CN118316302A - 一种隔离型电源的控制电路及隔离型电源 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种隔离型电源的控制电路及隔离型电源，所述控制电路包括：副边控制信号发生电路以及原边控制信号发生电路，在当前开关周期中，所述副边控制信号发生电路检测到所述副边绕组的电压达到第一预设电压值时，指示所述同步整流管开通，并在所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长时，指示所述同步整流管关断；所述第一导通时长依据在前一开关周期中指示所述同步整流管关断时刻的第一时刻、指示所述主开关管导通的第二时刻以及预设基准时长而调整。本公开提供的控制电路能够提升隔离型电源的安全性能。

Description

一种隔离型电源的控制电路及隔离型电源

技术领域

本公开涉及电子电路领域，尤其涉及一种隔离型电源的控制电路及隔离型电源。

背景技术

在现有的隔离型电源中，通常通过检测副边绕组电压信号的变化斜率和/或副边绕组电压信号的电压值过零点，确定副边同步整流管的导通时刻，以及断开时刻。然而，在实际应用中，这种副边同步整流管的控制方式存在诸多问题，例如在断续电感电流模式(即DCM)下，会因变压器漏感等原因，存在将电感的自由谐振导致的电压信号快速变化判断为需要操作副边同步整流管的信号的可能，也即，副边同步整流管存在误导通的可能；而在电流电感连续模式(即CCM)下，会因副边同步整流管的断开时刻，总是滞后于原边主开关管的导通时刻，在隔离型电源的工作过程中，存在原边电路与副边电路共通的时间。因此，需要限制隔离型电源的工作过程中的电流，避免炸机，而这样的操作同样会导致隔离型电源转换效率的降低。

有鉴于此，本公开提供一种隔离型电源的控制电路，以解决现有技术中的隔离型电源的防穿通的技术问题，以提高隔离型电源的安全性能和整体转换效率。

发明内容

本公开提供一种隔离型电源的控制电路，所述隔离型电源包括：具有原边绕组和副边绕组的变压器，耦合于所述原边绕组的主开关管，以及耦合于所述副边绕组的同步整流管，所述控制电路包括：副边控制信号发生电路，具有一输入端与所述副边绕组电性连接，并检测所述副边绕组的电压，具有一输出端与所述同步整流管的控制端电性连接，并输出所述同步整流管的控制信号；原边控制信号发生电路，具有一输入端接收表征所述同步整流管关断的信号，具有一输出端与所述主开关管的控制端电性连接，并输出所述主开关管的控制信号；其中，在当前开关周期中，所述副边控制信号发生电路检测到所述副边绕组的电压达到第一预设电压值时，指示所述同步整流管开通，并在所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长时，指示所述同步整流管关断；所述第一导通时长依据在前一开关周期中指示所述同步整流管关断时刻的第一时刻、指示所述主开关管导通的第二时刻以及预设基准时长而调整。

在一种可能的实施方式中，第一信号生成单元，其输入端与副边绕组电性连接，其输出端与所述同步整流管电性连接，将所述副边绕组的电压达到所述第一预设电压值的时刻，确定为所述同步整流管的导通时刻；并根据所述同步整流管的导通时刻，生成并输出所述同步整流管的控制信号的上升沿；第二信号生成单元，其输入端与副边绕组电性连接，其输出端与所述同步整流管电性连接，用于确定前一开关周期中基准信号的脉宽；根据上一开关周期中基准信号的脉宽以及所述预设基准时长之间的大小关系，调整所述同步整流管在当前开关周期中的第一导通时长；根据所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻，确定所述同步整流管的断开时刻；并根据所述同步整流管的断开时刻，生成并输出所述同步整理管的控制信号的下降沿；其中，所述基准信号根据所述指示所述同步整流管关断时刻的第一时刻和指示所述主开关管导通的第二时刻产生，所述基准信号的脉宽为同一周期中所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差。

在一种可能的实施方式中，所述第二信号生成单元还将所述副边绕组的电压与第二预设电压值进行比较，并根据所述副边绕组的电压达到第二预设电压值的时刻和所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻中先到来的一个，确定所述同步整流管的断开时刻。

在一种可能的实施方式中，在同一周期中，所述第一时刻早于所述第二时刻。

在一种可能的实施方式中，所述第二信号生成单元包括：参考脉宽信号发生单元，用于生成并输出反映所述预设基准时长的参考脉宽信号；脉宽确定单元，其第一输入端与所述副边绕组电性连接，其第二输入端与所述参考脉宽信号发生单元的输出端电性连接，用于比较前一开关周期中的基准信号的脉宽与参考脉宽信号的持续时长之间的大小关系；脉宽信号发生单元，其输入端与所述脉宽确定单元的输出端电性连接，其输出端与所述同步整流管电性连接，用于根据所述脉宽确定单元输出的比较结果，以及上一开关周期中同步整流管的第一导通时长，确定当前开关周期中，所述同步整流管的第一导通时长；将所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻，确定为所述同步整流管的断开时刻；并根据所述同步整流管的断开时刻，生成并输出所述控制信号的下降沿。

