本发明涉及开关电源，具体地，涉及一种开关电源及其控制电路、控制方法。
背景技术：
1、电磁兼容性(emc，electromagnetic compatibility)指设备或系统在电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁骚扰的能力。开关电源的开关频率太大时大量谐波成分通过传输线和空间电磁场向外传播，从而会影响开关电源的电磁兼容性。
2、目前常通过频率抖动控制技术改善开关电源的电磁兼容性。即在开关电源的控制电路对功率管驱动时通过引入频率抖动以便将功率管的开关频率扩展到一个较宽的频带，从而降低开关电源在某个频率点生成的电磁干扰(emi，electromagnetic interference)峰值。然而现有频率抖动控制技术通常通过固定振荡器来实现开关电源中功率管的开关频率抖动，从而产生固定的开关频率抖动。但上述方式会导致开关频率变化，进而使得功率管的导通时刻偏离理想值，影响开关电源的输出电流，从而引起输出纹波跟随抖频规律的抖动，增大了输出纹波，进而可能产生浪涌电压或电流导致电气设备运行不正常或加速设备老化。
技术实现思路
1、鉴于上述内容，本技术的目的在于提供一种开关电源及其控制电路、控制方法，以解决现有技术中的问题。
2、根据本发明的一方面，提供一种开关电源的控制电路，其中，包括：退磁检测模块，对表征输出电压的反馈电压进行检测并获得所述开关电源的退磁时间；采样控制模块，接收所述退磁时间和第三抖动电流，根据所述退磁时间将电流信号转换为电压信号，比较所述电压信号和第二参考电压，输出采样控制信号；反馈模块，接收所述采样控制信号，并根据所述采样控制信号对反馈电压进行采样获取第一采样信号，对第四参考电压与第一采样信号的误差放大信号进行分压产生表征负载状态的峰值电流的第三参考电压；峰值电流抖动控制模块，根据所述第三参考电压、表征原边电感电流的第二采样信号以及第二抖动电流生成峰值电流抖动信号；驱动模块，根据所述峰值电流抖动信号控制所述开关电源的功率管的关断。
3、可选地，当峰值电流由负载状态的峰值电流增加n×ic时，退磁时间相应延长n×td，则调整所述反馈模块采样所述反馈电压的采样时刻后移n×td；当峰值电流由负载状态的峰值电流减小n×ic时，退磁时间相应缩短n×td，则调整所述反馈模块采样所述反馈电压的采样时刻前移n×td，其中，ic表示负载状态的峰值电流，td表示退磁时间，n为正数。
4、可选地，所述采样控制模块接收的第三抖动电流与第二抖动电流的抖动方向相反，并根据第三抖动电流调整所述电压信号在退磁时间内的斜率以调整对所述反馈电压的采样时刻，使所述采样时刻与退磁结束时刻的时间间隔固定。
5、可选地，所述峰值电流由负载状态的峰值电流增加时，所述退磁时间增大，所述第三抖动电流减小，所述电压信号在退磁时间内的斜率的绝对值减小，所述采样时刻后移；所述峰值电流由负载状态的峰值电流减小时，所述退磁时间减小，所述第三抖动电流增大，所述电压信号在退磁时间内的斜率的绝对值增大，所述采样时刻前移。
6、可选地，所述采样控制模块从退磁起始时刻开始通过第二参考电流和第三抖动电流对第一电容放电，所述电压信号为所述第一电容上的电压，所述采样控制模块还根据所述第三抖动电流调整所述电压信号在退磁时间内的斜率和所述第一电容的放电速度；并在退磁结束后通过第一参考电流对第一电容充电，使所述电压信号抬升；所述采样控制模块在所述电压信号低于所述第二参考电压时产生所述采样控制信号。
7、可选地，所述电压信号在退磁时间内的斜率的绝对值为所述第二参考电流与所述第三抖动电流之和再与所述第一电容的容值的比值。
8、可选地，所述采样控制模块包括：第一电容，所述第一电容的第一端接收第一参考电流、第二参考电流和第三抖动电流，所述第一电容的第二端接地，所述第一参考电流在所述退磁时间结束后提供，所述第二参考电流和所述第三抖动电流在退磁时间内提供；第一比较器，所述第一比较器的第一输入端接收所述第二参考电压，所述第一比较器的第二输入端与所述第一电容的第一端连接，所述第一比较器的输出端输出所述采样控制信号。
