功率管控制方法、控制系统和电子设备与流程

本发明属于开关电源，尤其涉及一种功率管控制方法、控制系统和电子设备。

背景技术：

1、在开关电源的输入电压或负载发生变化的情况下，功率管会在不同的谷底位置交替打开，以引起频率抖动，需要对功率管进行谷底锁定以减少频率抖动。相关技术中存在基于反馈电压和开关频率进行谷底锁定以控制功率管导通的方法，该方法在反馈电压变化较大的情况下，不能对应改变开关周期内的谷底数(也称锁得太死)，导致输出端累积或缺少很多能量，从而出现跳过多个谷底的现象，使得输出的电压波纹增大；除此之外，在输入电压变化较大的情况下可能会导致功率管在相邻的谷底来回切换开通，容易造成器件损耗，减少器件使用寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种功率管控制方法、控制系统和电子设备，可以准确地对谷底进行锁定，解决了因电压或负载变化而出现频率抖动，以及谷底锁得太死导致电压波纹大的技术问题，同时避免了因输入电压或负载变化导致功率管在相邻谷底交替导通，减少了器件损耗，从而延长了器件的使用寿命。

2、第一方面，本发明提供了一种功率管控制方法，该方法包括：

3、获取所述功率管对应的负载的反馈电压，并在所述功率管关断的情况下，获取目标开关周期内的至少一个谷底信号以及谷底锁存信号，所述谷底信号用于表征谐振电压的波形谐振到达谷底；所述目标开关周期基于所述反馈电压确定；

4、基于所述反馈电压，确定所述功率管在所述目标开关周期内对应的关断时间信号；所述关断时间信号包括第一波形信号和第二波形信号，在所述目标开关周期内，所述第二波形信号延时所述第一波形信号目标相位差；所述目标相位差基于所述反馈电压确定；

5、在所述反馈电压减小的情况下，基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述谷底锁存信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定目标谷底位置；

6、在所述反馈电压增大的情况下，基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述至少一个谷底信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定所述目标谷底位置；

7、控制所述功率管在所述目标谷底位置导通。

8、根据本发明实施例提供的功率管控制方法，在反馈电压的变化不同的情况下，基于不同信号的起始时刻的改变确定功率管的导通位置是否改变，可以准确地对谷底进行锁定，解决了因电压或负载变化而出现频率抖动，以及谷底锁得太死导致电压波纹大的技术问题，同时避免了因输入电压或负载变化导致功率管在相邻谷底交替导通，减少了器件损耗，从而延长了器件的使用寿命。

9、本技术一个实施例的功率管控制方法，所述在所述反馈电压减小的情况下，基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述谷底锁存信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定目标谷底位置，包括：

10、在所述反馈电压减小的情况下，关断时间延长，所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻后移；

11、基于后移的第一波形信号和第二波形信号中至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述谷底锁存信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定目标谷底位置。

12、本技术一个实施例的功率管控制方法，所述基于后移的第一波形信号和第二波形信号中至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述谷底锁存信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定目标谷底位置，包括：

13、在所述目标开关周期对应的导通谷底数为n，其中，n为大于等于1的整数，且所述第一波形信号和所述第二波形信号中至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻在所述谷底锁存信号之前的情况下，将所述n个谷底信号中第n个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置；所述第n个谷底信号对应的谷底为开关电源的初始导通谷底；

14、在所述目标开关周期对应的导通谷底数从n变更为n+1，且所述第一波形信号和所述第二波形信号中至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻在所述谷底锁存信号之后的情况下，将所述n+1个谷底信号中第n+1个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置，并锁存所述第n+1个谷底信号对应的谷底。

15、本技术一个实施例的功率管控制方法，在所述将所述n+1个谷底信号中第n+1个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置，并锁存所述第n+1个谷底信号对应的谷底之后，所述功率管控制方法还包括：

16、在所述反馈电压增大，所述导通谷底数为n+1，且所述第一波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻在所述谷底锁存信号之前的情况下，基于锁存的所述第n+1个谷底信号对应的谷底，将所述第n+1个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置。

