CN106817031A - 具有对于同步整流控制器的定时控制的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了具有对于同步整流控制器的定时控制的系统和方法。例如,系统控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。系统控制器被配置为:在第一控制器端子接收输入信号;至少部分地基于输入信号生成驱动信号,该驱动信号与导通时段和关断时段相关联,导通时段包括第一开始点和第一结束点;以及在第二控制器端子向开关输出驱动信号,以在导通时段期间闭合开关并在关断时段期间断开开关,从而影响与功率变换器的副边绕组相关联的电流。系统控制器进一步被配置为至少部分地基于输入信号检测与副边绕组相关联的退磁时段。

Description

具有对于同步整流控制器的定时控制的系统和方法
技术领域
本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了具有对于同步整流控制器的定时控制的系统和方法。
背景技术
仅通过示例,本发明的一些实施例已经被应用于工作在连续导通模式下的功率变换器。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
传统的副边侧同步整流(SR)控制器通常被用作功率变换系统的部分。这些传统的功率变换系统通常需要支持多种工作模式。这些工作模式包括非连续导通模式(DCM)、准谐振模式(QR)、以及连续导通模式(CCM)。
图1是示出具有传统的副边侧同步整流(SR)控制器的传统的反激式功率变换系统的简化示意图。功率变换系统100(例如,功率变换器)包括电磁干扰(EMI)过滤器101、整流桥102、电容器103和107、电阻器105和106、二极管109、原边绕组112、副边绕组114、原边侧脉宽调制(PWM)控制器120(例如,芯片)、副边侧同步整流(SR)控制器130(例如,芯片)、原边侧开关142(例如,晶体管)、副边侧开关144(例如,晶体管)、输出电阻性负载152、以及输出电容性负载154。
原边侧PWM控制器120生成驱动信号121。驱动信号121被开关142(例如,晶体管)接收,并被用于闭合或断开开关142(例如,导通或关断晶体管),从而影响流过原边绕组112的电流141。另外,副边侧SR控制器130(例如,芯片)包括控制器端子138(例如,引脚)和控制器端子139(例如,引脚)。副边侧SR控制器130在控制器端子138接收来自晶体管144(例如,MOSFET晶体管)的漏极端子的信号131(例如,Vd),生成驱动信号137(例如,Vg),并且在控制器端子139向晶体管144输出驱动信号137。驱动信号137被晶体管144的栅极端子接收并被用来导通或关断晶体管144,从而影响流过副边绕组114的电流146。
如图1中所示,副边侧SR控制器130包括漏极电压检测器132、逻辑控制器134、以及栅极驱动器136。漏极电压检测器132接收来自晶体管144的漏极端子的信号131(例如,Vd),检测接收到的信号131,并且生成检测信号133。检测信号133被逻辑控制器134接收,逻辑控制器134响应于检测信号133生成控制信号135。栅极驱动器136接收控制信号135,并向晶体管144的栅极端子输出驱动信号137(例如,Vg)。驱动信号137(例如,Vg)至少部分地基于检测到的信号131(例如,Vd)被生成,并且被用来导通或关断晶体管144。如果驱动信号137处于逻辑高电平,则晶体管144导通;如果驱动信号137处于逻辑低电平,则晶体管144关断。
图2是示出功率变换系统100的副边侧同步整流控制器130的某些传统部件的简化示意图。漏极电压检测器132包括比较器210和220。比较器210接收信号131(例如,Vd)和阈值信号212(例如,Vth_on)并生成比较信号214。比较器220接收信号131(例如,Vd)和阈值信号222(例如,Vth_off)并生成比较信号224。检测信号133包括比较信号214和224。
如图1和图2中所示,当功率变换系统100工作在DCM模式或QR模式下时,如果检测到的信号131(例如,Vd)下降到阈值信号212(例如,Vth_on)以下并且比较信号214从逻辑低电平变为逻辑高电平,则驱动信号137从逻辑低电平变为逻辑高电平,晶体管144从关断状态变为导通状态。另外,当功率变换系统100工作在DCM模式或QR模式下时,如果检测到的信号131(例如,Vd)上升到阈值信号222(例如,Vth_off)以上并且比较信号224从逻辑高电平变为逻辑低电平,则驱动信号137从逻辑高电平变为逻辑低电平,晶体管144从导通状态变为关断状态。
例如,阈值信号222(例如,Vth_off)接近0V(例如,等于-15mV),从而使得在流过副边绕组114的副边电流116的大小变得足够小时,在退磁时段的结束点,检测到的信号131(例如,Vd)上升到阈值信号222(例如,Vth_off)以上,比较信号224从逻辑高电平变为逻辑低电平。在另一示例中,当功率变换系统100工作在DCM模式或QR模式下时,在晶体管142变为导通之前,晶体管144变为关断。
对于具有副边侧同步整流(SR)控制器的反激式功率变换系统而言,对于断开副边侧开关(例如,关断晶体管)的定时的精确控制通常是很重要的。但是,在CCM模式下,如图1和图2中实现的控制机制通常不可用。因此,非常期望改进与副边侧同步整流控制器有关的技术。
发明内容
本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了具有对于同步整流控制器的定时控制的系统和方法。仅通过示例,本发明的一些实施例已经被应用于工作在连续导通模式下的功率变换器。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
根据一个实施例,用于控制功率变换器的系统控制器包括第一控制器端子和第二控制器端子。该系统控制器被配置为:在第一控制器端子接收输入信号;至少部分地基于输入信号生成驱动信号,该驱动信号与导通时段和关断时段相关联,该导通时段包括第一开始点和第一开始点;以及在第二控制器端子向开关输出驱动信号,以在导通时段期间闭合开关并在关断时段期间断开开关,从而影响与功率变换器的副边绕组相关联的电流。该系统控制器进一步被配置为:至少部分地基于输入信号检测与副边绕组相关联的退磁时段,该退磁时段包括第二开始点和第二结束点,该第二开始点与第一开始点相同,第二结束点在第一结束点后面;确定从第一结束点到第二结束点的持续时间,该持续时间减去第一预定时长等于时长差;以及至少部分地基于时长差将导通时段从第一时长增大到第二时长。
