一种电源管理方法及电源的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种电源管理方法，包括：通过逻辑控制电路将前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号；通过逻辑控制电路调整全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。本发明实施例还公开一种电源。采用本发明，可获取良好的前馈性能，抑制输入扰动，并同时避免变压器偏磁，确保电源正常工作。
【专利说明】一种电源管理方法及电源
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种电源管理方法及电源。
【背景技术】
[0002]数字电源控制器可用于输出恒定电压的电源，通常会遇到输入扰动和输出扰动。为了使能够消除输入扰动，通常使用前馈技术，实现方法也有多种方式，纯数字前馈等等；或者采用峰值电流模式控制，但是峰值电流模式由于对于负载动态调节是反逻辑的(即当负载电流增大时、占空比反而减小)，为满足动态需求则会影响到前馈的敏感度，进而降低对输入扰动的抑制能力，因而在输出扰动抑制和输入扰动抑制之间很难平衡。隔离电源应用中，为便于通讯及输出电流检测、输出电压反馈，通常控制器放在副边，因此各种前馈方式会遇到输入电压检测的问题，尤其是采用数字前馈采样点设置更是一个艰难选择。
【发明内容】
[0003]本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种电源管理方法及电源。可获取良好的前馈性能，抑制输入扰动，并同时消除电源中的偏磁，保护变压器，确保电源正常工作。
[0004]本发明实施例第一方面提供了一种电源管理方法，用于抑制电源的输入扰动并避免电源变压器偏磁，所述电源包括全桥拓扑电路和控制电路，其中所述控制电路包括逻辑控制电路、前馈电路和反馈电路，所述全桥拓扑电路的副边采用全波整流电路，所述前馈电路用于采样所述全波整流电路的中间抽头电压，利用所述中间抽头电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述电源管理方法包括:通过所述逻辑控制电路、将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；具体为:
[0005]通过所述逻辑控制电路将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号；
[0006]通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
[0007]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，包括:
[0008]在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者
[0009]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述一个开关周期内采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；
[0010]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则不通过所述逻辑控制电路调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
[0011]结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，包括:
[0012]在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的中间抽头电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0013]结合第一方面或第一方面的第一或第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述全桥拓扑电路的副边还可以采用倍流整流电路，所述前馈电路用于采样所述倍流整流电路整流后输出端的电压，利用所述倍流整流电路整流后输出端的电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述电源管理方法包括:通过所述逻辑控制电路、将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；具体为:
[0014]通过所述逻辑控制电路将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号；
[0015]通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
[0016]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，包括:
[0017]在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者
[0018]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期内采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；
[0019]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则不通过所述逻辑控制电路调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
[0020]结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，包括:
[0021]在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0022]结合第一方面以及第一方面的第一至第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述方法还包括:
[0023]在所述全桥拓扑电路变压器原边与变压器串联隔直电容，辅助纠正偏磁。
[0024]本发明实施例第二方面提供一种电源，用于抑制电源的输入扰动并避免电源变压器偏磁，所述电源包括全桥拓扑电路和控制电路，其中所述控制电路包括逻辑控制电路、前馈电路和反馈电路，所述全桥拓扑电路的副边采用全波整流电路，所述前馈电路用于采样所述全波整流电路的中间抽头电压，利用所述中间抽头电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述逻辑控制电路用于将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；所述逻辑控制电路具体包括:
[0025]比较电路，用于将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号；
[0026]开关管控制电路，用于调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
[0027]结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于:
[0028]在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者
[0029]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期内采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；
[0030]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路不调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
