开关电源与电子设备

摘要

本发明提供了一种开关电源与电子设备，包括：有源钳位电路与变压器，所述有源钳位电路包括第一钳位电容、第二钳位电容，其特征在于，所述有源钳位电路还包括：路径引导模块；所述路径引导模块分别连接所述第一钳位电容的两端，以及所述第二钳位电容的两端；所述路径引导模块、所述第一钳位电容、所述第二钳位电容均直接或间接连接变压器的初级侧；所述路径引导模块用于：在第一时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容分别自变压器的初级侧的不同位置获取电能；在第二时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容并联后对所述变压器的初级侧放电。

权利要求

1.一种开关电源，包括：有源钳位电路与变压器，所述有源钳位电路包括第一钳位电容、第二钳位电容，其特征在于，所述有源钳位电路还包括：路径引导模块；所述路径引导模块分别连接所述第一钳位电容的两端，以及所述第二钳位电容的两端；所述路径引导模块、所述第一钳位电容、所述第二钳位电容均直接或间接连接变压器的初级侧；

所述路径引导模块用于：

在第一时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容分别自变压器的初级侧的不同位置获取电能；

在第二时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容并联后对所述变压器的初级侧放电。

2.根据权利要求1所述的开关电源，其特征在于，所述有源钳位电路还包括钳位开关，所述变压器的初级侧包括依次连接的第一漏感、第一初级绕组、第二漏感与第二初级绕组；

所述第一钳位电容的第一端连接所述第一漏感远离第一初级绕组的一端，所述第二钳位电容的第二端连接所述钳位开关的第一端，所述钳位开关的第二端连接所述第二初级绕组远离第二漏感的一端，所述路径引导模块连接所述第二漏感远离所述第二初级绕组的一端；

所述路径引导模块具体用于：

在第一时间段，引导所述第一钳位电容自所述第一漏感与所述第一初级绕组获取电能，并引导所述第二钳位电容自所述第二漏感与所述第二初级绕组获取电能；

在第二时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容并联后对所述第一漏感、所述第一初级绕组、所述第二漏感与所述第二初级绕组放电。

3.根据权利要求2所述的开关电源，其特征在于，所述路径引导模块包括第一二极管与第二二极管；

所述第一钳位电容的第一端连接所述第一漏感远离第一初级绕组的一端，所述第一二极管的负极连接所述第一钳位电容的第二端，所述第一二极管的正极连接所述第二二极管的负极，所述第二二极管的负极还连接所述第二漏感远离所述第二初级绕组的一端，所述第二二极管的正极连接所述第二钳位电容的第一端，所述第二钳位电容的第二端连接所述钳位开关的第一端，所述钳位开关的第二端连接所述第二初级绕组远离第二漏感的一端。

4.根据权利要求3所述的开关电源，其特征在于，所述路径引导模块还包括第三二极管与第四二极管；

所述第三二极管的正极连接所述第一钳位电容的第一端，所述第三二极管的负极连接所述第二钳位电容的第一端，所述第四二极管的正极连接所述第一钳位电容的第二端，所述第四二极管的负极连接所述第二钳位电容的第二端。

5.根据权利要求2至4任一项所述的开关电源，其特征在于，还包括主开关与控制器，所述主开关的第一端连接所述第二初级绕组的第二端，所述主开关的第二端接地，所述控制器的输出端连接所述主开关的控制端，以及所述钳位开关的控制端；

处于所述第一时间段时，所述主开关关断、所述钳位开关关断，且所述变压器的初级侧的励磁能量未被完全释放；

处于所述第二时间段时，所述主开关关断、所述钳位开关导通，且所述变压器的初级侧的励磁能量已被完全释放。

6.根据权利要求5所述的开关电源，其特征在于，在处于电流连续CCM模式时，所述控制器用于：

在所述钳位开关关断的情况下，控制所述主开关关断，并等待延时时长，然后控制所述钳位开关导通，所述第一时间段为等待所述延时时长的时间段。

7.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，在处于电流断续DCM模式时，所述控制器用于：

在所述钳位开关关断的情况下，控制所述主开关关断，并在所述主开关源漏电压到达第N个峰值时，控制所述钳位开关导通，其中的N为大于或等于1的整数，所述第一时间段为所述主开关关断后且所述钳位开关导通前的时间段中，所述变压器的初级侧的励磁能量未被完全释放的时间段。

