一种X电容放电控制电路及控制方法与流程

一种x电容放电控制电路及控制方法
技术领域
1.本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种x电容放电控制电路及控制方法。


背景技术：

2.在ac/dc开关电源中，为了减小电源对电网的污染，解决电磁干扰问题，一般在输入端加入emi滤波电路，所述emi滤波电路一般包含有并联在交流电源输入端的x电容。当开关电源交流输入断电时，x电容上会残留一定的电压，如果人碰触到开关电源的输入端时，x电容上的残留电压可能会对人造成电击伤害。因此，在安规上规定，当开关电源从输入电源断开后，x电容上的电压必须在规定时间内释放到安全电压以下。因此，需要设置x电容快速放电电路。
3.传统的最简单的解决方案是在x电容两端并联一个阻值较大的电阻，如图1所示。当开关电源输入端的交流电源断开时，并联的放电电阻对x电容上的残余电荷进行释放，从而使开关电源符合安规要求。但x电容越大，需要更小的电阻来对x电容进行放电。但是电阻在系统整个正常工作时会产生功耗，从而降低系统效率。尤其开关电源处于空载模式时，放电电阻上产生的损耗将非常显著的增加了电源的空载损耗，对系统空载效率影响较大。
4.为了减少放电电阻对系统正常工作尤其是空载效率的影响，一种较复杂的解决方案是增加x电容放电控制电路，如图2所示。该放电控制电路一般包含检测电路和放电电路。检测电路用来检测输入端是否掉电，在确定掉电后再开启放电电路进行放电，放电电路一般要引入耗尽型器件，整体电路结构相对复杂，从而大大增加成本。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种x电容放电控制电路及控制方法，用以在外部不增加耗能器件，内部不增加耗尽型器件的放电通路的情况下，实现x电容的放电。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.一种x电容放电控制电路，所述x电容放电控制电路应用于开关电源电路中，所述x电容放电控制电路包括：初级侧控制器和次级测控制器；所述初级侧控制器包括初级侧控制单元和放电控制单元；所述次级侧控制器包括次级侧控制单元和过压回传控制单元；
8.所述放电控制单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述放电控制单元的输出端与所述初级侧控制单元的输入端连接，所述初级侧控制单元的输出端与所述开关电源电路中的初级侧功率开关管连接；所述初级侧控制单元用于根据所述放电控制单元检测的输入电压控制所述初级侧功率开关管；
9.所述过压回传控制单元的第一输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述过压回传控制单元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接；所述次级侧控制单元的第一输入端与所述次级侧功率开关管漏极连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与过压回传控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第二输出端
与所述开关电源电路中的次级侧功率开关管连接；所述次级侧控制单元用于根据所述过压回传控制单元检测的输出电压控制所述次级侧功率开关管。
10.可选地，所述放电控制单元包括：输入电压检测单元、峰值电流控制单元和工作频率控制单元；所述输入电压检测单元的输入端为所述放电控制单元的输入端，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端为所述放电控制单元的输出端；
11.所述输入电压检测单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述输入电压检测单元的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端以及所述工作频率控制单元的输入端连接，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端均与所述初级侧控制单元的输入端连接；
