用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。一種示例系統(tǒng)控制器包括：第一控制器端子和第二控制器端子。所述系統(tǒng)控制器被配置為：在所述第一控制器端子處接收輸入信號并且至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在所述第二控制器端子處生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與所述電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。所述系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為：響應(yīng)于所述輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮谒龅谝婚撝档牡诙担瑢⑺龅谝或?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ㄋ鼍w管。
【專利說明】用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了具有輸出檢測和同步整流機(jī)制的系統(tǒng)和方法。僅作為示例，本發(fā)明已被應(yīng)用于電源變換系統(tǒng)。但應(yīng)認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的適用范圍。
【背景技術(shù)】
[0002]圖1是示出常規(guī)反激電源變換系統(tǒng)的簡化圖。電源變換系統(tǒng)100包括初級繞組110、次級繞組112、功率開關(guān)120、電流感測電阻器122、整流二極管124、電容器126、隔離反饋組件128以及控制器102?？刂破?02包括欠壓鎖定(under-voltage-lockout)組件104、脈沖寬度調(diào)制發(fā)生器106、柵極驅(qū)動器108、前沿消隱(LEB)組件116以及過流保護(hù)(OCP)組件114。例如，功率開關(guān)120是雙極晶體管。在另一示例中，功率開關(guān)120是場效應(yīng)晶體管。
[0003]電源變換系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn)包括初級繞組110和次級繞組112的變壓器，以隔離初級側(cè)上的AC輸入電壓190和次級側(cè)上的輸出電壓192。隔尚反饋組件128處理與輸出電壓192相關(guān)的信息并且生成反饋信號136?？刂破?02接收反饋信號136，并且生成柵極驅(qū)動信號(Gate) 130以接通和關(guān)斷開關(guān)120以便調(diào)節(jié)輸出電壓192。例如，隔離反饋組件128包括誤差放大器、補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)以及光電耦合器。
[0004]雖然反激電源變換系統(tǒng)100能夠被用于輸出電壓調(diào)節(jié)，但是電源變換系統(tǒng)100在沒有高成本的附加電路的情況下常常不能夠?qū)崿F(xiàn)良好的輸出電流控制。而且，在次級側(cè)中所需要的輸出電流感測電阻器常常降低電源變換系統(tǒng)100的效率。
[0005]圖2(A)是示出另一常規(guī)反激電源變換系統(tǒng)的簡化圖。電源變換系統(tǒng)200包括系統(tǒng)控制器202、初級繞組210、次級繞組212、輔助繞組214、功率開關(guān)220、電流感測電阻器230、兩個整流二極管260和262、兩個電容器264和266以及兩個電阻器268和270。例如，功率開關(guān)220是雙極晶體管。在另一不例中，功率開關(guān)220是MOS晶體管。
[0006]與輸出電壓250相關(guān)的信息能夠通過輔助繞組214提取以便調(diào)節(jié)輸出電壓250。當(dāng)功率開關(guān)220閉合(例如，接通)時，能量被存儲在包括初級繞組210和次級繞組212的變壓器中。然后，當(dāng)功率開關(guān)220斷開(例如，關(guān)斷)時，所存儲的能量被釋放到次級側(cè)，并且輔助繞組214的電壓映射次級側(cè)上的輸出電壓。系統(tǒng)控制器202接收指示流經(jīng)初級繞組210的初級電流276的電流感測信號272，以及與次級側(cè)的退磁過程相關(guān)的反饋信號274。例如，開關(guān)220的開關(guān)周期包括接通時間段(on-time period)和關(guān)斷時間段(off-timeperiod)，在接通時間段期間，開關(guān)220閉合(例如，接通)，在關(guān)斷時間段期間，開關(guān)220斷開(例如，關(guān)斷)。
[0007]圖2 (B)是在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的反激電源變換系統(tǒng)200的簡化常規(guī)定時圖。波形292表示作為時間的函數(shù)的輔助繞組214的電壓254，并且波形294表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)次級繞組212的次級電流278。
[0008]例如，如圖2 (B)中所示，開關(guān)220的開關(guān)周期Ts在時間、處開始并且在時間t3處結(jié)束，接通時間段Tm在時間h處開始并且在時間ti處結(jié)束，退磁時段Tdemag在時間處開始并且在時間t2處結(jié)束，以及關(guān)斷時間段Irff在時間處開始并且在時間t3處結(jié)束。在另一示例中，t0 ≤t1 ≤t2 ≤t3。在DCM中，關(guān)斷時間段Irff比退磁時段Tdemag長得多。
[0009]在退磁時段Tdemag期間，開關(guān)220保持?jǐn)嚅_，初級電流276保持在低值(例如，近似零)。次級電流278如波形294所示出的那樣從值296 (例如，在I1處)減小。退磁過程在次級電流278具有低值298 (例如，近似零)的時間t2處結(jié)束。在開關(guān)周期的其余時間段，次級電流278保持在值298處。直到在退磁過程完成之后的時間段(例如，在〖3處)，下一個開關(guān)周期才會開始。
[0010]如圖1和圖2(A)中所示，電源變換系統(tǒng)100和電源變換系統(tǒng)200各自都在次級側(cè)使用整流二極管(例如，圖1中的二極管124和圖2中的二極管260)以用于整流。整流二極管的正向電壓通常是在0.3V-0.8V的范圍內(nèi)。這樣的正向電壓在操作中常常導(dǎo)致顯著的功率損耗，并且因此引起電源變換系統(tǒng)的低效率。例如，當(dāng)電源變換系統(tǒng)具有5V/1A的輸出電平時，具有0.3V-0.4V的正向電壓的整流二極管在滿載(例如，1A)下引起約0.3W-0.4W的功率損耗。系統(tǒng)效率的降低約為4%-6%。
[0011]此外，為了使電源變換系統(tǒng)200實(shí)現(xiàn)低的待機(jī)功率消耗，開關(guān)頻率常常被保持為低以在無載或輕載條件下降低開關(guān)損耗。然而，當(dāng)電源變換系統(tǒng)200從無/輕載條件改變?yōu)闈M載條件時，輸出電壓250可能突然地下降并且這樣的電壓降可能不會被系統(tǒng)控制器202立刻檢測到，因?yàn)橄到y(tǒng)控制器202常常僅能夠在每個開關(guān)周期的退磁過程期間檢測輸出電壓。因此，電源變換系統(tǒng)200在無/輕載條件下在低開關(guān)頻率處的動態(tài)性能常常是不令人滿意的。例如，電源變換系統(tǒng)200具有5V/1A的輸出電平并且輸出電容器264具有1000 μ F的電容。在無/輕載條件下，開關(guān)頻率是與Ims的開關(guān)周期相對應(yīng)的1kHz。如果輸出負(fù)載從無/輕載條件(例如，0A)改變?yōu)闈M載條件(例如，1A)，則輸出電壓250下降IV (例如，從5V降到4V)，這在某些應(yīng)用中常常是不可接受的。
[0012]因此，改進(jìn)用于電源變換系統(tǒng)的整流和輸出檢測的技術(shù)是非常重要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了具有輸出檢測和同步整流機(jī)制的系統(tǒng)和方法。僅作為示例，本發(fā)明已被應(yīng)用于電源變換系統(tǒng)。但應(yīng)認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的適用范圍。
[0014]根據(jù)一個實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。所述系統(tǒng)控制器被配置為在第一控制器端子處至少接收輸入信號，并且至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。所述系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:如果輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管，并且如果輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。
[0015]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。所述系統(tǒng)控制器被配置為在第一控制器端子處至少接收輸入信號，所述輸入信號與和電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的輸出電壓成比例，并且至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。所述系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:只有當(dāng)輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙禃r，生成柵極驅(qū)動信號的脈沖以在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。
[0016]根據(jù)又一個實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一比較器、信號檢測器以及驅(qū)動組件。第一比較器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出第一比較信號。信號檢測器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出第一檢測信號。驅(qū)動組件被配置為至少基于與第一比較信號和第一檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。比較器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否大于第一閾值。信號檢測器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?。?qū)動組件被進(jìn)一步配置為:如果第一比較信號指示輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管，并且如果第一檢測信號指示輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙担瑒t將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。
[0017]在一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括比較器、脈沖信號發(fā)生器以及驅(qū)動組件。比較器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出比較信號。脈沖信號發(fā)生器被配置為至少接收比較信號并且至少基于與該比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號。驅(qū)動組件被配置為接收脈沖信號并且至少基于與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。比較器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否大于或小于閾值。脈沖信號發(fā)生器被進(jìn)一步配置為:只有當(dāng)比較信號指示輸入信號從大于閾值的第一值改變?yōu)樾∮陂撝档牡诙禃r，生成脈沖信號的第一脈沖。驅(qū)動組件被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于脈沖信號的第一脈沖，生成柵極驅(qū)動信號的第二脈沖以在與第二脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。
[0018]在另一實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:至少接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息、以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:如果輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管；以及如果輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。
[0019]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:至少接收輸入信號；所述輸入信號與和電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的輸出電壓成比例；處理與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:只有當(dāng)輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙禃r，生成柵極驅(qū)動信號的脈沖以在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。
[0020]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及確定輸入信號是否大于第一閾值。所述方法進(jìn)一步包括:至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號；確定輸入信號是否從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙担灰约爸辽倩谂c輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成檢測信號。此外，所述方法包括:至少基于與比較信號和檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與比較信號和檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:如果比較信號指示輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管；以及如果檢測信號指示輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。
