开关电源和控制方法与流程

1.本技术涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种开关电源和控制方法。


背景技术：

2.在隔离型的开关电源中，控制部分包括控制初级侧主控功率管的初级控制器、控制次级侧同步整流管的次级控制器以及实现次级控制器和初级控制器通信的隔离器。
3.目前，次级控制架构中，初级侧主控功率管由次级控制器进行控制。在开关电源启机或重启后，如果次级控制器的供电电压未达到正常工作所需的工作电压，或者次级控制器处于休眠状态，那么次级控制器将不会向初级控制器传输任何信号。此时，初级侧主控功率管将由初级控制器进行控制，直到次级控制器向初级控制器传输控制信号后，切换为：初级侧主控功率管由次级控制器进行控制，从而避免初级侧主控功率管和次级侧同步整流管同时开启。
4.因此，在上述过程中，如何进行初级控制器与次级控制器之间的通信，使得初级侧主控功率管的控制权由初级控制器平稳转移到次级控制器是现亟需研究的一个课题。


技术实现要素：

5.本技术提供一种开关电源和控制方法，可以使得次级控制模块能够平稳地从初级控制模块中获得初级侧主控功率管的控制权，确保开关电源能够安全且稳定的运行。
6.第一方面，本技术提供一种开关电源，包括：变压器、初级控制模块、次级控制模块、初级侧主控功率管、次级侧同步整流管和隔离通信模块；
7.变压器的初级侧与初级侧主控功率管电连接，初级侧主控功率管还与初级控制模块电连接，变压器的次级侧与次级侧同步整流管电连接，变压器的次级侧和次级侧同步整流管之间的连接点与次级控制模块电连接，初级控制模块还与隔离通信模块电连接，隔离通信模块还与次级控制模块电连接；
8.次级控制模块，用于在开关电源启动后，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，第一握手信号用于指示初级控制模块控制初级侧主控功率管停止开关动作；
9.次级控制模块，还用于经过第一时长，在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定初级侧主控功率管停止开关动作，并通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号，第二握手信号用于指示初级控制模块控制初级侧主控功率管进行开关动作；
10.次级控制模块，还用于在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，确定初级侧主控功率管进行开关动作，并根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管的开关状态。
11.在一种可能的设计中，次级控制模块，还用于在连接点的电压值在第二时长内满足预设条件，或者，连接点的电压值在第三时长内不满足预设条件时，通过隔离通信模块向
初级控制模块发送第一握手信号。
12.在一种可能的设计中，次级控制模块包括：同步整流控制单元、闭环控制单元、次级握手单元、同步整流检测单元、握手时序单元和第一逻辑或门；
13.连接点位于变压器的次级侧和次级侧同步整流管的第一端之间，同步整流检测单元的第一端与连接点电连接，同步整流检测单元的第二端与同步整流控制单元的第一端电连接，同步整流检测单元的第三端与次级握手单元的第一端电连接，次级握手单元的第二端与同步整流控制单元的第二端和闭环控制单元的第一端皆电连接，同步整流控制单元的第三端与次级侧同步整流管的第二端电连接，次级侧同步整流管的第三端和次级控制模块均与变压器的次级侧信号地电连接，次级握手单元的第三端与握手时序单元的第一端电连接，握手时序单元的第二端与第一逻辑或门的第一端电连接，闭环控制单元的第二端接入开关电源的输出电压，闭环控制单元的第三端与第一逻辑或门的第二端电连接，次级握手单元的第四端与隔离通信模块电连接，第一逻辑或门的第三端电连接在次级握手单元的第四端与隔离通信模块之间；
14.次级握手单元，用于在开关电源启动后，向握手时序单元发送第一信号；
15.握手时序单元，用于根据第一信号，向第一逻辑或门发送第二信号，第二信号用于控制第一握手信号的频率和脉宽；
16.第一逻辑或门，用于根据第二信号，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号；
17.同步整流检测单元，用于经过第一时长，在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定初级侧主控功率管停止开关动作，并向次级握手单元发送第三信号；
18.次级握手单元，还用于在第三信号的电平未变高的情况下，确定初级控制模块与次级控制模块第一次握手成功，并向握手时序单元发送第四信号；
19.握手时序单元，还用于根据第四信号，向第一逻辑或门发送第五信号，第五信号用于控制第二握手信号的频率和脉宽；
20.第一逻辑或门，还用于根据第五信号，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号；
21.同步整流检测单元，还用于在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，确定初级侧主控功率管进行开关动作，并向次级握手单元发送第六信号，向同步整流控制单元发送驱动信号；
22.次级握手单元，还用于在第六信号的电平变高的情况下，确定初级控制模块与次级控制模块第二次握手成功，并向闭环控制单元和同步整流控制单元发送电平为预设电平的指示信号；
23.闭环控制单元，用于在指示信号的电平发生变化的情况下，根据开关电源的输出电压，向第一逻辑或门发送第七信号，第七信号用于控制控制信号的频率和脉宽，控制信号的频率和脉宽用于调整初级侧主控功率管的开关状态；
24.第一逻辑或门，还用于根据第七信号，通过隔离通信模块向初级控制模块发送控制信号；
25.同步整流控制单元，用于根据驱动信号和指示信号，向次级侧同步整流管输出第八信号，第八信号用于控制次级侧同步整流管的开通和关断。
26.在一种可能的设计中，初级控制模块包括：初级握手单元、启动单元、解调单元、比较器、第二逻辑或门、第三逻辑或门、开通模块和rs触发器；
27.初级握手单元的第一端、解调单元的第一端以及第二逻辑或门的第二输入端皆与隔离通信模块电连接，初级握手单元的第二端与启动单元的第一端电连接，启动单元的第二端与第二逻辑或门的第一输入端电连接，第二逻辑或门的输出端与rs触发器的s输入端电连接，rs触发器的q输出端与初级侧主控功率管的第一端电连接，初级侧主控功率管的第二端与变压器的初级侧电连接，初级侧主控功率管的第三端与变压器的初级侧信号地电连接，初级侧主控功率管的第三端与变压器的初级侧信号地之间的连接点与比较器的第一输入端电连接，比较器的第二输入端与解调单元的第二端电连接，第三逻辑或门的第一输入端与开通模块电连接，开通模块用于输出最大开通时长，比较器的输出端与第三逻辑或门的第二输入端电连接，第三逻辑或门的输出端与rs触发器的r输入端电连接；
28.启动单元，用于在开关电源启动后，根据时钟信号控制初级侧主控功率管开通；
29.解调单元，用于根据第一电流信息与初级侧主控功率管的电流实际值，控制初级侧主控功率管关断；
30.初级握手单元，用于在通过隔离通信模块接收到第一握手信号时，向启动单元发送第一停止信号；
31.启动单元，还用于根据第一停止信号，停止根据时钟信号控制初级侧主控功率管开通；
32.解调单元，用于在通过隔离通信模块接收到第一握手信号时，解调出第一握手信号中调制的第二电流信息，并根据第二电流信息与初级侧主控功率管的电流实际值，控制初级侧主控功率管关断；
33.初级握手单元，用于在通过隔离通信模块接收到第二握手信号时，向启动单元发送第二停止信号；
34.启动单元，还用于根据第二停止信号，停止根据时钟信号控制初级侧主控功率管开通；
35.解调单元，用于在通过隔离通信模块接收到第二握手信号时，解调出第一握手信号中调制的第三电流信息，并根据第三电流信息与初级侧主控功率管的电流实际值，控制初级侧主控功率管开通。
