TWI517535B - System controller and method for adjusting the power conversion system - Google Patents

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TWI517535B
TWI517535B TW102138576A TW102138576A TWI517535B TW I517535 B TWI517535 B TW I517535B TW 102138576 A TW102138576 A TW 102138576A TW 102138576 A TW102138576 A TW 102138576A TW I517535 B TWI517535 B TW I517535B
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Description

用於調整電源變換系統的系統控制器和方法
本發明涉及積體電路。更具體地，本發明提供了用於基於負載條件調節頻率和電流的系統和方法。僅僅作為示例，本發明已應用於電源變換系統。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
一般地，傳統電源變換系統通常使用變壓器來隔離初級側上的輸入電壓和次級側上的輸出電壓。為了調整輸出電壓，諸如TL431和光電耦合器之類的某些組件可被用來從次級側向初級側上的控制器晶片發送回饋信號。替代地，次級側上的輸出電壓可被鏡像反應到初級側，因此通過直接調節初級側上的一些參數來控制輸出電壓。
第1A圖是示出具有初級側感測和調整的傳統反激式電源變換系統的簡化圖式。該電源變換系統100包括控制器102、初級繞組110、次級繞組112、輔助繞組114、電源開關120、電流感測電阻器130、輸出電纜的等效電阻器140、電阻器150和152、以及整流二極體160。例如，電源開關120是雙極型電晶體。在另一示例中，電源開關120是MOS電晶體。
為了在預定範圍內調整輸出電壓，需要提取與輸出電壓和輸出負載有關的資訊。在電源變換系統100中，這樣的資訊可以通過輔助繞組114來提取。當電源開關120被接通時，能量被儲存在次級繞組112中。然後，當電源開關120被關斷時，所儲存能量被釋放到輸出端子，並且輔助繞組114的電壓如下所示這樣映射次級側上的輸出電壓。
其中，VFB表示節點154處的電壓，並且Vaux表示輔助繞組114的電壓。R1和R2分別表示電阻器150和152的電阻值。另外，n表示輔助繞組114與 次級繞組112之間的匝數比。具體地，n等於輔助繞組114的匝數除以次級繞組112的匝數。Vo和Io分別表示輸出電壓170和輸出電壓172。此外，VF表示整流二極體160的正向電壓，並且Req表示輸出電纜的等效電阻器140的電阻值。此外，k表示回饋係數，如下所示：
第1B圖是示出反激式電源變換系統100的傳統操作機制的簡化圖式。如第1B圖所示，電源變換系統100的控制器102使用採樣和保持機制。當次級側上的退磁過程幾乎完成並且次級繞組112的電流Isec幾乎變為零時，次級繞組112的電壓Vaux例如在第1B圖的點A處被採樣。所採樣電壓值通常被保持直到下一電壓採樣被執行為止。通過負反饋環，所採樣電壓值可變得等於參考電壓Vref。因此，V FB =V ref (式3)
組合式1和式3，可獲得下式： 基於式4，輸出電壓隨著輸出電流的增大而減小。
但是，該電源變換系統100通常在操作中具有一些問題，例如，在輕負載條件下具有音訊雜訊。因此，改善初級側感測和調整的技術變得非常重要。
本發明涉及積體電路。更具體地，本發明提供了用於基於負載條件調節頻率和電流的系統和方法。僅僅作為示例，本發明已應用於電源變換系統。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
根據一實施例，一種用於調整電源變換系統的系統控制器包括驅動元件和檢測元件。驅動元件被配置為向與第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述第一電流流經電源變換系統的初級繞組，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯。檢測元件被配置為接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號，針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測所述輸 入信號在大小上的至少一個波谷，並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。所述驅動元件還被配置為，回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期。所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段。
根據另一實施例，一種用於調整電源變換系統的系統控制器包括電流控制元件和驅動元件。電流控制元件被配置為接收與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的電流感測信號以及與所述電源變換系統的輸出電流相關聯的第一信號，並且至少基於與所述電流感測信號和所述第一信號相關聯的資訊輸出一個或多個第二信號。驅動元件被配置為至少基於與所述一個或多個第二信號相關聯的資訊生成驅動信號，並且向開關輸出驅動信號以影響所述第一電流，所述驅動信號與一個或多個開關時間週期相關。所述電流控制元件和所述驅動元件還被配置為：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便減小分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的一個或多個峰值大小。另外，所述電流控制元件和所述驅動元件還被配置為：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便增大分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小。
根據又一實施例，一種用於調整電源變換系統的系統控制器包括驅動元件和檢測元件。驅動元件被配置為向與第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述第一電流流經電源變換系統的初級繞組，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯，所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段。檢測元件被配置為接收與所述第一電壓和所述第二電壓 之差相關聯的輸入信號，處理與所述輸入信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期。所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間未檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測時段在所述退磁時段結束之前結束，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。
在一實施例中，一種用於調整電源變換系統的方法包括：向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯；接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號；以及處理與所述輸入信號相關聯的資訊。該方法還包括：針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測所述輸入信號在大小上的至少一個波谷；以及至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期。所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段。
在另一實施例中，一種用於調整電源變換系統的方法包括：接收與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的電流感測信號以 及與所述電源變換系統的輸出電流相關聯的第一信號；處理與所述電流感測信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述電流感測信號和所述第一信號相關聯的資訊輸出一個或多個第二信號。該方法包括：至少基於與所述一個或多個第二信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號以影響所述第一電流，所述驅動信號與一個或多個開關時間週期相關。向開關輸出所述驅動信號以影響所述第一電流包括：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便減小分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的一個或多個峰值大小；以及回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便增大分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小。
在又一實施例中，一種用於調整電源變換系統的方法包括：向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯，所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段；接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號；處理與所述輸入信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期；回應於針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間未檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期；以及回應於所述檢測時段在所述退磁時段結束之前結束，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間 週期。
取決於實施例，可以獲得一個或多個益處。參考下面的詳細描述和附圖可以全面地理解本發明的這些益處以及各個另外的目的、特徵和優點。
100,200‧‧‧電源變換系統
102,202‧‧‧控制器
110,210‧‧‧初級繞組
112,212‧‧‧次級繞組
114,214‧‧‧輔助繞組
120,220‧‧‧電源開關
130,230‧‧‧電流感測電阻器
140,240‧‧‧輸出電纜的等效電阻器
150,152,250,252‧‧‧電阻器
154,254‧‧‧節點
160,260‧‧‧整流二極體
258‧‧‧電壓
170,172,256‧‧‧輸出電壓
290,292,294,296‧‧‧端子
262‧‧‧輸出電流
264‧‧‧電流感測信號
266‧‧‧驅動信號
270‧‧‧初級電流
268,554,566,572,574‧‧‧信號
302,304,306,308,364,366,368,382,384,388,402,404,406,408,464,466,468,482,484,488,602,604,606,608,664,666,668,682,684,688,702,704,706,708,764,766,768,782,784,788,802,804,806,808,810,812,814,816,818,820,822,824‧‧‧波形
502‧‧‧誤差放大器
504‧‧‧採樣元件
506‧‧‧電容器
508‧‧‧動態回應元件
510‧‧‧退磁檢測器
512‧‧‧波谷檢測器
514‧‧‧電流控制元件
516‧‧‧輸出線補償元件
518‧‧‧低通濾波器元件
520‧‧‧抖動元件
522‧‧‧計時器元件
524‧‧‧模式控制元件
526‧‧‧邏輯單元
528‧‧‧驅動元件
530‧‧‧參考信號生成器
532‧‧‧前沿消隱(LEB)元件
534,538,540‧‧‧比較器
536‧‧‧峰值電流控制器
542‧‧‧求和元件
544,564‧‧‧參考信號
546‧‧‧輸出信號
548‧‧‧補償信號
550‧‧‧採樣信號
552‧‧‧誤差放大信號
558‧‧‧定時信號
560‧‧‧退磁檢測信號
562‧‧‧波谷檢測信號
568,576‧‧‧閾值信號
570,578,580‧‧‧比較信號
584‧‧‧抖動信號
586‧‧‧濾波信號
900‧‧‧方法
902,904,906,908,910,912,914,916,918‧‧‧處理
Isec‧‧‧電流
Vref‧‧‧參考電壓
第1A圖是示出具有初級側感測和調整的傳統反激式電源變換系統的簡化圖式。
第1B圖是示出如第1A圖所示的反激式電源變換系統的傳統操作機制的簡化圖式。
第2圖是示出根據本發明一個實施例的電源變換系統的簡化圖式。
第3A圖是示出如第2圖所示電源變換系統的開關頻率與輸出電流之間的關係的簡化圖式，並且第3B圖是示出根據本發明一些實施例的如第2圖所示電源變換系統的電流感測信號的峰值大小與輸出電流之間的關係的簡化圖式。
第3C圖是示出如第2圖所示電源變換系統的開關頻率與輸出電流之間的關係的簡化圖式，並且第3D圖是示出根據本發明一些實施例的如第2圖所示電源變換系統的電流感測信號的峰值大小與輸出電流之間的關係的簡化圖式。
第4A圖是示出如第2圖所示電源變換系統的開關頻率與輸出電流之間的關係的簡化圖式，並且第4B圖是示出根據本發明一些實施例的如第2圖所示電源變換系統的電流感測信號的峰值大小與輸出電流之間的關係的簡化圖式。
第4C圖是示出如第2圖所示電源變換系統的開關頻率與輸出電流之間的關係的簡化圖式，並且第4D圖是示出根據本發明一些實施例的如第2圖所示電源變換系統的電流感測信號的峰值大小與輸出電流之間的關係的簡化圖式。
第5圖是示出根據本發明一個實施例的作為如第2圖所示電源變換 系統的一部分的控制器的簡化圖式。
第6A圖是示出如第5圖所示的開關頻率與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式，並且第6B圖是示出根據本發明一些實施例的如第5圖所示的電流感測信號的峰值大小與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式。
第6C圖是示出如第5圖所示的開關頻率與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式，並且第6D圖是示出根據本發明一些實施例的如第5圖所示的電流感測信號的峰值大小與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式。
第7A圖是示出如第5圖所示的開關頻率與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式，並且第7B圖是示出根據本發明一些實施例的如第5圖所示的電流感測信號的峰值大小與誤差放大信號之間的關係的簡化圖示。