在一种可能的实施方式中，所述脉宽确定单元包括：鉴频鉴相单元，其第一输入端与所述副边绕组电性连接，其第二输入端与所述参考脉宽信号发生单元的输出端电性连接，用于确定前一开关周期中的基准信号的脉宽，与所述参考脉宽信号的脉宽之间的大小关系，生成并输出鉴频鉴相结果；电流生成单元，其输入端与所述鉴频鉴相单元的输出端电性连接，用于在所述参考脉宽信号的脉宽小于所述基准信号的脉宽的情况下，生成并输出上拉电流信号；在所述参考脉宽信号的脉宽大于所述基准信号的脉宽的情况下，生成并输出下拉电流信号；低通滤波单元，其输入端与所述电流生成单元的输出端电性连接，其输出端与所述脉宽信号发生单元的输入端电性连接，用于对所述电流生成单元的输出进行低通滤波；将滤波后的电信号输出至所述脉宽信号发生单元。

在一种可能的实施方式中，所述脉宽确定单元包括：脉宽比较单元，其第一输入端与所述副边绕组电性连接，其第二输入端与所述参考脉宽信号发生单元电性连接，用于确定前一开关周期中的基准信号的脉宽与所述参考脉宽信号的脉宽的大小关系，生成并输出比较结果；计数单元，其输入端与所述脉宽比较单元电性连接，其输出端与所述脉宽信号发生单元的输入端电性连接，用于根据所述比较结果，确定计数值；根据计数值以及上一周期的计数结果值，确定当前周期的计数结果值；将计数结果值输出至所述脉宽信号发生单元。

在一种可能的实施方式中，在所述比较结果为所述基准信号的脉宽大于所述参考脉宽信号的脉宽的情况下，所述计数单元指示所述脉宽信号发生单元增大所述第一导通时长；在所述比较结果为所述基准信号的脉宽小于所述参考脉宽信号的持续时长的情况下，所述计数单元指示所述脉宽信号发生单元减小所述第一导通时长。

在一种可能的实施方式中，所述脉宽信号发生单元包括：第一信号发生单元，其第一输入端与所述计数单元的输出端电性连接，其输出端与所述同步整流管的控制端电性连接，用于在所述副边同步整流管导通时刻开始计时，将计时数值等于所述计数结果值的时刻，确定为所述同步整流管的断开时刻；并根据所述同步整流管的断开时刻，生成并输出所述控制信号的下降沿。

在一种可能的实施方式中，所述原边控制信号发生电路包括：逻辑模块，其输入端与所述副边控制信号发生电路的输出端电性连接，用于在副边同步整流管处于断开状态的情况下，生成并输出第一控制信号；发送模块，其输入端与所述逻辑模块的输出端电性连接，用于在接收到所述第一控制信号的情况下，发送所述第一控制信号；原边控制模块，其与所述发送模块耦合，其输出端与所述原边主开关管电性连接，用于在接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述原边主开关管导通。

在一种可能的实施方式中，所述第一时刻根据所述同步整流管断开的时刻产生；或者所述第一时刻根据所述同步整流管断开后并经过第一预设延时后产生；或者所述第一时刻根据所述同步整流管断开后所述副边绕组的电压达到第三预设电压值时产生。

在一种可能的实施方式中，所述第二时刻根据所述主开关管开通的时刻产生；或者第二时刻根据所述主开关管开通后并经过第二预设延时后产生；或者第二时刻根据所述主开关管开通后所述副边绕组的电压达到第四预设电压值时产生。

根据本公开的另一方面还提供一种隔离型电源，所述隔离型电源包括上文中任意一项所述的隔离型电源的控制电路。

本公开提供的隔离型电源的控制电路，其能够使同步整流管在主开关管断开后，副边绕组电压信号达到第一预设值的时刻导通，使同步整流管的导通时长等于第一导通时长时断开，并在断开该副边同步整流管的情况下，允许原边主开关管导通，并根据前序周期中同步整流管断开的时刻、主开关管导通的时刻和预设基准时长的比较，自适应调整同步整流管的导通时长，防止了原边电路与副边电路存在共通情况的发生，从而提升了隔离型电源的转换效率和安全性能。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1为本公开实施例提供的一种隔离型电源的电路结构示意图。

图2为本公开实施例提供的一种控制信号发生模块的电路结构示意图。

图3为本公开实施例提供的一种第二信号发生单元的电路结构示意图。

图4为本公开实施例提供的另一种脉宽确定单元的电路结构示意图。

图5为本公开实施例提供的另一种脉宽确定单元的电路结构示意图。

图6为本公开实施例提供的另一种隔离型电源的电路结构示意图。

图7为本公开实施例提供的隔离型电源中的多个信号的波形图。

图8为本公开实施例提供的隔离型电源中的多个信号的波形图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

参阅图1所示，图1为本公开实施例提供的隔离型电源的控制电路，隔离型电源包括：具有原边绕组和副边绕组的变压器，耦合于原边绕组的主开关管11，以及耦合于副边绕组的同步整流管。该主开关管11的第一端与隔离型电源的原边绕组电性连接，其第二端与原边电路的原边地电性连接，其控制端与原边控制信号发生电路14的输出端电性连接。同步整流管12的第一端与隔离型电源的副边绕组电性连接，其第二端与副边电路的副边地电性连接，其控制端与副边控制信号发生电路13电性连接。

