本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及開關(guān)電源及其控制方法。

背景技術(shù)：

目前，在反激式開關(guān)電源中，其變壓器的匝比n是固定不變的，這種設(shè)計的缺點是在高壓(240VAC)和低壓(100VAC)輸出條件下，反激式開關(guān)電源不能發(fā)揮出其最大的性能，通過調(diào)節(jié)開關(guān)電源的占空比D，可以調(diào)節(jié)其性能和效率。反激式開關(guān)電源的占空比D＝n*(Vo+Vf)/[Vin+n*(Vo+Vf)]，匝比n主要受兩個的影響，一個是MOS管上的耐壓和整流二極管上的耐壓。加載在MOS管上的電壓等于Vin+n*(Vo+Vf)，加載在整流二極管上的電壓等于Vin/n+(Vo+Vf)。在高壓(240VAC)下，也就是Vin較大時，受MOS管上耐壓的影響，匝比n不能做到很大；而在低壓(100VAC)下，也就是Vin較小時，從MOS管上耐壓來看，n可以做到較大，但是由于目前的匝比n是固定不變，所以只能取最小值，因而限制了開關(guān)電源的性能和效率。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在由于開關(guān)電源中變壓器的匝比不能變化導(dǎo)致開關(guān)電源的性能和效率受到限制的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供開關(guān)電源及其控制方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在由于開關(guān)電源中變壓器的匝比不能變化導(dǎo)致開關(guān)電源的性能和效率受到限制的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，第一方面，提供一種開關(guān)電源，所述開關(guān)電源包括直流輸入模塊、儲能器件、變壓器、整流濾波模塊、開關(guān)器件以及控制芯片，所述直流輸入模塊、所述儲能器件、所述變壓器以及所述整流濾波模塊依次相連，所述開關(guān)器件連接所述變壓器和所述控制芯片，所述開關(guān)電源還包括變壓器調(diào)節(jié)模塊，所述變壓器調(diào)節(jié)模塊連接所述直流輸入模塊和所述變壓器；

所述變壓器調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述直流輸入模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)所述變壓器初級線圈的匝數(shù)以調(diào)節(jié)所述開關(guān)器件的占空比。

第二方面，提供了一種開關(guān)電源的控制方法，所述開關(guān)電源包括直流輸入模塊、儲能器件、變壓器、整流濾波模塊、開關(guān)器件以及控制芯片，所述直流輸入模塊、所述儲能器件、所述變壓器以及所述整流濾波模塊依次相連，所述開關(guān)器件連接所述變壓器和所述控制芯片，所述開關(guān)電源還包括變壓器調(diào)節(jié)模塊，所述變壓器調(diào)節(jié)模塊連接所述直流輸入模塊和所述變壓器；

所述控制方法包括以下步驟：

所述變壓器調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述直流輸入模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)所述變壓器初級線圈的匝數(shù)，以調(diào)節(jié)所述開關(guān)器件的占空比。

本發(fā)明提供開關(guān)電源及其控制方法，在現(xiàn)有的反激式開關(guān)電源中設(shè)置變壓器調(diào)節(jié)模塊，變壓器調(diào)節(jié)模塊連接直流輸入模塊和變壓器，根據(jù)直流輸入模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)以調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比，通過檢測直流輸入模塊輸出的不同電壓，調(diào)節(jié)變壓器輸入線圈的匝數(shù)，使變壓器的匝比不同，從而調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比，改善反激式開關(guān)電源的性能和效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一種實施例提供的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明另一種實施例提供的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一種實施例提供的開關(guān)電源中的變壓器調(diào)節(jié)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種實施例提供的開關(guān)電源中的變壓器的結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

為了說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。

本發(fā)明實施例提供一種開關(guān)電源，如圖1和圖2所示，開關(guān)電源包括直流輸入模塊101、儲能器件102、變壓器103、整流濾波模塊104、開關(guān)器件107以及控制芯片106，直流輸入模塊101、儲能器件102、變壓器103以及整流濾波模塊104依次相連，開關(guān)器件107連接變壓器103和控制芯片106，開關(guān)電源還包括變壓器調(diào)節(jié)模塊105，變壓器調(diào)節(jié)模塊105連接直流輸入模塊101和變壓器103；

變壓器調(diào)節(jié)模塊105根據(jù)直流輸入模塊101的輸出電壓調(diào)節(jié)變壓器103初級線圈的匝數(shù)以調(diào)節(jié)開關(guān)器件107的占空比。