12.所述输入电压检测单元用于检测所述交流输入电源的输入电压，并判断所述交流输入电源是否断开；所述峰值电流控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果选择和控制初级峰值电流大小；所述工作频率控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果控制系统工作的频率。
13.可选地，所述输入电压检测单元包括：第一比较器、沿脉冲生成单元和计时器；
14.所述第一比较器的同相输入端输入参考电压，所述第一比较器的反相输入端输入所述交流输入电源的输入电压，所述第一比较器的输出端与所述沿脉冲生成单元的输入端连接；所述沿脉冲生成单元的输出端与所述计时器的输入端连接，所述计时器的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端和所述工作频率控制单元的输入端连接。
15.可选地，所述过压回传控制单元包括：输出电压检测单元和回传控制单元；所述输出电压检测单元的输入端为所述过压回传控制单元的第一输入端，所述回传控制单元的第二输入端为所述过压回传控制单元的第二输入端，所述回传控制单元的输出端为所述过压回传控制单元的输出端；
16.所述输出电压检测单元的输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述输出电压检测单元的输出端与所述回传控制单元的第一输入端连接，所述回传控制单元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与所述回传控制单元的第二输入端连接；
17.所述输出电压检测单元用于检测输出电压，判断是否过压，是否需要回传；所述回传控制单元，用于根据所述输出电压检测单元的输出结果控制每个工作周期所述开关电源电路中次级侧向初级侧输出回传的量和回传次数，控制输出电压在规格范围内。
18.可选地，所述输出电压检测单元包括第二比较器；所述第二比较器的反相输入端输入电压过压准位，所述第二比较器的同相输入输出电压，所述第二比较器的输出端与所述回传控制单元的输入端连接。
19.可选地，所述回传控制单元包括：回传时间控制单元和触发器；所述回传时间控制单元的输入端为所述回传控制单元的第二输入端，所述触发器的第三输入端为所述回传控制单元的第一输入端；
20.所述次级侧控制单元的第一输出端分别与所述回传时间控制单元的输入端和所述触发器的第二输入端连接，所述回传时间控制单元的输出端与所述触发器的第一输入端连接，所述触发器的第三输入端与所述第二比较器的输出端连接；所述触发器的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接。
21.可选地，所述回传时间控制单元的回传时间大于所述次级侧功率开关管电流过零前的导通时间。
22.本发明还提供了一种x电容放电控制方法，所述控制方法应用于上述的x电容放电控制电路；所述控制方法包括：
23.输入电压检测单元检测到交流输入电源断电后，输出信号ac_off由0变1，将信号传递至峰值电流控制单元和工作频率控制单元，所述峰值电流控制单元和所述工作频率控制单元处理后的信息传递至初级侧控制单元，所述初级侧控制单元控制初级侧功率开关管的开通，以调节系统输出功率，控制开关电源电路中输入电容的掉电速度，调节x电容放电快慢；
24.在x电容放电时，输出检测单元会检测到过压，输出信号vo_ovp由0变1，信号输入至回传控制单元，所述回传控制单元把回传的信息传给次级侧控制单元，控制次级侧功率开关管将能量回传，输出电容的电压降低，至vo_ovp由1变0，停止回传；以此保证在x电容放电时，输出不会失控；
25.在交流输入电源断开时，系统继续工作，将开关电源电路中初级侧的输入电容上的电荷耗掉，输入电容的电压降低，x电容上的电压也随之减低以实现x电容放电，同时通过次级回传能量至初级侧以控制输出电压在安全范围内。
26.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