根据另一实施例,用于控制功率变换器的方法包括:接收输入信号;至少部分地基于输入信号生成驱动信号,该驱动信号与导通时段和关断时段相关联,该导通时段包括第一开始点和第一结束点;以及向开关输出驱动信号,以在导通时段期间闭合开关并在关断时段期间断开开关,从而影响与功率变换器的副边绕组相关联的电流。至少部分地基于输入信号生成驱动信号的处理包括:至少部分地基于输入信号检测与副边绕组相关联的退磁时段,该退磁时段包括第二开始点和第二结束点,该第二开始点与第一开始点相同,第二结束点在第一结束点后面;确定从第一结束点到第二结束点的持续时间,该持续时间减去第一预定时长等于时长差;以及至少部分地基于时长差将导通时段从第一时长增大到第二时长。
取决于实施例,可以实现一个或多个优点。参考下面的详细描述和附图,将完全理解本发明的这些优点和各种附加的目的、特征和益处。
附图说明
图1是示出具有传统的副边侧同步整流(SR)控制器的传统的反激式功率变换系统的简化示意图。
图2是示出图1中所示的功率变换系统的副边侧同步整流控制器的某些传统部件的简化示意图。
图3是示出根据本发明实施例的具有同步整流(SR)控制器的功率变换系统的简化示意图。
图4是根据本发明实施例的工作在连续导通模式(CCM)下的图3中所示的功率变换系统的简化时序图。
图5是示出根据本发明实施例的作为图3中所示的功率变换系统的SR控制器的部分的定时控制器的某些部件的简化示意图。
图6是根据本发明实施例的工作在连续导通模式(CCM)下的图3中所示的功率变换系统和作为图3和图5中所示的功率变换系统的部分的定时控制器的简化时序图。
图7是示出根据本发明实施例的作为图3中所示的功率变换系统的SR控制器的部分的定时控制器的某些部件的简化示意图。
图8是根据本发明实施例的工作在连续导通模式(CCM)下的图3中所示的功率变换系统和作为图3、图5和图7中所示的功率变换系统300的部分的定时控制器360的简化时序图。
具体实施方式
本发明的某些实施例涉及集成电路。更具体地,本发明的一些实施例提供了具有对于同步整流控制器的定时控制的系统和方法。仅通过示例,本发明的一些实施例已经被应用于工作在连续导通模式下的功率变换器。但是将认识到,本发明具有更广泛的应用范围。
根据某些实施例,对于具有副边侧同步整流(SR)控制器的反激式功率变换系统而言,在CCM模式下,副边侧开关(例如,晶体管)需要在原边侧开关(例如,晶体管)变为闭合(即,导通)之前变为断开(例如,关断),以避免变压器的击穿从而保持反激式功率变换系统的可靠性,但是如果副边侧开关(例如,晶体管)过早地变为断开(例如,关断),则剩余电流必然流过副边侧开关(例如,晶体管)的寄生二极管,从而生成更多热量、降低效率。根据一些实施例,为了改善可靠性和效率之间的适当的权衡,提供了用于控制从副边侧开关(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到原边侧开关(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间之间的时段的一种或多种机制。
图3是示出根据本发明实施例的具有同步整流(SR)控制器的功率变换系统的简化示意图。该示意图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。功率变换系统300(例如,功率变换器)包括电磁干扰(EMI)过滤器301、整流桥302、电容器303和307、电阻器305和306、二极管309、原边绕组312、副边绕组314、脉宽调制(PWM)控制器320(例如,芯片)、同步整流(SR)控制器330(例如,芯片)、开关342(例如,晶体管)、开关344(例如,晶体管)、输出电阻性负载352、以及输出电容性负载354。例如,脉宽调制(PWM)控制器320在原边侧,SR控制器330在副边侧。在另一示例中,开关342(例如,晶体管)在原边侧,开关344(例如,晶体管)在副边侧。
在一个实施例中,PWM控制器320生成驱动信号321并将驱动信号321输出到开关342(例如,晶体管)。例如,驱动信号321被开关342(例如,晶体管)接收,并被用来闭合或断开开关342(例如,导通或关断晶体管),从而影响与原边绕组312相关联(例如,流过原边绕组312)的电流341。在另一实施例中,SR控制器330(例如,芯片)包括控制器端子338(例如,引脚)和控制器端子339(例如,引脚)。例如,SR控制器330在控制器端子338接收来自晶体管344(例如,MOSFET晶体管)的漏极端子的信号331(例如,Vd),生成驱动信号337(例如,Vg),并在控制器端子339将驱动信号337输出到晶体管344。在另一示例中,驱动信号337被晶体管344的栅极端子接收,并被用来导通或关断晶体管344,从而影响与副边绕组314相关联(例如,流过副边绕组314)的电流346。在又一实施例中,如果功率变换系统300工作在CCM模式下,则开关344(例如,晶体管)在开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)之前变为断开(例如,关断),并且开关344(例如,晶体管)在晶体管342处于闭合(例如,导通)状态时保持处于断开(例如,关断)状态。
如图3中所示,根据一些实施例,SR控制器330包括检测器332、逻辑控制器334、栅极驱动器336、以及定时控制器360。在一个实施例中,检测器332接收来自晶体管344的漏极端子的信号331(例如,Vd),并至少部分地基于信号331生成检测信号333。例如,信号331是晶体管344的漏极端子的漏极电压。在另一示例中,检测信号333表示作为时间函数的检测出的晶体管344的漏极端子的漏极电压的大小。
在另一实施例中,检测信号333被逻辑控制器334接收,逻辑控制器334作为响应,至少部分地基于检测信号333生成退磁信号362。例如,退磁信号362表示副边绕组314的一个或多个退磁时段。在另一示例中,逻辑控制器334还输出逻辑信号364,该逻辑信号表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)。在又一实施例中,逻辑控制器336还输出逻辑信号366,该逻辑信号表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)。