[0031]结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于:
[0032]在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的中间抽头电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0033]结合第二方面，在第三种可能的实现方式中，所述所述全桥拓扑电路的副边还可以采用倍流整流电路，所述前馈电路用于采样所述倍流整流电路整流后输出端的电压，利用所述倍流整流电路整流后输出端的电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述逻辑控制电路用于将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；所述逻辑控制电路具体包括:
[0034]比较电路，用于将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号；
[0035]开关管控制电路，用于调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
[0036]结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于:
[0037]在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，基于所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者
[0038]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则基于所述前馈电路在前半周期内采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；
[0039]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则不调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
[0040]结合第二方面的第三种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于:
[0041]在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0042]实施本发明实施例，具有如下有益效果:
[0043]基于前馈电路采样到的全桥拓扑电路副边输出的电压，通过逻辑控制电路调整全桥拓扑电路原边两个桥臂开关管的控制信号，确保两个桥臂工作的占空比在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或长期匹配，从而消除变压器中产生的偏磁，在确保获取良好的前馈性能、可快速响应输入电压变化的前提下，可抑制电源的输入扰动并避免电源变压器偏磁，确保电源正常工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1是本发明电源的一实施例的电路示意图；
[0046]图2是本发明电源的另一实施例的电路示意图；
[0047]图3是本发明电源管理方法的一实施例的流程示意图；
[0048]图4是本发明电源管理方法的一种匹配逻辑图；
[0049]图5是本发明电源管理方法的另一种匹配逻辑图；
[0050]图6是本发明电源管理方法的又一种匹配逻辑图；
[0051]图7是本发明电源管理方法的又一种匹配逻辑图。
【具体实施方式】
[0052]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0053]图1为本发明电源的一实施例的电路示意图，如图1所示，电源包括全桥拓扑电路和控制电路，其中控制电路包括逻辑控制电路、前馈电路和反馈电路。开关管Ql、Q2、Q3、Q4以及变压器Tx的原边与输入电压Vin组成全桥拓扑电路，Ql漏极接Vin正极，源极通过Tx的原边接Q4的漏极，Q4源极接Vin的负极和地，形成全桥的一个对角桥臂；Q2的漏极接Vin正极,源极通过Tx原边的负极和正极接Q3的漏极，Q3源极接Vin的负极和地,形成全桥的另一个对角桥臂。Tx的副边与开关管S1、S2连接成全波整流电路，Tx副边的中间抽头通过电感LO和电阻RL接地，这样副边绕组的中间抽头电压便可以对电容CO充电，然后通过逻辑控制电路控制前馈电路的开关管SCl周期性放电，从而产生可表征电源的输入电压，且分别与全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，该锯齿波不同的斜率对应于电源不同的输入电压。现有技术中，全桥拓扑电路的两个桥臂交替导通，两个桥臂所承担的电流可能不一致，导致两个桥臂交替导通的阻抗不对称，从而引起两个桥臂工作的占空比不对称，从而使得变压器产生偏磁。现有的伪峰值前馈模式虽然可以很快的反应输入电压的变化，但是却容易引起偏磁，且产生的偏磁也无法校正。本发明实施例中，前馈电路用于将该锯齿波作为前馈控制信号，逻辑控制电路用于将该锯齿波信号调制反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁。
[0054]作为一种可行的实施方式，如图2所示，全桥拓扑电路中变压器Tx的副边可与开关管S3、S4、S5和S6形成倍流整流电路，倍流整流电路的一个输出端通过电阻RGND接地，另一个输出端通过电感LO给电容CO充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路的开关管SCl周期性放电，从而产生可表征电源的输入电压，且分别与全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，该锯齿波不同的斜率对应于电源不同的输入电压。前馈电路用于将该锯齿波作为前馈控制信号，逻辑控制电路用于将该锯齿波信号调制反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能的同时防止偏磁。
[0055]本发明实施例中，逻辑控制电路具体包括:比较电路，用于将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号；
[0056]开关管控制电路，用于调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
[0057]在一些可行的实施方式中，所述开关管控制电路可具体用于:
[0058]在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者
[0059]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期内采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；
[0060]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路不调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
[0061]在一些可行的实施方式中，所述开关管控制电路具体用于:
[0062]在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的中间抽头电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0063]请参照图3，为本发明电源管理方法的一实施例的流程示意图，所述方法用于抑制电源的输入扰动并消除电源中的偏磁，可一并参照图1或图2，所述电源包括全桥拓扑电路和控制电路，所述控制电路包括逻辑控制电路、前馈电路和反馈电路，其中所述全桥拓扑电路的副边采用全波整流电路或倍流整流电路，所述前馈电路用于采样所述全波整流电路的中间抽头电压或所述倍流整流电路输出端的电压，利用所述中间抽头电压或所述倍流整流电路输出端的电压对电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号。
