CN106451340B - 针对用于开关模式电源的过载保护的可调消隐时间 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及针对用于开关模式电源的过载保护的可调消隐时间。用于开关模式电源控制器的消隐时间包括第一消隐时间间隔和第二消隐时间间隔。在第一消隐时间间隔期间，测量为开关模式电源的反馈输入处的反馈电压充电的时间，并且存储基于所测量的时间的计时器设置时间。在第二时间间隔期间，使用一系列充电周期。在每一个充电周期处，对反馈电压放电并且然后允许对反馈电压充电。如果在被放电之后反馈电压在计时器设置时间期间达到电压阈值，则计数器值递增并且下一周期开始。如果反馈电压在计时器设置时间内未达到电压阈值，则消隐时间结束。如果计数器值达到计数阈值，则发起关断模式。

Description

针对用于开关模式电源的过载保护的可调消隐时间
技术领域
本公开涉及开关模式电源，并且更具体地涉及针对用于开关模式电源控制器的过载保护的消隐时间。
背景技术
针对过载保护（OLP）的消隐时间通常被SMPS设计者所使用。例如，对于LCD/LED TV应用，毫秒级消隐时间通常用于保护系统抵挡过载条件（OLP）并且还有效地避免由噪声引起的OLP误触发。
发明内容
一般而言，本公开涉及一种方法和设备，其中针对开关模式电源控制器的消隐时间包括第一消隐时间间隔和第二消隐时间间隔。在第一消隐时间间隔期间，测量在开关模式电源的反馈输入处对反馈电压充电的时间，并且基于所测量的时间存储计时器设置时间。在第二时间间隔期间，使用一系列充电周期。在每一个充电周期处，反馈电压被放电并且然后被允许充电。如果在被放电之后，反馈电压在计时器设置时间期间达到电压阈值，则计数器值递增并且下一周期开始。如果反馈电压在计时器设置时间期间没有达到电压阈值，则消隐时间结束。如果计数器值达到计数阈值，则发起关断模式。
在一些示例中，一种用于过载保护的设备包括：开关模式电源控制器，包括：耦合到反馈节点的反馈引脚；布置成确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的逻辑电路；布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间结束时尚未结束则测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的电容器大小计数器；布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则存储基于所测量的时间的预设计时器设置的预设计时器设置电路，其中逻辑电路还布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在接续（proceed）第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间，并且其中执行充电周期序列包括：确定在第二时间间隔期间故障条件是否结束；并且如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整；并且如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间尚未结束则发起关断模式。
在一些示例中，一种用于过载保护的方法包括：确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束；以及如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束：则在第一消隐时间间隔期间，测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间；存储基于所测量的时间的预设计时器设置；并且在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间，执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间，并且其中执行充电周期序列包括：确定故障条件在第二时间间隔期间是否结束；以及如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整；以及如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间尚未结束则发起关断模式。
在一些示例中，一种用于过载保护的设备包括：用于确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的构件；用于如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在第一时间间隔期间测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的构件；如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则存储基于所测量的时间的预设计时器设置；以及用于如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间的构件，其中用于执行充电周期序列的构件包括：用于确定故障条件在第二时间间隔期间是否结束的构件；用于如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整的构件；以及用于如果确定故障条件到第二消隐时间间隔结束时尚未结束则发起关断模式的构件。
在附图和以下描述中阐述本公开的一个或多个示例的细节。本公开的其它特征、目的和优点从描述和附图以及从权利要求将是显而易见的。
附图说明
参照以下各图来描述本公开的非限制性和非详尽的示例。
图1是图示了开关模式电源控制器的示例的框图。
图2是可以由图1的开关模式电源控制器的示例采用的过程的示例的流程图。
图3是包括图1的开关模式电源控制器的示例的开关模式电源（SMPS）的示例的框图。
图4是图示了图1的开关模式电源控制器的示例的框图。
图5是图示了图4的开关模式电源控制器的部分的框图。
图6A-6E是图示了图3的SMPS 300的示例的示例信号的波形的时序图，其中图5的电路是图3的SMPS控制器的部分的示例。
具体实施方式