示例性的，控制电路包括：副边控制信号发生电路13以及原边控制信号发生电路14。

示例性的，副边控制信号发生电路13具有一输入端与副边绕组电性连接，并检测副边绕组的电压，具有一输出端与同步整流管的控制端电性连接，并输出同步整流管的控制信号。原边控制信号发生电路14具有一输入端接收表征同步整流管关断的信号，具有一输出端与主开关管11的控制端电性连接，并输出主开关管11的控制信号。

示例性的，在当前开关周期中，副边控制信号发生电路13检测到副边绕组的电压达到第一预设电压值时，指示同步整流管12开通，并在同步整流管12导通的时长达到第一导通时长时，指示同步整流管12关断。第一导通时长依据在前一开关周期中指示同步整流管12关断时刻的第一时刻、指示主开关管11导通的第二时刻以及预设基准时长而调整。例如：以图7中U9点对应的电压值为第一预设电压值，且此时，副边绕组的电压信号处于第二周期为例，参阅图7所示，根据图7中主开关管的控制信号，以及副边绕组电压信号可知，T8时刻主开关管断开，T9时刻主开关管11仍处于断开状态，且副边绕组电压信号在当前开关周期中到达U9点处(即达到第一预设电压值)。此时，副边控制信号发生电路13控制副边同步整流管12导通。其中，副边控制信号发生电路13可以根据相关技术，通过检测副边绕组的电压信号的变化确定原边主开关管11是否断开，比如：在指定的工作时间内，电压信号对应的电压值由正值变为负值，第一预设电压值的取值可以由本领域技术人员根据实际情况确定。以第一导通时长等于图7中T9至T10时刻为例，在T10时刻，同步整流管导通的时长达到第一导通时长，此时，副边控制信号发生电路指示同步整流管断开。

示例性的，第一导通时长可依据在前一开关周期中指示同步整流管关断时刻的第一时刻、指示主开关管导通的第二时刻以及预设基准时长而调整。例如：参阅图7所示，若当前周期为图7中的第二周期(即第二个开关周期)，则以前一开关周期中指示同步整流管关断时刻的第一时刻为T4时刻，指示主开关管导通的第二时刻为T6时刻，预设基准时长为B微秒为例，若T4时刻至T6时刻之间的时长大于一预设值的情况下，则延长同步整流管的导通时长，并将延长后的导通时长作为第二周期对应的同步整流管的第一导通时长，反之，若T4时刻至T6时刻之间的时长小于一预设值的情况下，则缩短同步整流管的导通时长，并将缩短后的导通时长作为第二周期对应的同步整流管的第一导通时长。

示例性的，副边控制信号发生电路13可在副边同步整流管12处于断开状态的情况下，生成并输出表征同步整流管关断的信号至原边控制信号发生电路14，以通知原边控制信号发生电路14可以开始导通原边主开关管11。举例而言，所述的表征同步整流管关断的信号可以来源于副边控制信号发生电路13产生的副边同步整流管控制信号、副边同步整流管接收到的驱动信号或是前述信号的延时信号。

示例性的，原边控制信号发生电路14用于在同步整流管12处于断开状态的情况下，导通主开关管11。例如：继续参阅图1以及图7所示，根据图7中的主开关管的控制信号，以及同步整流管的控制信号可知，在副边绕组的电压信号处于第二周期的情况下，T10时刻同步整流管12由导通状态转变为断开状态，在同步整流管12处于断开状态的情况下，原边控制信号发生电路14可通过检测同步整流管12的导通状态，确定同步整流管12是否处于断开状态，或是，在同步整流管12处于断开状态时，接收到副边控制信号发生电路13生成并输出表征同步整流管关断的信号，确定副边同步整流管12处于断开状态，并在T11时刻控制原边主开关管11导通。其中，原边控制信号发生电路14所采用的确定同步整流管的导通状态的方式并不限定于上述两个示例。

本公开提供的隔离型电源的控制电路，其能够使同步整流管在主开关管断开后，且在当前开关周期中，副边绕组电压信号达到第一预设电压值的时刻导通，使同步整流管的导通时长等于第一导通时长时断开，并在断开该同步整流管的情况下，允许主开关管导通，实现自适应调整同步整流管的导通时长，进而保证同步整流管关断时刻至主开关管导通时刻之间的延时基本稳定在预设基准时长，防止了原边电路与副边电路存在共通情况的发生，确保隔离型电源的安全工作。

示例性的，继续以图7中U9点对应的电压值为第一预设电压值，且此时，副边绕组的电压信号处于第二周期为例，参阅图7所示，在副边绕组的电压信号处于第一周期的情况下，调整副边同步整流管12的第一导通时长。在副边绕组的电压信号处于第二周期时，且当副边绕组的电压信号到达U9点时，将T9时刻确定为同步整流管的导通时刻。若在T10时刻，副边同步整流管12的导通时长等于第一导通时长，则将T10时刻确定为同步整流管的断开时刻。根据同步整流管的导通时刻T9以及断开时刻T10，生成并输出控制信号至同步整流管，即在T9时刻控制信号发生模块开始输出高电平信号，并在T10时刻停止输出高电平信号。

