开关电源的控制方法、控制装置及电子设备与流程

1.本技术涉及能源技术领域，并且更具体地，涉及能源技术领域中的一种开关电源的控制方法、控制装置及电子设备。


背景技术：

2.随着科技的飞速发展，开关电源(switch mode power supply，smps)得到了广泛的应用。由于开关电源的阻抗及非线性负载的存在，开关电源在工作过程中会产生谐波电流，导致开关电源的输入电流波形失真，进而导致与开关电源连接的设备出现故障。因此，有必要对开关电源的谐波电流进行精准控制。
3.同时，又为了满足终端设备(包括开关电源)的便携式要求，需要使开关电源具有体积小、重量轻、效率高等特点。
4.于是，如何在实现开关电源的精准控制的同时提高开关电源的效率成为了亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种开关电源的控制方法，不仅能够提高开关电源的效率，还能够实现开关电源的精准控制。
6.第一方面，本技术提供了一种开关电源的控制方法，可以包括：根据开关电源中电感的电流下限设定值获取触发信号。根据电感的电流瞬时值实际值的平均值获取开关电源中开关管的导通时间。根据触发信号和开关管的导通时间驱动开关管。
7.其中，电感的电流下限设定值可以按照以下过程得到：
8.采集开关电源的输入电压瞬时值实际值；
9.根据开关电源的输入电压瞬时值实际值，以及预先获取的开关电源的输入电压瞬时值实际值与电感的电流下限设定值的对应关系，获取电感的电流下限设定值。
10.需要说明的是，上述对应关系可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值与电感的电流下限设定值的关系表的形式体现，也可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值与电感的电流下限设定值的关系曲线体现。当然，上述对应关系还可以以其他形式体现，本技术实施例对此不做限定。
11.进一步地，对应关系可以根据开关电源的效率最高、开关电源的功率因数最大和开关电源的谐波电流最小中至少一项获取。
12.本技术提供的控制方法根据电感的电流下限设定值获取触发信号，并根据电感的电流瞬时值实际值的平均值获取开关管的导通时间，进而根据触发信号和导通时间驱动开关管，实现开关电源中开关管的控制。也就是说，本技术实施例提供的控制方法综合了电感的电流下限设定值和电感的电流瞬时值实际值的平均值，不仅能够实现开关电源的精准控制，同时提高了开关电源的效率，且减小开关电流的谐波电流。
13.在一种可能的实现方式中，本技术可以采集电感的电流瞬时值实际值。
14.于是，可以在电感的电流瞬时值实际值的基础上，根据开关电源中电感的电流下限设定值获取触发信号，可以通过两种方式实现：
15.方式一：将电感的电流瞬时值实际值输入比较模块(如比较器)的反相输入端，将电感的电流下限设定值输入比较器的同相输入端。
16.于是，当电感的电流瞬时值实际值小于等于电感的电流下限设定值时，可以得到比较器输出下降沿触发信号，也就是说，可以得到比较器输出的触发信号为下降沿触发信号。
17.同理，当电感的电流瞬时值实际值大于等于电感的电流下限设定值时，可以得到比较器输出上升沿触发信号，也就是说，可以得到比较器输出的触发信号为上升沿触发信号。
18.方式二：将电感的电流瞬时值实际值输入比较器的同相输入端，将电感的电流下限设定值输入比较器的反相输入端。
19.于是，当电感的电流瞬时值实际值小于等于电感的电流下限设定值时，可以得到比较器输出上升沿触发信号，也就是说，可以得到比较器输出的触发信号为上升沿触发信号。
20.当电感的电流瞬时值实际值大于等于电感的电流下限设定值时，可以得到比较器输出下降沿触发信号，也就是说，可以得到比较器输出的触发信号为下降沿触发信号。
21.本技术能够根据电感的电流下限设定值获取触发信号，不仅能够实现开关电源的软开关，同时减小了电感的电流瞬时值实际值的峰峰值(即电感的电流瞬时值实际值的最大值和电感的电流瞬时值实际值的最小值的差值)，进而减小了电感的磁损，提高了开关电源的效率。
22.在一种可能的实现方式中，可以根据电感的电流瞬时值实际值和滤波模块获取电感的电流瞬时值实际值的平均值。也就是说，电感的电流瞬时值实际值经过滤波模块可以得到电感的电流瞬时值实际值的平均值。
23.进一步地，在电感的电流瞬时值实际值的平均值的基础上，可以通过以下过程获取开关电源中开关管的导通时间：
24.采集开关电源的母线电压瞬时值实际值，并将开关电源的母线电压瞬时值给定值与开关电源的母线电压瞬时值实际值的差值输入电压控制环，得到电感的电流有效值给定值。
25.根据电感的电流有效值给定值以及电感的电流有效值给定值与电感的电流瞬时值给定值之间满足的关系，得到电感的电流瞬时值给定值。
26.需要说明的是，电感的电流有效值给定值与电感的电流瞬时值给定值之间满足的关系可以基于电感的电流有效值给定值，以及电感的电流瞬时值给定值和电感的电流有效值给定值的比值与开关电源的输入电压瞬时值实际值和开关电源的输入电压有效值实际值的比值相等得到。
27.在得到电感的电流瞬时值给定值的基础上，可以将电感的电流瞬时值给定值与电感的电流瞬时值实际值的平均值的差值输入电流控制环，得到驱动模块的占空比。
28.根据驱动模块的占空比可以获取开关管的导通时间。
29.更进一步地，可以获取相邻两个触发信号之间的时间间隔，并将相邻两个触发信