将参照附图来详细描述本公开的各种示例，其中同样的参考标号遍及若干视图表示同样的部分和组装件。对各种示例的参考不限制本公开的范围，其仅由随附于此的权利要求的范围限制。此外，在本说明书中阐述的任何示例不意图是限制性的并且仅仅阐述本公开的许多可能示例中的一些。
遍及说明书和权利要求，以下术语至少采取与本文明确相关联的含义，除非上下文另行指定。以下标识的含义不一定限制术语，而是仅仅提供针对术语的说明性示例。“一”、“一个”和“该”的含义包括复数引用，并且“在…中”的含义包括“在…中”和“在…上”。如本文所使用的短语“在一个实施例中”或“在一个示例中”不一定是指相同的实施例或示例，尽管其可以是指相同的实施例或示例。类似地，如本文所使用的短语“在一些实施例中”或“在一些示例中”当多次使用时不一定是指相同的实施例或示例，尽管其可以是指相同的实施例或示例。如本文所使用的，术语“或”是包括性的“或”操作符，并且等同于术语“和/或”，除非上下文另行明确指定。术语“部分地基于”、“至少部分地基于”或“基于”不是排他性的并且允许基于未描述的附加因素，除非上下文另行明确指定。在合适的情况下，术语“栅极”意图是覆盖“栅极”和“基极”二者的通用术语；并且术语“源极”意图是覆盖“源极”和“发射极”二者的通用术语；并且术语“漏极”意图是覆盖“漏极”和“集电极”二者的通用术语。术语“耦合”至少意指所连接的项目之间的直接电气连接，或者通过一个或多个无源或有源中间设备的间接连接。术语“信号”意指至少一个电流、电压、电荷、温度、数据或其它信号。
图1是图示了开关模式电源（SMPS）控制器101的示例的框图。开关模式电源控制器101包括反馈引脚FB、电容器大小计数器120、预设计时器设置电路121和逻辑电路130。在图1的示例中，反馈引脚FB耦合到反馈节点NFB。
布置成确定故障条件到第一消隐时间间隔（t1）结束时是否结束的逻辑电路。电容器大小计数器120布置成如果逻辑电路120确定故障条件到第一消隐时间间隔（t1）结束时尚未结束，则在t1期间，测量基于耦合到反馈引脚FB的外部组件（在图1中未示出）的时间。预设计时器设置电路121布置成，逻辑电路120确定故障条件到第一消隐时间间隔（t1）结束时尚未结束，存储计时器设置时间（TOLP_R）使得计时器设置时间（TOLP_R）基于电容器大小计数器120测量的时间。
逻辑电路还布置成，如果逻辑电路130确定故障条件到第一消隐时间间隔（t1）结束时尚未结束，则在接续第一消隐时间间隔（t1）的第二消隐时间间隔（t2）期间，执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔（t2）的持续时间基于计时器设置时间（TOLP_R），并且其中执行充电周期序列包括确定故障条件在第二时间间隔期间是否结束，并且还包括：如果确定故障条件在第二消隐时间间隔（t2）期间结束，则控制结束第二消隐时间间隔（t2）并且重启基于反馈节点（NFB）处的反馈电压（VFB）控制输出电压（在图1中未示出）的调整，以及如果确定故障条件到第二消隐时间间隔（t2）结束时尚未结束则发起关断模式。
在一些示例中，逻辑电路130还可以布置成，在第一消隐时间间隔（t1）期间，控制反馈电压VFB到第一电压水平（VFBL）的放电。逻辑电路130还可以布置成，在第一消隐时间间隔（t1）期间将反馈电压VFB放电到第一电压水平（VFBL）之后，如果反馈电压VFB在第一消隐时间间隔（t1）期间未达到第二电压水平（VFBH）则控制结束第一消隐时间间隔（t1）并且重启基于反馈电压VFB控制输出电压（在图1中未示出）的调整。在一些示例中，逻辑电路130布置成通过确定反馈电压VFB在被放电到第一电压水平（VFBL）之后在第一消隐时间间隔（t1）期间是否达到第二电压水平（VFBH）来确定故障条件到第一消隐时间间隔（t1）结束时是否结束。
在一些示例中，电容器大小计数器121布置成通过测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间来测量基于外部组件的时间。
在一些示例中，逻辑电路130布置成如下执行充电周期序列。特别地，逻辑电路130可以布置成开始第二消隐间隔（t2）的第一充电周期，并且在第二消隐时间间隔（t2）的每一个充电周期期间控制以下动作。首先，逻辑电路130控制将VFB放电到第一电压水平（VFBL）。接着，逻辑电路130控制确定VFB在VFB最后放电至第一电压水平（VFBL）之后的计时器设置时间（TOLP_R）内是否达到第二电压水平（VFBH）。逻辑电路130还布置成使得如果VFB未能在VFB最后放电至第一电压水平（VFBL）之后的计时器设置时间（TOLP_R）内达到第二电压水平（VFBH），则逻辑电路130控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于VFB控制输出电压VO（在图1中未示出）的调整。
逻辑电路130还可以布置成如果VFB在VFB最后放电至第一电压水平（VFBL）之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值。逻辑电路130还布置成使得在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值（NOLP_E），则逻辑电路130控制关断模式的发起。在各种示例中，关断模式可以是完全关断或部分关断。逻辑电路130还布置成使得在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值（NOLP_E），则第二消隐时间间隔（t2）的下一充电周期开始。
图2是图示了可以由图1的开关模式电源控制器101的示例采用的过程240的示例的流程图。在开始块之后，在第一消隐时间间隔期间，逻辑电路（例如图1的逻辑电路130）控制将开关模式电源控制器（例如开关模式电源控制器101）的反馈引脚（例如图1的反馈引脚110）处的反馈电压VFB放电至第一电压水平（VFBL）（241）。接着，逻辑电路做出关于在第一消隐时间间隔（t1）期间控制反馈电压（VFB）到第一电压水平（VFBL）的放电之后，反馈电压（VFB）在第一消隐时间间隔t1期间是否达到第二电压水平（VFBH）的确定（242）。如果不是，则逻辑电路控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整（243），并且然后过程然后前进到返回块，在返回块中重新开始其它处理。