示例性的，基准信号反映在自副边同步整流管断开第一预设延时后的时刻，至电压信号的电压值等于第二预设电压值的时刻之间的时长。同步整流管的第一导通时长是根据上一开关周期中基准信号的脉宽以及预设基准时长之间的大小关系调整的，即在上一开关周期中基准信号的脉宽大于预设基准时长的情况下，在上一开关周期中的同步整流管的第一导通时长的基础上，延长当前开关周期中，同步整流管的导通时长，也即当前开关周期对应的同步整流管的第一导通时长大于上一开关周期对应的同步整流管的第一导通时长。在上一开关周期中基准信号的脉宽小于预设基准时长的情况下，在上一开关周期中的同步整流管的第一导通时长的基础上，缩短当前开关周期中，同步整流管的导通时长，也即当前开关周期对应的同步整流管的第一导通时长小于上一开关周期对应的同步整流管的第一导通时长。例如：参阅图7所示，在副边绕组的电压信号处于第二周期的情况下，基准信号的脉宽为T4时刻到T7时刻对应的时长(以下简称为第一基准时长)。断开控制信号发生单元1313可通过比较第一基准时长与预设基准时长的大小关系，确定副边同步整流管12的第一导通时长。若第一基准时长等于0.5微秒，预设基准时长等于0.6微秒，则减小副边绕组电压信号第二周期中同步整流管12的导通时长(即减小第一导通时长)，即若在副边绕组电压信号第一周期中，副边同步整流管12的导通时长等于0.8微秒，则在副边绕组的电压信号处于第二周期时，副边同步整流管12的导通时长等于0.7微秒。继续参阅图7所示，在副边绕组的电压信号处于第三周期的情况下，基准信号的脉宽为T10到T12对应的时长(以下简称为第二基准时长)。控制信号发生模块可通过比较第二基准时长与预设基准时长的大小关系，确定副边同步整流管12的第一导通时长。若第二基准时长等于0.8微秒，预设基准时长等于0.6微秒，则增加副边绕组电压信号第三周期中副边同步整流管12的导通时长(即增加第一导通时长)，即若在副边绕组电压信号第二周期中副边同步整流管12的导通时长等于0.7微秒，则在副边绕组的电压信号处于第三周期时，副边同步整流管12的导通时长等于0.9微秒。进而可使一段时间内基准信号的脉宽的平均值约等于预设基准时长。其中，在副边绕组的电压信号处于第一周期的情况下，控制信号发生模块可根据内部存储的预设值，确定副边同步整流管12的第一导通时长。

本公开提供的隔离型电源的控制电路中的断开控制信号，能够在副边绕组的电压信号位于第一周期的情况下，根据预设基准时长，调整副边同步整流管对应的第一导通时长，使副边同步整流管能够按照指定时间断开。

示例性的，参阅图8所示，除设置第一导通时长确定同步整流管的断开时刻外，还可以设置一第二预设电压值，确定同步整流管的断开时刻。例如：使第二预设电压值等于图8中Vth3对应的电压值，在控制信号发生模块检测到副边绕组的电压信号的电压值等于Vth3对应的电压值的情况下，将图8中的T4时刻确定为同步整流管的断开时刻。

示例性的，在副边绕组的电压信号的电压值先达到第二预设电压值的情况下，将副边绕组的电压信号的电压值达到第二预设电压值的时刻确定为同步整流管的断开时刻。而在同步整流管的导通时长先达到第一导通时长的情况下，将同步整流管的导通时长达到第一导通时长的时刻确定为同步整流管的断开时刻。

示例性的，控制信号发生模块在确定此时为同步整流管的导通时刻的情况下，翻转副边同步整流管的控制信号(例如图7所示的第二个波形，该信号从低电平翻转至高电平，指示副边同步整流管开通)。在确定此时为同步整流管的断开时刻的情况下，翻转副边同步整流管的控制信号(例如图7所示的第二个波形，该信号从高电平翻转至低电平，指示副边同步整流管关断)。

示例性的，在副边同步整流管12断开的情况下，生成并输出表征同步整流管关断的信号至原边控制信号发生电路14。例如：继续参阅2以及图7所示，以副边绕组的电压信号对应第二周期为例，在T9时刻控制信号发生模块确定此时为同步整流管的导通时刻，输出高电平信号至副边同步整流管12的控制端，使副边同步整流管12处于导通状态，在T10时刻，控制信号发生模块确定此时为同步整流管的断开时刻，输出低电平信号至副边同步整流管12的控制端，使副边同步整流管12处于断开状态。其中，控制信号发生模块的输入端可通过采样电路与副边绕组电性连接，以获取副边绕组电压信号的采样信号。

示例性的，在T10时刻，副边同步整流管12断开的情况下，控制信号发生模块可以生成并输出表征所述同步整流管关断的信号至原边控制信号发生电路14，以通知原边控制信号发生电路14可以导通原边主开关管11。

值得注意的是，指示同步整流管关断的第一时刻并不限于同步整流管控制信号出现下降沿的时刻(例如图7中的T10)。所述第一时刻只需要根据所述同步整流管断开的时刻产生，例如所述第一时刻根据所述同步整流管断开后并经过第一预设延时后产生(例如图7中的T5时刻，在同步整流管断开的时刻T4之后延时一段时间得到)；或者所述第一时刻根据所述同步整流管断开后所述副边绕组的电压达到第三预设电压值时产生。