8.根据权利要求6所述的开关电源，其特征在于，所述控制器用于：在所述主开关关断，且所述钳位开关导通时，若检测到所述第一钳位电容与所述第二钳位电容的电压下降至目标电压，则控制所述钳位开关关断；所述目标电压匹配于次级反射电压的一半。

9.根据权利要求2至4任一项所述的开关电源，其特征在于，所述变压器还包括次级绕组，所述次级绕组夹于所述第一初级绕组与所述第二初级绕组之间，以形成三明治绕法的变压器。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的开关电源。

说明书

开关电源与电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及开关电源，尤其涉及一种开关电源与电子设备。

背景技术

[0002] 开关电源，广泛应用于交流‑直流(AC/DC)和直流‑直流(DC/DC)转换，并在输入侧和输出侧之间提供绝缘隔离。例如反激式开关电源或正激式开关电源。

[0003] 现有相关技术中，开关电源中可设有变压器与有源钳位电路，有源钳位电路中可通过钳位电容存储变压器的漏感能量并将其送回至变压器。

[0004] 然而，在使用现有的有源钳位电路时，易于造成有源钳位电路中钳位开关和/或变压器次级侧所连接的输出二极管电流过大的问题，从而可能会造成钳位开关、输出二极管
损坏等问题。具体例如：次级整流管用同步整流管，有源钳位可能造成同步整流管的过早关
断，从而降低效率或初次级MOS管共通问题造成损坏。

发明内容

[0005] 本发明提供一种开关电源与电子设备，以解决可能会造成钳位开关、输出二极管损坏的问题。

[0006] 根据本发明的第一方面，提供了一种开关电源，包括：有源钳位电路与变压器，所述有源钳位电路包括第一钳位电容、第二钳位电容，其特征在于，所述有源钳位电路还包
括：路径引导模块；所述路径引导模块分别连接所述第一钳位电容的两端，以及所述第二钳
位电容的两端；所述路径引导模块、所述第一钳位电容、所述第二钳位电容均连接变压器的
初级侧；

[0007] 所述路径引导模块用于：

[0008] 在第一时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容分别自变压器的初级侧的不同位置获取电能；

[0009] 在第二时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容并联后对所述变压器的初级侧放电。

[0010] 可选的，所述有源钳位电路还包括钳位开关，所述变压器的初级侧包括依次连接的第一漏感、第一初级绕组、第二漏感与第二初级绕组；

[0011] 所述第一钳位电容的第一端连接所述第一漏感远离第一初级绕组的一端，所述第二钳位电容的第二端连接所述钳位开关的第一端，所述钳位开关的第二端连接所述第二初
级绕组远离第二漏感的一端，所述路径引导模块连接所述第二漏感远离所述第二初级绕组
的一端；

[0012] 所述路径引导模块具体用于：

[0013] 在第一时间段，引导所述第一钳位电容自所述第一漏感与所述第一初级绕组获取电能，并引导所述第二钳位电容自所述第二漏感与所述第二初级绕组获取电能；

[0014] 在第二时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容并联后对所述第一漏感、所述第一初级绕组、所述第二漏感与所述第二初级绕组放电。

[0015] 可选的，所述路径引导模块包括第一二极管与第二二极管；

[0016] 所述第一钳位电容的第一端连接所述第一漏感远离第一初级绕组的一端，所述第一二极管的负极连接所述第一钳位电容的第二端，所述第一二极管的正极连接所述第二二
极管的负极，所述第二二极管的负极还连接所述第二漏感远离所述第二初级绕组的一端，
所述第二二极管的正极连接所述第二钳位电容的第一端，所述第二钳位电容的第二端连接
所述钳位开关的第一端，所述钳位开关的第二端连接所述第二初级绕组远离第二漏感的一
端。