36.第二方面，本技术提供一种控制方法，应用于第一方面以及第一方面的各可能的设计中的开关电源。该方法包括：
37.次级控制模块在开关电源启动后，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，第一握手信号用于指示初级控制模块控制初级侧主控功率管停止开关动作；
38.次级控制模块经过第一时长，在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定初级侧主控功率管停止开关动作，并通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号，第二握手信号用于指示初级控制模块控制初级侧主控功率管进行开关动作；
39.次级控制模块在连接点的电压值在第三时长内不满足预设条件时，确定初级侧主控功率管进行开关动作，并根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管的开关状态。
40.在一种可能的设计中，该方法还包括：
41.次级控制模块在连接点的电压值在第二时长内满足预设条件，或者，连接点的电
压值在第三时长内不满足预设条件时，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号。
42.在上述任一方面以及该方面的各可能的设计中，开关电源为充电器，例如电子设备的充电器。
43.在上述任一方面以及该方面的各可能的设计中，预设条件包括：连接点的电压值由高于预设阈值变为低于预设阈值，预设阈值等于0v。
44.在上述任一方面以及该方面的各可能的设计中，预设条件还包括：低于预设阈值的时长大于或等于设定时长。
45.在上述任一方面以及该方面的各可能的设计中，第一握手信号的周期大于或等于第一时长和第二时长之和。
46.在上述任一方面以及该方面的各可能的设计中，第二握手信号的周期大于或等于第三时长。
47.本技术提供的开关电源和控制方法，通过在开关电源启动后，次级控制模块通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，能够借助第一握手信号指示初级控制模块控制初级侧主控功率管停止开关动作。经过第一时长，在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，次级控制模块可确定初级侧主控功率管停止开关动作，成功地完成了次级控制模块与初级控制模块的第一次握手。次级控制模块通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号，能够借助第二握手信号指示初级控制模块控制初级侧主控功率管进行开关动作。在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，次级控制模块可确定初级侧主控功率管进行开关动作，成功地完成了次级控制模块与初级控制模块的第二次握手。这样，次级控制模块获得了初级侧主控功率管的控制权。从而，次级控制模块可根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管的开关状态。
48.综上，在不增加额外元器件的前提下，借助次级控制模块与初级控制模块之间的两次握手成功，使得次级控制模块从初级控制模块获得初级侧主控功率管的控制权，避免初级侧主控功率管和次级侧同步整流管同时开通，保障具有前述的次级控制架构的开关电源的初级侧和次级侧之间的通信，确保了该开关电源能够安全且稳定运行。
附图说明
49.图1为本技术一实施例提供的一种开关电源的结构示意图；
50.图2为本技术一实施例提供的一种控制方法的流程示意图；
51.图3为本技术一实施例提供的一种开关电源的结构示意图；
52.图4为本技术一实施例提供的一种控制方法的流程时序图；
53.图5为本技术一实施例提供的一种开关电源中的次级握手单元检测信号的示意图；
54.图6为本技术一实施例提供的一种控制方法的流程时序图。
55.附图标记说明：
56.100—变压器；101—初级控制模块；103—次级控制模块；105—初级侧主控功率管；114—次级侧同步整流管；102—隔离通信模块；115—输出电容；
57.116—同步整流控制单元；117—闭环控制单元；118—次级握手单元；119—同步整
流检测单元；120—握手时序单元；121—第一逻辑或门；
58.104—初级握手单元；106—启动单元；108—解调单元；109—比较器；110—第二逻辑或门；111—第三逻辑或门；112—rs触发器；
59.107—开通模块；113—初级侧主控功率管的电流采样点。
具体实施方式
60.本技术中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，单独a，单独b或单独c中的至少一项(个)，可以表示：单独a，单独b，单独c，组合a和b，组合a和c，组合b和c，或组合a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
61.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
62.术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，电路结构的“相连”或“连接”除了可以是指物理上的连接，还可以是指电连接或信号连接，例如，可以是直接相连，即物理连接，也可以通过中间至少一个元件间接相连，只要达到电路相通即可，还可以是两个元件内部的连通；信号连接除了可以通过电路进行信号连接外，也可以是指通过媒体介质进行信号连接，例如，无线电波。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
63.本技术提供一种开关电源和控制方法，在不增加额外电路的前提下，通过次级控制模块与初级控制模块之间的多次握手成功，使得次级控制模块从初级控制模块获得初级侧主控功率管的控制权，保障开关电源的初级侧和次级侧之间的通信，确保开关电源能够安全且稳定运行，不产生系统性风险，易于芯片系统集成。
64.其中，该控制方法应用于初级侧主控功率管由次级控制模块进行控制的开关电源。开关电源为隔离性的开关电源，具有减少光耦作为隔离媒介带来的成本，提高同步整流的进度，增加动态响应的速度等优点。该开关电源可以适用于反激、谐振(简称llc)、不对称半桥(asymmetrical half-bridge，ahb)等各类隔离型的开关电源拓扑。在一些示例中，开关电源为充电器，例如电子设备的充电器。其中，电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，ar)/虚拟现实(virtual reality，vr)设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、智能电视、智慧屏、高清电视、4k电视、智能音箱、智能投影仪等设备，本技术对电子设备的具体类型不作任何限制。
65.为了简化说明，本技术以开关电源为反馈开关电源拓扑进行举例示意。
66.请参阅图1，图1示出了本技术一实施例提供的一种开关电源的结构示意图。如图1
所示，开关电源可以包括：变压器100、初级控制模块101、次级控制模块103、初级侧主控功率管105、次级侧同步整流管114和隔离通信模块102。
67.变压器100的初级侧与初级侧主控功率管105电连接，初级侧主控功率管105还与初级控制模块101电连接，变压器100的次级侧与次级侧同步整流管114电连接，变压器100的次级侧和次级侧同步整流管114之间的连接点(srd)与次级控制模块103电连接，初级控制模块101还与隔离通信模块102电连接，隔离通信模块102还与次级控制模块103电连接。
68.其中，变压器100将开关电源分为初级侧和次级侧两部分，初级侧和次级侧之间是完全隔离的。变压器100，用于初级侧和次级侧之间的隔离以及功率传输。