号之间的时间间隔作为开关管的开关周期。将驱动模块的占空比与开关管的开关周期相乘，得到开关管的导通时间。
30.本技术可以根据电感的电流瞬时值实际值的平均值获取开关管的导通时间，能够控制电感的电流瞬时值实际值的最大值和最小值，也就是能够控制电感的电流瞬时值实际值的峰峰值，且有利于减小开关电源的谐波电流，并提高开关电源的功率因数。
31.可选地，上述的电压控制环可以采用比例积分控制方式或者比例积分微分控制方式。上述的电流控制环可以采用比例谐振控制方式、比例积分控制方式、比例积分微分控制方式或者重复控制方式中的任一项。
32.当然，电压控制环还可以采用除上述控制方式之外的其他控制方式，本技术对此不做限定。
33.类似的，电流控制环也可以采用除上述控制方式以外的其他控制方式，本技术对此不做限定。
34.第二方面，本技术提供了一种开关电源的控制装置，控制装置可以包括第一获取模块、第二获取模块和驱动模块。第一获取模块和第二获取模块分别与驱动模块连接。
35.可选地，第一获取模块可以用于：根据开关电源中电感的电流下限设定值获取触发信号。
36.第二获取模块可以用于：根据电感的电流瞬时值实际值的平均值获取开关电源中开关管的导通时间。
37.驱动模块可以用于：根据触发信号和开关管的导通时间驱动开关管。
38.可选地，上述开关电源中电感的电流下限设定值可以通过第一获取模块预先获取。
39.进一步地，第一获取模块可以采集开关电源的输入电压瞬时值实际值，并根据开关电源的输入电压瞬时值实际值，以及预先获取的开关电源的输入电压瞬时值实际值与电感的电流下限设定值的对应关系，获取电感的电流下限设定值。
40.需要说明的是，上述对应关系可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值与电感的电流下限设定值的关系表的形式体现，也可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值与电感的电流下限设定值的关系曲线体现。当然，上述对应关系还可以以其他形式体现，本技术实对此不做限定。
41.进一步地，对应关系可以根据开关电源的效率最高、开关电源的功率因数最大和开关电源的总谐波电流最小中至少一项获取。
42.在一种可能的实现方式中，本技术提供的控制装置还可以包括采集模块，采集模块可以采集电感的电流瞬时值实际值。
43.在电感的电流下限设定值和电感的电流瞬时值实际值的基础上，第一获取模块可以进一步通过以下两种方式获取触发信号：
44.方式一：第一获取模块可以将电感的电流瞬时值实际值输入比较器的反相输入端，将电感的电流下限设定值输入比较器的同相输入端。
45.于是，当电感的电流瞬时值实际值小于等于电感的电流下限设定值时，第一获取模块可以获取比较器输出下降沿触发信号。当电感的电流瞬时值实际值大于等于电感的电流下限设定值时，第一获取模块可以获取比较器输出上升沿触发信号。
46.方式二：第一获取模块可以将电感的电流瞬时值实际值输入比较器的同相输入端，将电感的电流下限设定值输入比较器的反相输入端。
47.于是，当电感的电流瞬时值实际值小于等于电感的电流下限设定值时，第一获取模块可以获取比较器输出上升沿触发信号。当电感的电流瞬时值实际值大于等于电感的电流下限设定值时，第一获取模块可以获取比较器输出下降沿触发信号。
48.在一种可能的实现方式中，第二获取模块可以采集开关电源的母线电压瞬时值实际值，并根据电感的电流瞬时值实际值和滤波模块，获取电感的电流瞬时值实际值的平均值。也就是说，第二获取模块可以将电感的电流瞬时值实际值经过滤波模块，得到电感的电流瞬时值实际值的平均值。
49.进一步地，在母线电压瞬时值实际值和电感的电流瞬时值实际值的平均值的基础上，第二获取模块可以将开关电源的母线电压瞬时值给定值与开关电源的母线电压瞬时值实际值的差值输入电压控制环，得到电感的电流有效值给定值。第二获取模块可以根据电感的电流有效值给定值以及电感的电流有效值给定值与电感的电流瞬时值给定值之间满足的关系，获取电感的电流瞬时值给定值。在电感的电流瞬时值给定值的基础上，第二获取模块可以将电感的电流瞬时值给定值与电感的电流瞬时值实际值的平均值的差值输入电流控制环，得到驱动模块的占空比。进而，第二获取模块可以根据驱动模块的占空比获取开关管的导通时间。
50.可选地，第二获取模块可以基于电感的电流有效值给定值，并根据电感的电流瞬时值给定值与电感的电流有效值给定值的比值与开关电源的输入电压瞬时值实际值与开关电源的输入电压有效值实际值的比值相等，获取电感的电流有效值给定值与电感的电流瞬时值给定值之间满足的关系。
51.更进一步地，第二获取模块可以获取相邻两个触发信号之间的时间间隔，并将相邻两个触发信号之间的时间间隔作为开关管的开关周期。第二获取模块可以将驱动模块的占空比与开关管的开关周期相乘，得到开关管的导通时间。
52.可选地，上述的电压控制环可以采用比例积分控制方式或者比例积分微分控制方式。上述的电流控制环可以采用比例谐振控制方式、比例积分控制方式、比例积分微分控制方式或者重复控制方式中的任一项。
53.当然，电压控制环还可以采用除上述控制方式之外的其他控制方式，本技术对此不做限定。
54.类似的，电流控制环也可以采用除上述控制方式以外的其他控制方式，本技术不做限定。
55.在一种可能的实现方式中，驱动模块根据触发信号和开关管的导通时间t
on
，采用脉冲宽度调制模式和频率调制模式输出驱动信号给开关管，实现开关管的控制。