同理，指示主开关管开通的第二时刻也不限于主开关管控制信号出现上升沿的时刻(例如图7中的T11时刻).所述第二时刻只需要根据所述主开关管导通的时刻产生，例如所述第二时刻根据所述主开关管导通后并经过第二预设延时后产生；或者所述第二时刻根据所述同主开关管导通后所述副边绕组的电压达到第四预设电压值时产生(例如图7中T12时刻)。本发明中第一时刻和第二时刻的确定并不限于上述的几种方式，本领域技术人员可以预想到其他合理的方式获得反映同步整流管关断的第一时刻和反映主开关管开通的第二时刻的常规方法，应当被认为在本发明的构思之内。

在一种可能的实施方式中，参阅图2所示，副边控制信号发生电路包括：第一信号生成单元1311以及第二信号生成单元1312。

示例性的，第一信号生成单元1311的输入端与副边绕组电性连接，其输出端与同步整流管12电性连接。第二信号生成单元1312的输入端与副边绕组电性连接，其输出端与同步整流管12电性连接。

示例性的，第一信号生成单元1311用于在主开关管断开后，根据副边绕组的电压信号的电压达到第一预设电压值的时刻，确定同步整流管的导通时刻，并根据同步整流管的导通时刻，生成并输出控制信号的上升沿。例如：参阅图7所示，以第一预设电压值等于U9点对应的电压值为例，T9时刻，主开关管处于断开状态，且副边绕组的电压信号的电压达到第一预设电压值的时刻，将T9时刻确定为同步整流管的导通时刻。此时，生成并输出控制信号的上升沿，也即，在T9时刻开始输出高电平信号至同步整流管。

示例性的，第二信号生成单元1312用于确定上一开关周期中基准信号的脉宽，根据上一开关周期中基准信号的脉宽，以及预设基准时长之间的大小关系，调整同步整流管在当前开关周期中的第一导通时长，将同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻，确定为同步整流管的断开时刻，或是将副边绕组电压信号的电压值达到第二预设电压值的时刻，确定为所述同步整流管的断开时刻。并根据同步整流管的断开时刻，生成并输出控制信号的下降沿。例如：同步整流管的断开时刻可以为图7中的T4时刻，同步整流管的断开时刻也可以为图8中的T4时刻，此处以同步整流管的断开时刻为图7中的T4时刻为例，在T4时刻，第二信号生成单元1312可生成并输出控制信号的下降沿，也即，在T4时刻，控制同步整流管断开。

在一种可能的实施方式中，参阅图3所示，第二信号生成单元1312包括：参考脉宽信号发生单元13121、脉宽确定单元13122以及脉宽信号发生单元13123。

示例性的，脉宽确定单元13122的第一输入端与副边绕组电性连接，其第二输入端与参考脉宽信号发生单元13121的输出端电性连接。脉宽信号发生单元13123的输入端与脉宽确定单元13122的输出端电性连接，其输出端与同步整流管电性连接。

示例性的，参考脉宽信号发生单元用于生成并输出参考脉宽信号。其中，参考脉宽信号的持续时长等于预设基准时长。

示例性的，脉宽确定单元用于比较前一开关周期中的基准信号的脉宽与参考脉宽信号的持续时长之间的大小关系，并生成确定结果。例如：以前一开关周期中的基准信号的脉宽为0.4微秒且参考脉宽信号的持续时长为0.6微秒为例，则前一开关周期中的基准信号的脉宽小于参考脉宽信号的持续时长，此时，脉宽确定单元可输出低电平信号。反之，在前一开关周期中的基准信号的脉宽大于参考脉宽信号的持续时长的情况下，脉宽确定单元可输出高电平信号。

示例性的，脉宽信号发生单元用于根据所述脉宽确定单元输出的结果，在上一开关周期中同步整流管的第一导通时长基础上调整得到当前开关周期中，同步整流管的第一导通时长，将所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻，确定为同步整流管的断开时刻。并根据同步整流管的断开时刻，生成并输出控制信号的下降沿。例如：脉宽信号发生单元可以包括压控脉宽生成电路，即输入脉宽信号发生单元的电压(即脉宽确定单元输出端的电压)越高，其输出的脉宽信号的脉宽越宽。由于可以使同步整流管的断开时刻确定为脉宽信号的下降沿对应的时刻，则脉宽信号的脉宽越宽，会致使脉宽信号发生单元确定的同步整流管的断开时刻距离其导通时刻越远，即使同步整流管12的导通时长越长。

在一种可能的实施方式中，参阅图4所示，脉宽确定单元13122包括可以包括锁相环电路，即脉宽确定单元13122包括：鉴频鉴相单元131221、电流生成单元131222、低通滤波单元131223。

示例性的，鉴频鉴相单元的第一输入端与副边绕组电性连接，其第二输入端与参考脉宽信号发生单元的输出端电性连接。电流生成单元的输入端与鉴频鉴相单元的输出端电性连接。低通滤波单元的输入端与电流生成单元的输出端电性连接，其输出端与脉宽信号发生单元的输入端电性连接。