替代地，如果VFB在第一消隐时间间隔（t1）期间达到VFBH，则电容器大小计数器（例如图1的电容器大小计数器120）测量在VFB处于第一电压水平（VFBL）与VFB处于第二电压水平（VFBH）之间发生多少时间（244）。然后，计时器设置电路（例如图1的计时器设置电路121）存储计时器设置时间（TOLP_R）使得计时器设置时间（TOLP_R）基于在第一消隐时间间隔（t1）期间在VFB处于第一电压水平（VFBL）与VFB处于第二电压水平（VFBH）之间所测量的时间（245）。接着，在接续第一消隐时间间隔（t1）的第二消隐时间间隔（t2）期间，逻辑电路控制执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔（t2）的持续时间基于计时器设置时间TOLP_R（246）。处理然后进行到返回块，在返回块中重新开始其它处理。
在一些示例中，控制执行充电周期序列包括确定故障条件在t2期间是否结束，如果确定故障条件在第二消隐时间间隔（t2）期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压VFB控制输出电压的调整，并且还包括如果确定故障条件到第二消隐时间间隔（t2）结束时尚未结束则发起关断模式。
在一些示例中，执行充电周期序列包括开始第二消隐时间间隔（t2）的第一充电周期，其中第二消隐时间间隔（t2）的每一个充电周期包括以下动作。
首先，将反馈电压VFB放电至第一电压水平（VFBL）。接着，做出关于反馈电压VFB在反馈电压VFB最后放电至第一电压水平（VFBL）之后的计时器设置时间（TOLP_R）内是否达到第二电压水平（VFBH）的确定。如果反馈电压VFB在反馈电压VFB最后放电至第一电压水平（VFBL）之后的计时器设置时间（TOLP_R）内未能达到第二电压水平（VFBH），则逻辑电路控制结束第二消隐时间间隔（t2）并且重启基于反馈电压VFB控制输出电压的调整。如果反馈电压VFB在反馈电压VFB最后放电至第一电压水平（VFBL）之后的计时器设置时间（TOLP_R）内达到第二电压水平（VFBH），则逻辑电路使充电周期计数器值递增。
在使充电周期计时器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值（NOLP_E），则逻辑电路发起关断模式。在使充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值（NOLP_E），则逻辑电路控制开始第二消隐时间间隔（t2）的下一充电周期。
图3是包括SMPS控制器301的开关模式电源（SMPS）300的示例的框图，SMPS控制器301可以被用作图1的开关模式电源控制器101的示例。SMPS 300还包括电容器Cbus、CFB、CINS、CS、CCS1、CCS2、CO、CC1、CC2和Cf；电阻器RINS1、RINS2、RFMIN、RCS1、RCS2、RB1、RB2、RC1、Rc2、ROS1和ROS2；二极管DCS1、DCS2、DO1和DO2；三端可调分路调整器TL431；电感器LF；光耦合器OPTO_coupler；变压器WP/WSH/WSL；功率晶体管Q1和Q2；以及驱动器模块350。图3中图示的示例SMPS 300可以以半桥谐振LLC开关模式电源的常规方式操作，除了消隐时间，如以下在一些示例中那样。尽管图3具体地图示了半桥谐振LLC SMPS架构，但是在本公开的范围和精神内任何合适的SMPS架构可以用于SMPS 300。
在一些示例中，针对SMPS 300的消隐时间包括第一消隐时间间隔（t1）和紧随其后并且与t1邻接的第二消隐时间间隔（t2），对于t1+t2的总消隐时间而言，尽管消隐时间可以早早结束，并且在一些实例中消隐时间可以在t1期间结束，如果故障条件在t1期间结束的话（在该情况下t2不出现）。在第一消隐时间间隔（t1）期间，测量对VFB充电的时间，并且存储基于所测量的时间的计时器设置时间（TOLP_R）。在第二时间间隔期间，使用一系列充电周期。在每一个充电周期，对VFB放电并且然后允许VFB充电。如果在放电之后VFB在计时器设置时间期间达到电压阈值，则计数器值递增并且下一周期开始。如果VFB在计时器设置时间内未达到电压阈值，则消隐时间结束。如果计数器值达到计数阈值（NOLP_E），则发起关断模式。
图4是图示了可以被用作图1的SMPS控制器101的示例的开关模式电源控制器401的示例的框图。SMPS控制器401还包括开关控制电路451。
在正常操作期间，开关控制电路451布置成响应于反馈电压VFB而提供（多个）开关控制信号SCTL使得开关控制信号SCTL控制（例如图3的）输出电源VO的调整。在一些示例中，如果在第二消隐时间间隔（t2）期间，在VFB被放电之后VFB在计时器设置时间内未达到电压阈值，则消隐时间结束，并且逻辑电路430使开关控制电路451重新开始正常操作并且经由开关控制信号SCTL控制输出电压VO的调整。另外，在一些示例中，当逻辑电路430确定在整个消隐时间（t1+t2）之后仍旧存在故障条件时，逻辑电路430向开关控制电路451提供指示以进入关断模式。
开关控制电路451可以布置成提供一个或多个控制信号SCTL以控制SMPS控制器401外部的一个或多个开关（例如图3的晶体管Q1和Q2）的打开和关闭。例如，利用SMPS拓扑诸如图3中图示的那个，存在通过开关控制电路451从两个引脚HG和LG输出的两个开关控制器。然而，在其它示例中，可以存在多于或少于两个由SMPS控制器401控制的开关。如图3中所示，开关控制信号可以去往一个或多个驱动器，其进而驱动开关。在各种示例中，（多个）驱动器可以在SMPS控制器401内部或外部。在图3中图示的示例中，驱动器在SMPS控制器外部并且被包括在驱动器模块350中。
图5是图示了可以被用作图4的SMPS 401的部分的示例的开关模式电源控制器501的部分连同外部组件Cext和光耦合器Opto_coupler的框图。SMPS 控制器501还包括电阻器RFB和晶体管QFB。逻辑电路530包括计时器TOLP、计时器TOLP_R、比较器COMP1-COMP3、触发器FF1-FF3、计数器560、开关SW1、反相器INV1和与门AND1、在所示示例中，SMPS控制器501集成在集成电路（IC）上。电容器大小计数器G0是图1的电容器大小计数器120的示例。预设计时器设置块G1是图1的预设计时器设置电路121的示例。
