CN103973120A - 侦测电源转换器平均输出电流的装置及相关的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侦测电源转换器平均输出电流的装置及相关的方法。该装置包含一电流产生单元、一第一电压产生单元、一第一电流镜单元及一第二电流镜单元。该电流产生单元根据一中间电压，产生一第一充电电流；该第一电压产生单元根据该第一充电电流、一第一放电电流、一放电时间与一反相的放电时间，产生一第一节点电压；该第一电流镜单元根据该第一节点电压，产生一第一电流，和根据该第一电流，产生有关该电源转换器的二次侧的平均输出电流的一第二电压；该第二电流镜单元根据该第一电流，产生该第一放电电流。因此，本发明不仅可实时侦测该平均输出电流，也可根据该第二电压，限制该电源转换器的一次侧的侦测电压或对该一次侧执行过电流保护。

Description

侦测电源转换器平均输出电流的装置及相关的方法

技术领域

本发明公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置及侦测电源转换器平均输出电流的方法，尤指一种可实时得到有关于电源转换器的二次侧的平均输出电流的动态信息的装置与方法。

背景技术

请参照图1和图2，图1是为现有技术说明一种电源转换器100的示意图，以及图2是为说明一栅极控制信号GCS、电源转换器100的二次侧耦接一重载时的一次侧PRI的电流IP和电源转换器100的二次侧耦接一轻载时的一次侧PRI的电流IP的示意图。如图1所示，控制器可通过一电流侦测接脚CSP侦测一次侧PRI的电流IP，以及根据电流IP和一侦测电阻RS所产生的侦测电压VD，产生栅极控制信号GCS。然后，控制器可通过一栅极接脚GATE传送栅极控制信号GCS至电源转换器100的一次侧PRI的功率开关102，以控制功率开关102的开启与关闭。

如图2所示，电源转换器100可根据能量守恒原理、式(1)和式(2)，分别计算出电源转换器100在二次侧耦接轻载时的输出功率POUTDCM和在二次侧耦接重载时的输出功率POUTCCM：

$\mathrm{POUTDCM}=\mathrm{\η}\×\mathrm{PIN}=\mathrm{\η}\×\frac{1}{2}\×\mathrm{LP}\×{\mathrm{IPP}}^2\×\frac{1}{T}---\left(1\right)$

$\mathrm{POUTCCM}=\mathrm{\η}\×\mathrm{PIN}=\mathrm{\η}\×\frac{1}{2}\×\mathrm{LP}\×{(\mathrm{IPP}-\mathrm{IPL})}^2\×\frac{1}{T}---\left(2\right)$

在式(1)中，η是为一常数、PIN是为电源转换器100的一次侧的输入功率、LP是为电源转换器100的一次侧PRI的电感、IPP是为一次侧PRI的电流IP在栅极控制信号GCS的致能期间的最大值以及T是为栅极控制信号GCS的周期；在式(2)中，IPL是为一次侧电流IP在栅极控制信号GCS的致能期间的最小值。

如式(1)和式(2)所示，因为电源转换器100的输出功率POUTDCM、POUTCCM会受电源转换器100的一次侧PRI的电感LP以与门极控制信号GCS的周期T影响。所以电源转换器100的输出功率POUTDCM、POUTCCM的准确度较低。

发明内容

本发明的一实施例公开一种侦测电源转换器的输出电流的控制器。该控制器包含一比较单元和一中间电压产生单元。该比较单元是用以根据一侦测电压、一中间电压与该电源转换器的一次侧的功率开关的开启时间，产生一第一可变开启时间，其中一第二可变开启时间是等于该开启时间减去该第一可变开启时间；该中间电压产生单元是耦接于该比较单元、一充电电流与一放电电流，用以根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，调整该中间电压，其中该输出电流和该中间电压有关。

本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置。该装置包含一电流产生单元、一第一电压产生单元、一第一电流镜单元及一第二电流镜单元。该电流产生单元是用以根据一中间电压，产生一第一充电电流，其中该中间电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流；该第一电压产生单元是耦接于该电流产生单元，用以根据该第一充电电流、一第一放电电流、一放电时间与一反相的放电时间，产生一第一节点电压；该第一电流镜单元是耦接于该第一电压产生单元，用以根据该第一节点电压，产生一第一电流，以及根据该第一电流，产生一第二电压，其中该第二电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流；该第二电流镜单元是耦接于该第一电流镜单元，用以根据该第一电流，产生该第一放电电流。

本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器平均输出电流的方法。该方法包含根据一中间电压，产生一第一充电电流，其中该中间电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流；根据该第一充电电流、一第一放电电流、一放电时间与一反相的放电时间，产生一第一节点电压；根据该第一节点电压，产生一第一电流；根据该第一电流，产生该第一放电电流；根据该第一电流，产生一第二电压，其中该第二电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流。

本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器的输出电流的方法。该方法包含当该电源转换器开机时，设定一中间电压介于一侦测电压在该电源转换器的一次侧的功率开关的开启时间中的一最大值与一最小值之间；根据该侦测电压、该中间电压与该开启时间，产生一第一可变开启时间，其中一第二可变开启时间是等于该开启时间减去该第一可变开启时间；根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、一充电电流与一放电电流，调整该中间电压，其中该输出电流和该中间电压有关。

本发明公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置及侦测电源转换器平均输出电流的方法。该装置及该方法是利用一电流产生单元根据一中间电压产生单元所产生的中间电压，产生一第一充电电流，利用一第一电压产生单元根据该第一充电电流、一第一放电电流、一放电时间与一反相的放电时间，产生一第一节点电压，利用一第一电流镜单元根据第一节点电压，产生一第一电流，以及根据该第一电流，产生一第二电压，以及利用一第二电流镜单元根据该第一电流，产生该第一放电电流，其中当该第一电压产生单元内的第四电容在该放电时间所储存的电荷等于该第一电压产生单元内的第四电容和第五电容在该反相的放电时间所释放的电荷时，该第二电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流。如此，相较于现有技术，本发明可实时侦测该电源转换器的二次侧的平均输出电流，所以本发明可得到有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流的动态与实时的信息。因此，本发明不仅可实时侦测该电源转换器的二次侧的平均输出电流，也可根据与该电源转换器的二次侧的平均输出电流相关的第二电压，限制该电源转换器的一次侧的侦测电压，或对该电源转换器的一次侧执行过电流保护。

