CN103036438A

CN103036438A - 用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法

Info

Publication number: CN103036438A
Application number: CN2012105296794A
Authority: CN
Inventors: 林元; 王伟华; 张秀红; 方烈义
Original assignee: On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Current assignee: On Bright Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2032-12-10
Also published as: US10291131B2; US20140160809A1; TWI483522B; US20160329818A1; CN103036438B; US9379624B2; TW201424217A

Abstract

本发明公开了用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法。用于调整电源变换系统的输出的系统和方法。一种示例系统控制器包括信号生成器以及调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号。该调制和驱动组件被配置为至少接收第三信号，至少基于与第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将驱动信号输出给开关以影响初级电流。

Description

用于电源变换系统中的峰值电流调节的系统和方法

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供对峰值电流的调节。仅仅作为示例，本发明已应用于电源变换系统。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

背景技术

一般地，传统电源变换系统经常使用变压器来隔离初级侧上的输入电压和次级侧上的输出电压。为了调整输出电压，诸如TL431和光电耦合器之类的某些组件可被用来将反馈信号从次级侧发送到初级侧上的控制器芯片。替代地，次级侧上的输出电压可被反映到初级侧，因此通过直接调节初级侧上的一些参数来控制该输出电压。

图1（a）是示出具有初级侧感测和调整的传统反激式电源变换系统的简化示图。该电源变换系统100包括初级绕组110、次级绕组112、辅助绕组114、电源开关120、电流感测电阻器130、输出电缆的等效电阻器140、电阻器150和152以及整流二极管160。例如，电源开关120是双极型结型晶体管。在另一示例中，电源开关120是MOS晶体管。

为了在预定范围内调整输出电压，通常需要提取与输出电压和输出负载有关的信息。在电源变换系统100中，这样的信息可通过辅助绕组114来提取。当电源开关120接通时，能量被存储在次级绕组112中。然后，当电源开关120关断时，所存储的能量被释放到输出端，并且辅助绕组114的电压如下所示这样映射次级侧上的输出电压。

V_{FB} = \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}} \times V_{aux} = k \times n \times (V_{o} + V_{F} + I_{o} \times R_{eq})

（式1）

其中，V_FB表示节点154处的电压，并且V_aux表示辅助绕组114的电压。R₁和R₂分别表示电阻器150和152的电阻值。另外，n表示辅助绕组114与次级绕组112之间的匝数比。具体地，n等于辅助绕组114的匝数除以次级绕组112的匝数。V_o和I_o分别表示输出电压和输出电流。此外，V_F表示整流二极管160的前向电压，并且R_eq表示等效电阻器140的电阻值。此外，k表示反馈系数，如下所示：

k = \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}}

（式2）

图1（b）是示出反激式电源变换系统100的传统操作机制的简化示图。如图1（b）所示，变换系统100的控制器芯片使用采样和保持机制。当次级侧上的退磁处理几乎完成并且次级绕组112的电流I_sec几乎变为零时，辅助绕组114的电压V_aux例如在图1（b）的点A处被采样。经采样的电压值一般被保持直到下一电压采样被执行为止。通过负反馈环，经采样电压值可以变得等于参考电压V_ref。因此，

V_FB=V_ref

（式3）

组合式1和式3，可以获得下式：

V_{o} = \frac{V_{ref}}{k \times n} - V_{F} - I_{o} \times R_{eq}

（式4）

基于式4，由于R_eq很小，输出电压随着输出电流基本不变。

但是，电源变换系统100对于输出负载的变化经常不能提供有效响应。因此，改善初级侧感测和调整的技术变得非常重要。

发明内容

根据一个实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器以及调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号。调制和驱动组件被配置为至少接收所述第三信号，至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流。该信号生成器以及该调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及如果所述输出电压是恒定的并且所述输出电流落在第二预定范围内，则生成至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑所述输入电压的大小。

根据另一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器和调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该调制和驱动组件被配置为至少接收所述第二信号，至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。该信号生成器以及该调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号。如果所述输入电压增大并且如果所述输出电压和所述输出电流保持恒定，则所述脉冲宽度减小。

根据又一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器、第一比较器、第二比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。第一比较器被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号。第二比较器被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。调制和驱动组件被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。

在一个实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号；以及处理与所述第一信号和所述第二信号相关联的信息。该方法还包括生成第三信号，至少接收所述第三信号，以及处理与所述第三信号相关联的信息。另外，该方法包括至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流。至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及如果所述输出电压是恒定的并且所述输出电流落在第二预定范围内，则生成至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑所述输入电压的大小。

在另一实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；处理与所述第一信号相关联的信息；以及至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该方法还包括至少接收所述第二信号；至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号；并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号；以及如果所述输入电压增大并且如果所述输出电压和所述输出电流保持恒定，则所述脉冲宽度减小。

在又一实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；处理与所述第一信号相关联的信息；以及至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该方法还包括：接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号；处理与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息；以及至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号。另外，该方法包括：接收所述第二信号和阈值信号；处理与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息；以及至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。此外，该方法包括：至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号；处理与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息；至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号；以及将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流的处理包括：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。

取决于实施例，可以获得一个或多个益处。参考下面的详细描述和附图可以全面地理解本发明的这些益处以及各个另外的目的、特征和优点。

附图说明

图1（a）是示出具有初级侧感测和调整的传统反激式电源变换系统的简化示图。

图1（b）是示出如图1（a）所示的反激式电源变换系统的传统操作机制的简化示图。

图2（a）和图2（b）是示出根据本发明实施例的作为电源变换系统的输出电流的函数的开关频率和峰值电流的简化示图。

图3是示出根据本发明实施例的响应于输出电流调节开关频率和峰值电流的电源变换系统的简化示图。

图4（a）是示出根据本发明另一实施例的响应于输出电流调节开关频率和峰值电流的电源变换系统的简化示图。

图4（b）是示出根据本发明实施例的如图4（a）所示的电源变换系统的某些组件的简化示图。

图4（c）是示出根据本发明又一实施例的响应于输出电流来调节开关频率和峰值电流的电源变换系统的简化示图。

图5是根据本发明实施例的如图4（a）所示的电源变换系统的简化时序图。

图6是示出根据本发明实施例的包括如图4（a）所示的电压模式组件的电源变换系统的某些组件的简化示图。

图7（a）是根据本发明实施例的在特定条件下作为如图4（a）所示的电源变换系统一部分的电压模式组件的简化时序图。

图7（b）是根据本发明实施例的在另一条件下作为如图4（a）所示的电源变换系统一部分的电压模式组件的简化时序图。

具体实施方式

参考图1（a）和图1（b），与电源变换系统100的输出电压有关的信息经常在每个开关周期仅被采样一次。开关周期与开关频率成反比，开关频率在无负载或轻负载条件下经常被设置得较低以减小功耗。但是，对于电源变换系统100来说，如果负载从无负载或轻负载变为满负载，则低的开关频率通常导致差的动态响应。例如，如果开关频率在无负载或轻负载条件下为数百Hz，则关于电源变换系统100的输出电压的信息每数msec被采样一次。如果负载从无负载或轻负载变为满负载（例如，输出电流在满负载时变为1A），则输出电压可能降到可接受电平之下，因为控制器直到例如数msec之后下一采样被执行时才响应。解决此问题的一种方式是增加无负载或轻负载条件下的开关频率。但是，如果开关频率增大，则无负载或轻负载条件下的每个开关周期的初级绕组的峰值电流也应当受到限制以使得输出电压不会超过可接受电平。