第7C圖是示出如第5圖所示的開關頻率與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式，並且第7D圖是示出根據本發明一些實施例的如第5圖所示的電流感測信號的峰值大小與誤差放大信號之間的關係的簡化圖式。
第8A圖示出了根據本發明一個實施例的如第2圖所示的電源變換系統在重負載條件下的時序圖。
第8B圖示出了根據本發明另一實施例的操作於波谷切換模式中的如第2圖所示電源變換系統的時序圖。
第8C圖示出了根據本發明又一實施例的如第2圖所示電源變換系統在輕負載條件下的時序圖。
第9圖是示出根據本發明一個實施例的如第2圖所示電源變換系統的操作方法的簡化圖式。
本發明涉及積體電路。更具體地，本發明提供了用於基於負載條件來調節開關頻率和初級電流的系統和方法。僅僅作為示例，本發明 已應用於電源變換系統。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
第2圖是示出根據本發明一個實施例的電源變換系統的簡化圖式。該圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。電源變換系統200包括控制器202、初級繞組210、次級繞組212、輔助繞組214、電源開關220、電流感測電阻器230、輸出電纜的等效電阻器240、電阻器250和252、以及整流二極體260。另外，控制器202包括端子290,292和294。例如，電源開關220是雙極型電晶體。在另一示例中，電源開關220是MOS電晶體。
根據一實施例，當電源開關220閉合(例如，接通)時，能量被儲存在次級繞組212中。例如，當電源開關220斷開(例如，關斷)時，所儲存能量被釋放到輸出端子。在另一示例中，輔助繞組214的電壓258如下所示這樣映射次級側上的輸出電壓256。
其中，VFB表示節點254處的信號268，並且Vaux表示輔助繞組214的電壓258。R1和R2分別表示電阻器250和252的電阻值。另外，n表示輔助繞組214與次級繞組212之間的匝數比。作為一個示例，n等於輔助繞組214的匝數除以次級繞組212的匝數。Vo和Io分別表示輸出電壓256和輸出電流262。此外，VF表示整流二極體260的正向電壓，並且Req表示輸出電纜的等效電阻器240的電阻值。此外，k表示回饋係數，如下所示：
根據另一實施例，控制器202輸出驅動信號266到電源開關220。例如，如果電源開關220回應於驅動信號266而閉合，則初級電流270流經初級繞組210，並且流過電流感測電阻器230生成電流感測信號264，電流感測信號264表示流經初級繞組210的峰值電流(例如，針對每個開關時間週期(switching period))。在另一示例中，控制器202根據與開關時間週期相關聯的開關頻率在邏輯高電平與邏輯低電平之間改變驅動信號266。在又一示例中，開關時間週期與開關頻率成反比。在又一示例中，開關時間週期對應於開關週期(switching cycle)。
根據又一實施例，控制器202被配置為針對每個開關週期在 檢測時段期間檢測電源開關220的漏源電壓中的一個或多個波谷。例如，如果控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間檢測到電源開關220的漏源電壓中的波谷，則控制器202進一步被配置為在檢測到波谷時改變驅動信號266，以便開始新的開關週期。在另一示例中，檢測時段基於最小開關頻率和最大開關頻率來確定。在又一示例中，最小開關頻率與最大開關時間週期相關聯，並且最大開關頻率與最小開關時間週期相關聯。在又一示例中，檢測時段在與最大開關頻率相對應的最小開關時間週期的結束處開始，並且在與最小開關頻率相對應的最大開關時間週期的結束處結束。在又一示例中，如果控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間未檢測到電源開關220的漏源電壓中的波谷，則控制器202被配置為在最大開關時間週期的結束處，改變驅動信號266以開始新的開關週期。在又一示例中，最小開關時間週期和最大開關時間週期指示電源變換系統200的開關時間週期的範圍。
根據又一實施例，對於特定開關週期，電源開關220閉合(例如，接通)的導通時段和最小開關時間週期兩者在該開關週期的開始處開始，並且退磁時段在該導通時段的結束處開始。例如，如果最小開關時間週期早於退磁時段結束，則控制器202還被配置為在退磁時段的結束處閉合(例如，接通)電源開關220以便開始新的開關週期。
第3A圖是示出電源變換系統200的開關頻率與輸出電流262之間的關係的簡化圖式，並且第3B圖是示出根據本發明一些實施例的電源變換系統200的電流感測信號264的峰值大小與輸出電流262之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。如第3A圖和第3B圖所示，區域I對應於輸出電流262大於或等於I0但小於I3，區域II對應於輸出電流262大於或等於I3但小於或等於I5，並且區域III對應於輸出電流262的大小大於I5。
波形302表示區域I中開關頻率(例如，fsw)與輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，並且波形304表示區域I中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係。波形 364表示區域II中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，波形366表示區域II中最大開關頻率(例如，fmax)和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，並且波形368表示區域II中最小開關頻率(例如，fmin)和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係。例如，如果Iout=I0，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Iout=I5，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，I0 I1 I2 I3 I4 I5。
根據一些實施例，如第3A圖所示，在區域I中，如果輸出電流262滿足I0 Iout<I1，則電源變換系統200在電壓模式脈寬調製(Variable Pulse Width Modulation,VPWM)模式中操作，並且開關頻率(例如，fsw)幾乎保持恒定(例如，f1)。例如，如果輸出電流262滿足I1 Iout<I2，則電源變換系統200在脈衝頻率調製(Pluse Frequency Modulation,PFM)模式中操作，並且開關頻率(例如，fsw)隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。在另一示例中，如果輸出電流262滿足I2 Iout<I3，則電源變換系統200在脈寬調製(PWM)模式中操作，並且開關頻率(例如，fsw)幾乎保持恒定(例如，f2)。如第3B圖所示，根據一些實施例，如果I0 Iout<I1，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流262改變(例如，以斜率S1p)。例如，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，I0處的Vcs_min)變為第一大小(例如，I1處的Vc1)。在另一示例中，如果I1 Iout<I2，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vc1)。在又一示例中，如果I2 Iout<I3，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S2p)。在又一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從第一大小(例如，I2處的Vc1)變為第二大小(例如，I3處的Vc2)。
根據一些實施例，控制器202至少部分基於區域II(例如，I3 Iout I5)中電源開關220的漏源電壓來執行波谷切換。例如，控制器202響應於針對每個開關週期在檢測時段期間在電源開關220的漏源電壓中檢測到的一個或多個波谷，將驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平。在另一示例中，在區域II中，開關頻率(例如，fsw)在最小頻率(例如，fmin)和最大頻率(例如，fmax)之間。在又一示例中，如果輸出電流262 滿足I3 Iout<I4，則電源變換系統200在第一波谷切換模式中操作。在又一示例中，在第一波谷切換模式中，最大開關頻率(例如，fmax)隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)，並且最小開關頻率(例如，fmin)隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。在又一示例中，如果輸出電流262滿足I4 Iout I5,，則電源變換系統200在第二波谷切換模式中操作。在又一示例中，在第二波谷切換模式中，最大開關頻率(例如，fmax)幾乎保持恒定(例如，f5)，並且最小開關頻率(例如，fmin)幾乎保持恒定(例如，f3)。在又一示例中，在第二波谷切換模式中，開關頻率的均值(例如，favg)幾乎保持恒定(例如，f4)。根據某些實施例，如第3B圖所示，如果I3 Iout<I4，則電流感測信號264(例如，Vcs)幾乎保持恒定(例如，Vc2)。例如，如果I4 Iout I5，則電流感測信號264(例如，Vcs)隨著輸出電流改變(例如，以斜率S3p)。在另一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)從第二大小(例如，I4處的Vc2)變為最大大小(例如，I5處的Vcs_max)。
根據另一實施例，最小開關頻率(例如，fmin)與最大開關時間週期(例如，Tmax)相關聯，並且最大開關頻率(例如，fmax)與最小開關時間週期(例如，Tmin)相關聯。例如，控制器202被配置為在檢測時段期間檢測電源開關220的漏源電壓中的一個或多個波谷，該檢測時段在最小開關時間週期(例如，Tmin)的結束處開始，並且在最大開關時間週期(例如，Tmax)的結束處結束。在又一示例中，在區域II中，回應於控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間檢測到波谷出現在電源開關220的漏源電壓中，控制器202還被配置為在檢測到波谷時改變驅動信號266以開始新的開關週期。在另一示例中，在區域I中，回應於控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間未檢測到電源開關220的漏源電壓中的任何波谷，控制器202還被配置為在最小開關時間週期(例如，Tmin)之後改變驅動信號266以開始新的開關週期。在又一示例中，在區域III中，如果最小開關時間週期(例如，Tmin)的持續時間大於退磁時段(例如，Tdemag)與電源開關220在其期間閉合(例如，接通)的導通時段(例如，Ton)之和，則控制器202還被配置為在退磁時段的結束處閉合(例如，接通)電源開關220，以開始新的開關週期，該退磁時段開始於導通時段的結束處。
如上面討論並在此進一步討論的，第3A圖和第3B圖僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，當電源變換系統200從一個操作模式(例如，VPWM)變為另一操作模式(例如，PFM)時存在過渡區域，並且在這樣的過渡區域中，電源變換系統200的驅動信號266的脈寬和開關頻率(例如，fsw)兩者幾乎保持恒定，如第3C圖和第3D圖所示。
第3C圖是示出電源變換系統200的開關頻率與輸出電流262之間的關係的簡化圖式，並且第3D圖是示出根據本發明一些實施例的電源變換系統200的電流感測信號264的峰值大小與輸出電流262之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。如第3C圖和第3D圖所示，區域IV對應於輸出電流262大於或等於I6但小於I11，區域V對應於輸出電流262大於或等於I11但小於或等於I15，並且區域VI對應於輸出電流262的大小大於I15。
波形306表示區域IV中開關頻率(例如，fsw)與輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，並且波形308表示區域IV中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的變化關係。波形382表示區域V中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的變化關係，波形388表示區域V中最大開關頻率(例如，fmax ')和輸出電流262(例如，Iout)之間的變化關係，並且波形384表示區域V中最小開關頻率(例如，fmin ')和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係。例如，如果Iouy=I6，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Iout=I15，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，I6 I7 I8 I9 I10 I11 I12 I13 I14 I15。另一示例中，在每一模式下，其最大開關頻率與最小開關頻率是隨負載電流的大小而變化的。
根據一些實施例，如第3C圖和第3D圖所示，如果輸出電流262滿足I6 Iout<I7，則電源變換系統200在VPWM模式中操作；如果輸出電流262滿足I8 Iout<I9，則電源變換系統200在PFM模式中操作；如果輸出電流262滿足I10 Iout<I11，則電源變換系統200在PWM模式中操作。 例如，如果輸出電流262滿足I7 Iout<I8，則電源變換系統200在VPWM模式和PFM模式之間的過渡區域中操作，並且如果輸出電流262滿足I9 Iout<I10，則電源變換系統200在PFM模式和PWM模式之間的過渡區域中操作。根據一個實施例，如果輸出電流262滿足I11 Iout<I13，則電源變換系統200在第三波谷切換模式中操作，並且如果輸出電流262滿足I14 Iout<I15，則電源變換系統200在第四波谷切換模式中操作。例如，如果輸出電流262滿足I11 Iout<I12，則電源變換系統200在PWM模式與第三波谷切換模式之間的過渡區域中操作，並且如果輸出電流262滿足I13 Iout<I14，則電源變換系統200在第三波谷切換模式與第四波谷切換模式之間的過渡區域中操作。