69.其中，初级控制模块101，用于通过隔离通信模块102接收次级控制模块103发送的信号，以及控制初级侧主控功率管105的开通和关断。
70.其中，由于在初级侧主控功率管105和次级侧同步整流管114共通时，变压器100的电流急剧上升，开关电源近似短路状态，功率管等器件将被损坏，开关电源会出现安全事故。因此，次级控制模块103能够主控开关电源，来避免初级侧主控功率管105和次级侧同步整流管114同时开通(即开启)。次级控制模块103，用于控制次级侧同步整流管114的开通和关断，以及通过隔离通信模块102向初级控制模块101发送信号，从而借助该信号控制初级侧主控功率管105的开通和关断。
71.其中，初级侧主控功率管105或次级侧同步整流管114可以采用场效应晶体管，如金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effect transistor，mosfet)，mosfet包括n型金氧半场效晶体管(nmosfet或nmos管)与p型金氧半场效晶体管(pmosfet或pmos管)。
72.为了简化说明，本技术以初级侧主控功率管105为增强型nmos管，次级侧同步整流管114为增强型nmos管进行举例说明。
73.其中，隔离通信模块102可实现初级控制模块101与次级控制模块103之间的信号传输。隔离通信模块102，用于将次级控制模块103发送的信号，经过一定的调制和/或解调，转换成初级控制模块101能够接收的信号，并将转换后的信号传输给初级控制模块101。隔离通信模块102可以采用容隔离或磁隔离等隔离方式实现，本技术对此不做限定。
74.另外，继续结合图1，开关电源还可以包括：输出电容115。其中，输出电容115并联电连接在变压器100的次级侧的两端之间。输出电容115，用于稳定开关电源的输出信号。
75.基于上述描述，下面以启动阶段、第一次握手阶段和第二次握手阶段这三个阶段，结合图2，在开关电源启动后，对开关电源的次级控制架构的具体控制过程进行描述。
76.请参阅图2，图2示出了本技术一实施例提供的一种控制方法的流程示意图。
77.s101、次级控制模块通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，第一握手信号用于指示初级控制模块控制初级侧主控功率管停止开关动作。
78.s102、次级控制模块经过第一时长，判断连接点的电压值在第二时长内是否不满足预设条件。
79.若不满足，则执行s103。若满足，则执行s101。
80.s103、次级控制模块在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定初级侧主控功率管停止开关动作，并通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号，第二握手信号用于指示初级控制模块控制初级侧主控功率管进行开关动作。
81.s104、次级控制模块判断连接点的电压值在第三时长内是否满足预设条件。
82.若满足，则执行s105。若不满足，则执行s101。
83.s105、次级控制模块在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，确定初级侧主控功率管进行开关动作，并根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管的开关状态。
84.1、启动阶段
85.在开关电源启动后，初级控制模块101被供电。考虑到次级控制模块103可能没有未被供电，即次级控制模块103无法正常工作，次级控制模块103不会向初级控制模块101发送任何的控制信号。此时，开关电源将无法正常工作，开关电源将无法启动，开关电源处于死机状态。
86.基于上述描述，在初级控制模块101有电后，初级控制模块101可以控制初级侧主控功率管105进行开关动作，且初级控制模块101可处于等待握手状态。
87.其中，本技术提及的开关电源启动可以包括开关电源启机或者初级侧重启等方式。开关电源启机指的是开关电源上电。
88.其中，本技术提及的初级侧主控功率管105进行开关动作指的是初级侧主控功率管105在开通和关断之间交替切换。在切换过程中，初级侧主控功率管105可先开通后关断，也可先关断后开通，本技术对此不做限定。
89.其中，次级控制模块103的供电方式包括多种，如开关电源的输出电压(vout)或连接点(srd)的电压可以向次级控制模块103供电。
90.2、第一次握手阶段
91.在次级控制模块103有电后，次级控制模块103可以向隔离通信模块102发送第一握手信号(qlink_s1)。隔离通信模块102可以对第一握手信号进行调制和/或解调，得到处理后的第一握手信号(qlink_p1)，使得初级控制模块101能够接收到处理后的第一握手信号。隔离通信模块102可向初级控制模块101发送处理后的第一握手信号。
92.其中，第一握手信号或处理后的第一握手信号用于指示初级控制模块101控制初级侧主控功率管105停止开关动作。本技术提及的初级侧主控功率管105停止开关动作指的是初级侧主控功率管105停止在开通和关断之间交替切换，即初级侧主控功率管105没有开关动作或没有进行开关动作。例如，初级侧主控功率管105无法开通可表示初级侧主控功率管105停止开关动作。
93.在接收到处理后的第一握手信号后，初级控制模块101可退出等待握手状态。初级控制模块101可根据处理后的第一握手信号，控制初级侧主控功率管105停止开关动作。
94.需要说明的是，在接收到处理后的第一握手信号后，初级控制模块101也可仍处于等待握手状态。初级控制模块101可忽略处理后的第一握手信号，并不控制初级侧主控功率管105停止开关动作。
95.经过第一时长(t_blk)，次级控制模块103可检测连接点(srd)的电压值(v
srd
)在第二时长(t1_window)内是否不满足预设条件。
96.其中，第一时长用于确保初级控制模块101有充足时长控制初级侧主控功率管105停止开关动作。第一时长可从次级控制模块103发送第一握手信号后开始计时。第二时长为一个检测时间窗口，第二时长用于确保次级控制模块103有充足时长检测初级侧主控功率
管105是否停止开关动作。第二时长可第一时长计时结束后开始计时。本技术对第一时长和第二时长的具体数值不做限定。
97.其中，第一握手信号的周期是预设的，本技术对第一握手信号的周期的具体大小不做限定。在一些示例中，第一握手信号的周期大于或等于第一时长和第二时长之和，使得次级控制模块103有充足时长检测控制初级侧主控功率管105停止开关动作的整个过程。
98.其中，预设条件与初级侧主控功率管105进行开关动作相关，或者，预设条件与初级侧主控功率管105停止开关动作相关。预设条件可以根据连接点的电压值的变化情况进行设置，来判断初级侧主控功率管105是进行开关动作，还是停止开关动作。
99.以次级侧同步整流管114为nmos管进行举例，次级侧同步整流管114中的体二极管的正极与连接点电连接，连接点的电压值的大小可如下内容：
100.在初级侧主控功率管105进行开关动作时，在初级侧主控功率管105关断后变压器100向次级侧续流，次级侧同步整流管114中的体二极管的正极的电平为低电平，即连接点的电压值约为0v，次级侧有电荷输出，即开关电源对开关电源的输出电压(vout)输出能量。
101.在初级侧主控功率管105停止开关动作一段时间后，变压器100无电流，次级侧同步整流管114中的体二极管的正极的电平为高电平，即连接点的电压值大于0v，开关电源的输出电压(vout)靠输出电容115保持。
102.基于上述内容，在一些示例中，预设条件可以包括：连接点的电压值由高于预设阈值(vth)变为低于预设阈值(vth)，预设阈值约等于0v。也就是说，预设阈值可等于0v，也可以比0v小一点，也可比0v大一点。为了简化说明，本技术中以预设阈值(vth)等于0v进行举例。
