用于功率变换器的控制装置和控制方法以及开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于功率变换器的控制装置、控制方法以及采用该控制装置的开关电源。
【背景技术】
[0002]为实现为各种不同用电设备供电，输出电压可变的开关电源会越来越流行，例如USB Power Delivery应用。为了确保开关电源在不同输出电压下都能够安全可靠地工作，希望开关电源在不同输出电压的情况下有相应不同的过功率保护点。
[0003]现有的过功率保护有两种方式:
[0004]传统的初级侧过功率保护:通过检测初级侧电流来得知功率信息。对于输出电压可变的开关电源来说，如果采用传统的初级侧过功率保护，一旦设定了过功率保护点，无论输出电压是多少，其过功率保护点都是一样的，无法满足按照输出电压的不同来设定不同的过功率保护点的要求。
[0005]次级侧过电流保护:通过检测输出电流来得知功率信息。对于输出电压可变的开关电源来说，如果采用次级侧过电流保护，可以实现按照输出电压的不同来设定不同的过功率保护点的要求，但是还是有两个缺陷:(I)由于一旦设定了次级侧的过电流保护点，相应的过功率点就受到不同输出电压的限制，不具有灵活性；(2) —般次级侧过电流保护都会用采样电阻来获知电流信息，相比于初级侧过功率保护，会带来额外的功率损失，不利于开关电源效率的提升。
【发明内容】
[0006]本发明的一个实施方式提供了一种用于功率变换器的控制装置，该功率变换器包括开关单元，该控制装置包括:第一控制单元，耦接至功率变换器以检测所述功率变换器的输出电压，并根据所述输出电压生成第一控制信号；电阻可变单元，连接至所述第一控制单元的输出端，并根据所述第一控制信号产生一阻值；以及第二控制单元，连接至所述电阻可变单元，并向所述开关单元输出第二控制信号以控制所述开关单元工作。
[0007]本发明的另一个实施方式提供了一种用于功率变换器的控制方法，该功率变换器包括开关单元，该方法包括:提供第一控制单元，所述第一控制单元检测功率变换器的输出电压并根据所述输出电压生成第一控制信号；提供电阻可变单元，所述电阻可变单元接收所述第一控制信号并根据所述第一控制信号产生一阻值；以及提供第二控制单元，所述第二控制单元连接至所述电阻可变单元，向所述输出第二控制信号，以控制所述开关单元工作。
[0008]本发明的一个实施方式提供了一种开关电源，包括:功率变换器，包括开关单元，所述功率变换器用于将输入电压变换为输出电压；第一控制单元，耦接至所述功率转换器以检测所述功率转换器的输出电压，并根据所述输出电压生成第一控制信号；电阻可变单元，连接至所述第一控制单元的输出端，并根据所述第一控制信号产生一阻值；第二控制单元，连接至所述电阻可变单元，输出第二控制信号至所述功率变换器中的所述开关单元，以使所述开关单元根据所述第二控制单元输出的所述第二控制信号工作。
[0009]本发明的另一个实施方式提供了一种开关电源，包括:功率变换器、第一控制单元、电阻可变单元以及第二控制单元。
[0010]功率变换器包括变压器和开关单元。变压器对功率变换器的输入电压进行电压变换。所述变压器包括:初级侧绕组，所述初级侧绕组的第一端连接至外部电源；次级侧绕组，所述次级侧绕组的第一端输出一输出电压，所述次级侧绕组的第二端耦接至第二接地端。所述开关单元的第一端连接至所述初级侧绕组的第二端。
[0011]第一控制单元耦接至所述功率变换器以检测所述功率变换器的输出电压，并根据所述输出电压生成第一控制信号。
[0012]所述第一控制单元包括:辅助绕组，设置在所述变压器初级侧，所述辅助绕组的第二端耦接至第一接地端；第二开关元件，所述第二开关元件的第一端连接至所述辅助绕组的第一端，所述第二开关元件的第二端连接第一控制单元的输出端，所述第一控制单元的输出端输出所述第一控制信号；
[0013]电阻可变单元连接至所述第一控制单元的输出端以接收所述第一控制信号，并根据所述第一控制信号产生一阻值。
