CN103066566A - 基于占空比信息为电源转换器提供过流保护的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于占空比信息为电源转换器提供过流保护的系统和方法。用于保护电源转换器的系统和方法。一种用于保护电源转换器的示例系统控制器包括信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与阈值信号和电流感测信号相关联的信息生成比较信号，电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件被耦合到信号生成器。

Description

基于占空比信息为电源转换器提供过流保护的系统和方法

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了对于过流保护(over-current protection)和过功率保护(over-power protection)的控制系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于电源转换器。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

背景技术

电源转换器被广泛用于诸如便携设备之类的消费电子设备。电源转换器可以将电力从一种形式转换为另一种形式。作为一个示例，将电力从交流(AC)变换为直流(DC)，从DC变换为AC，从AC变换为AC，或者从DC变换为DC。另外，电源转换器可将电力从一种电压电平转换为另一电压电平。

电源转换器包括线性转换器和开关模式转换器。开关模式转换器通常使用脉宽调制(PWM)机制或脉冲频率调制(PFM)机制。这些机制常常是利用包含各种保护组件的开关模式控制器来实现的。这些组件可以提供过压保护、过温度保护、过流保护(OCP)和过功率包含(OPP)。这些保护通常可以防止电源转换器及相连电路遭受永久损坏。

例如，电源转换器包括开关以及与开关串联的变压器绕组。流经该开关和变压器绕组的电流可能受到OCP系统的限制。如果OCP系统无效，则由于开关时的过大电流和电压应力或者由于操作期间的热耗散，电流可能达到即将损坏该开关的水平。例如，当输出短路或过载发生时，可能达到该电流水平。因此，在许多离线反激式转换器中，由于过大的电压和电流应力，变压器次级侧上的整流器组件经历永久损坏。因此，有效的OCP系统对于可靠开关模式转换器是重要的。

图1是具有过流保护的简化传统开关模式转换器。开关模式转换器100包括OCP比较器110、PWM控制器组件120、栅极驱动器130、开关140、电阻器150，152，154和156、以及初级绕组160。OCP比较器110、PWM控制器组件120和栅极驱动器130是用于PWM控制的芯片180的多个部分。

例如，PWM控制器组件120生成PWM信号122，该PWM信号122由栅极驱动器130接收。在又一示例中，OCP比较器110接收并比较过流阈值信号112(例如，V_{th_oc}))和电流感测信号114(例如，V_CS)，并且将过流控制信号116发送给PWM控制器组件120。当初级绕组的电流大于限制水平时，PWM控制器组件120关断开关140并且关闭开关模式电源转换器100。

对于开关模式转换器，常将逐周期或逐脉冲控制机制用于OCP。例如，逐周期控制方案限制由开关模式转换器传递的最大电流并且因此限制最大功率。对最大功率的这种限制可以保护电源转换器不经历热耗散。一些传统的OCP系统使用基于线路输入电压的可调节OCP阈值，但是，针对比较宽的输入电压范围而言，为保持最大输出功率恒定，最大电流并非是恒定的。其它传统OCP系统使用附加电阻器152和154，附加电阻器152和154位于芯片180外面并被插入在V_in与电阻器150之间，如图1所示。但是，电阻器152消耗巨大功率，通常无法满足低待机功率的严格要求。例如，2MΩ的电阻器152在264伏的输入AC电压下可消耗约70mW。

如图1所示，电流限制被表达如下：

$I_{\mathrm{Limit}}=\frac{V_{\mathrm{in}}}{L_p}\×t_{\mathrm{on}}=\frac{V_{\mathrm{th}\_\mathrm{oc}}}{R_s}$ (式1)

其中，I_Limit表示电流限制。例如，电流限制是触发过流保护的电流阈值。另外，V_in是节点190处的整流后电容上的电压(bulk voltage)  (例如，与电网输入电压VAC相关联)，并且V_{th_oc}是OCP比较器110的输入端子112处的电压电平。R_s是电阻器150的电阻，并且L_p是初级绕组160的电感。此外，t_on表示每个周期中开关140的导通时间。因此，存储在初级绕组160中的最大能量ε为

$\mathrm{\ϵ}=\frac{1}{2}\×L_p\×I_{\mathrm{Limit}}^2=\mathrm{PT}$ (式2)

其中，T表示时钟周期，并且P表示最大功率。因此，最大功率P可被表达如下：

$P=\frac{L_p\×I_{\mathrm{Limit}}^2}{2T}=\frac{V_{\mathrm{in}}^2\×t_{\mathrm{on}}^2}{2\×L_p\×T}$ (式3)

因此，可以通过控制电流限制I_Limit来限制功率。但是式3并未考虑到“输出延迟”，其包括通过电流感测路径到开关140的传播延迟。例如，该传播延迟包括通过OCP比较器110、PWM控制器组件120、栅极驱动器130的传播延迟以及关断开关140的响应延迟。在“输出延迟”期间，开关140保持导通，并且通过开关140的输入电流保持倾斜上升，尽管电流已经达到OCP比较器110的阈值水平。由于“输出延迟”引起的额外电流斜升幅度ΔI与整流后电容上的电压V_in成比例，如下：

$\mathrm{\ΔI}=\frac{V_{\mathrm{in}}}{L_p}\×T_{\mathrm{delay}}$ (式4)

其中，T_delay表示“输出延迟”。

图2是示出额外电流斜升幅度与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图。如图2所示，与较高的V_in相对应的实际最大电流I_PEAK1大于较低的V_in相对应的实际最大电流I_PEAK2。因此，实际最大功率在整流后电容上的电压的宽范围中不是恒定的。因此，实际最大功率表达如下：

$P=\frac{L_p\×{(I_{\mathrm{Limit}}+\mathrm{\ΔI})}^2}{2T}=\frac{V_{\mathrm{in}}^2\×{(t_{\mathrm{on}}+T_{\mathrm{delay}})}^2}{2\×L_p\×T}$ (式5)

例如，T_delay取决于内部延迟、栅极电荷以及与栅极驱动器130有关的电路。在另一示例中，对于预定的开关模式转换器100，T_delay是恒定的，并且因此实际最大功率取决于整流后电容上的电压。为了补偿实际最大功率的变化，用于过流保护的阈值应当基于整流后电容上的电压及输出延迟被调节。

图3是示出电流阈值与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图。整流后电容上的电压V_in2低于整流后电容上的电压V_in1，并且针对V_in2的电流阈值I_{th_oc_vin2}大于针对V_in1的I_{th_oc_vin1}，如图3所示。在电流阈值处，过流保护被触发。所得到的针对较高V_in的最大电流I_PEAK1与所得到的针对较低V_in的最大电流I_PEAK2相同。

例如，该电流阈值与整流后电容上的电压具有如下关系：

$I_{\mathrm{th}\_\mathrm{oc}}\≈I_{\mathrm{th}\_\mathrm{oc}}\left(V_{\mathrm{in}1}\right)-\frac{V_{\mathrm{in}}-V_{\mathrm{in}1}}{L_p}{T}_{\mathrm{delay}}$ (式6)

其中，I_{th_oc}是电流阈值，V_in是整流后电容上的电压，L_p是初级绕组的电感，并且T_delay是“输出延迟”。另外，I_{th_oc}(V_in1)是针对整流后电容上的电压V_in1预先确定的电流阈值。例如，V_in1是最小整流后电容上的电压。在另一示例中，流经开关和初级绕组的电流被感测。如果感测到的电流达到I_{th_on}，则PWM控制器组件发送信号以关断开关。在“输出延迟”之后，开关关断。

在式6中，第二项

表示补偿“输出延迟”的影响的阈值偏移。图4是示出阈值偏移与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图。如图4所示，项

是取决于“输出延迟”和初级绕组的电感的斜率。如图4所示，电流阈值随着整流后电容上的电压的增大而减小。

有至少两种传统方法用来将电流阈值实现为根据图4的整流后电容上的电压的函数。在一个示例中，整流后电容上的电压被感测以生成与整流后电容上的电压成比例的偏移DC电压，以补偿如式6所示的“输出延迟”的影响。。

在另一示例中，基于PWM信号的最大宽度来感测整流后电容上的电压。PWM信号被应用于与电源转换器的初级绕组串联的开关的栅极。图5是示出PWM信号最大宽度与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图。如图5所示，最大电流相对于整流后电容上的电压是恒定的，并且PWM信号的最大宽度随着整流后电容上的电压而变化。最大电流I_PEAK1等于最大电流I_PEAK2。最大电流I_PEAK1对应于较高的整流后电容上的电压和PWM信号510，并且最大电流I_PEAK2对应于较低的整流后电容上的电压和PWM信号520。如图5所示，PWM信号510的最大宽度对于较高的整流后电容上的电压来说较窄，并且PWM信号520的最大宽度对于较低整流后电容上的电压来说较宽。如果最大电流相对于整流后电容上的电压是恒定的，则整流后电容上的电压用PWM信号的最大宽度来表示。因此，PWM信号的最大宽度可被用来确定阈值偏移以补偿如式6所示的“输出延迟”的影响。

根据图5，可以通过生成电流阈值I_{th_oc}来实现补偿，该电流阈值I_{th_oc}是PWM信号的最大宽度的函数。例如，对于PWM信号510，电流阈值等于I_{th_oc_1}，并且对于PWM信号520，电流阈值等于I_{th_oc_2}。在另一示例中，相对于最大宽度的I_{th_oc}的斜率被合适地选择以补偿如式6所示的“输出延迟”的影响。所选斜率与用于PWM控制的芯片之外的电源转换器组件有关。外部组件可以包括初级绕组、电流感测电阻器和功率MOSFET。

另外，为了获得高效率，电源转换器通常在低的整流后电容上的电压时在CCM模式中工作，在高的整流后电容上的电压时在DCM模式中工作。图6示出了CCM模式和DCM模式中的初级绕组的简化传统电流曲线。这些电流曲线描述了作为时间的函数的电流大小。如图6(a)所示，初级绕组的电流在DCM模式中在每个周期在一脉冲宽度内从I_L增大到电流限制I_p1。例如，I_L等于零。在每个周期传递到负载的能量为

$\mathrm{\ϵ}=\frac{1}{2}\×L_p\×{(I\_p1)}^2$ (式7)

相比之下，如图6(b)所示，初级绕组的电流在CCM模式中在每个周期在一脉冲宽度内从I_i2增大到电流限制I_p2。例如，I_i2大于零。在每个周期传递到负载的能量为

$\mathrm{\ϵ}=\frac{1}{2}\×L_p\×[{(I\_p2)}^2-{(I\_i2)}^2]$ (式8)

其中，比率可随着整流后电容上的电压变化。例如，该比率随着整流后电容上的电压的减小而增大。如式7和式8所描述的，如果两个电流限制I_p1和I_p2相等，则在每个周期中，在DCM模式中传递到负载的能量的量高于在CCM模式中传递到负载的能量的量。

图7示出了作为整流后电容上的电压的传统函数的在每个周期中传递到负载的最大能量的简化示图。作为整流后电容上的电压的函数，等于I_p1或I_p2的电流限制被调节以补偿如图4所示的“输出延迟”，但是式7和式8之间的差异未被考虑在内。此外，图7似乎并未考虑到比率的变化。因此，最大能量在整流后电容上的电压的整个范围中不是恒定的。例如，如曲线1300所示，虽然在DCM模式中最大能量似乎基本上恒定，但是在CCM模式中最大能量随着整流后电容上的电压的减小而急剧减小。

为了提高CCM模式和DCM模式中最大能量的一致性，可以在不同模式中使用于电流阈值或相应的电压阈值的补偿斜率不同。具体地，如式7和式8所示，CCM模式中的补偿斜率在大小上大于DCM模式中的补偿斜率。

但是，电源转换器的最大能量可能也受系统的其它特性的影响。因此，改善用于过流保护和过功率保护的技术变得非常重要。

发明内容

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了对于过流保护和过功率保护的控制系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于电源转换器。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

根据一个实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器，被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比。所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；以及生成与所确定的第一阈值信号值相等的所述阈值信号，所述阈值信号在所述第二开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。

根据另一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括：信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间。所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的第一阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括：信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间。所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的第一阈值信号值减小。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括：信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与多个开关时程相关联，所述多个开关时程的每个包括导通时间和关断时间。所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的信号生成器包括：调制和驱动组件、斜坡信号生成器、采样信号生成器以及采样和保持组件。调制和驱动组件被配置为生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流。斜坡信号生成器被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号。采样信号生成器被配置为接收所述调制信号并且响应于所述调制信号的下降沿而生成包含脉冲的采样信号。采样和保持组件被配置为接收所述采样信号和所述斜坡信号，并且输出与所述采样信号的所述脉冲相应的、与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的信号生成器包括：调制和驱动组件、斜坡信号生成器、采样和保持组件、滤波器信号生成器以及低通滤波器。调制和驱动组件被配置为生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流。斜坡信号生成器被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号。采样和保持组件被配置为接收所述斜坡信号和所述调制信号，并且响应于所述调制信号输出与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。滤波器信号生成器被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成滤波器信号。低通滤波器被配置为接收所述滤波器信号和所述采样和保持信号并且响应于所述滤波器信号，至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成第一信号。

