CN104967328A - 用于调节电源变换系统的输出电流的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于调节电源变换系统的输出电流的系统和方法。示例系统控制器包括：信号发生器，该信号发生器被配置为接收经变换的信号和第一补偿信号，并且至少部分基于经变换的信号和第一补偿信号生成第二补偿信号，经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联；调制组件，该调制组件被配置为接收第二补偿信号和斜坡信号，并且至少部分基于第二补偿信号和斜坡信号生成调制信号；以及驱动组件，该驱动组件被配置为接收调制信号，并且至少部分基于调制信号输出驱动信号以影响第一电流，驱动信号与接通时间段相关联，开关在接通时间段期间被闭合。

Description

用于调节电源变换系统的输出电流的系统和方法

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电流调节的系统和方法。仅作为示例，本发明已被应用于准谐振模式下的电源变换系统。但应认识到，本发明具有更广泛的适用范围。

背景技术

发光二极管(LED)被广泛应用于照明用途。通常，近似恒定的电流被用于控制LED的工作电流以实现恒定亮度。图1示出了用于LED照明的电源变换系统的简化图。电源变换系统100包括控制器102，电阻器104、124、126和132，电容器106、120和134，二极管108，包括初级绕组112、次级绕组114和辅助绕组116的变压器110，功率开关128，电流感测电阻器130以及整流二极管118。控制器102包括端子(例如，引脚)138、140、142、144、146和148。例如，功率开关128是双极结型晶体管。在另一示例中，功率开关128是MOS晶体管。

交流(AC)输入电压152被应用于系统100。与AC输入电压152相关联的整流后电压(bulk voltage)150(例如，不小于0V的整流电压)被电阻器104接收。电容器106响应于整流后电压150而被充电，并且在端子138(例如，端子VCC)处向控制器102提供电压154。如果电压154在量值(magnitude)上大于预定阈值电压，则控制器102开始正常运行并通过端子142(例如，端子GATE)输出驱动信号156。例如，驱动信号156是具有开关频率和占空比的脉冲宽度调制(PWM)信号。开关128响应于驱动信号156而被闭合(例如，被接通)或被断开(例如，被关断)，从而使得输出电流158被调节为近似恒定。

当开关128响应于驱动信号156而被断开(例如，被关断)时，辅助绕组116通过二极管108向电容器106充电，从而使得控制器102能够正 常运行。例如，通过端子140(例如，端子FB)向控制器102提供反馈信号160以便检测次级绕组118的退磁过程的结束，以用于使用控制器102中的内部误差放大器对电容器134进行充电或放电。在另一示例中，通过端子140(例如，端子FB)向控制器102提供反馈信号160以便检测次级绕组118的退磁过程的开始和结束。电阻器130被用于检测流经初级绕组112的初级电流162，并且通过端子144(例如，端子CS)向控制器102提供电流感测信号164以使其在每个开关周期(switching cycle)期间被处理。电流感测信号164的峰值被采样和提供至内部误差放大器。电容器120被用于保持输出电压168以便保持通过输出负载(例如，一个或多个LED 122)的输出电流是稳定的。例如，系统100在准谐振模式下运行。

图2示出了作为系统100的一部分的控制器102的简化示意图。所述控制器102包括斜坡信号发生器202、欠压锁定(UVLO)组件204、调制组件206、逻辑控制器208、驱动组件210、退磁检测器212、误差放大器216以及电流感测组件214。

如图2所示，UVLO组件204检测到信号154并且输出信号218。如果信号154在量值上大于第一预定阈值，则控制器102开始正常运行。如果信号154在量值上小于第二预定阈值，则控制器102被关断。第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。误差放大器216接收基准信号222和来自电流感测组件214的信号220，并且向调制组件206输出放大信号224。调制组件206也从斜坡信号发生器202处接收信号228，并且输出调制信号226。例如，信号228是斜坡信号并且在每个开关周期(switching period)期间线性地或非线性地增加至峰值。逻辑控制器208处理调制信号226并且向驱动组件210输出控制信号230，驱动组件210生成信号156以接通或关断开关128。例如，退磁检测器212检测到反馈信号160并且输出用于确定次级绕组114的退磁过程的结束的信号232。在另一示例中，退磁检测器212检测到反馈信号160并且输出用于确定次级绕组114的退磁过程的开始和结束的信号232。此外，退磁检测器212向逻辑控制器208输出触发信号298(Trigger)以开始下一个周期。控制器102被配置为对于给定的输出负载，保持与调制信号226相关联的接通时间段(on- time period)近似恒定。

控制器102在电压模式下运行，其中，例如来自误差放大器216的信号224和来自振荡器202的信号228二者均是电压信号，并且通过比较器206进行比较以生成调制信号226来驱动功率开关128。因此，与功率开关128相关联的接通时间段由信号224和信号228确定。

图3示出了作为控制器102的一部分的电流感测组件214和误差放大器216的简化示意图。电流感测组件214包括开关302和电容器304。误差放大器216包括开关306和308，以及跨导运算放大器(OTA)310。

如图3中所示，电流感测组件214对电流感测信号164进行采样，并且误差放大器216对信号220和基准信号222之间的差进行放大。具体地，开关302响应于信号314被闭合(例如，被接通)或断开(例如，被关断)以便在不同开关周期对电流感测信号164的峰值进行采样。如果开关302响应于信号314被闭合(例如，被接通)并且开关306响应于来自退磁检测器212的信号232被断开(例如，被关断)，则电容器304被充电并且信号220的量值增加。如果开关306响应于信号232被闭合(例如，被接通)，开关308响应于信号312被断开(例如，被关断)，并且信号220与基准信号222之间的差被放大器310放大。信号312和信号232彼此互补。例如，在次级绕组114的退磁过程期间，信号232处于逻辑高电平。开关306保持闭合(例如，被接通)并且开关308保持断开(例如，被关断)。OTA 310与电容器134一起执行与信号220相关联的积分。

在稳定正常的操作下，在不考虑任何误差电流的情况下，平均输出电流根据以下等式被确定：

$\stackrel{\‾}{I_o}=\frac{1}{2}\×N\×\frac{V_{ref\_ea}}{R_{CS}}$   (等式1)

其中N表示初级绕组112和次级绕组114之间的匝数比(turns ratio)，V_{ref_ea}表示基准信号222以及R_CS表示电阻器130的电阻值。如等式1所示，诸如N和R_CS之类与外围组件相关联的参数可以通过系统设计被适当地选择以实现输出电流调节。

对于LED照明，效率、功率因数和总谐波也非常重要。例如，效率通 常需要尽可能地高(例如，＞90％)，并且功率因数通常需要大于0.9。此外，对于某些应用，总谐波失真通常需要尽可能地低(例如，＜10％)。但是系统100通常不能满足所有这些需要。

因此，改进用于调节电源变换系统的输出电流的技术是非常需要的。

发明内容

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电流调节的系统和方法。仅作为示例，本发明已被应用于电源变换系统。但应认识到，本发明具有更广泛的适用范围。

根据一个实施例，一种用于调节电源变换系统的系统控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。所述第一控制器端子被配置为接收与电源变换系统的初级绕组的输入信号相关联的第一信号。所述第二控制器端子被配置为向开关输出驱动信号以影响流经电源变换系统的初级绕组的第一电流，所述驱动信号与接通时间段相关联，开关在接通时间段期间被闭合。所述系统控制器被配置为至少基于与第一信号相关联的信息，调节接通时间段的持续时间(duration)。

根据另一实施例，一种用于调节电源变换系统的系统控制器包括第一控制器端子、斜坡信号发生器和第二控制器端子。所述第一控制器端子被配置为至少基于与所述流经电源变换系统的初级绕组的第一电流相关联的信息来提供补偿信号。所述斜坡信号发生器被配置为接收与所述补偿信号相关联的第一信号，并且至少基于与所述第一信号相关联的信息生成斜坡信号，所述斜坡信号与斜坡斜率相关联。所述第二控制器端子被配置为至少基于与所述斜坡信号相关联的信息，向开关输出驱动信号以影响第一电流。所述系统控制器被配置为至少基于与所述补偿信号相关联的信息，调节斜坡信号的斜坡斜率。

根据又一实施例，一种用于调节电源变换系统的方法包括：从第一控制器端子处接收第一信号，所述第一信号与电源变换系统的初级绕组的输入信号相关联；至少基于与所述第一信号相关联的信息，调节与驱动信号相关的接通时间段的持续时间；以及从第二控制器端子向开关输出驱动信 号以影响流经电源变换系统的初级绕组的第一电流，所述开关在接通时间段期间被闭合。

根据又一实施例，一种用于调节电源变换系统的方法包括：至少基于与流经电源变换系统的初级绕组的第一电流相关联的信息，由第一控制器端子提供补偿信号；至少基于与补偿信号相关联的信息生成第一信号；以及处理与第一信号相关联的信息。所述方法还包括：至少基于与第一信号相关联的信息，调节与斜坡信号相关联的斜坡斜率；接收斜坡信号；至少基于与斜坡信号相关联的信息生成驱动信号；以及从第二控制器端子向开关输出驱动信号以影响第一电流。

在一个实施例中，用于调节电源变换系统的系统控制器包括：信号发生器，该信号发生器被配置为接收经变换的信号和第一补偿信号，并且至少部分基于经变换的信号和第一补偿信号生成第二补偿信号，经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联，第一补偿信号与和流经电源变换系统的初级绕组的第一电流有关的感测信号相关联；调制组件，该调制组件被配置为接收第二补偿信号和斜坡信号，并且至少部分基于第二补偿信号和斜坡信号生成调制信号；以及驱动组件，该驱动组件被配置为接收调制信号，并且至少部分基于调制信号向开关输出驱动信号以影响第一电流，驱动信号与接通时间段相关联，开关在接通时间段期间被闭合。系统控制器被配置为至少部分基于经变换的信号和第二补偿信号调节接通时间段的持续时间。

在另一实施例中，用于调节电源变换系统的方法包括：接收经变换的信号和第一补偿信号，经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联，第一补偿信号与和流经电源变换系统的初级绕组的第一电流有关的感测信号相关联；至少部分基于经变换的信号和第一补偿信号生成第二补偿信号；接收第二补偿信号和斜坡信号；至少部分基于第二补偿信号和斜坡信号生成调制信号；接收调制信号；并且至少部分基于调制信号输出驱动信号以影响第一电流，驱动信号与接通时间段相关联。至少部分基于调制信号输出驱动信号以影响第一电流包括至少部分基于经变换的信号和第二补偿信号调节接通时间段的持续时间

取决于实施例，可以实现一个或多个有益效果。参考以下的具体描述和附图能够全面地领会本发明的这些有益效果和各种附加的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是示出了用于LED照明的常规电源变换系统的简化图。

图2是示出了作为如图1所示系统的一部分的控制器的简化示意图。

图3是示出了作为如图2所示控制器的一部分的电流感测组件和误差放大器的简化示意图。

图4(a)是示出了根据本发明的实施例的电源变换系统的简化图。

图4(b)是示出了根据本发明的实施例的、作为如图4(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图4(c)是示出了根据本发明的实施例的、作为如图4(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化时序图。

图4(d)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图4(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图5(a)是示出了根据本发明的另一实施例的电源变换系统的简化图。

图5(b)是示出了根据本发明的实施例的、作为如图5(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图5(c)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图5(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图6(a)是示出了根据本发明的又一实施例的电源变换系统的简化图。

图6(b)是示出了根据本发明的实施例的、作为如图6(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图7(a)是示出了根据本发明的又一实施例的电源变换系统的简化图。

图7(b)是示出了根据本发明的实施例的、作为如图7(a)所示的 电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图7(c)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图7(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图8(a)是示出了根据本发明的某些实施例，作为如图4(b)所示的控制器、图5(b)所示的控制器和/或图7(b)所示的控制器的一部分的某些组件的简化图。

图8(b)是示出了根据本发明的某些实施例，作为如图4(d)所示的控制器、图5(c)所示的控制器和/或图7(c)所示的控制器的一部分的某些组件的简化图。

图8(c)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图6(b)所示的控制器的一部分的某些组件的简化图。

图9是示出了根据本发明的又一实施例的、控制器的某些组件的简化图。

图10(a)是示出了根据本发明的又一实施例的、作为如图4(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图10(b)是根据本发明的另一实施例的、作为如图4(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化时序图。

图10(c)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图4(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的某些组件的简化图。

图11(a)是示出了根据本发明的又一实施例的、作为如图5(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图11(b)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图5(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的某些组件的简化图。

图12(a)是示出了根据本发明的又一实施例的、作为如图7(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的简化图。

图12(b)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为如图7(a)所示的电源变换系统的一部分的控制器的某些组件的简化图。

具体实施方式

本发明涉及集成电路。更具体地，本发明提供了用于电流调节的系统和方法。仅作为示例，本发明被应用于电源变换系统。但应认识到，本发明具有更广泛的适用范围。

图4(a)是示出了根据本发明的实施例的电源变换系统的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。系统400包括控制器402，电阻器404、424、426、432、466和498，电容器406、420、434和470，二极管408，包括初级绕组412、次级绕组414和辅助绕组416的变压器410，功率开关428，电流感测电阻器430，以及整流二极管418。控制器402包括端子(例如，引脚)438、440、442、444、446、448和464。例如，功率开关428包括双极结型晶体管。在另一示例中，功率开关428包括MOS晶体管。在又一示例中，功率开关428包括绝缘栅双极晶体管。系统400向输出负载422(例如，一个或多个LED)提供电源。在一些实施例中，电阻器432被移除。例如，系统400工作在在准谐振模式下。

根据一个实施例，交流(AC)输入电压452被应用于系统400。例如，与AC输入电压452相关联的整流后电压450(例如，不小于0V的整流电压)被电阻器404接收。在另一示例中，电容器406响应于整流后电压450而被充电，并且在端子438(例如，端子VCC)处向控制器402提供电压454。在又一示例中，如果电压454在量值上大于预定阈值电压，则控制器402开始正常运行，并且通过端子442(例如，端子GATE)输出信号。在又一示例中，开关428响应于驱动信号456而被闭合(例如，被接通)或断开(例如，被关断)，从而使得输出电流458被调节至近似恒定。