[0064]在本实施例中，该电源管理方法为通过所述逻辑控制电路、将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；具体可包括以下步骤:
[0065]S301，通过所述逻辑控制电路将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号。
[0066]S302，通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
[0067]本发明实施例中，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通。需要说明的是，本发明实施例中前半周期和后半周期的划分是相对的，举例来说，若将Ims-1Oms划分为一个周期，则5ms-10ms为该周期的后半周期；若将5ms-15ms划分为一个周期,则5ms-10ms为该周期的前半周期。
[0068]作为一种可行的实施方式，所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，可包括:
[0069]在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，通过所述逻辑控制电路，基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压或所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第二桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者
[0070]若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路，基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压或所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第二桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则不调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号。
[0071]作为一种可行的实施方式，所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，可包括:
[0072]在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路，基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压或所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0073]请结合图4-7，为本发明电源管理方法的一实施例的匹配逻辑图。其中fault信号为前馈电路采样到的全波整流电路的中间抽头电压或倍流整流电路输出端的电压，fault信号高电平表示前馈电路检测到的过流信号或其他故障信号；OA表示全桥拓扑电路中第一桥臂工作的占空比；1A表示全桥拓扑电路中第二桥臂工作的占空比；图中实线表示前馈电路没有检测到过流信号或其他故障信号时第一桥臂和第二桥臂工作的占空比，虚线表示前馈电路检测到过流信号或其他故障信号时，逻辑控制电路调整全桥拓扑电路开关管的控制信号，使原边两个桥臂工作的占空比匹配后该两个桥臂工作的占空比。在逻辑控制电路的一个开关周期内，第一桥臂在前半周期导通，第二桥臂在后半周期导通。
[0074]作为一种可行的实施方式，如图4所示，在前半周期第一桥臂导通时，若前馈电路检测到故障信号，在fault信号变为高电平时，逻辑控制电路控制第一桥臂停止导通，使得第一桥臂在前半周期工作的占空比减小，同时逻辑控制电路调整第二桥臂开关管的控制信号，使第二桥臂在后半周期工作的占空比与第一桥臂在前半周期工作的占空比相同。
[0075]作为一种可行的实施方式，如图5所示，在前半周期第一桥臂导通时，若前馈电路检测到故障信号，在fault信号变为高电平时，逻辑控制电路控制第一桥臂停止导通；在后半周期第二桥臂导通时，若第二桥臂在后半周期工作的占空比小于第一桥臂在前半周期工作的占空比，则逻辑控制电路不调整第二桥臂开关管的控制信号。
[0076]作为一种可行的实施方式，如图6所示，在前半周期第一桥臂导通时，若前馈电路检测到故障信号，在fault信号变为高电平时，逻辑控制电路控制第一桥臂停止导通；在后半周期第二桥臂导通时，若第二桥臂在后半周期工作的占空比大于第一桥臂在前半周期工作的占空比，则逻辑控制电路调整第二桥臂开关管的控制信号，使第二桥臂在后半周期工作的占空比与第一桥臂在前半周期工作的占空比相同。
[0077]作为一种可行的实施方式，如图7所示，在第一周期的后半周期第二桥臂导通时，前馈电路检测到故障信号，在fault信号变为高电平时，逻辑控制电路控制第二桥臂停止导通；随后，在第二周期的前半周期第一桥臂导通时，逻辑控制电路调整第一桥臂开关管的控制信号，使第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
[0078]本发明实施例中，还可以通过在所述全桥拓扑电路的原边串联隔直电容来对产生的偏磁进行校正。
[0079]基于前馈电路采样到的全桥拓扑电路副边输出的电压，通过逻辑控制电路调整全桥拓扑电路原边两个桥臂开关管的控制信号，确保两个桥臂工作的占空比在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或长期匹配，从而消除变压器中产生的偏磁，在确保获取良好的前馈性能、可快速响应输入电压变化的前提下，可抑制电源的输入扰动并避免电源变压器偏磁，确保电源正常工作。
[0080]需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0081]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,简称ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory,简称 RAM)等。
[0082]以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种电源管理方法，用于抑制电源的输入扰动并避免电源变压器偏磁，其特征在于，所述电源包括全桥拓扑电路和控制电路，其中所述控制电路包括逻辑控制电路、前馈电路和反馈电路，所述全桥拓扑电路的副边采用全波整流电路，所述前馈电路用于采样所述全波整流电路的中间抽头电压，利用所述中间抽头电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述电源管理方法包括:通过所述逻辑控制电路、将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；具体为: 通过所述逻辑控制电路将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号； 通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，包括: 在所述逻辑 控制电路的一个开关周期内，通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期内采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同； 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则不通过所述逻辑控制电路调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，包括: 