在一个实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。另外，该方法包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；以及生成与所确定的阈值信号值相等的所述阈值信号，所述阈值信号在所述第二开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。

在另一实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。该方法还包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

在又一实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。该方法还包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及如果该时间满足一个或多个预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的阈值信号值减小。

在又一实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。该方法还包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与多个开关时程相关联，所述多个开关时程的每个包括导通时间和关断时间；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述多个开关时程的每个中，在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

在又一实施例中，一种用于生成用于保护电源转换器的信号的方法包括生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；接收所述调制信号；以及处理与所述调制信号相关联的信息。该方法还包括：至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；响应于所述调制信号的下降沿而生成包含脉冲的采样信号；接收所述采样信号和所述斜坡信号；以及输出与所述采样信号的所述脉冲相应的、与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。

在又一实施例中，一种用于生成用于保护电源转换器的信号的方法包括：生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；接收所述调制信号；以及处理与所述调制信号相关联的信息。该方法还包括：至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；至少基于与所述调制信号相关联的信息生成滤波器信号；以及接收所述斜坡信号和所述调制信号。另外，该方法包括：响应于所述调制信号输出与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号；接收所述滤波器信号以及所述采样和保持信号；以及响应于所述滤波器信号，至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成第一信号。

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是具有过流保护的简化传统开关模式转换器；

图2是示出额外电流斜升幅度与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图；

图3是示出电流阈值与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图；

图4是示出阈值偏移与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图；

图5是示出PWM信号最大宽度与整流后电容上的电压之间的传统关系的简化示图；

图6示出了CCM模式和DCM模式中的初级绕组的简化传统电流曲线；

图7示出了作为整流后电容上的电压的传统函数的在每个周期中传递到负载的最大能量的简化示图；

图8和图9是在CCM模式中与不同整流后电容上的电压相对应的开关模式转换器的简化时序图；

图10是示出对于传统的开关模式转换器，整流后电容上的电压V_in的改变对电流感测信号的影响的简化示图；

图11是示出对电流感测信号的电压脉冲进行校正的简化示图；

图12是根据本发明一个实施例的具有过流保护的简化电源转换器；

图13(a)是示出根据本发明一个实施例的作为时间的函数的如图12所示的过流阈值信号的简化示图；

图13(b)是示出根据本发明一个实施例的在整流后电容上的电压的不同值下作为时间的函数的如图12所示的电流感测信号的简化示图；

图14(a)是示出根据本发明一个实施例的具有过流保护的如图12所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图14(b)是根据本发明一个实施例的如图14(a)所示的电源转换器的简化时序图；

图14(c)是示出根据本发明一个实施例的如图14(a)所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图15(a)是示出根据本发明另一实施例的具有过流保护的如图12所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图15(b)是示出根据本发明另一实施例的如图15(a)所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图16(a)是示出根据本发明另一实施例的具有过流保护的如图12所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图16(b)是根据本发明另一实施例的如图16(a)所示的电源转换器的简化时序图；

图17是示出根据本发明又一实施例的具有过流保护的如图12所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图18(a)是示出根据本发明又一实施例的作为时间的函数的如图12所示的过流阈值信号的简化示图；

图18(b)是示出根据本发明又一实施例的在整流后电容上的电压的不同值下作为时间的函数的如图12所示的电流感测信号的简化示图；

图19(a)是示出根据本发明又一实施例的具有过流保护的如图12所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图19(b)是根据本发明又一实施例的如图19(a)所示的电源转换器的简化时序图；

图20(a)是示出根据本发明又一实施例的作为时间的函数的如图12所示的过流阈值信号的简化示图；

图20(b)是示出根据本发明又一实施例的在整流后电容上的电压的不同值下作为时间的函数的如图12所示的电流感测信号的简化示图；

图21(a)是示出根据本发明又一实施例的具有过流保护的如图12所示的电源转换器的某些组件的简化示图；

图21(b)是根据本发明又一实施例的如图21(a)所示的电源转换器的简化时序图；

图22(a)是示出根据本发明又一实施例的作为时间的函数的如图12所示的过流阈值信号的简化示图；

图22(b)是示出根据本发明又一实施例的在整流后电容上的电压的不同值下作为时间的函数的如图12所示的电流感测信号的简化示图。

具体实施方式

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了对于过流保护和过功率保护的控制系统和方法。仅仅作为示例，本发明已应用于电源转换器。但是将认识到，本发明具有更广泛的应用范围。

图8和图9是在CCM模式中与不同整流后电容上的电压相对应的开关模式转换器的简化时序图。例如，图8的整流后电容上的电压高于图9的整流后电容上的电压。

如图8所示，曲线2810、2820、2830和2840分别表示时钟信号(例如，CLK)、PWM信号(例如，PWM)、过流阈值信号(例如，V_{th_oc})和电流感测信号(例如，V_CS)的时序图。例如，时钟信号与PWM信号同步。在另一示例中，PWM信号由PWM控制器组件生成。在又一示例中，过流阈值信号由OCP比较器接收，并且电流感测信号也由OCP比较器接收。如图8所示，曲线2830指示过流阈值信号在下限V_{th_0}与上限V_clamp之间改变，并且CCM模式中的时序图的斜率高于DCM模式中的时序图的斜率。

类似地，如图9所示，曲线2910、2920、2930和2940分别表示时钟信号(例如，CLK)、PWM信号(例如，PWM)、过流阈值信号(例如，V_{th_oc})和电流感测信号(例如，V_CS)的时序图。例如，时钟信号与PWM信号同步。在另一示例中，PWM信号由PWM控制器组件生成。在又一示例中，过流阈值信号由OCP比较器接收，并且电流感测信号也由OCP比较器接收。如图9所示，曲线2930指示过流阈值信号在下限V_{th_0}与上限V_clamp之间改变，并且CCM模式中的时序图的斜率高于DCM模式中的时序图的斜率。

参考图8和图9，本技术可以提高不同整流后电容上的电压下CCM模式和DCM模式中的最大能量的一致性，但是本技术具有其自身的限制。

如图1所示，节点190处的整流后电容上的电压V_in通常不是完美的DC电压。替代地，整流后电容上的电压V_in通常随着系统100的输出负载以及VAC信号而改变。VAC信号是AC电压信号，其随着时间改变其大小。对于相同的VAC信号，整流后电容上的电压V_in随着系统100的输出负载而改变。

图10是示出对于传统的开关模式转换器100，整流后电容上的电压V_in的改变对电流感测信号的影响的简化示图。曲线3010和3020分别表示整流后电容上的电压V_in和电流感测信号的时序图。

如图10所示，在区域A、B和C的每个中，电流感测信号中存在两个电压脉冲，一个电压脉冲通常比另一个大。根据一个实施例，对于一信号周期时间，信号的占空比是该信号处于逻辑高电平时的时间长度与该信号周期时间的长度之间的比率。在区域A中，PWM信号的占空比相对小，因此PWM信号的关断时间对于充分退磁和能量到开关模式转换器100的输出端的有效传送来说是足够长的。然后，在下一PWM周期时间的开始处，电流感测信号的电压值低于相应的电压阈值V_{th_0}。因此，在此PWM周期时间中，初级绕组可以有效地存储能量，并且所存储的能量可以有效地传送到开关模式转换器100的输出端。因此，在区域A中，由开关模式转换器100实际传递的最大功率不受整流后电容上的电压V_in改变的很大影响。

在区域B中，PWM信号的占空比相对大并且PWM信号的关断时间对于充分退磁和能量到开关模式转换器100的输出端的有效传送来说太短。然后，在下一PWM周期时间的开始处，电流感测信号的电压值高于相应的电压阈值V_{th_0}。因此，在此PWM周期时间中，开关140在接通之后立即被关断，从而使得初级绕组不能够有效地存储能量，并且将开关频率等效地降低了一半。因此，初级绕组的输入功率也被减小一半，并且在区域B中由开关模式转换器100实际传递的最大功率受到整流后电容上的电压V_in改变的很大影响。

类似地，在区域C中，PWM信号的占空比达到由用于PWM控制的芯片180设置的最大占空比。例如，最大占空比被设为80％。因此，PWM信号的关断时间对于充分退磁和能量到开关模式转换器100的输出端的有效传送来说太短。因此，在区域C中，由开关模式转换器100实际传递的最大功率受到受整流后电容上的电压V_in改变的很大影响。

如图10所示，区域A、B和C可以在VAC信号的不同的半个周期时间中重复出现。例如，T_AC表示VAC信号的周期时间，对于220V/50HzAC电压，其等于20ms，并且对于110V/60Hz AC电压，其等于16.67ms。在另一示例中，与区域A相比，区域B和C对应于整流后电容上的电压V_in较低。在又一示例中，在区域A、B和C中，整流后电容上的电压V_in的改变对电流感测信号的影响可能不同。

如上面讨论的，有效PWM开关频率的减小是减小开关模式转换器100实际递送的最大功率的重要原因。因此，为了将实际最大功率恢复到预定的最大功率，校正较大电压脉冲与较小电压脉冲的组合是重要的。根据一个实施例，对较小电压脉冲进行校正以使得在每个PWM周期时间中开关具有足够的导通时间，以使得初级绕组能够进行有效的能量存储。

图11是示出对电流感测信号的电压脉冲进行校正的简化示图。根据一个实施例，如图11所示，如果在当前PWM周期时间(例如，与图11中的脉冲3110相对应的PWM周期时间)中PWM信号的占空比被确定为大于预定占空比阈值(例如，60％，则在下一PWM周期时间的开始处，电压阈值被设为与下限V_{th_0}不同的另一阈值水平(例如，V_{th_a})，以便将脉冲3120校正为变成脉冲3122。例如，阈值水平(例如，V_{th_a})与上限V_clamp相同。在另一示例中，阈值水平(例如，V_{th_a})大于下限V_{th_0}但小于上限V_clamp。

在另一示例中，这样的校正可以修改PWM信号的占空比并且防止开关在导通之后立即关断。在又一示例中，对电压脉冲的这样的校正使得开关模式转换器的初级绕组有效地存储并传送能量。在又一示例中，对电压脉冲的这样的校正可以防止降低有效开关频率并保持开关模式转换器的最大功率。

图12是根据本发明一个实施例的具有过流保护的简化电源转换器。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。电源转换器2500包括OCP比较器2510、PWM控制器组件2520、栅极驱动器2530、开关2540、电阻器2550，2552，2554和2556、过流阈值信号生成器2570、初级绕组2560以及前沿消隐(LEB)组件2594。OCP比较器2510、PWM控制器组件2520、栅极驱动器2530是用于PWM控制的芯片2580的部分。前沿消隐(LEB)组件2594在一些实施例中被省略。

如图12所示，在一些实施例中，节点2590处的整流后电容上的电压V_in2592不是完美的DC电压。例如，整流后电容上的电压V_in随着电源转换器2500的输出负载以及VAC信号2599而改变。在另一示例中，对于相同的VAC信号2599，整流后电容上的电压V_in2592随着电源转换器2500的输出负载的改变而改变。

根据一个实施例，PWM控制器组件2520生成PWM信号2522，其由栅极驱动器2530接收。在一个实施例中，栅极驱动器2530作为响应，输出栅极驱动信号2584给开关2540。在另一实施例中，过流阈值信号生成器2570接收信号2582并向OCP比较器2510输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。例如，信号2582是PWM信号2522。在另一示例中，信号2582是栅极驱动信号2584。

在又一示例中，根据某些实施例，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在如下所述的图13(a)，图18(a)，图20(a)，和/或图22(a)中示出。在又一示例中，OCP比较器2510将过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})与电流感测信号2514(例如，V_CS)相比较，并且向PWM控制器组件2520发送过流控制信号2516。在又一示例中，当流经初级绕组的电流2572大于限制水平时，PWM控制器组件2520关断开关2540并关闭电源转换器2500。在又一示例中，电流感测信号2514(例如，V_CS)被与指示电流2572的大小的电压信号相关联。

在一个实施例中，PWM信号2522的开关时程包括导通时间和关断时间，并且该开关时程的占空比等于导通时间与开关时程之比。例如，在导通时间期间，开关2540闭合(例如，接通)，并且在关断时间期间，开关2540断开(例如，关断)。

在另一实施例中，过流阈值信号生成器2570生成作为开关时程内与导通时间相关的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，从开关时程的导通时间的开始起来测量该时间。例如，在每个开关时程的导通时间的开始处，开关时程内的该时间被设为零。在又一示例中，过流阈值信号生成器2570接收PWM信号2522以检测开关时程的导通时间的开始，并将该时间设为零，并且生成与导通时间相关的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在又一示例中，过流阈值信号生成器2570还检测每个开关时程中的导通时间。

