[发明专利]开关电源及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，特别是涉及一种开关电源及一种开关电源的控制方法。

背景技术

开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制芯片和开关管（通常是MOSFET）构成。

国际上对开关电源的能耗标准越来越高，例如欧委会公布的《委员会条例（EC）No1275/2008，就家用和办公用电子电气设备待机和关机模式电能消耗的生态设计要求，执行欧洲议会与理事会指令2005/32/EC》强制要求在2013年投入欧盟市场的产品，关机模式或待机/重新启动模式功耗不得超过0.5W，而具有显示功能的产品待机或重新启动模式功耗不得超过1W。

为应对高规格的能源法规，减小开关电源的能耗，需要使用各种方法提高开关电源的转换效率。然而传统的方法普遍存在转换效率不高的问题。有的方法能够提高在高负载时的转换效率，而在空载或轻载时转换效率仍然较低，或者相反，导致其适应性不广。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高转换效率且适应性较广的开关电源。

此外，还提供一种开关电源的控制方法。

一种开关电源，包括：变压器，其初级线圈输入初始电压，次级线圈输出负载电压；开关管组，包括多个相互并联的开关晶体管，且所述多个并联的开关晶体管与所述变压器的初级线圈串联；控制器，用于输出控制信号到所述开关管组的每一个开关晶体管，并在负载增多时增加控制参与开关电源工作的开关晶体管的数量，在负载减少时减少控制参与开关电源工作的开关晶体管的数量。

在其中一个实施例中，所述开关晶体管是MOS管。

在其中一个实施例中，所述输入的初始电压是经过整流的直流电。

在其中一个实施例中，所述控制器输出的控制信号包括控制所述开关晶体管间歇性开启的脉宽调制信号和控制所述开关晶体管关闭的截止信号。

一种开关电源的控制方法，基于上述的开关电源，包括如下步骤：输出控制信号到所述开关管组的每一个开关晶体管；检测所述次级线圈一侧的负载情况；在负载的增多时增加参与开关电源工作的开关晶体管的数量，在负载减少时减少参与开关电源工作的开关晶体管的数量。

在其中一个实施例中，所述开关晶体管是MOS管。

在其中一个实施例中，所述输入的初始电压是经过整流的直流电。

在其中一个实施例中，所述控制信号包括控制所述开关晶体管间歇性开启的脉宽调制信号和控制所述开关晶体管关闭的截止信号。

上述开关电源及其控制方法根据负载情况对开关晶体管的数量进行调整，在各种负载的情况下都具有较小的损耗，因而也有较高的转换效率。

附图说明

图1为一实施例的开关电源电路示意图；

图2为一实施例的开关电源的控制方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，为一实施例的开关电源电路示意图。该开关电源10包括变压器T、开关管组100以及控制器200。变压器T的初级线圈Lf输入初始电压Vin，输入的初始电压Vin可以是经过整流的直流电。次级线圈Ls输出负载电压Vout。图1中的开关电源10还包括其他为实现开关电源功能的器件，其连接方式为本领域常规技术，在此不赘述。

本实施例中，开关管组100包括多个相互并联的开关晶体管S1~Sn，且所述多个并联的开关晶体管S1~Sn与变压器T的初级线圈Lf串联。在优选的实施例中，所述开关晶体管是MOS管，具体的并联方式是所有MOS管的源极相互连接、漏极也相互连接。MOS管的栅极则与控制器200连接。

控制器200用于输出控制信号到所述开关管组100的每一个开关晶体管，并随着负载的增多逐渐增加控制参与开关电源工作的开关晶体管的数量。

例如，当负载为0（空载）时，仅控制开关S1；

当负载为10％（轻载）时，同时控制开关S1，S2和S3（根据转换效率需求而定）；

……

当负载为100％（满载）时，同时控制开关S1~Sn。

控制器200输出的控制信号包括控制所述开关晶体管间歇性开启的脉宽调制（PWM）信号和控制所述开关晶体管关闭的截止信号。其中PWM信号控制开关晶体管间歇性开启，并通过调整PWM信号的占空比来调整输出的负载电压。而截止信号则用于关断所控制的开关晶体管，使其不参与控制初级线圈Lf。

上述开关电源，在空载时，用一个开关晶体管（例如S1）参与控制初级线圈Lf，能够最小化开关损耗；