根據一些實施例，如第3C圖所示，在區域IV中，如果輸出電流262滿足I6 Iout<I8，則開關頻率(例如，fsw)幾乎保持恒定(例如，f6)。例如，如果輸出電流262滿足I8 Iout<I9，則開關頻率(例如，fsw)隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。在另一示例中，如果輸出電流262滿足I9 Iout<I11，則開關頻率(例如，fsw)幾乎保持恒定(例如，f7)。如第3D圖所示，根據一些實施例，如果I6 Iout<I7，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S4p)。例如，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，I6處的Vcs_min ')變為第三大小(例如，I7處的Vc3)。在另一示例中，如果I7 Iout<I10，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vc3)。在又一示例中，如果I10 Iout<I11，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S5p)。在又一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從第三大小(例如，I10處的Vc3)變為第四大小(例如，I11處的Vc4)。
根據一些實施例，控制器202至少部分基於區域V(例如，I11 Iout I15)中電源開關220的漏源電壓來執行波谷切換。例如，控制器202響應於針對每個開關週期在檢測時段期間在電源開關220的漏源電壓中檢測到的一個或多個波谷，將驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平。在另一示例中，開關頻率(例如，fsw)在最小頻率(例如，fmin ')和最大頻 率(例如，fmax ')之間。在又一示例中，在第三波谷切換模式中(例如，I11 Iout I13)，最大開關頻率(例如，fmax ')隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)，並且最小開關頻率(例如，fmin ')隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。在又一示例中，在第四波谷切換模式中(例如，I13 Iout I15)，最大開關頻率(例如，fmax ')幾乎保持恒定(例如，f10)，並且最小開關頻率(例如，fmin ')幾乎保持恒定(例如，f8)。在又一示例中，在第四波谷切換模式中，開關頻率的均值(例如，favg ')幾乎保持恒定(例如，f9)。根據某些實施例，如第3D圖所示，如果I11 Iout<I14，則電流感測信號264(例如，Vcs)幾乎保持恒定(例如，Vc4)。例如，如果I14 Iout I15，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S6p)。在另一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從第四大小(例如，I14處的Vc4)變為最大大小(例如，I15處的Vcs_max ')。在又一示例中，斜率S4p等於斜率S1p。在又一示例中，斜率S5p等於斜率S2p。在又一示例中，斜率S6p等於斜率S3p。在又一示例中，Vcs_max '等於Vcs_max。在又一示例中，Vcs_min '等於Vcs_min。
根據另一實施例，最小開關頻率(例如，fmin ')與最大開關時間週期(例如，Tmax ')相關聯，並且最大開關頻率(例如，fmax ')與最小開關時間週期(例如，Tmin ')相關聯。例如，控制器202被配置為在檢測時段期間檢測電源開關220的漏源電壓中的一個或多個波谷，該檢測時段在最小開關時間週期(例如，Tmin ')的結束處開始，並且在最大開關時間週期(例如，Tmax ')的結束處結束。在又一示例中，在區域V中，回應於控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間檢測到波谷出現在電源開關220的漏源電壓中，控制器202還被配置為在檢測到波谷時改變驅動信號266以開始新的開關週期。在另一示例中，在區域IV中，回應於控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間未檢測到電源開關220的漏源電壓中的任何波谷，控制器202還被配置為在最大開關時間週期(例如，Tmax ')之後(結束處)改變驅動信號266以開始新的開關週期。在又一示例中，在區域VI中，如果最小開關時間週期(例如，Tmin ')的持續時間小於退磁時段(例如，Tdemag ')與電源開關220在其期間閉合(例如，接通)的導通時段 (例如，Ton ')之和，則控制器202還被配置為在退磁時段的結束處閉合(例如，接通)電源開關220，以開始新的開關週期，該退磁時段開始於導通時段的結束處。
第4A圖是示出電源變換系統200的開關頻率與輸出電流262之間的關係的簡化圖式，並且第4B圖是示出根據本發明一些實施例的電源變換系統200的電流感測信號264的峰值大小與輸出電流262之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。如第4A圖和第4B圖所示，區域VII對應於輸出電流262大於或等於I16但小於I20，區域VIII對應於輸出電流262大於或等於I20但小於或等於I22，並且區域IX對應於輸出電流262的大小大於I22。
波形402表示區域VII中開關頻率(例如，fsw)與輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，並且波形404表示區域VII中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係。波形464表示區域VIII中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，波形466表示區域VIII中最大開關頻率(例如，fmax)和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，並且波形468表示區域VIII中最小開關頻率(例如，fmin)和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係。例如，如果Iout=I16，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Iout=I22，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，I16 I17 I18 I19 I20 I21 I22。
根據一些實施例，如第4A圖所示，在區域VII中，如果輸出電流262滿足I16 Iout<I19，則電源變換系統200在脈衝頻率調製(PFM)模式中操作，並且開關頻率(例如，fsw)隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。例如，開關頻率(例如，fsw)從頻率值(例如，I16處的f12)變為另一頻率值(例如，I19處的f15)。在另一示例中，如果輸出電流262滿足I19 Iout<I20，則電源變換系統200在脈寬調製(PWM)模式中操作，並且開關頻率(例如，fsw)幾乎保持恒定(例如，f15)。如第4B圖所示，根據一些實施例，如果輸出電流262從I16增大到I18，則電流感測信號264 (例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vc5)。例如，如果輸出電流262繼續增大(例如，I18處)，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從大小Vc5變為最小大小(例如，Vcs_min")。在另一示例中，在輸出電流262的特定大小(例如，I18)處，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從大小Vc5減小為最小大小(例如，Vcs_min ")。在又一示例中，當輸出電流262的大小稍微增大(例如，從I18到稍微大於I18的大小)時，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從大小Vc5減小為最小大小(例如，Vcs_min ")。
根據一實施例，如果I18 Iout<I19，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小保持為最小大小(例如，Vcs_min ")。例如，如果輸出電流262從I19減小到I17，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vcs_min ")。在另一示例中，如果輸出電流262繼續減小(例如，在I17處)，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，Vcs_min ")變為大小Vc5。在又一示例中，在輸出電流262的特定大小(例如，I17)處，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，Vcs_min ")增大為大小Vc5。在又一示例中，當輸出電流262的大小稍微減小(例如，從I17到稍微小於I18的大小)時，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，Vcs_min ")增大為大小Vc5。在又一示例中，如果I16 Iout<I17，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小保持為大小Vc5。在又一示例中，大小Vc5與最小大小Vcs_min "之差與遲滯範圍有關。在又一示例中，如果I19 Iout<I20，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S7p)。在又一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，I19處的Vcs_min ")變為另一大小(例如，I20處的Vc6)。
根據一些實施例，控制器202至少部分基於區域VIII(例如，I20 Iout I22)中電源開關220的漏源電壓來執行波谷切換。例如，控制器202響應於在電源開關220的漏源電壓中檢測到的一個或多個波谷，將驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平。在另一示例中，在區域VIII中，開關頻率(例如，fsw)在最小頻率(例如，fmin ")和最大頻率(例如， fmax ")之間。在又一示例中，如果輸出電流262滿足I20 Iout<I21，則電源變換系統200在第五波谷切換模式中操作。在又一示例中，在第五波谷切換模式中，最大開關頻率(例如，fmax ")隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)，並且最小開關頻率(例如，fmin ")隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。在又一示例中，如果輸出電流262滿足I21 Iout I22,，則電源變換系統200在第六波谷切換模式中操作。在又一示例中，在第六波谷切換模式中，最大開關頻率(例如，fmax ")幾乎保持恒定(例如，f23)，並且最小開關頻率(例如，fmin ")幾乎保持恒定(例如，f22)。在又一示例中，在第六波谷切換模式中，開關頻率的均值(例如，favg ")幾乎保持恒定(例如，f16)。根據某些實施例，如第4B圖所示，如果I20 Iout<I21，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vc6)。例如，如果I21 Iout I22，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S8p)。在另一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從大小Vc6(例如，I21處)變為最大大小(例如，I22處的Vcs_max ")。
根據另一實施例，最小開關頻率(例如，fmin ")與最大開關時間週期(例如，Tmax ")相關聯，並且最大開關頻率(例如，fmax ")與最小開關時間週期(例如，Tmin ")相關聯。例如，控制器202被配置為在檢測時段期間檢測電源開關220的漏源電壓中的一個或多個波谷，該檢測時段在最小開關時間週期(例如，Tmin ")的結束處開始，並且在最大開關時間週期(例如，Tmax ")的結束處結束。在又一示例中，在區域VIII中，回應於控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間檢測到波谷出現在電源開關220的漏源電壓中，控制器202還被配置為在檢測到波谷時改變驅動信號266以開始新的開關週期。在另一示例中，在區域VII中，回應於控制器202針對特定開關週期在檢測時段期間未檢測到電源開關220的漏源電壓中的任何波谷，控制器202還被配置為在最大開關時間週期(例如，Tmax ")之後改變驅動信號266以開始新的開關週期。在又一示例中，在區域IX中，如果最小開關時間週期(例如，Tmin ")的持續時間小於退磁時段(例如，Tdemag ")與電源開關220在其期間閉合(例如，接通)的導通時段(例如， Ton ")之和，則控制器202還被配置為在退磁時段的結束處閉合(例如，接通)電源開關220，以開始新的開關週期，該退磁時段開始於導通時段的結束處。
如上面討論並在此進一步討論的，第4A圖和第4B圖僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，當電源變換系統200從一個操作模式(例如，PFM)變為另一操作模式(例如，PWM)時存在過渡區域，並且在這樣的過渡區域中，電源變換系統200的驅動信號266的脈寬和開關頻率(例如，fsw)兩者幾乎保持恒定，如第4C圖和第4D圖所示。
第4C圖是示出電源變換系統200的開關頻率與輸出電流262之間的關係的簡化圖式，並且第4D圖是示出根據本發明一些實施例的電源變換系統200的電流感測信號264的峰值大小與輸出電流262之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。如第4C圖和第4D圖所示，區域X對應於輸出電流262大於或等於I23但小於I28，區域XI對應於輸出電流262大於或等於I28但小於或等於I32，並且區域XII對應於輸出電流262的大小大於I32。
波形406表示區域X中作為輸出電流262(例如，Iout)的函數的開關頻率(例如，fsw)，並且波形408表示區域X中作為輸出電流262(例如，Iout)的函數的電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小。波形482表示區域XI中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，波形488表示區域XI中最大開關頻率(例如，fmax ''')和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係，並且波形484表示區域XI中最小開關頻率(例如，fmin ''')和輸出電流262(例如，Iout)之間的關係。例如，如果Iout=I23，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Iout=I32，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，I23 I24 I25 I26 I27 I28 I29 I30 I31 I32。