27.本发明提供的x电容放电控制电路及控制方法，外部不增加耗能器件，内部不增加耗尽型器件的放电通路，在交流输入电源断开时，系统继续工作，尽快将输入电容上的电荷耗掉，输入电容的电压降低，x电容上的电压也随之减低，以实现x电容放电，同时通过次级回传能量至初级侧以控制输出电压在安全范围内。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为传统最简单的x电容放电变换器电路图；
30.图2为现有较复杂的x电容放电变换器电路图；
31.图3为本发明提供的x电容放电控制电路的示意图图；
32.图4为本发明提供的x电容放电控制电路的具体示意图；
33.图5为本发明提供的输入电压检测单元的示意图；
34.图6为输入电压的工作波形；
35.图7为常规工作波形；
36.图8为输出放电工作波形；
37.图9为本发明提供的电压检测单元的内部结构示意图；
38.图10为本发明提供的回传控制单元的内部结构示意图；
39.图11为x电容放电时的输入输出工作波形；
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.当交流输入端断电后，x电容上可能残留有一定电压。如果整流桥输出端的输入电容电压vbulk低时，x电容上的电压也会相应减小。但如果负载轻，系统工作频率很低，很难在安规要求时间里把输入大电容上的电释放掉，x电容上的电也难以降低。所以在输入端断电后，要提高系统输出功率，加快输入大电容上的耗电。但如果提高输出功率后，负载功率偏低，会导致输出过高而损坏系统。
42.本发明的目的是提供一种x电容放电控制电路和控制方法，通过释放输入电容上的电压来降低x电容上的电压，仅需要增加输入端检测电路，不需要额外的耗能器件和放电通路，这样简化了电路结构，减少系统器件个数，降低了整个电路的成本。
43.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
44.如图3所示，本发明提供的x电容放电控制电路应用于开关电源电路中，开关电源电路包括：交流输入电源ac、x电容x_cap、输入电容c1、整流器、输入检测电阻r1、初级侧功率开关管q1、变压器、输出电容c2、次级侧功率开关管q2、电阻r2；变压器包括第一绕组np和第二绕组ns。
45.x电容x_cap耦合至交流输入电源ac和整流器；整流器耦合至交流输入电源ac，将交流电压转换为直流电压；输入电容c1耦合至整流器，对整流器输出的直流电压进行滤波；
46.开关电源电路的输出端口向负载提供电压和电流；输出电容c2耦合至输出端口；第一绕组np耦合至输入电容c1和初级侧功率开关管q1，第二绕组ns耦合至输出电容c2和次级侧功率开关管q2；初级侧功率开关管q1通过电阻r2耦合至地。
47.如图3所示，x电容放电控制电路包括：初级侧控制器100和次级测控制器200；初级侧控制器100包括初级侧控制单元110和放电控制单元120；次级侧控制器200包括次级侧控制单元210和过压回传控制单元220。
48.放电控制单元120的输入端通过开关电源电路中的输入检测电阻r1与开关电源电路中的交流输入电源ac连接，放电控制单元120的输出端与初级侧控制单元110的输入端连接，初级侧控制单元110的输出端与开关电源电路中的初级侧功率开关管q1连接。
49.放电控制单元120用于检测输入电压，x电容x_cap放电时控制初级侧的电流大小和工作频率，以控制系统输出功率和x电容放电速度。初级侧控制单元110用于根据放电控制单元120检测的输入电压控制初级侧功率开关管q1。初级侧控制单元110还用于初级侧原有功能的控制，比如恒压、恒流等。
50.过压回传控制单元220的第一输入端与与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，过压回传控制单元220的输出端与次级侧控制单元210的第二输入端连接；次级侧控制单元210的第一输入端与所述次级侧功率开关管q2漏极连接，次级侧控制单元210的第一输出端与过压回传控制单元220的第二输入端连接，次级侧控制单元210的第二输出端与开关电源电路中的次级侧功率开关管q2连接。
51.过压回传控制单元220用于检测输出电压，在x电容x_cap放电或其他状况下，输出电压过压时，通过回传控制输出电压过高，保证系统安全性。次级侧控制单元210用于根据过压回传控制单元220检测的输出电压控制次级侧功率开关管q2。