根据另一实施例，当开关428响应于驱动信号456而被断开(例如，被关断)，辅助绕组416通过二极管408向电容器406充电，从而使得控制器402能够正常运行。例如，通过端子440(例如，端子FB)向控制器402提供反馈信号460以便检测次级绕组414的退磁过程的结束以用于使用控制器402中的内部误差放大器来对电容器434充电或放电。在另一示例中，通过端子440(例如，端子FB)向控制器402提供反馈信号460以 便检测次级绕组414的退磁过程的开始和结束。作为示例，响应于在端子448(例如，端子COMP)处的补偿信号474，电容器434被充电或放电。在另一示例中，电阻器430被用于检测流经初级绕组412的初级电流462，并且通过端子444(例如，端子CS)向控制器402提供电流感测信号496以使其在每个开关周期期间被处理。在又一示例中，电流感测信号496的峰值被采样并被提供至内部误差放大器。在又一示例中，电容器434被耦合至内部误差放大器的输出端子。在又一示例中，电容器420被用于维护输出电压468。

根据又一实施例，控制器402通过端子464(例如，端子VAC)感测到整流后电压450。例如，控制器402包括生成斜坡信号的斜坡信号发生器，并且控制器402被配置为至少基于和整流后电压450相关的信号472所关联的信息，改变斜坡信号的斜坡斜率。在另一示例中，与驱动信号456相关联的接通时间段至少基于与信号450相关联的信息来进行变化。作为示例，当整流后电压450处于峰值时，所述接通时间段的持续时间增加。在另一示例中，当整流后电压450处于谷值时，所述接通时间段的持续时间减小。所述信号472根据以下等式被确定：

$VAC=\frac{R_9}{R_8+R_9}\×V_{bulk}$   (等式2)

  (等式3)

其中VAC表示信号472，V_bulk表示整流后电压450，R₈表示电阻器466的电阻值，以及R₉表示电阻器498的电阻值。此外，A表示量值大小，ω表示频率，以及表示相位角。在一些实施例中，控制器被配置为基于与信号472和补偿信号474二者相关联的信息来调节斜坡信号。在某些实施例中，控制器402被配置为基于与信号472或补偿信号474相关联的信息调节斜坡信号的斜坡斜率。

图4(b)是示出了根据本发明的实施例、作为电源变换系统400的一部分的控制器402的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器402包括斜坡信号发生器602、欠压锁定(UVLO)组件604、调制组件606、逻辑控制器608、驱动组件610、退磁检测器612、误差放大器 616、电流感测与采样/保持组件614、抖动信号发生器699以及电压-电流变换组件640和642。

根据一个实施例，UVLO组件604检测到信号454并且输出信号618。例如，如果信号454在量值上大于第一预定阈值，则控制器402开始正常运行。如果信号454在量值上小于第二预定阈值，则控制器402被关断。在另一示例中，第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。在又一示例中，误差放大器616接收基准信号622以及来自电流感测与采样/保持组件614的信号620，并且信号474被提供至调制组件606和电压-电流变换组件642。作为示例，电压-电流变换组件640接收信号472并且向斜坡信号发生器602输出信号636。在另一示例中，斜坡信号发生器602还接收电流信号694和由抖动信号发生器699生成的抖动信号697(例如，抖动电流)并且生成斜坡信号628。

根据另一实施例，抖动电流697从抖动信号发生器699流至斜坡信号发生器602。例如，抖动电流697从斜坡信号发生器602流至抖动信号发生器699。在又一示例中，调制组件606接收斜坡信号628并且输出调制信号626。例如，在每个开关周期期间，信号628线性或非线性地增加至峰值。逻辑控制器608处理调制信号626并且向电流感测与采样/保持组件614和驱动组件610输出控制信号630。

根据又一实施例，电流感测与采样/保持组件614响应于控制信号630对电流感测信号496进行采样，然后保持采样信号直至电流感测与采样/保持组件614对电流感测信号496再次进行采样。例如，驱动组件610生成与驱动信号456相关的信号656以影响开关428。作为示例，退磁检测器612检测到反馈信号460并且输出用于确定次级绕组414的退磁过程的结束的退磁信号632。作为另一示例，退磁检测器612检测到反馈信号460并且输出用于确定次级绕组414的退磁过程的开始和结束的退磁信号632。在又一示例中，退磁检测器612向逻辑控制器608输出触发信号698以开始下一个周期(例如，对应于下一个开关周期)。在又一示例中，当信号656处于逻辑高电平时，信号456处于逻辑高电平，并且当信号656处于逻辑低电平时，信号456处于逻辑低电平。在又一示例中，电容器 434耦合至端子448处并且与误差放大器616一起构成积分器或低通滤波器。在又一实施例中，误差放大器616是跨导放大器，并且输出与基准信号622和信号620之间的差成比例的电流。在又一示例中，误差放大器616与电容器434一起生成电压信号474。在又一示例中，响应于抖动信号697，对斜坡信号628的斜坡斜率进行调制。

在一些实施例中，抖动信号697对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号697与对应于和预定抖动时段(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号656与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如，不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器402至少基于与抖动信号628相关联的信息来改变与斜坡信号628相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期中，斜坡斜率被改变了(例如，增加或降低)分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器402至少基于与改变后的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号697对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器402至少基于与随机抖动信号628相关联的信息改变与斜坡信号628相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量值。在另一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器402至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息调节调制频率。

在一些实施例中，信号636表示电流并且该电流被用于调节与斜坡信号628相关联的斜坡斜率。在某些实施例中，信号638表示电流并且该电流被用于调节与斜坡信号628相关联的斜坡斜率。例如，与信号636和信号638二者相关联的信息被用于调节与斜坡信号628相关联的斜坡斜率， 从而调节与驱动信号456相关联的接通时间段的持续时间。在另一示例中，电流636从电压-电流变换组件640流至斜坡信号发生器602。在又一示例中，电流636从斜坡信号发生器602流至电压-电流变换组件640。在又一示例中，电流638从电压-电流变换组件642流至斜坡信号发生器602。在又一示例中，电流638从斜坡信号发生器602流至电压-电流变换组件642。

图4(c)是示出了根据本发明的实施例，作为电源变换系统400的一部分的控制器402的简化时序图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。波形902表示作为时间的函数的信号626(例如，Modulation)，波形904表示作为时间的函数的信号656(例如，Gate)，波形906表示作为时间的函数的退磁信号632(例如，Demag)，波形908表示作为时间的函数的触发信号698(例如，Trigger)，以及波形910表示作为时间的函数的斜坡信号628(例如，Ramp)。

图4(c)中示出了与信号656相关联的接通时间段和关断时间段。接通时间段在时间t₃处开始并且在时间t₅处结束，以及关断时间段在时间t₅处开始并且在时间t₇处结束。例如，t₀≤t₁≤t₂≤t₃≤t₄≤t₅≤t₆≤t₇。

根据一个实施例，在t₀处，退磁信号632从逻辑低电平改变为逻辑高电平。例如，退磁检测器612在触发信号698中生成脉冲(例如，在t₀和t₂之间)以触发新的周期。作为示例，斜坡信号628开始从量值912增加至量值914(例如，在t₄处)。在另一示例中，在t₁处，信号626从逻辑低电平改变为逻辑高电平。在短暂的延迟后，信号656(例如，在t₃处)从逻辑低电平改变为逻辑高电平，并且作为响应，开关428被接通。在又一示例中，在t₄处，信号626从逻辑高电平改变为逻辑低电平，并且斜坡信号628从量值914降低至量值912。在短暂的延迟后，信号656(例如，在t₅处)从逻辑高电平改变为逻辑低电平，并且作为响应，开关428被关断。作为示例，在t₆处，退磁信号632从逻辑低电平改变为逻辑高电平，其指示退磁过程的开始。在另一示例中，在t₇处，退磁信号632从逻辑高电平改变为逻辑低电平，其指示退磁过程的结束。在又一示例中，退 磁检测器612在触发信号698中生成另一脉冲以开始下一周期。在又一示例中，斜坡信号628的量值914与信号474的量值相关联。

根据另一实施例，斜坡信号628在接通时间段期间的量值变化由以下等式确定：

ΔV_ramp＝V_comp-V_{ref_1}＝slope×T_on  (等式4)

其中ΔV_ramp表示斜坡信号628的量值变化，V_comp表示信号474，V_{ref_1}表示预定的电压量值，slope表示与斜坡信号628相关联的斜坡斜率，以及T_on表示接通时间段的持续时间。例如，V_{ref_1}对应于斜坡信号628的最小量值。在等式4的基础上，接通时间段的持续时间由以下等式确定：

$T_{on}=\frac{V_{comp}-V_{ref}}{slope}$   (等式5)

如等式5所示，对于给定补偿信号(例如，信号474)，接通时间段的持续时间由斜坡信号628的斜坡斜率确定。在一些实施例中，斜坡信号628的斜坡斜率根据信号636和信号638进行调节，从而使得与驱动信号456相关联的接通时间段的持续时间被调节。例如，调节斜坡信号628的斜坡斜率以改变接通时间段的持续时间可适用于在准谐振(QR)模式下运行的具有降压-升压拓扑结构电源变换系统。在另一示例中，波形910在t₁和t₄之间的斜率对应于斜坡信号628的斜坡斜率。

如上面所讨论的和在这里进一步强调的那样，图4(b)和图4(c)仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。例如，如图4(d)所示，电压-电流变换组件642从控制器402中被移除。

图4(d)是示出了根据本发明的另一实施例，作为电源变换系统400的一部分的控制器402的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器402包括斜坡信号发生器1402、欠压锁定(UVLO)组件1404、调制组件1406、逻辑控制器1408、驱动组件1410、退磁检测器1412、误差放大器1416、电流感测与采样/保持组件1414、抖动信号发生器1499以及电压-电流变换组件1440。

在一些实施例中，斜坡信号发生器1402接收电流信号1494、由抖动 信号发生器1499生成的抖动信号1497(例如，抖动电流)以及来自电压-电流变换组件1440的信号1436，并且输出斜坡信号1428。例如，抖动电流1497从抖动信号发生器1499流至斜坡信号发生器1402。在另一示例中，抖动电流1497从斜坡信号发生器1402流至抖动信号发生器1499。例如，至少基于和整流后电压450相关的信号1436所关联的信息来调节与斜坡信号1428相关联的斜坡斜率。图4(d)中其他组件的操作与图4(b)中所述相类似。例如，作为系统400一部分的控制器402的时序图与图4(c)中所示相类似。作为示例，信号1436表示电流。在另一示例中，电流1436从电压-电流变换组件1440流至斜坡信号发生器1402。在又一示例中，电流1436从斜坡信号发生器1402流至电压-电流变换组件1440。在又一示例中，响应于抖动信号1497，斜坡信号1428的斜坡斜率被调制。

在某些实施例中，抖动信号1497对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或者正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号1497与对应于和预定抖动时段(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号1456与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如，不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器402至少基于与抖动信号1428相关联的信息改变与斜坡信号1428相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期中，斜坡斜率被改变(例如，增加或降低)了分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一实施例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器402至少基于与改变后的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号1497对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器402至少基于与随机抖动信号1428相关联的信息改变与斜坡信号1428相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量 值。在另一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器402至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息调节调制频率。

如上面所讨论的和在这里进一步强调的那样，图4(a)、图4(b)、图4(c)和/或图4(d)仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。例如，如图5(a)、图5(b)和图5(c)中所示，使用与整流后电压相关联的电流信号来调节控制器中与内部斜坡信号相关联的斜坡斜率。

图5(a)是示出了根据本发明的另一实施例的电源变换系统的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。系统800包括控制器802，电阻器804、824、826、832和866，电容器806、820和834，二极管808，包括初级绕组812、次级绕组814和辅助绕组816的变压器810，功率开关828，电流感测电阻器830以及整流二极管818。控制器802包括端子(例如，引脚)838、840、842、844、846、848和864。例如，功率开关828包括双极结型晶体管。在另一示例中，功率开关828包括MOS晶体管。在又一示例中，功率开关828包括绝缘栅双极晶体管。系统800向输出负载822(例如，一个或多个LED)提供电源。在一些实施例中，电阻器832被移除。例如，系统800运行在准谐振模式下。

根据一个实施例，交流(AC)输入电压852被应用于系统800。例如，与AC输入电压852相关联的整流后电压850(例如，不小于0V的整流电压)被电阻器804接收。在另一示例中，电容器806响应于整流后电压850而被充电，并且在端子838(例如，端子VCC)处向控制器802提供电压854。在又一示例中，如果电压854在量值上大于预定阈值电压，则控制器802开始正常运行，并且通过端子842(例如，端子GATE)输出信号。在又一示例中，开关828响应于驱动信号856被闭合(例如，被接通)或断开(例如，被关断)，从而使得输出电流858被调节至近似恒定。

根据另一实施例，当开关828响应于驱动信号856而被断开(例如，被关断)时，辅助绕组816通过二极管808向电容器806充电，从而使得控制器802能够正常运行。例如，通过端子840(例如，端子FB)向控制器802提供反馈信号860以便检测次级绕组814的退磁过程的结束以用于使用控制器802中的内部误差放大器来对电容器834充电或放电。在另一示例中，通过端子840(例如，端子FB)向控制器802提供反馈信号860以便检测次级绕组814的退磁过程的开始和结束。作为示例，电容器834响应于在端子848(例如，端子COMP)处的补偿信号874而被充电或放电。在另一示例中，电阻器830被用于检测流经初级绕组812的初级电流862，并且通过端子844(例如，端子CS)向控制器802提供电流感测信号896以使其在每个开关周期期间被处理。在又一示例中，电流感测信号896的峰值被采样并被提供至内部误差放大器。在又一示例中，电容器834被耦合至内部误差放大器的输出端子。在又一示例中，电容器820被用于维护输出电压868。