根據一些實施例，如第4C圖和第4D圖所示，如果輸出電流262滿足I23 Iout<I26，則電源變換系統200在脈衝頻率調製(PFM)模式 中操作，並且如果輸出電流262滿足I27 Iout<I28，則電源變換系統200在脈寬調製(PWM)模式中操作。例如，如果輸出電流262滿足I26 Iout<I27，則電源變換系統200在PFM模式和PWM模式之間的過渡區域中操作。在另一示例中，如果輸出電流262滿足I28 Iout<I30，則電源變換系統200在第七波谷切換模式中操作，並且如果輸出電流262滿足I31 Iout<I32，則電源變換系統200在第八波谷切換模式中操作。在又一示例中，如果輸出電流262滿足I28 Iout<I29，則電源變換系統200在PWM模式與第七波谷切換模式之間的過渡區域中操作。在又一示例中，如果輸出電流262滿足I30 Iout<I31，則電源變換系統200在第七波谷切換模式與第八波谷切換模式之間的過渡區域中操作。
根據一些實施例，如第4C圖所示，在區域X中，如果輸出電流262滿足I23 Iout<I26，則開關頻率(例如，fsw)隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。例如，開關頻率(例如，fsw)從頻率值(例如，I23處的f17)變為另一頻率值(例如，I26處的f20)。在另一示例中，如果輸出電流262滿足I26 Iout<I29，則開關頻率(例如，fsw)幾乎保持恒定(例如，f20)。如第4D圖所示，根據一些實施例，如果輸出電流262從I23增大到I25，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vc7)。例如，如果輸出電流262繼續增大(例如，I25處)，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從大小Vc7變為最小大小(例如，Vcs_min ''')。在另一示例中，如果I25 Iout<I27，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小保持為最小大小(例如，Vcs_min ''')。在又一示例中，如果輸出電流262從I27減小I24為，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小幾乎保持恒定(例如，Vcs_min ''')。在又一示例中，如果輸出電流262繼續減小(例如，在I24處)，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，Vcs_min ''')變為大小Vc7。在又一示例中，如果I23 Iout<I24，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小保持為大小Vc7。在又一示例中，大小Vc7與最小大小Vcs_min '''之差與遲滯範圍有關。在又一示例中，如果I27 Iout<I28，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S9p)。在又一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從最小大小(例如，I27 處的Vcs_min ''')變為另一大小(例如，I28處的Vc8)。
根據一些實施例，控制器202至少部分基於區域XI(例如，I28 Iout I32)中電源開關220的漏源電壓來執行波谷切換。例如，控制器202響應於針對每個開關週期在檢測時段期間在電源開關220的漏源電壓中檢測到的一個或多個波谷，將驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平。在另一示例中，開關頻率(例如，fsw)在最小頻率(例如，fmin ''')和最大頻率(例如，fmax ''')之間。在又一示例中，在第七波谷切換模式中(例如，I28 Iout I31)，最大開關頻率(例如，fmax ''')隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)，並且最小開關頻率(例如，fmin ''')隨著輸出電流262增大(例如，線性地或指數地)。在又一示例中，在第八波谷切換模式中(例如，I31 Iout I32)，最大開關頻率(例如，fmax ''')幾乎保持恒定(例如，f25)，並且最小開關頻率(例如，fmin ''')幾乎保持恒定(例如，f24)。在又一示例中，在第八波谷切換模式中，開關頻率的均值(例如，favg ''')幾乎保持恒定(例如，f21)。在另一示例中，如果I28 Iout<I31，則電流感測信號264(例如，Vcs)幾乎保持恒定(例如，Vc8)。在又一示例中，如果I31 Iout I32，則電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小隨著輸出電流改變(例如，以斜率S10p)。在又一示例中，電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小從大小Vc8(例如，I31處)變為最大大小(例如，I32處的Vcs_max ''')。在又一示例中，斜率S9p等於斜率S7p。在又一示例中，斜率S10p等於斜率S8p。在又一示例中，Vcs_max '''等於Vcs_max "。在又一示例中，Vcs_min '''等於Vcs_min "。在又一示例中，fmax '''等於fmax "。在又一示例中，fmin '''等於fmin "。
第5圖是示出根據本發明一個實施例的作為電源變換系統200的一部分的控制器202的簡化圖式。該圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。控制器202包括誤差放大器502、採樣元件504、電容器506、動態回應元件508、退磁檢測器510、波谷檢測器512、電流控制元件514、輸出線補償元件516、低通濾波器元件518、抖動元件520、計時器元件522、模式控制元件524、邏輯單元526和驅動元件528。另外，控制器202包括參考信號生成器530、前沿消隱(LEB)元件532、比較器534,538和540、 峰值電流控制器536和求和元件542。控制器202還包括端子296(例如，端子GND)。
根據某些實施例，如第5圖所示，採樣元件504對來自端子294(例如，端子FB)的信號268採樣，並且與電容器506一起生成採樣信號550。例如，求和元件542接收來自參考信號生成器530的參考信號544和來自輸出線補償元件516的補償信號548，並且輸出信號546。在另一示例中，誤差放大器502接收採樣信號550和輸出信號546並且輸出誤差放大信號552(例如，Vcomp)，誤差放大信號552指示採樣信號550與輸出信號546之差並且與輸出電流262相關聯。
根據一實施例，誤差放大信號552由低通濾波器元件518接收，低通濾波器元件518輸出濾波信號586給輸出線補償元件516。例如，動態回應元件508接收信號268並且輸出信號572(Dynamic)給計時器元件522。在另一示例中，計時器元件522接收誤差放大信號552、驅動信號266和來自抖動元件520的抖動信號584並且輸出定時信號558(例如，脈衝信號)給邏輯單元526。在另一示例中，退磁檢測器510基於信號268檢測與電源變換系統200的退磁過程相關聯的資訊(例如，退磁過程的開始和結束)，並且輸出退磁檢測信號560給邏輯單元526。在又一示例中，波谷檢測器512檢測電源開關220的漏源電壓中的一個或多個波谷並且輸出波谷檢測信號562給邏輯單元526。在又一示例中，誤差放大信號552由模式控制元件524接收，模式控制元件524輸出信號554給邏輯單元526以影響電源變換系統200的操作模式。在又一示例中，定時信號558與最大開關頻率值相關聯，最大開關頻率值可基於抖動信號584來調節。在又一示例中，定時信號558中的脈衝具有與最大開關頻率值成反比的寬度。在又一示例中，最大開關頻率值與最小時間週期的持續時間成反比，最小時間週期的持續時間與定時信號558的脈寬成比例。
根據另一實施例，電流控制元件514接收退磁檢測信號560、來自參考信號生成器530的參考信號564和來自LEB元件532的信號566，並且輸出濾波信號586給邏輯單元526。例如，比較器534接收閾值信號568(例如，VCS_max)和信號566並且輸出比較信號570給邏輯單元 526。在另一示例中，比較器540接收閾值信號576(例如，VCS_min)和信號566並且輸出比較信號580給邏輯單元526。在又一示例中，峰值電流控制器536接收信號572和誤差放大信號552(例如，Vcomp)並且輸出信號574(例如，VＣS_PK)。在又一示例中，比較器538比較信號574(例如，VCS_PK)和與電流感測信號264(例如，Vcs)相關聯的信號566，並且輸出比較信號578給邏輯單元526以影響初級電流270。在又一示例中，如果信號566的大小變得大於信號574(例如，VCS_PK)，則比較器538輸出比較信號578以斷開(例如，關斷)電源開關220。
第6A圖是示出開關頻率與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式，並且第6B圖是示出根據本發明一些實施例的電流感測信號264的峰值大小與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，V0,V1,V2,V3,V4和V5分別對應於I0,I1,I2,I3,I4和I5。如第6A圖和第6B圖所示，區域I對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V0但小於V3，區域II對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V3但小於或等於V5，並且區域III對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)的大小大於V5。
波形602表示區域I中開關頻率(例如，fsw)與誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形604表示區域I中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。波形664表示區域II中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，波形666表示區域II中最大開關頻率(例如，fmax)和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形668表示區域II中最小開關頻率(例如，fmin)和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。例如，如果Vcomp=V0，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Vcomp=V5，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，V0 V1 V2 V3 V4 V5。
如上面討論並在此進一步討論的，第6A圖和第6B圖僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認 識到許多變體、替換和修改。例如，當電源變換系統200從一個操作模式(例如，VPWM)變為另一操作模式(例如，PFM)時存在過渡區域，並且在這樣的過渡區域中，電源變換系統200的驅動信號266的脈寬和開關頻率(例如，fsw)兩者幾乎保持恒定，如第6C圖和第6D圖所示。
第6C圖是示出開關頻率與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式，並且第6D圖是示出根據本發明一些實施例的電流感測信號264的峰值大小與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，V6,V7,V8,V9,V10,V11,V12,V13,V14和V15分別對應於I6,I7,I8,I9,I10,I11,I12,I13,I14和I15。如第6C圖和第6D圖所示，區域IV對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V6但小於V11，區域V對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V11但小於或等於V15，並且區域VI對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)的大小大於V15。
波形606表示區域IV中開關頻率(例如，fsw)與誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形608表示區域IV中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。波形682表示區域V中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，波形688表示區域V中最大開關頻率(例如，fmax ')和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形684表示區域V中最小開關頻率(例如，fmin ')和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。例如，如果Vout=V6，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Vout=V15，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，V6 V7 V8 V9V10 V11 V12 V13 V14 V15。
第7A圖是示出開關頻率與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式，並且第7B圖是示出根據本發明一些實施例的電流感測信號264的峰值大小與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，V16,V17,V18,V19,V20,V21和V22分別對應 於I16,I17,I18,I19,I20,I21和I22。如第7A圖和第7B圖所示，區域VII對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V16但小於V20，區域VIII對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V20但小於或等於V22，並且區域IX對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)的大小大於V22。