103.这样，在初级侧主控功率管105进行开关动作后，连接点的电压值满足预设条件。在初级侧主控功率管105停止(或没有)开关动作后，连接点的电压值不满足预设条件。
104.此外，预设条件还可以包括：低于预设阈值的时长大于或等于设定时长。其中，本技术对设定时长的具体大小不做限定。由此，考虑到谐振时连接点的电压会低于预设阈值，设定时长的加入能够过滤掉谐振时可能出现电压过零的误动作，能够提高确定初级侧主控功率管105停止(或没有)开关动作的准确率。
105.另外，预设条件可以包括：连接点的电压值由低于预设阈值变为高于预设阈值，预设阈值约等于0v。此外，预设条件还可以包括：高于预设阈值的时长大于或等于设定时长。这样，在初级侧主控功率管105进行开关动作后，连接点的电压值不满足预设条件。在初级侧主控功率管105停止开关动作后，连接点的电压值满足预设条件。
106.21、第一次握手失败
107.在连接点的电压值在第二时长内满足预设条件时，次级控制模块103可确定初级侧主控功率管105仍进行开关动作。可见，次级控制模块103并不能借助第一握手信号控制初级侧主控功率管105停止在开通和关闭之间交替切换，即次级控制模块103与初级控制模块101第一次握手失败。
108.从而，次级控制模块103可发起与初级控制模块101的下一次握手。次级控制模块103可以继续通过隔离通信模块102向初级控制模块101发送第一握手信号，使得借助第一握手信号能够控制初级侧主控功率管105停止开关动作，前述内容的具体实现过程可参见前文提及的描述，此处不做赘述。
109.22、第一次握手成功
110.在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，次级控制模块103可确定初级侧主控功率管105停止开关动作。可见，次级控制模块103能够借助第一握手信号控制初级侧主控功率管105停止在开通和关闭之间交替切换，即次级控制模块103与初级控制模块101第一次握手成功。
111.3、第二次握手阶段
112.在第一次握手成功后，次级控制模块103可以向隔离通信模块102发送第二握手信号(qlink_s2)。隔离通信模块102可以对第二握手信号进行调制和/或解调，得到处理后的第二握手信号(qlink_p2)，使得初级控制模块101能够接收到处理后的第二握手信号。隔离通信模块102可向初级控制模块101发送处理后的第二握手信号。
113.其中，第二握手信号或者处理后的第二握手信号用于指示初级控制模块101控制初级侧主控功率管105进行开关动作。另外，第一握手信号和第二握手信号的调制和/或解调方式可以相同，也可以不同，本技术对此不做限定。
114.在接收到处理后的第二握手信号后，初级控制模块101可根据处理后的第二握手信号，控制初级侧主控功率管105进行开关动作。
115.需要说明的是，在接收到处理后的第二握手信号后，初级控制模块101也可忽略处理后的第二握手信号，并不控制初级侧主控功率管105进行开关动作。
116.次级控制模块103可检测连接点的电压值在第三时长(t2_window)内是否满足预设条件。
117.其中，第三时长为一个检测时间窗口，第三时长用于确保次级控制模块103有充足时长检测初级侧主控功率管105是否进行开关动作。第三时长可从次级控制模块103发送第二握手信号后开始计时。本技术对第三时长的具体数值不做限定。
118.其中，第二握手信号的周期是预设的，本技术对第二握手信号的周期的具体大小不做限定。在一些示例中，第二握手信号的周期大于或等于第三时长，使得次级控制模块103有充足时长检测控制初级侧主控功率管105进行开关动作的整个过程。此外，第一时长与第二时长之和，比第三时长会更长。
119.31、第二次握手失败
120.在连接点的电压值在第三时长内不满足预设条件时，次级控制模块103可以确定初级侧主控功率管105仍停止开关动作。可见，次级控制模块103并不能借助第二握手信号控制初级侧主控功率管105在开通和关闭之间交替切换，即次级控制模块103与初级控制模块101第二次握手失败。
121.从而，次级控制模块103可发起与初级控制模块101的下一次握手。次级控制模块103继续通过隔离通信模块102向初级控制模块101发送第一握手信号，使得借助第一握手信号能够控制初级侧主控功率管105停止开关动作，前述内容的具体实现过程可参见前文提及的描述，此处不做赘述。
122.32、第二次握手成功
123.在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，次级控制模块103可以确定初级侧主控功率管105进行开关动作。可见，次级控制模块103能够借助第二握手信号控制初级侧主控功率管105在开通和关闭之间交替切换，即次级控制模块103与初级控制模块101
第二次握手成功。此时，次级控制模块103获得了初级侧主控功率管105的控制权。
124.从而，次级控制模块103可以根据开关电源的输出电压(vout)，调整初级侧主控功率管105的开关状态。
125.在一些示例中，次级控制模块103可以根据开关电源的输出电压，判断负载情况。次级控制模块103根据不同的负载情况，能够发送不同频率和脉宽的控制信号(qlink_s0)。从而，次级控制模块103可向隔离通信模块102发送控制信号与负载情况匹配的控制信号。隔离通信模块102可对控制信号进行处理，得到处理后的控制信号(qlink_p0)，并将处理后的控制信号传输至初级控制模块101，来控制初级侧主控功率管105的开关状态，使得开关电源的输出能量等于开关电源的输出能量，实现开关电源的能量闭环负反馈控制，能够确保开关电源稳定闭环输出。
126.其中，次级控制模块103通过控制信号可采用多种实现方式，来控制初级侧主控功率管105的开关状态。初级侧主控功率管105的开关状态可以包括初级侧主控功率管105的频率和/或电流。
127.以次级控制模块103采用脉宽频率调制(pulse frequency modulation，pfm)方式例，具体控制内容如下：
128.在开关电源的输出电压表示负载较重时，需要开关电源传输更多的能量。此时，控制信号的频率较高，控制信号的脉宽较长。对应的，初级侧主控功率管105的频率较高，初级侧主控功率管105的电流较大，使得开关电源传输的能量较多。
129.在开关电源的输出电压表示负载较轻时，需要开关电源传输更少的能量。此时，控制信号的频率较低，控制信号的脉宽较短。对应的，初级侧主控功率管105的频率较低，初级侧主控功率管105的电流较小，使得开关电源传输的能量较少。
130.本技术提供的开关电源和控制方法，通过在开关电源启动后，次级控制模块通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，能够借助第一握手信号指示初级控制模块控制初级侧主控功率管停止开关动作。经过第一时长，在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，次级控制模块可确定初级侧主控功率管停止开关动作，成功地完成了次级控制模块与初级控制模块的第一次握手。次级控制模块通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号，能够借助第二握手信号指示初级控制模块控制初级侧主控功率管进行开关动作。在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，次级控制模块可确定初级侧主控功率管进行开关动作，成功地完成了次级控制模块与初级控制模块的第二次握手。这样，次级控制模块获得了初级侧主控功率管的控制权。从而，次级控制模块可根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管的开关状态。
