开关电路、控制方法、控制设备及计算机可读存储介质与流程

1.本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种开关电路、控制方法、控制设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.开关电源因其高频化带来的体积优势和仅工作在开关状态时转换效率高等特性在当前电子技术领域得到了最广泛的应用，随着对设备功率需求的不断提高，人们对开关电源的功率密度和效率的要求也在不断提高。
3.传统的开关电源包括开关电路，开关电路中往往包含多个开关器件，各开关器件在进行开关动作的过程中，需要同时承受电压和电流，并对开关器件中的寄生电容进行充放电，由于开关器件的开关损耗与流过开关器件的电流和开关器件上的电压的乘积有关，这会导致开关器件在进行每一次开关动作时都会产生开关损耗，若不断增大开关电路中开关器件的开关频率，会使得开关电路中的所有开关器件产生的总开关损耗与开关电路的输入功率之间的比值逐渐升高，即，降低了开关电路的效率，可见，开关器件的开关损耗成为了阻碍进一步提升开关电路中开关器件的开关频率，以进一步减小应用开关电路的开关电源的体积的主要因素。


技术实现要素：

4.本技术实施例的主要目的在于提供一种开关电路、控制方法、控制设备及计算机可读存储介质，以尽可能地降低开关电路中的开关器件在被导通时所承受的电压值，进而降低开关器件的开关损耗。
5.为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种开关电路，包括：直流电源和至少一电桥电路；电桥电路包括：第一开关和第二开关；第一开关的一端与直流电源的正极相连，第一开关的另一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与直流电源的负极相连；第三开关和第四开关；第三开关的一端与直流电源的正极相连，第三开关的另一端与第四开关的一端相连，第四开关的另一端与直流电源的负极相连；辅助开关和续流器；辅助开关与续流器串联连接形成软开关支路，软开关支路的一端连接在第一开关和第二开关之间，软开关支路的另一端连接在第三开关和第四开关之间；软开关支路的两端还分别连接至应用电路的两端；第一开关的控制端、第二开关的控制端、第三开关的控制端、第四开关的控制端和辅助开关的控制端分别连接至控制设备。
6.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种基于开关电路的控制方法，开关电路包括：直流电源和至少一电桥电路；电桥电路包括：第一开关和第二开关；第一开关的一端与直流电源的正极相连，第一开关的另一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与直流电源的负极相连；第三开关和第四开关；第三开关的一端与直流电源的正极相连，第三开关的另一端与第四开关的一端相连，第四开关的另一端与直流电源的负极相连；辅助开关和续流器；辅助开关与续流器串联连接形成软开关支路，软开关支路的一端连接在第
一开关和第二开关之间，软开关支路的另一端连接在第三开关和第四开关之间；软开关支路的两端还分别连接至应用电路的两端；第一开关的控制端、第二开关的控制端、第三开关的控制端、第四开关的控制端和辅助开关的控制端分别连接至控制设备；方法包括：控制第一开关与第四开关关断，且控制辅助开关导通；在第一开关与第四开关被关断且经过第一预设时间后，先控制第二开关和第三开关导通，再控制辅助开关关断；控制第二开关与第三开关关断，且控制辅助开关导通；在第二开关与第三开关被关断且经过第二预设时间后，先控制第一开关和第四开关导通，再控制辅助开关关断。
