用于功率變換器的控制裝置和控制方法以及開關電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術領域，尤其涉及一種用于功率變換器的控制裝置、控制方法以及采用該控制裝置的開關電源。
【背景技術】
[0002]為實現(xiàn)為各種不同用電設備供電，輸出電壓可變的開關電源會越來越流行，例如USB Power Delivery應用。為了確保開關電源在不同輸出電壓下都能夠安全可靠地工作，希望開關電源在不同輸出電壓的情況下有相應不同的過功率保護點。
[0003]現(xiàn)有的過功率保護有兩種方式:
[0004]傳統(tǒng)的初級側過功率保護:通過檢測初級側電流來得知功率信息。對于輸出電壓可變的開關電源來說，如果采用傳統(tǒng)的初級側過功率保護，一旦設定了過功率保護點，無論輸出電壓是多少，其過功率保護點都是一樣的，無法滿足按照輸出電壓的不同來設定不同的過功率保護點的要求。
[0005]次級側過電流保護:通過檢測輸出電流來得知功率信息。對于輸出電壓可變的開關電源來說，如果采用次級側過電流保護，可以實現(xiàn)按照輸出電壓的不同來設定不同的過功率保護點的要求，但是還是有兩個缺陷:(I)由于一旦設定了次級側的過電流保護點，相應的過功率點就受到不同輸出電壓的限制，不具有靈活性；(2) —般次級側過電流保護都會用采樣電阻來獲知電流信息，相比于初級側過功率保護，會帶來額外的功率損失，不利于開關電源效率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個實施方式提供了一種用于功率變換器的控制裝置，該功率變換器包括開關單元，該控制裝置包括:第一控制單元，耦接至功率變換器以檢測所述功率變換器的輸出電壓，并根據(jù)所述輸出電壓生成第一控制信號；電阻可變單元，連接至所述第一控制單元的輸出端，并根據(jù)所述第一控制信號產(chǎn)生一阻值；以及第二控制單元，連接至所述電阻可變單元，并向所述開關單元輸出第二控制信號以控制所述開關單元工作。
[0007]本發(fā)明的另一個實施方式提供了一種用于功率變換器的控制方法，該功率變換器包括開關單元，該方法包括:提供第一控制單元，所述第一控制單元檢測功率變換器的輸出電壓并根據(jù)所述輸出電壓生成第一控制信號；提供電阻可變單元，所述電阻可變單元接收所述第一控制信號并根據(jù)所述第一控制信號產(chǎn)生一阻值；以及提供第二控制單元，所述第二控制單元連接至所述電阻可變單元，向所述輸出第二控制信號，以控制所述開關單元工作。
[0008]本發(fā)明的一個實施方式提供了一種開關電源，包括:功率變換器，包括開關單元，所述功率變換器用于將輸入電壓變換為輸出電壓；第一控制單元，耦接至所述功率轉換器以檢測所述功率轉換器的輸出電壓，并根據(jù)所述輸出電壓生成第一控制信號；電阻可變單元，連接至所述第一控制單元的輸出端，并根據(jù)所述第一控制信號產(chǎn)生一阻值；第二控制單元，連接至所述電阻可變單元，輸出第二控制信號至所述功率變換器中的所述開關單元，以使所述開關單元根據(jù)所述第二控制單元輸出的所述第二控制信號工作。
[0009]本發(fā)明的另一個實施方式提供了一種開關電源，包括:功率變換器、第一控制單元、電阻可變單元以及第二控制單元。
[0010]功率變換器包括變壓器和開關單元。變壓器對功率變換器的輸入電壓進行電壓變換。所述變壓器包括:初級側繞組，所述初級側繞組的第一端連接至外部電源；次級側繞組，所述次級側繞組的第一端輸出一輸出電壓，所述次級側繞組的第二端耦接至第二接地端。所述開關單元的第一端連接至所述初級側繞組的第二端。
[0011]第一控制單元耦接至所述功率變換器以檢測所述功率變換器的輸出電壓，并根據(jù)所述輸出電壓生成第一控制信號。
[0012]所述第一控制單元包括:輔助繞組，設置在所述變壓器初級側，所述輔助繞組的第二端耦接至第一接地端；第二開關元件，所述第二開關元件的第一端連接至所述輔助繞組的第一端，所述第二開關元件的第二端連接第一控制單元的輸出端，所述第一控制單元的輸出端輸出所述第一控制信號；
