开关电源和计算设备制造技术

本申请实施例提供了一种开关电源和计算设备，涉及电源技术领域。该开关电源包括功率因数校正电路、控制电路和控制信号调整电路。控制信号调整电路包括采样单元、基准电压生成单元和比较器。控制信号调整电路用于基于第一电感的电流信号，调整第一控制信号和第二控制信号。控制电路的基准补偿信号输出端和基准电压生成单元的输入端电连接。控制电路用于生成基准补偿信号，基于基准补偿信号调整基准电压生成单元生成的基准电压。本申请的实施例中，设置控制电路生成基准补偿信号，基准补偿信号能够调整基准电压生成单元生成的基准电压，能够对比较器的第二输入端的电压值起到调整作用，以修正比较器的零点偏移，提高开关电源的使用可靠性。使用可靠性。使用可靠性。

【技术实现步骤摘要】
开关电源和计算设备


[0001]本申请涉及电源
，尤其涉及一种开关电源和计算设备。

技术介绍

[0002]开关单元可以包括控制信号调整电路，控制信号调整电路可以包括比较器。相关技术中，由于硬件的误差，导致比较器通常会存在零点偏移。零点偏移影响了比较器的比较结果，从而影响了开关电源的使用可靠性。

技术实现思路

[0003]本申请的实施例的目的在于提供一种开关电源和计算设备，用于修正比较器的零点偏移，提高开关电源的使用可靠性。
[0004]为了实现上述目的，提供如下技术方案：
[0005]一方面，本申请的实施例提供了一种开关电源。开关电源包括功率因数校正电路、控制电路和控制信号调整电路。其中，功率因数校正电路包括第一电感、第一开关管、第二开关管和第一电容。第一电感的第一端与外部电源的第一端电连接。第一电感的第二端、第一开关管的第一端和第二开关管的第二端电连接。第一开关管的第二端、第一电容的第一端与外部电源的第二端电连接。第二开关管的第一端、第一电容的第二端与外部电源的第二端电连接。控制电路包括第一控制信号输出端、第二控制信号输出端、基准补偿信号输出端和控制信号调整输入端。第一控制信号输出端与第一开关管的控制端电连接。第二控制信号输出端与第二开关管的控制端电连接。其中，第一控制信号输出端用于输出第一控制信号，第一控制信号用于控制第一开关管导通或断开。第二控制信号输出端用于输出第二控制信号，第二控制信号用于控制第二开关管导通或断开。控制信号调整电路包括采样单元、基准电压生成单元和比较器。其中，采样单元的输入端与第一电感电连接。采样单元的输出端与比较器的第一输入端电连接。基准电压生成单元的输出端与比较器的第二输入端电连接。比较器的输出端与控制电路的控制信号调整输入端电连接。控制信号调整电路用于基于第一电感的电流信号，调整第一控制信号和第二控制信号。控制电路的基准补偿信号输出端和基准电压生成单元的输入端电连接。控制电路用于生成基准补偿信号。基于基准补偿信号调整基准电压生成单元生成的基准电压。
[0006]本申请的实施例中，采样单元的输入端与第一电感电连接，采样单元的输出端与比较器的第一输入端电连接，使得采样单元能够采集第一电感的电流信号，并且能够在负电流流经第一电感时，基于流经第一电感的负电流生成电压信号。
[0007]比较器的第一输入端与采样单元的输出端电连接，比较器的第二输入端与基准电压生成单元的输出端电连接，使得比较器能够将采样单元基于流经第一电感的负电流值生成的电压信号的电压值，与基准电压生成单元生成的基准电压的电压值相比较，并根据二者之间的关系输出不同的比较结果。
[0008]控制电路的控制信号调整输入端与比较器的输出端电连接，使得控制电路能够获
取比较器的比较结果，并基于比较结果确定流经第一电感的负电流值与设定负电流阈值(例如第一设定负电流阈值或者第二设定负电流阈值)之间的关系，从而能够在流经第一电感的负电流值达到第一设定负电流阈值时调整第一控制信号，以控制第一开关管断开；并且，能够在流经第一电感的负电流值达到第二设定负电流阈值时调整第二控制信号，以控制第二开关管断开，从而能够对流经第一电感的负电流值起到控制作用。
[0009]并且，控制电路的基准补偿信号输出端与基准电压生成单元的输入端电连接，使得控制电路生成的基准补偿信号能够调整基准电压生成单元生成的基准电压，从而能够调整比较器的第二输入端的电压值，以对比较器的比较结果起到调整作用，修正比较器的零点偏移，在提高功率因数校正电路的电源效率、降低功率因数校正电路的THDi的基础上，减小第一开关管和第二开关管硬开通的风险；并且，使得在外部电源的输出电压正半周时流经第一电感的负电流值，与在外部电源的输出电压处于负半周时流经第一电感的负电流值能够相等，减小了功率因数校正电路输入电流的直流偏置，提高了功率因数校正电路的使用可靠性。
[0010]在一种可实现的方式中，控制电路用于生成基准补偿信号，包括控制电路用于基于比较器的零点确定基准补偿信号的占空比。如此设置，使得控制电路生成的基准补偿信号能够修正比较器的零点偏移，提高了开关电源的准确性和可靠性，并且提高了功率因数校正电路的电源效率，降低功率因数校正电路出现直流偏置的风险。
[0011]在一种可实现的方式中，控制电路还包括反馈信号输入端和零点检测信号输出端。其中，比较器的输出端与控制电路的反馈信号输入端电连接。控制电路的零点检测信号输出端与基准电压生成单元的输入端电连接。控制电路用于基于比较器的零点确定基准补偿信号的占空比，包括：控制电路用于：生成零点检测信号。在控制零点检测信号的占空比在预设占空比范围内先从最小值连续增大至最大值，再从最大值连续减小至最小值的情况下，获取比较器输出的第一信号。基于第一信号确定基准补偿信号的占空比。如此设置，使得控制电路能够自动寻找比较器的零点，满足对于不同比较器的补偿需求，提高了开关电源的准确性以及可靠性。并且，使得控制电路能够实现对于比较器的零点偏移的自动修正，提高了开关电源的使用便捷性。此外，控制电路通过控制零点检测信号的占空比变化的方式来寻找比较器的零点，无需复杂的硬件结构，降低了开关电源的成本。