7.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种基于开关电路的控制方法，开关电路包括：直流电源和至少一电桥电路；电桥电路包括：第一开关和第二开关；第一开关的一端与直流电源的正极相连，第一开关的另一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与直流电源的负极相连；第一电容和第二电容；第一电容的一端与直流电源的正极相连，第一电容的另一端与第二电容的一端相连，第二电容的另一端与直流电源的负极相连；辅助开关和续流器；辅助开关与续流器串联连接形成软开关支路，软开关支路的一端连接在第一开关和第二开关之间，软开关支路的另一端连接在第一电容和第二电容之间；软开关支路的两端还分别连接至应用电路的两端；第一开关的控制端、第二开关的控制端和辅助开关的控制端分别连接至控制设备；方法包括：控制第一开关关断，且控制辅助开关导通；在第一开关被关断且经过第一预设时间后，先控制第二开关导通，再控制辅助开关关断；控制第二开关关断，且控制辅助开关导通；在第二开关被关断且经过第二预设时间后，先控制第一开关导通，再控制辅助开关关断。
8.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种控制设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述基于开关电路的控制方法。
9.为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述基于开关电路的控制方法。
10.本发明的实施例相对于相关技术而言，包括串联连接的辅助开关和续流器的软开关支路的两端分别连接在第一开关和第二开关之间，与第三开关和第四开关之间，为控制设备利用续流器的续流作用，通过控制方法控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关以及辅助开关的通断情况来降低第一开关、第二开关、第三开关和第四开关在被导通时各自承受的电压提供了结构基础。控制方法利用了软开关支路上的续流器的续流作用，来中和第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的结电容的电量，使得四个开关在被控制导通时，其两端的电压处于一个较小值，甚至为0，这样就可以尽可能地减小四个开关被导通时的损耗，提高了开关电路的效率，或在保证开关电路的效率的情况下，可以进一步提高四个开关的开关频率，以减小应用该开关电路的开关电源的体积。
附图说明
11.图1是根据本发明第一实施例的开关电路的电路示意图；
12.图2是根据本发明第一实施例的开关电路为全桥电路的电路示意图；
13.图3是根据本发明第一实施例的开关电路为llc谐振电路的电路示意图；
14.图4是根据本发明第一实施例的开关电路为双路移相全桥电路的电路示意图；
15.图5是根据本发明第一实施例的开关电路处于第一种情况下的波形示意图；
16.图6是根据本发明第一实施例的开关电路处于第二种情况下的波形示意图；
17.图7是根据本发明第一实施例的开关电路为半桥电路的电路示意图；
18.图8是根据本发明第一实施例的变压器双原边线圈情况的全桥电路的电路示意图；
19.图9是根据本发明第一实施例的变压器双原边线圈情况的llc谐振电路的电路示意图；
20.图10是根据本发明第一实施例的变压器双原边线圈情况的dab电路的电路示意图；
21.图11是根据本发明第二实施例的开关电路的电路示意图；
22.图12是根据本发明第二实施例的开关电路为全桥电路的电路示意图；
23.图13是根据本发明第二实施例的开关电路为llc谐振电路的电路示意图；
24.图14是根据本发明第二实施例的开关电路为双路移相全桥电路的电路示意图；
25.图15是根据本发明第二实施例的开关电路为半桥电路的电路示意图；
26.图16是根据本发明第二实施例的变压器双原边线圈情况的全桥电路的电路示意图；
27.图17是根据本发明第二实施例的变压器双原边线圈情况的llc谐振电路的电路示意图；
28.图18是根据本发明第二实施例的变压器双原边线圈情况的dab电路的电路示意图；
29.图19是根据本发明第二实施例的开关电路加二极管后的电路示意图；
30.图20是根据本发明第三实施例的基于开关电路的控制方法的具体流程图；
31.图21是根据本发明第四实施例的基于开关电路的控制方法的具体流程图；
32.图22是根据本发明第五实施例的基于开关电路的控制方法的具体流程图；
33.图23是根据本发明第六实施例的控制设备的方框示意图。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
