一种限流保护方法、电路及开关电源与流程

1.本发明涉及开关电源领域，特别涉及一种限流保护方法、电路及开关电源。


背景技术：

2.开关电源被广泛地作为众多电子产品和设备系统等的供电设备，除了其性能要满足供电产品的要求外，其自身的保护措施也非常重要，例如当开关电源的输出端超过额定负载或短路时，会对开关电源造成损坏，以至其输出侧的电子产品和设备系统等不能正常工作，甚至引起操作人员的触电及火灾等现象。
3.针对上述异常，在设计开关电源时要进行限流保护设计，保护方式设计的合理、有效，意味着开关电源的可靠性才可能更高。


技术实现要素：

4.有鉴如此，本发明要解决的技术问题是提供过一种限流保护方法、电路及开关电源，使得现有技术的不足得以克服，显著提高过流保护倍率的一致性，该现有技术的发现及分析在随后的说明书中将进行具体阐述。
5.作为本发明的第一个方面，提供了如下实施方式：
6.一种限流保护方法，应用于开关电源，包括如下步骤：
7.将表征所述开关电源输入功率大小的电流信号转换为第一电压信号，同时将表征所述开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将所述第一电压信号与所述第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，其中表征所述开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，所述第三电压信号不再随所述第二电压信号的增加而变化；
8.将所述第三电压信号和第一设定值比较，当所述第三信号大于或等于所述第一设定值时，产生限流保护触发信号。
9.作为本发明的第二个方面，提供了如下实施方式：
10.一种限流保护电路，应用于开关电源，包括：
11.输入状态监测电路，用于将表征所述开关电源输入功率大小的电流信号转换为第一电压信号，同时将表征所述开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将所述第一电压信号与所述第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，其中表征所述开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，所述第三电压信号不再随所述第二电压信号的增加而变化；
12.比较电路，用于将所述第三电压信号和第一设定值比较，当所述第三信号大于或等于所述第一设定值时，产生限流保护触发信号。
13.作为所述输入状态监测电路的一个具体的实施方式，包括电阻r1、电阻r2h、电阻r2l和钳位电路，所述电阻r1一端用于输入所述表征所述开关电源输入功率大小的电流信号，所述电阻r2h一端用于输入所述第二电压信号，所述电阻r2h另一端同时连接所述电阻r2l一端和所述钳位电路一端，所述电阻r1另一端和所述电阻r2l另一端连接在一起后输出
所述第三电压信号，所述钳位电路另一端用于接地。
14.作为所述钳位电路的一个具体实施方式，包括稳压二极管，所述稳压二极管阳极为所述钳位电路另一端，所述稳压二极管阴极为所述钳位电路一端。
15.作为所述比较电路的一个具体实施方式，包括比较器，所述比较器同相输入端输入所述第一设定值，所述比较器反相输入端输入所述第三电压信号，所述比较器输出端输出所述限流保护触发信号。
16.一种限流保护电路，应用于开关电源，包括：
17.输入状态监测电路，包括电阻r1、电阻r2h、电阻r2l和钳位电路，所述电阻r1一端用于输入表征所述开关电源输入功率大小的电流信号，所述电阻r2h一端用于输入表征所述开关电源输入电压大小的电压信号，所述电阻r2h另一端同时连接所述电阻r2l一端和所述钳位电路一端，所述电阻r1另一端和所述电阻r2l另一端连接在一起后输出第三电压信号，所述钳位电路另一端用于接地，所述钳位电路用于将所述电阻r2l两端的电压限制在一固定值之下；
18.比较电路，包括比较器，所述比较器同相输入端输入所述第一设定值，所述比较器反相输入端输入所述第三电压信号，所述比较器输出端输出所述限流保护触发信号。
19.一种限流保护电路，应用于开关电源，包括：
20.输入状态监测电路，包括电阻r1、电阻r2h、电阻r2l和稳压二极管d1，所述电阻r1一端用于输入表征所述开关电源输入功率大小的电流信号，所述电阻r2h一端用于输入表征所述开关电源输入电压大小的电压信号，所述电阻r2h另一端同时连接所述电阻r2l一端和所述稳压二极管d1阴极，所述电阻r1另一端和所述电阻r2l另一端连接在一起后输出第三电压信号，所述稳压二极管d1阳极用于接地；