131.综上，在不增加额外元器件的前提下，借助次级控制模块与初级控制模块之间的两次握手成功，使得次级控制模块从初级控制模块获得初级侧主控功率管的控制权，避免初级侧主控功率管和次级侧同步整流管同时开通，保障具有前述的次级控制架构的开关电源的初级侧和次级侧之间的通信，确保了该开关电源能够安全且稳定运行。
132.基于上述实施例的描述，次级控制模块103可采用多种实现方式。
133.下面，结合图3，详细介绍次级控制模块103的一种具体实现方式。
134.请参阅图3，图3示出了本技术一实施例提供的一种开关电源的结构示意图。如图3所示，在一些示例中，次级控制模块103可以包括：同步整流(synchronous rectification，
sr)控制单元116、闭环控制单元117、次级握手单元118、同步整流检测单元119、握手时序单元120和第一逻辑或门121。
135.连接点位于变压器100的次级侧和次级侧同步整流管114的第一端之间，同步整流检测单元119的第一端与连接点电连接，同步整流检测单元119的第二端与同步整流控制单元116的第一端电连接，同步整流检测单元119的第三端与次级握手单元118的第一端电连接，次级握手单元118的第二端与同步整流控制单元116的第二端和闭环控制单元117的第一端皆电连接，同步整流控制单元116的第三端(srg)与次级侧同步整流管114的第二端电连接，次级侧同步整流管114的第三端和次级控制模块103均与变压器100的次级侧信号地电连接，次级握手单元118的第三端与握手时序单元120的第一端电连接，握手时序单元120的第二端与第一逻辑或门121的第一端电连接，闭环控制单元117的第二端接入开关电源的输出电压，闭环控制单元117的第三端与第一逻辑或门121的第二端电连接，次级握手单元118的第四端与隔离通信模块102电连接，第一逻辑或门121的第三端电连接在次级握手单元118的第四端与隔离通信模块102之间。
136.其中，同步整流控制单元116，用于控制次级侧同步整流管114的开通和关断。
137.其中，闭环控制单元117是次级控制模块103的主控单元。闭环控制单元117，用于根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管105的开关状态。
138.其中，次级握手单元118，用于向同步整流控制单元116和闭环控制单元117指示初级控制模块101与次级控制模块103两次握手成功。次级握手单元118，还用于向握手时序单元120指示当前所处第几次握手阶段。
139.其中，同步整流检测单元119，用于检测连接点的电压值，以及根据连接点的电压值和不同的电流阈值，可判断次级侧同步整流管114的电流值满足哪个电流阈值，并向同步整流控制单元116发送与对应电流阈值相关的信号，来控制次级侧同步整流管114的开通和关断，以及判断连接点的电压值是否满足预设条件，并向次级握手单元118发送与判断的结果对应的信号，来表示是否握手成功。
140.其中，握手时序单元120，用于向第一逻辑或门121发送信号，该信号用于控制第一握手信号或第二握手信号的频率和脉宽。
141.基于上述描述，下面以启动阶段、第一次握手阶段和第二次握手阶段这三个阶段，结合图4，对次级控制模块103中的各个组成单元的具体控制过程进行描述。
142.请参阅图4，图4示出了本技术一实施例提供的一种控制方法的流程时序图。
143.1、启动阶段
144.在开关电源启动后，次级控制模块103有电。
145.2、第一次握手阶段
146.在次级控制模块103有电后，闭环控制单元117不工作，即闭环控制单元117向第一逻辑或门121不发送任何信号。此时，次级握手单元118可向握手时序单元120发送第一信号(hs1)，第一信号用于指示当前处于第一次握手阶段。握手时序单元120根据第一信号，可向第一逻辑或门121发送第二信号(qlink_hs1)，第二信号用于控制第一握手信号的频率和脉宽。从而，第二信号经过第一逻辑或门121的逻辑运算，可转换为第一握手信号，且第一握手信号能够传输至隔离通信模块102。可见，第一握手信号由握手时序单元120控制，第二信号能够实现安全可靠的握手过程。
147.第一时长可从握手时序单元120发送第二信号开始计时，即第二信号的发送时刻为第一时长的初始时刻。在第一时长内，同步整流检测单元119不工作。经过第一时长(t_blk)，同步整流检测单元119检测连接点的电压在第二时长(t1_window1)内是否不满足预设条件，得到第一结果。其中，第二结果用于确定初级侧主控功率管105是否停止开关动作。
148.同步整流检测单元119根据第一结果，可向次级握手单元118发送第三信号(zvd1)。
149.下面，以次级侧同步整流管114为nmos管，同步整流检测单元119与次级侧同步整流管114的漏端电连接为例，结合图5，详细描述第三信号的检测过程。
150.请参阅图5，图5示出了本技术一实施例提供的一种开关电源中的次级握手单元118检测信号的示意图。
151.如图5所示，若连接点的电压值(v
srd
)，低于预设阈值(vth)，且持续时间大于消隐时间(tdeb)，则第三信号的电平变高，第三信号的电平变高可表示初级侧主控功率管105的漏端电压较高。其中，消隐时间即前文提及的设定时长。
152.基于上述描述，次级握手单元118可判断在第二时长(t1_window1)内第三信号的电平是否未变高，来确定初级侧主控功率管105是否停止开关动作。
153.21、第一次握手失败
154.在第三信号的电平变高时，说明第一结果表示连接点的电压值低于预设阈值，即连接点的电压值在第二时长内满足预设条件。也就是说，在接收到第一握手信号后，初级控制模块101仍控制初级侧主控功率管105再次开通，即初级侧主控功率管105仍进行开关动作。此时，次级控制模块103与初级控制模块101没有握手成功，初级侧主控功率管105未由次级控制模块103进行控制。
155.从而，次级握手单元118可向握手时序单元120发送第一信号，重新继续第一次握手阶段。从而，确保开关电源能够可靠运行。
156.22、第一次握手成功
157.在第三信号的电平未变高时，说明第一结果表示连接点的电压值未低于预设阈值，即连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件。也就是说，在接收到第一握手信号(qlink_s1)后，初级控制模块101未控制初级侧主控功率管105再次开通，即初级侧主控功率管105停止开关动作。此时，次级控制模块103与初级控制模块101握手成功，初级侧主控功率管105由次级控制模块103进行控制。
158.从而，开关电源可进入第二次握手阶段。
159.3、第二次握手阶段
160.在第二次握手阶段中，闭环控制单元117仍不工作，即闭环控制单元117向第一逻辑或门121不发送任何信号。此时，次级握手单元118可向握手时序单元120发送第四信号(hs2)，第四信号用于指示当前处于第二次握手阶段。握手时序单元120根据第四信号，可向第一逻辑或门121发送第五信号(qlink_hs2)，第五信号用于控制第二握手信号的频率和脉宽。从而，第五信号经过第一逻辑或门121的逻辑运算，可转换为第二握手信号，且第二握手信号能够传输至隔离通信模块102。可见，第二握手信号由握手时序单元120控制，第五信号能够实现安全可靠的握手过程。
161.在握手时序单元120发送第五信号后，同步整流检测单元119检测连接点的电压在
第三时长(t1_window2)内是否满足预设条件，得到第二结果。其中，第二结果用于表示连接点的电压值在第三时长内是否满足预设条件。
162.同步整流检测单元119根据第二结果，可向次级握手单元118发送第六信号(zvd2)。并且，同步整流检测单元119根据连接点的电压，可判断次级侧同步整流管114的电流满足哪个电流阈值。从而，同步整流检测单元119可向同步整流控制单元116发送与对应电流阈值相关的驱动信号(sron)。
163.从而，次级握手单元118可判断在第三时长(t1_window2)内第六信号的电平是否变高，来确定初级侧主控功率管105是否进行开关动作。
164.31、第二次握手失败