35.本发明的第一实施例涉及一种开关电路，应用在开关电源中，请参考图1，开关电路包括：直流电源1和至少一电桥电路2；电桥电路2包括：第一开关q1、第二开关q2、第三开关q3、第四开关q4、辅助开关和续流器，辅助开关可以为闸刀开关、三极管、mos管、继电器的其中之一，续流器可以是电感或变压器这类具有续流作用的器件，图1中以辅助开关为mos管s，续流器为电感l，q1、q2、q3和q4均为mos管为例示出。
36.q1的漏极与直流电源1的正极相连，q1的源极与q2的漏极相连，q2的源极与直流电源1的负极相连；q3的漏极与直流电源1的正极相连，q3的源极与q4的漏极相连，q4的源极与直流电源1的负极相连，可以看出q1、q2、q3和q4形成了全桥电路；s与l串联连接形成软开关支路20，软开关支路20的一端连接在q1和q2之间，下面以此连接点为a点进行说明，软开关支路20的另一端连接在q3和q4之间，下面以此连接点为b点进行说明；软开关支路20的a、b两端还分别连接至应用电路3的两端；q1、q2、q3、q4和s的栅极分别连接至控制设备(图中未示出)，由控制设备控制q1、q2、q3、q4和s导通或关断。
37.需要说明的是，根据应用电路3的结构以及工作原理的不同，应用电路3在a点的电流方向可以是流入a点或者流出a点，电流大小既可以随时间不断增大也可以随时间不断减小，应用电路3在b点的电流情况同上。
38.在一个例子中，请参考图2，应用电路3可以包括变压器的原边线圈，变压器的原边线圈的两端分别连接于a、b两点，应用电路2还包括变压器的副边、q9、q10、q11、q12、副边电感lo、副边电容c和负载，q9、q10、q11和q12均为mos管，q9的漏极与lo的一端相连，q9的源极与q10的漏极相连，q10的源极与负载的一端相连，负载的另一端与lo的另一端相连；q11的漏极与lo的一端相连，q11的源极与q12的漏极相连，q12的源极与负载的一端相连，c的两端分别与负载的两端相连，变压器的副边的两端分别连接在q9与q10之间和q11与q12之间。
39.承上例，请参考图3，应用电路3还包括谐振电感lr和谐振电容cr，lr和cr串联连接在变压器的原边线圈的一端与a点之间，或者，lr和cr串联连接在变压器的原边线圈的另一端与b点之间，图3中以lr和cr串联连接在变压器的原边线圈的另一端与b点之间为例示出，并去掉上个例子中的副边电感lo，q9和q11的漏极直接与负载的另一端相连，图3所示的整个开关电路为llc谐振电路。
40.另外，请参考图2，若控制设备不同时控制q1和q4导通或关断，比如控制设备先控制q4导通后，再控制q1导通；先控制q4关断后，再控制q1关断，即，对控制设备对q4的控制是超前于对q1的控制的，则称q4所在支路为超前臂，q1所在支路为滞后臂，并且，控制设备对处于超前臂上的q3的控制也是超前于对q2的控制的。由于应用电路3存在带有续流作用的变压器，故对于超前臂来说，无需软开关支路20的续流器进行续流就可以实现软开关导通，而对于滞后臂来说，应用电路3中的变压器存储的电能可能不足以使滞后臂的开关器件实现软开关导通，故软开关支路20多用于对滞后臂上的开关器件实现软开关导通。
41.先以q2为例介绍开关损耗产生的原理，当q1和q4均处于导通状态时，q2和q3均处于关断状态，此时，直流电源1会对q2和q3的结电容进行充电，充电结束后，q2和q3的源极和漏极之间均会保持一个恒定的电压差，若在此时控制设备控制q2导通，由于q2在导通瞬间会同时承受电压和电流，且开关损耗等于电压与电流的乘积，故此时q2会产生较大的开关损耗。
42.下面以图14所示的双路移相全桥电路为例，对q2实现软开关导通的过程进行说明，请参考图4，其中q1、q2、q3和q4所在的电路为其对应全桥电路的滞后臂，q9和q10为超前臂，可以依靠副边电感lo实现软开关，因此不需要设置软开关支路20来辅助q9和q10实现软开关导通。在图4中，设定相同的标号的开关管说明其控制也相同。其中q1与q4同开同关，q2与q3同开同关。根据图4的电路结构和工作原理，可以看出在控制设备控制q1和q4同时关断后，应用电路3在a点的电流方向为流入a点且电流大小随时间不断增大，最终到某一阈值。
43.在q1和q4均处于导通状态，q2和q3均处于关断状态时，s处于关断状态，l靠近a点的一端的电压近似等于直流电源1的电压vin，靠近b点的一端的电压为0，l在承载了电压后开始被充电，若软开关支路20上形成有通路，则电流会从a点流向b点，但由于s处于关断状态，软开关支路20上未形成通路，故软开关支路20上没有电流流过。