如果开关频率被进一步增大，则无负载或轻负载条件下的每个开关周期的初级绕组的峰值电流应当被进一步减小，以降低待机功耗。在传统的电流模式脉宽调制（PWM）/脉冲频率调制（PFM）反激式电源变换系统（例如，系统100）中，通常需要与流经初级绕组的初级电流相关联的信息来生成脉冲信号（例如，PWM信号或PFM信号），以闭合（例如，接通）或断开（例如，关断）电源开关（例如，开关120）从而影响传输给输出负载的功率。前沿消隐（LEB）脉冲常常被用来在电流感测处理的开始处切削通常每个周期出现的接通尖峰。例如，前沿消隐脉冲的宽度通常在250ns到350ns的范围。消隐脉冲宽度和控制器的传播延迟经常决定与电源开关（例如，开关120）相关联的开关周期内的接通时间段的最短持续时间。通常，在一些应用中，尤其是在输入电压较高时，接通时间段的该最短持续时间可能大于在无负载或轻负载条件下的调整输出电压所需的接通时间。

图2（a）和图2（b）是示出根据本发明实施例的作为电源变换系统的输出电流的函数的开关频率和峰值电流的简化示图。这些示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。波形202表示作为输出电流（例如，I_out）的函数的开关频率（例如，F_SW），并且波形204表示作为输出电流（例如，I_out）的函数的初级绕组的峰值电流（例如，I_{s_peak}）。例如，如果I_out=I₁，则电源变换系统处于无负载条件下；如果I_out=I₆，则电源变换系统处于最大输出功率条件下；并且如果I₅≤I_out<I₆，通常的电源变换系统处于满负载条件下。在另一示例中，I₁≤I₂≤I₃≤I₄≤I₅≤I₆。在又一示例中，如果I₁≤I_out≤I₆，则电源变换系统在输出电压调整模式，例如，恒压（CV）模式中操作。在又一示例中，如果I_out>I₆，则由于最大输出功率被限制，因此输出电压随着增大的输出电流而下降，并且电源变换系统不再在输出电压调整模式（例如，CV模式）中操作。在又一示例中，如果电源变换系统在，恒压（CV）模式中操作，则输出电压被调整为处于预定电压值。

如图2（a）所示，根据一个实施例，如果I₁≤I_out≤I₂，则开关频率（例如，F_SW）保持为最小频率f_min并且不随输出电流（例如，I_out）变化。例如，如果I₂≤I_out≤I₃，则开关频率（例如，F_SW）以斜率S_1f随着输出电流（例如，I_out）变化。在另一示例中，开关频率（例如，F_SW）从最小频率f_min（例如，在I₁处）增大到频率f₁（例如，在I₃处）。在又一示例中，如果I₃≤I_out≤I₅，则开关频率（例如，F_SW）以斜率S_2f随着输出电流（例如，I_out）变化。在又一示例中，开关频率（例如，F_SW）从最小频率f₁（例如，在I₃处）增大到频率f₂（例如，在I₅处）。在又一示例中，如果I₅≤I_out≤I₆，则开关频率（例如，F_SW）以斜率S_3f随着输出电流（例如，I_out）变化。在又一示例中，开关频率（例如，F_SW）从最小频率f₂（例如，在I₅处）增大到最大频率f_max（例如，在I₆处）。在又一示例中，如果I_out>I₆，开关频率（例如，F_SW）保持在最大频率f_max并且不随输出电流（例如，I_out）变化。在又一示例中，斜率S_1f、S_2f和S_3f的每个大于0。在又一示例中，S_2f斜率等于斜率S_3f。

如图2（b）所示，根据另一实施例，如果I₁≤I_out≤I₂，则每个开关周期（例如，T_sw）的峰值电流（例如，I_{s_peak}）以斜率S_1p随着输出电流（例如，I_out）变化。例如，如果I₂≤I_out≤I₄，则每个开关周期（例如，T_sw）的峰值电流（例如，I_{s_peak}）以斜率S_2p随着输出电流（例如，I_out）变化。在另一示例中，如果I₄≤I_out≤I₅，则每个开关周期（例如，T_sw）的峰值电流（例如，I_{s_peak}）以斜率S_3p随着输出电流（例如，I_out）变化。在又一示例中，如果I₅≤I_out≤I₆，则每个开关周期（例如，T_sw）的峰值电流（例如，I_{s_peak}）以斜率S_4p随着输出电流（例如，I_out）变化。在又一示例中，斜率S_1p和S_3p均大于0。在又一示例中，斜率S_2p和S_4p均等于或大于0。在又一示例中，峰值电流（例如，I_peak）具有最小值I_{s_min}（例如，I₁处）和最大值I_{s_max}（例如，I₅处）。

根据又一实施例，对于I₁≤I_out≤I₂，电源变换系统利用电压模式脉宽调制（VPWM）来操作。例如，在VPWM模式中，与流经初级绕组的初级电流相关联的信息无需被用于生成闭合（例如，接通）或断开（例如，关断）电源开关的脉冲信号（例如，PWM信号）。在另一示例中，对于VPWM模式不需要前沿消隐，因此与电源开关相关联的开关周期内的接通时间段的持续时间不受消隐持续时间的限制。在一些实施例中，对于I₂≤I_out≤I₆，电源变换系统自适应地变为电流模式调制（例如，脉宽调制或脉冲频率调制）。例如，对于I₂≤I_out≤I₄，电源变换系统利用脉冲频率调制（PFM）进行操作。在另一示例中，对于I₄≤I_out≤I₅，电源变换系统利用脉冲频率调制和脉宽调制两者同时进行操作。在又一示例中，对于I₅≤I_out≤I₆，电源变换系统利用脉冲频率调制来操作。

如以上所示并在此进一步强调的，图2（a）和图2（b）仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，如果I₅≤I_out≤I_m，则开关频率（例如，F_SW）以斜率随着输出电流（例如，I_out）变化，并且如果I_m≤I_out≤I₆，则以斜率随着输出电流（例如，I_out）变化，其中I₅≤I_m≤I₆并且S_4f和S_5f不同。