SMPS控制器501可以被包括为多种多样的不同合适应用（包括但不限于音频应用）中的任何一个（或多个）的部分。照此，在一些示例中，SMPS控制器501可以是音频设备的部分，或者是包含SMPS的任何其它合适设备。
电容器Cext可以用于提供可调消隐时间（例如t1+t2的总消隐时间，其中t1是固定的并且t2基于外部电容器Cext而变化）。在这些示例中，在针对Cext的较大电容器值的情况下，消隐时间较长。在一些示例中，取代于使用附加专用引脚和外部R-C网络，SMPS控制器501具有内置特征以提供可调消隐时间而不添加任何外部组件计数并且不增加引脚计数。在这些示例中，用于检测输出电压以用于电压调整的相同反馈引脚还用于可调消隐时间。而且，在一些示例中，现有电容器Cext，其用于电压VFB的补偿，被SMPS控制器501用于调节消隐时间。
SMPS控制器501可以允许稳定且可调的消隐时间以适应不同应用要求。在SMPS控制器501的一些示例中，OLP消隐时间和预设时间二者自适应于连接到FB引脚的外部电容器Cext的相对宽范围，使得消费者可以通过选择对应外部电容器Cext值来自由地选择优选消隐时间，而不需要任何附加外部组件或任何一个或多个附加引脚。FB引脚不仅用于调整，而且用于过载保护消隐时间。
在一些示例中，在输出过载条件的情况中，电压VFB增加至其最大水平VFBH。在一些示例中，VFBH大于三伏，诸如4.5V。如果VFB电压高于VFBH（例如在一个非限制性示例中4.5V）并且该条件持续时间长于TOLP的固定消隐时间（例如在一个非限制性示例中20 ms），SMPS控制器501开始延长的消隐时间（即第二消隐时间间隔t2）。延长的消隐时间可以通过经由上拉电阻器RFB（例如在一个非限制性示例中20 kohm）和晶体管QFB为滤波器电容器CFB充电和放电来实现。
在一些示例中，在VFB电压在固定消隐时间t1（例如20 ms）内高于VFBH之后，逻辑电路530控件将使用内部开关QFB来将VFB放电至VFBL。在一些示例中，VFBL具有小于一伏的量值。在一些示例中，VFBL是0.5V。在一些示例中，在逻辑电路530释放开关QFB之后，逻辑电路530导致CFB将通过RFB充电Vdd（例如5V）。需要用于将CFB充电至VFBH的时间可以估计为：
例如，根据一个示例，如果CFB是10nF，则用于电容器Cext的充电时间是大约439us。
在一些示例中，当VFB保持高于VFBH（例如4.5V）时（例如当不存在由SMPS控制器501执行的明显放电时），发起消隐时间。消隐可以以由计时器tOLP发起的第一消隐时间间隔t1开始。在一些示例中，t1可以是固定时间间隔，诸如至少10 ms(诸如20 ms)的固定时间间隔。在本公开的范围和精神内的其它示例中，t1可以是除20 ms之外的固定或可变时间段。
而且，在一些示例中，在t1期间，SMPS控制器501使反馈电压VFB被下拉到VFBL（例如0.5V）并且然后释放一次。在VFB被释放之后，内部电源VDD（如图5中所标记的）然后可以通过内部电阻器RFB为外部电容器Cext充电。在电容器Cext被充电的同时，逻辑电路530可以控制计数器520测量花费多少时间来针对Cext从VFBL（例如0.5V）充电至VFBH（例如4.5V）。在一些示例中，替代地，如果t1结束并且VFB仍旧在VFBH（例如4.5V）以下，则逻辑电路530控制SMPS控制器501重新开始正常操作，并且不执行延长的消隐时间（t2）。
在一些示例中，如果VFB未达到VFBH，则消隐时间操作继续。预设设置电路521可以存储基于计时器520确定的时间的设置时间TOLP_R。TOLP_R时间然后可以在延长的消隐时间t2期间用于判断系统是否将重新开始正常操作。例如，在一个示例中，如果针对Cext从0.5V充电至4.5V的计时为300μs（如计数器520所测量的），则设置时间TOLP_R将是400μs。稍后，在该示例中，在延长的消隐时间t2期间，当Cext在延长的消隐时间期间在400us内从0.5V充电至4.5V时，这指示系统仍旧处于过载条件，并且将继续对Cext充电和放电高达充电周期计数阈值NOLP_E给定的次数（例如256、512等），如果系统保持在过载条件的话。在该示例中，替代地，当Cext在延长的消隐时间t2期间在400μs内未从0.5V一直充电至4.5V时，这指示系统离开过载条件，并且逻辑电路530将使充电和放电停止并且逻辑电路520将控制SMPS控制器501重新开始正常操作。
如以上讨论的，在延长的消隐时间t2期间，反馈电压VFB可以被下拉到0.5V并且充电至4.5V高达充电周期计数阈值NOLP_E给定的次数（例如512），除非退出延长的消隐时间t2。（在一些示例中，充电周期计数在零处或者当t2开始时被初始化到零。）退出延长的消隐时间t2，如果在任何充电阶段期间充电时间长于预设时间TOLP_R的话，在该点处逻辑电路530使充电和放电停止，并且控制SMPS控制器501重新开始正常操作。
在一些示例中，在VFB达到VFBH之后，内部计数器将加1并且电容器被QFB再次放电至0.5V。CFB的充电和放电过程可以重复NOLP_E（512）次，如果故障条件仍旧存在的话。在NOLP_E的最后一次VFB电压被下拉到零之后，充电周期在FB电压再次上升至VFBH之后可以停止切换。在充电和放电周期期间，充电周期可以以取决于预设计时器值TOLP_R的频率操作。如果充电时间在每一个计时阶段短于预设时间TOLP_R并且数个充电周期发生等于充电周期计数阈值NOLP_E，则SMPS控制器101可以进入关断模式。
图6A-6E是图示了图3的SMPS 300的示例的信号示例的波形的时序图，其中图5的电路是图3的SMPS控制器301的部分的示例。图6A-6E涉及时间t0-t9，但是这些时间不同于在本文档中的其它地方引用的时间t1和t2。特别地，图6A-6E的t2-t6表示第一消隐时间间隔（在本文档中的其它地方被称为第一消隐时间间隔t1），并且图6A-6E的t6-t8对于一个示例而言表示第二消隐时间间隔（在本文档中的其它地方被称为第二消隐时间间隔t2或延长的消隐时间t2）并且t6-t9对于另一示例而言表示第二消隐时间间隔。