根据又一实施例，控制器802通过端子864(例如，端子IAC)感测到整流后电压850。例如，控制器802包括生成斜坡信号的斜坡信号发生器，并且控制器802被配置为至少基于和整流后电压850相关的信号872所关联的信息，改变斜坡信号的斜坡斜率。在另一示例中，与驱动信号856相关联的接通时间段至少基于与信号850相关联的信息进行变化。作为示例，当整流后电压850处于峰值时，接通时间段的持续时间增加。在另一示例中，当整流后电压850处于谷值时，接通时间段的持续时间减小。信号872根据以下等式被确定：

$I_{ac}=\mathrm{\μ}\×\frac{V_{bulk}}{R_8}$   (等式6)

其中I_ac表示信号872，V_bulk表示整流后电压850，R₈表示电阻器866的电阻值，以及表示常数。

在一些实施例中，控制器被配置为基于与信号872和补偿信号874二者相关联的信息来调节斜坡信号。在某些实施例中，控制器被配置为基于与信号872或补偿信号874相关联的信息来调节斜坡信号。

图5(b)是示出了根据本发明的实施例，作为电源变换系统800的一 部分的控制器802的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器802包括斜坡信号发生器1002、欠压锁定(UVLO)组件1004、调制组件1006、逻辑控制器1008、驱动组件1010、退磁检测器1012、误差放大器1016、电流感测与采样/保持(hold)组件1014、另一电流感测与采样/保持组件1040、抖动信号发生器1099以及电压-电流变换组件1042。

根据一个实施例，UVLO组件1004检测到信号854并且输出信号1018。例如，如果信号854在量值上大于第一预定阈值，则控制器802开始正常运行。如果信号854在量值上小于第二预定阈值，则控制器802被关断。在又一示例中，第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。在又一示例中，误差放大器1016接收到基准信号1022以及来自电流感测与采样/保持组件1014的信号1020，并且信号874被提供至调制组件1006和电压-电流变换组件1042。作为示例，电流感测组件1040接收到信号872并且向斜坡信号发生器1002输出信号1036，该斜坡信号发生器1002还接收电流信号1094和由抖动信号发生器1099生成的抖动信号1097(例如，抖动电流)。在另一示例中，抖动电流1097从抖动信号发生器1099流至斜坡信号发生器1002。在又一示例中，抖动电流1097从斜坡信号发生器1002流至抖动信号发生器1099。在又一示例中，调制组件1006从斜坡信号发生器1002处接收斜坡信号1028并且输出调制信号1026。例如，信号1028在每个开关周期期间线性或非线性地增加至峰值。逻辑控制器1008对调制信号1026进行处理并且向电流感测与采样/保持组件1014以及驱动组件1010输出控制信号1030。例如，驱动组件1010生成与驱动信号856相关的信号1056以影响开关828。作为示例，退磁检测器1012检测到反馈信号860并且输出用于确定次级绕组814的退磁过程的结束的退磁信号1032。作为另一示例，退磁检测器1012检测到反馈信号860并且输出用于确定次级绕组814的退磁过程的开始和结束的退磁信号1032。在另一示例中，退磁检测器1012向逻辑控制器1008输出触发信号1098以开始下一个调制周期。在又一示例中，当信号1056处于逻辑高电平时，信号856处于逻辑高电平，并且当信号1056处于逻辑低电平时，信号856处于逻 辑低电平。在又一示例中，斜坡信号1028的斜坡斜率响应于抖动信号1097而被调制。

在一些实施例中，抖动信号1097对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或者正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号1097与对应于和预定抖动时段(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号1056与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如，不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器802至少基于与抖动信号1028相关联的信息来改变与斜坡信号1028相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期中，斜坡斜率被改变(例如，增加或降低)了分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器802至少基于与改变后的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号1097对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器802至少基于与随机抖动信号1028相关联的信息改变与斜坡信号1028相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器802至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息调节调制频率。

在一些实施例中，信号1036表示电流并且被用于调节与斜坡信号1028相关联的斜坡斜率。在某些实施例中，信号1038表示电流并且被用于调节与斜坡信号1028相关联的斜坡斜率。例如，与信号1036和信号1038二者相关联的信息被用于调节与斜坡信号1028相关联的斜坡斜率，从而调节与驱动信号856相关联的接通时间段的持续时间。例如，作为系统800一部分的控制器802的时序图与图4(c)所示相类似。在又一示例 中，电流1036从电流感测组件1040流至斜坡信号发生器1002。在又一示例中，电流1036从斜坡信号发生器1002流至电流感测组件1040。在又一示例中，电流1038从电压-电流变换组件1042流至斜坡信号发生器1002。在又一示例中，电流1038从斜坡信号发生器1002流至电压-电流变换组件1042。

图5(c)是示出了根据本发明的另一实施例，作为电源变换系统800的一部分的控制器802的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器802包括斜坡信号发生器1502、欠压锁定(UVLO)组件1504、调制组件1506、逻辑控制器1508、驱动组件1510、退磁检测器1512、误差放大器1516、电流感测与采样/保持(hold)组件1514、抖动信号发生器1599，以及另一电流感测组件1540。

在一些实施例中，斜坡信号发生器1502接收电流信号1594、由抖动信号发生器1599生成的抖动信号1597(例如，抖动电流)以及来自电流感测组件1540的信号1536，并且输出斜坡信号1528。作为示例，抖动电流1597从抖动信号发生器1599流至斜坡信号发生器1502。作为另一示例，抖动电流1597从斜坡信号发生器1502流至抖动信号发生器1599。例如，至少基于与信号1536相关的信息来调节与斜坡信号1528相关联的斜坡斜率，其中该信号1536与关联于整流后电压850的电流信号相关。图5(c)中的其他组件的操作与图5(b)中所述的相类似。作为示例，信号1536表示电流。在另一示例中，电流1536从电流感测组件1540流至斜坡信号发生器1502。在又一示例中，电流1536从斜坡信号发生器1502流至电流感测组件1540。在又一示例中，斜坡信号1528的斜坡斜率响应于抖动信号1597来进行调制。 

在一些实施例中，抖动信号1597对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或者正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号1597与对应于和预定抖动时段(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号1556与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如， 不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器802至少基于与抖动信号1528相关联的信息来改变与斜坡信号1528相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期内，斜坡斜率被改变(例如，增加或降低)了分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器802至少基于与改变后的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号1597对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器802至少基于与随机抖动信号1528相关联的信息来改变与斜坡信号1528相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器802至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

如上面所讨论的和在这里进一步强调的那样，图4(a)、图4(b)、图5(a)和/或图5(b)仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。例如，如图6(a)和图6(b)所示，被配置为接收与整流后电压(例如，整流后电压450、整流后电压850)相关的信号的端子(例如，端子464、端子864)被从电源变换系统的控制器(例如，控制器402、控制器802)中移除。

图6(a)是示出了根据本发明的又一实施例的电源变换系统的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。系统500包括控制器502，电阻器504、524、526和532，电容器506、520和534，二极管508，包括初级绕组512、次级绕组514和辅助绕组516的变压器510，功率开关528，电流感测电阻器530，以及整流二极管518。控制器502包括端子 (例如，引脚)538、540、542、544、546和548。例如，功率开关528是双极结型晶体管。在另一示例中，功率开关528是MOS晶体管。在又一示例中，功率开关528包括绝缘栅双极晶体管。系统500向输出负载522(例如，一个或多个LED)提供电源。在一些实施例中，电阻器532被移除。例如，系统500在准谐振模式下运行。

根据一个实施例，交流(AC)输入电压552被应用于系统500。例如，与AC输入电压552相关联的整流后电压550(例如，不小于0V的整流电压)被电阻器504接收。在另一示例中，电容器506响应于整流后电压550而被充电，并且在端子538(例如，端子VCC)处向控制器502提供电压554。在又一示例中，如果电压554在量值上大于预定阈值电压，则控制器502开始正常运行，并且通过端子542(例如，端子GATE)输出信号。在又一示例中，开关528响应于驱动信号556被闭合(例如，被接通)或断开(例如，被关断)，从而使得输出电流558被调节至近似恒定。

根据另一实施例，当开关528响应于驱动信号556而被断开(例如，被关断)时，辅助绕组516通过二极管508向电容器506充电，从而使得控制器502能够正常运行。例如，通过端子540(例如，端子FB)向控制器502提供反馈信号560以便检测次级绕组514的退磁过程的结束以用于使用控制器502中的内部误差放大器来对电容器534充电或放电。在另一示例中，通过端子540(例如，端子FB)向控制器502提供反馈信号560，以便检测次级绕组514的退磁过程的开始和结束。作为示例，响应于在端子548(例如，端子COMP)处提供的补偿信号574，电容器534被充电或放电。在另一示例中，电阻器530被用于检测流经初级绕组512的初级电流562，并且通过端子544(例如，端子CS)向控制器502提供电流感测信号564，以使其在每个开关周期期间被处理。在又一示例中，电流感测信号564的峰值被采样并被提供至内部误差放大器。在又一示例中，电容器520被用于维护输出电压568。在一些实施例中，控制器502包括用于生成斜坡信号的斜坡信号发生器，并且控制器502被配置为至少基于与补偿信号574相关联的信息改变斜坡信号的斜坡斜率。

图6(b)是示出了根据本发明的实施例，作为电源变换系统500的一部分的控制器502的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器502包括斜坡信号发生器702、欠压锁定(UVLO)组件704、调制组件706、逻辑控制器708、驱动组件710、退磁检测器712、误差放大器716、电流感测与采样/保持组件714、抖动信号发生器799以及电压-电流变换组件742。

根据一个实施例，UVLO组件704检测到信号554并且输出信号718。例如，如果信号554在量值上大于第一预定阈值，则控制器502开始正常运行。如果信号554在量值上小于第二预定阈值，则控制器502被关断。在另一示例中，第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。在又一示例中，误差放大器716接收基准信号722以及来自电流感测与采样/保持组件714的信号720，并且补偿信号574被提供至调制组件706和电压-电流变换组件742。在又一示例中，电压-电流变换组件742接收信号574并且向斜坡信号发生器702输出信号738，其中所述斜坡信号发生器702还接收电流信号794和由抖动信号发生器799生成的抖动信号797(例如，抖动电流)。在又一示例中，抖动电流797从抖动信号发生器799流至斜坡信号发生器702。在又一示例中，抖动电流797从斜坡信号发生器702流至抖动信号发生器799。在又一示例中，调制组件706从斜坡信号发生器702接收斜坡信号728并且输出调制信号726。例如，信号728在每个开关周期期间线性或非线性地增加至峰值。在另一示例中，逻辑控制器708处理调制信号726并且向电流感测与采样/保持组件714和驱动组件710输出控制信号730。在又一示例中，驱动组件710生成与驱动信号556相关的信号756以影响开关528。作为示例，退磁检测器712检测到反馈信号560并且输出用于确定次级绕组514的退磁过程的结束的信号732。作为另一示例，退磁检测器712检测到反馈信号560并且输出用于确定次级绕组514的退磁过程的开始和结束的信号732。在另一示例中，退磁检测器712向逻辑控制器708输出触发信号798以开始下一个周期(例如，对应于下一个开关周期)。在又一示例中，当信号756处于逻辑高电平 时，信号556处于逻辑高电平，并且当信号756处于逻辑低电平时，信号556处于逻辑低电平。在又一示例中，斜坡信号728的斜坡斜率响应于抖动信号797而被调制。

在一些实施例中，抖动信号797对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或者正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号797与对应于和预定抖动时段(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号756与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如，不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器502至少基于与抖动信号728相关联的信息来改变与斜坡信号728相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期内，斜坡斜率被改变了(例如，增加或降低)分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器502至少基于与改变后的斜坡斜率相关联的信息调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号797对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器502至少基于与随机抖动信号728相关联的信息改变与斜坡信号728相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器502至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在一些实施例中，信号738表示电流并且被用于调节与斜坡信号728相关联的斜坡斜率。例如，与信号738相关联的信息被用于调节与斜坡信号728相关联的斜坡斜率，从而调节与驱动信号556相关联的接通时间段的持续时间。例如，作为系统500一部分的控制器502的时序图与图4(c)中所示相类似。在另一示例中，电流738从电压-电流变换组件742流至斜坡信号发生器702。在又一示例中，电流738从斜坡信号发生器 702流至电压-电流变换组件742。

图7(a)是示出了根据本发明的又一实施例的电源变换系统的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。系统1100包括控制器1102，电阻器1104、1124、1126和1132，电容器1106、1120和1134，二极管1108，包括初级绕组1112、次级绕组1114和辅助绕组1116的变压器1110，功率开关1128，电流感测电阻器1130，以及整流二极管1118。控制器1102包括端子(例如，引脚)1138、1140、1142、1144、1146和1148。例如，功率开关1128是双极结型晶体管。在另一示例中，功率开关1128是MOS晶体管。在又一示例中，功率开关1128包括绝缘栅双极晶体管。系统1100向输出负载1122(例如，一个或多个LED)提供电源。在某些实施例中，电阻器1132被移除。例如，系统1100在准谐振模式下运行。

根据一个实施例，交流(AC)输入电压1152被应用于系统1100。例如，与AC输入电压1152相关联的整流后电压1150(例如，不小于0V的整流电压)被电阻器1104接收。在另一示例中，电容器1106响应于整流后电压1150而被充电，并且在端子1138(例如，端子VCC)处向控制器1102提供电压1154。在又一示例中，如果电压1154在量值上大于预定阈值电压，则所述控制器1102开始正常运行，并且通过端子1142(例如，端子GATE)输出信号。在又一示例中，开关1128响应于驱动信号1156被闭合(例如，被接通)或断开(例如，被关断)，从而使得输出电流1158被调节至近似恒定。