21.比较电路，包括比较器，所述比较器同相输入端输入所述第一设定值，所述比较器反相输入端输入所述第三电压信号，所述比较器输出端输出所述限流保护触发信号。
22.作为本发明的第三个方面，提供了如下实施方式：
23.一种开关电源，包括：第一变换电路，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一电感和第一采样电阻，所述第一开关管一端为所述第一变换电路正输入端和所述开关电源正输入端，所述第一开关管另一端同时连接所述第二开关管一端和所述第一电感一端，所述第二开关管另一端和所述采样电阻一端连接在一起作为所述第一变换电路负输入端和所述开关电源负输入端，所述第一电感另一端和所述第三开关管一端连接在一起后连接所述第四开关管一端，所述第四开关管另一端为所述第一变换电路正输出端和所述开关电源的正输出端，所述第三开关管另一端和所述采样电阻另一端连接在一起作为所述第一变换电路输出端和所述开关电源负输出端；
24.以及权利要求上述任一项所述限流保护电路。
25.进一步地，上述开关电源还包括：
26.第二变换电路；所述第二变换电路的正输入端连接所述第一变换电路的正输出端，所述第二变换电路的正输出端为所述开关电源正输出端，所述第二变换电路的负输入端连接所述第一变换电路的负输出端，所述第二变换电路的负输出端为所述开关电源负输出端；或者所述第二变换电路的正输入端为所述开关电源的正输入端，所述第二变换电路的负输入端为所述开关电源的负输入端，所述第二变换电路的正输出端连接所述第一变换
器电路的正输入端，所述第二变换电路的负输出端连接所述第一变换器电路的负输入端。
27.一种开关电源，包括：
28.第一变换电路，包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第一电感和第一采样电阻，所述第一开关管一端为所述第一变换电路正输入端和所述开关电源正输入端，所述第一开关管另一端同时连接所述第二开关管一端和所述第一电感一端，所述第二开关管另一端和所述采样电阻一端连接在一起作为所述第一变换电路负输入端和所述开关电源负输入端，所述第一电感另一端和所述第三开关管一端连接在一起为所述第一变换电路正输出端，所述第三开关管另一端和所述采样电阻另一端连接在一起作为所述第一变换电路负输出端。
29.第二变换电路，所述第二变换电路的正输入端连接所述第一变换电路的正输出端，所述第二变换电路的正输出端为所述开关电源正输出端，所述第二变换电路的负输入端连接所述第一变换电路的负输出端，所述第二变换电路的负输出端为所述开关电源负输出端；
30.所述第二变换电路为推挽变换电路或全桥变换电路。
31.所述第二变换电路为包含有源钳位功能的推挽变换电路或全桥变换电路；
32.以及权利要求2至8任一项所述限流保护电路。
33.本发明相较于现有技术的有益效果至少如下：
34.本发明提供的限流保护方法将表征开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将第一电压信号与第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，使得限流保护方法进行了输入电压前馈补偿，并且表征开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，第三电压信号不再随第二电压信号的增加而变化，使得第二电压信号对应开关电源在高压输入段时不会出现更大的前馈补偿数值，从而在此种情况下不会限制开关电源额定功率的输出甚至导致开关电源无额定功率输出。
35.本发明提供的限流保护电路将表征开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将第一电压信号与第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，使得限流保护电路具备了输入电压前馈补偿功能，并且表征开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，第三电压信号不再随第二电压信号的增加而变化，使得第二电压信号对应开关电源在高压输入段时不会出现更大的前馈补偿数值，从而在此种情况下不会限制开关电源额定功率的输出甚至导致开关电源无额定功率输出。
36.本发明提供的开关电源由于应用了本发明提供的限流保护电路，因此可以显著提高过流保护倍率的一致性，并且不影响高压输入段的输出功率，有利于提高电源产品可靠性。