根据本发明一些实施例，如图13(a)和图13(b)所示，自适应补偿方案可减少次谐波震荡，以便使最大输出功率在整流后电容上的电压的宽范围中保持一致。

图13(a)是示出根据本发明一个实施例的作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512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。

在一个实施例中，波形1312表示作为开关时程T₁内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₁的开始处被设为零。在另一实施例中，波形1314表示作为开关时程T₂内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₂的开始处被设为零。在又一实施例中，波形1316表示作为开关时程T₃内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₃的开始处被设为零。在又一实施例中，波形1318表示作为开关时程T₄内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₄的开始处被设为零。

例如，虽然开关时程T₁，T₂，T₃和T₄对应于不同的开关周期，然而它们的大小相等。在另一示例中，开关时程T₁，T₂，T₃和T₄的大小不相等，并且它们对应于不同的开关周期。在又一示例中，波形1312，1314，1316和1318分别对应于整流后电容上的电压V_in1，V_in2，V_in3和V_in4。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})与电源转换器2500的电流阈值(I_{th_oc})成比例。

根据一个实施例，如图13(a)所示，对于特定的导通时间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在0(例如，导通时间的开始)与最大时间(例如，t_max)之间不随着时间改变，如波形1312，1314，1316或1318所示。根据某些实施例，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的值随导通时间不同而不同，以补偿“输出延迟”的影响。例如，过流阈值信号2512的值根据下式来确定：

V_{th_oc}(n+1)＝(1-α)×V_{th_oc}(n)+α×(V_{ocp_l}+k_ocp×D(n))  (式9)

其中，V_{th_oc}(n+1)表示在开关时程T_sw(n+1)内的随导通时间变化的过流阈值信号2512的值，V_{th_oc}(n)表示在开关时程T_sw(n)内的随导通时间变化的过流阈值信号2512的值，D(n)表示前一开关时程T_sw(n)的占空比，k_ocp是一个固定的常数，V_{ocp_l}表示过流阈值信号2512的最小值，并且α表示系数(例如，α≤1)。在另一示例中，如果α＝1，则过流阈值信号2512的大小根据下式确定：

V_{th_oc}(n+1)＝V_{ocp_l}+D(n)×k_ocp    (式10)

根据式9和式10，在一些实施例中，过流阈值信号2512的值在开关时程中的特定导通时间中受到一个或多个之前开关时程的占空比的影响。例如，一个或多个之前开关时程的占空比越大，该开关时程中的过流阈值信号2512的值就越大。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc}(n+1))的值等于或大于过流阈值信号2512的最小值(例如，Vocp_l)，并且等于或小于过流阈值信号2512的最大值(例如，V_{ocp_h})。在又一示例中，k_ocp可被确定为在DCM模式下相对于时间的过流阈值信号的正斜率。在某些实施例中，可根据实际情况调节k_ocp。在又一示例中，在最大时间(例如，t_max)之后，系统2500执行关断操作。

图13(b)是示出根据本发明一个实施例的使用如图13(a)所示的作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512来确定导通时间的简化示图。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。

在一个实施例中，波形1312表示作为开关时程T₁内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且波形1320表示作为开关时程T₁内的时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。在另一实施例中，波形1314表示作为开关时程T₂内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且波形1322表示作为开关时程T₂内的时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。

在又一实施例中，波形1316表示作为开关时程T₃内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且波形1324表示作为开关时程T₃内的时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。在另一实施例中，波形1318表示作为开关时程T₄内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且波形1326表示作为开关时程T₄内的时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。

波形1320，1322，1324和1326分别表示与整流后电容上的电压V_in1，V_in2，V_in3和V_in4相对应的作为时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。例如，波形1320，1322，1324和1326所示的斜率分别是S₁，S₂，S₃和S₄。在另一示例中，电流感测信号2514(例如，V_CS)与流经电源转换器2500的初级绕组2560的电流2572成比例。

根据一个实施例，相对于特定的整流后电容上的电压，电流感测信号2514(例如，V_CS)随着时间增大(例如，如波形1320，1322，1324和1326所示)。在一些实施例中，如图13(b)所示，电流感测信号2514(例如，V_CS)相对于时间的斜率随着整流后电容上的电压增大。例如，V_in1＞V_in2＞V_in3＞V_in4，并且相应地S₁＞S₂＞S₃＞S₄。在另一示例中，当电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小超过过流阈值信号2512时(例如，如波形1320，1322，1324或1326所示)，过流保护被触发。在又一示例中，在T_delay(例如，“输出延迟”)期间，电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小继续增大。在又一示例中，在T_delay的结束处，开关断开(例如，关断)，并且电流感测信号2514(例如，V_CS)达到其最大大小。在一些实施例中，T_delay的结束是在一开关时程期间开关2540的导通时间的结束。例如，对于整流后电容上的电压V_in1，T_delay的结束对应于时间t_A，对于整流后电容上的电压V_in2，T_delay的结束对应于时间t_B，对于整流后电容上的电压V_in3，T_delay的结束对应于时间t_C，并且对于整流后电容上的电压V_in4，T_delay的结束对应于时间t_D。在另一示例中，t_A，t_B，t_C和t_D分别表示开关时程T₁，T₂，T₃和T₄的导通时间的结束。

图14(a)是示出根据本发明一个实施例的具有过流保护的电源转换器2500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。过流阈值信号生成器2570包括采样信号生成器1602、信号生成器1604和信号处理组件1601。例如，信号处理组件1601包括采样和保持组件1606和低通滤波器1608。在另一示例中，采样和保持组件1606和低通滤波器1608共享一个或多个组件。在又一示例中，过流保护方案根据图13(a)和图13(b)来实现。

根据一个实施例，在一开关时程期间，信号生成器1604接收信号2582(例如，PWM信号2522或栅极驱动信号2584)，并且基于信号2582在该开关时程中的占空比来生成斜坡信号1614。例如，采样信号生成器1602接收信号2582，并且生成采样信号1616。在另一示例中，采样信号生成器1602在信号2582的下降沿时在采样信号1616中输出脉冲。在又一示例中，采样和保持组件1606在采样信号1616的脉冲期间对斜坡信号1614采样，并且在该开关时程的其余时间期间保持斜坡信号1614的大小(例如，在该脉冲的结束处)直到下一脉冲为止。在又一示例中，低通滤波器1608对采样和保持组件1606生成的信号1618执行低通滤波，并且向OCP比较器2510输出过流阈值信号2512。在又一示例中，OCP比较器2510还接收电流感测信号2514并且输出过流控制信号2516。在又一示例中，过流阈值信号2512根据式9确定，其中，α与低通滤波器1608相关联。

在一个实施例中，斜坡信号1614与倾斜上升过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号1614的大小从最小值增大到最大值，并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号1614的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在另一实施例中，斜坡信号1614与倾斜上升过程、恒定过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号1614的大小从最小值增大到最大值；在恒定过程期间，斜坡信号1614保持为最大值；并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号1614的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程、恒定过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在又一实施例中，斜坡信号1614与倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和第二恒定过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号1614的大小从最小值增大到最大值；并且在第一恒定过程期间，斜坡信号1614保持为最大值。在倾斜下降过程期间，斜坡信号1614的大小从最大值减小到最小值；并且在第二恒定过程期间，斜坡信号1614保持为最小值。倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和/或第二恒定过程瞬时地或者在一时间段期间发生。

图14(b)是根据本发明一个实施例的包括如图14(a)所示的组件的电源转换器2500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。波形1700表示作为时间的函数的信号2582，波形1702表示作为时间的函数的采样信号1616，波形1704表示作为时间的函数的斜坡信号1614，波形1706表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且波形1708表示作为时间的函数的电流感测信号2514。

例如，波形1706表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})其包括作为一开关时程T_swa内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})、作为一开关时程T_swb内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})以及作为一开关时程T_swc内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在另一示例中，波形1708表示作为时间的函数的电流感测信号2514，其包括作为一开关时程T_swa内的时间的函数的电流感测信号2514、作为一开关时程T_swb内的时间的函数的电流感测信号2514以及作为一开关时程T_swc内的时间的函数的电流感测信号2514。例如，开关时程T_swa，T_swb和T_swc的大小相等，尽管它们对应于不同的开关周期。

例如，如图14(b)所示，开关时程T_swa包括关断时间T_offa和导通时间T_ona，开关时程T_swb包括关断时间T_offb和导通时间T_onb，并且开关时程T_swc包括关断时间T_offc和导通时间T_onc。导通时间T_ona开始于时间t₂并结束于时间t₃，关断时间T_offa开始于时间t₃并结束于时间t₅，并且开关时程T_swa开始于时间t₂并结束于时间t₅。导通时间T_onb开始于时间t₅并结束于时间t₆，关断时间T_offb开始于时间t₆并结束于时间t₈，并且开关时程T_swb开始于时间t₅并结束于时间t₈。导通时间T_onc开始于时间t₈并结束于时间t₉，关断时间T_offc开始于时间t₉并结束于时间t₁₀，并且开关时程T_swc开始于时间t₈并结束于时间t₁₀。在又一示例中，t₂≤t₃≤t₄≤t₅≤t₆≤t₇≤t₈≤t₉≤t₁₀。

根据一个实施例，在导通时间T_ona期间，信号2582保持为逻辑高电平(例如，如波形1700所示)。例如，斜坡信号1614从大小1710(例如，t₂处)增大到大小1712(例如，t₃处)，如波形1704所示。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在导通时间T_ona期间保持为大小1714(例如，如波形1706所示)。在又一示例中，电流感测信号2514从大小1716(例如，t₂处)增大，如波形1708所示。在一些实施例中，一旦电流感测信号2514超过大小1714(例如，t₃处)，则过流保护被触发。例如，OCP组件2510将过流控制信号2516从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中，然后，过流感测信号2514下降为大小1724(例如，t₃处的0)并且在关断时间T_offa期间保持为大小1724(例如，如波形1708所示)。

根据另一实施例，在信号2582的下降沿处(例如，t₃处)，在采样信号1616中生成脉冲(例如，如波形1702所示)。例如，该脉冲开始于时间t₃并结束于时间t₄。在另一示例中，采样和保持组件1606在该脉冲期间对斜坡信号1614采样，并且作为响应，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小1714(例如，t₃处)变为大小1718(例如，t₄处)，如波形1706所示。在又一示例中，信号1614在该脉冲期间保持为大小1712，并且在该脉冲的结束处(例如，t₄处)下降为大小1710(例如，V_{ocp_l})，如波形1704所示。在又一示例中，在t₄与t₅之间的时间段期间，信号1614保持为大小1710(例如，V_{ocp_l})，如波形1704所示，并且过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})保持为大小1718，如波形1706所示。

根据又一实施例，在导通时间T_onb期间，信号2582保持为逻辑高电平(例如，如波形1700所示)。例如，斜坡信号1614从大小1710(例如，t₅处)增大到大小1712(例如，t₆处)，如波形1704所示。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在导通时间T_onb期间保持为大小1718(例如，如波形1706所示)。在又一示例中，电流感测信号2514从大小1720(例如，t₅处)增大，如波形1708所示。在一些实施例中，一旦电流感测信号2514超过大小1718(例如，t₆处)，则过流保护被触发。例如，OCP组件2510将过流控制信号2516从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中，然后，电流感测信号2514再次下降为大小1724(例如，t₆处的0)并且在关断时间T_offb期间保持为大小1724(例如，如波形1708所示)。

根据另一实施例，在信号2582的另一下降沿处(例如，t₆处)，在采样信号1616中生成另一脉冲(例如，如波形1702所示)。例如，该脉冲开始于时间t₆并结束于时间t₇。在另一示例中，采样和保持组件1606在该脉冲期间对斜坡信号1614采样，并且作为响应，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小1718(例如，t₆处)变为大小1722(例如，t₇处)，如波形1706所示。在又一示例中，信号1614在该脉冲期间保持为大小1712，并且在该脉冲的结束处(例如，t₇处)下降为大小1710(例如，V_{ocp_l})，如波形1704所示。在又一示例中，在t₇与t₈之间的时间段期间，信号1614保持为大小1720(例如，V_{ocp_l})，如波形1704所示。在又一示例中，在t₇与t₉之间的时间段期间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})保持为大小1722，如波形1706所示。

在某些实施例中，如上所述，对于特定的开关时程(例如，T_swc)，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在导通时间期间(例如，从t₇到t₉的T_onc)保持为特定大小(例如，大小1722)，并且该特定大小(例如，大小1722)受到一个或多个之前开关时程(例如，T_ona和T_onb)的占空比的影响。例如，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的大小随着开关时程而改变(例如，从开关时程T_swb中的大小，1718变为随后的开关时程T_swc中的大小1722)。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的大小1714，1718和1722可基于式9来确定。