附图说明

图1是为现有技术说明一种电源转换器的示意图。

图2是为说明栅极控制信号、电源转换器的二次侧耦接重载时的一次侧的电流和电源转换器的二次侧耦接轻载时的一次侧的电流的示意图。

图3是为本发明的一实施例说明一种侦测电源转换器的输出电流的控制器的示意图。

图4是为说明用以控制功率开关的开启与关闭的栅极控制信号、电源转换器的二次侧耦接轻载时的一次侧的电流和二次侧的电流的示意图。

图5是为说明用以控制功率开关的开启与关闭的栅极控制信号和电源转换器的二次侧耦接重载时的一次侧的电流和二次侧的电流的示意图。

图6和图7是为说明电源转换器的二次侧耦接重载时，中间电压产生单元产生中间电压的示意图。

图8是为本发明的另一实施例说明一种固定电源转换器的输出电流的方法的流程图。

图9是本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置的示意图。

图10是本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置的示意图。

图11是为本发明的另一实施例说明一种侦测电源转换器平均输出电流的方法的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100、200 电源转换器

102、202 功率开关

204、206 线圈

300 控制器

302 比较单元

304 中间电压产生单元

306 起始设定电路

308 电流侦测接脚

310、GATE 栅极接脚

900、1000 装置

902 电流产生单元

904 第一电压产生单元

906 第一电流镜单元

908 第二电流镜单元

910 峰值限制器

3022 比较器

3024 与门

3042 第一开关

3044 第二开关

3046 第一电容

3048 第三开关

3050 第二电容

3052 第四开关

3054 第三电容

9022、910262 放大器

9024 第一P型金属氧化物半导体晶体管

9026 第二P型金属氧化物半导体晶体管

9028 第一N型金属氧化物半导体晶体管

9030 第五开关

9042 第四电容

9044 第六开关

9046 第五电容

9048 第七开关

9050 第六电容

9062 第三P型金属氧化物半导体晶体管

9064 第四P型金属氧化物半导体晶体管

9066 第二N型金属氧化物半导体晶体管

9068 第五P型金属氧化物半导体晶体管

9082 第三N型金属氧化物半导体晶体管

9084 第四N型金属氧化物半导体晶体管

9102 限制电压产生电路

9104 栅极控制信号产生器

1002 过电流保护单元

91022 第一比较器

91024 电荷帮浦

91026 预定电压产生器

91042 第二比较器

91044 D型正反器

10022 第三比较器

10024 计数器

910264 开关

A、B、C、D 节点

CSP 电流侦测接脚

CS 比较信号

CC 对应电流

CLK 频率

FCC 第一充电电流

FC 第一电流

FCS 第一比较信号

FDC 第一放电电流

FNV 第一节点电压

GCS 栅极控制信号

GND 地端

IP、IS 电流

IPP、IPPD、ISPD、IPPC、ISPC、VCP 最大值

IPL、IPPL、ISLC、VCL 最小值

IPS 输入信号

IC 充电电流

ID 放电电流

LP 电感

OCPS 过电流保护信号

PRI 一次侧

RS 侦测电阻

R1 第一电阻

R2 第二电阻

R3 第三电阻

SEC 二次侧

SC 第二电流

SCS 第二比较信号

T 周期

TC 第三电流

TON 开启时间

TON1 第一可变开启时间

TON2 第二可变开启时间

T1-T10 时段

TDIS 放电时间

TCS 第三比较信号

反相的放电时间

VD 侦测电压

VCM 中间电压

V1 第一电压

V2 第二电压

VPEAK 峰值参考电压

VLIMIT 限制电压

VREF 参考电压

VOCP 过电流保护电压

800-816、1100-1110 步骤

具体实施方式

请参照图3，图3是为本发明的一实施例说明一种侦测电源转换器200的输出电流的控制器300的示意图。控制器300包含一比较单元302和一中间电压产生单元304。比较单元302是用以根据一侦测电压VD、一中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生一第一可变开启时间TON1，其中一第二可变开启时间TON2是等于开启时间TON减去第一可变开启时间TON1；中间电压产生单元304是耦接于比较单元302、一充电电流IC与一放电电流ID，用以根据第一可变开启时间TON1、第二可变开启时间TON2、充电电流IC与放电电流ID，调整中间电压VCM，其中电源转换器200的二次侧SEC的输出电流和中间电压VCM有关，且充电电流IC是大于放电电流ID(例如充电电流IC是等于2倍的放电电流ID)。另外，控制器300另包含一起始设定电路306和一电流侦测接脚308，其中电流侦测接脚308是用以根据流经电源转换器200的一次侧PRI的电流IP，产生侦测电压VD。

如图3所示，比较单元302包含一比较器3022和一与门3024。比较器3022是用以根据侦测电压VD和中间电压VCM，产生一比较信号CS；与门3024是用以根据比较信号CS和开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1。中间电压产生单元304包含一第一开关3042、一第二开关3044、一第一电容3046、一第三开关3048、一第二电容3050、一第四开关3052及一第三电容3054。第一开关3042是耦接于充电电流IC，用以根据第一可变开启时间TON1开启与关闭；第二开关3044是耦接于放电电流ID与第一开关3042之间，用以根据开启时间TON开启与关闭；第一电容3046是耦接于第一开关3042、第二开关3044与一地端GND；第三开关3048是耦接于第一开关3042、第二开关3044与第一电容3046，用以根据第二可变开启时间TON2开启与关闭；第二电容3050是耦接于第三开关3048与地端GND；第四开关3052是耦接于第三开关3048与第二电容3050，用以根据第一可变开启时间TON1开启与关闭；第三电容3054是耦接于第四开关3052与地端GND。

请参照图4和图5，图4是为说明用以控制功率开关202的开启与关闭的一栅极控制信号GCS、电源转换器200的二次侧SEC耦接一轻载时的一次侧PRI的电流IP和二次侧SEC的输出电流IS的示意图，和图5是为说明用以控制功率开关202的开启与关闭的一栅极控制信号GCS和电源转换器200的二次侧SEC耦接一重载时的一次侧PRI的电流IP和二次侧SEC的输出电流IS的示意图，其中控制器300可通过一栅极接脚310传送栅极控制信号GCS至电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202，以控制功率开关202的开启与关闭。如图4所示，在时段T1，栅极控制信号GCS致能，所以功率开关202开启，导致一次侧PRI的电流IP从零开始增加直到栅极控制信号GCS失能，其中IPPD是为一次侧PRI的电流IP在时段T1的最大值。在时段T2，栅极控制信号GCS失能，所以功率开关202关闭，导致一次侧PRI的电流IP降至零，且二次侧SEC的输出电流IS开始从一最大值ISPD减少直到零。如图5所示，在时段T3，栅极控制信号GCS致能，所以功率开关202开启，导致一次侧PRI的电流IP从零电位开始增加直到栅极控制信号GCS失能，其中IPPC是为一次侧PRI的电流IP在时段T3的最大值，以及IPPL是为一次侧PRI的电流IP在时段T3的最小值。在时段T4，栅极控制信号GCS失能，所以功率开关202关闭，导致一次侧PRI的电流IP降至零，且二次侧SEC的输出电流IS开始从一最大值ISPC减少至一最小值ISLC。因此，如图4所示，电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时的平均输出电流可根据式(3)产生：