37.本发明的其他特征的优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
38.图1为四管buck-boost+推挽两级变换拓扑的双电阻采样原理图；
39.图2为四管buck-boost+推挽两级变换拓扑的单电阻采样原理图；
40.图3为基于图2两级变换拓扑的产品实际应用电感峰值电流曲线；
41.图4为常规限流保护电路的原理图；
42.图5为图4的限流保护电路基于图2应用的过流保护曲线；
43.图6为具有电压前馈补偿功能的限流保护电路原理图；
44.图7为图6的限流保护电路基于图2应用的限流保护曲线；
45.图8为本发明第一实施例提供的限流保护方法的流程图；
46.图9为本发明第二实施例提供的限流保护电路的原理图；
47.图10为本发明实施例提供的限流保护电路的电路图；
48.图11为本发明实施例提供的限流保护电路的另一种电路图；
49.图12为本发明第三实施例提供的一种开关电源的电路图；
50.图13为本发明第三实施例提供的一种开关电源的另一种电路图；
51.图14为图13的开关电源限流保护曲线图；
52.图15为本发明第三实施例提供的一种开关电源的另一种电路图；
53.图16为图15的开关电源限流保护曲线图。
具体实施方式
54.图1为四管buck-boost+推挽两级变换拓扑的双电阻采样原理图，请参考图1，在“四管buck-boost+推挽”两级变换的应用过程中，前级四管buck-boost用来实现vbus稳压控制，后级推挽电路用来实现输出隔离变换。为了实现前级buck-boost的电流检测和保护，业界普遍采用双电阻采样方案，如图1所示电阻rcs1和rcs2。当级联变换电路工作于buck模态时，续流管q4通常为直通状态，通过对电阻rcs2采样以表征电源输出功率；当级联变换电路工作于boost模态时，开关管q1通常为直通状态，通过对电阻rcs1采样表征电源输入功率，以此实现系统的过流和短路保护。在中大功率应用场合，由于双电阻采样方案存在采样元件多、采样损耗大、差分采样电路复杂等问题，导致pcb占板面积大、增加电源成本和提高设计复杂度。
55.图2为四管buck-boost+推挽两级变换拓扑的单电阻采样原理图，请参考图2，通过对图1所示双电阻采样方案进行精简和优化，提出单电阻rcs采样方案。由原理图可知，电流采样电阻rcs与前级buck-boost功率电感l为串联关系，因此电阻rcs上的电压信号代表电感l的电流信号，通过检测rcs上电压信号就可以实现输出过流和短路保护。
56.本技术的发明人注意到，基于图2所示电路的实际应用中，在输入电压范围较宽、输出功率较大时，低压输入与高压输入时分别对应的电感峰值电流差异较大，导致电源过流保护点一致性极差，大大地降低了产品可靠性。例如在输入电压9-36v、输出12v的电源中，电感峰值电流在9v输入时ipk＝35a、在24v输入时ipk＝19a、在36v输入时ipk＝24a，如图3所示呈现反抛物线形式，从而造成高压输入时过流保护点大大增加，造成器件应力过大进而导致电源损坏。
57.需要补充说明的是，过流保护点即触发电源过流保护时的输出电流与电源额定输出电流之间的比值，也称为过流保护倍率。
58.请参考图4，针对图2所示级联变换电路在应用中出现的问题，采用如图4所示业界常规的限流保护电路实现过流和短路保护。保护曲线如图5所示，过流保护倍率达1.14～2倍，而通常情况下中大功率应用的开关电源过流保护倍率一般在1.1～1.4倍之间是比较合
适的，限流保护电路需要进一步优化。
59.请参考图6，针对图2所示级联变换电路在应用中出现的问题，采用如图6所示的业界广泛应用的一种具有电压前馈补偿功能的限流保护电路，输出过流保护曲线如图7所示，过流保护倍率为1.02～1.26倍，最大过流保护倍率改善明显。同时看到，在高压输入段，由于电压前馈补偿量过大而导致输出功率受限甚至无法输出额定功率。
60.综上所述，在基于图2所示级联变换电路的应用过程中，无论采用常规限流保护电路或是具有电压前馈补偿功能的限流保护电路，都会存在过流保护倍率过高或额定输出功率受限的矛盾问题，过流保护倍率难以实现很好的一致性要求，降低电源可靠性、限制器件选型以及效率优化等。
61.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
62.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