17、本技术一个实施例的功率管控制方法，所述在所述反馈电压增大的情况下，基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述至少一个谷底信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定所述目标谷底位置，包括：

18、在所述反馈电压增大的情况下，关断时间缩短，所述第一波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻和所述第二波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻前移；

19、基于前移的第一波形信号与第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述至少一个谷底信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定所述目标谷底位置。

20、本技术一个实施例的功率管控制方法，所述基于前移的第一波形信号与第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述至少一个谷底信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定所述目标谷底位置，包括：

21、在所述目标开关周期对应的导通谷底数为m+1，其中，m为大于等于1的整数，所述第一波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻在所述m+1个谷底信号中第m-1个谷底信号之前，且所述第二波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻在所述第m-1个谷底信号之后的情况下，将所述m+1个谷底信号中第m+1个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置；所述第m+1个谷底信号对应的谷底为开关电源的初始导通谷底；

22、在所述目标开关周期对应的导通谷底数从m+1变更为m，且所述第一波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻和所述第二波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻均在所述第m-1个谷底信号之前的情况下，将所述m个谷底信号中第m个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置，并锁存所述第m个谷底信号对应的谷底。

23、本技术一个实施例的功率管控制方法，在所述将所述m个谷底信号中第m个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置，并锁存所述第m个谷底信号对应的谷底之后，所述功率管控制方法还包括：

24、在所述反馈电压减小，所述导通谷底数为m，且所述第一波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻在所述m个谷底信号中第m-1个谷底信号之前，所述第二波形信号在所述目标开关周期内的起始时刻在所述m个谷底信号中第m-1个谷底信号之后的情况下，基于锁存的所述第m个谷底信号对应的谷底，将所述第m个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置。

25、本技术一个实施例的功率管控制方法，所述基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述至少一个谷底信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定所述目标谷底位置，还包括：

26、获取所述第二波形信号对应的延时信号；

27、在所述目标开关周期对应的导通谷底数为2，且所述延时信号在所述目标开关周期内的起始时刻在第二个谷底信号对应的谷底之前的情况下，将所述第二个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置；所述第二个谷底信号对应的谷底为开关电源的初始导通谷底；

28、在所述目标开关周期对应的导通谷底数从2变更为1，且所述延时信号在所述目标开关周期内的起始时刻在第一个谷底信号对应的谷底之前的情况下，将所述第一个谷底信号对应的谷底确定为所述目标谷底位置，并锁存所述目标谷底位置。