在又一实施例中,定时控制器360接收退磁信号362以及逻辑信号364和366,并至少部分地基于退磁信号362以及逻辑信号364和366生成定时信号335。在又一实施例中,栅极驱动器336接收定时信号335,至少部分地基于定时信号335生成驱动信号337,并且将驱动信号337(例如,Vg)输出到晶体管344的栅极端子。例如,如果定时信号335处于逻辑高电平,则驱动信号也处于逻辑高电平;如果定时信号335处于逻辑低电平,则驱动信号也处于逻辑低电平。在另一示例中,如果驱动信号337处于逻辑高电平,则晶体管344导通;如果驱动信号337处于逻辑低电平,则晶体管344关断。
图4是根据本发明实施例的工作在连续导通模式(CCM)下的功率变换系统300的简化时序图。该图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。波形421表示作为时间函数的驱动信号321,波形431表示作为时间函数的信号331,波形464表示作为时间函数的逻辑信号364,波形462表示作为时间函数的退磁信号362,波形466表示作为时间函数的逻辑信号366,波形435表示作为时间函数的定时信号335,并且波形437表示作为时间函数的驱动信号337。
根据某些实施例,从时间t1到时间t11的持续时间表示开关342(例如,晶体管)的开关周期,从时间t11到时间t21的持续时间表示开关342(例如,晶体管)的开关周期,并且从时间t21到时间t31的持续时间表示开关342(例如,晶体管)的开关周期。例如,从时间t1到时间t11的持续时间由开关周期TA表示。在又一示例中,从时间t11到时间t21的持续时间由开关周期TB表示。在又一示例中,从时间t21到时间t31的持续时间由开关周期TC表示。在又一示例中,开关周期TA、开关周期TB、以及开关周期TC的时长相等。
在一个实施例中,在时间t1,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)。在另一实施例中,在时间t1,信号331开始迅速减小(例如,如波形431所示)。例如,在时间t1,退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的开始。在另一示例中,在时间t1,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。在又一实施例中,在时间t1,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的脉宽的开始。例如,在时间t1,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动吸纳后337的脉宽的开始。在又一示例中,在时间t1,开关344(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通),指示与驱动信号337的脉宽相同的导通时段的开始。
根据一个实施例,在时间t2,逻辑信号364从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的结束。例如,在时间t2,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示最初等于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的脉宽的结束。在另一示例中,在时间t2,驱动信号337从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形437所示),指示最初等于驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的驱动信号337的脉宽的结束。在又一示例中,在时间t2,逻辑信号366从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的开始。
在一个实施例中,在时间t3,逻辑信号366从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长的时段的结束。
根据一个实施例,在时间t4,驱动信号321从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)。根据另一实施例,在时间t4,信号331开始迅速增大(例如,如波形431所示)。例如,在时间t4,退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的结束。在另一示例中,时间t4在时间t3后面,并且从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间(例如,时间t2)到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间(例如,时间t4)的实际时长超过了预定目标时长(例如,Tdt),该预定目标时长例如是从时间t2到时间t3。
在一个实施例中,在时间t11,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)。在另一实施例中,在时间t11,信号331开始迅速减小(例如,如波形431所示)。例如,在时间t11,退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的开始。在另一示例中,在时间t11,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。在又一实施例中,在时间t11,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的脉宽的开始。例如,在时间t11,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的脉宽的开始。在另一示例中,在时间t11,开关344(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通),指示与驱动信号337的脉宽相同的导通时段的开始。