63.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元电路的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元电路，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
64.应该理解的是，在说明书、权利要求书以及说明书附图中，当描述有步骤接续至另一步骤时，该步骤可直接接续至该另一步骤，或者通过第三步骤接续至该另一步骤；当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
65.第一实施例
66.图8为本发明第一实施例提供的限流保护方法的流程图，包括但不限于以下步骤s101至s102：
67.s101：将表征开关电源输入功率大小的电流信号转换为第一电压信号，同时将表征开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将第一电压信号与第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，其中表征开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，第三电压信号不再随第二电压信号的增加而变化；
68.其中，表征开关电源输入功率大小的电流信号转换为第一电压信号，可以为电流直接采样或电流间接采样后获得，还可以进一步经过调理后获得。
69.其中，表征开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，可以为输入电压直接采样或间接采样后获得，还可以进一步经过调理后获得。
70.其中，第一电压信号与第二电压信号进行叠加，可以通过电阻网络并联根据叠加定理实现，也可通过运放加法电路实现等手段。
71.其中，第二设定值与开关电源需要设计的电压前馈补偿范围有关，当输入电压从低压逐渐增大过程中直至触发第二设定值的电压范围即为电压前馈补偿范围，输入电压超过该电压前馈补偿范围后电压前馈补偿数值不随输入电压的增加而变化，即表现出电压前馈分段补偿的特性。第二设定值的获得为本领域的技术人员的公知常识，例如在随后的第二实施例中所示通过串联电阻和稳压二极管电路产生，通过调节两个分压电阻的阻值大小和稳压二极管的稳压值，实现设置不同的第二设定值，从而调整电源的电压前馈补偿范围。可以理解的是，第二设定值的大小可以根据实际情况配置，本发明实施例不做限定。
72.s102：将所述第三电压信号和第一设定值比较，当所述第三信号大于或等于所述第一设定值时，产生限流保护触发信号。
73.其中，第一设定值与开关电源需要设计的过流保护倍率有关，第一设定值的获得为本领域的技术人员的公知常识，例如可以通过两个分压电阻对一稳定的电压源进行分压而获得，通过调节两个分压电阻的阻值比例可以获得不同的第一设定值。可以理解的是，第一设定值的获得方案以及大小可以根据实际情况配置，本发明实施例不做限定。
74.其中，产生限流保护触发信号时表征开关电源发生了过流或短路事件，该信号被输出至相应的控制器、单片机(mcu)、数字信号处理(dsp)或者其它具有逻辑处理执行功能的硬件设备或者软件设备，由这些硬件设备或者软件设备指示相关的装置执行限流保护动作。可以理解的是，采用何种硬件设备或者软件设备执行限流保护动作可以根据实际情况进行选择，本发明实施例不做限定。
75.本实施例的限流保护方法将表征开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将第一电压信号与第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，使得限流保护方法进行了输入电压前馈补偿，并且表征开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，第三电压信号不再随第二电压信号的增加而变化，使得第二电压信号对应开关电源在高压输入段时不会出现更大的前馈补偿数值，从而在此种情况下不会限制开关电源额定功率的输出甚至导致开关电源无额定功率输出。
76.需要说明的是，本技术限流保护方法的发明构思虽然来源于上述“四管buck-boost+推挽两级变换拓扑”课题研究时所发现的技术问题，但是本技术所提出的限流保护方法具有较强的通用性，上述“四管buck-boost+推挽两级变换拓扑”的应用场景并不能构成对本发明所提供的限流保护方法保护范围的限制，本领域的技术人员在了解了本技术限流保护方法的发明构思后，对其能应用的场景可以依据其掌握的知识进行合理预测扩展和实验验证。