[0021]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及確定輸入信號是否大于或小于閾值。所述方法進(jìn)一步包括:至少基于與第一輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號、接收該比較信號以及處理與該比較信號相關(guān)聯(lián)的信息。此外，所述方法包括:至少基于與比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號；接收該脈沖信號；處理與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號的過程包括:只有當(dāng)比較信號指示輸入信號從大于閾值的第一值改變?yōu)樾∮陂撝档牡诙禃r，生成脈沖信號的第一脈沖。用于至少基于與脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:響應(yīng)于脈沖信號的第一脈沖，生成柵極驅(qū)動信號的第二脈沖以在與第二脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。
[0022]根據(jù)一個實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括:第一控制器端子和第二控制器端子。所述系統(tǒng)控制器被配置為:在第一控制器端子處接收輸入信號；并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。所述系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙?，將第一?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管；響應(yīng)于輸入信號從第二值改變?yōu)榈诙撝?，改變第一?qū)動信號以使輸入信號保持在近似第二閾值處；以及響應(yīng)于輸入信號變得大于第三閾值，生成第一邏輯電平的第一驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管。
[0023]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)包括:第一系統(tǒng)控制器和第二系統(tǒng)控制器。第一系統(tǒng)控制器被配置為:接收和與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的輸入信號；并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的第一電流。第二系統(tǒng)控制器被配置為:接收與第一驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的反饋信號；至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號；以及將第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流。第一系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于輸入信號指不輸出電壓從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙?，生成第一?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷晶體管。第二系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:處理反饋信號以檢測第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖；并且響應(yīng)于第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大與第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率。第二系統(tǒng)控制器包括:檢測組件，其被配置為接收反饋信號，至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來檢測第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖，并且至少基于與所檢測到的一個或多個脈沖相關(guān)聯(lián)的信息來輸出檢測信號；信號發(fā)生器，其被配置為接收檢測信號并且至少基于與該檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出調(diào)制信號；以及驅(qū)動組件，其被配置為接收調(diào)制信號并且將第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)。
[0024]在一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號；處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號包括:響應(yīng)于輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙?，將第一?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管；響應(yīng)于輸入信號從第二值改變?yōu)榈诙撝担淖兊谝或?qū)動信號以使輸入信號保持在近似第二閾值處；以及響應(yīng)于輸入信號變得大于第三閾值，生成第一邏輯電平的第一驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管。
[0025]在另一實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收和與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的輸入信號；處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的第一電流；接收與第一驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的反饋信號；處理與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號；以及將第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流。至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號包括:響應(yīng)于輸入信號指不輸出電壓從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙担傻谝或?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷晶體管。處理與反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息包括:處理反饋信號；至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來檢測第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖；以及至少基于與所檢測到的一個或多個脈沖相關(guān)聯(lián)的信息來輸出檢測信號。至少基于與反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號包括:接收檢測信號；至少基于與該檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出調(diào)制信息；接收該調(diào)制信號；以及至少基于與該調(diào)制信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號。至少基于與反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號進(jìn)一步包括:響應(yīng)于被檢測到的第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖，增大與第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率。
[0026]取決于實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)這些有益效果中的一個或多個。能夠參考以下的【具體實(shí)施方式】和附圖來全面地領(lǐng)會本發(fā)明的這些有益效果和各種附加的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是示出常規(guī)反激電源變換系統(tǒng)的簡化圖。
[0028]圖2(A)是示出另一常規(guī)反激電源變換系統(tǒng)的簡化圖。
[0029]圖2(B)是在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的如圖2(A)中所示出的反激電源變換系統(tǒng)的簡化常規(guī)定時圖。
[0030]圖3(A)是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例具有整流電路的電源變換系統(tǒng)的簡化圖。
[0031]圖3(B)是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例具有整流電路的電源變換系統(tǒng)的簡化圖。
[0032]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)的簡化定時圖。
[0033]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例作為如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)的一部分的次級控制器的某些組件的簡化圖。
[0034]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例包括如圖5中所示出的次級控制器并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)的簡化定時圖。
[0035]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例作為如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)的一部分的次級控制器的某些組件的簡化圖。
[0036]圖8(A)和圖8(B)是根據(jù)實(shí)施例包括如圖7中所示出的次級控制器的電源變換系統(tǒng)的簡化定時圖。
[0037]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例作為如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)的一部分的控制器的某些組件的簡化圖。
[0038]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例包括如圖9中所示出的控制器和如圖7中所示出的次級控制器并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的電源變換系統(tǒng)的簡化定時圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本發(fā)明涉及集成電路。更具體地，本發(fā)明提供了具有輸出檢測和同步整流機(jī)制的系統(tǒng)和方法。僅作為示例，本發(fā)明已被應(yīng)用于電源變換系統(tǒng)。但應(yīng)認(rèn)識到，本發(fā)明具有更廣泛的適用范圍。
[0040]圖3(A)是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例具有整流電路的電源變換系統(tǒng)的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。電源變換系統(tǒng)300包括控制器302、初級繞組304、次級繞組306、輔助繞組324、整流電路301、二極管320、電流感測電阻器328、電容器312和380、電阻器314、316、322和326以及功率開關(guān)330。整流電路301包括次級控制器308、電阻器318以及晶體管310。次級控制器308包括端子390、392、394、396以及398。例如，晶體管310是M0SFET。在另一不例中，功率開關(guān)330是晶體管。
[0041]根據(jù)一個實(shí)施例，當(dāng)功率開關(guān)330閉合(例如，接通)時，能量被存儲在包括初級繞組304和次級繞組306的變壓器中。例如，當(dāng)功率開關(guān)330斷開(例如，關(guān)斷)時，所存儲的能量被轉(zhuǎn)移到次級側(cè)，并且輔助繞組324的電壓映射次級側(cè)上的輸出電壓350。在另一示例中，控制器302從包括電阻器322和326的分壓器(用于輸出電壓調(diào)節(jié))接收反饋信號360。在又一個示例中，在能量轉(zhuǎn)移的過程(例如，退磁過程)中，晶體管310被接通并且次級電流352的至少一部分流經(jīng)晶體管310。在又一個示例中，晶體管310的接通電阻是非常小的(例如，在幾十毫歐姆范圍內(nèi))。在又一個示例中，當(dāng)傳導(dǎo)時在晶體管310上的電壓降比在整流二極管(例如，二極管124或二極管260)上的電壓降小得多，并且因此與系統(tǒng)100或系統(tǒng)200相比，電源變換系統(tǒng)300的功率損耗被大大地降低。在又一個示例中，反饋信號360與輸出電壓350相關(guān)。
[0042]根據(jù)另一實(shí)施例，在能量轉(zhuǎn)移過程(例如，退磁過程)的末期，次級電流352具有低值(例如，幾乎為零)。例如，晶體管310被關(guān)斷以防止殘余電流通過晶體管310從輸出端子351流向地。在另一示例中，當(dāng)晶體管310接通時功率開關(guān)330保持關(guān)斷(例如，斷開)。在又一個示例中，次級控制器308接收指示在晶體管310的端子364(例如，晶體管310的漏極端子)處的電壓的電壓信號362 (例如，Vdk)，并且提供信號366 (例如，在端子G2處)以驅(qū)動晶體管310。