$\begin{array}{c}\mathrm{ISD}\left(\mathrm{avg}\right)=\frac{\mathrm{ISPD}}{2}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}=\frac{\mathrm{NP}}{\mathrm{NS}}\×\frac{\mathrm{IPPD}}{2}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\\ =\frac{\mathrm{NP}}{\mathrm{NS}}\×\frac{\mathrm{VDP}}{2\×\mathrm{RS}}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\end{array}---\left(3\right)$

如式(3)所示，ISD(avg)是为电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时的输出电流的平均值，TDIS是为二次侧SEC的放电时间，T是为栅极控制信号GCS的周期，是为一次侧PRI的线圈204与二次侧SEC的线圈206的匝数比，VDP是为侦测电压VD的最大值，以及RS是为一次侧PRI的侦测电阻。

另外，如图5所示，电源转换器200的二次侧SEC耦接重载时的平均输出电流可根据式(4)产生：

$\begin{array}{c}\mathrm{ISC}\left(\mathrm{avg}\right)=\frac{\mathrm{ISPC}+\mathrm{ISLC}}{2}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}=\frac{\mathrm{NP}}{\mathrm{NS}}\×\frac{\mathrm{IPPC}+\mathrm{IPLC}}{2}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\\ =\frac{\mathrm{NP}}{\mathrm{NS}}\×\frac{\mathrm{VCP}+\mathrm{VCL}}{2\×\mathrm{RS}}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\end{array}---\left(4\right)$

如式(4)所示，ISC(avg)是为电源转换器200的二次侧耦接重载时的输出电流的平均值，VCP是为侦测电压VD的最大值，以及VCL是为侦测电压VD的最小值。

请参照图6和图7，图6和图7是为说明电源转换器200的二次侧SEC耦接重载时，中间电压产生单元304产生中间电压VCM的示意图，其中起始设定电路306是用以当电源转换器200开机时，设定中间电压VCM介于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL之间。如图3和图6所示，在时段T5，当中间电压VCM小于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半时，比较单元302用以根据侦测电压VD、中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1，其中如图6所示，第一可变开启时间TON1是大于第二可变开启时间TON2。如图3所示，因为第一可变开启时间TON1是大于第二可变开启时间TON2，且充电电流IC大于放电电流ID，所以中间电压产生单元304根据第一可变开启时间TON1、开启时间TON、充电电流IC与放电电流ID，对第一电容3046充电以增加一节点A的电压VA(大于中间电压VCM)；然后，在时段T6，电压VA可通过致能的第二可变开启时间TON2对第二电容3050充电(也就是说传递电压VA至节点B)，以及节点B的电压VB可通过致能的第一可变开启时间TON1对第三电容3054充电(也就是说使中间电压VCM等于电压VB)。此时，中间电压VCM增加。因此，在时段T7，因为中间电压VCM小于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半，所以比较单元302用以根据侦测电压VD、中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1(小于时段T5的第一可变开启时间TON1)。如此，中间电压产生单元304可重复上述步骤，直到第一可变开启时间TON1等于第二可变开启时间TON2。此时，中间电压VCM是等于侦测电压VD在开启时间TON的最大值VCP与最小值VCL的和的一半。如图3和图7所示，在时段T8，当中间电压VCM大于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半时，第一可变开启时间TON1是小于第二可变开启时间TON2。如图3所示，因为第一可变开启时间TON1是小于第二可变开启时间TON2，所以中间电压产生单元304根据第一可变开启时间TON1、开启时间TON、充电电流IC与放电电流ID，对第一电容3046放电以降低节点A的电压VA(小于中间电压VCM)；然后，在时段T9，电压VA可通过致能的第二可变开启时间TON2对第二电容3050充电(也就是说传递电压VA至节点B)，以及节点B的电压VB可通过致能的第一可变开启时间TON1对第三电容3054充电(也就是说使中间电压VCM等于电压VB)。此时，中间电压VCM降低。因此，在时间T10，因为中间电压VCM大于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半，所以比较单元302用以根据侦测电压VD、中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1(大于时段T8的第一可变开启时间TON1)。如此，中间电压产生单元304可重复上述步骤，直到第一可变开启时间TON1等于第二可变开启时间TON2。此时，中间电压VCM是等于侦测电压VD在开启时间TON的最大值VCP与最小值VCL的和的一半。另外，电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时，控制器300产生中间电压VCM的操作原理和电源转换器200的二次侧SEC耦接重载时，控制器300产生中间电压VCM的操作原理相同，在此不再赘述。

请参照图3、图6、图7和图8，图8是为本发明的另一实施例说明一种固定电源转换器的输出电流的方法的流程图。图8的方法是利用图3的控制器300说明，详细步骤如下：

步骤800：开始；

步骤802：起始设定电路306设定一中间电压VCM介于一侦测电压VD在电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON中的一最大值VCP与一最小值VCL之间；

步骤804：比较单元302根据侦测电压VD和中间电压VCM，产生一比较信号CS；

步骤806：比较单元302根据比较信号CS和开启时间TON，产生一第一可变开启时间TON；

步骤808：第一可变开启时间TON1是否大于第二可变开启时间TON2；如果是，进行步骤810；如果否，进行步骤814；

步骤810：中间电压产生单元304根据第一可变开启时间TON1、开启时间TON、充电电流IC与放电电流ID，增加一节点A的电压VA；步骤812：根据节点A的电压VA，增加中间电压VCM；跳回步骤808；