波形702表示區域VII中開關頻率(例如，fsw)與誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形704表示區域VII中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。波形764表示區域VIII中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，波形766表示區域VIII中最大開關頻率(例如，fmax)和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形768表示區域VIII中最小開關頻率(例如，fmin)和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。例如，如果Vout=V16，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Vout=V22，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，V16 V17 V18 V19 V20 V21 V22。
如上面討論並在此進一步討論的，第7A圖和第7B圖僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，當電源變換系統200從一個操作模式(例如，PFM)變為另一操作模式(例如，PWM)時存在過渡區域，並且在這樣的過渡區域中，電源變換系統200的驅動信號266的脈寬和開關頻率(例如，fsw)兩者幾乎保持恒定，如第7C圖和第7D圖所示。
第7C圖是示出開關頻率與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式，並且第7D圖是示出根據本發明一些實施例的電流感測信號264的峰值大小與誤差放大信號552之間的關係的簡化圖式。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，V23,V24,V25,V26,V27,V28,V29,V30,V31和V32分別對應於I23,I24,I25,I26,I27,I28,I29,I30,I31和I32。如第7C圖和第7D圖所示，區域X對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V23但小於V28，區域XI對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp)大於或等於V28但小於或等於V32，並且區域XII對應於誤差放大信號552(例如，Vcomp) 的大小大於V32。
波形706表示區域X中作為誤差放大信號552(例如，Vcomp)的函數的開關頻率(例如，fsw)，並且波形708表示區域X中作為誤差放大信號552(例如，Vcomp)的函數的電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小。波形782表示區域XI中電流感測信號264(例如，Vcs)的峰值大小和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，波形788表示區域XI中最大開關頻率(例如，fmax ''')和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係，並且波形784表示區域XI中最小開關頻率(例如，fmin ''')和誤差放大信號552(例如，Vcomp)之間的關係。例如，如果Vout=V23，則電源變換系統200出於無負載條件下，並且如果Vout=V32，則電源變換系統200出於滿負載條件下。在另一示例中，V23 V24 V25 V26 V27 V28 V29 V30 V31 V32。
第8A圖、第8B圖和第8C圖是根據本發明一些實施例的電源變換系統200在不同負載條件下的簡化時序圖。這些圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。
第8A圖示出了根據本發明一個實施例的電源變換系統200在重負載條件下的時序圖。例如，第8A圖示出了操作於區域III(例如，如第3A圖、第3B圖、第6A圖和/或第6B圖所示)、區域VI(例如，如第3C圖、第3D圖、第6C圖和/或第6D圖所示)、區域IX(例如，如第4A圖、第4B圖、第7A圖和/或第7B圖所示)和/或區域XII(例如，如第4C圖、第4D圖、第7C圖和/或第7D圖所示)中的電源變換系統200的時序圖。
如第8A圖所示，波形802表示作為時間的函數的驅動信號266，波形804表示作為時間的函數的電流感測信號264，波形806表示作為時間的函數的退磁檢測信號560，並且波形808表示作為時間的函數的電源開關220的漏源電壓。第8A圖示出了四個時間段。導通時間段Ton1開始於時刻t0並結束於時刻t1，並且退磁時段Tdemag1開始於時刻t1並結束於時刻t4。另外，與最大開關頻率相對應的最小時間段Tmin1開始於時刻t0並結束於時刻t2，並且與最小開關頻率相對應的最大時間段Tmax1開始於時刻t0 並結束於時刻t3。例如，t0 t1 t2 t3 t4 t5。在另一示例中，最小時間段Tmin1與定時信號558相關聯，並且受抖動信號584的影響。作為一個示例，最 大時間段Tmax1被確定為，其中，fmin表示最小開關頻率值。作為 另一示例，最小時間段Tmin1被確定為，其中，fmax表示最大開關 頻率值。
根據某些實施例，如第8A圖所示，如果最大時間段Tmax1的持續時間小於導通時間段Ton1與退磁時段Tdemag1之和，則下一開關週期在退磁時段Tdemag1之後開始。在一個實施例中，在t0處，驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平，並且開關週期開始。例如，在t1處，驅動信號266從邏輯高電平變為邏輯低電平，並且退磁檢測信號560從邏輯低電平變為指示退磁過程開始的邏輯高電平。在另一示例中，最大時間段Tmax1結束於t3，並且此後，退磁檢測信號560在t4處從邏輯高電平變為邏輯低電平。在又一示例中，下一開關週期開始於t5，t5晚於退磁檢測信號560的下降沿(例如，t4處)。例如，最大時間段Tmax1的持續時間是恒定的。在另一示例中，最大時間段Tmax1的持續時間不是恒定的。例如，最小時間段Tmin1的持續時間是恒定的。在另一示例中，最小時間段Tmin1的持續時間不是恒定的。
第8B圖示出了根據本發明另一實施例的操作於波谷切換模式中的電源變換系統200的時序圖。例如，第8B圖示出了操作於區域II(例如，如第3A圖、第3B圖、第6A圖和/或第6B圖所示)、區域V(例如，如第3C圖、第3D圖、第6C圖和/或第6D圖所示)、區域VIII(例如，如第4A圖、第4B圖、第7A圖和/或第7B圖所示)和/或區域XI(例如，如第4C圖、第4D圖、第7C圖和/或第7D圖所示)中的電源變換系統200的時序圖。
如第8B圖所示，波形810表示作為時間的函數的驅動信號266，波形812表示作為時間的函數的電流感測信號264，波形814表示作為時間的函數的退磁檢測信號560，並且波形816表示作為時間的函數的電源開關220的漏源電壓。第8B圖示出了四個時間段。導通時間段Ton2開始於時刻t6並結束於時刻t7，並且退磁時段Tdemag2開始於時刻t7並結束於時 刻t9。另外，與最大開關頻率相對應的最小時間段Tmin2開始於時刻t6並結束於時刻t8，並且與最小開關頻率相對應的最大時間段Tmax2開始於時刻t6並結束於時刻t11。例如，t6 t7 t8 t9 t10 t11。在另一示例中，最小時間段Tmin2與定時信號558相關聯，並且受抖動信號584的影響。
根據一實施例，在t6處，驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平，並且開關週期開始。例如，在t7處，驅動信號266從邏輯高電平變為邏輯低電平，並且退磁檢測信號560從邏輯低電平變為指示退磁過程開始的邏輯高電平。在又一示例中，退磁檢測信號560在t9處從邏輯高電平變為邏輯低電平，t9早於最大時間段Tmax2的結束(例如，t11處)。在又一示例中，如波形816所示，波谷出現在最小時間段Tmin2的結束(例如，t8)與最大時間段Tmax2的結束(例如，t11)之間的電源開關220的漏源電壓中(例如，t10處)。在又一示例中，回應於檢測到波谷(例如，t10處)，下一開關週期開始並且驅動信號266再次從邏輯低電平變為邏輯高電平。例如，最大時間段Tmax2的持續時間是恒定的。在另一示例中，最大時間段Tmax2的持續時間不是恒定的。例如，最小時間段Tmin2的持續時間是恒定的。在另一示例中，最小時間段Tmin2的持續時間不是恒定的。在又一示例中，波谷出現在各自與電源開關220的漏源電壓的局部最小值相對應的t6和t10處。在又一示例中，如果在t11處檢測到波谷，則下一開關週期開始於t11。
第8C圖示出了根據本發明又一實施例的電源變換系統200在輕負載條件下的時序圖。例如，第8C圖示出了操作於區域I(例如，如第3A圖、第3B圖、第6A圖和/或第6B圖所示)、區域IV(例如，如第3C圖、第3D圖、第6C圖和/或第6D圖所示)、區域VII(例如，如第4A圖、第4B圖、第7A圖和/或第7B圖所示)和/或區域X(例如，如第4C圖、第4D圖、第7C圖和/或第7D圖所示)中的電源變換系統200的時序圖。
如第8C圖所示，波形818表示作為時間的函數的驅動信號266，波形820表示作為時間的函數的電流感測信號264，波形822表示作為時間的函數的退磁檢測信號560，並且波形824表示作為時間的函數的電源開關220的漏源電壓。第8C圖示出了四個時間段。導通時間段Ton3開始 於時刻t12並結束於時刻t13，並且退磁時段Tdemag3開始於時刻t13並結束於時刻t14。另外，與最大開關頻率相對應的最小時間段Tmin3開始於時刻t12並結束於時刻t15，並且與最小開關頻率相對應的最大時間段Tmax3開始於時刻t12並結束於時刻t16。例如，t12 t13 t14 t15 t16。在另一示例中，最小時間段Tmin3與定時信號558相關聯，並且受抖動信號584的影響。
根據一實施例，在t12處，驅動信號266從邏輯低電平變為邏輯高電平，並且開關週期開始。例如，在t13處，驅動信號266從邏輯高電平變為邏輯低電平，並且退磁檢測信號560從邏輯低電平變為指示退磁過程開始的邏輯高電平。在另一示例中，退磁檢測信號560在t14處從邏輯高電平變為邏輯低電平，t14早於最大時間段Tmax3的結束(例如，t16處)。在又一示例中，在最小時間段Tmin3的結束(例如，t15)與最大時間段Tmax3的結束(例如，t16)之間沒有波谷被檢測到，則驅動信號266在最大時間段Tmax3的結束從邏輯低電平變為邏輯高電平。在又一示例中，當最大時間段Tmax3結束時(例如，t16處)，下一開關週期開始。例如，最大時間段Tmax3的持續時間是恒定的。在另一示例中，最大時間段Tmax3的持續時間不是恒定的。例如，最小時間段Tmin3的持續時間是恒定的。在另一示例中，最小時間段Tmin3的持續時間不是恒定的。
第9圖是示出根據本發明一個實施例的電源變換系統200的操作方法的簡化圖式。該圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。
方法900至少包括：用於針對特定開關週期閉合(例如，接通)電源開關220的處理902、用於啟動計時器元件522以進行計時的處理904、用於基於由計時器元件522計數的時間來確定最小時間段(例如，l/fmax)的結束的處理906、用於將最大時間段(其等於最小時間段加上預定延遲時段(例如，Td))的持續時間與導通時間段(例如，Ton)加上退磁時段(例如，Tdemag)的持續時間相比較的處理908、用於在退磁時段之後閉合(例如，接通)電源開關220以開始下一開關週期的處理910、用於執行下一開關週期的處理912、用於判斷是否在最小時間段的結束與最大時間段的結束之間在電源開關220的漏源電壓中檢測到波谷的處理914、用於當 在最小時間段的結束於最大時間段的結束之間在電源開關220的漏源電壓中檢測到波谷時，在最小時間段之後的第一波谷時閉合(例如，接通)電源開關220以開始下一開關週期的處理916、以及用於在最大時間段之後閉合(例如，接通)電源開關220的處理918。
根據一實施例，在處理902中電源開關220閉合(例如，接通)。例如，在處理904中，計時器元件522被啟動以進行計時。在另一示例中，在處理906中，基於由計時器元件522計數的時間來確定最小時間段(例如，l/fmax)的結束。在又一示例中，最大時間段被確定為Tmax=Tmin+Td，其中Tmin表示最小時間段並且Td表示預定延遲時段。在又一示例中，在處理908處，將最大時間段的持續時間與導通時間段(例如，Ton)加上退磁時段(例如，Tdemag)的持續時間相比較。在又一示例中，在處理910中，如果最大時間段早於退磁時段(其跟隨在導通時間段之後(例如，如第8A圖中的波形802、806和808所示)結束，則電源開關220在退磁時段之後被閉合(例如，接通)以開始下一開關週期。在又一示例中，下一開關週期在處理912中確定。
根據另一實施例，在處理914處，如果最大時間段晚於退磁時段結束，則判斷是否在最小時間段的結束與最大時間段的結束之間在電源開關220的漏源電壓中檢測到波谷。例如，在處理916中，如果檢測到波谷(例如，如第8B圖中的波形810、814和816所示)，則在最小時間段之後閉合(例如，接通)電源開關220以開始下一開關週期。在另一示例中，在處理918中，如果在最小時間段的結束與最大時間段的結束之間在電源開關220的漏源電壓中檢測未到波谷(例如，如第8C圖中的波形818、822和824所示)，則在最大時間段之後閉合(例如，接通)電源開關220以開始下一開關週期。
根據另一實施例，一種用於調整電源變換系統的系統控制器包括驅動元件和檢測元件。驅動元件被配置為向與第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述第一電流流經電源變換系統的初級繞組，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間 週期相關聯。檢測元件被配置為接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號，針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測所述輸入信號在大小上的至少一個波谷，並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。所述驅動元件還被配置為，回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期。所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段。例如，該系統控制器至少根據第2圖、第3A圖、第3B圖、第3C圖、第3D圖、第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第5圖、第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖、第7A圖、第7B圖、第7C圖、第7D圖、第8B圖和/或第9圖來實現。
根據另一實施例，一種用於調整電源變換系統的系統控制器包括電流控制元件和驅動元件。電流控制元件被配置為接收與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的電流感測信號以及與所述電源變換系統的輸出電流相關聯的第一信號，並且至少基於與所述電流感測信號和所述第一信號相關聯的資訊輸出一個或多個第二信號。驅動元件被配置為至少基於與所述一個或多個第二信號相關聯的資訊生成驅動信號，並且向開關輸出驅動信號以影響所述第一電流，所述驅動信號與一個或多個開關時間週期相關。所述電流控制元件和所述驅動元件還被配置為：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便減小分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的一個或多個峰值大小。另外，所述電流控制元件和所述驅動元件還被配置為：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便增大分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小。例如，該系統控制器至少根據第2圖、第4B圖、第4D圖、第5圖、第7B圖和/或第7D圖來實現。