图3是示出根据本发明实施例的响应于输出电流调节开关频率和峰值电流的电源变换系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。电源变换系统300包括系统控制器302、初级绕组360、次级绕组362、辅助绕组364、开关366、电流感测电阻器368、输出电缆的等效电阻器374、电阻器370和372、整流二极管376和382以及电容器378和380。系统控制器302包括电压模式组件304、模式控制器306、频率组件308、采样开关310、误差放大器320、电容器322、采样控制器324、退磁检测器326、振荡器328、输入电压信号感测组件330、电阻器332和334、信号调节组件336、调制组件338、逻辑组件340、驱动组件342、比较器344,346和348、以及LEB组件350。另外，系统控制器302包括端子311、312、314、316和318。例如，开关366是晶体管。在某些实施例中，信号调节组件336被省略。在一些实施例中，LEB组件350被省略。

根据一个实施例，通过辅助绕组364提取与输出电压402相关的信息。例如，辅助绕组364与电阻器370和372一起生成反馈信号404。在另一示例中，系统控制器302在端子311（例如，端子FB）处接收反馈信号404。在某些实施例中，当开关366断开（例如，被关断）时，存储在包括初级绕组360和次级绕组362的变压器中的能量被释放到输出端。例如，与变压器相关联的退磁处理开始，并且流经次级绕组362的次级电流494的大小降低（例如，线性地）。在另一示例中，当退磁处理几乎结束并且流经次级绕组362的次级电流494接近零时，采样控制器324输出采样信号498以闭合（例如，接通）采样开关310从而对反馈信号404采样。在又一示例中，在采样处理完成之后，采样控制器324改变采样信号498以断开（例如，关断）开关310。在又一示例中，经采样信号被保持在电容器322上。在又一示例中，经采样且经保持的信号420在电容器322处被生成并且由误差放大器320（例如，在反相端子处）接收。在又一示例中，误差放大器320还接收参考信号406（例如，V_ref）并且生成与信号420和参考信号406之差相关联的放大信号408。

在一些实施例中，放大信号408被用于选择操作模式（例如，通过模式控制器306），用于调节开关频率（例如，通过频率组件308），以及用于影响流经初级绕组360的初级电流422的峰值从而影响递送到输出的功率。例如，放大信号408由模式控制器306接收，模式控制器306生成信号428。在另一示例中，频率组件308接收信号428并且向逻辑组件340输出信号430，逻辑组件340生成信号432。在又一示例中，驱动组件接收信号432并且生成影响开关314的状态的驱动信号499。在又一示例中，放大信号408表征其闭环调整下的输出负载条件。在又一示例中，驱动信号499的波形基本上与信号432的波形相同。

根据另一实施例，由电流感测电阻器368感测流经初级绕组360的初级电流422，作为响应，电流感测电阻器368将电流感测信号410输出给比较器344、346和348（例如，通过LEB组件350）。例如，如果开关366闭合（例如，接通），则变压器存储能量并且初级电流422的大小增大（例如，线性地），从而使得电流感测信号410（例如，V_cs）的大小也增大（例如，线性地）。在另一示例中，比较器346还接收由信号调节组件336生成的且与放大信号408相关联的信号412，并且向调制组件338输出比较信号436。在又一示例中，比较器344还接收阈值信号416（例如，V_{th_max}）并且向调制组件338输出比较信号438。在又一示例中，比较器348还接收另一阈值信号418（例如，大小小于V_{th_max}的V_{th_min}）并且向调制组件338输出比较信号440。

根据又一实施例，反馈信号404至少由退磁检测器326和振荡器328接收。例如，退磁检测器326输出检测信号423，并且振荡器328还输出时钟信号424。在另一示例中，输入电压信号感测组件330输出与输入信号442（例如，V_in）相关联的信号426。在又一示例中，电压模式组件304接收信号412,426和432并且输出由调制组件338接收的信号444。在又一示例中，调制组件338向逻辑组件340输出调制信号446，逻辑组件340输出信号432以闭合（例如，接通）或断开（例如，关断）开关366从而影响初级电流422。在又一示例中，信号426的大小与信号442成比例，如下。

如果I_vin≥0，则I_vin＝α×V_in-β （式5）

其中，I_vin表示信号426，V_in表示信号442，并且α和β分别表示常数。

如上面讨论且在此进一步强调的，图3仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，开关366是双极结型晶体管（BJT），并且驱动组件342生成电流信号（例如，信号499）以驱动开关366。在另一示例中，开关366是金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或绝缘栅双极型晶体管（IGBT），并且驱动组件342生成电压信号（例如，信号499）以驱动开关366。

图4（a）是示出根据本发明另一实施例的响应于输出电流调节开关频率和峰值电流的电源变换系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。电源变换系统500包括系统控制器502、初级绕组560、次级绕组562、辅助绕组564、开关566、电流感测电阻器568、输出电缆的等效电阻器574、电阻器570和572、整流二极管576和582以及电容器578和580。系统控制器502包括电压模式组件504、比较器506,544,546和548、指数生成器508、采样开关510、误差放大器520、电容器522、采样控制器524、退磁检测器526、振荡器528、输入电压信号感测组件530、电阻器532和534、信号调节组件536、调制组件538、逻辑组件540、驱动组件542、以及LEB组件550。另外，系统控制器502包括端子511、512、514、516和518。例如，开关566是晶体管（例如，双极结型晶体管）。在某些实施例中，信号调节组件536被省略。在一些实施例中，如果电源变换系统500以电压模式控制模式操作，则LEB组件550被省略。

例如，电源变换系统500与电源变换系统300相同。在另一示例中，系统控制器502与系统控制器302相同。在又一示例中，初级绕组560、次级绕组562、辅助绕组564、开关566、电流感测电阻器568、等效电阻器574、电阻器570和572、整流二极管576和582、电容器578和580、电压模式组件504、比较器544,546和548、采样开关510、误差放大器520、电容器522、采样控制器524、退磁检测器526、振荡器528、输入电压信号感测组件530、电阻器532和534、信号调节组件536、调制组件538、逻辑组件540、驱动组件542、以及LEB组件550分别与初级绕组360、次级绕组362、辅助绕组364、开关366、电流感测电阻器368、等效电阻器374、电阻器370和372、整流二极管376和382、电容器378和380、电压模式组件304、比较器344,346和348、采样开关310、误差放大器320、电容器322、采样控制器324、退磁检测器326、振荡器328、输入电压信号感测组件330、电阻器332和334、信号调节组件336、调制组件338、逻辑组件340、驱动组件342、以及LEB组件350相同。在又一示例中，端子311、312、314、316和318分别与端子511、512、514、516和518相同。在又一示例中，指数生成器508和比较器506是如图3所示的模式控制器306和频率组件308的一部分，并且模式控制器306和频率组件308包括一个或多个其它组件。