56.需要说明的是，开关管的开关周期可以是变化的，也可以是固定不变的，驱动模块可以通过采用频率调制模式调整开关管的开关周期。
57.本技术的第一获取模块可以根据电感的电流下限设定值获取触发信号，第二获取模块可以根据电感的电流瞬时值实际值的平均值得到开关管的导通时间，驱动模块可以根据触发信号和导通时间驱动开关管，最终实现开关电源中开关管的控制。也就是说，本技术提供的控制装置综合了电感的电流下限设定值和电感的电流瞬时值实际值的平均值，不仅
能够实现开关电源的精准控制，同时提高了开关电源的效率，且减小开关电流的谐波电流。
58.本技术还提供了一种电子设备，可以包括一个或多个处理器以及存储器。其中，存储器可以用于存储一个或多个程序。当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，可以实现本技术上述提供的控制方法。
59.本技术又一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存有计算机程序。计算机程序被执行时，可以实现本技术上述提供的控制方法。
60.本技术又提供了一种计算机程序，当计算机程序被计算机执行时，可以实现本技术上述提供的控制方法。
61.应当理解的是，本技术的第二方面至第五方面与本技术的第一方面的技术方案一致，各方面及对应的可行实施方式所取得的有益效果相似，不再赘述。
附图说明
62.图1是本技术实施例中连续导通模式下电感的电流波形示意图；
63.图2是本技术实施例中三角波电流模式下电感的电流波形示意图；
64.图3是本技术实施例中开关电源的一种示意性结构图；
65.图4是本技术实施例中开关电源的另一种示意性结构图；
66.图5是本技术实施例中控制方法的一种示意性流程图；
67.图6是本技术实施例中获取触发信号的一种示意性流程图；
68.图7是本技术实施例中获取触发信号的另一种示意性流程图；
69.图8是本技术实施例中电感的电流波形示意图；
70.图9是本技术实施例中获取开关管的导通时间的示意性流程图；
71.图10是本技术实施例中控制方法的另一种示意性流程图；
72.图11是本技术实施例中控制方法的另一种示意性流程图；
73.图12是本技术实施例中控制装置的一种示意性结构图。
具体实施方式
74.下面将结合附图，对本技术中的技术方案进行描述。
75.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
76.本技术的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
77.应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于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：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，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，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
78.随着科技的飞速发展，开关电源得到了广泛的应用。在开关电源的实际应用场景中，由于开关电源的阻抗及负载的存在，开关电源在工作过程中会产生谐波电流，导致开关电源的输入电流波形失真，进而导致与开关电源连接的设备出现故障。因此，往往需要减小开关电源的谐波电流。同时，为了适应于实际应用场景，通常也需要增大开关电源的功率因数(power factor，pf)，并提高效率开关电源的效率。
79.本技术实施例可以采用连续导通模式(continuous conduction mode，ccm)控制开关电源中电感的电流瞬时值平均值(可以用i
l avg
表示)跟随电感的电流瞬时值给定值(可以用i
ref
表示)，进而减小开关电源的谐波电流。图1示出了电感的电流瞬时值实际值(可以用i
l
表示)随着时间t的变换曲线。图1中，i
lmin
表示电感的电流瞬时值实际值最小值，i
lmax
表示电感的电流瞬时值实际值最大值，v
in
表示开关电源的输入电压瞬时值实际值。
80.但是，在开关电源的输入电流较小(如：电感的感值为100μh且开关电源中开关管(用于功率因数校正)的开关频率为70khz时，开关电源的输入电流可以为1a)时，电感的电流瞬时值实际值i
l
中会存在部分处于非连续导通模式(discontinuous conduction mode，dcm)的电流，如图1所示。由于电感与用于功率因数校正的开关管的寄生电容会出现谐振，会使电感的电流瞬时值实际值i
l
在非连续导通模式时存在振荡，进而导致开关管再次导通时电感的电流瞬时值实际值i
l
不固定，无法实现开关电源的谐波电流的精准控制。
81.为了实现开关电源的谐波电流的精准控制，本技术实施例可以采用三角波电流模式(triangular current mode，tcm)对开关电源进行控制，得到如图2所示的电感的电流瞬时值实际值i
l
随着时间t的变换曲线。图2中，v
in
表示开关电源的输入电压瞬时值实际值，i
l avg
表示电感的电流瞬时值实际值的平均值。
82.但是三角波电流模式下电感的电流瞬时值实际值的峰峰值(可以是指一个周期内信号电感的电流瞬时值实际值的最大值和电感的电流瞬时值实际值的最小值之间的差值，也就是电感的电流瞬时值实际值的最大值和电感的电流瞬时值实际值的最小值之间的范围)非常大，导致电感的磁损耗较大，无法进一步提高开关电源的效率。