[0043]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖3(A)僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，控制器302和次級控制器308是在不同的芯片上。在另一示例中，次級控制器308和晶體管310是在作為多芯片封裝的一部分的不同芯片上。在又一個示例中，次級控制器308和晶體管310被集成在相同的芯片上。
[0044]圖3(B)是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例具有整流電路的電源變換系統(tǒng)的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。電源變換系統(tǒng)400包括控制器402、初級繞組404、次級繞組406、第一輔助繞組424、第二輔助繞組425、整流電路401、二極管420和474、電容器412、476和478、電流感測電阻器428、電阻器414、416、470和472以及功率開關(guān)430。整流電路401包括次級控制器408、電阻器418以及晶體管410。例如，晶體管410是M0SFET。在另一示例中，功率開關(guān)430是晶體管。在又一個示例中，整流電路401與整流電路301相同。
[0045]根據(jù)一個實(shí)施例，當(dāng)功率開關(guān)430閉合(例如，接通)時，能量被存儲在包括初級繞組404和次級繞組406的變壓器中。例如，當(dāng)功率開關(guān)430斷開(例如，關(guān)斷)時，所存儲的能量被轉(zhuǎn)移到次級側(cè)，并且第二輔助繞組425的電壓映射次級側(cè)上的輸出電壓450。在另一示例中，控制器402從用于輸出電壓調(diào)節(jié)的包括電阻器470和472的分壓器接收反饋信號460。在另一示例中，在能量轉(zhuǎn)移的過程(例如，退磁過程)中，晶體管410被接通并且次級電流452的至少一部分流經(jīng)晶體管410。在又一個示例中，晶體管410的接通電阻是非常小的(例如，在幾十毫歐姆范圍內(nèi))。
[0046]根據(jù)另一實(shí)施例，在能量轉(zhuǎn)移過程(例如，退磁過程)的末期，次級電流452具有低值(例如，幾乎為零)。例如，晶體管410被關(guān)斷以防止反向電流通過晶體管410從輸出端子流向地。在另一示例中，當(dāng)晶體管410接通時功率開關(guān)430保持關(guān)斷(例如，斷開)。在又一個示例中，次級控制器408接收(例如，在端子DR處)指示在晶體管410的端子464(例如，晶體管410的漏極端子)處的電壓的電壓信號462，并且提供信號466 (例如，在端子G2處)以驅(qū)動晶體管410。
[0047]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖3(B)僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，控制器402和次級控制器408是在不同的芯片上。在另一示例中，次級控制器408和晶體管410是在作為多芯片封裝的一部分的不同芯片上。在又一個示例中，次級控制器408和晶體管410被集成在相同的芯片上。
[0048]圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)300的簡化定時圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，波形502表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)330，波形504表示作為時間的函數(shù)的次級電流352，波形506表示作為時間的函數(shù)的反饋信號360。此外，波形508表示作為時間的函數(shù)的電壓信號362 (例如,在端子DR處)，波形510表不作為時間的函數(shù)的信號366 (例如,在端子G2處)，波形512表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)晶體管310的通道電流368，波形514表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)晶體管310的體二極管(例如，寄生二極管)的體二極管電流370。
[0049]例如，開關(guān)330的開關(guān)周期包括在其期間開關(guān)330閉合(例如，接通)的接通時間段和在其期間開關(guān)330斷開(例如，關(guān)斷)的關(guān)斷時間段。在另一示例中，如圖4中所示，開關(guān)330的接通時間段(例如，Ton)在時間t4處開始并且在時間t5處結(jié)束，而開關(guān)330的關(guān)斷時間段(例如，Toff)在時間t5處開始并且在時間t9處結(jié)束。與包括初級繞組304和次級繞組306的變壓器相關(guān)聯(lián)的退磁時段(例如，Tdemag)在時間t5處開始并且在時間t8處結(jié)束。在又一個示例中，t4≤t5≤t6≤t7≤t8≤t9。
[0050]根據(jù)一個實(shí)施例，在接通時間段(例如，TJ期間，開關(guān)330像波形502所示出的那樣閉合(例如，被接通)，并且能量被存儲在包括初級繞組304和次級繞組306的變壓器中。例如，次級電流352具有如波形504所示出的低值516 (例如，幾乎為零)。在另一示例中，由次級控制器308所接收到的電壓信號362(例如，Vde)具有高于零的值518(例如，如波形508所示出的那樣)。在又一個示例中，信號366處于邏輯低電平(例如，如波形510所示出的那樣)，并且晶體管310關(guān)斷。在又一個示例中，在接通時間段(例如，TtJ期間，通道電流368具有低值520 (例如，像波形512所示出的那樣幾乎為零)并且體二極管電流370具有低值522 (例如，像波形514所示出的那樣幾乎為零)。
[0051]根據(jù)另一實(shí)施例，在接通時間段的末期(例如，在t5處)，開關(guān)330像波形502所示出的那樣斷開(例如，關(guān)斷)，并且能量被轉(zhuǎn)移到次級側(cè)。例如，次級電流352像波形504所示出的那樣從值516增大到值524 (例如，在t5處)。在另一示例中，電壓信號362 (例如，Vde)從值518減小到值526(例如，如波形508所示出的那樣)。在又一個示例中，值526低于第一閾值電壓528 (例如,Vthl)和第二閾值電壓530 (例如,Vth2)兩者。在又一個不例中，第一閾值電壓528 (例如， Vt hl)和第二閾值電壓530 (例如，Vth2)兩者都低于地電壓372 (例如，零伏特)。在又一個示例中，晶體管310的體二極管開始傳導(dǎo)，并且體二極管電流370從值522增大到值529 (例如，如波形514所示出的那樣)。其后，信號366從邏輯低電平改變?yōu)檫壿嫺唠娖?例如，像波形510所示出的那樣在〖6處)并且在某些實(shí)施例中晶體管310被接通。例如，通道電流368從值520增大到值525 (例如，像波形512所示出的那樣在t6處)。在另一示例中，在電壓信號362 (例如，Vdk)從值518減小到值526所在的時間與信號366從邏輯低電平改變?yōu)檫壿嫺唠娖剿诘臅r間之間存在延遲(例如，Td)。在又一個示例中，該延遲(例如，Td)是零。
[0052]根據(jù)又一個實(shí)施例，在退磁時段(例如，Tdemag)期間，開關(guān)330像波形502所示出的那樣保持?jǐn)嚅_(例如，關(guān)斷)。例如，次級電流352像波形504所示出的那樣從值524減小。在另一不例中，如果電壓信號362(例如,Vdk)大于第一閾值電壓528(例如,像波形508所示出的那樣在t7處)，則信號366從邏輯高電平改變?yōu)檫壿嫷碗娖?例如，如波形510所示出的那樣)。在又一個示例中，電壓信號362(例如，Vde)減小以再次變得低于第一閾值電壓528 (例如，像波形508所示出的那樣在t8處)。在又一個示例中，晶體管310被關(guān)斷，并且通道電流368減小到低值534 (例如，像波形512所示出的那樣幾乎為零)。在又一個示例中，體二極管電流370流經(jīng)晶體管310的體二極管，并且減小到低值(像波形514所示出的那樣在t9處幾乎為零)。在又一個示例中，退磁時段在時間〖9處結(jié)束。在又一個示例中，在時間t9之后不久，電壓信號362像波形508中的上升沿所示出的那樣增大，并且這樣的上升沿即使被檢測到，也未被用于確定電源變換系統(tǒng)300的開關(guān)頻率(例如，負(fù)載條件)。在又一個示例中，次級電流352等于通道電流368和體二極管電流370的和。因此，在某些實(shí)施例中波形512的一部分(例如，在t5與t9之間)和波形514的一部分(例如，在t5與t9之間)的組合等于波形504的一部分(例如，在t5與t9之間)。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施例，圖4是在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的如圖3(B)中所示出的電源變換系統(tǒng)400的簡化定時圖。例如，波形502表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)430，波形504表示作為時間的函數(shù)的次級電流452，波形506表示作為時間的函數(shù)的反饋信號460。此外，波形508表示作為時間的函數(shù)的電壓信號462 (例如，在端子DR處)，波形510表示作為時間的函數(shù)的信號466 (例如，在端子G2處)，波形512表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)晶體管410的通道電流468，波形514表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)晶體管410的體二極管(例如，寄生二極管)的體二極管電流480。
[0054]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖4僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，在諸如連續(xù)傳導(dǎo)模式和臨界傳導(dǎo)模式(例如，準(zhǔn)諧振模式)之類的其它模式下操作的如圖3(A)中所示出的電源變換系統(tǒng)300或如圖3(B)中所示出的電源變換系統(tǒng)400也能夠?qū)崿F(xiàn)如圖4中所圖示的方案。
[0055]在某些實(shí)施例中，如圖4中所圖示的方案在連續(xù)傳導(dǎo)模式下被實(shí)現(xiàn)。例如，如果次級控制器308檢測到信號362 (例如，Vde)的下降沿，則次級控制器308改變信號366以接通晶體管310。在另一示例中，控制器302在退磁時段結(jié)束(例如，次級電流352大于零)之前接通晶體管330，并且作為響應(yīng)，信號362(例如，Vdk)增大。在又一個示例中，次級控制器308檢測信號362的上升沿并且改變信號366以關(guān)斷晶體管310。
[0056]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例作為電源變換系統(tǒng)300的一部分的次級控制器308的某些組件的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。次級控制器308包括箝位組件602、偏移組件604、上升沿檢測組件606、比較器608和624、下降沿檢測組件610、定時控制器612、邏輯控制組件614、柵極驅(qū)動器616、輕載檢測器618、信號發(fā)生器620、振蕩器622、欠壓鎖定組件628以及基準(zhǔn)信號發(fā)生器626。例如，次級控制器308中的一些組件被用于同步整流，所述一些組件包括箝位組件602、偏移組件604、上升沿檢測組件606、比較器608、下降沿檢測組件610、定時控制器612、邏輯控制組件614以及柵極驅(qū)動器616。在另一示例中，次級控制器308中的某些組件被用于輸出電壓檢測和控制，所述某些組件包括輕載檢測器618、信號發(fā)生器620、振蕩器622、基準(zhǔn)信號發(fā)生器626、邏輯控制組件614以及柵極驅(qū)動器616。在又一個示例中，被用于同步整流的次級控制器308的組件以及被用于輸出電壓檢測和控制的次級控制器308的組件被集成在相同的芯片上。
[0057]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例包括如圖5中所示出的次級控制器308并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的電源變換系統(tǒng)300的簡化定時圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，波形702表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)330，波形704表示作為時間的函數(shù)的反饋信號360，波形706表示作為時間的函數(shù)的電壓信號362 (例如，在端子390處)。此外，波形708表示作為時間的函數(shù)的信號366 (例如，在端子392處)，波形710表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)晶體管310的通道電流368，波形712表示作為時間的函數(shù)的指示輸出電壓350的電壓信號388 (例如，在端子398處)。
[0058]根據(jù)一個實(shí)施例，箝位組件602從端子390(例如，端子DR)處接收電壓信號362(例如，VDK)。例如，上升沿檢測組件606、比較器608以及下降沿檢測組件610接收等于被偏移組件604修改的電壓信號362的信號658。在另一示例中，上升沿檢測組件606、比較器608以及下降沿檢測組件610分別至少基于與信號658相關(guān)聯(lián)的信息來輸出信號670、660以及650。在又一個示例中，定時控制器612接收信號670、660以及650并且將信號672輸出到邏輯控制器614以便驅(qū)動晶體管310。偏移組件604在一些實(shí)施例中被省略。
[0059]根據(jù)另一實(shí)施例，在時間t16之前，電源變換系統(tǒng)300是在無/輕載條件下并且系統(tǒng)300的開關(guān)頻率被保持為低(例如，低于閾值)。例如，在接通時間段期間(例如，在時間tn與時間t12之間)，開關(guān)330像波形702所示出的那樣閉合(例如，被接通)，并且能量被存儲在包括初級繞組304和次級繞組306的變壓器中。在另一示例中，電壓信號362 (例如，在端子DR處)具有值714 (例如，如波形706所示出的那樣)，并且被箝位組件602箝位。在又一個示例中，信號366(例如，在端子G2處)處于邏輯低電平(例如，如波形708所示出的那樣)，并且晶體管310關(guān)斷。在又一個示例中，在接通時間段(例如，TtJ期間，通道電流368具有低值716 (例如，像波形710所示出的那樣幾乎為零)。在又一個示例中，電壓信號388 (例如，Vs)具有值718 (例如，如波形712所示出的那樣)。