图14(c)是示出根据本发明一个实施例的包括如图14(a)所示的组件的电源转换器2500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。信号生成器1604包括电流源1802、开关1804和1812、与门1806和1814、比较器1808和1816、电容器1810以及运算放大器1818。信号处理组件1601包括开关1820、电阻器1822和电容器1824。例如，采样和保持组件1606包括开关1820和电容器1824。在另一示例中，低通滤波器1608包括电阻器1822和电容器1824。

在一些实施例中，如图14(c)所示，与门1806接收信号2582和来自比较器1808的信号1832，并且如果信号2582和信号1832两者为逻辑高电平，则输出逻辑高电平的信号1826。例如，开关1804(例如，S1)响应于为逻辑高电平的信号1826而闭合(例如，接通)。在另一示例中，从电流源1802流经开关1804的电流1828对电容器1810充电，并且作为响应，斜坡信号1614(例如，V_ramp)的大小增大。在又一示例中，如果斜坡信号1614的大小超过参考信号1830(例如，V_{ocp_h})，则比较器1808输出逻辑低电平的信号1832，并且与门1806将信号1826改变为逻辑低电平以断开(例如，关断)开关1804从而停止对电容器1810充电。在又一示例中，当在采样信号1616(例如，sample)中的一脉冲期间对斜坡信号1614采样之后，与门1814接收逻辑高电平的放电信号1840，并且如果来自比较器1816的信号1836为逻辑高电平，则输出逻辑高电平的信号1838。在又一示例中，响应于信号1838为逻辑高电平，开关1812(例如，S2)闭合(例如，接通)以对电容器1810放电并且斜坡信号1614的大小减小。在又一示例中，如果斜坡信号1614的大小达到参考信号1834(例如，V_{ocp_l})，则比较器1816将信号1836变为逻辑低电平，并且作为响应，与门1814将信号1838改变为逻辑低电平以断开(例如，关断)开关1812从而停止对电容器1810放电。在又一示例中，运算放大器1818作为缓冲器。

根据一个实施例，采样信号生成器1602接收信号2582并且在信号2582的下降沿时在采样信号1616中输出脉冲。例如，开关1820(例如，S3)响应于该脉冲而闭合。在另一示例中，信号处理组件1601采样和保持斜坡信号1614，并且执行低通滤波。在又一示例中，OCP比较器2510将过流阈值信号2512与电流感测信号2514相比较，并且输出过流控制信号2516。在又一示例中，如果过流阈值信号2512的大小大于电流感测信号2514，则过流控制信号2516为逻辑高电平，并且如果过流感测信号2514的大小达到或超过过流阈值信号2512，则过流控制信号2516变为逻辑低电平以触发过流保护。

参考式9，根据一些实施例，系数α被确定如下：

$\mathrm{\α}=1-e^{-\frac{T_{\mathrm{oneshot}}}{R_{\mathrm{ocp}}\×C_{\mathrm{ocp}}}}$ (式11)

其中，R_ocp表示电阻器1822的电阻，T_oneshot表示在采样信号1616中生成的脉冲的脉宽，并且C_ocp表示电容器1824的电容。例如，如果R_ocp×C_ocp＞＞T_oneshot，则

$\mathrm{\α}=\frac{T_{\mathrm{oneshot}}}{R_{\mathrm{ocp}}\×C_{\mathrm{ocp}}}$ (式12)

图15(a)是示出根据本发明另一实施例的具有过流保护的电源转换器2500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。过流阈值信号生成器2570包括滤波器信号生成器2802、信号生成器2804和信号处理组件2801。例如，信号处理组件2801包括采样和保持组件2806和低通滤波器2808。在另一示例中，采样和保持组件2806和低通滤波器2808共享一个或多个组件。在又一示例中，过流保护方案根据图13(a)和图13(b)来实现。在又一示例中，信号生成器2804与信号生成器1604相同。

根据一个实施例，在一开关时程期间，信号生成器2804接收信号2582(例如，PWM信号2522或栅极驱动信号2584)，并且基于信号2582在该开关时程中的占空比来生成斜坡信号2814。例如，滤波器信号生成器2802接收信号2582，并且输出滤波器信号2816到低通滤波器2808。在又一示例中，当信号2582为逻辑高电平时，采样和保持组件2806对斜坡信号2814进行采样和保持。在又一示例中，当信号2582变为逻辑低电平时，低通滤波器2808对采样和保持组件2806生成的信号2818执行低通滤波，并且向OCP比较器2510输出过流阈值信号2512。在又一示例中，OCP比较器2510还接收电流感测信号2514并且输出过流控制信号2516。在又一示例中，过流阈值信号2512根据式9确定，其中，α与低通滤波器2808相关联。

图15(b)是示出根据本发明另一实施例的包括如图15(a)所示的组件的电源转换器2500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。信号生成器2804包括电流源2602、开关2604和2612、与门2606和2614、比较器2608和2616、电容器2610以及运算放大器2618。信号处理组件2801包括开关2620和2654以及电容器2624和2656。滤波器信号生成器2802包括非门2650。例如，开关2620和电容器2656被包括在采样和保持组件2806中。在另一示例中，电容器2656、开关2654和电容器2624被包括在低通滤波器2808中。在又一示例中，电流源2602、开关2604和2612、与门2606和2614、比较器2608和2616、电容器2610、运算放大器2618和开关2620分别与电流源1802、开关1804和1812、与门1806和1814、比较器1808和1816、电容器1810、运算放大器1818和开关1820相同。

在一些实施例中，如图15(b)所示，与门2606接收信号2582和来自比较器2608的信号2632，并且如果信号2582和信号2632两者为逻辑高电平，则输出逻辑高电平的信号2626。例如，开关2604(例如，S1)响应于为逻辑高电平的信号2626而闭合(例如，接通)。在另一示例中，从电流源2602流经开关2604的电流2628对电容器2610充电，并且作为响应，斜坡信号2814(例如，V_ramp)的大小增大。在又一示例中，如果斜坡信号2814的大小超过参考信号2630(例如，V_{ocp_h})，则比较器2608输出逻辑低电平的信号2632，并且与门2606将信号2626改变为逻辑低电平以断开(例如，关断)开关2604从而停止对电容器2610充电。在又一示例中，当斜坡信号2814被采样之后，与门2614接收逻辑高电平的放电信号2640，并且如果来自比较器2616的信号2636为逻辑高电平，则输出逻辑高电平的信号2638。在又一示例中，响应于信号2638为逻辑高电平，开关2612(例如，S2)闭合(例如，接通)以对电容器2610放电并且斜坡信号2814的大小减小。在又一示例中，如果斜坡信号2814的大小达到参考信号2634(例如，V_{ocp_l})，则比较器2616将信号2636变为逻辑低电平，并且作为响应，与门2614将信号2638改变为逻辑低电平以断开(例如，关断)开关2612从而停止对电容器2610放电。

根据一个实施例，滤波器信号生成器2802接收信号2582并且输出滤波器信号2816。例如，当信号2582为逻辑高电平时(例如，在导通时间期间)，开关2620响应于闭合(例如，接通)，并且开关2654响应于信号2816断开(例如，关断)。在另一示例中，电容器2656响应于通过运算放大器2618的斜坡信号2814被充电。在又一示例中，当信号2582变为逻辑低电平时(例如，在信号2582的下降沿)，则开关2620断开(例如，关断)，并且开关2654响应于信号2816而闭合(例如，接通)。在又一示例中，斜坡信号2814的大小被存储在电容器2656中并被传送到电容器2624以生成过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在又一示例中，当信号2582为逻辑低电平时，滤波器信号2816为逻辑高电平，并且当信号2582为逻辑高电平时，滤波器信号2816为逻辑低电平。

参考式9，根据一些实施例，系数α被确定如下：

$\mathrm{\α}=\frac{C_{\mathrm{samp}}}{C_{\mathrm{samp}}+C_{\mathrm{ocp}}}$ (式13)

其中，C_samp表示电容器2656的电容，并且C_ocp表示电容器2624的电容。

图16(a)是示出根据本发明另一实施例的具有过流保护的电源转换器2500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。过流阈值信号生成器2570包括采样信号生成器1902、信号生成器1904、信号处理组件1901、占空比检测器1926、计数器组件1928、非门1930、开关1932和1934、以及补偿组件1936。例如，信号处理组件1901包括采样和保持组件1906和低通滤波器1908。例如，采样和保持组件1906和低通滤波器1908共享一个或多个组件。在另一示例中，采样信号生成器1902、信号生成器1904、采样和保持组件1906以及低通滤波器1908分别与采样信号生成器1602、信号生成器1604、采样和保持组件1606以及低通滤波器1608相同。

根据一个实施例，占空比检测器1926接收信号2582并且判断特定开关时程的信号2582的占空比是否大于占空比阈值。例如，如果占空比检测器1926判定该特定开关时程的信号2582的占空比大于占空比阈值，则作为响应，计数器组件1928输出逻辑低电平的采样禁止信号1940，并且因此来自非门1930的采样使能信号1938为逻辑高电平，以使得开关1932闭合(例如，接通)并且开关1934断开(例如，关断)。在另一示例中，如果占空比检测器1926判定该特定开关时程的信号2582的占空比小于占空比阈值，则计数器组件1928检测信号2582的占空比是否保持小于占空比阈值达预定数目的开关时程。在又一示例中，如果信号2582的占空比保持小于占空比阈值达预定数目的开关时程，则计数器组件1928输出逻辑高电平的采样禁止信号1940，并且因此采样使能信号1938为逻辑低电平，以使得开关1932断开(例如，关断)并且开关1934闭合(例如，接通)。

根据另一实施例，在一开关时程期间，信号生成器1904接收信号2582，并且基于信号2582在该开关时程中的占空比生成斜坡信号1914(例如，V_ramp)。例如，采样信号生成器1902接收信号2582，并且生成采样信号1916。在另一示例中，采样信号生成器1902在信号2582的下降沿时在采样信号1916中输出脉冲。在又一示例中，采样和保持组件1906在采样信号1916的脉冲期间对斜坡信号1914采样，并且在该开关时程的其余时间期间保持斜坡信号1914的大小(例如，在该脉冲的结束处)直到下一脉冲为止。在又一示例中，低通滤波器1908对采样和保持组件1906生成的信号1918执行低通滤波，并且如果开关1932响应于采样使能信号1938而闭合(例如，接通)，则输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})给OCP比较器2510。在又一示例中，作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的波形与如图14(b)所示的波形1706类似。在又一示例中，OCP比较器2510还接收电流感测信号2514并且输出过流控制信号2516。

根据又一实施例，补偿组件1936接收信号2582，并且如果开关1934响应于采样禁止信号1940而闭合(例如，接通)，则向OCP比较器2510输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。例如，作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的波形在与补偿组件1936相关联的图中示出。即，在一些实施例中，在0与最大时间(例如，t_max)之间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在最小值(例如，V_{ocp_l})与最大值(例如，V_{ocp_h})之间相对于时间以正斜率增大。

在一个实施例中，斜坡信号1914与倾斜上升过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号1914的大小从最小值增大到最大值，并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号1914的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在另一实施例中，斜坡信号1914与倾斜上升过程、恒定过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号1914的大小从最小值增大到最大值；在恒定过程期间，斜坡信号1914保持为最大值；并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号1914的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程、恒定过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在又一实施例中，斜坡信号1914与倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和第二恒定过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号1914的大小从最小值增大到最大值；并且在第一恒定过程期间，斜坡信号1914保持为最大值。在倾斜下降过程期间，斜坡信号1914的大小从最大值减小到最小值；并且在第二恒定过程期间，斜坡信号1914保持为最小值。倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和/或第二恒定过程瞬时地或者在一时间段期间发生。

图16(b)是根据本发明另一实施例的包括如图16(a)所示的组件的电源转换器2500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。波形2000表示作为时间的函数的信号2582，波形2002表示作为时间的函数的采样信号1916，波形2004表示作为时间的函数的斜坡信号1914，波形2006表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且波形2008表示作为时间的函数的电流感测信号2514。

例如，波形2006表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，其包括作为一开关时程T_swd内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})以及作为一开关时程T_swe内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在另一示例中，波形2008表示作为时间的函数的电流感测信号2514，其包括作为一开关时程T_swd内的时间的函数的电流感测信号2514以及作为一开关时程T_swe内的时间的函数的电流感测信号2514。

例如，如图16(b)所示，导通时间T_ond开始于时间t₁₀并结束于时间t₁₁，关断时间T_offd开始于时间t₁₁并结束于时间t₁₃，导通时间T_one开始于时间t₁₄并结束于时间t₁₅，关断时间T_offe开始于时间t₁₅并结束于时间t₁₇。在另一示例中，t₁₀≤t₁₁≤t₁₂≤t₁₃≤t₁₄≤t₁₅≤t₁₆≤t₁₇≤t₁₈≤t₁₉。