44.根据控制设备的不同控制方式，q2实现软开关导通的情形具体分为以下两种情况：
45.第一种情况，请参考图5的波形图，控制设备在控制q1和q4关断后，再控制s导通。控制设备在控制q1和q4关断时，由于s仍处于关断状态，故软开关支路20上的电流仍为0，根据图4的电路结构和控制原理可以看出，此时应用电路3流入a点的电流大于0，故应用电路3流入a点的电流大小会大于软开关支路20由a流向b的电流大小，此时q2的结电容无法放电，即，q2两端的电压无法减小，由于mos管内部包含体二极管，体二极管的阳极为mos管的源极，体二极管的阴极为mos管的漏极，当mos管关断时，带有该mos管的支路上的电流，仅能由该mos管的体二极管的阳极向阴极单向导通，故此时应用电路3流入a点的部分电流，会通过q1的体二极管流到直流电源1的正极，因此，l靠近a点的一端的电压仍近似为vin，靠近b点的一端的电压为0，故第一软开关支路1上的电流会继续增大。
46.控制设备再控制s导通，s处于导通状态后，软开关支路20上形成了通路，由于l两端仍承载有电压，故l开始放电，软开关支路20上的电流不断增大，直至软开关支路20由a流向b的电流大小大于应用电路3流入a点的电流大小，在软开关支路20由a流向b的电流大小大于应用电路3流入a点的电流大小时，软开关支路20上的总电流方向是由a流向b的，对应电子是由b向a运动的，电子在运动到a点后，开始沿着q2与q1的连接线，分别向q2和q1运动，由于q2的结电容靠近a的一端带有正电荷，q2的结电容的另一端接地，故该电子不断运动到q2的结电容靠近a的一端，就可以不断地中和掉q2的结电容靠近a的一端带有的正电荷，q2两端的电压开始不断减小；由于q1的体二极管刚刚处于关断状态，故q1的结电容的两端电压相等，当电子不断聚集到q1的结电容靠近a的一端后，q1两端的电压开始不断增大，q1的结电容开始被充电。由于l存储的电能是有限的，故软开关支路20由a流向b的电流大小不会一直大于应用电路3流入a点的电流大小，当软开关支路20由a流向b的电流大小开始小于应用电路3流入a点的电流大小时，q2的结电容可能会被反向充电，故此时控制设备应该控制q2立刻导通，由于q2的放电时间较短，故q2两端的电压会被降至一个较小值，使得q2的导通损耗被大幅度减小，有助于提高整个开关电源的效率，也可以在保证开关电路的效率的基础上，进一步提升开关器件的开关频率，以进一步减小应用该开关电路的开关电源的体积。
47.第二种情况，请参考图6的波形图，控制设备在控制q1和q4关断前，先控制s导通。在q1和q4仍处于导通状态时，控制设备控制s导通，此时软开关支路20上形成通路，由于l两端承载有电压，故软开关支路20上的电流开始不断增大，l开始被充电。之后再由控制设备控制q1和q4关断，由于在此之前软开关支路20上的电流已经增大了一段时间了，根据图6可以看出这时软开关支路20由a流向b的电流大小是大于应用电路3流入a点的电流大小的，则从q1和q4被关断开始，q2的结电容就开始被放电，使得q2两端的电压最终可以完全下降至0，具体可以在该开关电路被出货前，在q2两端设置一电压检测单元，利用电压检测单元测量q2两端的电压何时降至0，并根据测量结果预先设置控制设备控制q2导通的时间，设置控制设备控制q2导通的时间无法也无需特别准确，可以留有一定的裕量，设置控制设备控制
q1、q3和q4导通的时间的方式同理。控制设备在q2两端的电压最终完全下降至0后，控制q2导通，有助于进一步提高整个开关电路的效率，也可以在保证开关电路的效率的基础上，进一步提升开关器件的开关频率，以进一步减小应用开关电路的开关电源的体积。
48.对比图5和图6的波形图可以看出，上述两种情况的主要区别在于：控制设备控制q1和q4关断，与控制s导通的先后顺序不同，分别对应q2导通时其两端的电压是否能够下降至0。
49.在实现q2的软开关导通的过程中，若通过应用电路3的一端流入a点的电流大小等于通过应用电路3的另一端流出b点的电流大小，则q3可以以与q2类似的过程降低q3的导通损耗，并且，q1和q4实现软开关导通的过程与q2和q3是大致相同的，在此不再赘述。