[0060]根據(jù)又一個實(shí)施例，在接通時間段的末期(例如，在t12處)，開關(guān)330像波形702所示出的那樣斷開(例如，關(guān)斷)，并且能量被轉(zhuǎn)移到次級側(cè)。例如，電壓信號362從值714減小到值720 (例如，如波形706所示出的那樣)。在又一個示例中，值720低于第三閾值電壓722 (例如，Vth3)和第四閾值電壓724 (例如，Vth4)兩者。在又一個示例中，第三閾值電壓722 (例如，Vth3)和第四閾值電壓724 (例如，Vth4)兩者都低于接地電壓372。在又一個示例中，晶體管310的體二極管開始傳導(dǎo)，并且體二極管電流370在大小方面增大。其后，信號366從邏輯低電平改變?yōu)檫壿嫺唠娖?例如，像波形708所示出的那樣在t13處)，并且在某些實(shí)施例中晶體管310被接通。例如，第三閾值電壓722(例如，Vth3)和第四閾值電壓724(例如，Vth4)分別與第一閾值電壓528和第二閾值電壓530相同。
[0061]根據(jù)又一個實(shí)施例，當(dāng)電壓信號362從值714減小到值720時(例如，如波形706所示出的那樣)，下降沿檢測組件610檢測到電壓信號362的下降并且改變信號650以便接通晶體管310。例如，作為響應(yīng)，通道電流368從值716增大到值726 (例如，像波形710所示出的那樣在t13處)。在另一示例中，在晶體管310的漏極端子與源極端子之間的電壓降基于以下等式被確定:
[0062]Vdsje = -1secXRds on(等式 I)
[0063]其中Vds M2表示晶體管310的漏極端子與源極端子之間的電壓降，Isec表示次級電流352，并且Rds ?表示晶體管310的接通電阻。
[0064]因?yàn)榫w管310的接通電阻是非常小的，所以根據(jù)某些實(shí)施例，在晶體管310的漏極端子與源極端子之間的電壓降的大小比整流二極管(例如，二極管124或二極管260)的正向電壓小得多。例如，當(dāng)次級電流352變得非常小(例如，近似零)時，在晶體管310的漏極端子與源極端子之間的電壓降在大小方面變得非常小，并且電壓信號362在大小方面是非常小的。在另一不例中，如果信號658在大小方面大于基準(zhǔn)信號652,則比較器608改變信號660以便關(guān)斷晶體管310。在又一個示例中，信號366從邏輯高電平改變?yōu)檫壿嫷碗娖?例如，像波形708所示出的那樣在t14處)并且晶體管310被關(guān)斷。在又一個示例中，晶體管310的體二極管開始再次傳導(dǎo)，并且體二極管電流370在大小方面減小(例如，在t15處最后到幾乎為零)。因此，在一些實(shí)施例中能量被完全地遞送到輸出端。
[0065]在一個實(shí)施例中，次級控制器308連續(xù)地通過信號388(例如，Vs)來監(jiān)視輸出電壓350。例如，比較器624接收基準(zhǔn)信號680和信號388 (例如，Vs)并且輸出信號682。在另一示例中，輕載檢測器618從振蕩器622接收時鐘信號并且從定時控制器612接收信號676。在又一個示例中，信號676指示信號362中的某些開關(guān)事件(例如，上升沿或下降沿)。在又一個不例中，輕載檢測器618輸出指不電源變換系統(tǒng)300的開關(guān)頻率的信號678。在又一個示例中，信號發(fā)生器620接收信號678和信號682并且將信號684輸出到邏輯控制組件614以便影響晶體管310的狀態(tài)。
[0066]在另一實(shí)施例中，如果輸出電壓350在任何條件下下降至閾值電平以下，例如，當(dāng)輸出負(fù)載條件從無/輕載條件改變?yōu)闈M載條件時(例如，在t16與t17之間)，則輸出電壓350減小(例如,在閾值電平以下)。例如，如果信號388(例如，Vs)在大小方面從大于基準(zhǔn)信號680的第一值改變?yōu)樵诖笮》矫娴陀诨鶞?zhǔn)信號680的第二值(例如，像波形712所示出的那樣在t16處)，則比較器624在信號682中生成脈沖以便在短時間段期間接通晶體管310。在一些實(shí)施例中，如果信號678指示電源變換系統(tǒng)300是在無/輕載條件下，則信號發(fā)生器620在信號684中輸出脈沖，并且作為響應(yīng),柵極驅(qū)動器616在信號366中生成脈沖730 (例如，如波形708所示出的那樣)。例如，信號362 (例如，在端子DR處)減小到值728 (例如，像波形706所示出的那樣在t16與t17之間)。在又一個示例中，晶體管310在與信號366中的脈沖730相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間被接通，并且通道電流368像波形710所示出的那樣在不同的方向上(例如，通過晶體管310從輸出電容器312到地)流動。在又一個示例中，反饋信號360在大小方面增大，并且形成脈沖(例如，像波形704所示出的那樣在t16與t17之間)?？刂破?02檢測反饋信號360的脈沖，并且作為響應(yīng)，增大初級繞組304的峰值電流和開關(guān)頻率以便根據(jù)某些實(shí)施例將更多能量遞送到次級側(cè)。例如，輸出電壓350和電壓信號388最后在大小方面增大(例如，像波形712所示出的那樣在t18處)。
[0067]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖5和圖6僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，次級控制器408與如圖5中所示出的次級控制器308相同。
[0068]在某些實(shí)施例中，圖6是包括次級控制器408并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的電源變換系統(tǒng)400的簡化定時圖。例如，波形702表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)430，波形704表示作為時間的函數(shù)的反饋信號460，波形706表示作為時間的函數(shù)的電壓信號462。此外，波形708表示作為時間的函數(shù)的信號466，波形710表示作為時間的函數(shù)的流經(jīng)晶體管410的通道電流468，波形712表示作為時間的函數(shù)的指示輸出電壓450的電壓信號488。[0069]在一些實(shí)施例中，作為電源變換系統(tǒng)300的一部分的次級控制器308或作為電源變換系統(tǒng)400的一部分的次級控制器408在其他模式，諸如連續(xù)傳導(dǎo)模式和臨界傳導(dǎo)模式(例如，準(zhǔn)諧振模式)下操作，也能夠?qū)崿F(xiàn)如圖5和圖6中所圖示的方案。
[0070]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。系統(tǒng)控制器被配置為在第一控制器端子處至少接收輸入信號，并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:如果輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管，并且如果輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3(A)、圖3(B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0071]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。系統(tǒng)控制器被配置為在第一控制器端子處至少接收輸入信號，所述輸入信號與和電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的輸出電壓成比例，并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:只有當(dāng)輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙禃r，才生成柵極驅(qū)動信號的脈沖以在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0072]根據(jù)又一個實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一比較器、信號檢測器以及驅(qū)動組件。第一比較器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出第一比較信號。信號檢測器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出第一檢測信號。驅(qū)動組件被配置為至少基于與第一比較信號和第一檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。比較器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否大于第一閾值。信號檢測器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙怠ｒ?qū)動組件被進(jìn)一步配置為:如果第一比較信號指示輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管，并且如果第一檢測信號指示輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙担瑒t將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0073]在一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括比較器、脈沖信號發(fā)生器以及驅(qū)動組件。比較器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出比較信號。脈沖信號發(fā)生器被配置為至少接收比較信號并且至少基于與該比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號。驅(qū)動組件被配置為接收脈沖信號并且至少基于與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。比較器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否大于或小于閾值。脈沖信號發(fā)生器被進(jìn)一步配置為:只有當(dāng)比較信號指示輸入信號從大于閾值的第一值改變?yōu)樾∮陂撝档牡诙禃r，才生成脈沖信號的第一脈沖。驅(qū)動組件被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于脈沖信號的第一脈沖，生成柵極驅(qū)動信號的第二脈沖以在與第二脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0074]在另一實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:至少接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:如果輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管；以及如果輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0075]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:至少接收輸入信號，所述輸入信號與和電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的輸出電壓成比例；處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:只有當(dāng)輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙禃r，才生成柵極驅(qū)動信號的脈沖以在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0076]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號，處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及確定輸入信號是否大于第一閾值。所述方法進(jìn)一步包括:至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號；確定輸入信號是否從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙担灰约爸辽倩谂c輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成檢測信號。此外，所述方法包括:至少基于與比較信號和檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與比較信號和檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:如果比較信號指示輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管；以及如果檢測信號指示輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0077]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息、以及確定輸入信號是否大于或小于閾值。所述方法進(jìn)一步包括:至少基于與第一輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號、接收該比較信號、以及處理與該比較信號相關(guān)聯(lián)的信息。此外，所述方法包括:至少基于與比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號；接收該脈沖信號；處理與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號的過程包括:只有當(dāng)比較信號指示輸入信號從大于閾值的第一值改變?yōu)樾∮陂撝档牡诙禃r，生成脈沖信號的第一脈沖。用于至少基于與脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:響應(yīng)于脈沖信號的第一脈沖，生成柵極驅(qū)動信號的第二脈沖以在與第二脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0078]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖3 (A)、圖3 (B)、圖4僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，電阻器318被去除。在另一示例中，電阻器418被去除。在又一個示例中，第一閾值電壓528 (例如，Vthl)等于-10mV，并且第二閾值電壓530 (例如，Vth2)等于_300mV。