根据一个实施例，最初，信号2582的占空比大于占空比阈值(例如，t₁₀处)并且采样使能信号1938为逻辑高电平以闭合(例如，接通)开关1932(例如，S2)。例如，在导通时间T_ond期间，信号2582保持为逻辑高电平(例如，如波形2000所示)。在另一示例中，斜坡信号1914从大小2010(例如，t₁₀处)增大到大小2012(例如，t₁₁处)，如波形2004所示。在又一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在导通时间T_ond期间保持大小2014(例如，如波形2006所示)。在又一示例中，电流感测信号2514从大小2016(例如，t₁₀处)增大，如波形2008所示。在一些实施例中，一旦电流感测信号2514超过大小2014(例如，t₁₁处)，则过流保护被触发。例如，OCP组件2510将过流控制信号2516从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中，然后，过流感测信号2514下降为大小2024(例如，t₁₁处的0)并且在关断时间T_offd期间保持为大小2024(例如，如波形2008所示)。

根据另一实施例，在信号2582的下降沿处(例如，t₁₁处)，在采样信号1916中生成脉冲(例如，如波形2002所示)。例如，该脉冲开始于时间t₁₁并结束于时间t₁₂。在另一示例中，采样和保持组件1906在该脉冲期间对斜坡信号1914采样，并且作为响应，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小2014(例如，t₁₁处)变为大小2018(例如，t₁₂处)，如波形2006所示。在又一示例中，信号1914在该脉冲期间保持为大小2012，并且在该脉冲的结束处(例如，t₁₂处)下降为大小2010(例如，V_{ocp_l})，如波形2004所示。在又一示例中，在t₁₂与t₁₃之间的时间段期间，信号1914保持为大小2010(例如，V_{ocp_l})，如波形2004所示，并且过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})保持为大小2018，如波形2006所示。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的大小2014和2018可基于式9来确定。

根据又一实施例，此后，信号2582的占空比变为小于占空比阈值(例如，t₁₃处)。例如，如果信号2582的占空比保持小于占空比阈值达预定数目的开关时程(例如，t₁₃与t₁₄之间)，则采样使能信号1938变为逻辑低电平以断开(例如，关断)开关1932并且采样禁止信号1940变为逻辑高电平以闭合(例如，接通)开关1934(例如，t₁₄处)，以使得补偿组件1936取代低通滤波器1908输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。

如图16(b)所示，在导通时间T_one期间，信号2582保持为逻辑高电平(例如，如波形2000所示)。例如，斜坡信号1914从大小2010(例如，t₁₄处)增大到小于2012的某个值(例如，t₁₅处)，如波形2004所示。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小2026(例如，t₁₄处的V_{ocp_l})增大到大小2030(例如，t₁₅处)，例如，如波形2006所示。在又一示例中，电流感测信号2514从大小2032(例如，t₁₄处)增大，如波形2008所示。在一些实施例中，一旦电流感测信号2514超过大小2030(例如，t₁₅处)，则过流保护被触发。例如，OCP组件2510将过流控制信号2516从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中，电流感测信号2514下降为大小2032(例如，t₁₅处)并且在关断时间T_offe期间保持为大小2032(例如，如波形2008所示)。在又一示例中，在关断时间T_offe期间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})继续增大直到达到最大大小2028(例如，t₁₆处的V_{ocp_h})为止，并且在下一导通时间之前保持为大小2028。在又一示例中，在下一开关时程期间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})具有与导通时间T_one和关断时间T_offe期间类似的波形(例如，如波形2006所示)。在一些实施例中，在t₁₄与t₁₈之间的时间段期间，当信号2582的占空比维持小于占空比阈值时，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})不由斜坡信号1914确定。

根据又一实施例，此后，信号2582的占空比变为再次大于占空比阈值(例如，t₁₈与t₁₉之间)。例如，采样使能信号1938变为逻辑高电平以闭合(例如，接通)开关1932并且采样禁止信号1940变为逻辑低电平以断开(例如，关断)开关1934。在另一示例中，补偿组件1936不再确定过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在某些实施例中，取而代之的是，过流保护由信号生成器1904、采样信号生成器1902、采样和保持组件1906和/或低通滤波器1908执行，如上面讨论的。

图17是示出根据本发明又一实施例的具有过流保护的电源转换器2500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。过流阈值信号生成器2570包括滤波器信号生成器2902、信号生成器2904、信号处理组件2901、占空比检测器2926、计数器组件2928、非门2930、开关2932和2934、以及补偿组件2936。信号处理组件2901包括采样和保持组件2906和低通滤波器2908。例如，采样和保持组件2906和低通滤波器2908共享一个或多个组件。

例如，滤波器信号生成器2902、信号生成器2904、采样和保持组件2906以及低通滤波器2908分别与相同滤波器信号生成器2802、信号生成器2804、采样和保持组件2806以及低通滤波器2808。在另一示例中，信号生成器2904、占空比检测器2926、计数器组件2928、非门2930、开关2932和2934、以及补偿组件2936分别与信号生成器1904、占空比检测器1926、计数器组件1928、非门1930、开关1932和1934、以及补偿组件1936相同。

根据一个实施例，占空比检测器2926接收信号2582并且判断特定开关时程的信号2582的占空比是否大于占空比阈值。例如，如果占空比检测器2926判定该特定开关时程的信号2582的占空比大于占空比阈值，则作为响应，计数器组件2928输出逻辑低电平的采样禁止信号2940，并且因此来自非门2930的采样使能信号2938为逻辑高电平，以使得开关2932闭合(例如，接通)并且开关2934断开(例如，关断)。在另一示例中，如果占空比检测器2926判定该特定开关时程的信号2582的占空比小于占空比阈值，则计数器组件2928检测信号2582的占空比是否保持小于占空比阈值达预定数目的开关时程。在又一示例中，如果信号2582的占空比保持小于占空比阈值达预定数目的开关时程，则计数器组件2928输出逻辑高电平的采样禁止信号2940，并且因此采样使能信号2938为逻辑低电平，以使得开关2932断开(例如，关断)并且开关2934闭合(例如，接通)。

根据另一实施例，在一开关时程期间，信号生成器2904接收信号2582，并且基于信号2582在该开关时程中的占空比生成斜坡信号2914(例如，V_ramp)。例如，滤波器信号生成器2902接收信号2582，并且向低通滤波器2908输出滤波器信号2916。在另一示例中，当信号2582为逻辑高电平时，采样和保持组件2906对斜坡信号2914采样和保持。在又一示例中，当信号2582变为逻辑低电平时，低通滤波器2908对采样和保持组件2906生成的信号2918(例如，V_sample)执行低通滤波，并且如果开关2932响应于采样使能信号2938而闭合(例如，接通)，则输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})给OCP比较器2510。在又一示例中，OCP比较器2510还接收电流感测信号2514并且输出过流控制信号2516。

根据又一实施例，补偿组件2936接收信号2582，并且如果开关2934响应于采样禁止信号2940而闭合(例如，接通)，则向OCP比较器2510输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。例如，作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的波形在与补偿组件2936相关联的图中示出。即，在一些实施例中，在0与最大时间(例如，t_max)之间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在最小值(例如，V_{ocp_l})与最大值(例如，V_{ocp_h})之间相对于时间以正斜率增大。

根据本发明一些实施例，负斜率补偿可被引入过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，如图18(a)，图18(b)，图20(a)和图20(b)所示。

图18(a)是示出根据本发明又一实施例的作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512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。

在一个实施例中，波形1402表示在开关时程T₅内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₅的开始处被设为零。在另一实施例中，波形1404表示在开关时程T₆内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₆的开始处被设为零在又一实施例中，波形1406表示在开关时程T₇内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₇的开始处被设为零。在又一实施例中，波形1408表示在开关时程T₈内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₈的开始处被设为零。例如，开关时程T₅，T₆，T₇和T₈的大小相等，尽管它们对应于不同的开关周期。在另一示例中，波形1402，1404，1406和1408分别对应于整流后电容上的电压V_in5，V_in6，V_in7和V_in8。

根据一个实施例，如图18(a)所示，对于特定的导通时间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})在0与一时间阈值(例如，t_h)之间不随着时间改变，并且在该时间阈值(例如，t_h)与最大时间(例如，t_max)之间随着时间改变，例如，如波形1402，1404，1406或1408所示。例如，时间阈值(例如，t_h)对应于占空比阈值(例如，D_h)。根据某些实施例，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的值在不同的导通时间期间变化。例如，在0与该时间阈值(例如，t_h)之间的过流阈值信号2512的值根据式9和/或式10来确定。即，在一些实施例中，特定开关时程中的过流阈值信号2512的值受到一个或多个之前开关时程的占空比的影响。例如，一个或多个之前开关时程的占空比越大，该特定开关时程中的过流阈值信号2512的值就变得越大。在另一示例中，在0与该时间阈值(例如，t_h)之间，过流阈值信号2512的值等于或大于过流阈值信号2512的最小值(例如，Vocp_l)，并且等于或小于过流阈值信号2512的最大值(例如，V_{ocp_h})。在又一示例中，在该时间阈值(例如，t_h)之外，过流阈值信号2512的值等于或小于过流阈值信号2512的最大值(例如，V_{ocp_h})。在又一示例中，在该时间阈值(例如，t_h)之外，过流阈值信号2512的值等于或大于过流阈值信号2512的最小值(例如，Vocp_l)。

图18(b)是示出根据本发明又一实施例的使用如图18(a)所示作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512来确定导通时间的简化示图。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。波形1410，1412，1414和1416分别表示与整流后电容上的电压V_in5，V_in6，V_in7和V_in8相对应的、作为时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。例如，波形1410，1412，1414和1416中所示的斜率分别是S₅，S₆，S₇和S₈。

根据一个实施例，相对于特定的整流后电容上的电压，电流感测信号2514(例如，V_CS)随着时间增大(例如，如波形1410，1412，1414和1416所示)。在一些实施例中，如图18(b)所示，电流感测信号2514(例如，V_CS)相对于时间的斜率随着整流后电容上的电压增大而增大。例如，V_in5＞V_in6＞V_in7＞V_in8，并且相应地，S₅＞S₆＞S₇＞S₈。在另一示例中，当电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小超过过流阈值信号2512时(例如，如波形1410，1412，1414或1416所示)，过流保护被触发。在又一示例中，在T_delay(例如，“输出延迟”)期间，电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小继续增大。在又一示例中，在T_delay的结束处，开关被断开(例如，关断)，并且电流感测信号2514(例如，V_CS)达到其最大大小。在一些实施例中，T_delay的结束是在一开关时程内开关2540的导通时间的结束。例如，对于整流后电容上的电压V_in5，T_delay的结束对应于时间t_E，对于整流后电容上的电压V_in6，T_delay的结束对应于时间t_F，对于整流后电容上的电压V_in7，T_delay的结束对应于时间t_G，并且对于整流后电容上的电压V_in8，T_delay的结束对应于时间t_I。

图19(a)是示出根据本发明又一实施例的具有过流保护的电源转换器2500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。过流阈值信号生成器2570包括采样信号生成器2102、信号生成器2104、采样和保持组件2106、负斜坡信号生成器2108以及占空比检测器2126。例如，采样信号生成器2102、信号生成器2104以及采样和保持组件2106分别与采样信号生成器1602、信号生成器1604以及采样和保持组件1606相同。在另一示例中，过流保护方案根据图18(a)和图18(b)来实现。

根据一个实施例，在一开关时程期间，信号生成器2104接收信号2582(例如，PWM信号2522或栅极驱动信号2584)，并且基于信号2582在该开关时程中的占空比来生成斜坡信号2114。例如，采样信号生成器2102接收信号2582，并且生成采样信号2116。在另一示例中，采样信号生成器2102在信号2582的下降沿时在采样信号2116中输出脉冲。在又一示例中，采样和保持组件2106在采样信号2116的脉冲期间对斜坡信号2114采样，并且在该开关时程的其余时间期间保持斜坡信号2114的大小(例如，在该脉冲的结束处)直到下一脉冲为止。在又一示例中，占空比检测器2126接收信号2582并且输出指示信号2582的占空比的控制信号2130给负斜坡信号生成器2108。在又一示例中，负斜坡信号生成器2108向OCP比较器2510输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在又一示例中，OCP比较器2510还接收电流感测信号2514并且输出过流控制信号2516。在又一示例中，当信号2582的占空比小于占空比阈值时，控制信号2130为逻辑低电平，并且当信号2582的占空比大于占空比阈值时，控制信号2130为逻辑高电平。在又一示例中，如果控制信号2130指示信号2582的占空比大于占空比阈值，则负斜坡信号生成器2108相对于时间向过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})引入负斜率补偿。

在一个实施例中，斜坡信号2114与倾斜上升过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号2114的大小从最小值增大到最大值，并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号2114的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在另一实施例中，斜坡信号2114与倾斜上升过程、恒定过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号2114的大小从最小值增大到最大值；在恒定过程期间，斜坡信号2114保持为最大值；并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号2114的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程、恒定过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在又一实施例中，斜坡信号2114与倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和第二恒定过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号2114的大小从最小值增大到最大值；并且在第一恒定过程期间，斜坡信号2114保持为最大值。在倾斜下降过程期间，斜坡信号2114的大小从最大值减小到最小值；并且在第二恒定过程期间，斜坡信号2114保持为最小值。倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和/或第二恒定过程瞬时地或者在一时间段期间发生。