52.进一步地，如图4所示，放电控制单元120包括：输入电压检测单元121、峰值电流控制单元122和工作频率控制单元123。输入电压检测单元121的输入端为放电控制单元120的输入端，峰值电流控制单元122的输出端以及工作频率控制单元123的输出端为放电控制单元120的输出端。
53.输入电压检测单元121的输入端通过开关电源电路中的输入检测电阻r1与开关电源电路中的交流输入电源ac连接，输入电压检测单元121的输出端分别与峰值电流控制单元122的输入端以及工作频率控制单元123的输入端连接，峰值电流控制单元122的输出端以及工作频率控制单元123的输出端均与初级侧控制单元110的输入端连接。
54.输入电压检测单元121用于检测交流输入电源ac的输入电压，并判断交流输入电源ac是否断开；峰值电流控制单元122用于根据输入电压检测单元121的输出结果选择和控制初级峰值电流大小；工作频率控制单元123用于根据输入电压检测单元121的输出结果控制系统工作的频率，与峰值电流控制单元121一起决定x电容x_cap放电时的输出功率和放电速度。
55.初级侧的输入电压检测单元121检测交流输入端变化，当检测到交流输入断电后，输入电压检测单元121输出信号ac_off由0变1，将此信号去控制峰值电流控制单元122和工作频率控制单元123，这两个控制单元调节系统输出功率，控制输入电容c1的掉电速度，也就调节x电容x_cap的放电快慢，这两个单元处理后的信息传递至初级侧控制单元110，去控制初级侧功率开关管q1的开通。
56.进一步地，如图5所示，输入电压检测单元121包括：第一比较器1211、沿脉冲生成单元1212和计时器1213。
57.第一比较器1211的同相输入端输入参考电压vref，反相输入端输入交流输入电源的输入电压ac_det，第一比较器1211的输出端与沿脉冲生成单元1212的输入端连接；沿脉冲生成单元1212的输出端与计时器1213的输入端连接，计时器1213的输出端分别与峰值电流控制单元122的输入端和工作频率控制单元123的输入端连接。需注意的是，第一比较器1211的同相输入端和反相输入端输入的信号可以交换，即同相输入端输入交流输入电源的输入电压ac_det，反相输入端输入参考电压vref
58.第一比较器1211检测交流输入的电压ac_det与参考电压vref比较，一个常规的交流输入周期内第一比较器1211输出有上升沿和下降沿，在沿脉冲生成单元1212里把这些沿生成两个窄脉冲，用于计时器1213里的清零信号，如果交流输入断电后，就不会再出现上升沿和下降沿，也就没有窄脉冲去清计时器1213，计时一到，ac_off由0变1，即检测到交流输入断电。信号ac_off传送至控制峰值电流控制单元122和工作频率控制单元123。
59.图6是检测到的输入电压的工作波形，其显示了输入电压检测单元121的工作流程。如图6所示，检测到的交流输入的电压ac_det与参考电压vref比较，正常的一个交流输入周期会生成两个窄脉冲ac_p，给计时器1213清零。在t1时间段，交流输入断电，但断电时间不够长，计时器1213计时未到，ac_off保持0；在t2时间段，输入断电，且时间够长，计时器1213计时到，ac_off由0变1，即检测到交流输入断电。
60.进一步地，如图4所示，过压回传控制单元220包括：输出电压检测单元221和回传控制单元222。输出电压检测单元221的输入端为过压回传控制单元220的第一输入端，回传控制单元222的第二输入端为过压回传控制单元220的第二输入端，回传控制单元222的输出端为过压回传控制单元220的输出端；
61.输出电压检测单元221的输入端与与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，输出电压检测单元221的输出端与回传控制单元222的第一输入端连接，回传控制单元222的输出端与次级侧控制单元210的第二输入端连接，次级侧控制单元210的第一输出端与回传控制单元222的第二输入端连接；
62.输出电压检测单元221用于检测输出电压，判断是否过压，是否需要回传；回传控制单元222用于根据输出电压检测单元221的输出结果控制每个工作周期开关电源电路中次级侧向初级侧输出回传的量和回传次数，控制输出电压在规格范围内。