83.进一步地，为了在实现开关电源的精准控制的同时提高开关电源的效率，本技术实施例提供了一种开关电源(也可以是说开管电源中用于功率因数校正的开关管)的控制方法。在对控制方法进行进一步介绍之前，下面先介绍开关电源。
84.如图3所示，开关电源(switching power supply，sps)的输入端连接交流电源(图3中，l表示交流电源的火线，n表示交流电源的中线(即零线))，开关电源sps的输出端可以连接负载r
l
。
85.继续参考图3，开关电源sps可以为一种有桥拓扑结构，其可以包括滤波模块13、整流模块11和变换模块12。其中，滤波模块13的输入端连接火线l和零线n，滤波模块13的输出端连接整流模块11的输入端(即图3中的节点a和节点b)，整流模块11的输出端(即图3中的节点c和节点f)连接变换模块12的输入端(即图3中节点j)。变换模块12的输出端(即图3中的节点h和节点g)连接负载r
l
。图3中，v
in
表示开关电源的输入电压瞬时值实际值，v
bus
表示
开关电源中母线电压瞬时值实际值。
86.可选地，整流模块11可以包括二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4。
87.其中，二极管d1的阳极和二极管d2的阴极均连接到节点a，节点a通过滤波模块13与火线l连接，二极管d4的阴极和二极管d3的阳极连接到节点b，节点b通过滤波模块13与零线n连接。二极管d1的负极和二极管d3的负极均连接到节点c，节点c可以通过节点j与电感l的一端(即电感l的左端)连接，二极管d2的负极和二极管d4的负极均可以与节点f连接。
88.可选地，变换模块12可以包括电感l、开关管s、二极管d5和电容c。
89.其中，电感l的另一端和二级管d5的阳极均连接节点e，二级管d5的阴极连接h。电容c的正极端也与节点h，电容c的负极端连接节点g，节点g可以与节点f连接。负载r
l
连接在节点h和节点g之间。
90.开关管s可以包括绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，igbt)或者金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)。本技术实施例以n沟道增强型mos管(简称为mos管)为例进行说明。
91.参考图3，mos管的漏极与节点e连接，mos管的源极与节点g连接。开关管s可以进一步包括与mos管反并联的二极管。也就是说，该二极管的阳极与mos管的源极连接，该二极管的阴极与mos管的漏极连接。
92.可选地，滤波模块13可以采用滤波电容、滤波电感或者滤波电容和滤波电感结合的电路(可成为复式滤波电路)。当然，滤波模块13还可以采用其他器件实现对开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
进行滤波，本技术实施例对滤波模块13的结构不作限定。
93.可以看出，图3中变换模块12为boost电路，起到升压作用。
94.在另一种可能实现的方式中，开关电源sps还可以采用如图4所示的拓扑结构。与图3所示的开关电源sps的拓扑结构相同，图4所示的开关电源sps的输入端连接交流电源(即图4所示的开关电源sps的输入端连接交流电源的火线l和交流电源的中线(即零线)n)，开关电源sps的输出端可以连接负载r
l
。
95.可选地，图4所示的开关电源sps可以为一种无桥拓扑结构，其可以包括滤波模块13(参考上文介绍)和变换模块12。其中，滤波模块13的输入端连接火线l和零线n，滤波模块13的输出端连接变换模块12的输入端(即图4中节点j和节点b)。变换模块12的输出端(即图4中的节点h和节点g)连接负载r
l
。图4中，v
in
表示开关电源的输入电压瞬时值实际值，v
bus
表示开关电源中母线电压瞬时值实际值。
96.进一步地，继续参考图4，变换模块12可以包括电感l、开关管hs、开关管ls、二极管d1、二极管d2和电容c。
97.其中，开关管hs和开关管ls分别可以包括绝缘栅双极型晶体管igbt或者金属-氧化物半导体场效应晶体管mosfet。本技术实施例中开关管hs以mos管(下文称为mos1)为例进行说明，同样，开关管ls也以mos管(下文称为mos2)为例进行说明。
98.其中，电感l的一端通过节点j(即变换模块12的输入端)连接滤波模块13的输出端，电感l的另一端连接节点a。开关管hs的源极与节点a连接，开关管hs的漏极与节点e连接。开关管ls的漏极与节点a连接，开关管ls的源极与节点f连接。二极管d1的阳极与节点b连接，二极管d1的阴极与节点e连接。二极管d2的阳极与节点f连接，二极管d2的阴极与节点b连接。电容c的正极与节点h连接，电容c的负极为节点g连接，节点h与节点e连接，节点g与
节点f连接。负载r
l
连接在节点h和节点g之间。
99.可选地，开关管hs可以进一步包括与mos1反并联的二极管，也就是说，该二极管的阳极与mos1的源极连接，该二极管的阴极与mos1的漏极连接。
100.类似地，开关管ls也可以进一步包括mos2反并联的二极管，也就是说，该二极管的阳极与mos2的源极连接，该二极管的阴极与mos2的漏极连接。
101.当然，开关电源sps还可以采用除图3和图4以外的其他拓扑结构，本技术实施例对此不做限定。