根據又一實施例，一種用於調整電源變換系統的系統控制器包括驅動元件和檢測元件。驅動元件被配置為向與第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述第一電流流經電源變換系統的初級繞組，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯，所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段。檢測元件被配置為接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號，處理與所述輸入信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期。所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間未檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測時段在所述退磁時段結束之前結束，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。例如，該系統控制器至少根據第2圖、第3A圖、第3B圖、第3C圖、第3D圖、第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第5圖、第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖、第7A圖、第7B圖、第7C圖、第7D圖、第8A圖、第8B圖、第8C圖和/或第9圖來實現。
在一實施例中，一種用於調整電源變換系統的方法包括：向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯；接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號；以及處理與所述輸入信號相關聯的資訊。該方法還包括：針 對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測所述輸入信號在大小上的至少一個波谷；以及至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期。所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段。例如，該方法至少根據第2圖、第3A圖、第3B圖、第3C圖、第3D圖、第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第5圖、第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖、第7A圖、第7B圖、第7C圖、第7D圖、第8B圖和/或第9圖來實現。
在另一實施例中，一種用於調整電源變換系統的方法包括：接收與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的電流感測信號以及與所述電源變換系統的輸出電流相關聯的第一信號；處理與所述電流感測信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述電流感測信號和所述第一信號相關聯的資訊輸出一個或多個第二信號。該方法包括：至少基於與所述一個或多個第二信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號以影響所述第一電流，所述驅動信號與一個或多個開關時間週期相關。向開關輸出所述驅動信號以影響所述第一電流包括：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便減小分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的一個或多個峰值大小；以及回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便增大分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小。例如，該方法至少根據第2圖、第4B圖、第4D圖、第5圖、第7B圖和/或第7D圖來實現。
在又一實施例中，一種用於調整電源變換系統的方法包括：向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信 號，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯，所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段；接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號；處理與所述輸入信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號。向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期；回應於針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間未檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期；以及回應於所述檢測時段在所述退磁時段結束之前結束，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。例如，該方法至少根據第2圖、第3A圖、第3B圖、第3C圖、第3D圖、第4A圖、第4B圖、第4C圖、第4D圖、第5圖、第6A圖、第6B圖、第6C圖、第6D圖、第7A圖、第7B圖、第7C圖、第7D圖、第8A圖、第8B圖、第8C圖和/或第9圖來實現。
例如，本發明各個實施例中的一些或所有元件單獨地和/或與至少另一元件相組合地是利用一個或多個軟體元件、一個或多個硬體元件和/或軟體與硬體元件的一種或多種組合來實現的。在另一示例中，本發明各個實施例中的一些或所有元件單獨地和/或與至少另一元件相組合地在一個或多個電路中實現，例如在一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路中實現。在又一示例中，本發明的各個實施例和/或示例可以相組合。
雖然已描述了本發明的具體實施例，然而本領域技術人員將明白，還存在於所述實施例等同的其它實施例。因此，將明白，本發明不受所示具體實施例的限制，而是僅由申請專利範圍的範圍來限定。
200‧‧‧電源變換系統
202‧‧‧控制器
210‧‧‧初級繞組
212‧‧‧次級繞組
214‧‧‧輔助繞組
220‧‧‧電源開關
230‧‧‧電流感測電阻器
240‧‧‧輸出電纜的等效電阻器
250,252‧‧‧電阻器
254‧‧‧節點
260‧‧‧整流二極體
258‧‧‧電壓
256‧‧‧輸出電壓
290,292,294‧‧‧端子
262‧‧‧輸出電流
264‧‧‧電流感測信號
266‧‧‧驅動信號
270‧‧‧初級電流
268‧‧‧信號
Isec‧‧‧電流
Vref‧‧‧參考電壓

Claims (27)

  1. 一種用於調整電源變換系統的系統控制器，該系統控制器包括：驅動元件，被配置為向與第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述第一電流流經電源變換系統的初級繞組，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯；以及檢測元件，被配置為接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號，針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測所述輸入信號在大小上的至少一個波谷，並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號；其中：所述驅動元件還被配置為，回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期；以及所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段；其中：所述第一預定時間段的持續時間與最大頻率值成反比，所述第二預定時間段的持續時間與最小頻率值成反比；所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段；其中：所述驅動元件還被配置為，回應於所述第二預定時間段的持續時間小於所述導通時間段的持續時間和所述退磁時段的持續時間之和，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中： 所述開關包括電晶體，該電晶體包括漏極端子和源極端子；所述第一開關端子對應於所述漏極端子；以及所述第二開關端子對應於所述源極端子。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中：所述第一開關時間週期在第一時間處結束；以及所述第二開關時間週期在所述第一時間處開始。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第一預定時間段的持續時間是恒定的。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第一預定時間段的持續時間不是恒定的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第二預定時間段的持續時間是恒定的。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第二預定時間段的持續時間不是恒定的。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第一預定時間段、所述第二預定時間段和所述第一開關時間週期在同一時間開始。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第一開關時間週期包括導通時間段和與所述電源變換系統的退磁過程相關聯的退磁時間段，所述退磁時間段跟隨著所述導通時間段。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之系統控制器，其中，所述驅動元件還被配置為，回應於所述退磁時間段在所述檢測時段的結束之後結束，改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且在所述退磁時段之後開始所述第二開關時間週期。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述驅動元件還被配置為，回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間在所述輸入信號中未檢測到波谷，改變所述驅動信號以在所述第二預定時間段之後開始所述第二開關時間週期。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，還包括計時器元件，被配置為在所述第一開關時間週期的開始處，生成與所述第一預定時間段相關聯的脈衝信號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之系統控制器，還包括誤差放大器，被配置為接收與所述電源變換系統的輸出信號相關聯的第一信號以及參考信號，並且至少基於與所述第一信號和所述參考信號相關聯的資訊向所述計時器元件輸出誤差放大信號。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之系統控制器，其中，所述脈衝信號與脈衝寬度相關聯，所述脈衝寬度與所述第一預定時間段的持續時間成比例。
  15. 一種用於調整電源變換系統的系統控制器，該系統控制器包括：電流控制元件，被配置為接收與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的電流感測信號以及與所述電源變換系統的輸出電流相關聯的第一信號，並且至少基於與所述電流感測信號和所述第一信號相關聯的資訊輸出一個或多個第二信號；以及驅動元件，被配置為至少基於與所述一個或多個第二信號相關聯的資訊生成驅動信號，並且向開關輸出驅動信號以影響所述第一電流，所述驅動信號與一個或多個開關時間週期相關；其中，所述電流控制元件和所述驅動元件還被配置為：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便減小分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的一個或多個峰值大小；以及回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便增大分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之系統控制器，其中，所述電流控制元件和所述驅動元件還被配置為：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，當所述輸出電流從第一大小增大到第二大小時，改變所述驅動信號以影響所述第一電流從而減小所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小；以及回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，當所述輸出電流從第三大小減小到第四大小時，改變所述驅動信號以影響所述第一電流從而增大所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小，所述第一大小大於所述第三大小。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之系統控制器，其中，所述第一大小近似等於所述第二大小。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之系統控制器，其中，所述第三大小近似等於所述第四大小。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之系統控制器，其中，所述電流控制元件包括：第一比較器，被配置為接收所述電流感測信號和第一閾值信號並且至少基於與所述電流感測信號和所述第一閾值信號相關聯的資訊輸出第一比較信號；峰值控制元件，被配置為接收所述第一信號並且至少基於與所述第一信號相關聯的資訊輸出第二閾值信號，所述第二閾值信號的大小大於所述第一閾值信號；以及第二比較器，被配置為接收所述電流感測信號和所述第二閾值信號並且至少基於與所述電流感測信號和所述第二閾值信號相關聯的資訊輸出第二比較信號，所述第一比較信號和所述第二比較信號與所述一個或多個第二信號相關。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之系統控制器，其中，所述電流控制元件還包括第三比較器，被配置為接收所述電流感測信號和第三閾值信號並且至少基於與所述電流感測信號和所述第三閾值信號相關聯的資訊輸出第三比較信號，所述第三比較信號與所述一個或多個第二信號相關。