步骤814：中间电压产生单元304根据第一可变开启时间TON1、开启时间TON、充电电流IC与放电电流ID，降低节点A的电压VA；

步骤816：根据节点A的电压VA，降低中间电压VCM；跳回步骤808。

在步骤802中，起始设定电路306是用以当电源转换器200开机时，设定中间电压VCM介于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL之间。在步骤804和步骤806中，如图3所示，比较器3022根据侦测电压VD和中间电压VCM，产生比较信号CS；与门3024根据比较信号CS和开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1。在步骤810中，如图3和图6所示，在时段T5，当中间电压VCM小于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半时，比较单元302用以根据侦测电压VD、中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1，其中如图6所示，第一可变开启时间TON1是大于第二可变开启时间TON2。如图3所示，因为第一可变开启时间TON1是大于第二可变开启时间TON2，且充电电流IC大于放电电流ID，所以中间电压产生单元304根据第一可变开启时间TON1、开启时间TON、充电电流IC与放电电流ID，对第一电容3046充电以增加节点A的电压VA(大于中间电压VCM)。在步骤812中，在时段T6，电压VA可通过致能的第二可变开启时间TON2对第二电容3050充电(也就是说传递电压VA至节点B)，以及节点B的电压VB可通过致能的第一可变开启时间TON1对第三电容3054充电(也就是说使中间电压VCM等于电压VB)。此时，中间电压VCM增加。因此，在时段T7，因为中间电压VCM小于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半，所以比较单元302用以根据侦测电压VD、中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1(小于时段T5的第一可变开启时间TON1)。如此，中间电压产生单元304可重复步骤810和步骤812，直到第一可变开启时间TON1等于第二可变开启时间TON2。此时，中间电压VCM是等于侦测电压VD在开启时间TON的最大值VCP与最小值VCL的和的一半。在步骤814中，如图3和图7所示，在时段T8，当中间电压VCM大于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半时，第一可变开启时间TON1是小于第二可变开启时间TON2。如图3所示，因为第一可变开启时间TON1是小于第二可变开启时间TON2，所以中间电压产生单元304根据第一可变开启时间TON1、开启时间TON、充电电流IC与放电电流ID，对第一电容3046放电以降低节点A的电压VA(小于中间电压VCM)。在步骤816中，在时段T9，电压VA可通过致能的第二可变开启时间TON2对第二电容3050充电(也就是说传递电压VA至节点B)，以及节点B的电压VB可通过致能的第一可变开启时间TON1对第三电容3054充电(也就是说使中间电压VCM等于电压VB)。此时，中间电压VCM降低。因此，在时段T10，因为中间电压VCM大于侦测电压VD的最大值VCP与侦测电压VD的最小值VCL的和的一半，所以比较单元302用以根据侦测电压VD、中间电压VCM与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的开启时间TON，产生第一可变开启时间TON1(大于时段T8的第一可变开启时间TON1)。如此，中间电压产生单元304可重复步骤814和步骤816，直到第一可变开启时间TON1等于第二可变开启时间TON2。此时，中间电压VCM是等于侦测电压VD在开启时间TON的最大值VCP与最小值VCL的和的一半。

请参照图9，图9是本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置900的示意图。装置900包含一电流产生单元902、一第一电压产生单元904、一第一电流镜单元906及一第二电流镜单元908。电流产生单元902是用以根据图3的中间电压产生单元304所产生的中间电压VCM，产生一第一充电电流FCC。如图6和图7所示，因为中间电压VCM是等于侦测电压VD在开启时间TON的最大值VCP与最小值VCL的和的一半，所以如式(3)和式(4)所示，中间电压VCM是有关于电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流(例如电源转换器200的二次侧SEC耦接重载时的平均输出电流ISC(avg)或电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时的平均输出电流ISD(avg))；第一电压产生单元904是耦接于电流产生单元902，用以根据第一充电电流FCC、一第一放电电流FDC、电源转换器200的二次侧SEC的放电时间TDIS与一反相的放电时间产生一第一节点电压FNV，其中第一充电电流FCC大于第一放电电流FDC；第一电流镜单元906是耦接于第一电压产生单元904，用以根据第一节点电压FNV，产生一第一电流FC，以及用以根据第一电流FC，产生一第二电压V2，其中第二电压V2是有关于电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流；第二电流镜单元908是耦接于第一电流镜单元906，用以根据第一电流FC，产生第一放电电流FDC。

如图9所示，电流产生单元902包含一放大器9022、一第一P型金属氧化物半导体晶体管9024、一第二P型金属氧化物半导体晶体管9026、一第一N型金属氧化物半导体晶体管9028、一第一电阻R1及一第五开关9030。放大器9022具有一第一输入端，用以接收中间电压VCM，一第二输入端，及一输出端；第一P型金属氧化物半导体晶体管9024具有一第一端，用以接收一第一电压V1，一第二端，及一第三端，耦接于第一P型金属氧化物半导体晶体管9024的第二端；第二P型金属氧化物半导体晶体管9026具有一第一端，用以接收第一电压V1，一第二端，耦接于第一P型金属氧化物半导体晶体管9024的第二端，及一第三端；第一N型金属氧化物半导体晶体管9028具有一第一端，耦接于第一P型金属氧化物半导体晶体管9024的第三端，一第二端，耦接于放大器9022的输出端，及一第三端，耦接于放大器9022的第二输入端；第一电阻R1具有一第一端，耦接于放大器9022的第二输入端，及一第二端，耦接于地端GND，其中第一电阻R1是根据中间电压VCM和式(5)，产生一对应电流CC，且第一充电电流FCC是对应电流CC的一第一预定倍数K_U(如式(6)所示)：

$\mathrm{CC}=\frac{\mathrm{VCM}}{R1}---\left(5\right)$

$\mathrm{FCC}=K_U\×\frac{\mathrm{VCM}}{R1}---\left(6\right)$

第五开关9030具有一第一端，耦接于第二P型金属氧化物半导体晶体管9026的第三端，一第二端，用以接收放电时间TDIS，及一第三端，耦接于第一电压产生单元904，其中第五开关9030是用以根据放电时间TDIS开启与关闭。

如图9所示，第一电压产生单元904包含一第四电容9042、一第六开关9044、一第五电容9046、一第七开关9048及一第六电容9050。第四电容9042具有一第一端，耦接于电流产生单元902的第五开关9030的第三端，及一第二端，耦接于地端GND；第六开关9044具有一第一端，耦接于第四电容9042的第一端，一第二端，用以接收反相的放电时间及一第三端，其中第六开关9044是用以根据反相的放电时间开启与关闭；第五电容9046具有一第一端，耦接于第六开关9044的第三端，及一第二端，耦接于地端GND；第七开关9048具有一第一端，耦接于第五电容9046的第一端，一第二端，用以接收放电时间TDIS，及一第三端，其中第七开关9048是用以根据放电时间TDIS开启与关闭；第六电容9050具有一第一端，耦接于第七开关9048的第三端，及一第二端，耦接于地端GND。