102.如图5所示，本技术实施例提供的开关电源的控制过程100可以包括以下步骤：
103.步骤s101：根据开关电源中电感(可以为图3中的电感l)的电流下限设定值(可以用i
min ref
表示)获取触发信号(trigger signal，ts)。
104.其中，上述的电感的电流下限设定值i
min ref
可以根据以下过程得到：
105.采集关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
，并根据开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
，以及预先获取的开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与电感的电流下限设定值i
min ref
的对应关系(congruent relationship，cr)，获取电感的电流下限设定值i
min ref
。
106.需要说明的是，上述对应关系cr可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与电感的电流下限设定值i
min ref
的关系表的形式体现，也可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与电感的电流下限设定值i
min ref
的关系曲线体现。当然，上述对应关系cr还可以以其他形式体现，本技术实施例对此不做限定。
107.例如，可以根据开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
和对应关系cr，采用离线的人工智能(artificial intelligence，ai)搜索的方式获取电感的电流下限设定值i
min ref
。
108.进一步地，对应关系cr可以根据开关电源的效率最高、开关电源的功率因数最大和开关电源的总谐波电流最小中至少一项获取。
109.在一种可能的实现方式中，可以采集电感的电流瞬时值实际值i
l
。
110.进一步地，可以根据开关电源中电感的电流下限设定值i
min ref
和电感的电流瞬时值实际值i
l
获取触发信号ts，可以通过两种方式实现：
111.方式一：如图6所示，将电感的电流瞬时值实际值i
l
输入比较器(comparator，缩写为cmp，即比较模块)的反相输入端，并将电感的电流下限设定值i
min ref
输入比较器cmp的同相输入端。
112.于是，当电感的电流瞬时值实际值i
l
小于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l
≤i
min ref
)时，可以获取比较器cmp输出下降沿触发信号。当电感的电流瞬时值实际值i
l
大于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l≥imin ref
)时，可以获取比较器cmp输出上升沿触发信号。
113.方式二：如图7所示，将电感的电流瞬时值实际值i
l
输入比较器cmp的同相输入端，并将电感的电流下限设定值i
min ref
输入比较器cmp的反相输入端。
114.于是，当电感的电流瞬时值实际值i
l
小于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l
≤i
min ref
)时，可以获取比较器cmp输出上升沿触发信号。当电感的电流瞬时值实际值i
l
大于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l≥imin ref
)时，可以获取比较器cmp输出下降沿触发信号。
115.本技术能够根据电感的电流下限设定值i
min ref
获取触发信号ts，不仅能够实现开
关电源的软开关，同时减小了电感的电流瞬时值实际值的峰峰值(即电感的电流瞬时值实际值的最大值和电感的电流瞬时值实际值的最小值的差值)，进而减小了电感的磁损，提高了开关电源的效率。
116.步骤s102：根据电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
，并根据电压控制环(可以用gv表示)和电流控制环(可以用gi表示)获取开关电源中开关管(可以为图3中的开关管s)的导通时间(可以用t
on
表示)。
117.在一种可能的实现方式中，本技术实施例可以根据电感的电流瞬时值实际值i
l
和滤波模块，获取电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
。也就是说，电感的电流瞬时值实际值i
l
经过滤波模块可以得到电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
。
118.图8示出了电感的电流瞬时值实际值i
l
、电感的电流下限设定值i
min ref
、电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
以及开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
各自的波形曲线示意图。
119.采集开关电源的母线电压瞬时值实际值(可以用v
bus
表示)，在母线电压瞬时值实际值v
bus
和电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