  21. 一種用於調整電源變換系統的系統控制器，該系統控制器包括：驅動元件，被配置為向與第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述第一電流流經電源變換系統的初級繞組，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯，所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段；以及檢測元件，被配置為接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號，處理與所述輸入信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號； 其中，所述驅動元件還被配置為：回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期；回應於所述檢測元件針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間未檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期；以及回應於所述檢測時段在所述退磁時段結束之前結束，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之系統控制器，其中，所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之系統控制器，還包括計時器元件，被配置為在所述第一開關時間週期的開始處生成與所述第一預定時間段相關聯的脈衝信號。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之系統控制器，其中，所述脈衝信號與脈衝寬度相關聯，所述脈衝寬度與所述第一預定時間段的持續時間成比例。
  25. 一種用於調整電源變換系統的方法，該方法包括：向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯；接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號；處理與所述輸入信號相關聯的資訊；針對所述第一開關時間週期在檢測時段期間檢測所述輸入信號在大小上的至少一個波谷；以及至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號； 其中：向與流經所述電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段期間改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期，所述第二開關時間週期跟隨著所述第一開關時間週期；以及所述檢測時段在第一預定時間段的結束處開始並且在第二預定時間段的結束處結束，所述第二預定時間段的持續時間大於所述第一預定時間段；其中：所述第一預定時間段的持續時間與最大頻率值成反比，所述第二預定時間段的持續時間與最小頻率值成反比；所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段；其中：向與流經所述電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於所述第二預定時間段的持續時間小於所述導通時間段的持續時間和所述退磁時段的持續時間之和，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並且開始所述第二開關時間週期。
  26. 一種用於調整電源變換系統的方法，該方法包括：接收與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的電流感測信號以及與所述電源變換系統的輸出電流相關聯的第一信號；處理與所述電流感測信號相關聯的資訊；至少基於與所述電流感測信號和所述第一信號相關聯的資訊輸出一個或多個第二信號；至少基於與所述一個或多個第二信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號以影響所述第一電流，所述驅動信號與一個或多個開關時間週期相關； 其中，向開關輸出所述驅動信號以影響所述第一電流包括：回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小增大，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便減小分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的一個或多個峰值大小；以及回應於所述第一信號指示所述輸出電流的大小減小，改變所述驅動信號以影響所述第一電流，以便增大分別與所述一個或多個開關時間週期相對應的所述電流感測信號的所述一個或多個峰值大小。
  27. 一種用於調整電源變換系統的方法，該方法包括：向與流經電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號，所述開關包括與第一電壓相關的第一開關端子和與第二電壓相關的第二開關端子，所述驅動信號與包括第一開關時間週期和第二開關時間週期的多個開關時間週期相關聯，所述第一開關時間週期包括導通時間段和跟隨著所述導通時間段的退磁時段；接收與所述第一電壓和所述第二電壓之差相關聯的輸入信號；處理與所述輸入信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊輸出檢測信號以影響所述驅動信號；其中，向與流經所述電源變換系統的初級繞組的第一電流相關聯的開關輸出驅動信號包括：回應於針對所述第一開關時間週期在所述檢測時段期間未檢測到所述輸入信號的波谷，在所述檢測時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期；以及回應於所述檢測時段在所述退磁時段結束之前結束，在所述退磁時段的結束處改變所述驅動信號以結束所述第一開關時間週期並開始所述第二開關時間週期。
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102916586B (zh) 2011-08-04 2014-04-02 昂宝电子（上海）有限公司 用于开关电源变换器的***和方法
CN103024994B (zh) 2012-11-12 2016-06-01 昂宝电子（上海）有限公司 使用triac调光器的调光控制***和方法
TWI533578B (zh) * 2013-08-07 2016-05-11 崇貿科技股份有限公司 功率轉換器的控制電路以及其方法
CN105048822B (zh) 2013-08-29 2019-03-01 昂宝电子（上海）有限公司 基于负载条件调节频率和电流的***和方法
US9941798B2 (en) * 2014-02-14 2018-04-10 Infineon Technologies Austria Ag Switched-mode power conversion
US9515545B2 (en) * 2014-02-14 2016-12-06 Infineon Technologies Austria Ag Power conversion with external parameter detection
US10243472B2 (en) 2014-02-26 2019-03-26 Infineon Technologies Austria Ag Valley to valley switching in quasi-resonant mode for driver
US20150280576A1 (en) * 2014-03-26 2015-10-01 Infineon Technologies Austria Ag System and Method for a Switched Mode Power Supply
US9698695B1 (en) 2014-03-27 2017-07-04 Infineon Technologies Austria Ag Peak power limitation and overpower protection for switched-mode power supplies
CN104953840B (zh) * 2014-03-31 2017-11-21 比亚迪股份有限公司 采样装置和具其的开关电源管理芯片及充电器
US9369048B2 (en) * 2014-04-22 2016-06-14 Power Integrations, Inc. Dimming edge detection for power converter
CN103957634B (zh) 2014-04-25 2017-07-07 广州昂宝电子有限公司 照明***及其控制方法
CN104066254B (zh) * 2014-07-08 2017-01-04 昂宝电子（上海）有限公司 使用triac调光器进行智能调光控制的***和方法
US9397560B2 (en) * 2014-08-15 2016-07-19 Power Integrations, Inc. Controller for a power supply with transition region regulation
CN104779799B (zh) 2015-04-28 2017-05-31 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 控制电路、控制方法和应用其的反激式变换器
CN105099207B (zh) * 2015-08-20 2017-12-15 昂宝电子（上海）有限公司 用于调节准谐振模式下运行的电源变换***的***和方法
WO2017074305A1 (en) * 2015-10-26 2017-05-04 Dialog Semiconductor Inc. Adaptive valley mode switching
US9716437B2 (en) * 2015-12-18 2017-07-25 Champion Microelectronic Corporation Power converter for a switching power supply and manner of operation thereof
US9917519B2 (en) * 2016-01-25 2018-03-13 Dialog Semiconductor Inc. Frequency hopping for reducing switching noise in a switching power converter
CN107086799B (zh) * 2016-02-15 2019-08-09 通嘉科技股份有限公司 可进行波谷切换的开关式电源供应器与相关的控制方法
US10707765B2 (en) * 2016-02-24 2020-07-07 Infineon Technologies Austria Ag Power supply systems and feedback through a transformer
US10742118B2 (en) * 2016-08-03 2020-08-11 Apple Inc. Quasi-resonant power converter with reduced dynamic switching losses
US10505445B2 (en) 2016-08-08 2019-12-10 Apple Inc. Power converter with output voltage control
TWI605671B (zh) * 2016-09-01 2017-11-11 通嘉科技股份有限公司 具有改善的動態反應以及降低的開關損失之開關式電源供應器與相關之控制方法
US11121573B1 (en) 2016-09-22 2021-09-14 Apple Inc. Low-profile power converter
US10148178B2 (en) 2016-09-23 2018-12-04 Apple Inc. Synchronous buck converter with current sensing
CN107645804A (zh) 2017-07-10 2018-01-30 昂宝电子（上海）有限公司 用于led开关控制的***
CN107682953A (zh) 2017-09-14 2018-02-09 昂宝电子（上海）有限公司 Led照明***及其控制方法
CN107995730B (zh) 2017-11-30 2020-01-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于与triac调光器有关的基于阶段的控制的***和方法
CN108200685B (zh) 2017-12-28 2020-01-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于可控硅开关控制的led照明***
US10491125B2 (en) 2018-02-12 2019-11-26 Silanna Asia Pte Ltd Switched-mode power controller with multi-mode startup
CN109922564B (zh) 2019-02-19 2023-08-29 昂宝电子（上海）有限公司 用于triac驱动的电压转换***和方法
US11509227B2 (en) * 2019-07-19 2022-11-22 Texas Instruments Incorporated Active clamp flyback converter
CN110493913B (zh) 2019-08-06 2022-02-01 昂宝电子（上海）有限公司 用于可控硅调光的led照明***的控制***和方法
CN110831295B (zh) 2019-11-20 2022-02-25 昂宝电子（上海）有限公司 用于可调光led照明***的调光控制方法和***
CN110831289B (zh) 2019-12-19 2022-02-15 昂宝电子（上海）有限公司 Led驱动电路及其操作方法和供电控制模块
CN111031635B (zh) 2019-12-27 2021-11-30 昂宝电子（上海）有限公司 用于led照明***的调光***及方法
CN111432526B (zh) 2020-04-13 2023-02-21 昂宝电子（上海）有限公司 用于led照明***的功率因子优化的控制***和方法