根据另一实施例，当开关1128响应于驱动信号1156被断开(例如，被关断)时，辅助绕组1116通过二极管1108向电容器1106充电，从而使得控制器1102能够正常运行。例如，信号1160被提供至端子1140(例如，端子FB)处。在另一示例中，在与驱动信号1156相关联的接通时间段期间，信号1198与整流后电压1150通过变压器耦合相关联。在又一示例中，整流后电压1150通过端子1140(例如，端子FB)被感测。在又一示例中，在与驱动信号1156相关联的关断时间段期间，信号1160与输出 电压1168相关，并且信号1160被用于检测次级绕组1114的退磁过程的结束以用于使用控制器1102中的内部误差放大器来对电容器1134充电或放电。作为示例，响应于在端子1148(例如，端子COMP)处提供的补偿信号1174，电容器1134被充电或放电。例如，电阻器1130被用于检测流经初级绕组1112的初级电流1162，并且通过端子1144(例如，端子CS)向控制器1102提供电流感测信号1164以使其在每个开关周期期间被处理。在又一示例中，电流感测信号1164的峰值被采样并被提供至内部误差放大器。在又一示例中，电容器1120被用于维护输出电压1168。在一些实施例中，控制器1102包括生成斜坡信号的斜坡信号发生器，并且控制器1102被配置为至少基于与信号1160和补偿信号1174相关联的信息，改变斜坡信号的斜坡斜率。

图7(b)是示出了根据本发明的实施例，作为电源变换系统1100的一部分的控制器1102的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器1102包括斜坡信号发生器1202、欠压锁定(UVLO)组件1204、调制组件1206、逻辑控制器1208、驱动组件1210、退磁检测器1212、误差放大器1216、电流感测与采样/保持组件1214、另一电流感测组件1240、抖动信号发生器1299以及电压-电流变换组件1242。

根据一个实施例，UVLO组件1204检测到信号1154并且输出信号1218。例如，如果信号1154在量值上大于第一预定阈值，则控制器1102开始正常运行。如果信号1154在量值上小于第二预定阈值，则控制器1102被关断。在另一示例中，第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。在又一示例中，误差放大器1216接收基准信号1222以及来自电流感测与采样/保持组件1214的信号1220，并且补偿信号1174被提供至调制组件1206和电压-电流变换组件1242处。在又一示例中，电压-电流变换组件1242接收信号1174并且向斜坡信号发生器1202输出信号1238，其中该斜坡信号发生器1202还接收电流信号1294和由抖动信号发生器1299生成的抖动信号1297(例如，抖动电流)。在又一示例中，抖动电流1297从抖动信号发生器1299流至斜坡信号发生器1202。在又一示例中，抖动电流 1297从斜坡信号发生器1202流至抖动信号发生器1299。在又一示例中，电流感测组件1240响应于与端子1140(例如，端子FB)相关联的电流信号1296，向斜坡信号发生器1202输出信号1236。作为示例，在与驱动信号1156相关联的接通时间段期间，电流信号1296与整流后电压1150相关。在又一示例中，斜坡信号1228的斜坡斜率响应于抖动信号1297而被调制。

在一些实施例中，抖动信号1297对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或者正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号1297与对应于和预定抖动时间(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号1256与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如，不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器1102至少基于与抖动信号1228相关联的信息改变与斜坡信号1228相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期内，斜坡斜率被改变(例如，增加或降低)了分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器1102至少基于与已改变的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号1297对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器1102至少基于与随机抖动信号1228相关联的信息改变与斜坡信号1228相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器1102至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

根据另一实施例，调制组件1206从斜坡信号发生器1202接收斜坡信号1228并且输出调制信号1226。例如，信号1228在每个开关周期期间线 性或非线性地增加至峰值。在另一示例中，逻辑控制器1208处理调制信号1226并且向电流感测与采样/保持组件1214和驱动组件1210输出控制信号1230。在又一示例中，驱动组件1210生成与驱动信号1156相关联的信号1256以影响开关1128。作为示例，退磁检测器1212检测到信号1160并且(例如，在与驱动信号1156相关联的关断时间段期间)输出用于确定次级绕组1114的退磁过程的结束的信号1232。作为另一示例，退磁检测器1212检测到信号1160并且(例如，在与驱动信号1156相关联的关断时间段期间)输出用于确定次级绕组1114的退磁过程的开始和结束的信号1232。在另一示例中，退磁检测器1212向逻辑控制器1208输出触发信号1298以开始下一个周期(例如，对应于下一个开关周期)。在又一示例中，当信号1256处于逻辑高电平时，信号1156处于逻辑高电平，并且当信号1256处于逻辑低电平时，信号1156处于逻辑低电平。

在一些实施例中，信号1236表示电流并且被用于调节与斜坡信号1228相关联的斜坡斜率。在某些实施例中，信号1238表示电流并且被用于调节与斜坡信号1228相关联的斜坡斜率。例如，与信号1236和信号1238二者相关联的信息被用于调节与斜坡信号1228相关联的斜坡斜率，从而调节与驱动信号1156相关联的接通时间段的持续时间。在另一示例中，电流1236从电流感测组件1240流至斜坡信号发生器1202。在又一示例中，电流1236从斜坡信号发生器1202流至电流感测组件1240。在又一示例中，电流1238从电压-电流变换组件1242流至斜坡信号发生器1202。在又一示例中，电流1238从斜坡信号发生器1202流至电压-电流变换组件1242。

参考图7(a)和图7(b)，在一些实施例中，在接通时间段期间，与辅助绕组1116相关联的电压1198由以下等式确定：

$V_{aux}=-\frac{N_{aux}}{N_p}\×V_{bulk}$   (等式7)

其中V_aux表示电压1198，N_aux/N_p表示辅助绕组1116与初级绕组1112之间的匝数比，以及V_bulk表示整流后电压1150。在某些实施例中，当在端子1140(例如，端子FB)处的电压被调节至近似于零时，电流信号1296被电流感测组件1240检测：

$I_{FB}=\frac{V_{aux}}{R_6}=\frac{N_{aux}}{N_p\×R_6}\×V_{bulk}$   (等式8)

其中I_FB表示电流信号1296并且R₆表示电阻器1124的电阻值。根据一些实施例，电流信号1296表示在与驱动信号1156相关联的接通时间段期间，整流后电压1150的波形，并且信号1236由以下等式确定：

$I_{ac}=\mathrm{\δ}\×I_{FB}=\mathrm{\δ}\×\frac{N_{aux}}{N_p\×R_6}\×V_{bulk}$   (等式9)

其中I_ac表示信号1236以及δ表示常数。

与上述图4(c)中所述相似，在一些实施例中，斜坡信号1228在接通时间段期间在量值上增加。例如，在接通时间段期间，至少基于与通过检测电流信号1296生成的信号1236相关联的信息来对斜坡信号1228的斜坡斜率进行调制。例如，作为系统1100一部分的控制器1102的时序图与图4(c)中所示相类似。

图7(c)是示出了根据本发明的另一实施例，作为电源变换系统1100的一部分的控制器1102的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器1102包括斜坡信号发生器1602、欠压锁定(UVLO)组件1604、调制组件1606、逻辑控制器1608、驱动组件1610、退磁检测器1612、误差放大器1616、电流感测组件1614、抖动信号发生器1699以及另一电流感测组件1640。

在一些实施例中，斜坡信号发生器1602接收电流信号1694，由抖动信号发生器1699生成的抖动信号1697(例如，抖动电流)以及来自电流感测组件1640的信号1636，并且输出斜坡信号1628。在另一示例中，抖动电流1697从抖动信号发生器1699流至斜坡信号发生器1602。在又一示例中，抖动电流1697从斜坡信号发生器1602流至抖动信号发生器1699。例如，在与驱动信号1156相关联的接通时间段期间，至少基于与和在端子1140(例如，端子FB)处检测到的电流信号1696相关的信号1636相关联的信息来调节与斜坡信号1628相关联的斜坡斜率。图7(c)中的其他组件的操作与图7(b)中所述相类似。例如，信号1636表示电流。在 另一示例中，电流1636从电流感测组件1640流至斜坡信号发生器1602。在又一示例中，电流1636从斜坡信号发生器1602流至电流感测组件1640。在又一示例中，斜坡信号1628的斜坡斜率响应于抖动信号1697而被调制。

在一些实施例中，抖动信号1697对应于确定性信号，如三角波(例如，具有几百Hz的频率)或者正弦波(例如，具有几百Hz的频率)。例如，抖动信号1697与对应于和预定抖动时段(例如，近似恒定)相关的预定抖动频率(例如，近似恒定)的多个抖动周期相关联。作为示例，信号1656与对应于和调制时段(例如，不恒定)相关的调制频率(例如，不恒定)的多个调制周期相关联。在另一示例中，系统控制器1102至少基于与抖动信号1628相关联的信息来改变与斜坡信号1628相关联的斜坡斜率，从而使得：在多个抖动周期中的同一抖动周期内，斜坡斜率被改变(例如，增加或降低)了分别与不同调制周期相对应的不同量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器1102至少基于与已改变的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

在某些实施例中，抖动信号1697对应于具有随机(例如，伪随机的)波形的随机(例如，伪随机的)信号。例如，系统控制器1102至少基于与随机抖动信号1628相关联的信息改变与斜坡信号1628相关联的斜坡斜率，从而使得斜坡斜率被改变了分别与不同调制周期相对应的随机量值。在又一示例中，斜坡斜率在彼此相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，斜坡斜率在互不相邻的不同调制周期期间被改变。在又一示例中，系统控制器1102至少基于与由随机量值改变的斜坡斜率相关联的信息来调节调制频率。

图8(a)是示出了根据本发明的某些实施例，作为如图4(b)中所示控制器402、图5(b)中所示控制器802和/或图7(b)中所示控制器1102的一部分的某些组件。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。斜坡 信号发生器1300包括晶体管1308、1310、1312、1314、1316和1320，放大器1322，以及非门1324。此外，电流源组件1302、1304、1306和1399被包括在如图4(b)中所示控制器402、图5(b)中所示控制器802和/或图7(b)中所示控制器1102中。

根据一个实施例，电流源组件1302、1304、1306和1399分别与电流1332、1334、1336、1397相关。例如，包括晶体管1308、1310、1312和1314的电流镜电路被配置为生成流经由信号1328控制的晶体管1316的充电电流1340(例如，I_charge)。在另一示例中，放大器1322接收基准信号1330并且输出放大信号1338。在又一示例中，电容器1318被充电或放电以生成作为斜坡信号发生器1300的输出信号的斜坡信号1398。

在一些实施例中，斜坡信号发生器1300与斜坡信号发生器602、斜坡信号发生器1002或斜坡信号发生器1202相同。例如，电流1332与以下电流相同：在斜坡信号发生器602和电压-电流变换组件640之间流动的电流636，在斜坡信号发生器1002和电流感测组件1040之间流动的电流1036，或者在斜坡信号发生器1202和电流感测组件1240之间的电流1236。在另一示例中，电流1334与以下电流相同：在斜坡信号发生器602和电压-电流变换组件642之间流动的电流638，在斜坡信号发生器1002和电压-电流变换组件1042之间流动的电流1038，或者在斜坡信号发生器1202和电压-电流变换组件1242之间流动的电流1238。在又一示例中，电流1336与电流694、电流1094或电流1294相同。在又一示例中，电流1397与抖动电流697、抖动电流1097或抖动电流1297相同。在又一示例中，斜坡信号1398与斜坡信号628、斜坡信号1028或斜坡信号1228相同。在又一示例中，电流源组件1302被包括在电压-电流变换组件640、电流感测组件1040或电流感测组件1240中。在又一示例中，电流源组件1304被包括在电压-电流变换组件642、电压-电流变换组件1042或电压-电流变换组件1242中。在又一示例中，电流源组件1399被包括在抖动信号发生器699、抖动信号发生器1099或抖动信号发生器1299中。

在某些实施例中，斜坡信号1398的斜坡斜率由以下等式确定：

slope＝f(I₀，I_ac，I_comp，I_j)  (等式10)

例如，特别地，斜坡信号1398的斜坡斜率由以下等式确定：

slope∝(α×I₀-β×I_ac-δ×I_comp-γ×I_j)  (等式11A)

其中I₀表示信号1336，I_ac表示信号1332，以及I_comp表示信号1334。此外，α，β，δ和γ表示(例如，大于0的)系数。在另一示例中，斜坡信号1398的斜坡斜率由以下等式确定：

slope∝(α×I₀-β×I_ac-δ×I_comp+γ×I_j)  (等式11B)

在又一示例中，信号1332和信号1334由以下等式确定：

I_ac＝f1(V_bulk)

          (等式12)

I_comp＝f2(V_comp)

其中f1和f2表示非线性或线性运算符。例如：

I_ac＝γ×(V_bulk-V_th2)，当V_bulk≤V_th2时，I_ac＝0

     (等式13)

I_comp＝η×(V_comp-V_th1)，当V_comp≤V_th1时，I_comp＝0

其中γ和η表示(例如，大于0的)系数，V_th1和V_th2表示预定阈值。

在一个实施例中，如果与晶体管1308与1310相关的比是K，并且另一与晶体管1312和1314相关的比是M，则充电电流1340由以下等式确定：

I_charge＝K×M×(I₀-I_ac-I_comp-I_j)  (等式14)

例如，与斜坡信号1398相关联的斜坡斜率由以下等式确定：

$slope=\frac{I_{ch\arg e}}{C}$   (等式15)

其中I_charge表示充电电流1340，以及C表示电容器1318的电容量。在某些实施例中，对于给定的I₀和I_comp，当整流后电压在量值上增加时，斜坡信号1398的斜坡斜率在量值上减小并且反过来接通时间段的持续时间增加。在又一示例中，I_charge还由以下等式确定：

I_charge＝K×M×(I₀-I_ac-I_comp+I_j)  (等式16)