根据一个实施例，通过辅助绕组564提取与输出电压602相关的信息。例如，辅助绕组564与电阻器570和572一起生成反馈信号604。在另一示例中，系统控制器502在端子511（例如，端子FB）处接收反馈信号604。在某些实施例中，当开关566断开（例如，被关断）时，存储在包括初级绕组560和次级绕组562的变压器中的能量被释放到输出端。例如，与变压器相关联的退磁处理开始，并且流经次级绕组562的次级电流694的大小降低（例如，线性地）。在另一示例中，当退磁处理几乎结束并且流经次级绕组562的次级电流694接近零时，采样控制器524输出采样信号698以闭合（例如，接通）采样开关510从而对反馈信号604采样。在又一示例中，在采样处理完成之后，采样控制器524改变采样信号698以断开（例如，关断）开关510。在又一示例中，经采样信号被保持在电容器522上。在又一示例中，经采样且经保持的信号620在电容器522处被生成并且由误差放大器520（例如，在反相端子处）接收。在又一示例中，误差放大器520还接收参考信号606（例如，V_ref）并且生成与信号620和参考信号606之差相关联的放大信号608。在一些实施例中，放大信号608被用于调节开关频率并且用于影响流经初级绕组560的初级电流630的峰值从而影响递送到输出的功率。

根据另一实施例，反馈信号604至少由退磁检测器526和振荡器528接收。例如，指数生成器508从退磁检测器526接收检测信号622并从振荡器528接收时钟信号624，并且向比较器506输出信号680（例如，V_ramp）。在另一示例中，比较器506还接收放大信号608并向逻辑组件540输出比较信号628以便影响开关频率。在又一示例中，逻辑组件540生成去往驱动组件542的信号632，驱动组件542输出信号699以闭合（例如，接通）或断开（例如，关断）开关566。在又一实施例中，信号680（例如，V_ramp）是指数信号。在又一示例中，信号699的波形基本上与信号632的波形相同。

根据又一实施例，由电流感测电阻器568感测流经初级绕组560的初级电流630，作为响应，电流感测电阻器568将电流感测信号610输出给比较器544、546和548（例如，通过LEB组件550）。例如，如果开关566闭合（例如，接通），则变压器存储能量并且初级电流622的大小增大（例如，线性地），从而使得电流感测信号610（例如，V_cs）的大小也增大（例如，线性地）。在另一示例中，比较器546还接收由信号调节组件536生成的且与放大信号608相关联的信号612，并且向调制组件538输出比较信号636。在又一示例中，比较器544还接收阈值信号616（例如，V_{th_max}）并且向调制组件538输出比较信号638。在又一示例中，比较器548接收另一阈值信号618（例如，大小小于V_{th_max}的V_{th_min}）并且向调制组件538输出比较信号640。

如图4（a）所示，在某些实施例中，输入电压信号感测组件530输出与输入信号642（例如，V_in）相关联的信号626。例如，电压模式组件504接收信号612、626和632并且输出由调制组件538接收的信号644。在又一示例中，调制组件538向逻辑组件540输出调制信号646，逻辑组件540输出信号632以闭合（例如，接通）或断开（例如，关断）开关566从而影响初级电流630。在又一示例中，信号626的大小与信号642成比例。

图4（b）是示出根据本发明实施例的电源变换系统500的某些组件的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。如图4（b）所示，系统控制器502还包括低通滤波器708和电容器710。电压模式组件504包括信号生成器702、比较器704和706以及低通滤波器708。例如，信号调节组件536包括电容器710。在另一示例中，开关566是双极结型晶体管。

如图4（a）和图4（b）所示，在一些实施例中，放大信号608由包括电阻器532和534、电容器710和低通滤波器708的补偿网络进行衰减和滤波，并且经滤波的信号712由比较器704（例如，在非反相端子处）接收。例如，信号生成器702接收信号626和632并且向比较器704和706输出信号714（例如，V_ramp1）。在另一示例中，比较器704向调制组件538输出信号716，并且比较器706还接收阈值信号720（例如，V_min）并向调制组件538输出信号718。在又一示例中，信号744由或（OR）门生成，该或门接收信号716和718作为输入。在一些实施例中，信号714是与斜坡时段相关联的斜坡信号，该斜坡时段包括倾斜上升时段、倾斜下降时段和关断时段。例如，在倾斜上升时段期间，信号714的大小增大；在倾斜下降时段期间，信号714的大小减小；并且在关断时段期间，信号714保持低的大小（例如，0）。

根据一个实施例，开关566的开关周期包括开关566在其期间闭合（例如，接通）的接通时间段和开关566在其期间断开（例如，关断）的关断时间段。例如，每个开关周期中的接通时间段的持续时间以及初级电流630的峰值受从调制组件538生成的信号646的影响，并且因此受信号712与信号714的比较的影响。例如，信号714是其大小在每个开关周期中以斜率P增大的斜坡信号，并且信号714的斜率P随着信号626变化。在另一示例中，斜率P随着信号626的大小的增大而增大，同时斜率P随着信号626的大小的减小而减小。在又一示例中，信号714在每个开关周期期间响应于信号632被触发。在又一示例中，信号714的大小在信号632从逻辑低电平变为逻辑高电平时增大。

根据另一实施例，每个开关周期中的关断时间段被用来调节于该开关周期相关联的开关频率。例如，每个开关周期中的关断时间段的持续时间受比较信号628的影响并且因此受到指数生成器508所生成的信号680（例如，V_ramp）与信号608的比较的影响。在另一示例中，指数生成器508包括受到振荡器528（例如，以固定频率）所生成的时钟信号624的影响的开关电容器电路。在又一示例中，信号680根据下式来确定：

V_{ramp} (n) = (V_{refb} - V_{refa}) \times e^{\frac{nT}{τ}} + V_{refa}

（式6）

其中，V_refb表示信号608的上限，V_refa表示信号608的下限，T表示与振荡器528的固定频率相对应的时钟信号624的时钟周期，n表示时钟周期的数目，并且τ表示时间常数。作为一个示例，τ根据下式来确定。

τ = \{\begin{matrix} 128 T & 0 \leq n \leq 64 \\ 256 T & 64 \leq n \leq 128 \\ 512 T & 128 \leq n \leq 256 \\ 1024 T & 256 \leq n \leq 512 \end{matrix}

（式7）

如上面讨论并在此进一步强调的，图4（a）和图4（b）仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，开关566是IGBT。在另一示例中，开关566是MOSFET，如图4（c）所示。