29、本发明一个实施例的功率管控制方法，在所述获取所述功率管对应的负载的反馈电压之后，所述方法还包括：

30、在原边电流对应的第一电压信号大于所述反馈电压的情况下，获取关断信号；

31、基于所述关断信号，控制所述功率管关断。

32、本发明一个实施例的功率管控制方法，所述获取目标开关周期内的至少一个谷底信号以及谷底锁存信号，包括：

33、获取所述目标开关周期内所述至少一个谷底信号对应的第一数量与所述目标开关周期的上一周期内至少一个谷底信号对应的第二数量；

34、在所述第一数量与所述第二数量相同的情况下，获取所述谷底锁存信号。

35、第二方面，本发明提供了一种基于如第一方面所述的功率管控制方法的功率管控制系统，包括：

36、谷底检测模块，所述谷底检测模块用于输出至少一个谷底信号；

37、谷底计数模块，所述谷底计数模块与所述谷底检测模块连接，所述谷底计数模块用于输出谷底锁存信号以及目标开关周期对应的导通谷底数；

38、关断时间模块，所述关断时间模块用于接收所述反馈电压，并基于所述反馈电压输出关断时间信号；

39、谷底导通模块，所述谷底导通模块分别与所述谷底检测模块、所述谷底计数模块以及所述关断时间模块连接，所述谷底导通模块用于确定目标谷底位置；

40、功率管；

41、驱动模块，所述驱动模块分别与所述谷底导通模块和所述功率管电连接，所述驱动模块用于控制所述功率管在所述目标谷底位置导通。

42、根据本发明实施例提供的功率管控制系统，通过在功率管控制系统中设置谷底检测模块、谷底计数模块、关断时间模块、谷底导通模块以及驱动模块，能够基于谷底检测模块获取目标开关周期内的至少一个谷底信号，并通过谷底计数模块获取谷底锁存信号，以在反馈电压的变化不同的情况下，基于不同信号的起始时刻的改变确定功率管的导通位置是否改变，可以准确地对谷底进行锁定，解决了因电压或负载变化而出现频率抖动，以及谷底锁得太死导致电压波纹大的技术问题，同时避免了因输入电压或负载变化导致功率管在相邻谷底交替导通，减少了器件损耗，从而延长了器件的使用寿命。

43、本发明一个实施例的功率管控制系统，所述功率管控制系统还包括：

44、导通时间模块，所述导通时间模块与所述关断时间模块连接，所述导通时间模块用于输出关断信号，所述驱动模块基于所述关断信号控制所述功率管关断；

45、第一触发器，所述第一触发器包括第一输入端、第二输入端以及输出端，所述第一输入端与所述谷底导通模块连接，所述第二输入端与所述导通时间模块连接，所述输出端与所述驱动模块连接；所述第一触发器用于基于所述谷底导通信号输出高电平信号，所述第一触发器还用于基于所述关断信号输出低电平信号。

46、第三方面，本发明提供了一种功率管控制装置，该装置包括：

47、第一处理模块，用于获取所述功率管对应的负载的反馈电压，并在所述功率管关断的情况下，获取目标开关周期内的至少一个谷底信号以及谷底锁存信号，所述谷底信号用于表征谐振电压的波形谐振到达谷底；所述目标开关周期基于所述反馈电压确定；

48、第二处理模块，用于基于所述反馈电压，确定所述功率管在所述目标开关周期内对应的关断时间信号；所述关断时间信号包括第一波形信号和第二波形信号，在所述目标开关周期内，所述第二波形信号延时所述第一波形信号目标相位差；所述目标相位差基于所述反馈电压确定；

49、第三处理模块，用于在所述反馈电压减小的情况下，基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述谷底锁存信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定目标谷底位置；

50、第四处理模块，用于在所述反馈电压增大的情况下，基于所述第一波形信号与所述第二波形信号中的至少一种在所述目标开关周期内的起始时刻，与所述至少一个谷底信号在所述目标开关周期内的起始时刻之间的关系确定所述目标谷底位置；

51、第五处理模块，用于控制所述功率管在所述目标谷底位置导通。

52、根据本发明实施例提供的功率管控制装置，在反馈电压的变化不同的情况下，基于不同信号的起始时刻的改变确定功率管的导通位置是否改变，可以准确地对谷底进行锁定，解决了因电压或负载变化而出现频率抖动，以及谷底锁得太死导致电压波纹大的技术问题，同时避免了因输入电压或负载变化导致功率管在相邻谷底交替导通，减少了器件损耗，从而延长了器件的使用寿命。

53、第四方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的功率管控制方法。

54、第五方面，本发明提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的功率管控制方法。

55、第六方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的功率管控制方法。

56、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

57、在反馈电压的变化不同的情况下，基于不同信号的起始时刻的改变确定功率管的导通位置是否改变，使得功率管可以在目标谷底位置导通，可以准确地对谷底进行锁定，解决了因电压或负载变化而出现频率抖动，以及谷底锁得太死导致电压波纹大的技术问题，同时避免了因输入电压或负载变化导致功率管在相邻谷底交替导通，减少了器件损耗，从而延长了器件的使用寿命。

58、进一步地，基于反馈电压的变化(即负载的变化)自适应调整功率管的谷底导通位置，在开关电源的环路进行反馈调节过程中，在反馈电压波动的情况下，也不会谷底乱跳，较好地实现了谷底锁定，解决了因电压或负载变化而出现频率抖动，以及谷底锁得太死导致电压波纹大的技术问题。

59、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。