如图9所示，第一电流镜单元906包含一第三P型金属氧化物半导体晶体管9062、一第四P型金属氧化物半导体晶体管9064、一第二N型金属氧化物半导体晶体管9066、一第二电阻R2、一第五P型金属氧化物半导体晶体管9068及一第三电阻R3。第三P型金属氧化物半导体晶体管9062具有一第一端，用以接收第一电压V1，一第二端，及一第三端，耦接于第三P型金属氧化物半导体晶体管9062的第二端；第四P型金属氧化物半导体晶体管9064具有一第一端，用以接收第一电压V1，一第二端，耦接于第三P型金属氧化物半导体晶体管9062的第二端，及一第三端，耦接于第二电流镜单元908，其中第四P型金属氧化物半导体晶体管9064是用以镜像第一电流FC，产生一第二电流SC；第二N型金属氧化物半导体晶体管9066具有一第一端，耦接于第三P型金属氧化物半导体晶体管9062的第三端，一第二端，耦接于第一电压产生单元904的第六电容9050的第一端，及一第三端；第二电阻R2具有一第一端，耦接于第二N型金属氧化物半导体晶体管9066的第三端，及一第二端，耦接于地端GND，其中第一电流镜单元906可根据第二电阻R2、第一节点电压FNV、第二N型金属氧化物半导体晶体管9066的临界电压Vth₉₀₆₆和式(7)决定第一电流FC：

$\mathrm{FC}=\frac{\mathrm{FNV}-{\mathrm{Vth}}_{9066}}{R2}---\left(7\right)$

第五P型金属氧化物半导体晶体管9068具有一第一端，用以接收第一电压V1，一第二端，耦接于第三P型金属氧化物半导体晶体管9062的第二端，及一第三端，用以输出第二电压V2，其中第五P型金属氧化物半导体晶体管9068是用以镜像第一电流FC，产生一第三电流TC，且第三电流TC是第一电流FC的一第三预定倍数K_O(如式(8)所示)：

TC=Ko×FC (8)

第三电阻R3具有一第一端，耦接于第五P型金属氧化物半导体晶体管9068的第三端，及一第二端，耦接于地端GND，其中第三电阻R3根据第三电流TC和式(9)，产生第二电压V2：

V2=R3×TC (9)

如图9所示，第二电流镜单元908包含一第三N型金属氧化物半导体晶体管9082和一第四N型金属氧化物半导体晶体管9084。第三N型金属氧化物半导体晶体管9082具有一第一端，耦接于第一电流镜单元906的第四P型金属氧化物半导体晶体管9064的第三端，用以接收第二电流SC，一第二端，耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管9082的第一端，及一第三端，耦接于地端GND；第四N型金属氧化物半导体晶体管9064具有一第一端，耦接于第一电压产生单元904的第四电容9042的第一端，一第二端，耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管9082的第一端，及一第三端，耦接于地端GND，其中第四N型金属氧化物半导体晶体管9064是用以镜像第二电流SC，产生第一放电电流FDC，且第一放电电流FDC是第二电流SC的一第二预定倍数K(如式(10)所示)：

FDC=K×SC (10)

因为第四P型金属氧化物半导体晶体管9064镜像第一电流FC产生第二电流SC，所以第一放电电流FDC是第一电流FC的一第四预定倍数K_D(如式(11)所示)：

$\mathrm{FDC}=K\×\mathrm{SC}=K\×K_I\×\mathrm{FC}=K_D\×\mathrm{FC}=K_D\×\frac{\mathrm{FNV}-{\mathrm{Vth}}_{9066}}{R2}---\left(11\right)$

如式(11)所示，K_I是第一电流FC与第二电流SC之间的比例。

如图9所示，当电流产生单元902根据图3的中间电压产生单元304所产生的中间电压VCM、式(5)和式(6)产生第一充电电流FCC(此时第二电流镜单元908尚未产生第一放电电流FDC)时，第一电压产生单元904可根据放电时间TDIS和第一充电电流FCC对第四电容9042充电以增加一节点C的电压。然后，在反相的放电时间中，节点C的电压可通过开启的第六开关9044对第五电容9046充电(也就是说传递节点C的电压至一节点D)。另外，在放电时间TDIS中，节点D的电压可通过开启的第七开关9048对第六电容9050充电(也就是说使第一节点电压FNV等于节点D的电压)。此时，第一电流镜单元906即可根据第二电阻R2、第一节点电压FNV、第二N型金属氧化物半导体晶体管9066的临界电压Vth₉₀₆₆和式(7)产生第一电流FC，以及第二电流镜单元908即可根据式(10)和式(11)产生第一放电电流FDC。

在第一放电电流FDC产生后，因为第一充电电流FCC是在放电时间TDIS对第四电容9042充电(也就是说第四电容9042可在放电时间TDIS储存电荷)，以及第一放电电流FDC是在反相的放电时间对第四电容9042和第五电容9046放电(也就是说第四电容9042和第五电容9046会在反相的放电时间释放电荷)，所以当第四电容9042在放电时间TDIS所储存的电荷等于第四电容9042和第五电容9046在反相的放电时间所释放的电荷时，第一电压产生单元904所产生的第一节点电压FNV是为一定值。

另外，式(9)可根据式(8)和式(7)改写成式(12)：

$\begin{array}{c}V2=R3\×\mathrm{TC}=R3\×\mathrm{Ko}\×\mathrm{FC}\\ =R3\×\mathrm{Ko}\×\frac{\mathrm{FNV}-{\mathrm{Vth}}_{9066}}{R2}\end{array}---\left(12\right)$

另外，因为第四电容9042在放电时间TDIS所储存的电荷等于第四电容9042和第五电容9046在反相的放电时间所释放的电荷，所以放电时间TDIS、反相的放电时间第一充电电流FCC和第一放电电流FDC的关系可根据式(13)决定：

$\begin{array}{c}\mathrm{TDIS}\×(\mathrm{FCC}-\mathrm{FDC})=\stackrel{\‾}{\mathrm{TDIS}}\×\mathrm{FDC}\\ \⇒\mathrm{TDIS}\×\mathrm{FCC}=(\stackrel{\‾}{\mathrm{TDIS}}+\mathrm{TDIS})\×\mathrm{FDC}\\ \⇒\mathrm{TDIS}\×\mathrm{FCC}=T\×\mathrm{FDC}\\ \⇒\frac{\mathrm{TDIS}}{T}=\frac{\mathrm{FDC}}{\mathrm{FCC}}\end{array}---\left(13\right)$

如式(13)所示，T是为栅极控制信号GCS的周期。将式(6)和式(11)代入式(13)可得式(14)：

$\begin{array}{c}\frac{\mathrm{TDIS}}{T}=\frac{\mathrm{FDC}}{\mathrm{FCC}}\\ \⇒\frac{\mathrm{TDIS}}{T}=\frac{K_D\×\frac{\mathrm{FNV}-{\mathrm{Vth}}_{9066}}{R2}}{K_U\×\frac{\mathrm{VCM}}{R1}}\\ \⇒\frac{\mathrm{FNV}-{\mathrm{Vth}}_{9066}}{R2}=\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\×\frac{\mathrm{VCM}}{R1}\×\frac{K_U}{K_D}\end{array}---\left(14\right)$