图19(b)是根据本发明又一实施例的包括如图19(a)所示的组件的电源转换器2500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。波形2200表示作为时间的函数的信号2582，波形2202表示作为时间的函数的采样信号2116，并且波形2204表示作为时间的函数的斜坡信号2114。另外，波形2206表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，波形2208表示作为时间的函数的电流感测信号2514，并且波形2210表示作为时间的函数的控制信号2130。例如，如图19(b)所示，开关时程T_swf包括导通时间T_onf和关断时间T_offf。导通时间T_onf开始于时间t₂₀并结束于时间t₂₂，关断时间T_offf开始于时间t₂₂并结束于时间t₂₄。在另一示例中，t₂₀≤t₂₁≤t₂₂≤t₂₃≤t₂₄。例如，波形2206表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，其包括作为开关时程T_swf内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})以及作为开关时程T_swh内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在另一示例中，波形2208表示作为时间的函数的电流感测信号2514，其包括作为开关时程T_swf内的时间的函数的电流感测信号2514以及作为开关时程T_swh内的时间的函数的电流感测信号2514。

根据一个实施例，在导通时间T_onf期间，信号2582保持为逻辑高电平(例如，如波形2200所示)。例如，斜坡信号2114从大小2212(例如，t₂₀处)增大到大小2214(例如，t₂₂处)，如波形2204所示。在另一示例中，控制信号2130保持逻辑低电平(例如，在t₂₀与t₂₁之间)，并且然后变为指示信号2582的占空比达到占空比阈值的逻辑高电平(例如，在t₂₁与t₂₂之间)。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})保持为大小2216(例如，在t₂₁之前，如波形2206所示)，并且然后响应于控制信号变为逻辑高电平，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小2216(例如，t₂₁处)减小为大小2218(例如，t₂₂处)，例如，如波形2206所示。在又一示例中，电流感测信号2514从大小2220(例如，t₂₀处)增大，如波形2208所示。在一些实施例中，一旦电流感测信号2514超过大小2218(例如，t₂₂处)，则过流保护被触发。例如，OCP组件2510将过流控制信号2516从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中，然后，过流感测信号2514下降为大小2222(例如，t₂₂处的0)并且在关断时间T_offf期间保持为大小2222(例如，如波形2208所示)。

根据另一实施例，在信号2582的下降沿处(例如，t₂₂处)，在采样信号2116中生成脉冲(例如，如波形2202所示)。例如，该脉冲开始于时间t₂₂并结束于时间t₂₃。在另一示例中，采样和保持组件2106在该脉冲期间对斜坡信号2114采样，并且作为响应，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小2218(例如，t₂₂处)变为大小2224，如波形2206所示。在又一示例中，斜坡信号2114在该脉冲期间保持为大小2214，并且在该脉冲的结束处(例如，t₂₃处)下降为大小2212(例如，V_{ocp_l})，如波形2204所示。在又一示例中，在t₂₃与t₂₄之间的时间段期间，斜坡信号2114保持为大小2212(例如，V_{ocp_l})，如波形2204所示，并且过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})保持为大小2224，如波形2206所示。

图20(a)是示出根据本发明又一实施例的作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512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。

在一个实施例中，波形1502表示在开关时程T₉内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₉的开始处被设为零。在另一实施例中，波形1504表示在开关时程T₁₀内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₁₀的开始处被设为零。在又一实施例中，波形1506表示在开关时程T₁₁内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₁₁的开始处被设为零。在又一实施例中，波形1508表示在开关时程T₁₂内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，并且导通时间在开关时程T₁₂的开始处被设为零。例如，开关时程T₉，T₁₀，T₁₁和T₁₂的大小相等，尽管它们对应于不同的开关周期。在另一示例中，波形1502，1504，1506和1508分别对应于整流后电容上的电压V_in9，V_in10，V_in11和V_in12。

根据一个实施例，如图20(a)所示，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的起始值(例如，0处)大于最小值(例如，Vocp_l)，并且等于或小于最大值(例如，Vocp_h)。例如，当过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})大于最小值(例如，V_{ocp_l})并且小于最大值(例如，V_{ocp_h})时，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})相对于时间沿着负斜率改变(例如，如以下波形所示：0与时间t_J之间的波形1502、0与时间t_K之间的波形1504、时间t_J与最大时间t_max之间的波形1506，或者时间t_M与最大时间t_max之间的波形1508)。在又一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})的起始值可根据式9和/或式10确定，如果从式9和/或式10计算的起始值在最小值(例如，V_{ocp_l})与最大值(例如，V_{ocp_h})之间的话。在又一示例中，如果基于式9和/或式10计算的起始值大于最大值(例如，V_{ocp_h})，则过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})将开始于最大值(例如，V_{ocp_h})，例如如波形1506或波形1508所示。在又一示例中，t_L≤t_M≤t_J≤t_K。

图20(b)是示出根据本发明又一实施例的使用如图20(a)所示作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512来确定导通时间的简化示图。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。波形1510，1512，1514和1516分别表示与整流后电容上的电压V_in9，V_in10，V_in11和V_in12相对应的、作为时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。例如，波形1510，1512，1514和1516中所示的斜率分别是S₉，S₁₀，S₁₁和S₁₂。

根据一个实施例，相对于特定的整流后电容上的电压，电流感测信号2514(例如，V_CS)随着时间增大，如波形1510，1512，1514和1516所示。在一些实施例中，如图20(b)所示，电流感测信号2514(例如，V_CS)相对于时间的斜率随着整流后电容上的电压增大。例如，V_in9＞V_in10＞V_in11＞V_in12，并且相应地，S₉＞S₁₀＞S₁₁＞S₁₂。在另一示例中，当电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小超过过流阈值信号2512时(例如，如波形1510，1512，1514或1516所示)，过流保护被触发。在又一示例中，在T_delay(例如，“输出延迟”)期间，电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小继续增大。在又一示例中，在T_delay的结束处，开关被断开(例如，关断)，并且电流感测信号2514(例如，V_CS)达到其最大大小。在一些实施例中，T_delay的结束是在一开关时程期间开关2540的导通时间的结束。例如，对于整流后电容上的电压V_in9，T_delay的结束对应于时间t_N，对于整流后电容上的电压V_in10，T_delay的结束对应于时间t_O，对于整流后电容上的电压V_in11，T_delay的结束对应于时间t_P，并且对于整流后电容上的电压V_in12，T_delay的结束对应于时间t_Q。

图21(a)是示出根据本发明又一实施例的具有过流保护的电源转换器2500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。过流阈值信号生成器2570包括采样信号生成器2302、信号生成器2304、采样和保持组件2306以及负斜坡信号生成器2308。

例如，采样信号生成器2302、信号生成器2304以及采样和保持组件2306分别与采样信号生成器1602、信号生成器1604以及采样和保持组件1606相同。在另一示例中，采样信号生成器2302、信号生成器2304、采样和保持组件2306以及负斜坡信号生成器2308分别与采样信号生成器2102、信号生成器2104、采样和保持组件2106以及负斜坡信号生成器2108相同。在又一示例中，过流保护方案根据图20(a)和图20(b)来实现。

根据一个实施例，在一开关时程期间，信号生成器2304接收信号2582(例如，PWM信号2522或栅极驱动信号2584)，并且基于信号2582在该开关时程中的占空比来生成斜坡信号2314。例如，采样信号生成器2302接收信号2582，并且生成采样信号2316。在另一示例中，采样信号生成器2302在信号2582的下降沿时在采样信号2316中输出脉冲。在又一示例中，采样和保持组件2306在采样信号2316的脉冲期间对斜坡信号2314采样，并且在该开关时程的其余时间期间保持斜坡信号2314的大小(例如，该脉冲的结束处)直到下一脉冲为止。在又一示例中，负斜坡信号生成器2308向比较器2510输出过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在又一示例中，比较器2510还接收电流感测信号2514并且输出过流控制信号2516。在又一示例中，负斜坡信号生成器2308相对于时间向过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})引入负斜率补偿。

在一个实施例中，斜坡信号2314与倾斜上升过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号2314的大小从最小值增大到最大值，并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号2314的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在另一实施例中，斜坡信号2314与倾斜上升过程、恒定过程和倾斜下降过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号2314的大小从最小值增大到最大值；在恒定过程期间，斜坡信号2314保持为最大值；并且在倾斜下降过程期间，斜坡信号2314的大小从最大值减小到最小值。在另一示例中，倾斜上升过程、恒定过程和/或倾斜下降过程瞬时地或者在一时间段期间发生。在又一实施例中，斜坡信号2314与倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和第二恒定过程相关联。例如，在倾斜上升过程期间，斜坡信号2314的大小从最小值增大到最大值；并且在第一恒定过程期间，斜坡信号2314保持为最大值。在倾斜下降过程期间，斜坡信号2314的大小从最大值减小到最小值；并且在第二恒定过程期间，斜坡信号2314保持为最小值。倾斜上升过程、第一恒定过程、倾斜下降过程和/或第二恒定过程瞬时地或者在一时间段期间发生。

图21(b)是根据本发明又一实施例的包括如图21(a)所示的组件的电源转换器2500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。波形2400表示作为时间的函数的信号2582，波形2402表示作为时间的函数的采样信号2316，并且波形2404表示作为时间的函数的斜坡信号2314。另外，波形2406表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，波形2408表示作为时间的函数的电流感测信号2514。例如，如图21(b)所示，开关时程T_swg包括导通时间T_ong和关断时间T_offg。导通时间T_ong开始于时间t₂₅并结束于时间t₂₆，关断时间T_offg开始于时间t₂₆并结束于时间t₂₈。在另一示例中，t₂₅≤t₂₆≤t₂₇≤t₂₈。在又一示例中，波形2406表示作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，其包括作为开关时程T_swg内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})以及作为开关时程T_swi内的时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。在另一示例中，波形2408表示作为时间的函数的电流感测信号2514，其包括作为开关时程T_swg内的时间的函数的电流感测信号2514以及作为开关时程T_swi内的时间的函数的电流感测信号2514。

根据一个实施例，在导通时间T_ong期间，信号2582保持为逻辑高电平(例如，如波形2400所示)。例如，斜坡信号2314从大小2412(例如，t₂₅处)增大到大小2414(例如，t₂₆处)，如波形2404所示。在另一示例中，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小2416(例如，t₂₅处)减小为大小2418(例如，t₂₆处)，如波形2406所示。即，在一些实施例中，在整个导通时间T_ong中，负斜坡信号生成器2308将负斜率补偿引入了过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})。例如，电流感测信号2514从大小2420(例如，t₂₅处)增大，如波形2408所示。在一些实施例中，一旦电流感测信号2514超过大小2418(例如，t₂₆处)，则过流保护被触发。例如，比较器2510将过流控制信号2516从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中，然后，过流感测信号2514下降为大小2422(例如，t₂₆处的0)并且在关断时间T_offg期间保持为大小2422(例如，如波形2408所示)。

根据另一实施例，在信号2582的下降沿处(例如，t₂₆处)，在采样信号2316中生成脉冲(例如，如波形2402所示)。例如，该脉冲开始于时间t₂₆并结束于时间t₂₇。在另一示例中，采样和保持组件2306在该脉冲期间对斜坡信号2314采样，并且作为响应，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从大小2418(例如，t₂₆处)变为大小2424，如波形2406所示。在又一示例中，斜坡信号2314在该脉冲期间保持为大小2414，并且在该脉冲的结束处(例如，t₂₇处)下降为大小2412(例如，V_{ocp_l})，如波形2404所示。在又一示例中，在t₂₇与t₂₈之间的时间段期间，斜坡信号2314保持为大小2412(例如，V_{ocp_l})，如波形2404所示，并且过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})保持为大小2424，如波形2406所示。

根据一些实施例，如图22(a)和图22(b)所示，当信号2582的占空比超过占空比阈值时，应用负斜率补偿，以减少次谐波震荡，从而使最大输出功率在整流后电容上的电压的宽范围中保持一致。

图22(a)是示出根据本发明又一实施例的作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512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。波形1202表示在导通时间内作为时间的函数的过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})，其中，该时间从导通时间的开始起被测量。

根据一个实施例，在0与时间阈值(例如，t_h)之间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})相对于时间的正斜率适当地被选择来补偿“输出延迟”的影响。例如，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从最小值(例如，0处的V_{ocp_l})随着时间增大到最大值(例如，时间阈值t_h处的V_{ocp_h})，如波形1202所示。在一些实施例中，在时间阈值t_h与最大时间(例如，t_max)之间，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})相对于时间的负斜率适当地被用来抑制次谐波震荡。例如，过流阈值信号2512(例如，V_{th_oc})从最大值(例如，时间阈值t_h处的V_{ocp_h})下降为低的值(例如，最大时间t_max处的V_{ocp_m})，如波形1202所示。在又一示例中，V_{ocp_m}＜V_{ocp_h}并且V_{ocp_l}＜V_{ocp_h}。在又一示例中，Vocp_m小于、等于或大于Vocp_l。