US11689103B2 (en) * 2021-03-25 2023-06-27 Infineon Technologies Austria Ag Power supply monitoring and switching frequency control
CN117529875A (zh) 2021-06-21 2024-02-06 斯兰纳亚洲有限公司 反馈电压调制以减少电力转换器静态电流

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5568044A (en) 1994-09-27 1996-10-22 Micrel, Inc. Voltage regulator that operates in either PWM or PFM mode
US5729448A (en) 1996-10-31 1998-03-17 Hewlett-Packard Company Low cost highly manufacturable DC-to-DC power converter
US6418056B1 (en) 1999-06-02 2002-07-09 Bae Systems, Inc. Method and apparatus for a voltage responsive reset for EEPROM
JP2002051459A (ja) 2000-05-24 2002-02-15 Sii Rd Center:Kk 電子機器
JP2002199708A (ja) 2000-12-22 2002-07-12 Hitachi Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
KR100418197B1 (ko) * 2001-08-28 2004-02-11 페어차일드코리아반도체 주식회사 버스트모드 동작의 스위치모드 파워서플라이
TWI275232B (en) 2002-04-25 2007-03-01 Quanta Comp Inc Dual frequency pulse-width-modulation voltage regulation device
JP3688676B2 (ja) 2002-11-14 2005-08-31 ローム株式会社 スイッチング電源装置及びそのコントローラｉｃ
US6972548B2 (en) 2003-11-25 2005-12-06 Aimtron Technology Corp. Pulse frequency modulated voltage regulator capable of prolonging a minimum off-time
JP4387170B2 (ja) 2003-11-27 2009-12-16 株式会社リコー スイッチングレギュレータ
US20050222646A1 (en) 2004-04-06 2005-10-06 Kai Kroll Method and device for treating cancer with modified output electrical therapy
JP4652726B2 (ja) 2004-06-11 2011-03-16 富士通セミコンダクター株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路、ｄｃ−ｄｃコンバータ及び電子機器
US7173404B2 (en) 2004-08-11 2007-02-06 Niko Semiconductor Co., Ltd. Auto-switching converter with PWM and PFM selection
CN100413191C (zh) 2005-03-30 2008-08-20 昂宝电子（上海）有限公司 用于控制电源变换器中的开关频率变化的***和方法
US7265999B2 (en) 2005-04-06 2007-09-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply regulator circuit and semiconductor device
US7382114B2 (en) 2005-06-07 2008-06-03 Intersil Americas Inc. PFM-PWM DC-DC converter providing DC offset correction to PWM error amplifier and equalizing regulated voltage conditions when transitioning between PFM and PWM modes
CN100559678C (zh) 2005-08-18 2009-11-11 昂宝电子（上海）有限公司 具有恒定最大电流的电源变换器保护控制***与方法
US7116089B1 (en) 2005-10-28 2006-10-03 Monolithic Power Systems, Inc. Constant-peak-current minimum-off-time pulse frequency modulator for switching regulators
CN100495881C (zh) 2005-12-21 2009-06-03 昂宝电子（上海）有限公司 用于驱动双极晶体管的***和用于控制电源变换器的***
JP4850540B2 (ja) 2005-12-26 2012-01-11 富士通セミコンダクター株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ及びｄｃ−ｄｃコンバータの制御回路
CN101079576B (zh) 2006-05-24 2010-04-07 昂宝电子（上海）有限公司 用于提供对电源调节器的开关的***
KR101248910B1 (ko) * 2006-08-04 2013-03-28 삼성전자주식회사 스위칭 모드 전원공급장치, 이를 구비한 화상형성장치 및이의 구동 방법
JP4910575B2 (ja) 2006-08-31 2012-04-04 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 スイッチング電源装置
JP4916824B2 (ja) 2006-09-07 2012-04-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 スイッチング電源装置およびスイッチング電源装置における制御方法
US7310247B1 (en) * 2006-11-29 2007-12-18 Spi Electronic Co., Ltd. Method for controlling transformer excitation cycles and circuit for controlling the same
KR101274214B1 (ko) * 2006-11-30 2013-06-14 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위치 모드 파워 서플라이 및 그 구동 방법
US7911808B2 (en) 2007-02-10 2011-03-22 Active-Semi, Inc. Primary side constant output current controller with highly improved accuracy
KR101176179B1 (ko) 2007-03-14 2012-08-22 삼성전자주식회사 전압 변환 모드 제어 장치 및 그 제어 방법
KR101309293B1 (ko) * 2007-03-28 2013-09-16 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위칭 모드 파워 서플라이 및 그 구동 방법
CN100459392C (zh) 2007-04-28 2009-02-04 电子科技大学 具有电压纹波检测电路的稳流开关电源
US7742320B2 (en) * 2007-05-07 2010-06-22 Infineon Technologies Ag Method and apparatus for regulating power in a flyback converter
US7834601B2 (en) 2007-11-09 2010-11-16 Freescale Semiconductor, Inc. Circuit and method for reducing output noise of regulator
CN101515756B (zh) 2008-02-18 2011-11-23 昂宝电子（上海）有限公司 具有多种模式的用于高效功率控制的方法和***
US7898825B2 (en) 2008-03-24 2011-03-01 Akros Silicon, Inc. Adaptive ramp compensation for current mode-DC-DC converters
US8385088B2 (en) * 2010-12-06 2013-02-26 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for implementing an unregulated dormant mode with output reset in a power converter
US7952895B2 (en) * 2008-05-29 2011-05-31 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for implementing an unregulated dormant mode in a power converter
US8553431B2 (en) * 2009-02-03 2013-10-08 Iwatt Inc. Switching power converter with load impedance detection
CN101826796B (zh) * 2009-03-02 2015-10-21 昂宝电子（上海）有限公司 利用多模控制的准谐振***和方法
US8149600B2 (en) * 2009-05-22 2012-04-03 Infineon Technologies Ag System and method for ringing suppression in a switched mode power supply
KR101023381B1 (ko) * 2009-06-01 2011-03-18 삼성전기주식회사 어댑터 전원 장치
US9088217B2 (en) 2009-08-20 2015-07-21 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for load compensation with primary-side sensing and regulation for flyback power converters
CN101841242B (zh) * 2010-04-14 2012-11-21 上海明石光电科技有限公司 开关电源及其输出电流的调节方法
US8611106B2 (en) 2011-01-12 2013-12-17 On-Bright Electronics (Shanghai) Co., Ltd. Systems and methods for adjusting current consumption of control chips to reduce standby power consumption of power converters
CN102624237B (zh) * 2011-02-01 2015-09-16 昂宝电子（上海）有限公司 用于反激式电源变换器的动态阈值调节的***和方法
CN102185484B (zh) * 2011-05-10 2013-09-18 成都芯源***有限公司 开关电源及其控制电路和控制方法
CN102801325B (zh) 2011-05-23 2015-02-04 广州昂宝电子有限公司 用于电源变换器的开关频率和峰值电流调节的***和方法
US8630103B2 (en) * 2011-06-15 2014-01-14 Power Integrations, Inc. Method and apparatus for programming a power converter controller with an external programming terminal having multiple functions
CN102916586B (zh) * 2011-08-04 2014-04-02 昂宝电子（上海）有限公司 用于开关电源变换器的***和方法
US8693217B2 (en) * 2011-09-23 2014-04-08 Power Integrations, Inc. Power supply controller with minimum-sum multi-cycle modulation
US9344002B2 (en) 2012-01-17 2016-05-17 System General Corp. Adaptive sampling circuit for detecting the demagnetized voltage of the transformer
ITMI20120088A1 (it) * 2012-01-26 2013-07-27 Dora Spa Dispositivo di controllo per un alimentatore a commutazione.
CN102790531B (zh) * 2012-07-24 2015-05-27 昂宝电子（上海）有限公司 用于电源变换***的电流控制的***
CN102946197B (zh) * 2012-09-14 2014-06-25 昂宝电子（上海）有限公司 用于电源变换***的电压和电流控制的***和方法
US9124189B2 (en) * 2013-02-01 2015-09-01 Infineon Technologies Austria Ag Converter with galvanic isolation
CN105048822B (zh) 2013-08-29 2019-03-01 昂宝电子（上海）有限公司 基于负载条件调节频率和电流的***和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105048822A (zh) 2015-11-11
US9154038B2 (en) 2015-10-06
US20150062981A1 (en) 2015-03-05
US9722497B2 (en) 2017-08-01
TW201509080A (zh) 2015-03-01
CN103414350B (zh) 2016-08-17
CN103414350A (zh) 2013-11-27
CN105048822B (zh) 2019-03-01
US20160043649A1 (en) 2016-02-11

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