图8(b)是示出了根据本发明的某些实施例，作为如图4(d)中所示的控制器402、图5(c)中所示的控制器802和/或图7(c)中所示的控制器1102的一部分的某些组件的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。斜坡信号发生器1800包括晶体管1808、1810、1812、1814、 1816和1820，放大器1822以及非门1824。此外，电流源组件1802、1806和1899被包括在如图4(d)中所示的控制器402、图5(c)中所示的控制器802和/或图7(c)中所示的控制器1102中。

根据一个实施例，电流源组件1802、1806和1899分别与电流1832、1836和1897相关。例如，包括晶体管1808、1810、1812和1814的电流镜电路被配置为生成流经由信号1828控制的晶体管1816的充电电流1840(例如，I_charge)。在另一示例中，放大器1822接收基准信号1830并且输出放大信号1838。在又一示例中，电容器1818被充电或放电以生成作为斜坡信号发生器1800的输出信号的斜坡信号1898。

在一些实施例中，斜坡信号发生器1800与斜坡信号发生器1402相同。例如，电流1832与以下电流相同：在斜坡信号发生器1402和电压-电流变换组件1440之间流动的电流1436，在斜坡信号发生器1502和电流感测组件1540之间流动的电流1536，或者在斜坡信号发生器1602和电流感测组件1640之间流动的电流1636相同。在另一示例中，电流1836与电流1494、电流1594或电流1694相同。在又一示例中，电流1897与电流1497、电流1597或电流1697相同。在又一示例中，斜坡信号1898与斜坡信号1428、斜坡信号1528或斜坡信号1628相同。在又一示例中，电流源组件1802被包括在电压-电流变换组件1440、电流感测组件1540或电流感测组件1640中。在又一示例中，电流源组件1899被包括在抖动信号发生器1499、抖动信号发生器1599或抖动信号发生器1699中。

图8(c)是示出了根据本发明的另一实施例，作为控制器502一部分的某些实施例的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。斜坡信号发生器1700包括晶体管1708、1710、1712、1714、1716和1720，放大器1722以及非门1724。此外，电流源组件1704、1706和1799被包括在控制器502中。

根据一个实施例，电流源组件1704、1706和1799分别与电流1734、1736和1797相关。例如，包括晶体管1708、1710、1712和1714的电流镜电路被配置为生成流经由信号1728控制的晶体管1716的充电电流1740 (例如，I_charge)。在另一示例中，放大器1722接收基准信号1730并且输出放大信号1738。在又一示例中，电容器1718被充电或放电以生成作为斜坡信号发生器1700的输出信号的斜坡信号1798。

在一些实施例中，斜坡信号发生器1700与斜坡信号发生器502相同。例如，电流1734是从斜坡信号发生器702流至电压-电流变换组件742的电流738。在又一示例中，电流1736与电流794相同。在又一示例中，电流1797与电流797相同。在又一示例中，斜坡信号1798与斜坡信号728相同。在又一示例中，电流源组件1704被包括在电压-电流变换组件742中。在又一示例中，电流源组件1799被包括在抖动信号发生器799中。

图9是示出了根据本发明的又一实施例的控制器的某些组件的简化图。该图仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。控制器1900包括电压-电流变换组件1902和1904、电流源组件1906和1997、以及斜坡信号发生器1999。斜坡信号发生器1999包括晶体管1908、1910、1912、1914、1916和1920，放大器1922以及非门1924。电压-电流变换组件1902包括运算放大器1970，电流源组件1958，晶体管1960、1962、1964和1968，以及电阻器1966。电压-电流变换组件1904包括运算放大器1976，电流源组件1984，晶体管1978、1980、1986和1988，以及电阻器1982。

根据一个实施例，电压-电流变换组件1902和1904、电流源组件1906以及电流源组件1997分别与电流1932、1934、1936和1995相关。例如，包括晶体管1908、1910、1912和1914的电流镜电路被配置为生成流经由信号1928控制的晶体管1916的充电电流1940(例如，I_charge)。在另一示例中，放大器1922接收基准信号1930并且输出放大信号1938。在又一示例中，电容器1918被充电或放电以生成作为斜坡信号发生器1999的输出信号的斜坡信号1998。

根据另一实施例，运算放大器1976接收到补偿信号1974并且输出信号1990，其中所述信号1990被包括晶体管1978、1980、1986和1988的电流镜电路接收以生成电流1934。例如，运算放大器1970接收信号1972 和输出信号1956，其中所述信号1956被包括晶体管1968、1964、1962和1960的电流镜电路接收以生成电流1932。

在一些实施例中，控制器1900与控制器402相同。例如，斜坡信号发生器1999与斜坡信号发生器602相同。例如，电流1932与在斜坡信号发生器602和电压-电流变换组件640之间流动的电流636相同。在另一示例中，电流1934与在斜坡信号发生器602和电压-电流变换组件642之间流动的电流638相同。在又一示例中，电流1936与电流694相同。在又一示例中，电流1995与抖动电流697相同。在又一示例中，斜坡信号1998与斜坡信号628相同。在又一示例中，补偿信号1974与补偿信号474相关，并且信号1972与信号472相关。在又一示例中，电压-电流变换组件1902与电压-电流变换组件640相同。在又一示例中，电压-电流变换组件1904与电压-电流变换组件642相同。在又一示例中，电流源组件1997被包括在抖动信号发生器699中。

根据另一实施例，基于等式12和等式13，与电流源组件1984相关的电流1992(例如，I_b1)与η×V_th1相关联，并且与电流源组件1958相关的电流1954(例如，I_b2)与γ×V_th2相关联。例如，斜坡信号1998在电源变换系统的每个开关周期期间线性或非线性地增加至峰值。在另一示例中，与斜坡信号1998相关联的斜坡斜率由以下等式确定：

$slope=\frac{I_{ch\arg e}}{C}$   (等式16)

其中I_charge表示充电电流1940，以及C表示电容器1918的电容量。在又一示例中，与和功率开关相关的驱动信号相关联的接通时间段由以下等式确定：

$T_{on}=\frac{V_{comp}-V_{ref}}{I_{ch\arg e}}\×C$   (等式17)

其中V_comp表示信号1974，V_ref表示信号1930，I_charge表示充电电流1940以及C表示电容器1918的电容量。

如上面所讨论的和在这里进一步强调的那样，图9仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。例如，电流源组件1904从控制器1900中被移除，并且 斜坡信号发生器1999继而与斜坡信号发生器1800相同。在另一示例中，电流源组件1902从控制器1900中被移除，并且斜坡信号发生器1999继而与斜坡信号发生器1700相同。

如上面所讨论的和此处进一步强调的，图4(a)、图4(b)、图4(c)和/或图4(d)仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。例如，为了达到高效率(例如，＞90％)，系统400在准谐振模式(QR)下运行。作为示例，控制器402被实现为通过(例如，与经整流的正弦波形相关的)整流后电压450改变接通时间段的持续时间(例如，T_on)以改善总谐波失真，例如，如图10(a)、图10(b)和/或图10(c)中所示。

图10(a)是示出了根据本发明的又一实施例的、作为电源变换系统400的一部分的控制器402的简化图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。控制器402包括斜坡信号发生器2602、UVLO组件2604、调制组件2606、逻辑控制器2608、驱动组件2610、退磁检测器2612、误差放大器2616、电流感测与采样/保持组件2614、总谐波失真(THD)优化器2699、变换组件2640和电压-电流变换组件2642。

根据一个实施例，UVLO组件2604检测信号454并输出信号2618(例如，por)。例如，如果信号454在量值上大于第一预定阈值，则控制器402开始正常运行。如果信号454在量值上小于第二预定阈值，则控制器402被关断。在另一示例中，第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。作为另一示例，变换组件2640在端子464(例如，端子VAC)处接收信号472并向THD优化器2699输出信号2636。在又一示例中，THD优化器2699还在端子448(例如，端子COMP)处接收补偿信号474并输出信号2697(例如，V_{comp_int})。在又一示例中，THD优化器2699至少部分基于与信号472相关联的信号2636将补偿信号474转换为信号2697(例如，V_{comp_int})。在又一示例中，电容器434被耦合至端子448(例如，端子COMP)并与误差放大器2616一起构成积分器或低通滤波器。在又一示例中，误差放大器2616是跨导放大器并输出与基准信号2622和 信号2620之间的差成比例的电流。在又一示例中，误差放大器2616与电容器434一起生成补偿信号474，其中补偿信号474是电压信号。作为示例，信号2636包括一个或多个电流信号。作为另一示例，信号2636包括一个或多个电压信号。

根据另一实施例，误差放大器2616接收来自电流感测与采样/保持组件2614的信号2620和基准信号2622，并且补偿信号474被提供至向斜坡信号发生器2602输出电流2638(例如，I_comp)的电压-电流变换组件2642。例如，电流感测与采样/保持组件2614响应于控制信号2630对电流感测信号496进行采样，然后保持采样信号直至电流感测与采样/保持组件2614对电流感测信号496再次进行采样。作为示例，斜坡信号发生器2602还接收电流信号2694(例如，I₀)并向调制组件2606(例如，比较器)生成斜坡信号2628，其中调制组件2606还接收来自THD优化器2699的信号2697(例如，V_{comp_int})。作为示例，斜坡信号2628在每个开关周期期间线性或非线性地增加至峰值。作为另一示例，斜坡信号2628的斜坡斜率至少部分基于补偿信号474变化。在又一示例中，电流2638(例如，I_comp)从电压-电流变换组件2642流至斜坡信号发生器2602。在又一示例中，电流2638(例如，I_comp)从斜坡信号发生器2602流至电压-电流变换组件2642。

根据又一实施例，调制组件2606输出调制信号2626。例如，逻辑控制器2608处理调制信号2626并且向电流感测与采样/保持组件2614和驱动组件2610输出控制信号2630。在另一示例中，驱动组件2610生成与驱动信号456相关的信号2656以影响开关428。在又一示例中，如果信号2656处于逻辑高电平，则信号456处于逻辑高电平，并且如果信号2656处于逻辑低电平，则信号456处于逻辑低电平。

在一个实施例中，退磁检测器2612检测到反馈信号460并且输出用于确定次级绕组414的退磁过程的结束的退磁信号2632。作为另一示例，退磁检测器2612检测到反馈信号460并且输出用于确定次级绕组414的退磁过程的开始和结束的退磁信号2632。在又一示例中，退磁检测器2612向逻辑控制器2608输出触发信号2698以开始下一个周期(例如，对应于 下一个开关周期)。

在另一实施例中，系统控制器402至少基于与信号472相关联的信息将接通时间段的持续时间改变了分别对应于功率开关428的不同的开关周期的不同的量值，其中功率开关428在接通时间段期间被保持闭合(例如，被接通)。例如，与功率开关428相关联的接通时间段的持续时间在功率开关428的彼此相邻的不同开关周期期间被改变。在另一示例中，与功率开关428相关联的接通时间段的持续时间在功率开关428的彼此不相邻的不同开关周期期间被改变。

图10(b)是根据本发明的另一实施例的、用于作为电源变换系统400的一部分的控制器402的简化时序图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。波形2902表示作为时间的函数的信号2626(例如，PWM)，波形2904表示作为时间的函数的信号2656(例如，Gate)，波形2906表示作为时间的函数的退磁信号2632(例如，Demag)，波形2908表示作为时间的函数的触发信号2698(例如，Trigger)，以及波形2910表示作为时间的函数的斜坡信号2628(例如，Ramp)。

在图10(b)中示出了与信号2656相关联的接通时间段和关断时间段。接通时间段在时间t₁₃处开始并且在时间t₁₅处结束，以及关断时间段在时间t₁₅处开始并且在时间t₁₈处结束。例如，t₁₀≤t₁₁≤t₁₂≤t₁₃≤t₁₄≤t₁₅≤t₁₆≤t₁₇≤t₁₈。

根据一个实施例，在t₁₀处，退磁信号2632从逻辑低电平改变为逻辑高电平。例如，退磁检测器2612在触发信号2698中(例如，在t₁₀和t₁₂之间)生成脉冲以触发新的周期。作为示例，斜坡信号2628开始从量值2912增加至量值2914(例如，在t₁₄处)。在另一示例中，在t₁₁处，信号2626从逻辑低电平改变为逻辑高电平。在短暂的延迟后，信号2656(例如，在t₁₃处)从逻辑低电平改变为逻辑高电平，并且作为响应，开关428被接通。在又一示例中，在t₁₄处，信号2626从逻辑高电平改变为逻辑低电平，并且斜坡信号2628从量值2914降低至量值2912。在短暂的延迟后，信号2656(例如，在t₁₅处)从逻辑高电平改变为逻辑低电平，并且 作为响应，开关428被关断。作为示例，在t₁₆处，退磁信号2632从逻辑低电平改变为逻辑高电平，其指示退磁过程的开始。在另一示例中，在t₁₇处，退磁信号2632从逻辑高电平改变为逻辑低电平，其指示退磁过程的结束。在又一示例中，退磁检测器2612在触发信号2698中生成另一脉冲以开始下一周期。在又一示例中，斜坡信号2628的量值2914与信号474的量值相关联。

根据另一实施例，在接通时间段期间，斜坡信号2628的量值变化由以下等式确定：

ΔV_ramp＝V_{comp_int}-V_ref＝slope×T_on  (等式18)

其中ΔV_ramp表示斜坡信号2628的量值变化，V_{comp_int}表示信号2697，V_ref表示预定的电压量值，slope表示与斜坡信号2628相关联的斜坡斜率，以及T_on表示接通时间段的持续时间。例如，V_ref对应于斜坡信号2628的最小量值。作为示例，在等式18的基础上，接通时间段的持续时间由以下等式确定：

$T_{on}=\frac{V_{comp\_\mathrm{int}}-V_{ref}}{slope}$   (等式19)

根据又一实施例，信号2697(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

V_{comp_int}＝V_comp+α×V_bulk  (等式20)