[0079]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例作為電源變換系統(tǒng)300的一部分的次級控制器308的某些組件的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。次級控制器308包括箝位組件802、偏移組件804、上升沿檢測組件806、軟關(guān)斷(soft-off)調(diào)節(jié)器808、比較器824、下降沿檢測組件810、定時控制器812、邏輯控制組件814、驅(qū)動組件816、輕載檢測器818、信號發(fā)生器820、振蕩器822、欠壓鎖定組件828、基準(zhǔn)信號發(fā)生器826、晶體管898以及電流源896。
[0080]根據(jù)一個實(shí)施例，次級控制器308中的一些組件被用于同步整流，所述一些組件包括箝位組件802、偏移組件804、上升沿檢測組件806、軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器808、下降沿檢測組件810、定時控制器812、邏輯控制組件814、驅(qū)動組件816、晶體管898以及電流源896。例如，次級控制器308中的某些組件被用于輸出電壓檢測和控制，所述某些組件包括輕載檢測器818、信號發(fā)生器820、振蕩器822、基準(zhǔn)信號發(fā)生器826、邏輯控制組件814以及驅(qū)動組件816。在另一示例中，被用于同步整流的次級控制器308的組件以及被用于輸出電壓檢測和控制的次級控制器308的組件被集成在相同的芯片上。在又一個示例中，箝位組件802、偏移組件804、上升沿檢測組件806、比較器824、下降沿檢測組件810、定時控制器812、邏輯控制組件814、驅(qū)動組件816、輕載檢測器818、信號發(fā)生器820、振蕩器822、欠壓鎖定組件828以及基準(zhǔn)信號發(fā)生器826分別與箝位組件602、偏移組件604、上升沿檢測組件606、比較器624、下降沿檢測組件610、定時控制器612、邏輯控制組件614、柵極驅(qū)動器616、輕載檢測器618、信號發(fā)生器620、振蕩器622、欠壓鎖定組件628以及基準(zhǔn)信號發(fā)生器626相同。在又一個示例中，上升沿檢測組件806包括比較器，并且下降沿檢測組件810包括另一比較器。
[0081]根據(jù)另一實(shí)施例，箝位組件802從端子390(例如，端子DR)處接收電壓信號362(例如，VDK)。例如，上升沿檢測組件806、軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器808以及下降沿檢測組件810接收等于被偏移組件804修改的電壓信號362的信號858。在另一示例中，上升沿檢測組件806還接收第一閾值電壓892并且至少基于與信號858和第一閾值電壓892相關(guān)聯(lián)的信息來輸出信號870。在又一個示例中，下降沿檢測組件810還接收第二閾值電壓854并且至少基于與信號858和第二閾值電壓854相關(guān)聯(lián)的信息來輸出信號850。在又一個不例中，軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器808還接收第三閾值電壓890并且至少基于與信號858和第三閾值電壓890相關(guān)聯(lián)的信息來輸出信號860。在又一個不例中，信號860被晶體管898 (例如,在柵極端子處)接收，該晶體管898的晶體管端子(例如，漏極端子)被直接地或者間接地耦合到端子392(例如，端子G2)。在又一個示例中，定時控制器812接收信號870、860以及850并且將信號872輸出到邏輯控制器814以便影響晶體管310。偏移組件804在一些實(shí)施例中被省略。
[0082]根據(jù)又一個實(shí)施例，下降沿檢測組件810將信號858與第二閾值電壓854(例如，-300mV)相比較，并且如果信號858低于第二閾值電壓854，則下降沿檢測組件810改變信號850以便將信號366改變?yōu)檫壿嫺唠娖揭越油ňw管310。例如，軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器808比較信號858和第三閾值電壓890 (例如，-50mV)，并且如果信號858高于第三閾值電壓890，則軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器808改變信號860以便將信號366拉低(例如，在大小方面減小)。作為示例，晶體管310的接通電阻被增大。在一些實(shí)施例中，信號858被減小到低于第三閾值電壓890，并且作為響應(yīng)，軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器808被配置為改變信號860以便使信號362保持近似恒定。例如，信號362在第三閾值電壓890附近(例如，在第三閾值電壓890附近的小范圍內(nèi))波動。作為示例，信號362在下限與上限之間在第三閾值電壓890附近波動，其中下限等于第三閾值電壓890減10mV，并且上限等于第三閾值電壓890加2mV。作為另一示例，第三閾值電壓890等于-50mV，并且信號362在_60mV與_48mV之間波動。在另一示例中，晶體管310的漏極電流在大小方面減小，并且信號362再次增大。當(dāng)信號362變得高于第三閾值電壓890時，在某些實(shí)施例中，重復(fù)上面指出的過程。例如，晶體管310響應(yīng)于信號366從邏輯低電平改變?yōu)檫壿嫺唠娖蕉唤油ǎ⑶胰缓箜憫?yīng)于信號366從邏輯高電壓改變回邏輯低電平而被關(guān)斷。
[0083]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖7僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，次級控制器408與如圖7中所示出的次級控制器308相同。
[0084]圖8(A)和圖8(B)是根據(jù)實(shí)施例包括如圖7中所示出的次級控制器308的電源變換系統(tǒng)300的簡化定時圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，波形902表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)330，波形904表示作為時間的函數(shù)的電壓信號362(例如，在端子DR處)，波形906表示作為時間的函數(shù)的信號366 (例如，在端子G2處)，波形908表示作為時間的函數(shù)的晶體管310的接通電阻。如圖8⑷和圖8 (B)中所示，開關(guān)330的接通時間段(例如，TtJ在時間t3(l處開始并且在時間t31處結(jié)束，而開關(guān)330的關(guān)斷時間段(例如，Irff)在時間t31處開始并且在時間t34處結(jié)束。在又一個示例中，t30 ( t31 ( t32 ( t33 ( t34。
[0085]根據(jù)一個實(shí)施例，在接通時間段(例如，TJ期間，開關(guān)330像波形902所示出的那樣閉合(例如，被接通)，并且能量被存儲在包括初級繞組304和次級繞組306的變壓器中。例如，由次級控制器308所接收到的電壓信號362(例如，Vdk)具有高于零的值918(例如，如波形904所示出的那樣)。在另一示例中，信號366處于邏輯低電平(例如，如波形906所示出的那樣)，并且晶體管310關(guān)斷。在又一個示例中，在接通時間段的末期(例如，在t31處)，開關(guān)330像波形902所示出的那樣斷開(例如，關(guān)斷)，并且能量被轉(zhuǎn)移到次級偵U。在又一個示例中，電壓信號362 (例如，Vdk)從值918減小到低于第一閾值電壓928 (例如，Vthl)和第二閾值電壓910 (例如，Vth2)兩者的值，如波形904所示出的那樣。在又一個不例中，第一閾值電壓928(例如,Vthl)和第二閾值電壓910(例如,Vth2)兩者都低于地電壓372(例如，零伏特)。在又一個示例中，晶體管310的體二極管開始傳導(dǎo)。其后在某些實(shí)施例中，信號366從邏輯低電平改變?yōu)檫壿嫺唠娖?例如，像波形906所示出的那樣在t31處)并且晶體管310被接通。例如，晶體管310的接通電阻在大小方面減小(例如，如波形908所不出的那樣)。在一些實(shí)施例中，第一閾值電壓928 (例如，Vthl)等于-1OmV,并且第二閾值電壓910 (例如，Vth2)等于-300mV。[0086]根據(jù)另一實(shí)施例，在關(guān)斷時間段開始(例如，在t31處)之后，電壓信號362 (例如，Vde)增大，并且達(dá)到第三閾值電壓912 (例如，Vth3)(例如，像波形904所示出的那樣在t32處)。例如，次級控制器308被配置為使電壓信號362(例如，Vdk)保持在近似第三閾值電壓912處。在另一示例中，電壓信號362 (例如，Vdk)通過等于第三閾值電壓912(例如，第三閾值電壓890)或者小于或大于第三閾值電壓912來波動，但仍然在第三閾值電壓912附近的小范圍內(nèi)。作為示例，信號362在下限與上限之間在第三閾值電壓912附近波動，其中下限等于第三閾值電壓912減10mV，并且上限等于第三閾值電壓912加2mV。作為另一示例，第三閾值電壓912等于-50mV，并且信號362在_60mV與_48mV之間波動。
[0087]如圖8(B)中所示，電壓信號362在第三閾值電壓912附近波動(例如，具有小的大小)。作為示例，信號366 (例如，在端子G2處)逐漸減小(例如，如波形906所示出的那樣)，并且晶體管310的接通電阻逐漸增大(例如，如波形908所示出的那樣)。在另一示例中，當(dāng)信號366(例如，在端子G2處)變得足夠低時，晶體管310進(jìn)入亞閾值狀態(tài)。在又一個示例中，晶體管310的接通電阻增大(例如，按指數(shù)規(guī)律地，像波形908所示出的那樣在t33處)，并且晶體管310的漏極電流在大小方面減小。在又一個示例中，當(dāng)漏極電流下降至某一閾值(例如，接近于O)以下時，信號362增大以達(dá)到第一閾值電壓928(例如，像波形904所示出的那樣在t33處)，并且作為響應(yīng)，次級控制器308被配置為將信號366 (例如，在端子G2處)減小到近似O (例如，如波形906所示出的那樣)以關(guān)斷晶體管310。
[0088]在某些實(shí)施例中，第三閾值電壓912(例如，Vth3)等于_50mV。作為示例，第一閾值電壓928、第二閾值電壓910以及第三閾值電壓912分別與第一閾值電壓892、第二閾值電壓854以及第三閾值電壓890相同。作為另一示例，第一閾值電壓928和第二閾值電壓910分別與第一閾值電壓528和第二閾值電壓530相同。
[0089]在某些實(shí)施例中，圖8(A)和圖8(B)是包括次級控制器408并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的電源變換系統(tǒng)400的簡化定時圖。例如，波形902表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)430，波形904表示作為時間的函數(shù)的電壓信號462 (例如，在端子DR處)，波形906表示作為時間的函數(shù)的信號466 (例如，在端子G2處)，波形908表示作為時間的函數(shù)的晶體管410的接通電阻。在一些實(shí)施例中，如圖7、圖8(A)和/或圖8(B)中所圖示的晶體管310的軟關(guān)斷避免了由晶體管310的硬關(guān)斷(例如，在沒有軟關(guān)斷調(diào)節(jié)器890的情況下)產(chǎn)生的非同步，這可能在晶體管310的寄生體二極管和晶體管310的寄生電容器之間弓I起大諧振環(huán)。
[0090]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例作為電源變換系統(tǒng)300的一部分的控制器302的某些組件的簡化圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改?？刂破?02包括比較器1012、與門1014、退磁檢測器1016、調(diào)制組件1020、驅(qū)動組件1022、欠壓鎖定(UVLO)組件1018、前沿消隱(LEB)組件1026以及過流保護(hù)(OCP)組件1024。此外，控制器302包括端子(例如，引腳)1002、1004、1006、1008以及1010。例如，功率開關(guān)330是雙極結(jié)型晶體管。在另一示例中，功率開關(guān)330是場效應(yīng)晶體管。
[0091]根據(jù)一個實(shí)施例，往回參考圖5，次級控制器308中的某些組件被用于輸出電壓檢測和控制以改進(jìn)動態(tài)響應(yīng)，所述某些組件包括輕載檢測器618、信號發(fā)生器620、振蕩器622、基準(zhǔn)信號發(fā)生器626、邏輯控制組件614以及柵極驅(qū)動器616。例如，次級控制器308連續(xù)地監(jiān)視輸出電壓350。在另一示例中，比較器624接收基準(zhǔn)信號680和信號388 (例如，Vs)并且輸出信號682。在又一個不例中，輕載檢測器618從振蕩器622處接收時鐘信號674并且從定時控制器612處接收信號676。在又一個不例中，信號676與信號362相關(guān)聯(lián)。在又一個不例中，輕載檢測器618輸出指不電源變換系統(tǒng)300的開關(guān)頻率的信號678。在又一個示例中，信號發(fā)生器620接收信號678和信號682并且將信號684輸出到邏輯控制組件614以便影響信號366。在某些實(shí)施例中，次級控制器308被配置為在信號366中發(fā)射一個或多個告警脈沖(例如，在端子G2處)以改進(jìn)動態(tài)響應(yīng)。例如，一個或多個告警脈沖具有短脈沖寬度(例如，3 μ s)并且具有某一頻率(例如，30kHz)。
[0092]根據(jù)另一實(shí)施例，往回參考圖7，次級控制器308中的某些組件被用于輸出電壓檢測和控制以改進(jìn)動態(tài)響應(yīng)，所述某些組件包括輕載檢測器818、信號發(fā)生器820、振蕩器822、基準(zhǔn)信號發(fā)生器826、邏輯控制組件814以及驅(qū)動組件816。例如，次級控制器308連續(xù)地監(jiān)視輸出電壓350。在另一示例中，比較器824接收基準(zhǔn)信號880和輸出電壓350并且輸出信號882。在又一個示例中，輕載檢測器818從振蕩器822處接收時鐘信號874并且從定時控制器812處接收信號876。在又一個不例中，信號876與信號362相關(guān)聯(lián)。在又一個示例中，輕載檢測器818輸出指示電源變換系統(tǒng)300的開關(guān)頻率的信號878。在又一個示例中，信號發(fā)生器820接收信號878和信號882并且將信號884輸出到邏輯控制組件814以便影響信號366。在某些實(shí)施例中，次級控制器308被配置為在信號366中發(fā)射一個或多個告警脈沖(例如，在端子G2處)以改進(jìn)動態(tài)響應(yīng)。例如，一個或多個告警脈沖具有短脈沖寬度(例如，3ys)并且具有某一頻率(例如，30kHz)。