165.在第六信号的电平未变高时，说明第二结果表示连接点的电压值未低于预设阈值，即连接点的电压值在第三时长内不满足预设条件。也就是说，在接收到第二握手信号后，初级控制模块101未控制初级侧主控功率管105再次开通，即初级侧主控功率管105仍停止开关动作。此时，次级控制模块103与初级控制模块101握手失败，初级侧主控功率管105未由次级控制模块103进行控制。
166.从而，次级握手单元118可向握手时序单元120发送第一信号，重新继续第一次握手阶段。从而，确保开关电源能够可靠运行。
167.32、第二次握手成功
168.在第六信号的电平变高时，说明第二结果表示连接点的电压值低于预设阈值，即连接点的电压值在第三时长内满足预设条件。也就是说，在接收到第二握手信号(qlink_s2)后，初级控制模块101控制初级侧主控功率管105再次开通，即初级侧主控功率管105进行开关动作。此时，次级控制模块103与初级控制模块101握手成功，初级侧主控功率管105由次级控制模块103进行控制。
169.从而，次级握手单元118可向闭环控制单元117和同步整流控制单元116发送指示信号(hs_ok)，该指示信号用于指示次级控制模块103已经从初级控制模块101获得初级侧主控功率管105的控制权，且次级控制模块103能够正常工作。
170.这样，闭环控制单元117根据指示信号的电平是否发生变化，来确定闭环控制单元117是否开始工作。在一些示例中，在闭环控制单元117不工作时，指示信号的电平为低电平。在闭环控制单元117工作时，指示信号的电平为高电平。由此，在检测到指示信号的电平为高电平时，指示信号的电平发生变化。从而，闭环控制单元117开始工作，且握手时序单元120停止向第一逻辑或门121发送信号。
171.在指示信号的电平发生变化的情况下，闭环控制单元117可以根据开关电源的输出电压，向第一逻辑或门121发送第七信号(q_pre)，第七信号用于控制控制信号的频率和脉宽，控制信号的频率和脉宽用于调整初级侧主控功率管105的开关状态。进而，第七信号经过第一逻辑或门121的逻辑运算，可转换为控制信号，且控制信号能够传输至隔离通信模块102，来调整初级侧主控功率管105的开关状态。进而，能够保证开关电源稳定输出。
172.与此同时，在接收到驱动信号和指示信号后，同步整流控制单元116可以向次级侧同步整流管114输出第八信号，第八信号用于控制次级侧同步整流管114的开通和关断。进而，借助该第八信号控制次级侧同步整流管114的开通和关闭，来避免级侧主控功率管和次级侧同步整流管114同时开通。
173.综上，次级控制模块103可完成与初级控制模块101的两次握手阶段，并从初级控制模块101获得初级侧主控功率管105的控制权。
174.基于上述实施例的描述，初级控制模块101可采用多种实现方式。
175.下面，继续结合图3，详细介绍初级控制模块101的具体实现方式。
176.如图3所示，在一些示例中，初级控制模块101可以包括：初级握手单元104、启动单元106、解调单元108、比较器109、第二逻辑或门110、第三逻辑或门111、开通模块107和rs触发器112。
177.初级握手单元104的第一端、解调单元108的第一端以及第二逻辑或门110的第二输入端皆与隔离通信模块102电连接，初级握手单元104的第二端与启动单元106的第一端电连接，启动单元106的第二端与第二逻辑或门110的第一输入端电连接，第二逻辑或门110的输出端与rs触发器112的s输入端电连接，rs触发器112的q输出端与初级侧主控功率管105的第一端电连接，初级侧主控功率管105的第二端与变压器100的初级侧电连接，初级侧主控功率管105的第三端与变压器100的初级侧信号地电连接，初级侧主控功率管105的第三端与变压器100的初级侧信号地之间的连接点与比较器109的第一输入端电连接，比较器109的第二输入端与解调单元108的第二端电连接，第三逻辑或门111的第一输入端与开通模块107电连接，开通模块107用于输出最大开通时长(tmax)，比较器109的输出端与第三逻辑或门111的第二输入端电连接，第三逻辑或门111的输出端与rs触发器112的r输入端电连接。
178.其中，初级握手单元104，用于在检测到隔离通信模块102传输的信号后，向启动单元106发送信号，借助该信号使得启动单元106停止工作，使得初级侧主控功率管105由隔离通信模块102传输的信号进行控制。
179.其中，启动单元106，用于在初级握手单元104未接收到隔离通信模块102传输的信号之前，控制初级侧主控功率管105开通。
180.其中，解调单元108，用于向比较器109输入电流信息。该电流信息，用于控制初级侧主控功率管105关闭或开通。该电流信息可以为默认值，也可以为从隔离通信模块102传输的信号解调出的电流信号。
181.其中，比较器109，用于比较初级侧主控功率管105的电流实际值。比较器109的比较阈值等于解调单元108输入到比较器109的电流信息。比较器109的第一输入端，即初级侧主控功率管105的第三端与变压器100的初级侧信号地之间的连接点，为初级侧主控功率管105的电流采样点113，能够采样初级侧主控功率管105的电流实际值。
182.其中，r是复位(reset)的缩写，s是置位(set)的缩写。rs触发器112的s输入端为高电平时，将rs触发器112的q输出端置高电平。rs触发器112的r输入端为高电平时，将rs触发器112的q输出端置低电平。
183.基于上述描述，下面以启动阶段、第一次握手阶段和第二次握手阶段这三个阶段，对初级控制模块101中的各个组成单元的具体控制过程进行描述。
184.1、启动阶段
185.考虑到开关电源可能处于死机状态，启动单元106根据时钟信号(clk)，可控制初级侧主控功率管105开通。解调单元108根据第一电流信息(cs_limit1)与初级侧主控功率管105的电流实际值(cs)，可控制初级侧主控功率管105关断。另外，初级握手单元104处于
等待握手状态。
186.启动信号向第二逻辑或门110的第一输入端发送时钟信号，第二逻辑或门110的第二输入端未接入隔离通信模块102发送的信号。时钟信号经过第二逻辑或门110的逻辑运算，仍为时钟信号，且该时钟信号传输至rs触发器112的s输入端。从而，在rs触发器112检测到时钟信号的上升沿到来时，rs触发器112可控制初级侧主控功率管105开通。
187.解调单元108可将第一电流信息输入至比较器109。其中，第一电流信息可设置为一个默认值。第一电流信息，用于实现初级侧主控功率管105在开通和关断之间交替切换。比较器109可将检测到的初级侧主控功率管105的电流实际值与第一电流信息进行比较。在初级侧主控功率管105的电流实际值大于第一电流信息时，比较器109可通过rs触发器112控制初级侧主控功率管105关断。
188.2、第一次握手阶段
189.在次级控制模块103有电后，初级握手单元104、解调单元108和第二逻辑或门110可分别接收到隔离通信模块102发送的处理后的第一握手信号。
190.在接收到处理后的第一握手信号后，初级握手单元104可向启动单元106发送第一停止信号(dis1)。启动单元106可检测第一停止信号的电平是否发生变化。其中，第一停止信号的电平可为从低电平变为高电平，也可为从高电平变为低电平。
191.在第一停止信号的电平发生变化的情况下，启动单元106可停止根据时钟信号控制初级侧主控功率管105开通。在一些示例中，在第一停止信号的电平从低电平变为高电平时，启动单元106可以停止向第二逻辑或门110传输时钟信号，使得初级侧主控功率管105由处理后的第一握手信号来控制。
192.在接收到处理后的第一握手信号后，解调单元108可以解调出第一握手信号中调制的第二电流信息(cs_limit2)。解调单元108根据第二电流信息与初级侧主控功率管105的电流实际值，可控制初级侧主控功率管105关断。