50.下面对辅助开关的关断时间进行说明，在q2实现了软开关导通后，控制设备需要控制辅助开关关断，若在软开关支路20上仍有电流时控制s关断，则s也会在此过程中产生开关损耗，故控制设备需要在软开关支路20上电流为0后，控制s进行零电流关断，以尽可能地减小s的开关损耗，可以进一步地提高整个开关电路的效率。并且，控制设备还需要在q1和q4开始软开关导通过程之前关断s，以免影响q1和q4的软开关导通。在实现q1和q4软开关导通后，控制设备控制s关断的时间，与在实现q2和q3软开关导通后，控制设备控制s关断的时间类似。
51.在一个例子中，请参考图7，可以将第三开关q3替换为第一电容c1，将第四开关q4替换为第二电容c2，以形成半桥电路，即，软开关支路20可以应用在半桥电路中，控制设备不再需要与第一电容c1和第二电容c2相连，在控制方法方面，控制设备控制q1和q2导通或关断的时机，与上面全桥电路的例子中控制设备控制q1和q2导通或关断的时机是一致的。
52.在一个例子中，请参考图8，电桥电路2的数量为两个，两个电桥电路2分别为第一桥电路21和第二桥电路22；为了便于区分第一桥电路21与第二桥电路22，故在图7中以第二桥电路22中的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关分别为q5、q6、q7和q8为例进行示出，第一桥电路21中的软开关支路20的两端分别连接至应用电路3的第一端31和第二端31，第二桥电路22中的软开关支路20的两端分别连接至应用电路3的第三端33和第四端34，应用电路3包括第一变压器和第二变压器，应用电路3的第一端31和第三端33为第一变压器的原边线圈的两端，应用电路3的第二端32和第四端34为第二变压器的原边线圈的两端。
53.若变压器的原边线圈和/或副边连接的结构不同，或者控制设备分别控制第一桥电路22和第二桥电路22的q1、q2、q3和q4的时刻不同，则整个开关电路可以为不同类型的电路，图8以整个开关电路为全桥电路为例示出，图9以整个开关电路为llc谐振电路为例示出，图10以整个开关电路为dab电路为例示出。
54.在本实施例中，包括串联连接的辅助开关和续流器的软开关支路的两端分别连接在第一开关和第二开关之间，与第三开关和第四开关之间，为控制设备利用续流器的续流作用，通过控制方法控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关以及辅助开关的通断情况，以降低第一开关、第二开关、第三开关和第四开关在被导通时各自承受的电压提供了结构基础。
55.本发明的第二实施例涉及一种开关电路，第二实施例与第一实施例大致相同，区别之处在于，在本实施例中，请参考图11，辅助开关的个数为两个且均为mos管，两个mos管分别是第一mos管s1和第二mos管s2。
56.s1的源极连接在q1和q2之间，即连接在a点，s1的漏极与s2的漏极相连，s2的源极连接在q3和q4之间，即连接在b点；l可以连接在a点和s1之间，或者连接在b点和s2之间，或者连接在s1和s2之间，但设置l在s1和s2之间，有利于设置s1和s2的驱动电路。控制设备分别与s1的栅极和s2的栅极相连，用于控制s1和s2导通或关断。
57.在辅助开关为两个mos管s1和s2时和在第一实施例中辅助开关仅为一个mos管s时，对q1、q2、q3和q4实现软开关导通的基本过程是大致相同的，主要有以下几点区别。
58.第一，控制设备需要在不同时刻分别控制s1和s2的通断，这是由于s1和s2均包含体二极管，s1的体二极管的阳极靠近a点，阴极靠近b点，s2的体二极管的阳极靠近b点，阴极靠近a点，仅s1关断时，在软开关支路20上，电流仅能由a点流向b点；仅s2关断时，在软开关支路20上，电流仅能由b点流向a点，若要控制q2和q3实现软开关导通，由于从a点通过软开关支路20流向b点的电流，会降低q2和q3两端的电压，故控制设备通过控制s1在实现q2和q3软开关导通的过程中始终处于关断状态，可以保持软开关支路20上的电流在此过程中是由a点流向b点的，故控制设备在实现q2和q3软开关导通的过程中，仅能控制s2导通或关断。针对第一实施例中出现的两种情况，也相应地变更为控制设备在q1和q4导通后再控制s2导通，和在q1和q4导通前先控制s2导通这两种情况；在控制q1和q4实现软开关导通时，基于与控制q2和q3实现软开关导通的过程同样的理由，控制设备仅能控制s1的导通或关断，并且在此过程中，s2始终处于关断状态，这里也分为两种情况，分别是控制设备在q2和q3导通后再控制s1导通，和在q2和q3导通前先控制s1导通这两种情况。