其中，直流輸入模塊101將直流電或者交流電轉(zhuǎn)換成直流電輸出給儲能器件102，可選的，直流輸入模塊101可以為交流電源1011和硅橋電路1012。

其中，整流濾波電路將變壓器103輸出的電壓進行整流和濾波后進行輸出直流電壓，可選的，整流濾波電路包括整流二極管1041和濾波電路1042。

其中，控制芯片106根據(jù)直流輸入模塊101輸出的電壓或者變壓器103輸出的電壓對開關(guān)器件107進行PWM控制，以獲取預(yù)設(shè)的占空比。

其中，變壓器調(diào)節(jié)模塊105檢測直流輸入模塊101輸出的電壓，將不同的電壓下，調(diào)節(jié)變壓器103輸入線圈的匝數(shù)，使變壓器103的匝比不同，從而調(diào)節(jié)開關(guān)器件107的占空比，可參見背景技術(shù)中提供的占空比公式，當(dāng)匝比發(fā)生變化時，占空比也發(fā)生變化，改善反激式開關(guān)電源的性能和效率。

具體的，變壓器調(diào)節(jié)模塊105根據(jù)直流輸入模塊101輸出的電壓與預(yù)設(shè)電壓之間的大小關(guān)系調(diào)節(jié)變壓器103輸入線圈的匝數(shù)。

可選的，變壓器調(diào)節(jié)模塊105在直流輸入模塊101的輸出電壓大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器103初級線圈的匝數(shù)為第一匝數(shù)；

變壓器調(diào)節(jié)模塊105在直流輸入模塊101的輸出電壓不大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器103初級線圈的匝數(shù)為第二匝數(shù)；

其中，第一匝數(shù)大于第二匝數(shù)。

具體的，變壓器調(diào)節(jié)模塊105通過調(diào)節(jié)變壓器103的初級線圈的中輸入端處于短路狀態(tài)以調(diào)節(jié)初級線圈的匝數(shù)。

可選的，變壓器調(diào)節(jié)模塊105在直流輸入模塊101的輸出電壓大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器103初級線圈的兩個輸入端處于非短路狀態(tài)，以使變壓器103初級線圈的匝數(shù)為第一匝數(shù)；

變壓器調(diào)節(jié)模塊105在直流輸入模塊101的輸出電壓不大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器103初級線圈的兩個輸入端處于短路狀態(tài)，以使變壓器103初級線圈的匝數(shù)為第二匝數(shù)。

具體的，如圖3所示，變壓器調(diào)節(jié)模塊105包括分壓模塊1051、第一開關(guān)模塊1052、穩(wěn)壓器件1053以及第二開關(guān)模塊1054；

分壓模塊1051的輸入端連接直流輸入模塊101的輸出端，分壓模塊1051的輸出端連接第一開關(guān)模塊1052的控制端，第一開關(guān)模塊1052的輸入端連接穩(wěn)壓器件1053的輸出端和第二開關(guān)模塊1054的第一輸入端，第一開關(guān)模塊1052的輸入端與地連接，穩(wěn)壓器件1053的輸入端連接電源電壓和第二開關(guān)模塊1054的第二輸入端，第二開關(guān)模塊1054的第一輸出端和第二輸出端連接變壓器103的兩個輸入端；

分壓模塊1051對直流輸入模塊101的輸出電壓進行分壓；

第一開關(guān)模塊1052在分壓電壓不大于預(yù)設(shè)電壓時處于導(dǎo)通狀態(tài)，穩(wěn)壓器件1053接通電源電壓，第二開關(guān)模塊1054的第一輸出端和第二輸出端短路連接以使變壓器103初級線圈的兩個輸入端處于短路狀態(tài)；

第一開關(guān)模塊1052在分壓電壓大于預(yù)設(shè)電壓時處于關(guān)斷狀態(tài)，穩(wěn)壓器件1053處于不工作狀態(tài)，第二開關(guān)模塊1054的第一輸出端和第二輸出端斷開以使變壓器103初級線圈的兩個輸入端處于非短路狀態(tài)。

如圖4所示，變壓器103包括第一初級線圈和第二初級線圈，第一初級線圈包括第一輸入端1、第二輸入端2以及第三輸入端3，第二輸入端2位于第一輸入端1和第三輸入端2之間，第二輸入端2連接第二開關(guān)模塊1054的第一輸出端，第三輸入端3連接第二開關(guān)模塊1054的第二輸出端。