[0017] 可选的，所述路径引导模块还包括第三二极管与第四二极管；

[0018] 所述第三二极管的正极连接所述第一钳位电容的第一端，所述第三二极管的负极连接所述第二钳位电容的第一端，所述第四二极管的正极连接所述第一钳位电容的第二
端，所述第四二极管的负极连接所述第二钳位电容的第二端。

[0019] 可选的，所述的开关电源，还包括主开关与控制器，所述主开关的第一端连接所述第二初级绕组的第二端，所述主开关的第二端接地，所述控制器的输出端连接所述主开关
的控制端，以及所述钳位开关的控制端；

[0020] 处于所述第一时间段时，所述主开关关断、所述钳位开关关断，且所述变压器的初级侧的励磁能量未被完全释放；

[0021] 处于所述第二时间段时，所述主开关关断、所述钳位开关导通，且所述变压器的初级侧的励磁能量已被完全释放。

[0022] 可选的，在处于电流连续CCM模式时，所述控制器用于：

[0023] 在所述钳位开关关断的情况下，控制所述主开关关断，并等待延时时长，然后控制所述钳位开关导通，所述第一时间段为等待所述延时时长的时间段。

[0024] 可选的，在处于电流断续DCM模式时，所述控制器用于：

[0025] 在所述钳位开关关断的情况下，控制所述主开关关断，并在所述主开关源漏电压到达第N个峰值时，控制所述钳位开关导通，其中的N为大于或等于1的整数，所述第一时间
段为所述主开关关断后且所述钳位开关导通前的时间段中，所述变压器的初级侧的励磁能
量未被完全释放的时间段。

[0026] 可选的，所述控制器用于：

[0027] 在所述主开关关断，且所述钳位开关导通时，若检测到所述第一钳位电容与所述第二钳位电容的电压下降至目标电压，则控制所述钳位开关关断；所述目标电压匹配于次
级反射电压的一半。

[0028] 可选的，所述变压器还包括次级绕组，所述次级绕组夹于所述第一初级绕组与所述第二初级绕组之间，以形成三明治绕法的变压器。

[0029] 可选的，所述开关电源为反激式开关电源或正激式开关电源。

[0030] 根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括第一方面及其可选方案涉及的开关电源。

[0031] 本发明提供的开关电源与电子设备中，通过在有源钳位电路中引入路径引导模块，并采用两个钳位电容，有源钳位电路放电时，可使得两个钳位电容并联后放电，有效限
制了放电时的电流，避免或减轻了脉冲电流过大而导致的器件损坏。

[0032] 同时，相较于两个钳位电容串联后自变压器的一个电路位置(例如两个电容串联后自单一漏感与绕组获取电能)的方案，本发明中的两个钳位电容分别自不同位置获取电
能，进而，可便于降低钳位电容的选择要求。

[0033] 例如：由于两者并非串联后获取电能的，无需因为均衡分压的考虑而选择容量相等的钳位电容，再例如：在进一步方案中，由于两个钳位电容分别是自不同初级绕组的漏感
获取电能的，相对于串联后获取电能的方案，每个钳位电容在充电时所经受的电压可以达
到较低的水平，故而，两个钳位电容无需选择耐压较高的电容。

附图说明

[0034] 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，下面将对实施例或现有技术描述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。