9、可选地，所述采样控制模块包括：第一电容，所述第一电容的第一端接收第一参考电流、第二参考电流和多个第四抖动电流，所述多个第四抖动电流的幅值之和等于第三抖动电流的幅值，所述第一电容的第二端接地，第一参考电流在所述退磁时间结束后提供，所述第二参考电流和所述第三抖动电流在退磁时间内提供；第一比较器，所述第一比较器的第一输入端接收所述第二参考电压，所述第一比较器的第二输入端与所述第一电容的第一端连接，所述第一比较器的输出端输出所述采样控制信号。
10、可选地，所述反馈模块包括：开关模块，接收所述采样控制信号，并根据所述采样控制信号控制所述开关模块导通以对反馈电压进行采样，输出第一采样信号；反馈处理模块，根据所述第一采样信号和第四参考电压产生表征负载状态的峰值电流的第三参考电压。
11、可选地，所述峰值电流抖动控制模块包括：第一电阻；第二比较器，所述第二比较器的第一输入端接收第二抖动电流以及经由所述第一电阻接收表征所述负载状态的峰值电流信号的所述第三参考电压，所述第二比较器的第二输入端接收所述第二采样信号，所述第二比较器的输出端输出所述峰值电流抖动信号。
12、可选地，所述控制电路还包括抖动电流产生模块，用于产生抖动电流，其中，所述抖动电流产生模块包括：分频模块，与振荡模块连接，对接收到的周期性的时钟信号进行分频，得到多个分频信号；信号反相模块，与所述分频模块连接，将多个所述分频信号进行反相处理，生成多个反相信号；控制信号产生模块，根据多个所述分频信号和多个所述反相信号生成n个控制信号；电流抖动模块，包括多个电流幅值不同的电流源和与每个电流源串联的控制开关，对应的控制信号控制对应的所述控制开关导通，使对应的电流源输出对应幅值的电流，所述电流抖动模块产生包含2n个台阶的基准抖动电流，n为大于等于1的自然数；电流镜模块，包括至少两个电流镜支路，相应的电流镜支路根据镜像比例对基准抖动电流进行镜像并产生与所述基准抖动电流的抖动方向相同的抖动电流；或，相应的电流镜支路在抖动电流的输出节点处串联电流源以产生与基准抖动电流抖动方向相反的抖动电流。
13、可选地，所述开关模块包括：第一开关，连接在所述反馈电压和所述反馈处理模块之间，所述第一开关的控制端与所述采样控制模块的输出端连接，并根据所述采样控制信号导通以对所述反馈电压采样获得所述第一采样信号。
14、可选地，所述开关电源的控制电路还包括：频率控制模块，根据第一参考电压生成固定频率的频率控制信号，所述驱动模块根据所述固定频率的频率控制信号控制所述开关电源的功率管的导通。
15、可选地，所述反馈模块还根据所述第一采样信号和第四参考电压产生表征中心频率的第三参考电流，所述控制电路还包括：频率控制模块，根据第一参考电压、所述第三参考电流及第一抖动电流生成频率抖动信号，所述驱动模块根据所述频率抖动信号控制所述开关电源的功率管的导通，所述第一抖动电流与所述第二抖动电流的抖动方向相反。
16、可选地，当开关频率由中心频率增加m×fc时，控制峰值电流由负载状态的峰值电流减小n×ic；当开关频率由中心频率减小m×fc时，控制峰值电流由负载状态的峰值电流增加n×ic，其中，m/n＝k，m、n分别是频率抖动比例和峰值电流抖动比例，k是频率抖动比例和峰值电流抖动比例的比值，且k为大于1的正数，fc表示中心频率，ic表示负载状态的峰值电流。
17、可选地，所述频率抖动比例和峰值电流抖动比例的比值k等于2。
18、可选地，所述频率控制模块在每个开关周期内通过所述第三参考电流和所述第一抖动电流对第二电容充电，当所述第二电容的端电压大于所述第一参考电压时，所述频率抖动信号翻转，并在所述频率抖动信号翻转时对所述第二电容的端电压清零；其中，所述频率控制模块根据所述第一抖动电流调整所述第二电容的充电速度，以改变所述频率抖动信号的开关频率。
19、可选地，所述反馈处理模块包括：第一误差放大器，所述第一误差放大器的第一输入端接收所述第四参考电压，所述第一误差放大器的第二输入端接收所述第一采样信号；第二电阻和第三电阻，依次连接在所述第一误差放大器的输出端和地之间，所述第二电阻和所述第三电阻的连接节点输出所述第三参考电压。