[0013]電阻可變單元連接至所述第一控制單元的輸出端以接收所述第一控制信號，并根據(jù)所述第一控制信號產(chǎn)生一阻值。
[0014]所述電阻可變單元包括:第一電阻支路、第二電阻支路以及第一開關元件。第一電阻支路包括第一電阻，所述第一電阻的第一端連接至所述開關單元的第二端，所述第一電阻的第二端連接至所述第一接地端。第二電阻支路包括第二電阻，所述第二電阻的第一端連接至所述第一電阻的第一端。第一開關元件的第一端連接至所述第二電阻的第二端；所述第一開關元件的第二端連接至所述第一接地端；所述第一開關元件的控制端連接至所述第一控制單元的輸出端。
[0015]第二控制單元的第一輸入端連接至所述電阻可變單元的所述第二電阻與所述第一電阻之間的共接點，所述第二控制單元的輸出端連接至所述開關單元的控制端以輸出第二控制信號。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于功率變換器的控制裝置原理圖；
[0017]圖2示出本發(fā)明的控制裝置在反激變換器中的一【具體實施方式】；圖3示出本發(fā)明的控制裝置在反激變換器中的另一【具體實施方式】；
[0018]圖4示出本發(fā)明的控制裝置在反激變換器中的另一【具體實施方式】；
[0019]圖5示出本發(fā)明的控制裝置在反激變換器中的另一【具體實施方式】；
[0020]圖6示出本發(fā)明的控制裝置在LLC變換器中的一【具體實施方式】；
[0021]圖7示出本發(fā)明的控制裝置在LLC變換器中的另一【具體實施方式】；
[0022]圖8示出本發(fā)明的控制裝置在LLC變換器中的另一【具體實施方式】；
[0023]圖9示出本發(fā)明的控制裝置在LLC變換器中的另一【具體實施方式】；
[0024]圖10示出本發(fā)明的控制裝置在Boost變換器中的一【具體實施方式】；
[0025]圖11示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于功率變換器的控制方法。
【具體實施方式】
[0026]下面將詳細描述本發(fā)明的實施例。應當注意，這里描述的實施例僅用于舉例說明，并不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的用于功率變換器的控制裝置原理圖。功率變換器15包括開關單元14。如圖1所示，該控制裝置10包括第一控制單元11、電阻可變單元12以及第二控制單元13。第一控制單元11耦接至功率變換器15，以檢測功率變換器的輸出電壓，并根據(jù)該輸出電壓生成第一控制信號。電阻可變單元12連接至第一控制單元11的輸出端以接收該第一控制信號，并根據(jù)該第一控制信號產(chǎn)生一阻值。第二控制單元13連接至該電阻可變單元12，并輸出第二控制信號以控制功率變換器中的開關單元工作。
[0028]作為一種選擇，功率變換器15可以為隔離的功率變換器，例如為反激(Flyback)變換器、LLC諧振變換器、正激(Forward)變換器、推挽(Push-pu 11)變換器等。也可以為非隔離型功率變換器，如升壓型(Boost)變換器等。
[0029]圖2示出本發(fā)明的控制裝置在反激變換器中的一【具體實施方式】。如圖2所示，該功率變換器包括變壓器Tl和開關單元14。
[0030]變壓器Tl用于對功率變換器的輸入電壓進行電壓變換。該變壓器Tl包括:初級側繞組，其第一端連接至外部電源Vbus以接收一輸入電壓；以及次級側繞組，其第一端輸出功率變換器的輸出電壓Vo，其第二端耦接至第二接地端GND2。
[0031]開關單元14的第一端連接至變壓器Tl的初級側繞組的第二端；開關單元14的第二端連接至電阻可變單元12的第一端；開關單元14的控制端連接至第二控制單元13的輸出端以根據(jù)第二控制信號進行工作，電阻可變單元12的第二端連接至第一接地端GND1。
[0032]第一控制單元11包括輸出電壓檢測單元、第二開關元件。作為一種選擇，如圖2所示，輸出電壓檢測單元可為輔助繞組，第二開關元件可為穩(wěn)壓二極管ZD34。
[0033]輔助繞組設置在變壓器的初級側以檢測功率變換器的輸出電壓。輔助繞組的第二端連接至第一接地端GNDl。第一控制單元11通過輔助繞組磁