图4（c）是示出根据本发明又一实施例的响应于输出电流来调节开关频率和峰值电流的电源变换系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。如图4（c）所示，开关566是MOSFET。根据一个实施例，逻辑组件540生成去往驱动组件542的信号632，驱动组件542输出电压信号（例如，信号699）以闭合（例如，接通）或断开（例如，关断）开关566。

如上面讨论并在此进一步强调的，图4（c）仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，开关566是IGBT来取代MOSFET。

此外，如上面讨论并在此进一步强调的，图3、图4（a）、图4（b）和图4（c）仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，将电阻器添加为偶接在LEB组件350与比较器346之间。在另一示例中，电阻器被添加为偶接在LEB组件550与比较器546之间。

图5是根据本发明实施例的电源变换系统500的简化时序图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。如图5所示，波形802表示作为时间的函数的信号699（例如，DRV），波形804表示作为时间的函数的信号680（例如，V_ramp），波形806表示作为时间的函数的放大信号608（例如，V_ea），并且波形808表示作为时间的函数的反馈信号604。另外，波形810表示作为时间的函数的电流感测信号610（例如，V_cs），波形812表示作为时间的函数的阈值信号616（例如，V_{th_max}），并且波形814表示作为时间的函数的信号612（例如，V_ctrl）。例如，当信号699（例如，DRV）为逻辑高电平（例如，如波形802所示）时，开关566被闭合（例如，被接通）。在另一示例中，当信号699（例如，DRV）为逻辑低电平（例如，如波形802所示）时，开关566断开（例如，被关断）。在又一示例中，波形802基本上与信号632的波形相同。

如图5所示，根据一个实施例，当开关566闭合（例如，接通）时，包括初级绕组560和次级绕组562的变压器存储能量，并且初级电流630的大小增大（例如，线性地）。例如，电流感测信号610的大小增大，并且当信号610达到限值（例如，信号612或阈值信号616）时，使得开关566断开（例如，关断）。在又一示例中，如果信号612（例如，V_ctrl）的大小大于阈值信号618（例如，V_{th_min}）但小于阈值信号616（例如，V_{th_max}），则电流感测信号610（例如，与波形810相对应的V_cs）被限制于信号612的大小（例如，与波形814相对应的V_ctrl）。

根据另一实施例，当开关566断开时，包括初级绕组560和次级绕组562的变压器向输出端输出能量。例如，退磁处理开始（例如，在t₁时间处）并且流经次级绕组562的次级电流694的大小减小（例如，线性地）。在一个实施例中，信号680（例如，与波形804相对应的V_ramp）被恢复为初始值（例如，V_refb），但是在退磁处理完成（例如，在时间t₂处）之后，信号680成指数地减小。例如，如果信号680的大小变得小于放大信号608（例如，与波形806相对应的V_ea），则比较器506改变比较信号628以使开关566接通。在另一示例中，信号608（例如，V_ea）的大小在重负载条件下较大，并且与开关566相关联的关断时间段的持续时间较短。在又一示例中，信号608（例如，V_ea）的大小在轻负载条件下较小，并且与开关566相关联的关断时间段的持续时间较长，这导致了较低的开关频率。再次参考图2（a），在一些实施例中，开关频率具有下限（例如，f_min）和上限（例如，f_max）。例如，在无负载或轻负载条件下，开关频率被固定在下限（例如，f_min）。

图6是示出根据本发明实施例的包括电压模式组件504的电源变换系统500的某些组件的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。电压模式组件504包括电流源738、电容器730、晶体管732、比较器704和706、以及或门734和745。例如，晶体管732是N沟道场效应晶体管。在另一示例中，信号生成器702包括电流源738、电容器730和晶体管732。在又一示例中，LEB组件550包括电阻器752和晶体管756。

根据一个实施例，在与开关566相关联的开关周期的接通时间段期间，晶体管732响应于信号736而关断，并且电容器730响应于信号626被充电。例如，信号714（例如，V_ramp1）的大小以斜率P线性增大。作为一个示例，斜率P根据下式来确定：

P = \frac{I_vin}{C_{2}}

（式8）

其中，I_vin表示信号626，并且C₂表示电容器730的电容。在另一示例中，信号626随着输入电压642而变化并且因此斜率P随着输入电压642而变化。

根据另一实施例，信号714由比较器704和706接收，比较器704和706分别输出信号716和718。例如，或门734接收信号716和718并且向或门745输出信号747。在另一示例中，或门745接收控制信号782（例如，LEB_b）并且向调制组件538输出信号744以便影响与开关566相关联的接通时间段的持续时间。在又一示例中，如果信号712（例如，V_ctrl1）的大小大于阈值信号720（例如，V_min），则接通时间段的持续时间由信号712（例如，V_ctrl1）确定。在又一示例中，如果信号712（例如，V_ctrl1）的大小小于阈值信号720（例如，V_min），则接通时间段的持续时间由信号720（例如，V_min）确定。在又一示例中，在与开关566相关联的开关周期的关断时间段期间，晶体管732响应于信号736而接通，并且电容器730被放电。在又一示例中，信号714（例如，V_ramp1）减小为低的大小（例如，零）。在又一示例中，信号744与信号644相同。

根据又一实施例，包括电阻器752和晶体管756的LEB组件550受控制信号780（例如，LEB）的影响，并且向比较器546输出电流感测信号610。例如，比较器546向或门750输出比较信号784，或门750还接收控制信号780（例如，LEB）。在另一示例中，或门750向调制组件538输出信号786以影响开关566的状态。在又一示例中，如果控制信号780为逻辑高电平，则控制信号782为逻辑低电平，并且如果控制信号780为逻辑低电平，则控制信号782为逻辑高电平。在又一示例中，控制信号780（例如，LEB）是LEB组件550的输入信号。在又一示例中，控制信号780（例如，LEB）和控制信号782（例如，LEB_b）与执行前沿消隐的消隐时间段相关联。在又一示例中，在消隐时间段期间，控制信号780（例如，LEB）为逻辑高电平并且控制信号782（例如，LEB_b）为逻辑低电平。在又一示例中，调制组件538向逻辑组件540输出信号646，逻辑组件540接收信号628并输出信号632（例如，DR1）。根据某些实施例，信号632（例如，DR1）如图4（a）、图4（b）和图4（c）所示那样被使用。

如上面讨论的，信号626的斜率P影响开关周期的接通时间段的持续时间。例如，接通时间段的持续时间对应于信号699（或信号499）的脉宽。在另一示例中，如果斜率P减小则信号699（或信号499）的脉宽增大，并且如果斜坡P增大则信号699（或信号499）的脉宽减小。在又一示例中，如果输入电压642减小并且如果输出电压602和输出电流694保持恒定，则信号699的脉宽增大。在又一示例中，如果输入电压642增大并且如果输出电压602和输出电流694保持恒定，则信号699的脉宽减小。