将式(14)代入式(12)可得式(15)：

$\begin{array}{c}V2=R3\×\mathrm{TC}=R3\×\mathrm{Ko}\×\mathrm{FC}\\ =R3\×\mathrm{Ko}\×\frac{\mathrm{FNV}-\mathrm{Vt}{h}_{9066}}{R2}\\ =R3\×\mathrm{Ko}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\×\frac{\mathrm{VCM}}{R1}\×\frac{K_U}{K_D}\end{array}---\left(15\right)$

将式(4)代入式(15)可得式(16)：

$\begin{array}{c}V2=R3\×\mathrm{Ko}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\×\frac{\mathrm{VCM}}{R1}\×\frac{K_U}{K_D}\\ =R3\×\mathrm{Ko}\×\mathrm{ISC}\left(\mathrm{avg}\right)\×\frac{\mathrm{RS}}{R1}\×\frac{K_U}{K_D}\×\frac{\mathrm{NS}}{\mathrm{NP}}\end{array}---\left(16\right)$

将式(3)代入式(15)可得式(17)：

$\begin{array}{c}V2=R3\×\mathrm{Ko}\×\frac{\mathrm{TDIS}}{T}\×\frac{\mathrm{VCM}}{R1}\×\frac{K_U}{K_D}\\ =R3\×\mathrm{Ko}\×\mathrm{ISD}\left(\mathrm{avg}\right)\×\frac{\mathrm{RS}}{R1}\×\frac{K_U}{K_D}\×\frac{\mathrm{NS}}{\mathrm{NP}}\end{array}---\left(17\right)$

如式(16)和式(17)所示，因为第二电压V2是有关于电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流(电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时的输出电流的平均值ISD(avg)和电源转换器200的二次侧耦接重载时的输出电流的平均值ISC(avg))，所以装置900可通过第二电压V2实时侦测电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流。

如图9所示，装置900另包含一峰值限制器910，其中峰值限制器910包含一限制电压产生电路9102和一栅极控制信号产生器9104。限制电压产生电路9102包含一第一比较器91022、一电荷帮浦91024及一预定电压产生器91026。第一比较器91022是用以根据第二电压V2和一峰值参考电压VPEAK，产生一第一比较信号FCS；电荷帮浦91024是耦接于第一比较器91022，用以根据第一比较信号FCS与电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的栅极控制信号GCS，产生一限制电压VLIMIT；预定电压产生器91206耦接于电荷帮浦91024，用以于装置900开机时，根据一参考电压VREF，通过一放大器910262和一开关910264设定电荷帮浦91024的输出端于参考电压VREF，其中开关910264于装置900开机时开启。因此，装置900开机后，限制电压产生电路9102即可根据第二电压V2、峰值参考电压VPEAK和栅极控制信号GCS，通过第一比较器91022和电荷帮浦91024逐渐将电荷帮浦91024的输出端的电压限制在限制电压VLIMIT。

栅极控制信号产生器9104包含一第二比较器91042和一D型正反器91044。第二比较器91042是用以根据电源转换器200的一次侧PRI的侦测电压VD和限制电压VLIMIT，产生一第二比较信号SCS；D型正反器91044是用以根据第二比较信号SCS、一频率CLK及一输入信号IPS，产生电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202的栅极控制信号GCS。因此，如图9所示，当电源转换器200的一次侧PRI的侦测电压VD大于限制电压VLIMIT时，峰值限制器910可通过限制电压产生电路9102和栅极控制信号产生器9104减少栅极控制信号GCS的工作周期(duty cycle)，以降低侦测电压VD。

请参照图10，图10是本发明的另一实施例公开一种侦测电源转换器平均输出电流的装置1000的示意图。装置1000和装置900的差别在于装置1000包含一过电流保护单元1002，但不包含峰值限制器910。过电流保护单元1002包含一第三比较器10022和一计数器10024。第三比较器10022是用以根据一过电流保护电压VOCP和第二电压V2，产生一第三比较信号TCS；计数器10024是用以计数第三比较信号TCS，并据以产生一过电流保护信号OCPS至电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202。因此，如图10所示，当第二电压V2大于过电流保护电压VOCP的数目超过一预定值时(也就是说计数器10024所计数的第三比较信号TCS的数目超过预定值)，计数器10024即可产生过电流保护信号OCPS至电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202，但计数器10024并不会改变栅极控制信号GCS的工作周期(duty cycle)。

请参照图9、10图和图11，图11是为本发明的另一实施例说明一种侦测电源转换器平均输出电流的方法的流程图。图11的方法是利用图9的装置900和图10的装置1000说明，详细步骤如下：

步骤1100：开始；

步骤1102：电流产生单元902根据一中间电压VCM，产生一第一充电电流FCC；

步骤1104：第一电压产生单元904根据第一充电电流FCC、一第一放电电流FDC、一放电时间TDIS与一反相的放电时间产生一第一节点电压FNV；

步骤1106：第一电流镜单元906根据第一节点电压FNV，产生一第一电流FC；

步骤1108：第二电流镜单元908根据第一电流FC，产生第一放电电流FDC，跳回步骤1104；

步骤1110：第一电流镜单元906根据第一电流FC，产生一第二电压V2，跳回步骤1104。

在步骤1102中，电流产生单元902是用以根据图3的中间电压产生单元304所产生的中间电压VCM，产生一第一充电电流FCC。如图6和图7所示，因为中间电压VCM是等于侦测电压VD在开启时间TON的最大值VCP与最小值VCL的和的一半，所以如式(3)和式(4)所示，中间电压VCM是有关于电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流(例如电源转换器200的二次侧SEC耦接重载时的平均输出电流ISC(avg)或电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时的平均输出电流ISD(avg))。在步骤1104中，因为第一充电电流FCC是在放电时间TDIS对第四电容9042充电(也就是说第四电容9042可在放电时间TDIS储存电荷)，以及第一放电电流FDC是在反相的放电时间对第四电容9042和第五电容9046放电(也就是说第四电容9042和第五电容9046会在反相的放电时间释放电荷)，所以当第四电容9042在放电时间TDIS所储存的电荷等于第四电容9042和第五电容9046在反相的放电时间所释放的电荷时，第一电压产生单元904所产生的第一节点电压FNV是为一定值。在步骤1106中，在第一节点电压FNV产生后，第一电流镜单元906即可根据第二电阻R2、第一节点电压FNV、第二N型金属氧化物半导体晶体管9066的临界电压Vth₉₀₆₆和式(7)产生第一电流FC。在步骤1108中，在第一节点电压FNV产生后，第二电流镜单元908即可根据式(10)和式(11)产生第一放电电流FDC。在步骤1110中，在第一节点电压FNV产生后，第一电流镜单元906可根据第三电阻R3、第三电流TC和式(9)，产生第二电压V2，其中第二电压V2是有关于电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流(如式(16)和式(17)所示)，且第三电流TC是第一电流FC的第三预定倍数K_O(如式(8)所示)。