20、可选地，所述反馈处理模块包括：第一误差放大器，所述第一误差放大器的第一输入端接收所述第四参考电压，所述第一误差放大器的第二输入端接收所述第一采样信号；第四电阻、第二电阻和第三电阻，依次连接在所述第一误差放大器的输出端和地之间，所述第二电阻和所述第三电阻的连接节点输出所述第三参考电压；电压跟随器，包括运算放大器、晶体管和第五电阻，所述第四电阻和所述第二电阻的中间节点连接至所述运算放大器的第一输入端，所述运算放大器的第二输入端连接至所述晶体管和所述第五电阻的中间节点，所述电压跟随器将所述第四电阻和所述第二电阻的中间节点处的电压转换为跟随电流；以及电流镜，连接所述电压跟随器，将所述跟随电流镜像为第三参考电流。
21、可选地，所述频率控制模块用于产生周期性的频率固定的频率控制信号，所述频率控制模块包括：第二电容，所述第二电容的第一端接收第三参考电流，以及与第一开关管的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；第一开关管，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端接收脉冲信号；边沿产生模块，接收频率控制信号，并根据频率控制信号的跳变沿产生所述脉冲信号；以及第三比较器，所述第三比较器的第一输入端接收所述第一参考电压，所述第三比较器的第二输入端与所述第二电容的第一端连接，所述第三比较器的输出端输出所述频率控制信号，所述第三比较器在所述第二电容上的电压大于所述第一参考电压时使所述频率控制信号产生跳变沿。
22、可选地，所述频率控制模块用于产生开关频率基于所述中心频率抖动的频率抖动信号，所述频率控制模块包括：第二电容，所述第二电容的第一端接收第一抖动电流和表征中心频率的第三参考电流，以及与第一开关管的第一端连接，所述第二电容的第二端接地；第一开关管，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端接收脉冲信号；边沿产生模块，接收频率抖动信号，并根据频率抖动信号的跳变沿产生所述脉冲信号；以及第三比较器，所述第三比较器的第一输入端接收所述第一参考电压，所述第三比较器的第二输入端与所述第二电容的第一端连接，所述第三比较器的输出端输出所述频率抖动信号，所述第三比较器在所述第二电容上的电压大于所述第一参考电压时使所述频率抖动信号产生跳变沿。
23、可选地，所述开关电源的控制电路还包括：振荡模块，产生周期性的基准时钟信号，所述振荡模块包括振荡器。
24、可选地，所述驱动模块包括：rs触发器，所述rs触发器的置位端与所述频率控制模块连接，接收所述频率控制信号或频率抖动信号，所述rs触发器的复位端与所述峰值电流抖动控制模块连接，接收所述峰值电流抖动信号，所述rs触发器的输出端输出包含导通信号和关断信号的所述开关控制信号；驱动单元，对所述开关控制信号进行增强以控制开关电源的功率管的导通与关断。
25、可选地，所述开关电源的控制电路还包括：供电模块，给控制电路提供供电电压；基准电压产生模块，用于产生所述第一参考电压、第二参考电压和第四参考电压。
26、可选地，第一抖动电流、第二抖动电流、第三抖动电流为周期性台阶电流，所述第一抖动电流、第二抖动电流、第三抖动电流的每个台阶包含的开关周期个数相同。
27、根据本发明的另一方面，提供一种开关电源，其中，包括：功率转换电路，用于将交流输入电压转变为直流输出电压，所述功率转换电路包括原边绕组、副边绕组、辅助绕组；电压采集电路，对所述辅助绕组的电压分压并输出反馈电压；以及上述的控制电路。
28、可选地，所述功率转换电路为选自以下拓扑中的任一种：浮地型buck-boost拓扑、实地型buck-boost拓扑、浮地型buck拓扑、实地型buck拓扑、boost拓扑以及反激拓扑。
29、根据本发明的另一方面，提供一种开关电源的控制方法，其中，包括：对表征输出电压的反馈电压进行检测并获得所述开关电源的退磁时间；接收所述退磁时间和第三抖动电流，根据所述退磁时间将电流信号转换为电压信号，比较所述电压信号和第二参考电压，输出采样控制信号；接收所述采样控制信号，并根据所述采样控制信号对反馈电压进行采样获取第一采样信号，对第四参考电压与第一采样信号的误差放大信号进行分压产生表征负载状态的峰值电流的第三参考电压；根据所述第三参考电压、表征原边电感电流的第二采样信号以及第二抖动电流生成峰值电流抖动信号；根据所述峰值电流抖动信号控制所述开关电源的功率管的关断。