如上面讨论并在此进一步强调的，图6仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，将或门734、或门745和或门750包括在调制组件538中。在另一示例中，电阻器754被移除以使得端子610直接与电阻器752和晶体管756偶接。

图7（a）是根据本发明实施例的如果信号712的大小大于阈值信号720则作为电源变换系统500一部分的电压模式组件504的简化时序图，图7（b）是根据本发明实施例的如果信号712的大小小于阈值信号720则作为电源变换系统500一部分的电压模式组件504的简化时序图。这些示图仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。

如图7（a）所示，波形902表示作为时间的函数的信号699（例如，DRV），波形904表示作为时间的函数的信号680（例如，V_ramp），并且波形906表示作为时间的函数的放大信号608（例如，V_ea）。另外，波形908表示作为时间的函数的信号712（例如，V_ctrl1），波形910表示作为时间的函数的信号714（例如，V_ramp1），并且波形912表示作为时间的函数的阈值信号720（例如，V_min）。例如，当信号699（例如，DRV）为逻辑高电平（例如，图波形902所示）时，开关566闭合（例如，接通）。在另一示例中，当信号699（例如，DRV）为逻辑低电平（例如，图波形902所示）时，开关566断开（例如，关断）。在又一示例中，波形902基本上与信号632的波形相同。

根据一个实施例，当开关566闭合（例如，接通）时，包括初级绕组560和次级绕组562的变压器存储能量，并且初级电流630的大小增大（例如，线性地）。例如，晶体管732响应于信号736而关断，并且电容器730响应于信号626被充电。在另一示例中，信号714（例如，V_ramp1）的大小增大（例如，线性地），如波形910所示。在一些实施例中，由于信号712（例如，V_ctrl1）的大小大于阈值信号720（例如，V_min），因此当信号714的大小变得近似等于信号712（例如，V_ctrl1）时，比较器706改变信号718以使得开关566断开（例如，关断）。例如，接通时间段的持续时间随着信号712（例如，V_ctrl1）的大小增大。

根据另一实施例，当开关566断开（例如，关断）时，包括初级绕组560和次级绕组562的变压器向输出端输出能量。例如，退磁处理开始（例如，在时间t₄处）并且流经次级绕组562的次级电流694的大小减小（例如，线性地）。在另一示例中，信号680（例如，与波形904相对应的V_ramp）被恢复成初始值（例如，V_refb），但是在退磁处理完成（例如，在时间t₅处）之后，信号680成指数地减小，如波形904所示。在又一示例中，当开关566断开时（例如，t₄处），晶体管732响应于信号736而导通，并且电容器730被放电。在又一示例中，信号714（例如，V_ramp1）减小为低的大小（例如，零），如波形910所示。

如图7（b）所示，波形1002表示作为时间的函数的信号699（例如，DRV），波形1004表示作为时间的函数的信号680（例如，V_ramp），并且波形1006表示作为时间的函数的放大信号608（例如，V_ea）。另外，波形1008表示作为时间的函数的信号712（例如，V_ctrl1），波形1010表示作为时间的函数的信号714（例如，V_ramp1），并且波形1012表示作为时间的函数的阈值信号720（例如，V_min）。例如，当信号699（例如，DRV）为逻辑高电平（例如，图波形1002所示）时，开关566闭合（例如，接通）。在另一示例中，当信号699（例如，DRV）为逻辑低电平（例如，图波形1002所示）时，开关566断开（例如，关断）。在又一示例中，波形1002基本上与信号632的波形相同。

根据一个实施例，当开关566闭合（例如，接通）时，包括初级绕组560和次级绕组562的变压器存储能量，并且初级电流630的大小增大（例如，线性地）。例如，晶体管732响应于信号736而关断，并且电容器730响应于信号626被充电。在另一示例中，信号714（例如，V_ramp1）的大小增大（例如，线性地），如波形1010所示。在一些实施例中，由于信号712（例如，V_ctrl1）的大小大于阈值信号720（例如，V_min），因此当信号714的大小变得近似等于信号712（例如，V_ctrl1）时，比较器704改变信号716以使得开关566断开（例如，关断）。例如，接通时间段的持续时间随着信号720（例如，V_min）的大小增大。

根据另一实施例，当开关566断开（例如，关断）时，包括初级绕组560和次级绕组562的变压器向输出端输出能量。例如，退磁处理开始（例如，在时间t₈处）并且流经次级绕组562的次级电流694的大小减小（例如，线性地）。在另一示例中，信号680（例如，与波形1004相对应的V_ramp）被恢复成初始值（例如，V_refb），但是在退磁处理完成（例如，在时间t₉处）之后，信号680成指数地减小，如波形1004所示。在又一示例中，当开关566断开时（例如，t₈处），晶体管732响应于信号736而导通，并且电容器730被放电。在又一示例中，信号714（例如，V_ramp1）减小为低的大小（例如，零），如波形1010所示。

如上面讨论并在此进一步强调的，图3和图6仅仅是示例，其不应当不当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变体、替换和修改。例如，电源变换系统300包括如图6所示的全部组件。在另一示例中，电压模式组件304按如图7（a）和图7（b）所示的电压模式组件504相同的方式操作。在一个实施例中，电压模式组件304包括或门734，并且至少基于与信号712和720相关联的信息输出信号444，而不直接将信号712和720相比较。在另一实施例中，电压模式组件304被配置为：在不直接比较信号712与720的情况下，如果信号712（例如，V_ctrl1）的大小大于信号720（例如，V_min）并且信号714（例如，V_ramp1）小于信号712（例如，V_ctrl1），则生成信号444以闭合该开关，并且如果信号712（例如，V_ctrl1）的大小小于信号720（例如，V_min）并且信号714（例如，V_ramp1）小于信号720（例如，V_min），则生成信号444以闭合该开关。

根据另一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器以及调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号。调制和驱动组件被配置为至少接收所述第三信号，至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流。该信号生成器以及该调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及如果所述输出电压是恒定的并且所述输出电流落在第二预定范围内，则生成至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑所述输入电压的大小。例如，该系统控制器至少根据图2（a）、图2（b）、图3、图4（a）、图4（b）和/或图4（c）来实现。

根据又一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器和调制和驱动组件。该信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该调制和驱动组件被配置为至少接收所述第二信号，至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。该信号生成器以及该调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号。如果所述输入电压增大并且如果所述输出电压和所述输出电流保持恒定，则所述脉冲宽度减小。例如，该系统控制器至少根据图2（a）、图2（b）、图3、图4（a）、图4（b）和/或图4（c）来实现。

根据又一实施例，一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器包括信号生成器、第一比较器、第二比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。第一比较器被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号。第二比较器被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。调制和驱动组件被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。例如，该系统控制器至少根据图4（a）、图4（b）、图4（c）、图5、图6、图7（a）和/或图7（b）来实现。