图22(b)是示出根据本发明又一实施例的使用如图22(a)所示作为开关时程内的时间的函数的过流阈值信号2512来确定导通时间的简化示图。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。波形1204，1206，1208和1210分别表示与整流后电容上的电压V_in13，V_in14，V_in15和V_in16相对应的、作为时间的函数的电流感测信号2514(例如，V_CS)。例如，波形1204，1206，1208和1210中所示的斜率分别是S₁₃，S₁₄，S₁₅和S₁₆。

根据一个实施例，相对于特定的整流后电容上的电压，电流感测信号2514(例如，V_CS)随着时间增大，如波形1204，1206，1208和1210所示。在一些实施例中，如图22(b)所示，电流感测信号2514(例如，V_CS)相对于时间的斜率随着整流后电容上的电压增大。例如，V_in13＞V_in14＞V_in15＞V_in16，并且相应地，S₁₃＞S₁₄＞S₁₅＞S₁₆。在另一示例中，当开关闭合(例如，接通)时，电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小随着时间增大(例如，如波形1202，1204，1206或1208所示)。在又一示例中，当电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小超过过流阈值信号2512时(例如，如波形1202，1204，1206或1208所示)，过流保护被触发。在又一示例中，在T_delay(例如，“输出延迟”)期间，电流感测信号2514(例如，V_CS)的大小继续增大。在一些实施例中，T_delay的结束是在一开关时程期间开关2540的导通时间的结束。例如，对于整流后电容上的电压V_in13，V_in14，V_in15和V_in16，T_delay的结束分别对应于时间t_R，t_S，t_T和t_U。

根据另一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器，被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比。所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；以及生成与所确定的第一阈值信号值相等的所述阈值信号，所述阈值信号在所述第二开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。例如，该系统控制器至少根据图13(a)，图13(b)，图14(a)，图14(b)，图14(c)，图15(a)，图15(b)，图16(a)，图16(b)，和/或图17来实现。

根据另一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括：信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间。所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的第一阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。例如，该系统控制器至少根据图18(a)，图18(b)，图19(a)和/或图19(b)来实现。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括：信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间。所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的第一阈值信号值减小。例如，该系统控制器至少根据图20(a)，图20(b)，图21(a)和/或图21(b)来实现。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的系统控制器包括：信号生成器、比较器以及调制和驱动组件。信号生成器被配置为生成阈值信号。比较器被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小。调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与多个开关时程相关联，所述多个开关时程的每个包括导通时间和关断时间。所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。例如，该系统控制器至少根据图22(a)和/或图22(b)来实现。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的信号生成器包括：调制和驱动组件、斜坡信号生成器、采样信号生成器以及采样和保持组件。调制和驱动组件被配置为生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流。斜坡信号生成器被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号。采样信号生成器被配置为接收所述调制信号并且响应于所述调制信号的下降沿而生成包含脉冲的采样信号。采样和保持组件被配置为接收所述采样信号和所述斜坡信号，并且输出与所述采样信号的所述脉冲相应的、与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。例如，该信号生成器至少根据图14(a)，图14(c)，图16(a)，图19(a)，和/或图21(a)来实现。

根据又一实施例，一种用于保护电源转换器的信号生成器包括：调制和驱动组件、斜坡信号生成器、采样和保持组件、滤波器信号生成器以及低通滤波器。调制和驱动组件被配置为生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流。斜坡信号生成器被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号。采样和保持组件被配置为接收所述斜坡信号和所述调制信号，并且响应于所述调制信号输出与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。滤波器信号生成器被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成滤波器信号。低通滤波器被配置为接收所述滤波器信号和所述采样和保持信号并且响应于所述滤波器信号，至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成第一信号。例如，该信号生成器至少根据图15(a)，图15(b)和/或图17来实现。

在一个实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。另外，该方法包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；以及生成与所确定的阈值信号值相等的所述阈值信号，所述阈值信号在所述第二开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。例如，该方法至少根据图13(a)，图13(b)，图14(a)，图14(b)，图14(c)，图15(a)，图15(b)，图16(a)，图16(b)，和/或图17来实现。

在另一实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。该方法还包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。例如，该方法至少根据图18(a)，图18(b)，图19(a)和/或图19(b)来实现。

在又一实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。该方法还包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及如果该时间满足一个或多个预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的阈值信号值减小。例如，该方法至少根据图20(a)，图20(b)，图21(a)和/或图21(b)来实现。

在又一实施例中，一种用于保护电源转换器的方法包括：生成阈值信号；接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号。该方法还包括：至少接收所述比较信号；至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与多个开关时程相关联，所述多个开关时程的每个包括导通时间和关断时间；以及向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流。用于生成阈值信号的处理包括：在所述多个开关时程的每个中，在所述导通时间的开始处将时间设为零；如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大；以及如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。例如，该方法至少根据图22(a)和/或图22(b)来实现。

在又一实施例中，一种用于生成用于保护电源转换器的信号的方法包括生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；接收所述调制信号；以及处理与所述调制信号相关联的信息。该方法还包括：至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；响应于所述调制信号的下降沿而生成包含脉冲的采样信号；接收所述采样信号和所述斜坡信号；以及输出与所述采样信号的所述脉冲相应的、与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。例如，该方法至少根据图14(a)，图14(c)，图16(a)，图19(a)，和/或图21(a)来实现。

在又一实施例中，一种用于生成用于保护电源转换器的信号的方法包括：生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；接收所述调制信号；以及处理与所述调制信号相关联的信息。该方法还包括：至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；至少基于与所述调制信号相关联的信息生成滤波器信号；以及接收所述斜坡信号和所述调制信号。另外，该方法包括：响应于所述调制信号输出与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号；接收所述滤波器信号以及所述采样和保持信号；以及响应于所述滤波器信号，至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成第一信号。例如，该方法至少根据图15(a)，图15(b)和/或图17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 (67)

1.一种用于保护电源转换器的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为生成阈值信号；

比较器，被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及

调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；以及

生成与所确定的第一阈值信号值相等的所述阈值信号，所述阈值信号在所述第二开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。

2.如权利要求1所述的系统控制器，其中：

所述驱动信号还与在所述一个或多个第一开关时程和所述第二开关时程之后的第三开关时程相关联，所述第二开关时程对应于第二占空比；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第三开关时程中，

至少基于与所述第二占空比相关联的信息确定第二阈值信号值；以及

生成与所确定的第二阈值信号值相等的所述阈值信号，所述第二阈值信号在所述第三开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。

3.如权利要求2所述的系统控制器，其中，所述第二阈值信号值等于所述第一阈值信号值。

4.如权利要求2所述的系统控制器，其中，所述第二阈值信号值不同于所述第一阈值信号值。

5.一种用于保护电源转换器的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为生成阈值信号；

比较器，被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及

调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的第一阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及

如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

6.如权利要求5所述的系统控制器，其中，在所述第二开关时程中，如果该时间小于第一预定值，则该时间满足一个或多个第一预定条件。

7.如权利要求5所述的系统控制器，其中，在所述第二开关时程中，如果该时间大于所述第一预定值且小于第二预定值，则该时间满足一个或多个第二预定条件。

8.如权利要求5所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，如果该时间满足一个或多个第三预定条件，则生成与第二阈值信号值相等的所述阈值信号以使得所述阈值信号作为该时间的函数在大小上是恒定的，所述第二阈值信号值小于所述第一阈值信号值。

9.如权利要求8所述的系统控制器，其中，在所述第二开关时程中，如果该时间大于所述第二预定值，则该时间满足一个或多个第三预定条件。

10.如权利要求5所述的系统控制器，其中：

所述驱动信号还与在所述一个或多个第一开关时程和所述第二开关时程之后的第三开关时程相关联，所述第二开关时程对应于第二占空比，所述第三开关时程包括第二导通时间和第二关断时间；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第三开关时程中，

至少基于与所述第二占空比相关联的信息确定第二阈值信号值；

在所述第二导通时间的开始处将该时间设为零；

如果该时间满足所述一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的第二阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述第二阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及

如果该时间满足所述一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

11.如权利要求10所述的系统控制器，其中，所述第二阈值信号值等于所述第一阈值信号值。

12.如权利要求10所述的系统控制器，其中，所述第二阈值信号值不同于所述第一阈值信号值。

13.一种用于保护电源转换器的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为生成阈值信号；

比较器，被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及

调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的第一阈值信号值减小。

14.如权利要求13所述的系统控制器，其中，在所述第二开关时程中，如果该时间小于第一预定值，则该时间满足一个或多个第一预定条件。

15.如权利要求14所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成与第二阈值信号值相等的所述阈值信号以使得所述阈值信号作为该时间的函数在大小上是恒定的，所述第二阈值信号值小于所述第一阈值信号值。

16.如权利要求15所述的系统控制器，其中，在所述第二开关时程中，如果该时间大于所述第一预定值，则该时间满足一个或多个第二预定条件。

17.如权利要求13所述的系统控制器，其中：

所述驱动信号还与在所述一个或多个第一开关时程和所述第二开关时程之后的第三开关时程相关联，所述第二开关时程对应于第二占空比，所述第三开关时程包括第二导通时间和第二关断时间；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述第三开关时程中，

至少基于与所述第二占空比相关联的信息确定第二阈值信号值；

在所述第二导通时间的开始处将该时间设为零；以及

如果该时间满足所述一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的第二阈值信号值减小。

18.如权利要求17所述的系统控制器，其中，所述第二阈值信号值等于所述第一阈值信号值。

19.如权利要求17所述的系统控制器，其中，所述第二阈值信号值不同于所述第一阈值信号值。

20.一种用于保护电源转换器的系统控制器，该系统控制器包括：

信号生成器，被配置为生成阈值信号；

比较器，被配置为接收所述阈值信号以及电流感测信号，并且至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；以及

调制和驱动组件，被耦合到所述信号生成器并被配置为至少接收所述比较信号，至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，并且向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流，所述驱动信号与多个开关时程相关联，所述多个开关时程的每个包括导通时间和关断时间；

其中，所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，

在所述导通时间的开始处将时间设为零；

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大；以及

如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

21.如权利要求20所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，如果该时间小于第一预定值且大于第二预定值，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

22.如权利要求21所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，如果该时间小于所述第一预定值且大于所述第二预定值，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而线性地减小。

23.如权利要求21所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，如果该时间小于所述第二预定值且大于第三预定值，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大。

24.如权利要求23所述的系统控制器，其中，所述信号生成器还被配置为，在所述多个开关时程的每个中，如果该时间小于所述第二预定值且大于所述第三预定值，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而线性地增大。

25.如权利要求23所述的系统控制器，其中，所述第三预定值等于零。

26.一种用于保护电源转换器的信号生成器，该信号生成器包括：

调制和驱动组件，被配置为生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；

斜坡信号生成器，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；

采样信号生成器，被配置为接收所述调制信号并且响应于所述调制信号的下降沿而生成包含脉冲的采样信号；以及

采样和保持组件，被配置为接收所述采样信号和所述斜坡信号，并且输出与所述采样信号的所述脉冲相应的、与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。

27.如权利要求26所述的信号生成器，其中，所述调制信号是脉宽调制信号。

28.如权利要求26所述的信号生成器，其中，所述调制信号是所述驱动信号。

29.如权利要求26所述的信号生成器，其中，所述调制信号不是所述驱动信号。

30.如权利要求26所述的信号生成器，其中，所述调制和驱动组件包括：

调制组件，被配置为生成所述调制信号；以及

栅极驱动组件，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息输出所述驱动信号。

31.如权利要求26所述的信号生成器，其中，所述调制和驱动组件包括：

调制组件，被配置为生成第一信号；以及

栅极驱动组件，被配置为接收所述第一信号，至少基于与所述第一信号相关联的信息生成所述调制信号，并且输出所述调制信号作为所述驱动信号。

32.如权利要求26所述的信号生成器，还包括：

比较器，被配置为接收与所述采样和保持信号相关联的阈值信号以及与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采样和保持信号以及所述电流感测信号相关联的信息向所述调制和驱动组件输出比较信号。

33.如权利要求32所述的信号生成器，还包括低通滤波器，被配置为接收所述采样和保持信号并且至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息输出所述阈值信号。

34.如权利要求33所述的信号生成器，其中，所述采样和保持组件和所述低通滤波器共享至少一个电容器。

35.如权利要求33所述的信号生成器，其中，所述采样和保持组件包括：

第一开关，被配置为响应于所述采样信号而闭合和断开；以及

第一电容器，被配置为当所述第一开关闭合时响应于所述斜坡信号被充电。

36.如权利要求35所述的信号生成器，其中，所述低通滤波器包括：

第一电阻器，包括第一电阻器端子和第二电阻器端子，所述第一电阻器端子被耦合到所述第一开关；以及

第二电容器，被耦合到所述第二电阻器端子。

37.如权利要求32所述的信号生成器，还包括：

低通滤波器，被配置为接收所述采样和保持信号并且至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成滤波器信号；