的基础上，根据电压控制环gv和电流控制环gi，可以通过以下过程获取开关电源中开关管的导通时间t
on
：
120.如图9所示，可以将开关电源的母线电压瞬时值给定值(可以用v
bus*
表示)与开关电源的母线电压瞬时值实际值v
bus
的差值输入电压控制环gv，得到电感的电流有效值给定值i
ref
。
121.根据电感的电流有效值给定值i
ref
以及电感的电流有效值给定值i
ref
与电感的电流瞬时值给定值i
ref
之间满足的关系，获取电感的电流瞬时值给定值i
ref
。
122.需要说明的是，电感的电流有效值给定值i
ref
与电感的电流瞬时值给定值i
ref
之间满足的关系可以基于电感的电流有效值给定值i
ref
，电感的电流瞬时值给定值i
ref
和电感的电流有效值给定值i
ref
的比值与开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
和开关电源的输入电压有效值实际值(可以用v
rms
表示)的比值相等获取。也就是说，电感的电流瞬时值给定值i
ref
、电感的电流有效值给定值i
ref
、开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
和开关电源的输入电压有效值实际值v
rms
之间满足：i
refiref
＝v
invrms
。
123.基础参考图9，在得到电感的电流瞬时值给定值i
ref
的基础上，可以将电感的电流瞬时值给定值i
ref
与电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
的差值(用
△
i表示)输入电流控制环gi，得到驱动模块的占空比(可以用d表示)。
124.根据驱动模块的占空比d获取开关管的导通时间t
on
。
125.进一步地，可以获取相邻两个触发信号之间的时间间隔，并将相邻两个触发信号之间的时间间隔作为开关管的开关周期(可以用p表示)。
126.将驱动模块的占空比d与开关管的开关周期p相乘，得到开关管的导通时间t
on
，即t
on
＝d*p，如图9所示。
127.本技术实施例可以根据电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
获取开关管的导通时间t
on
，能够控制电感的电流瞬时值实际值i
l
的最大值和最小值，也就是能够控制电感的电流瞬时值实际值的峰峰值，且有利于减小开关电源的谐波电流，并提高开关电源的功率因数。
128.可选地，上述的电压控制环gv可以采用比例积分控制方式或者比例积分微分控制
方式。上述的电流控制环gi可以采用比例谐振控制方式、比例积分控制方式、比例积分微分控制方式或者重复控制方式中的任一项。
129.当然，电压控制环gv还可以采用除上述控制方式之外的其他控制方式，本技术实时例对此不做限定。
130.类似的，电流控制环gi也可以采用除上述控制方式以外的其他控制方式，本技术实时例对此不做限定。
131.步骤s103：可以根据触发信号ts和开关管的导通时间t
on
，并通过驱动模块(driver module，dm)驱动开关管(即驱动图3中的开关管s)。
132.本技术实施例提供的控制方法根据电感的电流下限设定值获取触发信号，并根据电感的电流瞬时值实际值的平均值得到开关管的导通时间，进而根据触发信号和导通时间驱动开关管，实现开关电源中开关管的控制。也就是说，本技术实施例提供的控制方法综合了电感的电流下限设定值和电感的电流瞬时值实际值的平均值，不仅能够实现开关电源的精准控制，同时提高了开关电源的效率，且减小开关电流的谐波电流。
133.进一步的，综合图3、图6和图9，可以得到如图10所示的控制方法示意图。如图10所示，驱动模块dm可以根据触发信号ts和开关管的导通时间t
on
发送驱动信号(driving signal，ds)给开关管s，进而开关管s在驱动信号ds的作用下导通，实现开关管s的控制。
134.还可以结合图4、图6和图9，可以得到如图11所示的控制方法示意图。如图11所示，驱动模块dm可以根据触发信号ts和开关管的导通时间t
on
发送驱动信号ds给开关管hs的mos1和开关管ls的mos2。
135.在开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
大于0(即开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
位于正半轴)时，驱动模块dm发送驱动信号ds给mos2使mos2导通，同时，驱动模块dm发送驱动信号ds给mos1使mos1关断。
136.在开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
小于0(即开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
位于负半轴)时，驱动模块dm发送驱动信号ds给mos1使mos1导通，同时，驱动模块dm发送驱动信号ds给mos2使mos2关断。
137.由于在开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
的一个周期大于mos1和mos2的导通时间，所以在开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
