[发明专利]一种开关电源及其控制电路和控制方法

权利要求书

1.一种开关电源的控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：

输出电压采样单元，对输出电压进行采样以获得输出电压的采样电压；

控制单元，生成第一控制信号，所述第一控制信号为具有PWM控制周期和第一占空比的方波信号；

限压保护单元，与所述控制单元连接，根据所述输出电压的采样电压、表征限压保护阈值的第一参考电压以及所述第一控制信号得到第二控制信号；以及

驱动单元，与所述限压保护单元连接，以根据所述第二控制信号输出控制功率开关管的驱动信号，

其中，所述限压保护单元具有逐周期保护模式和单次保护模式，

在所述逐周期保护模式中，所述限压保护单元在每个PWM控制周期中将所述输出电压的采样电压与所述第一参考电压进行比较，根据比较结果生成第一指示信号，并在所述第一指示信号有效时，在当前PWM控制周期关断所述功率开关管，并在下一个PWM控制周期开始时根据PWM复位信号导通所述功率开关管，

在所述单次保护模式中，所述限压保护单元对有效的第一指示信号进行计数，当第一预设时间内计数值大于预设值，生成有效的第二指示信号，从所述逐周期保护模式切换至所述单次保护并开始计时，并在第二预设时间之后产生故障清除信号，以恢复正常工作状态。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述限压保护单元包括：

比较模块，将所述第一参考电压和所述输出电压的采样电压进行比较，根据比较结果生成第一指示信号；

故障管理模块，与所述比较模块连接，以根据所述第一指示信号、所述第一控制信号以及PWM复位信号生成第二控制信号。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述故障管理模块包括：

第一锁存器，根据所述PWM复位信号和所述第一指示信号生成第一故障信号；

与门，根据所述第一故障信号和所述第一控制信号生成所述第二控制信号，

其中，所述第一指示信号有效时，所述第一故障信号有效，所述PWM复位信号有效且所述第一指示信号无效时，所述第一故障信号无效，

所述第一故障信号无效时，所述第二控制信号的状态和所述第一控制信号的状态一致，所述第一故障信号有效时，所述第二控制信号无效。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

输入电压采样单元，通过检测主电路的输入电压得到输入电压的采样电压；

输入电流采样单元，通过检测所述主电路的输入电流得到输入电流的采样电压，

其中，所述控制单元根据所述输入电流的采样电压、目标电压信号、输入电压的采样电压以及输出电压的采样电压生成所述第一控制信号。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述控制单元包括：

占空比信号生成单元，根据所述输出电压的采样电压、所述输入电流的采样电压、所述输入电压的采样电压以及所述目标电压信号生成占空比信号；以及

PWM生成单元，根据所述占空比信号生成所述第一控制信号和所述PWM复位信号，

其中，所述占空比信号生成单元包括：

第一加法模块，根据所述输出电压的采样电压和所述目标电压信号得到第一误差；

第一线性控制模块，根据所述第一误差得到输入电流有效值；

相位计算模块，根据所述输入电压的采样电压得到输入电压相位值；

乘法模块，根据所述输入电流有效值以及所述输入电压相位值得到目标电流信号；

第二加法模块，根据所述输入电流的采样电压和所述目标电流信号得到第二误差；以及

第二线性控制模块，根据所述第二误差生成所述占空比信号。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述第一线性控制模块和所述第二线性控制模块都包括PI控制器。

7.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述限压保护单元还被配置为当第一预设时间内所述输出电压的采样电压大于等于所述第一参考电压的次数达到预设值，且未接收到故障清除信号之前，控制所述驱动单元关断所述功率开关管。