[0093]參考圖9，輔助繞組324通過包括電阻器322和326的分壓器將一個或多個告警脈沖耦合到控制器302。例如，比較器1012接收指示告警脈沖的反饋信號360和基準(zhǔn)信號1030并且將比較信號1034輸出到與門1014。在另一示例中，退磁檢測器1016接收反饋信號360并且將檢測信號1032輸出到生成到調(diào)制組件1020的信號1036的與門1014。在又一個示例中，UVLO組件1018(例如，從端子1002處)接收與輔助繞組324的電壓相關(guān)聯(lián)的信號1028并且將信號1050輸出到調(diào)制組件1020。在又一個示例中，與流經(jīng)初級繞組304的初級電流1060相關(guān)聯(lián)的電流感測信號1040被生成到OCP組件1024的信號1062的LEB組件1026處理。在又一個示例中，OCP組件1024還接收閾值信號1042并且將保護(hù)信號1038輸出到調(diào)制組件1020，所述調(diào)制組件1020接收電流感測信號1040并且生成調(diào)制信號1066。在又一個示例中，驅(qū)動組件1022接收調(diào)制信號1066并且輸出驅(qū)動信號1044以影響功率開關(guān)330。響應(yīng)于指示一個或多個告警脈沖的反饋信號360，控制器302被配置為增大與驅(qū)動信號1044相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率和/或增大初級電流1060的峰值。
[0094]如上面所討論的和在這里進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)的那樣，圖9僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，控制器402與如圖9中所示出的控制器302相同。
[0095]圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例包括如圖9中所示出的控制器302和如圖7中所示出的次級控制器308并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的電源變換系統(tǒng)300的簡化定時圖。該圖僅僅是示例，其不應(yīng)該過度地限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到許多變化、替換和修改。例如，波形1702表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)330，波形1704表示作為時間的函數(shù)的反饋信號360，波形1706表示作為時間的函數(shù)的電壓信號362 (例如，在端子390處)。此外，波形1708表示作為時間的函數(shù)的信號366 (例如，在端子392處)，并且波形1712表示作為時間的函數(shù)的輸出電壓350。
[0096]根據(jù)一個實(shí)施例，在時間t45之前，電源變換系統(tǒng)300是在無/輕載條件下并且系統(tǒng)300的開關(guān)頻率被保持為低(例如，低于閾值)。例如，在接通時間段(例如，在時間t4i與時間t42之間的TtJ期間，開關(guān)330像波形1702所示出的那樣閉合(例如，被接通)，并且能量被存儲在包括初級繞組304和次級繞組306的變壓器中。在另一示例中，電壓信號362 (例如，在端子DR處)具有值1714(例如，如波形1706所示出的那樣)，并且被箝位組件802箝位。在又一個示例中，信號366 (例如，在端子G2處)處于邏輯低電平(例如，如波形1708所示出的那樣)，并且晶體管310關(guān)斷。在又一個示例中，輸出電壓350具有值1718(例如，如波形1712所示出的那樣)。
[0097]根據(jù)又一個實(shí)施例，在接通時間段的末期(例如，在t42處)，開關(guān)330像波形1702所示出的那樣斷開(例如，關(guān)斷)，并且能量被轉(zhuǎn)移到次級側(cè)。例如，電壓信號362從值1714減小到低于第一閾值電壓1722和第二閾值電壓1724兩者的值(例如，如波形1706所示出的那樣)。在另一示例中，第一閾值電壓1722和第二閾值電壓1724兩者都低于接地電壓372。在又一個示例中，晶體管310的體二極管開始傳導(dǎo)，并且體二極管電流370在大小方面增大。其后，在某些實(shí)施例中，信號366從邏輯低電平改變?yōu)檫壿嫺唠娖?例如，像波形1708所示出的那樣在t42處)，并且晶體管310被接通。例如，第一閾值電壓1722和第二閾值電壓1724分別與第一閾值電壓528和第二閾值電壓530相同。在另一不例中，第一閾值電壓1722和第二閾值電壓1724分別與第一閾值電壓928和第二閾值電壓910相同。在另一不例中，第一閾值電壓1722和第二閾值電壓1724分別與第一閾值電壓892和第二閾值電壓854相同。
[0098]根據(jù)又一個實(shí)施例，在接通時間段(例如，在t42處)之后，電壓信號362 (例如，Vde)增大并且達(dá)到第三閾值電壓1726(例如，像波形1706所示出的那樣在t43處)。例如，次級控制器308被配置為使電壓信號362 (例如，Vde)保持在近似第三閾值電壓1726處。作為示例，信號366 (例如，在端子G2處)逐漸減小(例如，如波形1708所示出的那樣)，并且晶體管310的接通電阻逐漸增大。在另一示例中，當(dāng)信號366(例如，在端子G2處)變得足夠低時，晶體管310進(jìn)入亞閾值狀態(tài)并且漏極電流在大小方面減小。在又一個示例中，當(dāng)漏極電流下降至某一閾值(例如，接近于O)以下時，信號366增大以達(dá)到第一閾值電壓1722 (例如，像波形1706所示出的那樣在t44處)，并且作為響應(yīng)，次級控制器被配置為將信號366 (例如，在端子G2處)減小到近似O (例如，如波形1708所示出的那樣)以關(guān)斷晶體管310。在又一個示例中，晶體管310的體二極管開始再次傳導(dǎo)。因此，在一些實(shí)施例中能量被完全地遞送到輸出端。例如，第三閾值電壓1726與第三閾值電壓912相同。在另一示例中，第三閾值電壓1726與第三閾值電壓890相同。
[0099]在一個實(shí)施例中，在某些情況下，當(dāng)輸出負(fù)載條件從無/輕載條件改變?yōu)闈M載條件時，輸出電壓350減小(例如，在閾值電平以下)。例如，如果輸出電壓350從在大小方面大于基準(zhǔn)信號880的第一值改變?yōu)樵诖笮》矫娴陀诨鶞?zhǔn)信號880的第二值，則比較器824在信號882中生成脈沖以便在短時間段期間接通晶體管310。在一些實(shí)施例中，如果信號878指示電源變換系統(tǒng)300是在無/輕載條件下，則信號發(fā)生器820在信號884中輸出脈沖，并且作為響應(yīng)，柵極驅(qū)動器816在信號366中生成脈沖1730(例如，像波形1708所示出的那樣在t45與t46之間)。例如，信號362 (例如，在端子DR處)減小到值1728 (例如，像波形1706所示出的那樣在t45與t46之間)。在又一個示例中，晶體管310在與信號366中的脈沖1730相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間被接通，并且通道電流368在反向方向上流動(例如，通過晶體管310從輸出電容器312到接地)。在又一個示例中，反饋信號360在大小方面增大，并且形成脈沖(例如，像波形1704所示出的那樣在t45與t46之間)。根據(jù)某些施例，控制器302檢測反饋信號360的脈沖(例如，在t45與t46之間)，并且作為響應(yīng)，增大初級繞組304的初級電流1060的一個或多個峰值和開關(guān)頻率以便將更多能量遞送到次級側(cè)。在其它實(shí)施例中，控制器302在檢測到反饋信號360的第二脈沖時(例如，在t47與t48之間)增大初級電流1060的峰值和開關(guān)頻率。例如,輸出電壓350最后在大小方面增大(例如，像波形1712所示出的那樣在t49處)。在某些實(shí)施例中，脈沖1730直到在消隱周期(例如，T_blnk，在t42與t45之間)之后才被發(fā)射以避免影響正常的初級側(cè)開關(guān)。
[0100]在某些實(shí)施例中，圖10是包括次級控制器408并且在不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)下操作的電源變換系統(tǒng)400的簡化定時圖。例如，波形1702表示作為時間的函數(shù)被接通或者關(guān)斷的功率開關(guān)430，波形1704表示作為時間的函數(shù)的反饋信號460，波形1706表示作為時間的函數(shù)的電壓信號462。此外，波形1708表示作為時間的函數(shù)的信號466，波形1712表示作為時間的函數(shù)的輸出電壓450。
[0101]在一些實(shí)施例中，作為電源變換系統(tǒng)300的一部分的次級控制器308或作為電源變換系統(tǒng)400的一部分的次級控制器408在其他模式，諸如連續(xù)到點(diǎn)模式和臨界傳導(dǎo)模式(例如，準(zhǔn)諧振模式)下操作，還能夠?qū)崿F(xiàn)如圖7、圖8 (A)、圖8 (B)、圖9以及圖10中所圖示的方案。
[0102]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。系統(tǒng)控制器被配置為在第一控制器端子處至少接收輸入信號，并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成門驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:如果輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管，并且如果輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙担瑒t將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3(A)、圖3(B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0103]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。系統(tǒng)控制器被配置為在第一控制器端子處至少接收輸入信號，所述輸入信號與和電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的輸出電壓成比例，并且至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:只有當(dāng)輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙禃r，生成柵極驅(qū)動信號的脈沖以在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0104]根據(jù)又一個實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括第一比較器、信號檢測器以及驅(qū)動組件。第一比較器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出第一比較信號。信號檢測器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出第一檢測信號。驅(qū)動組件被配置為至少基于與第一比較信號和第一檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。比較器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否大于第一閾值。信號檢測器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?。?qū)動組件被進(jìn)一步配置為:如果第一比較信號指示輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管，并且如果第一檢測信號指示輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0105]在一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括比較器、脈沖信號發(fā)生器以及驅(qū)動組件。比較器被配置為接收輸入信號并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出比較信號。脈沖信號發(fā)生器被配置為至少接收比較信號并且至少基于與該比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號。驅(qū)動組件被配置為接收脈沖信號并且至少基于與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。比較器被進(jìn)一步配置為確定輸入信號是否大于或小于閾值。脈沖信號發(fā)生器被進(jìn)一步配置為:只有當(dāng)比較信號指示輸入信號從大于閾值的第一值改變?yōu)樾∮陂撝档牡诙禃r，生成脈沖信號的第一脈沖。驅(qū)動組件被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于脈沖信號的第一脈沖，生成柵極驅(qū)動信號的第二脈沖以在與第二脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0106]在另一實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:至少接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:如果輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管；以及如果輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3(A)、圖3 (B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0107]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:至少接收輸入信號，所述輸入信號與和電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的輸出電壓成比例；處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:只有當(dāng)輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙禃r，生成柵極驅(qū)動信號的脈沖以在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0108]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及確定輸入信號是否大于第一閾值。所述方法進(jìn)一步包括:至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號；確定輸入信號是否從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?；以及至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成檢測信號。