在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的中间抽头电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全桥拓扑电路的副边还可以采用倍流整流电路，所述前馈电路用于采样所述倍流整流电路整流后输出端的电压，利用所述倍流整流电路整流后输出端的电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述电源管理方法包括:通过所述逻辑控制电路、将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；具体为: 通过所述逻辑控制电路将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号； 通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，包括: 在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二 桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期内采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同； 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则不通过所述逻辑控制电路调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述通过所述逻辑控制电路调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，包括: 在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则通过所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 在所述全桥拓扑电路变压器原边与变压器串联隔直电容，辅助纠正偏磁。
8.一种电源，用于抑制电源的输入扰动并避免电源变压器偏磁，其特征在于，所述电源包括全桥拓扑电路和控制电路，其中所述控制电路包括逻辑控制电路、前馈电路和反馈电路，所述全桥拓扑电路的副边采用全波整流电路，所述前馈电路用于采样所述全波整流电路的中间抽头电压，利用所述中间抽头电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述逻辑控制电路用于将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；所述逻辑控制电路具体包括: 比较电路，用于将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号； 开关管控制电路，用于调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
9.如权利要求8所述的电源，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于: 在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，基于所述前馈电路在前半周期采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在前半周期内采样的中间抽头电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同； 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则所述逻辑控制电路不调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
10.如权利要求8所述的电源，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于: 在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则所述逻辑控制电路基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的中间抽头电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
11.如权利要求6所述的电源，其特征在于，所述所述全桥拓扑电路的副边还可以采用倍流整流电路，所述前馈电路用于采样所述倍流整流电路整流后输出端的电压，利用所述倍流整流电路整流后输出端的电压对前馈电路中的电容充电，并通过逻辑控制电路控制前馈电路开关管对前馈电路中的电容周期性放电，以生成表征所述电源的输入电压，且分别与所述全桥拓扑电路的两个桥臂对应的锯齿波，所述锯齿波不同的斜率对应于所述电源不同的输入电压；所述前馈电路将所述锯齿波作为前馈控制信号；所述逻辑控制电路用于将所述锯齿波信号调制所述反馈电路的反馈控制信号并匹配，以获得前馈性能并同时防止偏磁；所述逻辑控制电路具体包括: 比较电路，用于将所述前馈控制信号和反馈控制信号进行比较，并将比较后的信号输出进行匹配后得到所述全桥拓扑电路开关管的控制信号； 开关管控制电路，用于调整所述全桥拓扑电路开关管的控制信号，使得原边两个桥臂工作的占空比匹配，在所述逻辑控制电路的一个开关周期内对称或者长期匹配，防止变压器偏磁。
12.如权利要求11所述的电源，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于: 在所述逻辑控制电路的一个开关周期内，基于所述前馈电路在前半周期采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同；或者 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比大于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则基于所述前馈电路在前半周期内采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述两个桥臂 开关管的控制信号，使所述第二桥臂在后半周期工作的占空比与所述第一桥臂在前半周期工作的占空比相同； 若所述第二桥臂在后半周期工作的占空比小于所述第一桥臂在前半周期工作的占空t匕，则不调整所述第二桥臂开关管的控制信号。
13.如权利要求11所述的电源，其特征在于，所述两个桥臂包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的前半周期导通，所述第二桥臂在所述逻辑控制电路的一个开关周期的后半周期导通，所述开关管控制电路具体用于: 在所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期内，其中所述逻辑控制电路的相邻两个开关周期按照时间由先到后分别为第一周期和第二周期，若所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比小于所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比，则基于所述前馈电路在所述第一周期的后半周期中采样的所述倍流整流电路整流后输出端的电压，调整所述第一桥臂开关管的控制信号，使所述第一桥臂在第二周期的前半周期工作的占空比与所述第二桥臂在第一周期的后半周期工作的占空比相同。
14.如权利要求8-13任一项所述的电源，其特征在于，所述电源还包括: 隔直电容，所述隔直电容在所述全桥拓扑电路变压器原边与所述变压器串联，用于辅助纠正偏磁。
【文档编号】H02M3/335GK104079176SQ201410281443
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】侯召政, 樊晓东, 程杰斌, 刘志华, 张学臻 申请人:华为技术有限公司