本發(fā)明的工作原理如下：變壓器103的初級線圈的繞法為第一輸入端1到第二輸入端2有Np1圈，第二輸入端2到第三輸入端3有Np2圈，也即初級有(Np1+Np2)圈，次級線圈的繞法為第一輸出端8、第二輸出端9到第三輸出端10、第四輸出端11有Ns圈，當(dāng)輸入的電壓低于某一值時，第一開關(guān)模塊1052，穩(wěn)壓器件1053具有壓降使第二開關(guān)模塊1054導(dǎo)通，第二開關(guān)模塊1054的第一輸出端和第二輸出端斷開斷開，變壓器103的第二輸入端2到第三輸入端3不短路，即初級變?yōu)?Np1+Np2)圈，匝數(shù)比n2＝(Np1+Np2)/Ns，當(dāng)輸入的電壓高于某一值時，第一開關(guān)模塊1052不導(dǎo)通，第二開關(guān)模塊1054不工作，變壓器103的第二輸入端2到第三輸入端3短路，此時初級線圈的匝數(shù)為Np，匝數(shù)比n1＝Np1/Ns。

本發(fā)明另一種實施例提供一種開關(guān)電源的控制方法，開關(guān)電源包括直流輸入模塊、儲能器件、變壓器、整流濾波模塊、開關(guān)器件以及控制芯片，直流輸入模塊、儲能器件、變壓器以及整流濾波模塊依次相連，開關(guān)器件連接變壓器和控制芯片，開關(guān)電源還包括變壓器調(diào)節(jié)模塊，變壓器調(diào)節(jié)模塊連接直流輸入模塊和變壓器；

控制方法包括以下步驟：

變壓器調(diào)節(jié)模塊根據(jù)直流輸入模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)，以調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比。

具體的，變壓器調(diào)節(jié)模塊根據(jù)直流輸入模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)，包括：

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)為第一匝數(shù)；

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓不大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)為第二匝數(shù)；

其中，第一匝數(shù)大于第二匝數(shù)。

進一步的，變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)為第一匝數(shù)，包括：

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的兩個輸入端處于非短路狀態(tài)，以使變壓器初級線圈的匝數(shù)為第一匝數(shù)；

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓不大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)為第二匝數(shù)，包括：

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓不大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的兩個輸入端處于短路狀態(tài)，以使變壓器初級線圈的匝數(shù)為第二匝數(shù)。

進一步的，變壓器調(diào)節(jié)模塊包括分壓模塊、第一開關(guān)模塊、穩(wěn)壓器件以及第二開關(guān)模塊；

分壓模塊的輸入端連接直流輸入模塊的輸出端，分壓模塊的輸出端連接第一開關(guān)模塊的控制端，第一開關(guān)模塊的輸入端連接穩(wěn)壓器件的輸出端和第二開關(guān)模塊的第一輸入端，第一開關(guān)模塊的輸入端與地連接，穩(wěn)壓器件的輸入端連接電源電壓和第二開關(guān)模塊的第二輸入端，第二開關(guān)模塊的第一輸出端和第二輸出端連接變壓器的兩個輸入端；

分壓模塊對直流輸入模塊的輸出電壓進行分壓；

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓不大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的兩個輸入端處于短路狀態(tài)，包括：

第一開關(guān)模塊在分壓電壓不大于預(yù)設(shè)電壓時處于導(dǎo)通狀態(tài)，穩(wěn)壓器件接通電源電壓，第二開關(guān)模塊的第一輸出端和第二輸出端短路連接以使變壓器初級線圈的兩個輸入端處于短路狀態(tài)；

變壓器調(diào)節(jié)模塊在直流輸入模塊的輸出電壓大于預(yù)設(shè)值時，調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的兩個輸入端處于非短路狀態(tài)，包括：

第一開關(guān)模塊在分壓電壓大于預(yù)設(shè)電壓時處于關(guān)斷狀態(tài)，穩(wěn)壓器件處于不工作狀態(tài)，第二開關(guān)模塊的第一輸出端和第二輸出端斷開以使變壓器初級線圈的兩個輸入端處于非短路狀態(tài)。

本發(fā)明提供開關(guān)電源及其控制方法，在現(xiàn)有的反激式開關(guān)電源中設(shè)置變壓器調(diào)節(jié)模塊，變壓器調(diào)節(jié)模塊連接直流輸入模塊和變壓器，根據(jù)直流輸入模塊的輸出電壓調(diào)節(jié)變壓器初級線圈的匝數(shù)以調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比，通過檢測直流輸入模塊輸出的不同電壓，調(diào)節(jié)變壓器輸入線圈的匝數(shù)，使變壓器的匝比不同，從而調(diào)節(jié)開關(guān)器件的占空比，改善反激式開關(guān)電源的性能和效率。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結(jié)合來實現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。