77.第二实施例
78.图9为本发明第二实施例提供的限流保护电路的原理图，包括：
79.输入状态监测电路，用于将表征开关电源输入功率大小的电流信号ics转换为第一电压信号，同时将表征开关电源输入电压大小的电压信号vin’转换为第二电压信号，然后将第一电压信号与第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，其中表征开关电源输入电压大小的电压信号vin’在达到第二设定值时，第三电压信号不再随第二电压信号的增加而变化；
80.比较电路，用于将第三电压信号和第一设定值比较，当第三信号大于或等于第一设定值时，产生限流保护触发信号err。
81.图10为本发明实施例提供的限流保护电路的电路图，图11为本发明实施例提供的限流保护电路的另一种电路图，请参考图10、图11：
82.其中，图10的输入状态监测电路包括电阻r1、电阻r2h、电阻r2l和钳位电路，电阻r1一端用于输入表征开关电源输入功率大小的电流信号，电阻r2h一端用于输入第二电压信号，电阻r2h另一端同时连接电阻r2l一端和钳位电路一端，电阻r1另一端和电阻r2l另一端连接在一起后输出第三电压信号，钳位电路另一端用于接地。
83.参见图11，其中的钳位电路包括稳压二极管d1，稳压二极管d1阳极为钳位电路另一端，稳压二极管d1阴极为钳位电路一端。
84.图10中的钳位电路还可以采用其它的实施方式，例如可以选用tl431电路搭建本实施例中的钳位电路，只要能将电阻r2l两端的电压限制在一固定值之下即可，具体采用何种电路实施可以根据实际情况进行选择，本发明实施例不做限定。
85.可以理解的是，表征开关电源输入电压大小的电压信号可以直接为开关电源输入电压vin,图10和图11中电阻r2h一端输入的表征开关电源输入电压大小的电压信号即为开关电源输入电压vin，需要说明的是，具体如何获得表征开关电源输入电压大小的电压信号本实施例不做限定。
86.其中，图10和图11的比较电路包括比较器u1，比较器u1同相输入端输入第一设定值，比较器u1反相输入端输入第三电压信号，比较器输出端输出限流保护触发信号err。
87.以图11为例，讲述本实施例的具体的工作过程如下：
88.在开关电源输入电压vin从低压vin.min逐渐增大的过程中，vin通过前馈电阻r2h和r2l之后产生的第二电压信号施加至比较器u1的反相输入端，产生的前馈电压补偿数值跟随vin等比例增大，前馈电压补偿数值δv1的计算公式如下：
89.δv1＝vin*r1/(r2h+r2l+r1)
90.其中r1为电阻r1的阻值，r2h为电阻r2h的数值，r2l为电阻r2l的数值。
91.进一步地，在输入电压vin继续增大至高压vin.max的过程中，vin通过前馈电阻r2h与r2l分压，电阻r2l的分压值会被稳压二极管d1钳位，此时的钳位电压记为vclamp，此时的输入电压记为vin.nom，自此之后产生的前馈电压补偿数值不再跟随着输入电压vin继续增大而是维持不变，前馈电压补偿数值维持在δv2，δv2的计算公式如下：
92.δv2＝vclmp*r1/(r2l+r1)
93.通过上述工作过程分析可知，本实施例实现了第二电压信号对应开关电源在高压输入段时不会出现更大的前馈补偿数值，从而可以有效避免在高压输入段出现更大的前馈补偿数值而限制额定功率的输出。
94.电压前馈补偿信号即为第二电压信号，钳位电压vclamp即为第二设定值，输入电压vin.nom即为电压前馈分段补偿的分段点。
95.针对图11，通过对电阻r2h或电阻r2l或稳压二极管d1设置不同的参数，可灵活设置电源输入电压vin.nom以及前馈电压补偿数值δv1和δv2。
96.通过上述工作过程分析可知，本发明提供的限流保护电路将表征开关电源输入电压大小的电压信号转换为第二电压信号，然后将第一电压信号与第二电压信号进行叠加生成第三电压信号，使得限流保护电路具备了输入电压前馈补偿功能，并且表征开关电源输入电压大小的电压信号在达到第二设定值时，第三电压信号不再随第二电压信号的增加而
变化，使得第二电压信号对应开关电源在高压输入段时不会出现更大的前馈补偿数值，从而在此种情况下不会限制开关电源额定功率的输出甚至导致开关电源无额定功率输出。
97.需要说明的是，本技术限流保护电路的发明构思虽然来源于上述“四管buck-boost+推挽两级变换拓扑”课题研究时所发现的技术问题，但是本技术所提出的限流保护电路具有较强的通用性，上述“四管buck-boost+推挽两级变换拓扑”的应用场景并不能构成对本发明所提供的限流保护电路保护范围的限制，本领域的技术人员在了解了本技术限流保护电路的工作过程后，对其能应用的场景可以依据其掌握的知识进行合理预测扩展和实验验证，而不限于在随后的说明书中所阐述的应用实施例。