此外，所述方法包括:至少基于與比較信號和檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與比較信號和檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:如果比較信號指示輸入信號大于第一閾值，則生成第一邏輯電平的柵極驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管；以及如果檢測信號指示輸入信號從大于第二閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘诙撝档牡诙?，則將柵極驅(qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管。例如，根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖4、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0109]在又一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號、處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息以及確定輸入信號是否大于或小于閾值。所述方法進(jìn)一步包括:至少基于與第一輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號、接收該比較信號以及處理與該比較信號相關(guān)聯(lián)的信息。此外，所述方法包括:至少基于與比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號；接收該脈沖信號；處理與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。用于至少基于與比較信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成脈沖信號的過程包括:只有當(dāng)比較信號指示輸入信號從大于閾值的第一值改變?yōu)樾∮陂撝档牡诙禃r，生成脈沖信號的第一脈沖。用于至少基于與脈沖信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成柵極驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以便影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流的過程包括:響應(yīng)于脈沖信號的第一脈沖，生成柵極驅(qū)動信號的第二脈沖以在與第二脈沖相關(guān)聯(lián)的脈沖周期期間接通晶體管。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5和/或圖6實(shí)現(xiàn)本方法。
[0110]根據(jù)一個實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器包括:第一控制器端子和第二控制器端子。系統(tǒng)控制器被配置為:在第一控制器端子處至少接收輸入信號；并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在第二控制器端子處生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙担瑢⒌谝或?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管；響應(yīng)于輸入信號從第二值改變?yōu)榈诙撝?，改變第一?qū)動信號以使輸入信號保持在近似第二閾值處；并且響應(yīng)于輸入信號變得大于第三閾值，生成第一邏輯電平的第一驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管。例如，至少根據(jù)圖7、圖8和/或圖9實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)控制器。
[0111]根據(jù)另一實(shí)施例，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)包括:第一系統(tǒng)控制器和第二系統(tǒng)控制器。第一系統(tǒng)控制器被配置為:接收和與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的輸入信號；并且至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的第一電流。第二系統(tǒng)控制器被配置為:接收與第一驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的反饋信號；至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號；以及將第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流。第一系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于輸入信號指不輸出電壓從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙?，生成第一?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷晶體管。第二系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:處理反饋信號以檢測第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖；并且響應(yīng)于第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大與第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率。第二系統(tǒng)控制器包括:檢測組件，其被配置為接收反饋信號，至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來檢測第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖，并且至少基于與所檢測到的一個或多個脈沖相關(guān)聯(lián)的信息來輸出檢測信號；信號發(fā)生器，其被配置為接收檢測信號并且至少基于與該檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出調(diào)制信號；以及驅(qū)動組件，其被配置為接收調(diào)制信號并且將第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)。例如，至少根據(jù)圖3(A)、圖3(B)、圖5、圖6和/或圖9實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)。
[0112]在一個實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收輸入信號；處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流。至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號包括:響應(yīng)于輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙?，將第一?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ňw管；響應(yīng)于輸入信號從第二值改變?yōu)榈诙撝?，改變第一?qū)動信號以使輸入信號保持在近似第二閾值處；以及響應(yīng)于輸入信號變得大于第三閾值，生成第一邏輯電平的第一驅(qū)動信號以關(guān)斷晶體管。例如，至少根據(jù)圖7、圖8和/或圖9實(shí)現(xiàn)本方法。
[0113]在另一實(shí)施例中，一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法包括:接收和與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的輸入信號；處理與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與該輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或關(guān)斷晶體管以影響與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的第一電流；接收與第一驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的反饋信號；處理與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息；至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號；以及將第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流。至少基于與輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號包括:響應(yīng)于輸入信號指不輸出電壓從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮诘谝婚撝档牡诙担傻谝或?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷晶體管。處理與反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息包括:處理反饋信號；至少基于與該反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來檢測第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖；以及至少基于與所檢測到的一個或多個脈沖相關(guān)聯(lián)的信息來輸出檢測信號。至少基于與反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號包括:接收檢測信號；至少基于與該檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出調(diào)制信息；接收該調(diào)制信號；以及至少基于與該調(diào)制信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號。至少基于與反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號進(jìn)一步包括:響應(yīng)于第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大與第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率。例如，至少根據(jù)圖3 (A)、圖3 (B)、圖5、圖6和/或圖9實(shí)現(xiàn)本方法。
[0114]例如，本發(fā)明的各種實(shí)施例的一些或全部組件每個都單獨(dú)地和/或與至少另一組件相結(jié)合地使用一個或多個軟件組件、一個或多個硬件組件和/或軟件和硬件組件的一個或多個組合來實(shí)現(xiàn)。在另一示例中，本發(fā)明的各種實(shí)施例的一些或全部組件每個都單獨(dú)地和/或與至少另一組件相結(jié)合地實(shí)現(xiàn)在一個或多個電路中，所述一個或多個電路諸如一個或多個模擬電路和/或一個或多個數(shù)字電路。在又一個示例中，能夠組合本發(fā)明的各種實(shí)施例和/或示例。
[0115]盡管已經(jīng)對本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，存在與所描述的實(shí)施例等同的其它實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明將不由特定圖示的實(shí)施例來限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍來限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器，所述系統(tǒng)控制器包括: 第一控制器端子；以及 第二控制器端子； 其中所述系統(tǒng)控制器被配置為: 在所述第一控制器端子處接收輸入信號；以及 至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息在所述第二控制器端子處生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管，從而影響與所述電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流； 其中所述系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為: 響應(yīng)于所述輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮谒龅谝婚撝档牡诙担瑢⑺龅谝或?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ㄋ鼍w管； 響應(yīng)于所述輸入信號從所述第二值改變?yōu)榈诙撝担淖兯龅谝或?qū)動信號以使所述輸入信號保持在近似所述第二閾值處；以及 響應(yīng)于所述輸入信號變得大于第三閾值，生成所述第一邏輯電平的第一驅(qū)動信號以關(guān)斷所述晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，被進(jìn)一步配置為將所述第一驅(qū)動信號輸出到所述晶體管的柵極端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，被進(jìn)一步配置為從所述晶體管的漏極端子接收所述輸入信號。`