占空比检测和计数器组件，被配置为接收所述调制信号，检测所述调制信号的占空比，并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成采样使能信号，所述调制信号与一个或多个开关时程相关联，所述一个或多个开关时程对应于一个或多个占空比；

补偿组件，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成补偿信号；

第一开关，被耦合到所述补偿组件；以及

第二开关，被耦合到所述低通滤波器；

其中，所述占空比检测和计数器组件还被配置为：

如果与第一开关时程相对应的所述调制信号的第一占空比大于占空比阈值，则生成第一逻辑电平的所述采样使能信号；以及

如果与第二开关时程相对应的所述调制信号的第二占空比小于所述占空比阈值，则生成第二逻辑电平的所述采样使能信号，所述第二开关时程为多个连续的开关时程；

其中：

所述第一开关被配置为，响应于所述第一逻辑电平的所述采样使能信号而闭合，以输出所述补偿信号作为所述阈值信号；以及

所述第二开关被配置为，响应于所述第二逻辑电平的所述采样使能信号而闭合，以输出所述滤波器信号作为所述阈值信号。

38.如权利要求37所述的信号生成器，其中，所述占空比检测和计数器组件包括：

占空比检测器，被配置为检测所述调制信号的占空比；以及

计数器组件，被配置为至少基于与所述调制信号相关联的信息生成所述采样使能信号。

39.如权利要求37所述的信号生成器，其中，所述补偿组件还被配置为：

至少基于与所述调制信号的第三占空比相关联的信息确定第一阈值信号值，所述第三占空比对应于第三开关时程，所述第三开关时程包括导通时间和关断时间；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及

如果该时间满足一个或多个预定条件，则生成所述补偿信号以使得所述补偿信号的大小随着时间的增长从所确定的第一阈值信号值增大。

40.如权利要求26所述的信号生成器，其中，所述斜坡信号生成器包括电容器，该电容器被配置为响应于处于第一逻辑电平的所述调制信号而被充电并且输出所述斜坡信号。

41.如权利要求40所述的信号生成器，其中，所述斜坡信号生成器还包括：

第一比较器，被配置为接收所述斜坡信号和第一参考信号并且至少基于与所述斜坡信号和所述第一参考信号相关联的信息生成第一比较信号；以及

第二比较器，被配置为接收所述斜坡信号和第二参考信号并且至少基于与所述斜坡信号和所述第二参考信号相关联的信息生成第二比较信号；

其中，所述第一比较器还被配置为：

如果所述斜坡信号的大小大于所述第一参考信号，则输出第二逻辑电平的所述第一比较信号；

如果所述斜坡信号的大小小于所述第一参考信号，则输出第三逻辑电平的所述第一比较信号；

其中，所述第二比较器还被配置为：

如果所述斜坡信号的大小大于所述第二参考信号，则输出第三逻辑电平的所述第二比较信号；

如果所述斜坡信号的大小小于所述第二参考信号，则输出第二逻辑电平的所述第二比较信号。

42.如权利要求41所述的信号生成器，其中，所述斜坡信号生成器还包括：

第一开关，被配置为响应于与所述调制信号和所述第一比较信号相关联的第一开关信号而闭合和断开，所述第一开关被耦合到所述电容器；

第二开关，被配置为响应于与所述第二比较信号相关联的第二开关信号而闭合和断开，所述第二开关被耦合到所述电容器；

其中，所述电容器还被配置为当所述第一开关闭合且所述第二开关断开时被充电，并且当所述第一开关断开且所述第二开关闭合时被放电。

43.如权利要求26所述的信号生成器，还包括：

阈值信号生成器，被配置为接收所述采样和保持信号并且至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成阈值信号，所述调制信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；

其中，所述阈值信号生成器还被配置为：

至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的第一阈值信号值减小。

44.如权利要求26所述的信号生成器，还包括：

占空比检测和信号生成器，被配置为接收所述调制信号和所述采样和保持信号，并且至少基于与所述调制信号和所述采样和保持信号相关联的信息生成阈值信号，所述调制信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；

其中，所述占空比检测和信号生成器还被配置为，在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个第一占空比相关联的信息确定第一阈值信号值；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成等于所确定的第一阈值信号值的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上恒定；以及

如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

45.如权利要求44所述的信号生成器，其中，所述占空比检测和信号生成器包括：

占空比检测器，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成检测信号；以及

阈值信号生成器，被配置为接收所述检测信号并且至少基于与所述检测信号相关联的信息输出所述阈值信号。

46.一种用于保护电源转换器的信号生成器，该信号生成器包括：

调制和驱动组件，被配置为生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；

斜坡信号生成器，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；

采样和保持组件，被配置为接收所述斜坡信号和所述调制信号，并且响应于所述调制信号输出与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号；

滤波器信号生成器，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成滤波器信号；以及

低通滤波器，被配置为接收所述滤波器信号和所述采样和保持信号并且响应于所述滤波器信号，至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成第一信号。

47.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述调制信号是所述驱动信号。

48.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述调制信号不是所述驱动信号。

49.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述采样和保持组件与所述低通滤波器共享至少一个电容器。

50.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述调制和驱动组件包括：

调制组件，被配置为生成所述调制信号；以及

栅极驱动组件，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息输出所述驱动信号。

51.如权利要求46所述的信号生成器，还包括比较器，被配置为接收所述第一信号作为阈值信号以及与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采样和保持信号以及所述电流感测信号相关联的信息向所述调制和驱动组件输出比较信号。

52.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述采样和保持组件包括：

第一开关，被配置为响应于所述采样信号而闭合和断开；以及

第一电容器，被配置为当所述第一开关闭合时响应于所述斜坡信号而被充电。

53.如权利要求52所述的信号生成器，其中，所述低通滤波器包括：

第二开关，被配置为响应于所述滤波器信号而闭合和断开；以及

第二电容器，被配置为当所述第二开关闭合时被充电。

54.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述斜坡信号生成器包括电容器，该电容器被配置为响应于为第一逻辑电平的所述调制信号而被充电并且输出所述斜坡信号。

55.如权利要求54所述的信号生成器，其中，所述斜坡信号生成器还包括：

第一比较器，被配置为接收所述斜坡信号和第一参考信号并且至少基于与所述斜坡信号和所述第一参考信号相关联的信息生成第一比较信号；以及

第二比较器，被配置为接收所述斜坡信号和第二参考信号并且至少基于与所述斜坡信号和所述第二参考信号相关联的信息生成第二比较信号；

其中，所述第一比较器还被配置为：

如果所述斜坡信号的大小大于所述第一参考信号，则输出第二逻辑电平的所述第一比较信号；

如果所述斜坡信号的大小小于所述第一参考信号，则输出第三逻辑电平的所述第一比较信号；

其中，所述第二比较器还被配置为：

如果所述斜坡信号的大小大于所述第二参考信号，则输出所述第三逻辑电平的所述第二比较信号；并且

如果所述斜坡信号的大小小于所述第二参考信号，则输出所述第二逻辑电平的所述第二比较信号。

56.如权利要求55所述的信号生成器，其中，所述斜坡信号生成器还包括：

第一开关，被配置为响应于与所述调制信号和所述第一比较信号相关联的第一开关信号而闭合和断开，所述第一开关被耦合到所述电容器；

第二开关，被配置为响应于与所述第二比较信号相关联的第二开关信号而闭合和断开，所述第二开关被耦合到所述电容器；

其中，所述电容器被配置为当所述第一开关闭合且所述第二开关断开时被充电，并且当所述第一开关断开且所述第二开关闭合时被放电。

57.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述调制信号是脉宽调制信号。

58.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述调制和驱动组件包括：

调制组件，被配置为生成所述调制信号；以及

栅极驱动组件，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息输出所述驱动信号。

59.如权利要求46所述的信号生成器，其中，所述调制和驱动组件包括：

调制组件，被配置为生成第一信号；以及

栅极驱动组件，被配置为接收所述第一信号，至少基于与所述第一信号相关联的信息生成所述调制信号，并且输出所述调制信号作为所述驱动信号。

60.如权利要求46所述的信号生成器，还包括：

占空比检测和计数器组件，被配置为接收所述调制信号，检测所述调制信号的占空比，并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成采样使能信号，所述调制信号与一个或多个开关时程相关联，所述一个或多个开关时程对应于一个或多个占空比；

补偿组件，被配置为接收所述调制信号并且至少基于与所述调制信号相关联的信息生成补偿信号；

第一开关，被耦合到所述补偿组件；以及

第二开关，被耦合到所述低通滤波器；

其中，所述占空比检测和计数器组件还被配置为：

如果与第一开关时程相对应的所述调制信号的第一占空比大于占空比阈值，则生成第一逻辑电平的所述采样使能信号；以及

如果与第二开关时程相对应的所述调制信号的第二占空比小于所述占空比阈值，则生成第二逻辑电平的所述采样使能信号，所述第二开关时程为多个连续的开关时程；

其中：

所述第一开关被配置为，响应于所述第一逻辑电平的所述采样使能信号而闭合，以输出所述补偿信号作为所述阈值信号；以及

所述第二开关被配置为，响应于所述第二逻辑电平的所述采样使能信号而闭合，以输出所述第一信号作为所述阈值信号。

61.如权利要求60所述的信号生成器，其中，所述占空比检测和计数器组件包括：

占空比检测器，被配置为检测所述调制信号的占空比；以及

计数器组件，被配置为至少基于与所述调制信号相关联的信息生成所述采样使能信号。

62.一种用于保护电源转换器的方法，该方法包括：

生成阈值信号；

接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；

至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号；

至少接收所述比较信号；

至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比；以及

向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流；

其中，用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；以及

生成与所确定的阈值信号值相等的所述阈值信号，所述阈值信号在所述第二开关时程中作为时间的函数在大小上是恒定的。

63.一种用于保护电源转换器的方法，该方法包括：

生成阈值信号；

接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；

至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号；

至少接收所述比较信号；

至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；以及

向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流；

其中，用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成与所确定的阈值信号值相等的所述阈值信号，以使得所述阈值信号作为时间的函数在大小上是恒定的；以及

如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

64.一种用于保护电源转换器的方法，该方法包括：

生成阈值信号；

接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；

至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号；

至少接收所述比较信号；

至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与一个或多个第一开关时程以及在所述一个或多个第一开关时程之后的第二开关时程相关联，所述一个或多个第一开关时程对应于一个或多个第一占空比，所述第二开关时程包括导通时间和关断时间；以及

向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流；

其中，用于生成阈值信号的处理包括：在所述第二开关时程中，

至少基于与所述一个或多个占空比相关联的信息确定阈值信号值；

在所述导通时间的开始处将时间设为零；以及

如果该时间满足一个或多个预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长从所确定的阈值信号值减小。

65.一种用于保护电源转换器的方法，该方法包括：

生成阈值信号；

接收所述阈值信号以及电流感测信号，所述电流感测信号指示流经电源转换器的初级绕组的初级电流的大小；

至少基于与所述阈值信号和所述电流感测信号相关联的信息生成比较信号；

至少接收所述比较信号；

至少基于与所述比较信号相关联的信息生成驱动信号，所述驱动信号与多个开关时程相关联，所述多个开关时程的每个包括导通时间和关断时间；以及

向开关输出所述驱动信号以影响所述初级电流；

其中，用于生成阈值信号的处理包括：在所述多个开关时程的每个中，

在所述导通时间的开始处将时间设为零；

如果该时间满足一个或多个第一预定条件，则生成所述阈值信号，以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而增大；以及

如果该时间满足一个或多个第二预定条件，则生成所述阈值信号以使得所述阈值信号的大小随着时间的增长而减小。

66.一种用于生成用于保护电源转换器的信号的方法，该方法包括：

生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；

接收所述调制信号；

处理与所述调制信号相关联的信息；

至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；

响应于所述调制信号的下降沿而生成包含脉冲的采样信号；

接收所述采样信号和所述斜坡信号；以及

输出与所述采样信号的所述脉冲相应的、与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号。

67.一种用于生成用于保护电源转换器的信号的方法，该方法包括：

生成调制信号以向开关输出驱动信号从而影响流经电源转换器的初级绕组的初级电流；

接收所述调制信号；

处理与所述调制信号相关联的信息；

至少基于与所述调制信号相关联的信息生成斜坡信号；

至少基于与所述调制信号相关联的信息生成滤波器信号；

接收所述斜坡信号和所述调制信号；

响应于所述调制信号输出与所述斜坡信号的大小相关联的采样和保持信号；

接收所述滤波器信号以及所述采样和保持信号；以及

响应于所述滤波器信号，至少基于与所述采样和保持信号相关联的信息生成第一信号。

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