[发明专利]开关电源和开关电源控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种开关电源和开关电源控制方法。

背景技术

随着通信技术的发展，产生了越来越多的信息，为了快速传递和处理这些信息，必须提高数字计算机CPU的处理速度。随着CPU处理速度的提高，对电源的性能要求也越来越高，传统的硬开关已经不能满足电源高工作频率、高转换效率的要求了，各种软开关技术应运而生。

现有技术中提供了一种不对称半桥式开关电源，如图1所示，Q1、Q2组成一个半桥，Q3为同步整流开关，Q1、Q2、Q3均由控制电路输出的PWM信号控制其开关状态。Lr，Cr组成的谐振电路，由Q1、Q2组成的半桥驱动。具体的工作流程为：Q1开通时，V1通过谐振电路加至变压器，此时副边开关Q3关断，没有电流，原边电流在变压器磁芯里存储能量，接下来，Q1关断，Q2开通，Q3也开通，电流流过Cr，Lr，和T1，Cr和Lr谐振，使得电流呈半正弦波状，电流折射到副边，通过Q3给电容Co充电，Co对电压进行平滑滤波，得到输出电压Vo，Vo给负载RL供电，同时输出电压被采样反馈给控制电路，控制电路根据反馈回来的信号，控制开关占空比，从而稳定输出电压。

由于现有的控制电路是由传统的PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）控制，传统的PWM的特点是：频率不变，导通时间和关断时间同时变化，当输入电压为48V时的同步整流管Q3实现了零电流开关,但当输入电压升到60v时，开关时刻电流成了较大的负值，不能实现零电流开关，导致电源上的损耗增加，降低了开关电源的可靠性。

发明内容

为了提高开关电源的可靠性，本发明实施例提供了一种开关电源和开关电源控制方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种开关电源，包括：原边电路、变压器组、副边电路、采样反馈电路和控制电路，N为大于1的自然数；

其中，所述变压器组包括N个变压器，所述副边电路包括N个整流开关，所述原边电路包括N个桥臂和N个电容，所述N个电容分别与所述N个变压器的原边绕组串联；

所述控制电路，用于发出N对控制所述N个桥臂的第一控制信号和N个控制所述整流开关的第二控制信号，其中，所述每对第一控制信号中，一个控制信号的高电平宽度为第一固定值，低电平宽度可调节，另一个控制信号的低电平宽度为第二固定值，高电平宽度可调节，所述每个桥臂由所述每对第一控制信号控制开与关，所述相邻的两对第一信号的相位差为360/N度；

所述每个桥臂用于在接收到所述第一控制信号后，驱动所述相应的变压器和所述相应的电容的工作，以得到所述副边电路的输出电压；

所述采样反馈电路，用于对所述原边电路的电容的电压或所述副边电路的输出电压进行采样，并将所述采样信号反馈给所述控制电路,所述控制电路还用于在收到所述采样信号后，根据所述采样信号控制所述每个桥臂的信号的占空比和频率，以稳定所述输出电压。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，所述每个桥臂包括至少一对开关管，所述每对开关管串联在一起。

在第一种可能的实施方式中的第二种可能的实施方式，所述每对开关管的驱动信号互补，且存在死区时间。

在结合第一方面，或是在第一方面的第一种可能的实施方式中，或是在第一种可能的实施方式中的第二种可能的实施方式中的第三种可能的实施方式，当所述采样反馈电路位于所述原边电路上时，所述采样反馈电路对所述电容两端的电压分别进行采样，得到采样信号。

第二方面，提供了一种开关电源的控制方法，所述方法包括：

所述控制电路发出N对控制所述N个桥臂的第一控制信号和N个控制所述整流开关的第二控制信号，其中，所述每对第一控制信号中，其中一个控制信号的高电平宽度为第一固定值，低电平宽度可调节，另一个控制信号的低电平宽度为第二固定值，高电平宽度可调节，所述每个桥臂由所述每对第一控制信号控制开与关，所述相邻的两对第一信号的相位差为360/N度；

所述每个桥臂在接收到所述第一控制信号后，驱动所述相应的变压器和所述相应的电容的工作，以得到所述副边电路的输出电压；

所述采样反馈电路对所述原边电路的电压或所述副边电路的电压进行采样，并将所述采样信号反馈给所述控制电路,所述控制电路还用于在收到所述采样信号后，根据所述采样信号控制所述每个桥臂的信号的占空比和频率，以稳定所述输出电压。