如式(16)和式(17)所示，因为第二电压V2是有关于电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流(电源转换器200的二次侧SEC耦接轻载时的输出电流的平均值ISD(avg)和电源转换器200的二次侧耦接重载时的输出电流的平均值ISC(avg))，所以装置900可通过第二电压V2实时侦测电源转换器200的二次侧SEC的平均输出电流。

如图9所示，装置900开机后，限制电压产生电路9102即可根据第二电压V2、峰值参考电压VPEAK和栅极控制信号GCS，通过第一比较器91022和电荷帮浦91024逐渐将电荷帮浦91024的输出端的电压限制在限制电压VLIMIT。另外，当电源转换器200的一次侧PRI的侦测电压VD大于限制电压VLIMIT时，峰值限制器910可通过限制电压产生电路9102和栅极控制信号产生器9104减少栅极控制信号GCS的工作周期，以降低侦测电压VD。

如图10所示，在第二电压V2产生后，当第二电压V2大于过电流保护电压VOCP的数目超过一预定值时(也就是说计数器10024所计数的第三比较信号TCS的数目超过预定值)，计数器10024即可产生过电流保护信号OCPS至电源转换器200的一次侧PRI的功率开关202，但计数器10024并不会改变栅极控制信号GCS的工作周期。

综上所述，本发明所公开的侦测电源转换器平均输出电流的装置及侦测电源转换器平均输出电流的方法，是利用电流产生单元根据中间电压产生单元所产生的中间电压，产生第一充电电流，利用第一电压产生单元根据第一充电电流、第一放电电流、放电时间与反相的放电时间，产生第一节点电压，利用第一电流镜单元根据第一节点电压，产生第一电流，以及根据第一电流，产生第二电压，以及利用第二电流镜单元根据第一电流，产生第一放电电流，其中当第一电压产生单元内的第四电容在放电时间所储存的电荷等于第一电压产生单元内的第四电容和第五电容在反相的放电时间所释放的电荷时，第二电压是有关于电源转换器的二次侧的平均输出电流。如此，相较于现有技术，本发明可实时侦测电源转换器的二次侧的平均输出电流，所以本发明可实时得到有关于电源转换器的二次侧的平均输出电流的动态信息。因此，本发明不仅可实时侦测电源转换器的二次侧的平均输出电流，也可根据与电源转换器的二次侧的平均输出电流相关的第二电压，限制电源转换器的一次侧的侦测电压，或对电源转换器的一次侧执行过电流保护。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (32)

1.一种侦测电源转换器的输出电流的控制器，其特征在于，包含：

一比较单元，用以根据一侦测电压、一中间电压与该电源转换器的一次侧的功率开关的开启时间，产生一第一可变开启时间，其中一第二可变开启时间是等于该开启时间减去该第一可变开启时间；及

一中间电压产生单元，耦接于该比较单元、一充电电流与一放电电流，用以根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，调整该中间电压，其中该输出电流和该中间电压有关。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，当该第一可变开启时间等于该第二可变开启时间时，该中间电压是等于该侦测电压在该开启时间的一最大值与一最小值的和的一半。

3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，另包含：

一起始设定电路，用以当该电源转换器开机时，设定该中间电压介于该最大值与该最小值之间。

4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，当该中间电压大于该侦测电压在该开启时间的一最大值与一最小值的和的一半时，该第一可变开启时间小于该第二可变开启时间，以及当该中间电压小于该最大值与该最小值的和的一半时，该第一可变开启时间大于该第二可变开启时间。

5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，当该第一可变开启时间大于该第二可变开启时间时，该中间电压产生单元根据该第一可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，增加该中间电压；当该第一可变开启时间小于该第二可变开启时间时，该中间电压产生单元根据该第一可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，降低该中间电压。

6.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，该充电电流大于该放电电流。

7.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，该中间电压产生单元包含：

一第一开关，耦接于该充电电流，用以根据该第一可变开启时间开启与关闭；

一第二开关，耦接于该放电电流与该第一开关之间，用以根据该开启时间开启与关闭；

一第一电容，耦接于该第一开关、该第二开关与一地端；

一第三开关，耦接于该第一开关、该第二开关与该第一电容，用以根据该第二可变开启时间开启与关闭；

一第二电容，耦接于该第三开关与该地端；

一第四开关，耦接于该第三开关与该第二电容，用以根据该第一可变开启时间开启与关闭；及

一第三电容，耦接于该第四开关与该地端。

8.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，该比较单元包含：

一比较器，用以根据该侦测电压和该中间电压，产生一比较信号；及

一与门，用以根据该比较信号和该开启时间，产生该第一可变开启时间。

9.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，另包含：

一电流侦测接脚，用以根据流经该电源转换器的一次侧的电流，产生该侦测电压。

10.一种侦测电源转换器平均输出电流的装置，其特征在于，包含：

一电流产生单元，用以根据一中间电压，产生一第一充电电流，其中该中间电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流；

一第一电压产生单元，耦接于该电流产生单元，用以根据该第一充电电流、一第一放电电流、一放电时间与一反相的放电时间，产生一第一节点电压；

一第一电流镜单元，耦接于该第一电压产生单元，用以根据该第一节点电压，产生一第一电流，以及根据该第一电流，产生一第二电压，其中该第二电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流；及

一第二电流镜单元，耦接于该第一电流镜单元，用以根据该第一电流，产生该第一放电电流。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该放电时间是该电源转换器的二次侧的放电时间。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该第一充电电流大于该第一放电电流。

13.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该电流产生单元包含：

一放大器，具有一第一输入端，用以接收该中间电压，一第二输入端，及一输出端；

一第一P型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，用以接收一第一电压，一第二端，及一第三端，耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的第二端；

一第二P型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，用以接收该第一电压，一第二端，耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的第二端，及一第三端；

一第一N型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的第三端，一第二端，耦接于该放大器的输出端，及一第三端，耦接于该放大器的第二输入端；

一第一电阻，具有一第一端，耦接于该放大器的第二输入端，及一第二端，耦接于一地端，其中该第一电阻根据该中间电压，产生一对应电流，且该第一充电电流是该对应电流的一第一预定倍数；及

一第五开关，具有一第一端，耦接于该第二P型金属氧化物半导体晶体管的第三端，一第二端，用以接收该放电时间，及一第三端，耦接于该第一电压产生单元，其中该第五开关是用以根据该放电时间开启与关闭。

