开关电源的控制电路、方法及开关电源与流程

本发明涉及开关电源，尤其是涉及一种开关电源的控制电路、方法及开关电源。

背景技术：

1、在包含pfc（power factor correction，功率因子校正）电路和隔离式变换器的两级式电源架构中，pfc的输出端会并联较大的母线电容。为了保证功率因数（pf，powerfactor）和总谐波失真（thd，total harmonic distortion），pfc的电压环带宽通常被设计得很低（通常在10hz ~ 20hz左右），pfc响应速度慢。

2、然而，当隔离式变换器后级负载发生大的变动（如满载与空载的瞬间切换）时，系统的能量平衡会被打破，造成严重影响。例如：当负载突然从满载切到空载时，pfc由于环路延迟，巨大的多余能量会全部灌入母线电容。母线电压瞬间飙升，可能超过母线电容的耐压极限或隔离式变换器主开关管的耐压极限，导致器件直接击穿损坏，并频繁触发过压保护。当负载瞬间从空载切到满载时，母线电压会大幅跌落，触发欠压保护并导致隔离式变换器失去零电压开关（zvs，zero voltage switching）条件。

3、现有技术会根据pfc输出电压调整pfc的环路响应速度以优化负载响应，但是此时pfc输出电压已经跌落或超出一定范围，即使pfc环路响应速度提升，仍然会造成严重影响，例如pfc输出电压超过母线电容和隔离式变换器主开关管的耐压极限、或pfc输出电压触发欠压保护并导致隔离式变换器失去零电压开关（zvs）条件。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种开关电源的控制电路、方法及开关电源，通过检测后级隔离式变换电路的负载变化，实现对功率因子校正电路的电压环响应速度的调节。

2、第一方面，本发明提供了一种开关电源的控制电路，开关电源包括级联的功率因子校正电路和隔离式变换电路；

3、控制电路的反馈输入端用于接收反馈信号，反馈信号是基于隔离式变换电路的输出信号转换的，用于表征负载变化，控制电路的控制输出端连接功率因子校正电路；

4、控制电路基于反馈信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度。

5、在一种实施方式中，控制电路包括负载突变判断单元，负载突变判断单元的信号输入端连接至反馈输入端；

6、负载突变判断单元基于反馈信号生成突变指示信号；其中控制电路基于突变指示信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度。

7、在一种实施方式中，负载突变判断单元具体用于：根据相邻周期的两个输出功率之差和预设差值阈值，判断开关电源的负载是否发生突变；或者，根据输出功率的变化率和预设变化率阈值，判断开关电源的负载是否发生突变；

8、其中，输出功率基于反馈信号确定。

9、在一种实施方式中，输出功率基于反馈信号、功率因子校正电路的输出电压和隔离式变换电路的开关频率确定。

10、在一种实施方式中，控制电路还包括控制单元，控制单元的信号输入端连接至负载突变判断单元的信号输出端，控制单元的信号输出端连接控制输出端；

11、控制单元用于：接收突变指示信号，若突变指示信号表征负载发生突变，则控制功率因子校正电路从第一电压环响应速度调整为第二电压环响应速度，第二电压环响应速度高于第一电压环响应速度；若突变指示信号表征负载未发生突变，则控制功率因子校正电路保持或恢复为第一电压环响应速度。

12、在一种实施方式中，在反馈信号为电压反馈信号的情况下，控制电路还包括功率计算单元；

13、功率计算单元的信号输入端连接反馈输入端，功率计算单元的信号输出端连接至负载突变判断单元的信号输入端。

14、在一种实施方式中，在反馈信号为电流反馈信号的情况下，控制电路还包括反馈转化单元和功率计算单元；

15、反馈转化单元的信号输入端连接反馈输入端，反馈转化单元的信号输出端连接至功率计算单元的信号输入端，功率计算单元的信号输出端连接至负载突变判断单元的信号输入端。

16、第二方面，本发明提供了一种开关电源的控制方法，开关电源包括级联的功率因子校正电路和隔离式变换电路；方法包括：

17、接收反馈信号，反馈信号是基于隔离式变换电路的输出信号转换的，用于表征负载变化；

18、基于反馈信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度。

19、在一种实施方式中，基于反馈信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度，包括：

20、基于反馈信号生成突变指示信号，基于突变指示信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度。

21、在一种实施方式中，基于反馈信号生成突变指示信号，包括：

22、根据相邻周期的两个输出功率之差和预设差值阈值，判断开关电源的负载是否发生突变，以生成突变指示信号；或者，根据输出功率的变化率和预设变化率阈值，判断开关电源的负载是否发生突变，以生成突变指示信号；

23、其中，输出功率基于反馈信号确定。

24、在一种实施方式中，输出功率基于反馈信号、功率因子校正电路的输出电压和隔离式变换电路的开关频率确定。

25、在一种实施方式中，基于突变指示信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度，包括：

26、若突变指示信号表征负载发生突变，则控制功率因子校正电路从第一电压环响应速度调整为第二电压环响应速度，第二电压环响应速度高于第一电压环响应速度；若突变指示信号表征负载未发生突变，则控制功率因子校正电路保持或恢复为第一电压环响应速度。

27、第三方面，本发明提供了一种开关电源，包括功率因子校正电路、隔离式变换电路和控制电路；

28、控制电路的反馈输入端连接隔离式变换电路；

29、反馈输入端接收反馈信号，反馈信号是基于隔离式变换电路的输出信号转换的，用于表征负载变化，控制电路的控制输出端连接功率因子校正电路；控制电路基于反馈信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度。

30、本发明提供的一种开关电源的控制电路、方法及开关电源，开关电源包括级联的功率因子校正电路和隔离式变换电路；控制电路的反馈输入端用于接收反馈信号，反馈信号是基于隔离式变换电路的输出信号转换的，用于表征负载变化，控制电路的控制输出端连接功率因子校正电路；控制电路基于反馈信号控制功率因子校正电路的电压环响应速度。本发明通过检测后级隔离式变换电路的负载变化，实现对功率因子校正电路的电压环响应速度的调节，在功率因子校正电路的输出电压发生剧烈变化之前即完成响应速度的调整，从而避免了因负载突变导致的母线电压超过母线电容和隔离式变换电路主开关管的耐压极限，也避免了母线电压触发欠压保护并导致隔离式变换电路失去零电压开关条件。

31、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

32、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。