63.在x电容x_cap放电的时候，一般会让输出功率大于负栽，次级侧的输出检测单元221会检测到过压，此时vo_ovp由0变1，把该信号输入至回传控制单元222，回传控制单元222会把回传的信息传给次级侧控制单元210，控制次级侧功率开关管q2将能量回传，输出电容c2电压降低，至vo_ovp由1变0，停止回传。以此来保证在x电容x_cap放电时，输出不会失控。
64.输出侧不增加放电通路，由次级向初级侧回传能量以控制输出不过压。在变压器消磁时，次级电流到零后，次级侧功率开关管q2不关断，继续导通，电流由正变负，输出电容c2放电。次级侧消磁过程，可以通过调节回传时间，输出电压不升反降，控制输出电压c2在安全范围。
65.本发明中，在初级侧检测到交流输入断电后，一般会开启最大功率输出，输出很容易过压。所以，次级侧控制器200中在x电容x_cap放电时，控制输出电压最关键。
66.如图7所示，一般在次级消磁的过程中(tons)，会给输出电容c2充电，输出会上升δvo，在x电容x_cap放电时，如果负载功率低于输出功率，就会导致输出越来越高。
67.如图8所示，在次级消磁时，次级电流到零后，如果次级侧功率开关管q2不关断，继续导通，电流由正变负，输出电容放电。这个次级侧消磁过程，输出没有升高，反而降低了。当次级侧功率开关管q2关断后，次级侧的负电流反激到初级侧，初级侧会有负电流，给输入电容c1充电，但考虑到效率的损失，整个过程，输入电容c1电压是降低的，所以x电容x_cap电压也就跟随降低了。在x电容x_cap放电时，就可以通过控制回传长短来控制输出
68.进一步地，如图9所示，输出电压检测单元221包括第二比较器；第二比较器的反相输入端输入电压过压准位vo
ov_ref
，第二比较器的同相输入输出电压vo，第二比较器的输出端与回传控制单元222的输入端连接。
69.第二比较器将输出电压vo与当前负载端申请的电压过压准位vo
ov_ref
进行比较。输出放电指令vo_ovp至回传控制单元222。如果输出电压高于过压准位，输出放电指令vo_ovp＝1。
70.进一步地，如图10所示，回传控制单元222包括：回传时间控制单元2221和触发器2222。回传时间控制单元2221的输入端为回传控制单元222的第二输入端，触发器2222的第三输入端en为回传控制单元222的第一输入端；
71.次级侧控制单元210的第一输出端分别与回传时间控制单元2221的输入端和触发
器2222的第二输入端s连接，回传时间控制单元2221的输出端与触发器的第一输入端r连接，触发器的第三输入端en与第二比较器的输出端连接；触发器的输出端q与次级侧控制单元的第二输入端连接。
72.回传时间控制单元2221用于控制回传的时间，回传时间一般大于次级侧功率开关管q2过0前的导通时间。在次级侧功率开关管q2导通至电流过0时，即sr_off＝1，开始计时，至计时结束，将信号传至触发器2222。
73.触发器2222用于根据放电指令vo_ovp、次级侧功率开关管q2电流过0信号sr_off和回传时间确定回传信息，并将此信息传递至次级侧控制单元210，以控制次级侧功率开关管q2回传放电。
74.当放电指令vo_ovp＝1时，触发器2222使能开始工作，在次级侧功率开关管q2电流过0，电压接近0时，sr_off＝1，触发器2222置1，次级侧功率开关管q2过0后继续反向导通，同时回传时间控制单元2221开始计时，直至计时结束，触发器2222置0，回传放电结束。
75.图11是x电容x_cap放电时的输入输出工作波形，如图11所示，交流输入端在t0时刻断电，经过一段检测时间后，在t1时刻输入电压检测单元121检测到交流输入端断电，ac_off由0变1，峰值电流控制单元122和工作频率控制单元123配合输出较大功率，使输入电容c1和x电容x_cap降低比较快，输出电容c2电压升高，t2时刻次级侧的输出检测单元221检测到输出电压过压，此时vo_ovp由0变1，回传控制单元222把回传的量传给次级侧控制单元210，因为效率损失，输入电容c1和x电容x_cap电压略有下降，输出电容c2电压下降，t3时刻vo_ovp由1变0时，停止回传。由此反复，实现输入端断电后，安全地把x电容x_cap放电，同时输出不会过高。
76.实施例二
77.本实施例提供了一种应用于上述x电容放电控制电路的控制方法。