示例性的，鉴频鉴相单元用于确定前一开关周期中的基准信号的脉宽，与参考脉宽信号的脉宽之间的大小关系，生成并输出鉴频鉴相结果。其中，鉴频鉴相单元13132比较前一开关周期中的基准信号的脉宽，与参考脉宽信号的脉宽之间的大小关系的过程可参见相关技术，本公开在此不做赘述。其中，可在鉴频鉴相单元与副边绕组之间设置采样电路，采样电路可采样副边绕组的电压信号生成采样信号至鉴频鉴相单元。值得注意的是，本发明中鉴频鉴相单元主要是用于比较两个信号的脉宽大小，并不限于使用本领域技术人员常用的鉴频鉴相器等。

示例性的，电流生成单元用于在参考脉宽信号的脉宽小于基准信号的脉宽的情况下，生成并输出上拉电流信号(如图4中通过K1与鉴相单元连接的第一电荷泵输出电流)。在参考脉宽信号的脉宽大于基准信号的脉宽的情况下，生成并输出下拉电流信号(如图4中通过K2与鉴频鉴相单元连接的第二电荷泵输出电流)。例如：电流生成单元可以包括：第一电荷泵以及第二电荷泵，第一电荷泵的输出端通过第一开关K1与低通滤波单元的输入端电性连接，第二电荷泵的输入端通过第二开关K2与低通滤波单元的输入端电性连接，根据鉴频鉴相单元输出的鉴频鉴相结果，控制第一开关K1以及第二开关K2的导通状态。其中，可在鉴频鉴相结果为基准信号的脉宽大于参考脉宽信号的脉宽的情况下，导通第一开关K1，对低通滤波单元13134中的电容进行充电，在鉴频鉴相结果为基准信号的脉宽小于参考脉宽信号的脉宽的情况下，导通第二开关K2，对低通滤波单元13134中的电容进行放电。

示例性的，低通滤波单元用于对电流生成单元的输出进行低通滤波，将滤波后的电信号作为上述确定结果，输出确定结果至脉宽信号发生单元。例如：低通滤波单元内部包括至少一个电容，在接收到上拉电流信号的情况下，对电容进行充电，在接收到下拉电流信号的情况下，对电容进行放电，并将其输出的电信号(电流信号或是电压信号)作为确定结果输出至脉宽信号发生单元。其具体的工作过程可参见相关技术，本公开在此不做赘述。

本公开提供的隔离型电源的控制电路，其能够通过脉宽比较和脉宽调整，使一段时间内基准信号的脉宽的平均值约等于预设基准时长，进从而实现了自适应控制副边同步整流管的导通与断开，使得副边同步整流管导通时长与电路工作状态相匹配，提高隔离型电源的转换效率；另一方面，也可以维持基准信号的脉宽(反映了同一周期中，同步整流管断开时刻到原边主开关管开通时刻之间的时间差)基本稳定在预设基准时长，使得防穿通机制得以实现，主开关管可以在同步整流管断开后再开通。

在一种可能的实施方式中，参阅图5所示，脉宽确定单元13122包括：脉宽比较单元131224以及计数单元131225。

示例性的，脉宽比较单元的第一输入端与副边绕组电性连接，其第二输入端与参考脉宽信号发生单元电性连接。计数单元的输入端与脉宽比较单元电性连接，其输出端与所述脉宽信号发生单元的输入端电性连接。

示例性的，脉宽比较单元13136用于确定前一开关周期中的基准信号的脉宽与参考脉宽信号的脉宽的大小关系，生成并输出比较结果。其中，该脉宽比较单元比较基准信号的脉宽与参考脉宽信号的脉宽的大小关系，生成并输出比较结果的过程以及具体实现方式，均可参见相关技术(例如在基准信号和参考脉宽信号的分别作用下对电容进行匀速充电，并比较最终的电压值)，本公开在此不做赘述。

示例性的，计数单元用于根据比较结果，确定计数值。根据计数值以及预设基准值，确定计数结果值；将计数结果值作为所述确定结果，并输出确定结果至脉宽信号发生单元。其中，在比较结果为基准信号的脉宽大于参考脉宽信号的脉宽的情况下，计数值为正数(也即，此时计数单元适应性提升输出的电压信号的电压值)。在比较结果为基准信号的脉宽小于参考脉宽信号的持续时长的情况下，计数值为负数(也即，此时计数单元适应性降低输出的电压信号的电压值)。例如：在基准信号的脉宽等于0.8微秒，参考脉宽信号的脉宽等于0.6微秒，预设基准值为20的情况下，计数单元在预设基准值的基础上增加2，此时，计数单元13137输出的计数结果值为22，也可在预设基准值的基础上增加1，此时，计数单元输出的计数结果值为21。在基准信号的脉宽等于0.4微秒，参考脉宽信号的脉宽等于0.6微秒，预设基准值为20的情况下，计数单元在预设基准值的基础上增加-2，此时，计数单元输出的计数结果值为18，也可在预设基准值的基础上增加-1，此时，计数单元输出的计数结果值为19。换言之，计数单元13137可以在预设基准值的基础上增加与基准信号的脉宽与参考脉宽信号脉宽的差值成比例的计数值(在基准信号的脉宽大于参考脉宽信号的脉宽时，该差值为正值，在基准信号的脉宽小于参考脉宽信号的脉宽时，该差值为负值)，也可在基准信号的脉宽大于参考脉宽信号的脉宽时，在预设基准值上加1(代表计数器的最小计数单位)，在基准信号的脉宽小于参考脉宽信号的脉宽时，在预设基准值上减1(代表计数器的最小计数单位)。本公开对于预设基准值每次变化的数值并不做限定，其能够保证在基准信号的脉宽大于参考脉宽信号的脉宽时，增大预设基准值，在基准信号的脉宽小于参考脉宽信号的脉宽时，减小预设基准值即可。上述参考脉宽信号的持续时长可以对应预设基准时长。