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于所述輸入信號從所述第二值改變?yōu)樗龅诙撝担? 減小所述第一驅(qū)動信號，以使所述輸入信號保持在近似所述第二閾值處，直到與所述漏極端子相關(guān)聯(lián)的漏極電流被降低至預(yù)定電流閾值以下為止；以及 響應(yīng)于所述漏極電流被降低至所述預(yù)定電流閾值以下，改變所述第一驅(qū)動信號以關(guān)斷所述晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于所述輸入信號從所述第二值改變?yōu)樗龅诙撝?，改變所述第一?qū)動信號以便使得所述輸入信號在一定范圍內(nèi)在所述第二閾值附近波動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第三閾值高于所述第二閾值，并且所述第二閾值高于所述第一閾值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第三閾值等于-10mV。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第三閾值等于OmV。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第二閾值等于_50mV。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第三閾值等于_300mV。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于所述輸入信號指示輸出電壓從大于第四閾值的第四值改變?yōu)樾∮谒龅谒拈撝档牡谖逯担伤龅谝或?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷所述晶體管，所述輸出電壓與所述電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)； 其中所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測和驅(qū)動控制器檢測到，所述檢測和驅(qū)動控制器被配置為:接收與所述輸出電壓相關(guān)聯(lián)的反饋信號； 至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號； 將所述第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)所述電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流；以及 響應(yīng)于所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大與所述第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率，并且增大流經(jīng)所述初級繞組的所述第二電流的一個或多個峰值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)控制器，進(jìn)一步包括: 第一檢測組件，其被配置為接收與所述第一閾值和所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的第一基準(zhǔn)信號，并且至少基于與所述輸入信號和所述第一基準(zhǔn)信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一檢測信號; 軟關(guān)斷組件，其被配置為接收與所述第二閾值和所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的第二基準(zhǔn)信號，并且至少基于與所述輸入信號和所述第二基準(zhǔn)信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二檢測信號；以及 第二檢測組件，其被配置 為接收與所述第三閾值和所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的第三基準(zhǔn)信號，并且至少基于與所述輸入信號和所述第三基準(zhǔn)信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第三檢測信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)控制器，并且進(jìn)一步包括: 定時控制組件，其被配置為接收所述第一檢測信號、所述第二檢測信號以及所述第三檢測信號，并且至少基于與所述第一檢測信號、所述第二檢測信號以及所述第三檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出定時信號； 邏輯控制器，其被配置為接收所述定時信號，并且至少基于與所述定時信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出控制信號；以及 驅(qū)動組件，其被配置為至少基于與所述控制信號相關(guān)聯(lián)的信息在所述第二控制器端子處輸出所述第一驅(qū)動信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第一檢測組件被進(jìn)一步配置為確定所述輸入信號是否從大于所述第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮谒龅谝婚撝档牡诙怠?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)控制器，其中所述軟關(guān)斷組件被進(jìn)一步配置為確定所述輸入信號是否從所述第二值改變?yōu)樗龅诙撝怠?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第二檢測組件被進(jìn)一步配置為確定所述輸入信號是否變得大于所述第三閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第一檢測組件包括: 偏移組件，其被配置為接收所述輸入信號，并且至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出偏移信號；以及 第一比較器，其被配置為接收所述偏移信號和所述第一基準(zhǔn)信號，并且至少基于與所述偏移信號和所述第一基準(zhǔn)信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出所述第一檢測信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)控制器，其中所述第二檢測組件包括: 偏移組件，其被配置為接收所述輸入信號，并且至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出偏移信號；以及 第二比較器，其被配置為接收所述偏移信號和所述第三基準(zhǔn)信號，并且至少基于與所述偏移信號和所述第三基準(zhǔn)信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出所述第三檢測信號。
19.一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一系統(tǒng)控制器，其被配置為: 接收和與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的輸入信號；并且至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管，從而影響與所述電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的第一電流；以及第二系統(tǒng)控制器，其被配置為: 接收與所述第一驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的反饋信號； 至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號；并且 將所述第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)所述電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流； 其中: 所述第一系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于所述輸入信號指示所述輸出電壓從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮谒龅谝婚撝档牡诙?，生成所述第一?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷所述晶體管；并且所述第二系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為: 處理所述反饋信號以檢測所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖；并且響應(yīng)于所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大與所述第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率；` 其中所述第二系統(tǒng)控制器包括: 檢測組件，其被配置為接收所述反饋信號，至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來檢測所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖，以及至少基于與所檢測到的一個或多個脈沖相關(guān)聯(lián)的信息來輸出檢測信號； 信號發(fā)生器，其被配置為接收所述檢測信號，并且至少基于與所述檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出調(diào)制信號；以及 驅(qū)動組件，其被配置為接收所述調(diào)制信號，并且將所述第二驅(qū)動信號輸出到所述開關(guān)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述檢測組件包括: 比較器，其被配置為接收所述反饋信號和基準(zhǔn)信號，并且至少基于與所述反饋信號和所述基準(zhǔn)信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成比較信號； 退磁檢測器，其被配置為接收所述反饋信號，并且至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出退磁信號；以及 與門，其被配置為接收所述比較信號和所述退磁信號，并且至少基于與所述比較信號和所述退磁信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出所述檢測信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述第二系統(tǒng)控制器被進(jìn)一步配置為:響應(yīng)于所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大流經(jīng)所述初級繞組的所述第二電流的一個或多個峰值。
22.一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法，所述方法包括: 接收輸入信號； 處理與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息；以及至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管，從而影響與所述電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的電流； 其中所述至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號包括: 響應(yīng)于所述輸入信號從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮谒龅谝婚撝档牡诙?，將所述第一?qū)動信號從第一邏輯電平改變?yōu)榈诙壿嬰娖揭越油ㄋ鼍w管； 響應(yīng)于所述輸入信號從所述第二值改變?yōu)榈诙撝?，改變所述第一?qū)動信號以使所述輸入信號保持在近似所述第二閾值處；以及 響應(yīng)于所述輸入信號變得大于第三閾值，生成所述第一邏輯電平的第一驅(qū)動信號以關(guān)斷所述晶體管。
23.一種用于調(diào)節(jié)電源變換系統(tǒng)的方法，所述方法包括: 接收和與電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)的輸出電壓相關(guān)聯(lián)的輸入信號； 處理與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息； 至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號以接通或者關(guān)斷晶體管，從而影響與所述電源變換系統(tǒng)的次級繞組相關(guān)聯(lián)的第一電流； 接收與所述第一驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的反饋信號； 處理與所述反饋信號 相關(guān)聯(lián)的信息； 至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號；以及 將所述第二驅(qū)動信號輸出到開關(guān)以影響流經(jīng)所述電源變換系統(tǒng)的初級繞組的第二電流； 其中: 所述至少基于與所述輸入信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第一驅(qū)動信號包括:響應(yīng)于所述輸入信號指示所述輸出電壓從大于第一閾值的第一值改變?yōu)樾∮谒龅谝婚撝档牡诙?，生成所述第一?qū)動信號的一個或多個脈沖以接通和關(guān)斷所述晶體管； 所述處理與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息包括: 處理所述反饋信號； 至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來檢測所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖；以及 至少基于與所檢測到的一個或多個脈沖相關(guān)聯(lián)的信息來輸出檢測信號； 所述至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號包括: 接收所述檢測信號； 至少基于與所述檢測信號相關(guān)聯(lián)的信息來輸出調(diào)制信號； 接收所述調(diào)制信號；以及 至少基于與所述調(diào)制信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成所述第二驅(qū)動信號；以及所述至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號進(jìn)一步包括:響應(yīng)于所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大與所述第二驅(qū)動信號相關(guān)聯(lián)的開關(guān)頻率。
24.根據(jù)權(quán)利要求2 3所述的方法，其中所述至少基于與所述反饋信號相關(guān)聯(lián)的信息來生成第二驅(qū)動信號進(jìn)一步包括:響應(yīng)于所述第一驅(qū)動信號的一個或多個脈沖被檢測到，增大流經(jīng)所述初級繞組的所述第二電流的一個或多個峰值。
【文檔編號】H02M3/335GK103887980SQ201410093010
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】羅強(qiáng), 曹亞明, 方烈義 申請人:昂寶電子（上海）有限公司