98.第三实施例
99.图12为本发明第三实施例提供的一种开关电源的电路图；图13和图15分别为本发明第三实施例提供的一种开关电源的另一种电路图。
100.参见图12，其中的开关电源包括：
101.第一变换电路，包括第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4、第一电感l和第一采样电阻rcs，第一开关管q1一端为第一变换电路正输入端和开关电源正输入端vin，第一开关管q1另一端同时连接第二开关管q2一端和第一电感l一端，第二开关管q2另一端和采样电阻rcs一端连接在一起作为第一变换电路负输入端和开关电源负输入端gnd，第一电感l另一端同时连接第三开关管q3一端和第四开关管q4一端，第三开关管q3另一端连接采样电阻rcs另一端作为第一变换电路输出端和开关电源负输出端，第四开关管q4另一端为第一变换电路正输出端和开关电源正输出端。
102.以及第二实施例中的限流保护电路任一具体的实施电路。
103.其中采样电阻rcs另一端输出表征所述开关电源输入功率大小的电流信号ics，针对图10和图11的限流保护电路，该电流信号ics被输入至电阻r1一端。
104.限流保护触发信号err表征开关电源发生了过流或短路事件，该信号被输出至相应的的控制器、单片机(mcu)、数字信号处理(dsp)或者其它具有逻辑处理执行功能的硬件设备或者软件设备，由这些硬件设备或者软件设备指示开关电源执行限流保护动。
105.图12提供的开关电源由于应用了本发明提供的限流保护电路，过流保护倍率的一致性显著提高，同时不会对高压输入时的额定输出功率造成限制，在满足更宽输入电压范围的要求下同时提供可靠的限流保护功能。
106.参见图13，其中的开关电源较图12不同之处在于，还包括：
107.第二变换电路，第二变换电路的正输入端连接第一变换电路的正输出端(该连接点记为vbus)，第二变换电路的正输出端为开关电源正输出端，第二变换电路的负输入端连接第一变换电路的负输出端，第二变换电路的负输出端为开关电源负输出端。
108.其中的第二变换电路可以是推挽变换电路、半桥变换电路、全桥变换电路、正激变换电路、交错正激变换电路等，具体采用何种拓扑图13所示的实施例不做限制。
109.图14为图13所示开关电源限流保护曲线图，从图14可以看出，图13所示开关电源过流保护倍率一致性非常高，在高压输入电压段依然具有1.16倍的过流能力，满足电源的额定功率输出和动态负载要求。
110.需要说明的是，图13中的第一变换电路为四管buck-boost，通过对其中间母线vbus的稳压控制即可实现开关电源输出vout的稳压，第一变换电路被称为电压型输出变换
电路，由于实现了第一变换电路和第二变换电路的解耦，因此第一变换电路和第二变换电路的位置可以调换，即第二变换电路的正输入端为开关电源的正输入端，第二变换电路的负输入端为开关电源的负输入端，第二变换电路的正输出端连接第一变换器电路的正输入端，第二变换电路的负输出端连接第一变换器电路的负输入端。
111.参见图15，其中的开关电源主要工作在电流馈电模式，其开关电源相较图13不同之处在于：
112.第一变换电路，第一变换电路中省掉了第四开关管q4，并将第一电感l另一端和第三开关管q3一端连接一起作为第一变换电路正输出端。
113.第二变换电路的正输入端连接第一变换电路正输出端，第二变换电路的正输出端为开关电源正输出端，第二变换电路的负输入端连接第一变换器电路的负输出端，第二变换电路的负输出端为开关电源负输出端；
114.第二变换电路为推挽变换电路或全桥变换电路。
115.需要说明的是，第二变换电路为推挽变换电路时，第一变换电路中的第三开关管q3可以接替第二变换电路中原边mos共通时序而大大降低第二变换电路的导通损耗，在小型化设计应用时第三开关管q3可以省掉而不影响电路的正常工作。
116.另外，第二电路为全桥变换电路时，第一变换电路中的第三开关管q3也可以直接省掉而不影响电路的正常工作。
117.图16为图15所示级联开关电源限流保护曲线图，从图16可以看出，图15所示开关电源过流保护倍率一致性非常高，在高压输入段仍然具有1.21倍的过流能力，满足电源在宽输入电压应用的额定功率输出和动态负载要求。
118.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。