在一种可能的实施方式中，脉宽信号发生单元还可以用于根据计数单元输出的计数结果值(即确定结果)，生成并输出断开控制信号。其中，计数结果值与控制信号的脉宽呈正相关。例如：脉宽信号发生单元可以包括串接的DAC和压控脉宽生成电路，即输入计数结果值越大，其输出的脉宽信号的脉宽越宽，或是计时器/计数器，其能够接收计数单元输出的计数结果值，以及全局时钟信号，在同步整流管12导通时刻(例如：T9时刻)开始计时，或是开始数全局时钟信号中时钟脉冲的数目等。例如：计数结果值等于21，脉宽信号发生单元输出的断开控制信号的脉宽等于0.21微秒。计数结果值等于18，脉宽信号发生单元输出的断开控制信号的脉宽等于0.18微秒。上述数值仅为示例性说明，并不用于限定本发明的内容。

在一种可能的实施方式中，脉宽信号发生单元包括：第一信号发生单元。

示例性的，第一信号发生单元的第一输入端与计数单元的输出端电性连接，其输出端与控制信号发生模块的控制端电性连接。

示例性的，第一信号发生单元用于在副边同步整流管导通时刻开始计时，将计时数值等于计数结果值的时刻，确定为同步整流管的断开时刻。并根据同步整流管的断开时刻，生成并输出控制信号的下降沿。例如：第一信号发生单元可以为计时器或是计数器，其能够接收计数单元输出的计数结果值，以及全局时钟信号，在副边同步整流管12导通时刻(例如：T9时刻)开始计时，或是开始数全局时钟信号中时钟脉冲的数目，此时，上述预设数值可以为0。在计时数值，或是全局时钟信号的时钟脉冲的数目等于计数结果值的情况下，将计时数值等于计数结果值的时刻，或是全局时钟信号的时钟脉冲的数目等于计数结果值的时刻，确定为断开控制信号的结束时刻(例如：T10时刻)，生成并输出控制信号至同步整流管。

在一种可能的实施方式中，参阅图1至图7所示，原边开关控制电路14包括：逻辑模块141、发送模块142以及原边控制模块143。

示例性的，逻辑模块141的输入端与副边控制信号发生电路13的输出端电性连接。发送模块142的输入端与逻辑模块141的输出端电性连接。原边控制模块143与发送模块142耦合，其输出端与原边主开关管11的控制端电性连接。

示例性的，逻辑模块141用于在副边同步整流管12处于断开状态的情况下，生成并输出第一控制信号。发送模块142接收到第一控制信号并发送至原边控制模块143，控制原边主开关管导通。例如：逻辑模块141可通过接收副边控制信号发生电路13输出的断开状态信号(例如指示副边同步整流管关断的信号)，或是检测副边同步整流管12的导通情况，确定副边同步整流管12是否断开。此时，逻辑模块141生成第一控制信号，并通过发送模块142将第一控制信号发送至原边控制模块143。原边控制模块143在接收到第一控制信号的情况下，生成并输出导通信号至原边主开关管11，使原边主开关管11导通。其中，发送模块142可以是一个光耦合器，其具体工作过程可参见现有技术中的反激型隔离电源。

根据本公开的另一方面，参阅图1所示，本公开还提供一种隔离型电源，该隔离型电源包括上文所述的控制电路。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (13)

1.一种隔离型电源的控制电路，所述隔离型电源包括：具有原边绕组和副边绕组的变压器，耦合于所述原边绕组的主开关管，以及耦合于所述副边绕组的同步整流管，其特征在于，所述控制电路包括：

副边控制信号发生电路，具有一输入端与所述副边绕组电性连接，并检测所述副边绕组的电压，具有一输出端与所述同步整流管的控制端电性连接，并输出所述同步整流管的控制信号；

原边控制信号发生电路，具有一输入端接收表征所述同步整流管关断的信号，具有一输出端与所述主开关管的控制端电性连接，并输出所述主开关管的控制信号；

其中，在当前开关周期中，所述副边控制信号发生电路检测到所述副边绕组的电压达到第一预设电压值时，指示所述同步整流管开通，并在所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长时，指示所述同步整流管关断；所述第一导通时长依据在前一开关周期中指示所述同步整流管关断时刻的第一时刻、指示所述主开关管导通的第二时刻以及预设基准时长而调整。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述副边控制信号发生电路包括：

第一信号生成单元，其输入端与副边绕组电性连接，其输出端与所述同步整流管电性连接，将所述副边绕组的电压达到所述第一预设电压值的时刻，确定为所述同步整流管的导通时刻；并根据所述同步整流管的导通时刻，生成并输出所述同步整流管的控制信号的上升沿；