59.第二，在控制设备控制s1和s2的关断方面，以控制s2为例，在q2实现软开关导通后，若在软开关支路20上的电流不为0时，控制设备控制s2关断，则在此过程中，s2会产生较大的开关损耗，并且，由于s1仍处于关断状态，此时l中未释放掉的电能，只能以发热的形式消耗掉，既浪费了电能资源，还有可能使l发热过多，甚至影响整个电路的安全性。为了解决上述问题，控制设备需要在软开关支路20的电流为0时，控制s2关断，而在实际操作中，若要控制设备比较精准地在软开关支路20的电流刚好下降至0的时控制s2关断，则对控制设备的精度要求会较高，进而导致整个开关电源的成本升高。针对这一问题，可以利用s1和s2的体二极管的单向导通性，由控制设备控制在同一时刻仅s1或仅s2处于导通状态，使得软开关支路20在任一时刻仅能单向导通或不能导通，这样就无需担心q2和q3被导通后，会使得软开关支路20上的电流反向增大，因此可以在设置控制设备控制关断时间时延后一小段时间，以保证控制设备控制s2关断时，软开关支路20的电流为0，在一定程度上可以降低控制设备的精度要求。
60.举例来说，在实现q2的软开关导通后，s1处于关断状态，s2处于导通状态，l靠近b点的一端电压为vin，靠近a点的一端电压为0，若l内仍存储有电能，则l需要先将之前的存储电能释放后，再反向存储新的电能，若软开关支路20没有单向导通性且形成有通路的话，则软开关支路20上由a流向b的电流会下降至0，然后由b流向a的电流会由0逐渐增大，在一个例子中，通过选择精度要求较高的控制设备以及相关的电流检测设备，以尽可能保证控制设备可以在软开关支路20的电流下降至0的时刻，控制软开关支路20上的辅助开关关断；在另一个例子中，在开关电路中设置了s1和s2，由于s1在关断时，s1的体二极管会使得软开关支路20上的电流仅能由a流向b，故在软开关支路20上的由a流向b的电流下降至0后，会保持在电流为0的水平，除非控制设备控制s1导通，才有可能使软开关支路20上流过由b向a的
电流，因此，控制设备无需仅在软开关支路20上的电流下降至0的时刻控制s2关断，而是可以设置在电流检测单元检测到软开关支路20上的电流为0后经过一小段时间后，由控制设备控制s2关断，以确保软开关支路20上的电流已经下降至0，从而可以提升整个开关电路的效率，并且，设置s1和s2这两个mos管来保证软开关支路20的单向导通性后，可以降低对控制设备以及相关的电流检测单元的精度要求，在一定程度上可以降低整个开关电路的成本。
61.在一个例子中，将辅助开关为s变换为辅助开关为s1和s2后，图12为与图2相对应的整个开关电路为全桥电路的电路示意图，图13为与图3相对应的整个开关电路为llc谐振电路的电路示意图，图14为与图4相对应的整个开关电路为双路移相全桥电路的电路示意图，图15为与图7相对应的开关电路为半桥电路的电路示意图，图16为与图8相对应的变压器双原边线圈情况下，整个开关电路为全桥电路的电路示意图，图17为与图9相对应的变压器双原边线圈情况下，整个开关电路为llc谐振电路的电路示意图，图18为与图10相对应的变压器双原边线圈情况下，整个开关电路为dab电路的电路示意图，具体结构及相关技术细节与第一实施例中对应的部分大致相同，在此不再赘述。
62.在一个例子中，请参考图19，开关电路还包括：第一二极管d1和第二二极管d2，第一二极管d1的阳极与第一mos管s1的漏极相连，第二二极管d2的阳极与第二mos管s2的漏极相连，第一二极管d1的阴极和第二二极管d2的阴极均与直流电源1的正极相连，图19以设置l在s1和s2之间为例示出。
63.由于l两端的电压不稳定，这可能会使s1和s2的电压出现尖峰，导致s1和s2被损坏甚至被击穿，为克服这一问题，在一个例子中，需要选择耐压等级较高的s1和s2，以防s1和s2被击穿，进而影响整个开关电路的正常工作。在另一个例子里，可以在整个电路中设置d1和d2，当s1的漏极的电压与直流电源1的电压之间的电压差高于d1的导通电压时，比如为0.7v，此时d1会导通，使得s1的漏极的电压不会高于直流电源1的电压vin，从而避免s1由于承受的电压过高而被损坏，d2对s2的电压限制的原理同上，在此不再赘述。在设置d1和d2后，则在选择s1和s2时，对s1和s2的耐压等级要求可以降低一些，故可在一定程度上降低整个电路的成本，并且会提升整个电路的稳定性。