图6A图示了随时间的负载电流Iload的示例的波形。图6B图示了随时间的故障计时器560输出的示例（即，充电周期计数器值）的波形。图6C图示了随时间的反馈电压VFB的示例的波形，其中图6C基于与图6B相同的示例。图6D图示了随时间的故障计时器560输出的示例（即，充电周期计数器值）的波形，其中图6D图示了其中CFB具有比CFB对于图6B和图6C中图示的示例所具有的更大的电容的示例。图6E图示了随时间的反馈电压VFB的示例的波形，其中图6E基于如图6D的样本示例。
在时间t0处，SMPS 300依照正常操作进行操作，并且执行电压调整以依照SMPS300的正常操作提供输出电压VO。在时间t1处，其中负载电流Iload增加的过载条件发生。在时间t2处，反馈电压VFB达到4.5V，并且第一消隐时间间隔开始，其中计时器TOLP开始以时间t2开始的计时20ms。在时间t3处，将反馈电压VFB放电至0.5V。在时间t4处，图6C的示例的反馈电压VFB达到4.5V。在时间t5处，图6E的示例的反馈电压VFB达到4.5V。在时间t6处，自时间t2发生20 ms，如计时器TOLP所计时的，并且因此第一消隐时间间隔结束，并且第二消隐时间间隔开始。
在时间t8处，图6C的示例的反馈电压VFB在反馈电压VFB最后放电至0.5V（时间t7）之后的计时器设置时间内未能达到4.5V。因此，在时间t8处，消隐周期结束并且正常操作重新开始以用于图6C的示例。在时间t9处，图6E的示例的反馈电压VFB在反馈电压VFB最后放电至0.5V（时间t7）之后的计时器设置时间内未能达到4.5V。因此，在时间t9处，消隐周期结束并且正常操作重新开始用于图6E的示例。
以下描述本公开的一些示例。
示例1. 一种用于过载保护的设备，包括：开关模式电源控制器，包括：耦合到反馈节点的反馈引脚；布置成确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的逻辑电路；布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在第一消隐时间间隔期间测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的电容器大小计数器；布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则存储基于所测量的时间的预设计时器设置的预设计时器设置电路，其中逻辑电路还布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间，并且其中执行充电周期序列包括：确定在第二时间间隔期间故障条件是否结束；并且如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整；并且如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间尚未结束则发起关断模式。
示例2. 示例1的设备，其中逻辑电路布置成在第一消隐时间间隔期间，控制反馈电压到第一电压水平的放电，其中逻辑电路布置成通过确定反馈电压在被放电至第一电压水平之后在第一消隐时间间隔期间是否达到第二电压水平来确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束；在第一消隐时间间隔期间将反馈电压放电到第一电压水平之后，如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间未达到第二电压水平则控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整，其中电容器大小计数器布置成如果反馈电压在第一消隐期间达到第二电压水平则通过测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间来测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的大小的时间，并且其中逻辑电路布置成通过开始第二消隐间隔的第一充电周期来执行充电周期序列，其中逻辑电路布置成控制第二消隐时间间隔的每一个充电周期使得第二消隐时间间隔的每一个充电周期包括：将反馈电压放电到第一电压水平；确定反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内是否达到第二电压水平；如果反馈电压未能在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整；如果反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值；在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值，则发起关断模式；并且在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值，则开始第二消隐时间间隔的下一充电周期。
示例3. 示例2的设备，其中开关模式电源控制器还包括耦合到反馈引脚的晶体管和耦合到反馈引脚的上拉电阻器，其中逻辑电路布置成通过控制器晶体管来控制在第一消隐间隔期间反馈电压到第一电压水平的放电，并且其中逻辑电路还布置成经由晶体管和上拉电阻器控制反馈电压的充电。
示例4. 示例2-3的任何组合的设备，其中充电周期计数阈值是至少256。
示例5. 示例1-4的任何组合的设备，还包括在开关模式电源控制器外部的补偿网络，其中补偿网络包括耦合到反馈引脚的电容器。
示例6. 示例5的设备，其中在反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生的时间基于耦合到反馈引脚的电容器的大小。
示例7. 示例1的设备，还包括包含开关模式电源控制器的开关模式电源。
示例8. 示例7的设备，其中开关模式电源是半桥谐振LLC开关模式电源。
示例9. 示例7-8的任何组合的设备，还包括包含开关模式电源的音频设备。