78.该方法包括：
79.在开关电源电路的输入侧，输入电压检测单元检测到交流输入电源断电后，输出信号ac_off由0变1，将信号传递至峰值电流控制单元和工作频率控制单元，所述峰值电流控制单元和所述工作频率控制单元处理后的信息传递至初级侧控制单元，所述初级侧控制单元控制初级侧功率开关管的开通，以调节系统输出功率，控制开关电源电路中输入电容的掉电速度，调节x电容放电快慢；
80.在x电容放电时，次级侧的输出检测单元会检测到过压，此时输出检测单元输出的信号vo_ovp由0变1，信号输入至回传控制单元，所述回传控制单元把回传的信息传给次级侧控制单元，控制次级侧功率开关管将能量回传，输出电容的电压降低，至vo_ovp由1变0，停止回传；以此保证在x电容放电时，输出不会失控；
81.在交流输入电源断开时，系统继续工作，将开关电源电路中初级侧的输入电容上的电荷耗掉，输入电容的电压降低，x电容上的电压也随之减低以实现x电容放电，同时通过次级回传能量至初级侧以控制输出电压在安全范围内。
82.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
83.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据
本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种x电容放电控制电路，其特征在于，所述x电容放电控制电路应用于开关电源电路中，所述x电容放电控制电路包括：初级侧控制器和次级测控制器；所述初级侧控制器包括初级侧控制单元和放电控制单元；所述次级侧控制器包括次级侧控制单元和过压回传控制单元；所述放电控制单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述放电控制单元的输出端与所述初级侧控制单元的输入端连接，所述初级侧控制单元的输出端与所述开关电源电路中的初级侧功率开关管连接；所述初级侧控制单元用于根据所述放电控制单元检测的输入电压控制所述初级侧功率开关管；所述过压回传控制单元的第一输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述过压回传控制单元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接；所述次级侧控制单元的第一输入端与所述次级侧功率开关管漏极连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与过压回传控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第二输出端与所述开关电源电路中的次级侧功率开关管连接；所述次级侧控制单元用于根据所述过压回传控制单元检测的输出电压控制所述次级侧功率开关管。2.根据权利要求1所述的x电容放电控制电路，其特征在于，所述放电控制单元包括：输入电压检测单元、峰值电流控制单元和工作频率控制单元；所述输入电压检测单元的输入端为所述放电控制单元的输入端，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端为所述放电控制单元的输出端；所述输入电压检测单元的输入端通过所述开关电源电路中的输入检测电阻与所述开关电源电路中的交流输入电源连接，所述输入电压检测单元的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端以及所述工作频率控制单元的输入端连接，所述峰值电流控制单元的输出端以及所述工作频率控制单元的输出端均与所述初级侧控制单元的输入端连接；所述输入电压检测单元用于检测所述交流输入电源的输入电压，并判断所述交流输入电源是否断开；所述峰值电流控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果选择和控制初级峰值电流大小；所述工作频率控制单元用于根据所述输入电压检测单元的输出结果控制系统工作的频率。3.