的一个周期内，mos1和mos2会交替导通。也就是说，mos1导通时，mos2关断，或者mos1关断时，mos2导通。
138.需要说明的是，为了保证开关电源的安全运行，mos1和mos2可以同时关断，但是两者不可同时导通。
139.本技术实施例还提供了一种开关电源的控制装置，如图12所示，控制装置20可以包括第一获取模块21、第二获取模块22和驱动模块23。第一获取模块21和第二获取模块22分别与驱动模块23连接。
140.其中，第一获取模块21可以用于：根据开关电源中电感(可以为图3中的电感l)的电流下限设定值i
min ref
获取触发信号ts。
141.第二获取模块22可以用于：根据电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
获取开关电源中开关管(可以为图3中的开关管s)的导通时间t
on
。
142.驱动模块23可以用于：根据触发信号ts和开关管的导通时间t
on
驱动开关管。
143.在一种可能的实现方式中，第一获取模块21可以预先获取电感的电流下限设定值imin re
f。
144.进一步地，第一获取模块21可以采集开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
，并根据开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
，以及预先获取的开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与电感的电流下限设定值i
min ref
的对应关系(congruent relationship，cr)，获取电感的电流下限设定值i
min ref
。
145.需要说明的是，上述对应关系cr可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与电感的电流下限设定值i
min ref
的关系表的形式体现，也可以以开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与电感的电流下限设定值i
min ref
的关系曲线体现。当然，上述对应关系cr还可以以其他形式体现，本技术实施例对此不做限定。
146.例如，可以开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
以及对应关系cr，采用离线的人工智能(artificial intelligence，ai)搜索的方式获取电感的电流下限设定值i
min ref
。
147.进一步地，对应关系cr可以根据开关电源的效率最高、开关电源的功率因数最大和开关电源的总谐波电流最小中至少一项获取。
148.在一种可能的实现方式中，本技术实施例提供的控制装置还可以包括采集模块，采集模块可以用于采集电感的电流瞬时值实际值i
l
。
149.在电感的电流瞬时值实际值i
l
和电感的电流下限设定值i
min ref
的基础上，第一获取模块21可以进一步通过以下两种方式获取触发信号ts：
150.方式一：继续参考图6，第一获取模块21可以将电感的电流瞬时值实际值i
l
输入比较器(comparator，缩写为cmp))的反相输入端，并将电感的电流下限设定值i
min ref
输入比较器cmp的同相输入端。
151.于是，当电感的电流瞬时值实际值i
l
小于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l
≤i
min ref
)时，第一获取模块21可以获取比较器cmp输出下降沿触发信号。当电感的电流瞬时值实际值i
l
大于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l≥imin ref
)时，第一获取模块21可以获取比较器cmp输出上升沿触发信号。
152.方式二：继续参考图7，第一获取模块21可以将电感的电流瞬时值实际值i
l
输入比较器cmp的同相输入端，并将电感的电流下限设定值i
min ref
输入比较器cmp的反相输入端。
153.于是，当电感的电流瞬时值实际值i
l
小于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l
≤i
min ref
)时，第一获取模块21可以获取比较器cmp输出上升沿触发信号。当电感的电流瞬时值实际值i
l
大于等于电感的电流下限设定值i
min ref
(即i
l≥imin ref
)时，第一获取模块21可以获取比较器cmp输出下降沿触发信号。
154.在一种可能的实现方式中，第二获取模块22可以根据电感的电流瞬时值实际值i
l
和滤波模块，获取电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
。也就是说，第二获取模块22可以将电感的电流瞬时值实际值i
l
经过滤波模块，得到电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
。
155.进一步地，在电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
的基础上，可以根据电压控制环gv和电流控制环gi，继续参考图9，第二获取模块22可以采集开关电源的母线电压瞬时值实际值v
bus
，并将开关电源的母线电压瞬时值给定值v