示例10. 一种用于过载保护的方法，包括：确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束；以及如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束：在第一时间间隔期间，测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间；存储基于所测量的时间的预设计时器设置；在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间，执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间，并且其中执行充电周期序列包括：确定故障条件在第二时间间隔期间是否结束；以及如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整；以及如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间尚未结束则发起关断模式。
示例11. 示例10的方法，还包括：在第一消隐时间间隔期间，控制反馈电压到第一电压水平的放电，其中确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束包括确定反馈电压在被放电至第一电压水平之后在第一消隐时间间隔期间是否达到第二电压水平；在第一消隐时间间隔期间将反馈电压放电到第一电压水平之后，如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间未达到第二电压水平则控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整，其中测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间包括测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间，并且其中执行充电周期序列包括开始第二消隐时间间隔的第一充电周期，并且其中执行充电周期序列包括：开始第二消隐时间间隔的第一充电周期，其中第二消隐时间间隔的每一个充电周期包括：将反馈电压放电到第一电压水平；确定反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内是否达到第二电压水平；如果反馈电压未能在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整；如果反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值；在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值，则发起关断模式；以及在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值，则开始第二消隐时间间隔的下一充电周期。
示例12. 示例11的任何组合的方法，其中外部组件是耦合到反馈引脚的电容器，并且其中在反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生的时间基于电容器的大小。
示例13. 示例11-12的任何组合的方法，其中充电周期计数阈值是至少256。
示例14. 示例11-13的任何组合的方法，其中第一消隐时间间隔是至少十毫秒的固定时间间隔。
示例15. 示例11-14的任何组合的方法，其中第一电压水平具有小于一伏的量值。
示例16. 示例11-15的任何组合的方法，其中第二电压水平大于3伏。
示例17. 一种用于过载保护的设备，包括：用于确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的构件；用于以下的构件：如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在第一时间间隔期间测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间；如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则存储基于所测量的时间的预设计时器设置；以及用于如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间的构件，其中用于执行充电周期序列的构件包括：用于确定故障条件在第二时间间隔期间是否结束的构件；用于如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整的构件；以及用于如果确定故障条件到第二消隐时间间隔结束时尚未结束则发起关断模式的构件。
示例18. 示例17的设备，还包括：用于在第一消隐时间间隔期间控制反馈电压到第一电压水平的放电的构件，其中用于确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的构件包括用于确定反馈电压在被放电至第一电压水平之后在第一消隐时间间隔期间是否达到第二电压水平的构件；用于在第一消隐时间间隔期间将反馈电压放电到第一电压水平之后，如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间未达到第二电压水平则控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整的构件，其中用于测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的构件包括用于测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间的构件，并且其中用于执行充电周期序列的构件包括用于开始第二消隐间隔的第一充电周期的构件，并且其中用于执行充电周期序列的构件包括：用于开始第二消隐时间间隔的第一充电周期的构件，其中第二消隐时间间隔的每一个充电周期包括：将反馈电压放电到第一电压水平；确定反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内是否达到第二电压水平；如果反馈电压未能在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整；如果反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值；在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值，则发起关断模式；以及在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值，则开始第二消隐时间间隔的下一充电周期。