[0035] 图1是本发明一实施例中开关电源的构造示意图一；

[0036] 图2是本发明一实施例中开关电源的构造示意图二；

[0037] 图3a与图3b是本发明一实施例中变压器的构造示意图；

[0038] 图4是本发明一实施例中开关电源的构造示意图三；

[0039] 图5是本发明一实施例中开关电源的构造示意图四；

[0040] 图6是本发明一实施例中开关电源的电路示意图；

[0041] 图7是本发明一实施例中钳位电容充电时的电路示意图；

[0042] 图8是本发明一实施例中钳位电容放电时的电路示意图一；

[0043] 图9是本发明一实施例中钳位电容放电时的电路示意图二；

[0044] 图10是本发明一实施例中CCM模式的信号示意图；

[0045] 图11是本发明一实施例中CDM模式的信号示意图。

[0046] 附图标记说明：

[0047] 1‑有源钳位电路；

[0048] 11‑路径引导模块；

[0049] 12、S2‑钳位开关；

[0050] 2‑变压器；

[0051] 3、S1‑主开关；

[0052] 4‑控制器；

[0053] C1‑第一钳位电容；

[0054] C2‑第二钳位电容；

[0055] C3‑输出电容；

[0056] D1‑第一二极管；

[0057] D2‑第二二极管；

[0058] D3‑第三二极管；

[0059] D4‑第四二极管；

[0060] D5‑输出二极管；

[0061] P1‑第一初级绕组；

[0062] P2‑第二初级绕组；

[0063] S‑次级绕组；

[0064] L1‑第一漏感；

[0065] L2‑第二漏感。

具体实施方式

[0066] 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。

[0067] 本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理
解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在
这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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的过程、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。

[0068] 下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

[0069] 请参考图1，开关电源，包括：有源钳位电路1与变压器2，所述有源钳位电路1包括第一钳位电容C1、第二钳位电容C2，进一步还可包括：路径引导模块11。

[0070] 其中的开关电源可以是反激式开关电源，也可以是正激式开关电源。因其采用了有源钳位电路1，故而，也可理解为一种高效反激电源、正激电源，其中，可以把变压器漏感
能量送回初级电路或次级输出，而不是像一般反激电路浪费掉，除此之外，还可以实现主管
和副管的零电压(ZVS)软开关，降低了开关损耗、提升了效率。

[0071] 所述路径引导模块11分别连接所述第一钳位电容C1的两端，以及所述第二钳位电容C2的两端；所述路径引导模块11、所述第一钳位电容C1、所述第二钳位电容C2均直接或间
接连接变压器2的初级侧。

[0072] 所述路径引导模块11用于：

[0073] 在第一时间段，引导所述第一钳位电容C1与所述第二钳位电容C2分别自变压器的初级侧的不同位置获取电能；

[0074] 在第二时间段，引导所述第一钳位电容C1与所述第二钳位电容C2并联后对所述变压器2的初级侧放电。

[0075] 其中的不同位置，可理解为：两个电路位置均能够提供电能，且提供电能的来源是不同或具有差别的。具体举例中，不同位置获取电能，可例如是自初级侧的不同绕组、漏感
获取到的。

[0076] 以上方案中，通过在有源钳位电路中引入路径引导模块，并采用两个钳位电容，有源钳位电路放电时，可使得两个钳位电容并联后放电，有效限制了放电时的电流，避免或减
轻了脉冲电流过大而导致的器件损坏。

[0077] 针对于该过大的脉冲电流，在现有的相关技术中，开关电源中，钳位开关与主开关(例如图6至图9所示的主开关S1和钳位开关S2)为互补的开关，可实现钳位开关与主开关的
零电压开关(ZVS)，并且变压器中漏感与有源钳位电路中的钳位电容的谐振可将漏感能量
送到次级，这就是有源钳位反激(ACF)的操作。

[0078] 现有相关技术中，为了降低待机功耗和提高效率，一般轻载时会从ACF转到DCM操作，负载加重时则从DCM转到ACF工作以提高效率。但从DCM到ACF转换的第一个脉冲，存在钳
位开关、输出电容(即连接变压器次级绕组的电容)的脉冲电流大的问题，钳位开关、输出电
容有损坏的风险，如果时序控制不好易存在钳位开关、输出电容的共通，引起损坏。可见，本
发明实施例中，可避免或降低该风险。

[0079] 同时，本发明实施例中，相较于两个钳位电容串联后自变压器的一个电路位置(例如两个电容串联后自单一漏感与绕组获取电能)的方案，本发明实施例中的两个钳位电容
分别自不同位置获取电能，进而，可便于降低钳位电容的选择要求。其中，由于两个钳位电
容并非串联后获取电能的，无需因为均衡分压的考虑而选择容量相等的钳位电容。

[0080] 其中一种实施方式中，请参考图2至图5，所述有源钳位电路1还包括钳位开关12(即图6至图9所示的钳位开关S2)，所述变压器2的初级侧包括依次连接的第一漏感L1、第一
初级绕组P1、第二漏感L2与第二初级绕组P2。