bus*
与开关电源的母线电压瞬时值实际值v
bus
的差值输入电压控制环gv，得到电感的电流有效值给定值i
ref
。第二获取模块22可以根据电感的电流有效值给定值i
ref
以及电感的电流有效值给定值i
ref
与电感的电流瞬
时值给定值i
ref
之间满足的关系，获取电感的电流瞬时值给定值i
ref
。在电感的电流瞬时值给定值i
ref
的基础上，第二获取模块22可以将电感的电流瞬时值给定值i
ref
与电感的电流瞬时值实际值的平均值i
l avg
的差值
△
i输入电流控制环gi，得到驱动模块的占空比d。进而，第二获取模块22可以根据驱动模块的占空比d获取开关管的导通时间t
on
。
156.需要说明的是，第二获取模块22可以基于电感的电流有效值给定值i
ref
，并根据电感的电流瞬时值给定值i
ref
与电感的电流有效值给定值i
ref
的比值与开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
与开关电源的输入电压有效值实际值(可以用v
rms
表示)的比值相等获取电感的电流有效值给定值i
ref
与电感的电流瞬时值给定值i
ref
之间满足的关系。也就是说，电感的电流瞬时值给定值i
ref
、电感的电流有效值给定值i
ref
、开关电源的输入电压瞬时值实际值v
in
和开关电源的输入电压有效值实际值v
rms
之间满足：i
refiref
＝v
invrms
。
157.进一步地，第二获取模块22可以获取相邻两个触发信号之间的时间间隔，并将相邻两个触发信号之间的时间间隔作为开关管的开关周期p。第二获取模块22可以将驱动模块的占空比d与开关管的开关周期p相乘，得到开关管的导通时间t
on
，即t
on
＝d*p。
158.可选地，上述的电压控制环gv可以采用比例积分控制方式或者比例积分微分控制方式。上述的电流控制环gi可以采用比例谐振控制方式、比例积分控制方式、比例积分微分控制方式或者重复控制方式中的任一项。
159.当然，电压控制环gv还可以采用除上述控制方式之外的其他控制方式，本技术实时例对此不做限定。
160.类似的，电流控制环gi也可以采用除上述控制方式以外的其他控制方式，本技术实时例不做限定。
161.在一种可能的实现方式中，驱动模块23根据触发信号ts和开关管的导通时间t
on
，采用脉冲宽度调制(pulse width modulation，pwm)模式和频率调制模式输出驱动信号给开关管，实现开关管的控制。
162.需要说明的是，开关管的开关周期p可以是变化的，也可以是固定不变的，驱动模块23可以通过采用频率调制模式调整开关管的开关周期p。
163.本技术实施例中的第一获取模块可以根据电感的电流下限设定值获取触发信号，第二获取模块可以根据电感的电流瞬时值实际值的平均值得到开关管的导通时间，驱动模块可以根据触发信号和导通时间驱动开关管，最终实现开关电源中开关管的控制。也就是说，本技术实施例提供的控制装置综合了电感的电流下限设定值和电感的电流瞬时值实际值的平均值，不仅能够实现开关电源的精准控制，同时提高了开关电源的效率，且减小开关电流的谐波电流。
164.本技术实施例还提供了一种电子设备，可以包括一个或多个处理器以及存储器。其中，存储器可以用于存储一个或多个程序。当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，可以实现本技术上述实施例提供的控制方法。
165.本技术实施例又一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存有计算机程序。计算机程序被执行时，可以实现本技术上述实施例提供的控制方法。
166.本技术实施例又提供了一种计算机程序，当计算机程序被计算机执行时，可以实现本技术上述实施例提供的控制方法。
167.其中，本技术实施例提供的控制装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程
序均用于执行上文所提供的控制方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的控制方法中的有益效果，此处不再赘述。
168.应理解，在本技术的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
169.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
170.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
171.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
172.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
173.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
174.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
175.以上所述，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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。