64.在本实施例中，辅助开关包含两个mos管，利用了mos管的体二极管，来保证软开关支路上电流的单向导通性，进而使得控制设备可以更精准地在软开关支路的电流为0是控制辅助开关关断，以减小辅助开关的开关损耗，进一步提升开关电源的效率，另外，在开关电路中设置了用于防止辅助开关被击穿的二极管，提升了整个开关电路的安全性，并且相对于不设置二极管的开关电路，仅选择耐压等级较高的辅助开关来说，设置二极管后可以选择耐压等级较低的辅助开关，由于耐压等级较高的辅助开关价格往往会高于二极管的价格，故在一定程度上可以降低整个开关电路的成本。
65.本发明的第三实施例涉及一种基于开关电路的控制方法，该控制方法适用于上述实施例中的除半桥电路外的任一开关电路。
66.本实施例的基于开关电路的控制方法的具体流程如图20所示。
67.步骤101，控制第一开关与第四开关关断，且控制辅助开关导通。
68.具体地，控制设备控制第一开关与第四开关关断时，第二开关与第三开关仍处于关断状态，软开关支路20上形成通路，当软开关支路20上的总电流由a流向b时，第二开关和
第三开关的结电容均开始被放电。
69.步骤102，在第一开关与第四开关被关断且经过第一预设时间后，先控制第二开关和第三开关导通，再控制辅助开关关断。
70.具体地，预先设置第一预设时间，在第一开关与第四开关被关断且经过第一预设时间后，可以认为第二开关和第三开关两端的电压已降至最低，在此时控制设备控制第二开关和第三开关导通，以实现对第二开关和第三开关的软开关导通，进而减小第二开关和第三开关的开启损耗，当软开关支路20的电流为0后，控制设备再控制辅助开关关断。
71.步骤103，控制第二开关与第三开关关断，且控制辅助开关导通。
72.具体地，控制设备控制第二开关与第三开关关断时，第一开关与第四开关仍处于关断状态，软开关支路20上形成通路，当软开关支路20上的总电流由a流向b时，第一开关和第四开关的结电容均开始被放电。
73.步骤104，在第二开关与第三开关被关断且经过第二预设时间后，先控制第一开关和第四开关导通，再控制辅助开关关断。
74.具体地，预先设置第二预设时间，一般情况下第二预设时间等于第一预设时间，在第二开关与第三开关被关断且经过第二预设时间后，可以认为第一开关和第四开关两端的电压已降至最低，在此时控制设备控制第一开关和第四开关导通，以实现对第一开关和第四开关的软开关导通，进而减小第一开关和第四开关的开启损耗，当软开关支路20的电流为0后，控制设备再控制辅助开关关断。
75.在本实施例中，控制方法利用了软开关支路上的续流器的续流作用，来中和第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的结电容的电量，使第一开关、第二开关、第三开关和第四开关在被控制导通前，其两端的电压可以降至一个较小值，甚至为0，这样就可以尽可能地减小四个开关被导通时的损耗，提高了开关电路的效率，或在保证开关电路的效率的情况下，可以进一步提高四个开关的开关频率，以进一步减小应用该开关电路的开关电源的体积。
76.由于第一实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第一实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
77.本发明的第四实施例涉及一种基于开关电路的控制方法，第四实施例与第三实施例大致相同，区别之处在于，在本实施例中，辅助开关的数量为两个，分别是第一mos管和第二mos管。
78.本实施例的基于开关电路的控制方法的具体流程如图21所示。
79.步骤201，控制第一开关与第四开关关断，且控制第二mos管导通。
80.具体地，控制设备控制第一开关与第四开关关断，并控制第二mos管导通，此时第一mos管仍处于关断状态。
81.步骤202，在第一开关与第四开关被关断且经过第一预设时间后，先控制第二开关和第三开关导通，再控制第二mos管关断。