[0012]在一种可实现的方式中，控制电路用于基于第一信号确定基准补偿信号的占空比，包括：控制电路用于：在第一信号由第一电平信号转换为第二电平信号的情况下，获取零点检测信号的第一占空比。在第一信号由第二电平信号转换为第一电平信号情况下，获取零点检测信号的第二占空比。基于零点检测信号的第一占空比和零点检测信号第二占空比计算基准补偿信号的占空比。如此设置，能够提高控制电路在确定比较器的零点时的准确性，从而提高得到的基准补偿信号的占空比的准确性，提高基准补偿信号对于比较器的零点偏移的补偿效果，从而提高开关电源的使用准确性和可靠性。
[0013]在一种可实现的方式中，控制电路用于基于第一占空比和第二占空比计算基准补偿信号的占空比，包括：控制电路用于：计算零点检测信号的第一占空比和零点检测信号的第二占空比的平均值，将平均值作为基准补偿信号的占空比。如此设置，能够提高控制电路在确定比较器的零点时的准确性，从而提高得到的基准补偿信号的占空比的准确性，提高基准补偿信号对于比较器的零点偏移的补偿的准确性，从而提高开关电源的准确性和可靠
性。
[0014]在一些示例中，预设占空比范围中的任一个占空比与参考占空比的差值的绝对值小于或等于20％。如此设置，能够避免预设占空比范围过大，从而减小了控制电路寻找比较器的零点所需的时间，提高了控制电路在寻找比较器的零点时的效率。
[0015]在一种可实现的方式中，预设占空比的范围为30％～70％。如此设置，避免了预设占空比的范围过大，从而减小了控制电路寻找比较器的零点所需的时间，提高了控制电路在寻找比较器的零点时的效率；此外，还避免了预设占空比的范围过小，从而避免了控制电路在预设占空比范围内无法确定基准补偿信号的占空比，使得控制电路能够对比较器的零点偏移进行补偿，提高了开关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括功率因数校正电路、控制电路和控制信号调整电路；其中，所述功率因数校正电路包括第一电感、第一开关管、第二开关管和第一电容；所述第一电感的第一端与外部电源的第一端电连接；所述第一电感的第二端、所述第一开关管的第一端和所述第二开关管的第二端电连接；所述第一开关管的第二端、所述第一电容的第一端与所述外部电源的第二端电连接；所述第二开关管的第一端、所述第一电容的第二端与所述外部电源的第二端电连接；所述控制电路包括第一控制信号输出端、第二控制信号输出端、基准补偿信号输出端和控制信号调整输入端；所述第一控制信号输出端与所述第一开关管的控制端电连接；所述第二控制信号输出端与所述第二开关管的控制端电连接；其中，所述第一控制信号输出端用于输出第一控制信号，所述第一控制信号用于控制所述第一开关管导通或断开；所述第二控制信号输出端用于输出第二控制信号，所述第二控制信号用于控制所述第二开关管导通或断开；所述控制信号调整电路包括采样单元、基准电压生成单元和比较器；其中，所述采样单元的输入端与所述第一电感电连接；所述采样单元的输出端与所述比较器的第一输入端电连接；所述基准电压生成单元的输出端与所述比较器的第二输入端电连接；所述比较器的输出端与所述控制电路的所述控制信号调整输入端电连接；所述控制信号调整电路用于基于所述第一电感的电流信号，调整所述第一控制信号和所述第二控制信号；所述控制电路的所述基准补偿信号输出端和所述基准电压生成单元的输入端电连接；所述控制电路用于生成基准补偿信号；基于所述基准补偿信号调整所述基准电压生成单元生成的基准电压。2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述控制电路用于生成所述基准补偿信号，包括：所述控制电路用于基于所述比较器的零点确定所述基准补偿信号的占空比。3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述控制电路还包括反馈信号输入端和零点检测信号输出端；其中，所述比较器的输出端与所述控制电路的所述反馈信号输入端电连接；所述控制电路的所述零点检测信号输出端与所述基准电压生成单元的输入端电连接；所述控制电路用于基于所述比较器的零点确定所述基准补偿信号的占空比，包括：所述控制电路用于：生成零点检测信号；在控制所述零点检测信号的占空比在预设占空比范围内先从最小值连续增大至最大值，再从最大值连续减小至最小值的情况下，获取所述比较器输出的第一信号；基于所述第一信号确定所述基准补偿信号的占空比。4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述控制电路用于基于所述第一信号确定所述基准补偿信号的占空比，包括：所述控制电路用于：在所述第一信号由第一电平信号转换为第二电平信号的情况下，获取所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓欢乐，马成龙，闫姚针，曹量崟，
申请(专利权)人：超聚变数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：