[0081] 所述第一钳位电容C1的第一端连接所述第一漏感L1远离第一初级绕组P1的一端，所述第二钳位电容C2的第二端连接所述钳位开关12的第一端，所述钳位开关12的第二端连
接所述第二初级绕组P2远离第二漏感L2的一端，所述路径引导模块11连接所述第二漏感远
离所述第二初级绕组的一端；

[0082] 所述路径引导模块11具体用于：

[0083] 在第一时间段，引导所述第一钳位电容自所述第一漏感与所述第一初级绕组获取电能，并引导所述第二钳位电容自所述第二漏感与所述第二初级绕组获取电能；

[0084] 在第二时间段，引导所述第一钳位电容与所述第二钳位电容并联后对所述第一漏感、所述第一初级绕组、所述第二漏感与所述第二初级绕组放电。

[0085] 在以上方案中，由于两个钳位电容分别是自不同初级绕组的漏感获取电能的，相对于串联后获取电能的方案，每个钳位电容在充电时所经受的电压可以达到较低的水平，
故而，两个钳位电容无需选择耐压较高的电容。

[0086] 相较而言，若采用“两个电容串联后自单一漏感与绕组获取电能”的方案，则两个钳位电容需配置为容量相等(若不相等，则会造成不同分压)，在该电路中，为了减小体积一
般采用贴片瓷片电容，考虑到这种电容容量会受耐压、温度等影响，耐压至少要选250V以上
的电容。

[0087] 其中一种实施方式中，请参考图3a与图3b，所述变压器2还包括次级绕组S，所述次级绕组S夹于所述第一初级绕组P1与所述第二初级绕组P2之间，以形成三明治绕法的变压
器。其中，连接端N2与连接端N3为第一初级绕组P1的两个端子，连接端N1与连接端N2为第二
初级绕组P2的两个端子，连接端N4与连接端N5为次级绕组S的两个端子，次级绕组S可连接
输出二极管D5。

[0088] 以上方案中，结合有源钳位电路的构造，以及三明治绕法的变压器，可有效降低钳位电容的耐压需求，例如：在此基础上，采用100V以上的电容即可。同时，以上三明治绕法的
变压器，可主要用于功率较大的有源钳位反击场景(例如45W以上的应用场景)，但也不排除
应用于其他场景的实施方式。

[0089] 其中一种实施方式中，请参考图4，所述路径引导模块11可以包括第一二极管D1与第二二极管D2。

[0090] 所述第一钳位电容C1的第一端连接所述第一漏感L1远离第一初级绕组P1的一端，所述第一二极管D1的负极连接所述第一钳位电容C1的第二端，所述第一二极管D1的正极连
接所述第二二极管D2的负极，所述第二二极管D2的负极还连接所述第二漏感L2远离所述第
二初级绕组P2的一端，所述第二二极管D2的正极连接所述第二钳位电容C2的第一端，所述
第二钳位电容C2的第二端连接所述钳位开关12(即图6至图9中的钳位开关S2)的第一端，所
述钳位开关12(即图6至图9中的钳位开关S2)的第二端连接所述第二初级绕组P2远离第二
漏感L2的一端。

[0091] 其中，在第一时间段，第一漏感L1、第一初级绕组P1、第一二极管D1与第一钳位电容C1形成回路，进而，漏感能量能够输送至第一钳位电容C1；第二漏感L2、第二初级绕组P2、
钳位开关12的体二极管、第二钳位电容C2与第二二极管形成回路，进而，漏感能量能够输送
至第二钳位电容C2。

[0092] 请参考图3，所述路径引导模块11还包括第三二极管D3与第四二极管D4；

[0093] 所述第三二极管D3的正极连接所述第一钳位电容C1的第一端，所述第三二极管D3的负极连接所述第二钳位电容C2的第一端，所述第四二极管D4的正极连接所述第一钳位电
容C1的第二端，所述第四二极管D4的负极连接所述第二钳位电容C2的第二端。

