[發明專利]開關電源電路及方法

有效

• 申請號: 202010319951.0
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111404380B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 芮利臣
• 申請（專利權）人: 芮利臣
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335;H02M1/088
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 丁爾宇

1.一種開關電源電路，包括：

原邊開關電路，耦接至電氣隔離裝置的原邊，所述原邊開關電路被周期性地導通和斷開，以將輸入電壓傳遞至電氣隔離裝置的副邊；

副邊開關電路，耦接至電氣隔離裝置的副邊，所述副邊開關電路被周期性地導通和斷開，以提供所需的輸出電壓；

原邊控制電路，根據原邊電流信息或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率信息，提供原邊控制信號，用以控制原邊開關電路，其中：在正常運行過程中，當原邊電流達到反向電流閾值、或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率達到速率閾值時，原邊控制電路控制原邊開關電路導通；

副邊控制電路，根據輸出電壓，在原邊開關電路被導通之前，所述副邊控制電路控制副邊開關電路導通一段時間。

2.如權利要求1所述的開關電源電路，其中：

當原邊電流達到反向電流閾值且原邊開關電路兩端電壓小于零參考電壓、或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率達到速率閾值時，原邊開關電路被導通。

3.如權利要求1所述的開關電源電路，其中所述電氣隔離裝置包括變壓器，所述開關電源電路還包括：第三繞組，與變壓器的原邊相耦合，其中：

當原邊電流達到反向電流閾值且第三繞組的電壓小于零參考電壓、或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率達到速率閾值時，原邊開關電路被導通。

4.如權利要求1所述的開關電源電路，其中所述原邊控制電路包括：

頻率/電壓轉換電路，根據原邊開關電路被導通的頻率，產生補償信號，用以控制原邊開關電路的斷開。

5.如權利要求4所述的開關電源電路，其中所述頻率/電壓轉換電路包括：

單穩態電路，響應原邊開關電路的導通動作，產生脈沖信號；

低通濾波器，對脈沖信號進行低通濾波，得到所述補償信號。

6.如權利要求1所述的開關電源電路，其中所述副邊控制電路包括：

頻率發生電路，根據輸出電壓，產生頻率控制信號，以控制副邊開關電路導通；

時長控制器，響應頻率控制信號，控制副邊開關電路的導通時長。

7.如權利要求1所述的開關電源電路，其中所述原邊控制電路包括：

第一邊沿檢測器，檢測表征原邊開關電路兩端電壓的電壓信號的正跳變；

第二邊沿檢測器，檢測表征原邊開關電路兩端電壓的電壓信號的負跳變；

計時電路，響應表征原邊開關電路兩端電壓的電壓信號的正跳變開始計時，響應表征原邊開關電路兩端電壓的電壓信號的負跳變結束計時，產生計時信號，用以控制原邊開關電路的斷開。

8.一種用于開關電源電路的方法，所述開關電源電路包括具有原邊和副邊的電氣隔離裝置、耦接至電氣隔離裝置原邊的原邊開關電路、以及耦接至電氣隔離裝置副邊的副邊開關電路，所述方法包括：

在原邊接收輸入電壓，通過控制原邊開關電路和副邊開關電路的導通與斷開，在副邊產生輸出電壓；

檢測原邊電流信息或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率信息，在正常運行過程中，當原邊電流達到反向電流閾值或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率達到速率閾值時，控制原邊開關電路導通；

反饋輸出電壓，根據輸出電壓產生頻率控制信號，使得在原邊開關電路被導通之前，所述頻率控制信號控制副邊開關電路導通一段時間。

9.如權利要求8所述的方法，進一步包括：

根據原邊開關電路被導通的頻率，控制原邊開關電路的斷開。

10.一種用于開關電源電路的方法，所述開關電源電路包括具有原邊和副邊的電氣隔離裝置、耦接至電氣隔離裝置原邊的原邊開關電路、以及耦接至電氣隔離裝置副邊的副邊開關電路，所述方法包括：

在原邊接收輸入電壓，通過控制原邊開關電路和副邊開關電路的導通與斷開，在副邊產生輸出電壓；

同時檢測原邊電流信息和原邊開關電路兩端電壓信息，在正常運行過程中，當原邊電流達到反向電流閾值且原邊開關電路兩端電壓小于零參考電壓、或者原邊開關電路兩端電壓的變化速率達到速率閾值時，控制原邊開關電路導通；

反饋輸出電壓，根據輸出電壓產生頻率控制信號，使得在原邊開關電路被導通之前，所述頻率控制信號控制副邊開關電路導通一段時間。