193.解调单元108可将第二电流信息输入至比较器109。其中，第二电流信息，用于控制初级侧主控功率管105停止在开通和关断之间交替切换。次级控制模块103可将有前述控制功能的第二电流信息调制到第一握手信号中，且将初级侧主控功率管105的电流实际值调制成第一握手信号的高电平脉冲宽度。比较器109可以对初级侧主控功率管105的电流实际值与第二电流信息进行比较。在初级侧主控功率管105的电流实际值大于第二电流信息时，比较器109可通过rs触发器112控制初级侧主控功率管105关断。
194.这样，在第一握手信号的控制作用下，初级侧主控功率管105停止开关动作。经过第一时长，次级控制模块103在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，可确定初级侧主控功率管105停止开关动作。从而，次级控制模块103可通过隔离通信模块102向初级控制模块101发送第二握手信号。
195.3、第二次握手阶段
196.在第二次握手阶段中，初级握手单元104、解调单元108和第二逻辑或门110可分别接收到隔离通信模块102发送的处理后的第二握手信号。
197.在接收到处理后的第二握手信号后，初级握手单元104可向启动单元106发送电平发生变化的第二停止信号。从而，启动单元106可继续停止根据时钟信号控制初级侧主控功率管105开通。
198.在接收到处理后的第二握手信号后，初级握手单元104可向启动单元106发送第二停止信号(dis2)。启动单元106可检测第二停止信号的电平是否与第一停止信号变化后的电平相同。其中，第二停止信号的电平可为低电平或者高电平。
199.在第二停止信号的电平与第一停止信号变化后的电平相同的情况下，启动单元106可停止根据时钟信号控制初级侧主控功率管105开通。在一些示例中，在第一停止信号的电平从低电平变为高电平，且第二停止信号的电平为高电平时，启动单元106可以停止向第二逻辑或门110传输时钟信号，使得初级侧主控功率管105由处理后的第二握手信号来控制。
200.在接收到处理后的第二握手信号后，解调单元108可以解调出第二握手信号中调制的第三电流信息(cs_limit3)。解调单元108根据第三电流信息与初级侧主控功率管105的电流实际值，可控制初级侧主控功率管105开通。
201.解调单元108可将第三电流信息输入至比较器109。其中，第三电流信息，用于实现初级侧主控功率管105在开通和关断之间交替切换。次级控制模块103可将有前述控制功能的第三电流信息调制到第二握手信号中，且将初级侧主控功率管105的电流实际值调制成第二握手信号的高电平脉冲宽度。比较器109可以对初级侧主控功率管105的电流实际值与第三电流信息进行比较。在初级侧主控功率管105的电流实际值小于第三电流信息时，比较器109可通过rs触发器112控制初级侧主控功率管105开通。
202.这样，在第二握手信号的控制作用下，初级侧主控功率管105进行开关动作。次级控制模块103在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，可确定初级侧主控功率管105进行开关动作。从而，次级控制模块103可通过隔离通信模块102向初级控制模块101发送控制信号。
203.基于上述初级控制模块101和次级控制模块103的描述，下面，结合图6，详细描述本技术的控制方法的时序流程图。
204.请参阅图6，图6示出了本技术一实施例提供的一种控制方法的流程时序图。
205.如图6所示，在启动阶段，初级控制模块101根据时钟信号(clk)控制初级侧主控功率管105开通，并根据第一电流信息(cs_limit1)与初级侧主控功率管105的电流实际值(cs)控制初级侧主控功率管105关断，使得初级控制模块101控制初级侧主控功率管105进行开关动作。
206.在第一次握手阶段，次级控制模块103根据第二信号(qlink_hs1)发送第一握手信号(qlink_s1)，并判断次级控制模块103与初级控制模块101的第一次握手是否成功。
207.若第一次握手失败，则返回启动阶段。若第一次握手成功，则次级控制模块103进入第二次握手阶段。
208.在第二次握手阶段，次级控制模块103根据第五信号(qlink_hs2)发送第二握手信号(qlink_s2)，并判断次级控制模块103与初级控制模块101的第二次握手是否成功。
209.若第二次握手失败，则返回第一次握手阶段。若第二次握手成功，则次级控制模块103发送控制信号(qlink_s0)，来调整初级侧主控功率管105的开关状态。
210.最后应说明的是：以上实施例，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种开关电源，其特征在于，包括：变压器、初级控制模块、次级控制模块、初级侧主控功率管、次级侧同步整流管和隔离通信模块；所述变压器的初级侧与所述初级侧主控功率管电连接，所述初级侧主控功率管还与所述初级控制模块电连接，所述变压器的次级侧与所述次级侧同步整流管电连接，所述变压器的次级侧和所述次级侧同步整流管之间的连接点与所述次级控制模块电连接，所述初级控制模块还与所述隔离通信模块电连接，所述隔离通信模块还与所述次级控制模块电连接；所述次级控制模块，用于在所述开关电源启动后，通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送第一握手信号，所述第一握手信号用于指示所述初级控制模块控制所述初级侧主控功率管停止开关动作；所述次级控制模块，还用于经过第一时长，在所述连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定所述初级侧主控功率管停止开关动作，并通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送第二握手信号，所述第二握手信号用于指示所述初级控制模块控制所述初级侧主控功率管进行开关动作；所述次级控制模块，还用于在所述连接点的电压值在第三时长内满足所述预设条件时，确定所述初级侧主控功率管进行开关动作，并根据所述开关电源的输出电压，调整所述初级侧主控功率管的开关状态。2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述次级控制模块，还用于在所述连接点的电压值在所述第二时长内满足所述预设条件，或者，所述连接点的电压值在所述第三时长内不满足所述预设条件时，通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送所述第一握手信号。3.根据权利要求1或2所述的开关电源，其特征在于，所述次级控制模块包括：同步整流控制单元、闭环控制单元、次级握手单元、同步整流检测单元、握手时序单元和第一逻辑或门；所述连接点位于所述变压器的次级侧和所述次级侧同步整流管的第一端之间，所述同步整流检测单元的第一端与所述连接点电连接，所述同步整流检测单元的第二端与所述同步整流控制单元的第一端电连接，所述同步整流检测单元的第三端与所述次级握手单元的第一端电连接，所述次级握手单元的第二端与所述同步整流控制单元的第二端和所述闭环控制单元的第一端皆电连接，所述同步整流控制单元的第三端与所述次级侧同步整流管的第二端电连接，所述次级侧同步整流管的第三端和所述次级控制模块均与所述变压器的次级侧信号地电连接，所述次级握手单元的第三端与所述握手时序单元的第一端电连接，所述握手时序单元的第二端与所述第一逻辑或门的第一端电连接，所述闭环控制单元的第二端接入所述开关电源的输出电压，所述闭环控制单元的第三端与所述第一逻辑或门的第二端电连接，所述次级握手单元的第四端与所述隔离通信模块电连接，所述第一逻辑或门的第三端电连接在所述次级握手单元的第四端与所述隔离通信模块之间；所述次级握手单元，用于在所述开关电源启动后，向所述握手时序单元发送第一信号；所述握手时序单元，用于根据所述第一信号，向所述第一逻辑或门发送第二信号，所述第二信号用于控制所述第一握手信号的频率和脉宽；所述第一逻辑或门，用于根据所述第二信号，通过所述隔离通信模块向所述初级控制