14.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该第一电压产生单元包含：

一第四电容，具有一第一端，耦接于该电流产生单元，及一第二端，耦接于一地端；

一第六开关，具有一第一端，耦接于该第四电容的第一端，一第二端，用以接收该反相的放电时间，及一第三端，其中该第六开关是用以根据该反相的放电时间开启与关闭；

一第五电容，具有一第一端，耦接于该第六开关的第三端，及一第二端，耦接于该地端；

一第七开关，具有一第一端，耦接于该第五电容的第一端，一第二端，用以接收该放电时间，及一第三端，其中该第七开关是用以根据该放电时间开启与关闭；及

一第六电容，具有一第一端，耦接于该第七开关的第三端，及一第二端，耦接于该地端。

15.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该第一电流镜单元包含：

一第三P型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，用以接收一第一电压，一第二端，及一第三端，耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的第二端；

一第四P型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，用以接收该第一电压，一第二端，耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的第二端，及一第三端，耦接于该第二电流镜单元，其中该第四P型金属氧化物半导体晶体管是用以镜像该第一电流，产生一第二电流；

一第二N型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的第三端，一第二端，耦接于该第一电压产生单元，及一第三端；

一第二电阻，具有一第一端，耦接于该第二N型金属氧化物半导体晶体管的第三端，及一第二端，耦接于该地端，其中该第二电阻、该第一节点电压和该第二N型金属氧化物半导体晶体管的临界电压是用以产生该第一电流；及

一第五P型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，用以接收该第一电压，一第二端，耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的第二端，及一第三端，用以输出该第二电压，其中该第五P型金属氧化物半导体晶体管是用以镜像该第一电流，产生一第三电流，且该第三电流是该第一电流的一第三预定倍数；及

一第三电阻，具有一第一端，耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的第三端，及一第二端，耦接于一地端，其中该第三电阻根据该第三电流，产生该第二电压。

16.如权利要求10所述的装置，其特征在于，该第二电流镜单元包含：

一第三N型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，耦接于该第一电流镜单元，用以接收一第二电流，一第二端，耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的第一端，及一第三端，耦接于一地端；及

一第四N型金属氧化物半导体晶体管，具有一第一端，耦接于该第一电压产生单元，一第二端，耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的第一端，及一第三端，耦接于该地端，其中该第四N型金属氧化物半导体晶体管是用以镜像该第二电流，产生该第一放电电流，且该第一放电电流是该第二电流的一第二预定倍数。

17.如权利要求10所述的装置，其特征在于，另包含：

一峰值限制器，包含：

一限制电压产生电路，包含：

一第一比较器，用以根据该第二电压和一峰值参考电压，产生一第一比较信号；

一电荷帮浦，耦接于该第一比较器，用以根据该第一比较信号与该电源转换器的一次侧的功率开关的栅极控制信号，产生一限制电压；及

一预定电压产生器，耦接于该电荷帮浦，用以于该装置开机时，根据一参考电压，设定该电荷帮浦的输出端于该参考电压；及

一栅极控制信号产生器，包含：

一第二比较器，用以根据一侦测电压和该限制电压，产生一第二比较信号；及

一D型正反器，用以根据该第二比较信号、一频率及一输入信号，产生该电源转换器的一次侧的功率开关的栅极控制信号。

18.如权利要求10所述的装置，其特征在于，另包含：

一过电流保护单元，包含：

一第三比较器，用以根据一过电流保护电压和该第二电压，产生一第三比较信号；及

一计数器，用以计数该第三比较信号，并据以产生一过电流保护信号至该电源转换器的一次侧的功率开关。

19.一种侦测电源转换器平均输出电流的方法，其特征在于，包含：

根据一中间电压，产生一第一充电电流，其中该中间电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流；

根据该第一充电电流、一第一放电电流、一放电时间与一反相的放电时间，产生一第一节点电压；

根据该第一节点电压，产生一第一电流；

根据该第一电流，产生该第一放电电流；及

根据该第一电流，产生一第二电压，其中该第二电压是有关于该电源转换器的二次侧的平均输出电流。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该放电时间是该电源转换器的二次侧的放电时间。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，该第一充电电流大于该第一放电电流。

22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，另包含：

当该电源转换器开机时，设定该中间电压介于一侦测电压在该电源转换器的一次侧的功率开关的开启时间中的一最大值与一最小值之间；

根据该侦测电压、该中间电压与该开启时间，产生一第一可变开启时间，其中一第二可变开启时间是等于该开启时间减去该第一可变开启时间；及

根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、一充电电流与一放电电流，调整该中间电压，其中该平均输出电流和该中间电压有关。

23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，该充电电流大于该放电电流。

24.一种侦测电源转换器的输出电流的方法，其特征在于，包含：

当该电源转换器开机时，设定一中间电压介于一侦测电压在该电源转换器的一次侧的功率开关的开启时间中的一最大值与一最小值之间；

根据该侦测电压、该中间电压与该开启时间，产生一第一可变开启时间，其中一第二可变开启时间是等于该开启时间减去该第一可变开启时间；及

根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、一充电电流与一放电电流，调整该中间电压，其中该输出电流和该中间电压有关。

25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，根据该侦测电压、该中间电压与该开启时间，产生该第一可变开启时间包含：

根据该侦测电压和该中间电压，产生一比较信号；及

根据该比较信号和该开启时间，产生该第一可变开启时间。

26.如权利要求25所述的方法，其特征在于，根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，调整该中间电压包含：

当该第一可变开启时间大于该第二可变开启时间时，根据该第一可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，增加该中间电压。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该充电电流与该放电电流，增加该中间电压包含：

根据该第一可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，增加一节点的电压；及

根据该节点的电压，增加该中间电压。

28.如权利要求25所述的方法，其特征在于，根据该第一可变开启时间、该第二可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，调整该中间电压包含：

当该第一可变开启时间小于该第二可变开启时间时，根据该第一可变开

启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，降低该中间电压。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，根据该第一可变开启时间、该

第二可变开启时间、该充电电流与该放电电流，增加该中间电压包含：

根据该第一可变开启时间、该开启时间、该充电电流与该放电电流，降低一节点的电压；及

根据该节点的电压，降低该中间电压。

30.如权利要求24所述的方法，其特征在于，当该第一可变开启时间等于该第二可变开启时间时，该中间电压是等于该最大值与该最小值的和的一半。

31.如权利要求24所述的方法，其特征在于，当该中间电压大于该最大值与该最小值的和的一半时，该第一可变开启时间小于该第二可变开启时间，以及当该中间电压小于该最大值与该最小值的和的一半时，该第一可变开启时间大于该第二可变开启时间。

32.如权利要求24所述的方法，其特征在于，该充电电流大于该放电电流。