)和電流采樣信號(hào)，以輸出關(guān)斷控制信號(hào)；

29、所述原邊控制電路根據(jù)所述關(guān)斷控制信號(hào)控制第一功率管的關(guān)斷；

30、其中，所述電流采樣信號(hào)表征流過(guò)準(zhǔn)諧振反激變換器的原邊側(cè)的電流，所述第一功率管為位于所述準(zhǔn)諧振反激變換器原邊側(cè)的功率管。

31、可選地，所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率控制所述第一抖動(dòng)信號(hào)的周期性抖動(dòng)。

32、可選地，所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)輸出所述第一抖動(dòng)信號(hào)；

33、其中，所述補(bǔ)償信號(hào)表征所述開關(guān)電源的輸出反饋信號(hào)和參考信號(hào)的誤差。

34、可選地，所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括：

35、第一電流源，產(chǎn)生第一電流；

36、第一電阻網(wǎng)絡(luò)，第一端接收所述第一電流，第二端連接參考地，所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻值周期性抖動(dòng)；

37、所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路根據(jù)所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)的第一端的電壓輸出所述第一抖動(dòng)信號(hào)。

38、可選地，所述第一電流源根據(jù)補(bǔ)償信號(hào)產(chǎn)生所述第一電流；

39、其中，所述補(bǔ)償信號(hào)表征所述開關(guān)電源的輸出反饋信號(hào)和參考信號(hào)的誤差。

40、可選地，根據(jù)所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率控制所述第一電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電阻值周期性抖動(dòng)。

41、可選地，所述第一抖動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電路包括：

42、第一電流源，產(chǎn)生第一電流；

43、第二電流單元，用以輸出第二電流，所述第二電流周期性抖動(dòng)；

44、根據(jù)所述第一電流與所述第二電流之和，或者所述第一電流與所述第二電流之差輸出所述第一抖動(dòng)信號(hào)。

45、第三方面，本發(fā)明還提供一種開關(guān)電源，包括所述的控制電路。

46、采用本發(fā)明的控制方法和控制電路，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：控制所述開關(guān)電源的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)，一個(gè)抖動(dòng)周期包括大于或等于2個(gè)時(shí)間區(qū)間，每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間包括第一時(shí)間段和第二時(shí)間段，所述開關(guān)電源在所述第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率小于在所述第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率，并且，至少包括2個(gè)時(shí)間區(qū)間的各第一時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率不相等，和/或，至少包括2個(gè)時(shí)間區(qū)間的各第二時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)頻率不相等；開關(guān)電源在每個(gè)所述時(shí)間區(qū)間內(nèi)的平均輸出功率與所述開關(guān)電源的平均輸出功率相等或相接近。本發(fā)明的開關(guān)電源的開關(guān)頻率周期性抖動(dòng)的形狀與現(xiàn)有技術(shù)中的三角波抖動(dòng)波形不同，當(dāng)本發(fā)明的控制方法和控制電路應(yīng)用在無(wú)額外的隔離模塊的反激式開關(guān)電源時(shí)，每個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)達(dá)到或接近達(dá)到輸出功率平衡，能夠有效規(guī)避輸出電壓紋波大的問(wèn)題，同時(shí)不影響抖頻效果，并且由于無(wú)需額外的隔離模塊，系統(tǒng)成本低；當(dāng)本發(fā)明的控制方法和控制電路應(yīng)用在任意類型的開關(guān)電源時(shí)，每個(gè)時(shí)間區(qū)間內(nèi)達(dá)到輸出功率平衡，輸出電壓紋波小，并且開關(guān)電源的輸出功率波動(dòng)頻率更高，emi優(yōu)化效果更明顯。