30、可选地，所述第三抖动电流与所述第二抖动电流的抖动方向相反，所述控制方法还包括：根据第三抖动电流调整所述电压信号在退磁时间内的斜率以调整对所述反馈电压的采样时刻，并使所述采样时刻与退磁结束时刻的时间间隔固定。
31、可选地，所述开关电源的控制方法还包括：根据第一参考电压生成固定频率的频率控制信号，根据所述固定频率的频率控制信号控制所述开关电源的功率管的导通。
32、可选地，所述开关电源的控制方法还包括：根据所述第一采样信号和第四参考电压产生第三参考电流，所述第三参考电流表征中心频率；根据第一参考电压、所述第三参考电流及第一抖动电流生成频率抖动信号；以及根据所述频率抖动信号控制所述开关电源的功率管的导通，其中，所述第一抖动电流与所述第二抖动电流的抖动方向相反。
33、本技术实施例提供的开关电源及其控制电路、控制方法，通过表征负载状态的峰值电流的第三参考电压、表征原边电感电流的第二采样信号以及第二抖动电流生成峰值电流抖动信号，以在负载状态的峰值电流的基础上叠加第二抖动电流的影响，生成在负载状态的峰值电流附近抖动的峰值电流抖动信号，以增强开关电容的电磁兼容性。峰值电流发生抖动导致退磁时间跟随变化，从而需要调整输出电压的采样时刻。
34、进一步地，本技术通过退磁检测模块检测退磁时间，通过采样控制模块调整采样时刻。采样控制模块通过与第二抖动电流抖动方向相反的第三抖动电流来调节采样时刻，使得采样时刻随着峰值电流的变化而变化，以使采样时刻与退磁结束时刻的时间间隔固定。在峰值电流增大时，调整采样时刻后移，在峰值电流减小时，调整采样时刻前移，使得在每个开关周期下采样时刻到退磁结束时刻时间间隔相同。从而，输出电压的采样时刻跟随峰值电流的抖动而改变，使得采样精度提升，输出电压的纹波小。
35、进一步地，本技术的第三抖动电流可以由多个第四抖动电流叠加得到，使多个第四抖动电流的幅值之和与第三抖动电流的幅值相同，既提高了采样精度又提高了电磁兼容性。
36、进一步地，本技术通过增加互为反向抖动的频率抖动和峰值电流抖动，以在改善开关电源的emi的基础上使得开关电源的输出功率恒定，避免因抖动引入输出纹波。进一步地，本技术还在引入峰值电流抖动和频率抖动的情况下对反馈电压的采样时刻进行调整，以在改善开关电源的emi的基础上保证了控制精度，使得采样精度高，输出电压的纹波小，且输出功率恒定。进而达到开关电源正常运行、延缓开关电源及负载老化的有益效果。
1.一种开关电源的控制电路，其中，包括：
2.根据权利要求1所述的开关电源的控制电路，其中，当峰值电流由负载状态的峰值电流增加n×ic时，退磁时间相应延长n×td，则调整所述反馈模块采样所述反馈电压的采样时刻后移n×td；当峰值电流由负载状态的峰值电流减小n×ic时，退磁时间相应缩短n×td，则调整所述反馈模块采样所述反馈电压的采样时刻前移n×td，其中，ic表示负载状态的峰值电流，td表示退磁时间，n为正数。
3.根据权利要求1或2所述的开关电源的控制电路，其中，所述采样控制模块接收的第三抖动电流与第二抖动电流的抖动方向相反，并根据第三抖动电流调整所述电压信号在退磁时间内的斜率以调整对所述反馈电压的采样时刻，使所述采样时刻与退磁结束时刻的时间间隔固定。
4.根据权利要求3所述的开关电源的控制电路，其中，所述峰值电流由负载状态的峰值电流增加时，所述退磁时间增大，所述第三抖动电流减小，所述电压信号在退磁时间内的斜率的绝对值减小，所述采样时刻后移；所述峰值电流由负载状态的峰值电流减小时，所述退磁时间减小，所述第三抖动电流增大，所述电压信号在退磁时间内的斜率的绝对值增大，所述采样时刻前移。
5.根据权利要求1或2所述的开关电源的控制电路，其中，所述采样控制模块从退磁起始时刻开始通过第二参考电流和第三抖动电流对第一电容放电，所述电压信号为所述第一电容上的电压，所述采样控制模块还根据所述第三抖动电流调整所述电压信号在退磁时间内的斜率和所述第一电容的放电速度；并在退磁结束后通过第一参考电流对第一电容充电，使所述电压信号抬升；所述采样控制模块在所述电压信号低于所述第二参考电压时产生所述采样控制信号。