模块发送所述第一握手信号；所述同步整流检测单元，用于经过所述第一时长，在所述连接点的电压值在所述第二时长内不满足所述预设条件时，确定所述初级侧主控功率管停止开关动作，并向所述次级握手单元发送第三信号；所述次级握手单元，还用于在所述第三信号的电平未变高的情况下，确定所述初级控制模块与所述次级控制模块第一次握手成功，并向所述握手时序单元发送第四信号；所述握手时序单元，还用于根据所述第四信号，向所述第一逻辑或门发送第五信号，所述第五信号用于控制所述第二握手信号的频率和脉宽；所述第一逻辑或门，还用于根据所述第五信号，通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送所述第二握手信号；所述同步整流检测单元，还用于在所述连接点的电压值在所述第三时长内满足所述预设条件时，确定所述初级侧主控功率管进行开关动作，并向所述次级握手单元发送第六信号，向所述同步整流控制单元发送驱动信号；所述次级握手单元，还用于在所述第六信号的电平变高的情况下，确定所述初级控制模块与所述次级控制模块第二次握手成功，并向所述闭环控制单元和所述同步整流控制单元发送电平为预设电平的指示信号；所述闭环控制单元，用于在所述指示信号的电平发生变化的情况下，根据所述开关电源的输出电压，向所述第一逻辑或门发送第七信号，所述第七信号用于控制控制信号的频率和脉宽，所述控制信号的频率和脉宽用于调整所述初级侧主控功率管的开关状态；所述第一逻辑或门，还用于根据所述第七信号，通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送所述控制信号；所述同步整流控制单元，用于根据所述驱动信号和所述指示信号，向所述次级侧同步整流管输出第八信号，所述第八信号用于控制所述次级侧同步整流管的开通和关断。4.根据权利要求1-3任一项所述的开关电源，其特征在于，所述初级控制模块包括：初级握手单元、启动单元、解调单元、比较器、第二逻辑或门、第三逻辑或门、开通模块和rs触发器；所述初级握手单元的第一端、所述解调单元的第一端以及所述第二逻辑或门的第二输入端皆与所述隔离通信模块电连接，所述初级握手单元的第二端与所述启动单元的第一端电连接，所述启动单元的第二端与所述第二逻辑或门的第一输入端电连接，所述第二逻辑或门的输出端与所述rs触发器的s输入端电连接，所述rs触发器的q输出端与所述初级侧主控功率管的第一端电连接，所述初级侧主控功率管的第二端与所述变压器的初级侧电连接，所述初级侧主控功率管的第三端与所述变压器的初级侧信号地电连接，所述初级侧主控功率管的第三端与所述变压器的初级侧信号地之间的连接点与所述比较器的第一输入端电连接，所述比较器的第二输入端与所述解调单元的第二端电连接，所述第三逻辑或门的第一输入端与所述开通模块电连接，开通模块用于输出最大开通时长，所述比较器的输出端与所述第三逻辑或门的第二输入端电连接，所述第三逻辑或门的输出端与所述rs触发器的r输入端电连接；所述启动单元，用于在所述开关电源启动后，根据时钟信号控制所述初级侧主控功率管开通；
所述解调单元，用于根据第一电流信息与所述初级侧主控功率管的电流实际值，控制所述初级侧主控功率管关断；所述初级握手单元，用于在通过所述隔离通信模块接收到所述第一握手信号时，向所述启动单元发送第一停止信号；所述启动单元，还用于根据所述第一停止信号，停止根据所述时钟信号控制所述初级侧主控功率管开通；所述解调单元，用于在通过隔离通信模块接收到所述第一握手信号时，解调出所述第一握手信号中调制的第二电流信息，并根据所述第二电流信息与所述初级侧主控功率管的电流实际值，控制所述初级侧主控功率管关断；所述初级握手单元，用于在通过所述隔离通信模块接收到所述第二握手信号时，向所述启动单元发送第二停止信号；所述启动单元，还用于根据所述第二停止信号，停止根据所述时钟信号控制所述初级侧主控功率管开通；所述解调单元，用于在通过隔离通信模块接收到所述第二握手信号时，解调出所述第一握手信号中调制的第三电流信息，并根据所述第三电流信息与所述初级侧主控功率管的电流实际值，控制所述初级侧主控功率管开通。5.根据权利要求1-4任一项所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源为充电器。6.根据权利要求1-4任一项所述的开关电源，其特征在于，所述预设条件包括：所述连接点的电压值由高于预设阈值变为低于所述预设阈值，所述预设阈值等于0v。7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述预设条件还包括：低于所述预设阈值的时长大于或等于设定时长。8.根据权利要求1-7任一项所述的开关电源，其特征在于，所述第一握手信号的周期大于或等于所述第一时长和所述第二时长之和。9.根据权利要求1-7任一项所述的开关电源，其特征在于，所述第二握手信号的周期大于或等于所述第三时长。10.一种控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一项所述的开关电源；所述方法包括：次级控制模块在所述开关电源启动后，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，所述第一握手信号用于指示所述初级控制模块控制所述初级侧主控功率管停止开关动作；所述次级控制模块经过第一时长，在所述连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定所述初级侧主控功率管停止开关动作，并通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送第二握手信号，所述第二握手信号用于指示所述初级控制模块控制所述初级侧主控功率管进行开关动作；所述次级控制模块在所述连接点的电压值在第三时长内不满足所述预设条件时，确定所述初级侧主控功率管进行开关动作，并根据所述开关电源的输出电压，调整所述初级侧主控功率管的开关状态。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述次级控制模块在所述连接点的电压值在所述第二时长内满足所述预设条件，或
者，所述连接点的电压值在所述第三时长内不满足所述预设条件时，通过所述隔离通信模块向所述初级控制模块发送所述第一握手信号。12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述连接点的电压值由高于预设阈值变为低于所述预设阈值，所述预设阈值等于0v。13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预设条件还包括：低于所述预设阈值的时长大于或等于设定时长。14.根据权利要求10-13任一项所述的方法，其特征在于，所述第一握手信号的周期大于或等于所述第一时长和所述第二时长之和。15.根据权利要求10-13任一项所述的方法，其特征在于，所述第二握手信号的周期大于或等于所述第三时长。

技术总结
本申请提供一种开关电源和控制方法，次级控制模块在开关电源启动后，通过隔离通信模块向初级控制模块发送第一握手信号，来指示初级控制模块控制初级侧主控功率管停止开关动作；次级控制模块经过第一时长，在连接点的电压值在第二时长内不满足预设条件时，确定初级侧主控功率管停止开关动作，并通过隔离通信模块向初级控制模块发送第二握手信号，来指示初级控制模块控制初级侧主控功率管进行开关动作；次级控制模块在连接点的电压值在第三时长内满足预设条件时，确定初级侧主控功率管进行开关动作，并根据开关电源的输出电压，调整初级侧主控功率管的开关状态。从而，使得次级控制模块能够平稳地从初级控制模块中获得初级侧主控功率管的控制权。控功率管的控制权。控功率管的控制权。


技术研发人员：冯林 高建龙 黄宇昂
受保护的技术使用者：上海南芯半导体科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/31