[0094] 其中，在第二时间段，第一钳位电容C1与第二钳位电容C2的第一端可并联连接于第一漏感的第一端，第一钳位电容C1与第二钳位电容C2的第二端并联连接于钳位开关的第
一端，形成能够实现第一钳位电容C1、第二钳位电容C2放电的电路状态。

[0095] 其中一种实施方式中，请参考图5，所述的开关电源，还包括主开关3(即图6至图9中所示的主开关S1)与控制器4，所述主开关3的第一端连接所述第二初级绕组P2的第二端，
所述主开关3的第二端接地，所述控制器4的输出端连接所述主开关3的控制端，以及所述钳
位开关12的控制端。

[0096] 此外，控制器4的输入端还可连接其他电路位置，从而为主开关3、钳位开关12的控制提供依据。

[0097] 处于所述第一时间段时，所述主开关3关断、所述钳位开关12关断，且所述变压器的初级侧的励磁能量未被完全释放；

[0098] 处于所述第二时间段时，所述主开关3关断、所述钳位开关12导通，且所述变压器的初级侧的励磁能量已被完全释放。

[0099] 以下将结合图6至图11对一种举例中开关电源的控制过程进行阐述。同时，以下利用S1来表征主开关，利用S2来表征钳位开关，其相关内容均可参照语前文的主开关3与钳位
开关12理解。

[0100] 请参考图6至图9，第一漏感L1的第一端可连接直流电源DC，该直流电源DC所提供的电压可例如Vin，直流电源DC可例如是对交流电整流或产生的，也可以是直接获取到的。
变压器输出侧还可并联输出电容C3。

[0101] 基于图6至图9所示的电路结构，变压器初级绕组分为第一初级绕组P1、第二初级绕组P2两个绕组，漏感也分为第一漏感L1、第二漏感L2两部分。第一钳位电容C1与第一二极
管D1构成了第一初级绕组P1和第一漏感L1的钳位电路，第二二极管D2与第二钳位电容C2构
成了第二初级绕组P2和第二漏感L2的吸收回路，第三二极管D3构成了第二钳位电容C2的放
电回路，第四二极管D4构成了第一钳位电容C1的放电回路。

[0102] 在主开关S1关断时刻，电路的工作原理可参考图7所示，一半初级的电流流经第一漏感L1，第一初级绕组P1、第一二极管D1、第一钳位电容C1，第一漏感L1的能量储存在第一
钳位电容C1，另一半初级的电流流经第二漏感L2、第二初级绕组P2、钳位开关S2的体二极
管、第二钳位电容C2与第二二极管D2，第二漏感L2的能量储存在第二钳位电容C2中。

[0103] 当励磁能量完全释放到次级后钳位开关S2继续导通，此时，有源钳位电路通过两个路径给变压器励磁电感和漏感反向充电，即：

[0104] 图8所示的一个路径：第一钳位电容C1‑第四二极管D4‑钳位开关S2‑第二初级绕组P2‑第二漏感L2‑第一初级绕组P1‑第一漏感L1‑第一钳位电容C1；

[0105] 图9所示的另一个路径：第二钳位电容C2‑钳位开关S2‑第二初级绕组P2‑第二漏感L2‑第一初级绕组P1‑第二漏感L1‑第三二极管D3‑第二钳位电容C2。

[0106] 其中一种实施方式中，图5所示的控制器4用于：

[0107] 在所述主开关S1关断，且所述钳位开关S2导通时，若检测到所述第一钳位电容C1与所述第二钳位电容C2的电压下降至目标电压，则控制所述钳位开关关断；所述目标电压
匹配于次级反射电压的一半。

[0108] 其中，控制器4的输入端可直接或间接连接第一钳位电容和/或第二钳位电容，以采集钳位电容的电压，从而为以上判断和处理提供依据。不论采用何种方式检测，只要能获
取到钳位电容的电压的信息，就不脱离本发明实施例的范围。

[0109] 具体举例中，当第一钳位电容C1与第二钳位电容C2的电压释放到次级反射电压的一半时(0.5*N*Vout)，关断钳位S2，此时第一钳位电容C1、第二钳位电容C2的漏感能量转换
为励磁和漏感的电流，即电能转换给磁能，送回电源DC。