第二信号生成单元，其输入端与副边绕组电性连接，其输出端与所述同步整流管电性连接，用于确定前一开关周期中基准信号的脉宽；根据上一开关周期中基准信号的脉宽以及所述预设基准时长之间的大小关系，调整所述同步整流管在当前开关周期中的第一导通时长；根据所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻，确定所述同步整流管的断开时刻；并根据所述同步整流管的断开时刻，生成并输出所述同步整理管的控制信号的下降沿；

其中，所述基准信号根据所述指示所述同步整流管关断时刻的第一时刻和指示所述主开关管导通的第二时刻产生，所述基准信号的脉宽为同一周期中所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间差。

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第二信号生成单元还将所述副边绕组的电压与第二预设电压值进行比较，并根据所述副边绕组的电压达到第二预设电压值的时刻和所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻中先到来的一个，确定所述同步整流管的断开时刻。

4.根据权利要求2或3所述的控制电路，其特征在于，在同一周期中，所述第一时刻早于所述第二时刻。

5.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第二信号生成单元包括：

参考脉宽信号发生单元，用于生成并输出反映所述预设基准时长的参考脉宽信号；

脉宽确定单元，其第一输入端与所述副边绕组电性连接，其第二输入端与所述参考脉宽信号发生单元的输出端电性连接，用于比较前一开关周期中的基准信号的脉宽与参考脉宽信号的持续时长之间的大小关系；

脉宽信号发生单元，其输入端与所述脉宽确定单元的输出端电性连接，其输出端与所述同步整流管电性连接，用于根据所述脉宽确定单元输出的比较结果，以及上一开关周期中同步整流管的第一导通时长，确定当前开关周期中，所述同步整流管的第一导通时长；将所述同步整流管导通的时长达到第一导通时长的时刻，确定为所述同步整流管的断开时刻；并根据所述同步整流管的断开时刻，生成并输出所述控制信号的下降沿。

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述脉宽确定单元包括：

鉴频鉴相单元，其第一输入端与所述副边绕组电性连接，其第二输入端与所述参考脉宽信号发生单元的输出端电性连接，用于确定前一开关周期中的基准信号的脉宽，与所述参考脉宽信号的脉宽之间的大小关系，生成并输出鉴频鉴相结果；

电流生成单元，其输入端与所述鉴频鉴相单元的输出端电性连接，用于在所述参考脉宽信号的脉宽小于所述基准信号的脉宽的情况下，生成并输出上拉电流信号；在所述参考脉宽信号的脉宽大于所述基准信号的脉宽的情况下，生成并输出下拉电流信号；

低通滤波单元，其输入端与所述电流生成单元的输出端电性连接，其输出端与所述脉宽信号发生单元的输入端电性连接，用于对所述电流生成单元的输出进行低通滤波；将滤波后的电信号输出至所述脉宽信号发生单元。

7.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述脉宽确定单元包括：

脉宽比较单元，其第一输入端与所述副边绕组电性连接，其第二输入端与所述参考脉宽信号发生单元电性连接，用于确定前一开关周期中的基准信号的脉宽与所述参考脉宽信号的脉宽的大小关系，生成并输出比较结果；

计数单元，其输入端与所述脉宽比较单元电性连接，其输出端与所述脉宽信号发生单元的输入端电性连接，用于根据所述比较结果，确定计数值；根据计数值以及上一周期的计数结果值，确定当前周期的计数结果值；将计数结果值输出至所述脉宽信号发生单元。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，在所述比较结果为所述基准信号的脉宽大于所述参考脉宽信号的脉宽的情况下，所述计数单元指示所述脉宽信号发生单元增大所述第一导通时长；在所述比较结果为所述基准信号的脉宽小于所述参考脉宽信号的持续时长的情况下，所述计数单元指示所述脉宽信号发生单元减小所述第一导通时长。

9.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述脉宽信号发生单元包括：

第一信号发生单元，其第一输入端与所述计数单元的输出端电性连接，其输出端与所述同步整流管的控制端电性连接，用于在所述副边同步整流管导通时刻开始计时，将计时数值等于所述计数结果值的时刻，确定为所述同步整流管的断开时刻；并根据所述同步整流管的断开时刻，生成并输出所述控制信号的下降沿。

10.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述原边控制信号发生电路包括：

逻辑模块，其输入端与所述副边控制信号发生电路的输出端电性连接，用于在副边同步整流管处于断开状态的情况下，生成并输出第一控制信号；

发送模块，其输入端与所述逻辑模块的输出端电性连接，用于在接收到所述第一控制信号的情况下，发送所述第一控制信号；

原边控制模块，其与所述发送模块耦合，其输出端与所述原边主开关管电性连接，用于在接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述原边主开关管导通。

11.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第一时刻根据所述同步整流管断开的时刻产生；或者所述第一时刻根据所述同步整流管断开后并经过第一预设延时后产生；或者所述第一时刻根据所述同步整流管断开后所述副边绕组的电压达到第三预设电压值时产生。

12.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第二时刻根据所述主开关管开通的时刻产生；或者第二时刻根据所述主开关管开通后并经过第二预设延时后产生；或者第二时刻根据所述主开关管开通后所述副边绕组的电压达到第四预设电压值时产生。

13.一种隔离型电源，其特征在于，所述隔离型电源包括根据权利要求1-12任意一项所述的隔离型电源的控制电路。