示例19. 示例18的设备，其中充电周期计数阈值是至少256。
示例20. 示例18-19的任何组合的设备，其中在反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生的时间基于耦合到反馈引脚的电容器的大小。
已经描述了各种示例。这些和其它示例在随附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于过载保护的设备，包括：
开关模式电源控制器，包括：
耦合到反馈节点的反馈引脚；
布置成确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的逻辑电路；
布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在第一消隐时间间隔期间测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的电容器大小计数器；
布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则存储基于所测量的时间的预设计时器设置的预设计时器设置电路，
其中逻辑电路还布置成如果逻辑电路确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间，并且
其中执行充电周期序列包括：
确定在第二消隐时间间隔期间故障条件是否结束；并且
如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整；并且
如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间尚未结束则发起关断模式。
2.根据权利要求1所述的设备，其中
逻辑电路布置成：
在第一消隐时间间隔期间，控制反馈电压到第一电压水平的放电，其中逻辑电路布置成通过确定反馈电压在被放电至第一电压水平之后在第一消隐时间间隔期间是否达到第二电压水平来确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束；
在第一消隐时间间隔期间将反馈电压放电到第一电压水平之后，如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间未达到第二电压水平则控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整，其中电容器大小计数器布置成如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间达到第二电压水平则通过测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间来测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的大小的时间，并且其中逻辑电路布置成通过开始第二消隐时间间隔的第一充电周期来执行充电周期序列，其中逻辑电路布置成控制第二消隐时间间隔的每一个充电周期使得第二消隐时间间隔的每一个充电周期包括：
将反馈电压放电到第一电压水平；
确定反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内是否达到第二电压水平；
如果反馈电压未能在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整；
如果反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值；
在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值，则发起关断模式；并且
在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值，则开始第二消隐时间间隔的下一充电周期。
3.根据权利要求2所述的设备，其中开关模式电源控制器还包括耦合到反馈引脚的晶体管和耦合到反馈引脚的上拉电阻器，其中逻辑电路布置成通过控制器晶体管来控制在第一消隐时间间隔期间反馈电压到第一电压水平的放电，并且其中逻辑电路还布置成经由晶体管和上拉电阻器控制反馈电压的充电。
4.根据权利要求2所述的设备，其中充电周期计数阈值是至少256。
5.根据权利要求1所述的设备，还包括在开关模式电源控制器外部的补偿网络，其中补偿网络包括耦合到反馈引脚的外部电容器。
6.根据权利要求5所述的设备，其中在反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生的时间基于耦合到反馈引脚的电容器的大小，其中电容器是耦合到反馈引脚的外部组件。
7.根据权利要求1所述的设备，还包括包含开关模式电源控制器的开关模式电源。
8.根据权利要求7所述的设备，其中开关模式电源是半桥谐振LLC开关模式电源。
9.根据权利要求7所述的设备，还包括包含开关模式电源的音频设备。
10.一种用于过载保护的方法，包括：
确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束；以及
如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束：
在第一消隐时间间隔期间，测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间；
存储基于所测量的时间的预设计时器设置；以及
在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间，执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间，并且其中执行充电周期序列包括：
确定故障条件在第二消隐时间间隔期间是否结束；以及
如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整；以及
如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间尚未结束则发起关断模式。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