82.步骤203，控制第二开关与第三开关关断，且控制第一mos管导通。
83.步骤204，在第二开关与第三开关被关断且经过第二预设时间后，先控制第一开关
和第四开关导通，再控制第一mos管关断。
84.在一个例子中，控制设备可以先控制第一开关与第四开关关断后，再控制第二mos管导通；或者，可以先控制第二mos管导通后，再控制第一开关与第四开关同时关断。同样地，控制设备可以先控制第二开关与第三开关同时关断后，再控制第一mos管导通；或者，可以先控制第一mos管导通后，再控制第二开关与第三开关同时关断。区别之处在于，若控制设备在控制第一开关与第四开关关断后，再控制第二mos管导通，则q2的电压最多只能降至一个较小值，而先控制第二mos管导通，再控制第一开关与第四开关关断，则q2的电压可以降至0，从而可以进一步减小第一开关和第四开关的开通损耗。
85.在本实施例中，辅助开关包含两个mos管，利用了mos管的体二极管，来保证软开关支路上电流的单向导通性，进而使得控制设备可以更精准地在软开关支路的电流为0是控制辅助开关关断，以减小辅助开关的开关损耗，进一步提升开关电路的效率。
86.由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
87.本发明的第五实施例涉及一种基于开关电路的控制方法，该控制方法适用于第一实施例中的半桥电路。
88.本实施例的基于开关电路的控制方法的具体流程如图22所示。
89.步骤301，控制第一开关关断，且控制辅助开关导通。
90.步骤302，在第一开关被关断且经过第一预设时间后，先控制第二开关导通，再控制辅助开关关断。
91.步骤303，控制第二开关关断，且控制辅助开关导通。
92.步骤304，在第二开关被关断且经过第二预设时间后，先控制第一开关导通，再控制辅助开关关断。
93.在一个例子中，辅助开关的数量为两个且均为mos管，两个mos管分别是第一mos管和第二mos管，控制设备控制第一开关关断，且控制第二mos管导通，此时，第一mos管处于关断状态，在第一开关被关断且经过第一预设时间后，先控制第二开关导通，再控制第二mos管关断；控制设备控制第二开关关断，且控制第一mos管导通，在第二开关被关断且经过第二预设时间后，先控制第一开关导通，再控制第一mos管关断。
94.在一个例子中，控制设备控制第一开关关断，且控制第二mos管导通的顺序可以是，先控制第一开关关断后，再控制第二mos管导通，或者，先控制第二mos管导通后，再控制第一开关关断。区别之处在于，若控制设备在控制第一开关关断后，再控制第二mos管导通，则q2的电压最多只能降至一个较小值，而先控制第二mos管导通，再控制第一开关同时关断，则q2的电压可以降至0，从而可以进一步减小第一开关的开通损耗。
95.在本实施例中，在半桥电路的基础上设置软开关支路，利用了软开关支路上的续流器的续流作用，来中和第一开关和第二开关的结电容的电量，使第一开关和第二开关在被控制导通前，其两端的可以电压下降至一个较小值，甚至为0，这样就可以尽可能地减小开关器件被导通时的损耗，以提高了开关电路的效率，或在保证开关电路的效率的情况下，可以进一步提高开关器件的开关频率，以进一步减小应用该开关电路的开关电源的体积。
96.本发明的第六实施例涉及一种控制设备，如图23所示，包括：至少一个处理器401；以及，与至少一个处理器401通信连接的存储器402；其中，存储器402存储有可被至少一个处理器401执行的指令，指令被至少一个处理器401执行，以使至少一个处理器401能够执行上述实施例中的基于开关电路的控制方法。
97.其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。
98.处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
99.本发明第七实施例涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。
100.即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
101.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。