在一个实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号；以及处理与所述第一信号和所述第二信号相关联的信息。该方法还包括生成第三信号，至少接收所述第三信号，以及处理与所述第三信号相关联的信息。另外，该方法包括至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流。至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及如果所述输出电压是恒定的并且所述输出电流落在第二预定范围内，则生成至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑所述输入电压的大小。例如，该方法至少根据图2（a）、图2（b）、图3、图4（a）、图4（b）和/或图4（c）来实现。

在另一实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；处理与所述第一信号相关联的信息；以及至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该方法还包括至少接收所述第二信号；至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号；并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：如果所述电源变换系统的输出电压是恒定的并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号；以及如果所述输入电压增大并且如果所述输出电压和所述输出电流保持恒定，则所述脉冲宽度减小。例如，该方法至少根据图2（a）、图2（b）、图3、图4（a）、图4（b）和/或图4（c）来实现。

在又一实施例中，一种用于电源变换系统的调整输出的方法包括：至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；处理与所述第一信号相关联的信息；以及至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号。该方法还包括：接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号；处理与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息；以及至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号。另外，该方法包括：接收所述第二信号和阈值信号；处理与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息；以及至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。此外，该方法包括：至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号；处理与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息；至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号；以及将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流。将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流的处理包括：如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。例如，该方法至少根据图4（a）、图4（b）、图4（c）、图5、图6、图7（a）和/或图7（b）来实现。

例如，本发明各个实施例中的一些或所有组件单独地和/或与至少另一组件相组合地是利用一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件和/或软件与硬件组件的一种或多种组合来实现的。在另一示例中，本发明各个实施例中的一些或所有组件单独地和/或与至少另一组件相组合地在一个或多个电路中实现，例如在一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路中实现。在又一示例中，本发明的各个实施例和/或示例可以相组合。

虽然已描述了本发明的具体实施例，然而本领域技术人员将明白，还存在于所述实施例等同的其它实施例。因此，将明白，本发明不受所示具体实施例的限制，而是仅由权利要求的范围来限定。

Claims

1.一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号并且接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号，并且生成第三信号；以及

调制和驱动组件，被配置为至少接收所述第三信号，至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流；

其中，所述信号生成器以及所述调制和驱动组件还被配置为：

如果所述电源变换系统的输出电压在恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小；以及

如果所述输出电压在恒压模式中被调整并且所述输出电流落在第二预定范围内，则生成至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成调制信号来作为所述驱动信号，而不考虑所述输入电压的大小。

2.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为：

如果所述输出电流的大小大于第一阈值且小于第二阈值，则判定所述电源变换系统的所述输出电流落在所述第一预定范围内；以及

如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于第三阈值，则判定所述输出电流落在所述第二预定范围内。

3.根据权利要求2所述的系统控制器，其中：

所述调制信号对应于调制频率；以及

所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就使所述调制频率保持在预定频率值。

4.根据权利要求3所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值增大。

5.根据权利要求4所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于第四阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就增大所述调制频率，所述第四阈值的大小小于所述第三阈值。

6.根据权利要求5所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于所述第四阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值不变。

7.根据权利要求6所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第四阈值且小于第五阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就增大所述调制频率，所述第五阈值的大小小于所述第三阈值。

8.根据权利要求7所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第四阈值且小于所述第五阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值增大。

9.根据权利要求8所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第五阈值且小于所述第三阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就增大所述调制频率。

10.根据权利要求9所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第五阈值且小于所述第三阈值，则如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，就向所述开关输出所述调制信号以使得所述初级电流的峰值不变。

11.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件包括：

调制组件，被配置为至少接收所述第三信号并且至少基于与所述第三信号相关联的信息生成第四信号；以及

驱动组件，被配置为接收所述第四信号并且至少基于与所述第四信号相关联的信息向所述开关输出所述驱动信号。

12.根据权利要求1所述的系统控制器，还包括：

误差放大器，被配置为至少接收所述电源变换系统的反馈信号并且至少基于与所述反馈信号相关联的信息生成放大信号；以及

信号处理组件，被配置为接收所述放大信号并且至少基于与所述放大信号相关联的信息向所述信号生成器输出电压信号。

13.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述信号生成器包括：

斜坡信号生成器，被配置为至少接收所述第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第四信号；

第一比较器，被配置为接收所述第四信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第五信号，并且至少基于与所述第四信号和所述第五信号相关联的信息生成第一比较信号；以及

第二比较器，被配置为接收所述第四信号和阈值信号并且至少基于与所述第四信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。

14.根据权利要求13所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还包括信号处理器，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成所述第三信号。

15.根据权利要求13所述的系统控制器，其中，所述第四信号是斜坡信号，所述斜坡信号包括针对与所述驱动信号相对应的每个开关周期的信号脉冲。

16.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的双极结型晶体管以影响所述初级电流。

17.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的金属氧化物半导体场效应晶体管以影响所述初级电流。

18.根据权利要求1所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的绝缘栅双极型晶体管以影响所述初级电流。

19.一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号；以及

调制和驱动组件，被配置为至少接收所述第二信号，至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流；

其中：

所述信号生成器以及所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压在恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号；以及

如果所述输入电压增大并且如果所述输出电压和所述输出电流保持恒定，则所述脉冲宽度减小。

20.根据权利要求19所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的所述输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的所述输出电流落在第一预定范围内，则生成与所述脉冲宽度和所述调制频率相对应的所述脉宽调制信号作为所述驱动信号，以使得如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，则所述初级电流的峰值增大。

21.根据权利要求20所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的所述输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的所述输出电流落在第一预定范围内，则生成与所述脉冲宽度和所述调制频率相对应的所述脉宽调制信号作为所述驱动信号，以使得如果所述输出电流增大并且如果所述输出电压和所述输入电压保持恒定，则所述初级电流的峰值线性地增大。

22.根据权利要求20所述的系统控制器，其中，所述调制频率相对于所述输出电流是恒定的。

23.根据权利要求20所述的系统控制器，其中，所述第一信号与所述输入电压的大小成比例。

24.根据权利要求20所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为：如果所述输出电流的大小大于第一阈值且小于第二阈值，则判定所述电源变换系统的所述输出电流落在所述第一预定范围内。

25.根据权利要求19所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述电源变换系统的输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的所述输出电流落在第一预定范围内，则至少基于与所述输入电压的大小相关联的信息生成所述脉宽调制信号作为所述驱动信号，而不考虑流经所述初级绕组的所述初级电流的大小。

26.根据权利要求25所述的系统控制器，其中，所述信号生成器和所述调制和驱动组件还被配置为：如果所述输出电压在所述恒压模式中被调整并且所述输出电流落在第二预定范围内，则至少基于与所述初级电流的大小相关联的信息生成所述脉宽调制信号作为所述驱动信号，而不考虑流所述输入电压的大小。