在第一消隐时间间隔期间，控制反馈电压到第一电压水平的放电，其中确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束包括确定反馈电压在被放电至第一电压水平之后在第一消隐时间间隔期间是否达到第二电压水平；
在第一消隐时间间隔期间将反馈电压放电到第一电压水平之后，如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间未达到第二电压水平则控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整，其中测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间包括测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间，并且其中执行充电周期序列包括开始第二消隐时间间隔的第一充电周期，并且其中执行充电周期序列包括：
开始第二消隐时间间隔的第一充电周期，其中第二消隐时间间隔的每一个充电周期包括：
将反馈电压放电到第一电压水平；
确定反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内是否达到第二电压水平；
如果反馈电压未能在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整；
如果反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值；
在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值，则发起关断模式；以及
在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值，则开始第二消隐时间间隔的下一充电周期。
12.根据权利要求11所述的方法，其中外部组件是耦合到反馈引脚的电容器，并且其中在反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生的时间基于电容器的大小。
13.根据权利要求11所述的方法，其中充电周期计数阈值是至少256。
14.根据权利要求11所述的方法，其中第一消隐时间间隔是至少十毫秒的固定时间间隔。
15.根据权利要求11所述的方法，其中第一电压水平具有小于一伏的量值。
16.根据权利要求11所述的方法，其中第二电压水平大于3伏。
17.一种用于过载保护的设备，包括：
用于确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的构件；
用于如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在第一消隐时间间隔期间测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的构件；
用于如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则存储基于所测量的时间的预设计时器设置的构件；以及
用于如果确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时尚未结束则在接续第一消隐时间间隔的第二消隐时间间隔期间执行充电周期序列使得第二消隐时间间隔的持续时间基于计时器设置时间的构件，其中用于执行充电周期序列的构件包括：
用于确定故障条件在第二消隐时间间隔期间是否结束的构件；
用于如果确定故障条件在第二消隐时间间隔期间结束则控制结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈节点处的反馈电压控制输出电压的调整的构件；以及
用于如果确定故障条件到第二消隐时间间隔结束时尚未结束则发起关断模式的构件。
18.根据权利要求17所述的设备，还包括：
用于在第一消隐时间间隔期间控制反馈电压到第一电压水平的放电的构件，其中用于确定故障条件到第一消隐时间间隔结束时是否结束的构件包括用于确定反馈电压在被放电至第一电压水平之后在第一消隐时间间隔期间是否达到第二电压水平的构件；
用于在第一消隐时间间隔期间将反馈电压放电到第一电压水平之后，如果反馈电压在第一消隐时间间隔期间未达到第二电压水平则控制结束第一消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整的构件，其中用于测量基于耦合到反馈引脚的外部组件的时间的构件包括用于测量关于反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生多少时间的时间的构件，并且其中用于执行充电周期序列的构件包括用于开始第二消隐时间间隔的第一充电周期的构件，并且其中用于执行充电周期序列的构件包括：
用于开始第二消隐时间间隔的第一充电周期的构件，其中第二消隐时间间隔的每一个充电周期包括：
将反馈电压放电到第一电压水平；
确定反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内是否达到第二电压水平；
如果反馈电压未能在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则结束第二消隐时间间隔并且重启基于反馈电压控制输出电压的调整；
如果反馈电压在反馈电压最后放电至第一电压水平之后的计时器设置时间内达到第二电压水平，则递增充电周期计数器值；
在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器达到充电周期计数阈值，则发起关断模式；以及
在充电周期计数器值递增之后，如果充电周期计数器未能达到充电周期计数阈值，则开始第二消隐时间间隔的下一充电周期。
19.根据权利要求18所述的设备，其中充电周期计数阈值是至少256。
20.根据权利要求18所述的设备，其中在反馈电压处于第一电压水平与反馈电压处于第二电压水平之间发生的时间基于耦合到反馈引脚的电容器的大小。
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