其中V_comp表示补偿信号474，V_bulk表示整流后电压450，以及α表示系数参数。例如，结合等式19和20，接通时间段的持续时间由以下等式确定：

$T_{on}=\frac{V_{comp}+\mathrm{\α}\×V_{bulk}-V_{ref}}{slope}$   (等式21)

作为示例，结合等式3和21，接通时间段的持续时间由以下等式确定：

  (等式22)

如等式21和22中所示，接通时间段的持续时间不是恒定的，并且根据一些实施例随着与AC输入信号452相关联的整流后电压450而变化。例如，随着整流后电压450而改变接通时间段的持续时间的操作模式用于在准谐振(QR)模式下运行的具有降压-升压拓扑结构的电源变换系统。在另一示例中，在t₁₁和t₁₄之间的波形2910的斜率对应于斜坡信号 2628的斜坡斜率。在又一示例中，随着整流后电压450而改变接通时间段的持续时间的操作模式用于在准谐振(QR)模式下运行的具有反激式拓扑结构的电源变换系统。

图10(c)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为系统400的一部分的控制器402的某些组件的简化图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。

例如，电压-电流变换组件2642包括运算放大器3976，电流源组件3984，晶体管3978、3980、3986和3988，以及电阻器3982。斜坡信号发生器2602包括晶体管3908、3910、3912、3914、3916和3920，放大器3922和非门3924。变换组件2640包括运算放大器3970，电流源组件3958，晶体管3995、3997、3932、3960、3962、3964和3968以及电阻器3966。THD优化器2699包括运算放大器3936以及电阻器3944和3946。控制器402还包括提供电流信号2694(例如，I₀)的电流源组件3906。作为示例，晶体管3908、3910、3920、3986、3988、3962、3960和3932是N沟道晶体管，而晶体管3978、3980、3912、3914、3916、3968、3964、3995和3997是P沟道晶体管。

根据一个实施例，放大器3922在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收基准信号3930(例如，V_ref)并且输出放大信号3938，其中反相端子(例如，端子“-”)和放大器3922的输出端子被连接在一起。例如，信号3928(例如，PWM_N)由非门3924生成并且与调制信号2626(例如，PWM)互补。作为示例，如果调制信号2626(例如，PWM)处于逻辑高电平，则信号3928(例如，PWM_N)处于逻辑低电平，并且如果调制信号2626(例如，PWM)处于逻辑低电平，则信号3928(例如，PWM_N)处于逻辑高电平。在另一示例中，晶体管3920和晶体管3916由信号3928(例如，PWM_N)控制。在一个实施例中，如果信号3928(例如，PWM_N)处于逻辑高电平，则晶体管3920被接通而晶体管3916被关断。放大信号3938通过晶体管3920被提供以生成作为斜坡信号发生器2602的输出信号的斜坡信号2628。在另一实施例中，如果信号3928 (例如，PWM_N)处于逻辑低电平，则晶体管3920被关断而晶体管3916被接通。包括晶体管3908、3910、3912和3914的电流镜电路被配置为生成流经晶体管3916的充电电流3940(例如，I_charge)。响应于电流3940通过晶体管3916，电容器3918被充电以生成作为斜坡信号发生器2602的输出信号的斜坡信号2628。

根据另一实施例，运算放大器3976在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收补偿信号474(例如，V_comp)并且输出信号3990，其中信号3990由包括晶体管3978、3980、3986和3988的电流镜电路接收以生成电流2638(例如，I_comp)。例如，流经晶体管3978的电流3981在量值上与电流源组件3984提供的电流3992和流经晶体管3986的电流3991的和是成比例的(例如，相等)。在另一示例中，电流3991在量值上与电流2638(例如，I_comp)是成比例的(例如，等于)。在又一示例中，电流2694(例如，I₀)在量值上与电流2638(例如，I_comp)和流经晶体管3908的电流3911的和是成比例的(例如，等于)。在又一示例中，电流3911在量值上与电流3940(例如，I_charge)是成比例的(例如，等于)。

根据又一实施例，运算放大器3970接收与整流后电压450相关联的信号472并且向晶体管3968输出信号3956以生成流经电阻器3966(例如，R2)的电流3967。例如，包括晶体管3968和3964的电流镜电路生成流经晶体管3964的电流3969。作为示例，电流3969在量值上与电流3967是成比例的(例如，等于)。作为另一示例，电流源组件3958提供电流3954(例如，Ib2)，并且流经晶体管3962的电流3963在量值上等于电流3969和电流3954之间的差。作为又一示例，包括晶体管3962和3960的电流镜电路生成电流3961。例如，电流3961流经晶体管3960并且被镜像以生成电流3942(例如，I_{ac_n})。在另一示例中，电流3961流经晶体管3995并且被镜像以生成电流3940(例如，I_{ac_p})。在又一示例中，电流3961在量值上与电流3940(例如，I_{ac_p})是成比例的(例如，等于)。在又一示例中，电流3961在量值上与电流3942(例如，I_{ac_n})是成比例的(例如，等于)。

在一个实施例中，THD优化器2699接收电流3940(例如，I_{ac_p})和 电流3942(例如，I_{ac_n})二者以及补偿信号474(例如，V_comp)，并且向调制组件2606(例如，比较器)输出信号2697(例如，V_{comp_int})。作为示例，运算放大器3936在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收补偿信号474(例如，V_comp)，其中反相端子(例如，端子“-”)和放大器3936的输出端子被连接在一起。作为另一示例，电流3942(例如，I_{ac_n})流经电阻器3944(例如，R3)并且电流3940(例如，I_{ac_p})流经电阻器3946(例如，R4)以生成信号2697(例如，V_{comp_int})。例如，电流3940(例如，I_{ac_p})和电流3942(例如，I_{ac_n})被包括在由变换组件2640生成的信号2636中(例如，如图10(a)中所示)。

在另一实施例中，电流3940(例如，I_{ac_p})由以下等式确定：

$I_{ac\_p}=\frac{VAC}{R2}-Ib2$   (等式23)

其中VAC表示信号472，R2表示电阻器3966的电阻，并且Ib2表示电流3954。作为示例，VAC＝γ×V_bulk，其中γ表示系数参数。例如，如果 则电流3940(例如，I_{ac_p})由以下等式确定：

$I_{ac\_p}=\frac{\mathrm{\γ}\×V_{bulk}}{R2}-Ib2$   (等式24)

在另一示例中，如果则电流3940(例如，I_{ac_p})被确定为零。在一些实施例中，电流3942(例如，I_{ac_n})在量值上等于电流3940(例如，I_{ac_p})。

在又一实施例中，如果则信号2697(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

$\begin{array}{c}{V}_{comp\_\mathrm{int}}=\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+I_{ac\_p}\×R3\\ =\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+\left(\frac{\mathrm{\γ}\×V_{bulk}}{R2}-Ib2\right)\×R3\end{array}$   (等式25)

其中V_comp表示补偿信号474，R3表示电阻器3944的电阻，并且R4表示电阻器3946的电阻。例如，如果Ib2等于零，则在等式25的基础上，信号2697(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

$\begin{array}{c}{V}_{comp\_\mathrm{int}}=\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+I_{ac\_p}\×R3\\ =\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+\frac{\mathrm{\γ}\×V_{bulk}}{R2}\×R3\end{array}$   (等式26)

结合等式3和等式26，信号2697(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

  (等式27)

在又一实施例中，结合等式19和等式27，与开关428相关联的接通时间段的持续时间由以下等式确定：

  (等式28)

如上面所讨论的和在这里进一步强调的那样，图5(a)、图5(b)和/或图5(c)仅仅是示例，其不应该过度地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变更、替换和修改。例如，为了达到高效率(例如，＞90％)，系统800在准谐振模式(QR)下运行。作为示例，控制器802被实现为通过(例如，与经整流的正弦波形相关的)整流后电压850改变接通时间段的持续时间(例如，T_on)以改善总谐波失真，例如，如图11(a)和/或图11(b)中所示。

图11(a)是示出了根据本发明的又一实施例的、作为电源变换系统800的一部分的控制器802的简化图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。控制器802包括斜坡信号发生器3002、UVLO组件3004、调制组件3006、逻辑控制器3008、驱动组件3010、退磁检测器3012、误差放大器3016、电流感测与采样/保持组件3014、总谐波失真(THD)优化器3099、电流感测组件3040和电压-电流变换组件3042。

根据一个实施例，UVLO组件3004检测信号854并输出信号3018(例如，por)。例如，如果信号854在量值上大于第一预定阈值，则控制器802开始正常运行。如果信号854在量值上小于第二预定阈值，则控制器802被关断。在另一示例中，第二预定阈值在量值上小于第一预定阈值。作为另一示例，电流感测组件3040在端子864(例如，端子I_AC) 处接收信号872并向THD优化器3099输出信号3036。在又一示例中，THD优化器3099还在端子848(例如，端子COMP)处接收补偿信号874并输出信号3097(例如，V_{comp_int})。在又一示例中，THD优化器3099至少部分基于与信号872相关联的信号3036将补偿信号874转换为信号3097(例如，V_{comp_int})。在又一示例中，电容器834被耦合至端子848(例如，端子COMP)并与误差放大器3016一起构成积分器或低通滤波器。在又一示例中，误差放大器3016是跨导放大器并输出与基准信号3022和信号3020之间的差值成比例的电流。在又一示例中，误差放大器3016与电容器834一起生成补偿信号874，其中补偿信号874是电压信号。作为示例，信号3036包括一个或多个电流信号。作为另一示例，信号3036包括一个或多个电压信号。

根据另一实施例，误差放大器3016接收来自电流感测与采样/保持组件3014的信号3020和基准信号3022，并且补偿信号874被提供至向斜坡信号发生器3002输出电流3038(例如，I_comp)的电压-电流变换组件3042。例如，电流感测与采样/保持组件3014响应于控制信号3030，对电流感测信号896进行采样，然后保持采样的信号直至电流感测与采样/保持组件3014对电流感测信号896再次进行采样。作为示例，斜坡信号发生器3002还接收电流信号3094(例如，I₀)并向调制组件3006(例如，比较器)生成斜坡信号3028，其中调制组件3006还接收来自THD优化器3099的信号3097(例如，V_{comp_int})。作为示例，斜坡信号3028在每个开关周期期间线性或非线性地增加至峰值。作为另一示例，斜坡信号3028的斜坡斜率至少部分基于补偿信号874变化。在又一示例中，电流3038(例如，I_comp)从电压-电流变换组件3042流至斜坡信号发生器3002。在又一示例中，电流3038(例如，I_comp)从斜坡信号发生器3002流至电压-电流变换组件3042。

根据又一实施例，调制组件3006输出调制信号3026。例如，逻辑控制器3008处理调制信号3026并且向电流感测与采样/保持组件3014和驱动组件3010输出控制信号3030。在另一示例中，驱动组件3010生成与驱动信号856相关的信号3056以影响功率开关828。在又一示例中，如果信 号3056处于逻辑高电平，则信号856处于逻辑高电平，并且如果信号3056处于逻辑低电平，则信号856处于逻辑低电平。

在一个实施例中，退磁检测器3012检测到反馈信号860并且输出用于确定次级绕组814的退磁过程的结束的退磁信号3032。作为另一示例，退磁检测器3012检测到反馈信号860并且输出用于确定次级绕组814的退磁过程的开始和结束的退磁信号3032。在又一示例中，退磁检测器3012向逻辑控制器3008输出触发信号3098以开始下一个周期(例如，对应于下一个开关周期)。

在另一实施例中，系统控制器802至少部分基于与信号872相关联的信息将接通时间段的持续时间改变了分别对应于功率开关828的不同的开关周期的不同量值，其中功率开关828在接通时间段期间被保持闭合(例如，被接通)。例如，与功率开关828相关联的接通时间段的持续时间在功率开关828的彼此相邻的不同开关周期期间被改变。在另一示例中，与功率开关828相关联的接通时间段的持续时间在功率开关828的彼此不相邻的不同开关周期期间被改变。

图11(b)是示出了根据本发明的一个实施例的、作为系统800的一部分的控制器802的某些组件的简化图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。

例如，斜坡信号发生器3002包括晶体管3108、3110、3112、3114、3116和3120，放大器3122和非门3124。THD优化器3099包括运算放大器3136，以及电阻器3144和3146。电流感测组件3040包括晶体管3132、3160、3162、3164和3168，以及电流源组件3134。作为示例，晶体管3108、3110、3120、3162、3160和3132是N沟道晶体管，而晶体管3112、3114、3116、3168和3164是P沟道晶体管。

根据一个实施例，放大器3122在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收基准信号3130(例如，V_ref)并且输出放大信号3138，其中反相端子(例如，端子“-”)和放大器3122的输出端子被连接在一起。在另一示例中，信号3128(例如，PWM_N)由非门3124生成并且与调制信号 3026(例如，PWM)互补。作为示例，如果调制信号3026(例如，PWM)处于逻辑高电平，则信号3128(例如，PWM_N)处于逻辑低电平，并且如果调制信号3026(例如，PWM)处于逻辑低电平，则信号3128(例如，PWM_N)处于逻辑高电平。在另一示例中，晶体管3120和晶体管3116由信号3128(例如，PWM_N)控制。在一个实施例中，如果信号3128(例如，PWM_N)处于逻辑高电平，则晶体管3120被接通而晶体管3116被关断。放大信号3138通过晶体管3120被提供以生成作为斜坡信号发生器3002的输出信号的斜坡信号3028。在另一实施例中，如果信号3128(例如，PWM_N)处于逻辑低电平，则晶体管3120被关断而晶体管3116被接通。包括晶体管3108、3110、3112和3114的电流镜电路被配置为生成流经晶体管3116的充电电流3140(例如，I_charge)。响应于通过晶体管3116的电流3140，电容器3118被充电以生成作为斜坡信号发生器3002的输出信号的斜坡信号3028。例如，电流3198流经晶体管3108并且在量值上与电流3140(例如，I_charge)是成比例的。在另一示例中，电流3094(例如，I₀)在量值上等于电流3198和电流3038(例如，I_comp)之和。