27.根据权利要求26所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为：如果所述输出电流的大小大于所述第二阈值且小于第三阈值，则判定所述电源变换系统的所述输出电流落在所述第二预定范围内。

28.根据权利要求19所述的系统控制器，其中，所述信号生成器包括：

斜坡信号生成器，被配置为至少接收所述第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第三信号；

第一比较器，被配置为接收所述第三信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第四信号，并且至少基于与所述第三信号和所述第四信号相关联的信息生成第一比较信号；以及

第二比较器，被配置为接收所述第三信号和阈值信号并且至少基于与所述第三信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号。

29.根据权利要求28所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还包括信号处理器，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成所述第二信号。

30.根据权利要求28所述的系统控制器，其中，所述第三信号是斜坡信号，所述斜坡信号包括针对与所述驱动信号相对应的每个开关周期的信号脉冲。

31.根据权利要求19所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的双极结型晶体管以影响所述初级电流。

32.根据权利要求19所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的金属氧化物半导体场效应晶体管以影响所述初级电流。

33.根据权利要求19所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的绝缘栅双极型晶体管以影响所述初级电流。

34.一种用于电源变换系统的调整输出的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号，处理与所述第一信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号；

第一比较器，被配置为接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号，并且至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号；

第二比较器，被配置为接收所述第二信号和阈值信号，并且至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号；

调制和驱动组件，被配置为至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流；

其中，所述调制和驱动组件还被配置为：

如果所述第三信号的大小大于所述阈值信号，则如果所述第二信号小于所述第三信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号；以及

如果所述阈值信号的大小大于所述第三信号，则如果所述第二信号小于所述阈值信号，则输出闭合所述开关的所述驱动信号。

35.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述第二信号是斜坡信号，所述斜坡信号包括针对与所述驱动信号相对应的每个开关周期的信号脉冲。

36.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述第一比较器还配置为接收与如下放大信号相关联的所述第三信号，所述放大信号由误差放大器至少基于与所述电源变换系统的反馈信号相关联的信息生成。

37.根据权利要求34所述的系统控制器，其中：

所述调制和驱动组件包括或门，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且生成逻辑信号；以及

所述调制和驱动组件还配置为至少基于与所述逻辑信号相关联的信息生成所述驱动信号。

38.根据权利要求34所述的系统控制器，其中：

所述调制和驱动组件还被配置为向所述信号生成器输出所述驱动信号；以及

所述信号生成器还被配置为处理与所述驱动信号相关联的信息，并且至少基于与所述第一信号和所述驱动信号相关联的信息生成所述第二信号。

39.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件包括：

信号处理器，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成第一经处理信号；

调制组件，被配置为至少接收所述第一经处理信号并且至少基于与所述第一经处理信号相关联的信息生成调制信号；以及

驱动组件，被配置为接收所述调制信号并且生成所述驱动信号。

40.根据权利要求39所述的系统控制器，其中，所述信号处理器包括：

第一或门，被配置为接收所述第一比较信号和所述第二比较信号并且至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成第二经处理信号；

第二或门，被配置为接收所述第二经处理信号和与前沿消隐时段相关联的第一前沿消隐信号，并且至少基于与所述第二经处理信号和所述第一前沿消隐信号相关联的信息生成所述第一经处理信号。

41.根据权利要求40所述的系统控制器，还包括：

前沿消隐组件，被配置为接收与所述前沿消隐时段相关联的第二前沿消隐信号和与流经所述初级绕组的所述初级电流相关联的电流感测信号，并且至少基于与所述第二前沿消隐信号和所述电流感测信号相关联的信息生成第三经处理信号；以及

第三比较器，被配置为接收与所述电源变换系统的所述反馈信号相关联的第四信号和与所述第三经处理信号相关联的第五信号，并且至少基于与所述第四信号和所述第五信号相关联的信息生成第三比较信号。

42.根据权利要求41所述的系统控制器，还包括第三或门，被配置为接收所述第三比较信号和所述第二前沿消隐信号并且向所述调制和驱动组件输出第四经处理信号。

43.根据权利要求42所述的系统控制器，其中，在所述前沿消隐时段期间，所述第一前沿消隐信号为逻辑高电平并且所述第二前沿消隐信号为逻辑低电平。

44.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述信号生成器包括：

电容器，被配置为接收所述第一信号并且生成所述第二信号；以及

开关组件，被配置为响应于开关信号而闭合或断开；

其中：

如果所述开关组件断开，则所述电容器被配置为响应于所述第一信号被充电；以及

如果所述开关组件闭合，则所述电容器被配置为通过所述开关组件放电。

45.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的双极结型晶体管以影响所述初级电流。

46.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的金属氧化物半导体场效应晶体管以影响所述初级电流。

47.根据权利要求34所述的系统控制器，其中，所述调制和驱动组件还被配置为将所述驱动信号输出给作为所述开关的绝缘栅双极型晶体管以影响所述初级电流。

48.一种用于电源变换系统的调整输出的方法，该方法包括：

至少接收指示电源变换系统的初级绕组所接收到的输入电压的大小的第一信号；

接收指示流经所述初级绕组的初级电流的大小的第二信号；

处理与所述第一信号和所述第二信号相关联的信息；

生成第三信号；

至少接收所述第三信号；

处理与所述第三信号相关联的信息；

至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号；

将所述驱动信号输出给开关以影响所述初级电流；

其中，至少基于与所述第三信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：

49.一种用于电源变换系统的调整输出的方法，该方法包括：

处理与所述第一信号相关联的信息；

至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号；

至少接收所述第二信号；

至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号；

将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流；

其中：

至少基于与所述第二信号相关联的信息生成驱动信号的处理包括：如果所述电源变换系统的输出电压在恒压模式中被调整并且所述电源变换系统的输出电流落在第一预定范围内，则生成与脉冲宽度和调整频率相对应的脉宽调制信号作为所述驱动信号；以及

50.一种用于电源变换系统的调整输出的方法，该方法包括：

处理与所述第一信号相关联的信息；

至少基于与所述第一信号相关联的信息生成第二信号；

接收所述第二信号和与所述电源变换系统的反馈信号相关联的第三信号；

处理与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息；

至少基于与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息生成第一比较信号；

接收所述第二信号和阈值信号；

处理与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息；

至少基于与所述第二信号和所述阈值信号相关联的信息生成第二比较信号；

至少接收所述第一比较信号和所述第二比较信号；

处理与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息；

至少基于与所述第一比较信号和所述第二比较信号相关联的信息生成驱动信号；以及

其中，将所述驱动信号输出给开关以影响流经所述初级绕组的初级电流的处理包括：