根据一个实施例,在时间t12,逻辑信号364从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的结束。
在一个实施例中,在时间t13,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的脉宽的结束。例如,时间t13在时间t12后面,并且定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t11到时间t13)超过了定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)(例如,从时间t11到时间t12)。在另一实施例中,在时间t13,驱动信号337从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的脉宽的结束。例如,时间t13在时间t12后面,并且驱动信号337的实际脉宽(例如,从时间t11到时间t13)超过了驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)(例如,从时间t11到时间t12)。在又一实施例中,在时间t13,逻辑信号366从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的开始。
根据一个实施例,在时间t14,逻辑信号366从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的结束。
在一个实施例中,在时间t15,驱动信号321从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)。在另一实施例中,在时间t15,信号331开始迅速增大(例如,如波形431所示)。例如,在时间t15,退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的结束。在另一示例中,时间t15在时间t14后面,并且从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间(例如,时间t13)到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长超过了预定目标时长(例如,Tdt),该预定目标时长例如是从时间t13到时间t14。
根据一个实施例,在时间t21,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)。根据另一实施例,在时间t21,信号331开始迅速减小(例如,如波形431所示)。例如,在时间t21,退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的开始。在另一示例中,在时间t21,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,时间T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。根据又一实施例,在时间t21,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的脉宽的开始。例如,在时间t21,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号437的脉宽的开始。在另一示例中,在时间t21,开关344(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通),指示与驱动信号337的脉宽相同的导通时段的开始。
在一个实施例中,在时间t22,逻辑信号364从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的结束。
根据一个实施例,在时间t23,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的脉宽的结束。例如,时间t23在时间t22后面,并且定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t21到时间t23)超过了定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)(例如,从时间t21到时间t22)。在另一实施例中,在时间t23,驱动信号337从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的脉宽的结束。例如,时间t23在时间t22后面,并且驱动信号337的实际脉宽(例如,从时间t21到时间t23)超过了驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)(例如,从时间t21到时间t22)。在又一实施例中,在时间t23,逻辑信号366从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的开始。
在一个实施例中,在时间t24,驱动信号321从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)。例如,在时间t24,信号331开始迅速增大(例如,如波形431所示)。在另一示例中,在时间t24,退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的结束。在另一实施例中,在时间t24,逻辑信号366从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的结束。例如,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长等于预定目标时长(例如,Tdt),该预定目标时长例如是从时间t23到时间t24。