根据另一实施例，电流3196流经晶体管3162并且电流872(例如，I_ac)在量值上等于电流3196和由电流源组件3134提供的电流3154(例如，Ib2)之和。例如，包括晶体管3162、3160和3132的电流镜电路生成在量值上与电流3196成比例的电流3142(例如，I_{ac_n})。在另一示例中，包括晶体管3162、3160、3168和3164的电流镜电路生成在量值上与电流3196成比例(例如，等于)的电流3140(例如，I_{ac_p})。

根据又一实施例，运算放大器3136在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收补偿信号874(例如，V_comp)并向电阻器3144(例如，R3)和电阻器3146(例如，R4)输出信号3190。例如，信号3190至少与电流3142(I_{ac_n})相关联。作为示例，信号3097(例如，V_{comp_int})是至少部分基于电流3140(例如，I_{ac_p})和电流3142(例如，I_{ac_n})生成的并且向调制组件3006(例如，比较器)输出。例如，电流3140(例如，I_{ac_p})和电流3142(例如，I_{ac_n})被包括在由电流感测组件3040生成的信号 3036中(例如，如图11(a)中所示)。

在一个实施例中，如果I_ac≥Ib2，则电流3140(例如，I_{ac_p})由以下等式确定：

I_{ac_p}＝I_ac-Ib2  (等式29)

其中I_ac表示电流信号872，并且Ib2表示电流3154。例如，如果I_ac＜Ib2，则电流3140(例如，I_{ac_p})被确定为零。在一些实施例中，电流3142(例如，I_{ac_n})在量值上等于电流3140(例如，I_{ac_p})。

如上面所讨论的和此处进一步强调的，图7(a)、图7(b)和/或图7(c)仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。例如，为了达到高效率(例如，＞90％)，系统1100在准谐振模式(QR)下运行。作为示例，控制器1102被实现为通过(例如，与经整流的正弦波形相关的)整流后电压1150改变接通时间段的持续时间(例如，T_on)以改善总谐波失真，例如，如图12(a)和/或图12(b)中所示。

图12(a)是示出了根据本发明的另一实施例的、作为电源变换系统1100的一部分的控制器1102的简化图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。控制器1102包括斜坡信号发生器3202、UVLO组件3204、调制组件3206、逻辑控制器3208、驱动组件3210、退磁检测器3212、误差放大器3216、电流感测与采样/保持组件3214、电流感测组件3240、总谐波失真(THD)优化器3299和电压-电流变换组件3242。

根据一个实施例，UVLO组件3204检测信号1154并输出信号3218(例如，por)。例如，如果信号1154在量值上大于第一预定阈值，则控制器1102开始正常运行。如果信号1154在量值上小于第二预定阈值，则控制器1102被关断。在另一示例中，第一预定阈值在量值上大于第二预定阈值。

根据另一实施例，斜坡信号发生器3202接收电流信号3294(例如，I₀)和来自电压-电流变换组件3242的电流3238(例如，I_comp)并向调制组件3206生成斜坡信号3228。作为示例，斜坡信号3228在每个开关周期 期间线性或非线性地增加至峰值。作为另一示例，斜坡信号3228的斜坡斜率至少部分基于补偿信号1174变化。在另一示例中，调制组件3206还接收来自THD优化器3299的信号3297(例如，V_{comp_in})并向逻辑控制器3208输出调制信号3226。例如，逻辑控制器3208处理调制信号3226并且向电流感测与采样/保持组件3214和驱动组件3210输出控制信号3230。在另一示例中，驱动组件3210生成与驱动信号1156相关的信号3256以影响开关1128。在又一示例中，如果信号3256处于逻辑高电平，则信号1156处于逻辑高电平，并且如果信号3256处于逻辑低电平，则信号1156处于逻辑低电平。

根据又一实施例，误差放大器3216接收来自电流感测与采样/保持组件3214的信号3220和基准信号3222(例如，V_{ref_ea})，并且补偿信号1174被提供至THD优化器3299和电压-电流变换组件3242。作为示例，电容器1134被耦合至端子1148(例如，端子COMP)处并且与误差放大器3216一起构成积分器或低通滤波器。在另一示例中，误差放大器3216是跨导放大器，并且输出与基准信号3222和信号3220之间的差值成比例的电流。在又一示例中，误差放大器3216与电容器1134一起生成补偿信号1174，其中补偿信号1174是电压信号。在又一示例中，电流3238(例如，I_comp)从THD优化器3299流至斜坡信号发生器3202。在又一示例中，电流3238(例如，I_comp)从斜坡信号发生器3202流至THD优化器3299。

根据又一实施例，电流感测组件3240响应于与端子1140(例如，端子FB)相关联的电流信号3296，向斜坡信号发生器3202输出信号3236。例如，在与驱动信号1156相关联的接通时间段期间，电流信号3296与整流后电压1150相关。作为示例，信号3236包括一个或多个电流信号。作为另一示例，信号3236包括一个或多个电压信号。

在一个实施例中，退磁检测器3212检测到反馈信号1160并且输出用于确定次级绕组1114的退磁过程的结束的退磁信号3232。作为另一示例，退磁检测器3212检测到反馈信号1160并且输出用于确定次级绕组1114的退磁过程的开始和结束的退磁信号3232。在又一示例中，退磁检 测器3212向逻辑控制器3208输出触发信号3298以开始下一个周期(例如，对应于下一个开关周期)。

在另一实施例中，系统控制器1102将分别对应于功率开关1128的不同的开关周期的接通时间段的持续时间改变调节，其中功率开关1128在接通时间段期间被保持闭合(例如，被接通)。例如，与功率开关1128相关联的接通时间段的持续时间在功率开关1128的彼此相邻的不同开关周期期间被改变。在另一示例中，与功率开关1128相关联的接通时间段的持续时间在功率开关1128的彼此不相邻的不同开关周期期间被改变。

图12(b)是示出了根据本发明的一个实施例的、作为电源变换系统1100的一部分的控制器1102的某些组件的简化图。此图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的技术人员将认识到许多变化、替代和修改。

例如，斜坡信号发生器3202包括晶体管3308、3310、3312、3314、3316和3320，放大器3322和非门3324。THD优化器3299包括运算放大器3336，以及电阻器3344和3346。电流感测组件3240包括晶体管3332、3360、3362、3364和3368，以及电流源组件3334。作为示例，晶体管3308、3310、3320、3362、3360和3332是N沟道晶体管，而晶体管3312、3314、3316、3368和3364是P沟道晶体管。

根据一个实施例，放大器3322在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收基准信号3330(例如，V_ref)并且输出放大信号3338，其中反相端子(例如，端子“-”)和放大器3322的输出端子被连接在一起。例如，信号3328(例如，PWM_N)由非门3324生成并且与调制信号3226(例如，PWM)互补。作为示例，如果调制信号3226(例如，PWM)处于逻辑高电平，则信号3328(例如，PWM_N)处于逻辑低电平，并且如果调制信号3226(例如，PWM)处于逻辑低电平，则信号3328(例如，PWM_N)处于逻辑高电平。在另一示例中，晶体管3320和晶体管3316由信号3328(例如，PWM_N)控制。在一个实施例中，如果信号3328(例如，PWM_N)处于逻辑高电平，则晶体管3320被接通而晶体管3316被关断。放大信号3338通过晶体管3320被提供以生成作为斜坡信号发生 被关断。放大信号3338通过晶体管3320被提供以生成作为斜坡信号发生器3202的输出信号的斜坡信号3228。在另一实施例中，如果信号3328(例如，PWM_N)处于逻辑低电平，则晶体管3320被关断而晶体管3316被接通。包括晶体管3308、3310、3312和3314的电流镜电路被配置为生成流经晶体管3316的充电电流3340(例如，I_charge)。响应于电流3340通过晶体管3316，电容器3318被充电以生成作为斜坡信号发生器3202的输出信号的斜坡信号3228。例如，电流3398流经晶体管3308并且在量值上与电流3340(例如，I_charge)是成比例的。在另一示例中，电流3294(例如，I₀)在量值上等于电流3398和电流3238(例如，I_comp)之和。

根据另一实施例，电流3396流经晶体管3362，并且与电流3296(例如，I_FB)相关联的电流3496(例如，I_ac)在量值上等于电流3396和由电流源组件3334提供的电流3354(例如，Ib2)之和。例如，包括晶体管3362、3360和3332的电流镜电路生成在量值上与电流3396成比例(例如，等于)的电流3342(例如，I_{ac_n})。在另一示例中，包括晶体管3362、3360、3368和3364的电流镜电路生成在量值上与电流3396成比例(例如，等于)的电流3340(例如，I_{ac_p})。

根据又一实施例，运算放大器3336在其非反相端子(例如，端子“+”)处接收补偿信号1174(例如，V_comp)并向电阻器3344(例如，R3)和电阻器3346(例如，R4)输出信号3390。例如，信号3390至少与电流3342(I_{ac_n})相关联。作为示例，信号3297(例如，V_{comp_int})是至少部分基于电流3340(例如，I_{ac_p})和电流3342(例如，I_{ac_n})生成的并且向调制组件3206(例如，比较器)输出。例如，电流3340(例如，I_{ac_p})和电流3342(例如，I_{ac_n})被包括在由电流感测组件3240生成的信号3236中(例如，如图12(a)中所示)。

参考图7(a)、图12(a)和图12(b)，在一些实施例中，在接通时间段期间，与辅助绕组1116相关联的电压1198由以下等式确定：

$V_{aux}=-\frac{N_{aux}}{N_p}\×V_{bulk}$   (等式30)

其中V_aux表示电压1198，N_aux/N_p表示辅助绕组1116与初级绕组1112之间的匝数比，以及V_bulk表示整流后电压1150。在某些实施例中，如果在端 子1140(例如，端子FB)处的电压被调节至近似于零，则电流信号3296(例如，I_FB)被电流感测组件3240检测：

$I_{FB}=\frac{V_{aux}}{R_6}=\frac{N_{aux}}{N_p\×R_6}\×V_{bulk}$   (等式31)

其中I_FB表示电流信号3296并且R₆表示电阻器1124的电阻值。

根据一些实施例，电流信号3296指示在与驱动信号1156相关联的接通时间段期间整流后电压1150的波形，并且电流信号3496由以下等式确定：

$I_{ac}=\mathrm{\δ}\×I_{FB}=\mathrm{\δ}\×\frac{N_{aux}}{N_p\×R_6}\×V_{bulk}$   (等式32)

其中I_ac表示电流信号3496并且δ表示常数。例如，如果I_ac≥Ib2，则电流3340(例如，I_{ac_p})由以下等式确定：

I_{ac_p}＝I_ac-Ib2  (等式33)

其中I_ac表示电流信号3496，并且Ib2表示电流3354。例如，如果I_ac＜Ib2，则电流3340(例如，I_{ac_p})被确定为零。在一些实施例中，电流3342(例如，I_{ac_n})在量值上等于电流3340(例如，I_{ac_p})。

在一个实施例中，如果则信号3297(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

$\begin{array}{c}{V}_{comp\_\mathrm{int}}=\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+I_{ac\_p}\×R3\\ =\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+(\mathrm{\δ}\×\frac{N_{aux}}{N_p\×R_6}\×V_{bulk}-Ib2)\×R3\end{array}$   (等式34)

其中V_comp表示补偿信号1174，R3表示电阻器3344的电阻值，以及R4表示电阻器3346的电阻值。例如，如果Ib2等于零，则在等式34的基础上，信号3297(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

$\begin{array}{c}{V}_{comp\_\mathrm{int}}=\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+I_{ac\_p}\×R3\\ =\frac{R4}{R3+R4}\×V_{comp}+\mathrm{\δ}\×\frac{N_{aux}}{N_p\×R_6}\×V_{bulk}\×R3\end{array}$   (等式35)

结合等式3和等式35，信号3297(例如，V_{comp_int})由以下等式确定：

  (等式36)

在另一实施例中，斜坡信号3228在接通时间段期间的量值变化由以下等式确定：

ΔV_ramp＝V_{comp_int}-V_ref＝slope×T_on  (等式37)

其中ΔV_ramp表示斜坡信号3228的量值变化，V_{comp_int}表示信号3297，V_ref表示预定的电压量值(例如，信号3330)，slope表示与斜坡信号3228相关联的斜坡斜率，以及T_on表示接通时间段的持续时间。例如，V_ref对应于斜坡信号3228的最小量值。作为示例，在等式37的基础上，接通时间段的持续时间由以下等式确定：

$T_{on}=\frac{V_{comp\_int}-V_{ref}}{slope}$   (等式38)

在等式36和等式38的基础上，接通时间段的持续时间由以下等式确定：

  (等式39)

根据一个实施例，一种用于调节电源变换系统的系统控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。第一控制器端子被配置为接收与电源变换系统的初级绕组的输入信号相关联的第一信号。第二控制器端子被配置为向开关输出驱动信号以影响流经电源变换系统的初级绕组的第一电流，所述驱动信号与接通时间段相关联，开关在接通时间段期间被闭合。系统控制器被配置为至少基于与第一信号相关联的信息来调节接通时间段的持续时间。例如，至少根据图4(a)、图4(b)、图4(d)、图5(a)、图5(b)、图5(c)、图7(a)、图7(b)、图7(c)、图8(a)、图8(b)和/或图9来实现该系统控制器。