[0110] 从上述描述可以看出，主开关S1关断时，第一漏感L1给第一钳位电容C1充电，第二漏感L2给第二钳位电容C2充电，漏感能量回放时，第二钳位电容C2和第一钳位电容C1并联，
故而，该有源钳位电路可理解为并联模式的有源钳位。

[0111] 并联模式的有源钳位具体应用时可应用于两种工作模式：CCM模式和DCM模式。实际运行时为了效率和降低待机功耗，有可能两种模式混合操作。工作频率也可以分为定频
和变频模式，同样的原因，可能需要两种模式混合工作。

[0112] 以下将结合具体的波形来描述CCM模式(变频)和DCM模式(定频)操作。

[0113] 请参考图10，CCM模式的波形中，t0时刻主开关S1关断，第二漏感L2的电流流过钳位开关S2的体二极管进入第二钳位电容C2储存，第一漏感L1的电流通过第一二极管D1进入
第一钳位电容C1储存，钳位开关S2可以在t0后延时一定时刻(即延时时长)打开；t1时刻漏
感能量释放完毕，励磁电流换流到次级；t2时刻励磁能量释放完毕，此时第一钳位电容C1与
第二钳位电容C23并联给励磁电感放电；t3时刻关断钳位开关S2，此时主开关S1的漏极电流
Id2会给主开关S1的源漏电压Vds放电；t4时刻源漏电压Vds到零，导通主开关S1实现零电压
开通(ZVS)；t5时刻下一个周期开始。当负载和输入电压不同时t1‑t2，t4‑t5的时间都会变
化，所以频率也会变化。当主开关S1由于某种原因不能实现ZVS时，可以相应调整t2‑t3的时
间来实现。

[0114] 为实现以上过程中导通钳位开关的动作，在处于电流连续CCM模式时，图5所示的控制器4可用于：

[0115] 在所述钳位开关关断的情况下，控制所述主开关关断，并等待延时时长，然后控制所述钳位开关导通，所述第一时间段为等待所述延时时长的时间段。

[0116] 请参考图11，DCM模式中的大部分波形与CCM模式类似，只是钳位开关S2的导通时刻在源漏电压Vds自由振荡的峰值，可以在第1，2，3，4等峰值，不在峰值也可以工作，但钳位
开关S2有一些开通损耗。当主开关S1由于某种原因不能实现ZVS时，可以通过调整t2‑t3的
时间来保证主开关S1实现ZVS，由于时间变化比较小，可以基本保持频率恒定。

[0117] 为实现以上过程中导通钳位开关的动作，在处于电流连续DCM模式时，图5所示的控制器4可用于：

[0118] 在所述钳位开关关断的情况下，控制所述主开关关断，并在所述主开关源漏电压到达第N个峰值时，控制所述钳位开关导通，其中的N为大于或等于1的整数，所述第一时间
段为所述主开关关断后且所述钳位开关导通前的时间段中，所述变压器的初级侧的励磁能
量未被完全释放的时间段。

[0119] 其中，控制器4的输入端可获取主开关的源漏电压的信息，该信息可直接或间接对主开关进行检测而获取到，不论采用何种方式检测，只要能获取到该信息，就不脱离本发明
实施例的范围。

[0120] 此外，图10与图11中的Id1指主开关S1的漏极电流，Id2指钳位开关S2的漏极电流。

[0121] 本发明实施例提供了一种电子设备，包括以上可选方案涉及的开关电源。

[0122] 本发明实施例提供的开关电源与电子设备中，通过在有源钳位电路中引入路径引导模块，并采用两个钳位电容，有源钳位电路放电时，可使得两个钳位电容并联后放电，有
效限制了放电时的电流，避免或减轻了脉冲电流过大而导致的器件损坏。

[0123] 同时，相较于两个钳位电容串联后自变压器的一个电路位置(例如两个电容串联后自单一漏感与绕组获取电能)的方案，本发明中的两个钳位电容分别自不同位置获取电
能，进而，可便于降低钳位电容的选择要求。

[0124] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。