6.根据权利要求5所述的开关电源的控制电路，其中，所述电压信号在退磁时间内的斜率的绝对值为所述第二参考电流与所述第三抖动电流之和与所述第一电容的容值的比值。
7.根据权利要求1或2所述的开关电源的控制电路，其中，所述采样控制模块包括：
8.根据权利要求1或2所述的开关电源的控制电路，其中，所述采样控制模块包括：
9.根据权利要求1所述的开关电源的控制电路，其中，所述反馈模块包括：
10.根据权利要求1所述的开关电源的控制电路，其中，所述峰值电流抖动控制模块包括：
11.根据权利要求1或2所述的开关电源的控制电路，其中，所述控制电路还包括抖动电流产生模块，用于产生抖动电流，其中，所述抖动电流产生模块包括：
12.根据权利要求9所述的开关电源的控制电路，其中，所述开关模块包括：
13.根据权利要求1所述的开关电源的控制电路，其中，还包括：
14.根据权利要求1所述的开关电源的控制电路，其中，所述反馈模块还根据所述第一采样信号和第四参考电压产生表征中心频率的第三参考电流，所述控制电路还包括：
15.根据权利要求14所述的开关电源的控制电路，其中，当开关频率由中心频率增加m×fc时，控制峰值电流由负载状态的峰值电流减小n×ic；当开关频率由中心频率减小m×fc时，控制峰值电流由负载状态的峰值电流增加n×ic，其中，m/n＝k，m、n分别是频率抖动比例和峰值电流抖动比例，k是频率抖动比例和峰值电流抖动比例的比值，且k为大于1的正数，fc表示中心频率，ic表示负载状态的峰值电流。
16.根据权利要求15所述的开关电源的控制电路，其中，所述频率抖动比例和峰值电流抖动比例的比值k等于2。
17.根据权利要求14所述的开关电源的控制电路，其中，所述频率控制模块在每个开关周期内通过所述第三参考电流和所述第一抖动电流对第二电容充电，当所述第二电容的端电压大于所述第一参考电压时，所述频率抖动信号翻转，并在所述频率抖动信号翻转时对所述第二电容的端电压清零；其中，所述频率控制模块根据所述第一抖动电流调整所述第二电容的充电速度，以改变所述频率抖动信号的开关频率。
18.根据权利要求13所述的开关电源的控制电路，其中，所述反馈处理模块包括：
19.根据权利要求14所述的开关电源的控制电路，其中，所述反馈处理模块包括：第一误差放大器，所述第一误差放大器的第一输入端接收所述第四参考电压，所述第一误差放大器的第二输入端接收所述第一采样信号；
20.根据所述权利要求13所述的开关电源的控制电路，其中，所述频率控制模块用于产生周期性的频率固定的频率控制信号，所述频率控制模块包括：
21.根据所述权利要求14所述的开关电源的控制电路，其中，所述频率控制模块用于产生开关频率基于所述中心频率抖动的频率抖动信号，所述频率控制模块包括：
22.根据权利要求1或2所述的开关电源的控制电路，其中，还包括：
23.根据权利要求13或14所述的开关电源的控制电路，其中，所述驱动模块包括：
24.根据权利要求13或14所述的开关电源的控制电路，其中，还包括：
25.根据权利要求13或14所述的开关电源的控制电路，其中，第一抖动电流、第二抖动电流、第三抖动电流为周期性台阶电流，所述第一抖动电流、第二抖动电流、第三抖动电流的每个台阶包含的开关周期个数相同。
26.一种开关电源，其中，包括：
27.根据权利要求26所述的开关电源，其中，所述功率转换电路为选自以下拓扑中的任一种：浮地型buck-boost拓扑、实地型buck-boost拓扑、浮地型buck拓扑、实地型buck拓扑、boost拓扑以及反激拓扑。
28.一种开关电源的控制方法，其中，包括：
29.根据权利要求28所述的开关电源的控制方法，其中，所述第三抖动电流与所述第二抖动电流的抖动方向相反，所述控制方法还包括：
30.根据权利要求28所述的开关电源的控制方法，其中，还包括：
31.根据权利要求28所述的开关电源的控制方法，其中，还包括：