[0014]所述电阻可变单元包括:第一电阻支路、第二电阻支路以及第一开关元件。第一电阻支路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接至所述开关单元的第二端，所述第一电阻的第二端连接至所述第一接地端。第二电阻支路包括第二电阻，所述第二电阻的第一端连接至所述第一电阻的第一端。第一开关元件的第一端连接至所述第二电阻的第二端；所述第一开关元件的第二端连接至所述第一接地端；所述第一开关元件的控制端连接至所述第一控制单元的输出端。
[0015]第二控制单元的第一输入端连接至所述电阻可变单元的所述第二电阻与所述第一电阻之间的共接点，所述第二控制单元的输出端连接至所述开关单元的控制端以输出第二控制信号。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明一个实施方式的用于功率变换器的控制装置原理图；
[0017]图2示出本发明的控制装置在反激变换器中的一【具体实施方式】；图3示出本发明的控制装置在反激变换器中的另一【具体实施方式】；
[0018]图4示出本发明的控制装置在反激变换器中的另一【具体实施方式】；
[0019]图5示出本发明的控制装置在反激变换器中的另一【具体实施方式】；
[0020]图6示出本发明的控制装置在LLC变换器中的一【具体实施方式】；
[0021]图7示出本发明的控制装置在LLC变换器中的另一【具体实施方式】；
[0022]图8示出本发明的控制装置在LLC变换器中的另一【具体实施方式】；
[0023]图9示出本发明的控制装置在LLC变换器中的另一【具体实施方式】；
[0024]图10示出本发明的控制装置在Boost变换器中的一【具体实施方式】；
[0025]图11示出根据本发明一个实施方式的用于功率变换器的控制方法。
【具体实施方式】
[0026]下面将详细描述本发明的实施例。应当注意，这里描述的实施例仅用于举例说明，并不用于限制本发明的范围。
[0027]图1是根据本发明一个实施方式的用于功率变换器的控制装置原理图。功率变换器15包括开关单元14。如图1所示，该控制装置10包括第一控制单元11、电阻可变单元12以及第二控制单元13。第一控制单元11耦接至功率变换器15，以检测功率变换器的输出电压，并根据该输出电压生成第一控制信号。电阻可变单元12连接至第一控制单元11的输出端以接收该第一控制信号，并根据该第一控制信号产生一阻值。第二控制单元13连接至该电阻可变单元12，并输出第二控制信号以控制功率变换器中的开关单元工作。
[0028]作为一种选择，功率变换器15可以为隔离的功率变换器，例如为反激(Flyback)变换器、LLC谐振变换器、正激(Forward)变换器、推挽(Push-pu 11)变换器等。也可以为非隔离型功率变换器，如升压型(Boost)变换器等。
[0029]图2示出本发明的控制装置在反激变换器中的一【具体实施方式】。如图2所示，该功率变换器包括变压器Tl和开关单元14。
[0030]变压器Tl用于对功率变换器的输入电压进行电压变换。该变压器Tl包括:初级侧绕组，其第一端连接至外部电源Vbus以接收一输入电压；以及次级侧绕组，其第一端输出功率变换器的输出电压Vo，其第二端耦接至第二接地端GND2。
[0031]开关单元14的第一端连接至变压器Tl的初级侧绕组的第二端；开关单元14的第二端连接至电阻可变单元12的第一端；开关单元14的控制端连接至第二控制单元13的输出端以根据第二控制信号进行工作，电阻可变单元12的第二端连接至第一接地端GND1。
[0032]第一控制单元11包括输出电压检测单元、第二开关元件。作为一种选择，如图2所示，输出电压检测单元可为辅助绕组，第二开关元件可为稳压二极管ZD34。
[0033]辅助绕组设置在变压器的初级侧以检测功率变换器的输出电压。辅助绕组的第二端连接至第一接地端GNDl。第一控制单元11通过辅助绕组磁