根据另一实施例，一种用于调节电源变换系统的系统控制器包括第一控制器端子、斜坡信号发生器和第二控制器端子。第一控制器端子被配置为至少基于与流经电源变换系统的初级绕组的第一电流相关联的信息来提供补偿信号。斜坡信号发生器被配置为接收与补偿信号相关联的第一信号 并且至少基于与第一信号相关联的信息生成斜坡信号，该斜坡信号与斜坡斜率相关联。第二控制器端子被配置为至少基于与斜坡信号相关联的信息向开关输出驱动信号以影响第一电流。系统控制器被配置为至少基于与补偿信号相关联的信息调节斜坡信号的斜坡斜率。例如，至少根据图4(a)、图4(b)、图5(a)、图5(b)、图6(a)、图6(b)、图7(a)、图7(b)、图8(a)、图8(c)和/或图9来实现该系统控制器。

根据又一实施例，一种用于调节电源变换系统的方法包括：从第一控制器端子处接收第一信号，该第一信号与电源变换系统的初级绕组的输入信号相关联；至少基于与第一信号相关联的信息调节与驱动信号相关的接通时间段的持续时间；以及从第二控制器端子向开关输出驱动信号以影响流经电源变换系统的初级绕组的第一电流，该开关在接通时间段期间被闭合。例如，至少根据图4(a)、图4(b)、图4(d)、图5(a)、图5(b)、图5(c)、图7(a)、图7(b)、图7(c)、图8(a)、图8(b)和/或图9实现所述方法。

根据又一实施例，一种用于调节电源变换系统的方法包括：至少基于与流经电源变换系统的初级绕组的第一电流相关联的信息，通过第一控制器端子提供补偿信号；至少基于与补偿信号相关联的信息生成第一信号；以及处理与第一信号相关联的信息。该方法还包括：至少基于与第一信号相关联的信息调节与斜坡信号相关联的斜坡斜率；接收斜坡信号；至少基于与斜坡信号相关联的信息生成驱动信号；以及从第二控制器端子向开关输出驱动信号以影响第一电流。例如，至少根据图4(a)、图4(b)、图5(a)、图5(b)、图6(a)、图6(b)、图7(a)、图7(b)、图8(a)、图8(c)和/或图9来实现该方法。

在一个实施例中，一种用于调节电源变换系统的系统控制器包括：信号发生器，该信号发生器被配置为接收经变换的信号和第一补偿信号，并且至少部分基于经变换的信号和第一补偿信号生成第二补偿信号，经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联，第一补偿信号与和流经电源变换系统的初级绕组的第一电流有关的感测信号相关联；调制组件，该调制组件被配置为接收第二补偿信号和斜坡信号，并且至少部分基于第二 补偿信号和斜坡信号生成调制信号；以及驱动组件，该驱动组件被配置为接收调制信号，并且至少部分基于调制信号向开关输出驱动信号以影响第一电流，该驱动信号与接通时间段相关联，开关在接通时间段期间被闭合。系统控制器被配置为至少部分基于经变换的信号和第二补偿信号调节接通时间段的持续时间。例如，至少根据图4(a)、图5(a)、图7(a)、图10(a)、图10(b)、图10(c)、图11(a)、图11(b)、图12(a)和/或图12(b)来实现该系统控制器。

在另一实施例中，用于调节电源变换系统的方法包括：接收经变换的信号和第一补偿信号，经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联，第一补偿信号与和流经电源变换系统的初级绕组的第一电流有关的感测信号相关联；至少部分基于经变换的信号和第一补偿信号生成第二补偿信号；接收第二补偿信号和斜坡信号；至少部分基于第二补偿信号和斜坡信号生成调制信号；接收调制信号；并且至少部分基于调制信号生成驱动信号以影响第一电流，驱动信号与接通时间段相关联。至少部分基于调制信号输出驱动信号以影响第一电流包括至少部分基于经变换的信号和第二补偿信号调节接通时间段的持续时间。例如，至少根据图4(a)、图5(a)、图7(a)、图10(a)、图10(b)、图10(c)、图11(a)、图11(b)、图12(a)和/或图12(b)来实现该方法。

例如，本发明的各种实施例的一些或全部组件每个都通过使用一个或多个软件组件、一个或多个硬件组件和/或软件和硬件组件的一个或多个组合，单独地和/或与至少另一组件相结合地实现。在另一示例中，本发明的各种实施例的一些或全部组件每个都单独地和/或与至少另一组件相结合地实现在一个或多个电路中，该一个或多个电路例如是一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路。在又一个示例中，能够组合本发明的各种实施例和/或示例。

尽管已经对本发明的特定实施例进行了描述，但是本领域的技术人员将理解的是，存在与所描述的实施例等同的其它实施例。因此，应当理解的是，本发明将不由特定图示的实施例来限制，而是仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims (30)

1.一种用于调节电源变换系统的系统控制器，所述系统控制器包括：

信号发生器，该信号发生器被配置为接收经变换的信号和第一补偿信号，并且至少部分基于所述经变换的信号和所述第一补偿信号生成第二补偿信号，所述经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联，所述第一补偿信号与和流经所述电源变换系统的初级绕组的第一电流有关的感测信号相关联；

调制组件，该调制组件被配置为接收所述第二补偿信号和斜坡信号，并且至少部分基于所述第二补偿信号和所述斜坡信号生成调制信号；以及

驱动组件，该驱动组件被配置为接收所述调制信号，并且至少部分基于所述调制信号向开关输出驱动信号以影响所述第一电流，所述驱动信号与接通时间段相关联，所述开关在所述接通时间段期间闭合；

其中所述系统控制器被配置为至少部分基于所述经变换的信号和所述第二补偿信号调节所述接通时间段的持续时间。

2.根据权利要求1所述的系统控制器，还包括：变换组件，该变换组件被配置为接收与所述输入信号有关的第一电压信号，并且至少部分基于所述第一电压信号生成所述经变换的信号。

3.根据权利要求2所述的系统控制器，还包括：

第一控制器端子，该第一控制器端子被耦合至电压处理组件，所述电压处理组件被配置为接收所述输入信号并且至少部分基于所述输入信号生成所述第一电压信号；

其中所述输入信号由所述初级绕组接收。

4.根据权利要求3所述的系统控制器，其中所述电压处理组件包括电容器和两个电阻器。

5.根据权利要求2所述的系统控制器，其中所述变换组件包括：

放大器，该放大器被配置为接收所述第一电压信号和第二电压信号，并且至少部分基于所述第一电压信号和所述第二电压信号生成放大信号；以及

电流镜电路，该电流镜电路被配置为至少部分基于所述放大信号生成所述经变换的信号。

6.根据权利要求5所述的系统控制器，其中：

所述电流镜电路还被配置为至少部分基于所述放大信号生成第二电流；并且

所述变换组件还包括：电阻器，该电阻器被配置为至少部分基于所述第二电流生成所述第二电压信号。

7.根据权利要求6所述的系统控制器，其中：

所述放大器包括第一输入端子、第二输入端子和输出端子；

所述第一输入端子被配置为接收所述第一电压信号；并且

所述第二输入端子被耦合至所述电阻器。

8.根据权利要求1所述的系统控制器，其中所述信号发生器包括：

放大器，该放大器被配置为接收所述第一补偿信号并且至少部分基于所述第一补偿信号生成放大信号；以及

电阻网络，该电阻网络被配置为至少部分基于所述放大信号和所述经变换的信号生成所述第二补偿信号。

9.根据权利要求8所述的系统控制器，其中：

所述电阻网络包括：

第一电阻器，该第一电阻器包括第一电阻器端子和第二电阻器端子；以及

第二电阻器，该第二电阻器包括第三电阻器端子和第四电阻器端子；

所述第一电阻器端子被耦合至所述放大器的输出端子；并且

所述第二电阻器端子被耦合至第三电阻器端子并且被配置为生成所述第二补偿信号。

10.根据权利要求9所述的系统控制器，其中：

所述经变换的信号包括第二电流和第三电流；

所述第一电阻器端子被配置为接收所述第二电流；并且

所述第二电阻器端子被配置为接收所述第三电流。

11.根据权利要求1所述的系统控制器，还包括：

电流感测组件，该电流感测组件被配置为接收所述感测信号，并且至少部分基于所述感测信号生成第一电压信号；以及

误差放大器，该误差放大器被配置为接收所述第一电压信号和基准信号，并且至少部分基于所述第一电压信号和所述基准信号生成放大信号，所述放大信号与所述第一补偿信号有关。

12.根据权利要求11所述的系统控制器，还包括：第一控制器端子，该第一控制器端子被耦合至电容器，所述电容器被配置为至少部分基于所述放大信号生成所述第一补偿信号。

13.根据权利要求11所述的系统控制器，还包括：退磁组件，该退磁组件被配置为接收与所述电源变换系统的辅助绕组相关联的反馈信号，并且至少部分基于所述反馈信号生成与所述电源变换系统的退磁过程相关联的退磁信号。

14.根据权利要求13所述的系统控制器，其中：

所述退磁组件还被配置为至少部分基于所述反馈信号生成触发信号；并且

所述驱动组件还被配置为响应于所述触发信号改变所述驱动信号以开始所述电源变换系统的下一个开关周期。

15.根据权利要求13所述的系统控制器，其中所述误差放大器还被配置为：

响应于所述退磁信号处于第一逻辑电平，接收所述第一电压信号，并且至少部分基于所述第一电压信号生成所述放大信号；并且

响应于所述退磁信号处于第二逻辑电平，接收地电压，并且至少部分基于所述地电压生成所述放大信号。

16.根据权利要求11所述的系统控制器，其中：

所述驱动组件包括：

逻辑控制器，该逻辑控制器被配置为接收所述调制信号，并且至少部分基于所述调制信号生成控制信号；以及

栅极驱动器，该栅极驱动器被配置为接收所述控制信号，并且至少部分基于所述控制信号生成所述驱动信号；并且

所述电流感测组件还被配置为响应于所述控制信号对所述感测信号的一个或多个峰值进行采样。

17.根据权利要求1所述的系统控制器，还包括：斜坡信号发生器，该斜坡信号发生器被配置为接收第三补偿信号，并且至少部分基于所述第三补偿信号生成所述斜坡信号。

18.根据权利要求17所述的系统控制器，还包括：变换组件，该变换组件被配置为接收所述第一补偿信号，并且至少部分基于所述第一补偿信号生成所述第三补偿信号。

19.根据权利要求18所述的系统控制器，其中：

所述第一补偿信号包括电压信号；并且

所述第三补偿信号包括电流信号。

20.根据权利要求18所述的系统控制器，其中所述变换组件包括：

放大器，该放大器被配置为接收所述第一补偿信号，并且至少部分基于所述第一补偿信号生成放大信号；以及

电流镜电路，该电流镜电路被配置为至少部分基于所述放大信号生成所述第三补偿信号。

21.根据权利要求20所述的系统控制器，其中：

所述电流镜电路还被配置为至少部分基于所述放大信号生成第二电流；并且

所述变换组件还包括：电阻器，该电阻器被配置为至少部分基于所述第二电流生成所述第一电压信号。

22.根据权利要求17所述的系统控制器，其中所述斜坡信号发生器包括：

电流镜电路，该电流镜电路被配置为至少部分基于基准电流生成第二电流；

第一开关，所述第一开关被配置为响应于所述调制信号处于第一逻辑电平而被闭合以利用所述第二电流对电容器充电来生成所述斜坡信号；

放大器，该放大器被配置为接收基准信号，并且至少部分基于所述基准信号输出放大信号；以及

第二开关，该第二开关被配置为响应于所述调制信号处于第二逻辑电平而被闭合以至少部分基于所述放大信号生成所述斜坡信号。

23.根据权利要求1所述的系统控制器，还包括：电流感测组件，该电流感测组件被配置为接收与所述输入信号有关的第二电流信号，并且至少部分基于所述第二电流信号生成所述经变换的信号。

24.根据权利要求23所述的系统控制器，还包括：

第一控制器端子，该第一控制器端子被耦合至电阻器，所述电阻器被配置为至少部分基于所述输入信号生成所述第二电流信号；

其中所述输入信号由所述初级绕组接收。

25.根据权利要求23所述的系统控制器，其中：

所述电流感测组件包括：

电流源组件，该电流源组件被配置为提供第三电流信号；以及

电流镜电路，该电流镜电路被配置为接收第四电流信号，并且至少部分基于所述第四电流信号生成所述经变换的信号；并且

所述第二电流信号在量值上等于所述第三电流信号和所述第四电流信号之和。

26.根据权利要求1所述的系统控制器，还包括：

第一控制器端子，该第一控制器端子被配置为接收和与所述电源变换系统的辅助绕组相关联的反馈信号有关的第二电流信号；以及

电流感测组件，该电流感测组件被耦合至所述第一控制器端子并且被配置为至少部分基于所述第二电流信号生成所述经变换的信号。

27.根据权利要求26所述的系统控制器，其中：

所述电流感测组件包括：

电流源组件，该电流源组件被配置为提供第三电流信号；以及

电流镜电路，该电流镜电路被配置为接收第四电流信号，并且至少部分基于所述第四电流信号生成所述经变换的信号；并且

所述第二电流信号在量值上等于所述第三电流信号和所述第四电流信号之和。

28.根据权利要求1所述的系统控制器，其中所述经变换的信号包括一个或多个电流信号。

29.根据权利要求1所述的系统控制器，其中所述经变换的信号包括一个或多个电压信号。

30.一种用于调节电源变换系统的方法，所述方法包括：

接收经变换的信号和第一补偿信号，所述经变换的信号与用于电源变换系统的输入信号相关联，所述第一补偿信号与和流经所述电源变换系统的初级绕组的第一电流有关的感测信号相关联；

至少部分基于所述经变换的信号和所述第一补偿信号生成第二补偿信号；

接收所述第二补偿信号和斜坡信号；

至少部分基于所述第二补偿信号和所述斜坡信号生成调制信号；

接收所述调制信号；以及

至少部分基于所述调制信号输出驱动信号以影响所述第一电流，所述驱动信号与接通时间段相关联；

其中所述至少部分基于所述调制信号输出驱动信号以影响所述第一电流包括：至少部分基于所述经变换的信号和所述第二补偿信号调节所述接通时间段的持续时间。