根据权利要求2所述的x电容放电控制电路，其特征在于，所述输入电压检测单元包括：第一比较器、沿脉冲生成单元和计时器；所述第一比较器的同相输入端输入参考电压，所述第一比较器的反相输入端输入所述交流输入电源的输入电压，所述第一比较器的输出端与所述沿脉冲生成单元的输入端连接；所述沿脉冲生成单元的输出端与所述计时器的输入端连接，所述计时器的输出端分别与所述峰值电流控制单元的输入端和所述工作频率控制单元的输入端连接。4.根据权利要求1所述的x电容放电控制电路，其特征在于，所述过压回传控制单元包括：输出电压检测单元和回传控制单元；所述输出电压检测单元的输入端为所述过压回传控制单元的第一输入端，所述回传控制单元的第二输入端为所述过压回传控制单元的第二输入端，所述回传控制单元的输出端为所述过压回传控制单元的输出端；所述输出电压检测单元的输入端与所述开关电源电路中次级侧的输出电压端口连接，所述输出电压检测单元的输出端与所述回传控制单元的第一输入端连接，所述回传控制单
元的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接，所述次级侧控制单元的第一输出端与所述回传控制单元的第二输入端连接；所述输出电压检测单元用于检测输出电压，判断是否过压，是否需要回传；所述回传控制单元，用于根据所述输出电压检测单元的输出结果控制每个工作周期所述开关电源电路中次级侧向初级侧输出回传的量和回传次数，控制输出电压在规格范围内。5.根据权利要求4所述的x电容放电控制电路，其特征在于，所述输出电压检测单元包括第二比较器；所述第二比较器的反相输入端输入电压过压准位，所述第二比较器的同相输入输出电压，所述第二比较器的输出端与所述回传控制单元的输入端连接。6.根据权利要求5所述的x电容放电控制电路，其特征在于，所述回传控制单元包括：回传时间控制单元和触发器；所述回传时间控制单元的输入端为所述回传控制单元的第二输入端，所述触发器的第三输入端为所述回传控制单元的第一输入端；所述次级侧控制单元的第一输出端分别与所述回传时间控制单元的输入端和所述触发器的第二输入端连接，所述回传时间控制单元的输出端与所述触发器的第一输入端连接，所述触发器的第三输入端与所述第二比较器的输出端连接；所述触发器的输出端与所述次级侧控制单元的第二输入端连接。7.根据权利要求6所述的x电容放电控制电路，其特征在于，所述回传时间控制单元的回传时间大于所述次级侧功率开关管电流过零前的导通时间。8.一种x电容放电控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于权利要求1-7任一项所述的x电容放电控制电路；所述控制方法包括：在开关电源电路的输入侧，输入电压检测单元检测到交流输入电源断电后，输出信号ac_off由0变1，将信号传递至峰值电流控制单元和工作频率控制单元，所述峰值电流控制单元和所述工作频率控制单元处理后的信息传递至初级侧控制单元，所述初级侧控制单元控制初级侧功率开关管的开通，以调节系统输出功率，控制开关电源电路中输入电容的掉电速度，调节x电容放电快慢；在x电容放电时，次级侧的输出检测单元会检测到过压，此时输出检测单元输出的信号vo_ovp由0变1，信号输入至回传控制单元，所述回传控制单元把回传的信息传给次级侧控制单元，控制次级侧功率开关管将能量回传，输出电容的电压降低，至vo_ovp由1变0，停止回传；以此保证在x电容放电时，输出不会失控；在交流输入电源断开时，系统继续工作，将开关电源电路中初级侧的输入电容上的电荷耗掉，输入电容的电压降低，x电容上的电压也随之减低以实现x电容放电，同时通过次级回传能量至初级侧以控制输出电压在安全范围内。

技术总结
本发明公开了一种X电容放电控制电路及控制方法，涉及开关电源领域，X电容放电控制电路应用于开关电源电路中，X电容放电控制电路包括：初级侧控制器和次级测控制器；初级侧控制器包括初级侧控制单元和放电控制单元；次级侧控制器包括次级侧控制单元和过压回传控制单元。本发明能够在外部不增加耗能器件，内部不增加耗尽型器件的放电通路的情况下，在交流输入电源断开时，系统继续工作，尽快将输入电容上的电荷耗掉，输入电容的电压降低，X电容上的电压也随之减低，以实现X电容放电，同时通过次级回传能量至初级侧以控制输出电压在安全范围内。围内。围内。


技术研发人员：朱亚江 李云荣 赵平安 方邵华
受保护的技术使用者：上海芯熠微电子有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/7