根据一个实施例,在时间t31,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且开关342(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)。根据另一实施例,在时间t31,信号331开始迅速减小(例如,如波形431所示)。例如,在时间t31,退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的开始。在另一示例中,在时间t31,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。根据另一实施例,在时间t31,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的脉宽的开始。例如,在时间t31,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的脉宽的开始。在另一示例中,在时间t31,开关344(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通),指示与驱动信号337的脉宽相同的导通时段的开始。
根据某些实施例,如波形464所示,从时间t1到时间t2的持续时间、从时间t11到时间t12的持续时间、以及从时间t21到时间t22的持续时间相等,并且它们均表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)。例如,定时信号335的从时间t1到时间t2的实际脉宽等于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0),定时信号335的从时间t11到时间t13的实际脉宽超过了定时信号335的从时间t11到时间t12的预定初始脉宽(例如,T0),并且定时信号335的从时间t21到时间t23的实际脉宽超过了定时信号335的从时间t21到时间t22的预定初始脉宽(例如,T0)。在另一示例中,定时信号335的从时间t1到时间t2的实际脉宽小于定时信号335的从时间t11到时间t13的实际脉宽,并且定时信号335的从时间t11到时间t13的实际脉宽小于定时信号335的从时间t21到时间t23的实际脉宽。
根据一些实施例,如波形466所示,从时间t2到时间t3的持续时间、从时间t13到时间t14的持续时间、以及从时间t23到时间t24的持续时间相等,并且它们均表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)。例如,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t2到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t4的实际时长超过了预定目标时长Tdt(例如,从时间t2到时间t3),从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t13到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t15的实际时长超过了预定目标时长Tdt(例如,从时间t13到时间t14),并且从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t23到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t24的实际时长等于预定目标时长Tdt(例如,从时间t23到时间t24)。例如,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t2到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t4的实际时长大于从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t13到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t15的实际时长。在另一示例中,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t13到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t15的实际时长大于从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间t23到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间t24的实际时长。
如图4中所示,根据一个实施例,从开关周期TA到开关周期TB,定时信号335的实际脉宽从定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)增大到更大的值,并且从开关周期TB到开关周期TC,定时信号335的实际脉宽进一步增大到更大的值。根据另一实施例,从开关周期TA到开关周期TB,驱动信号337的实际脉宽从驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)增大到更大的值,并且从开关周期TB到开关周期TC,驱动信号337的实际脉宽进一步增大到更大的值。另外,如图4中所示,从开关周期TA到开关周期TB,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长减小,并且从开关周期TB流到开关周期TC,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长进一步减小到预定目标时长(例如,Tdt)。
例如,在开关周期Tc之后的开关周期中,定时信号335的实际脉宽不变,并且保持等于定时信号335在开关周期TC中的实际脉宽。在另一示例中,在开关周期TC之后的开关周期中,驱动信号337的实际脉宽不变,并且保持等于驱动信号337在开关周期TC中的实际脉宽。在又一示例中,在开关周期TC之后的开关周期中,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长不变,并且保持等于预定目标时长(Tdt)。
根据某些实施例,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的时长由死区时间表示,在该死区时间期间开关342(例如,晶体管)和开关344(例如,晶体管)二者都处于断开(例如,关断)状态。根据一些实施例,功率变换系统300使用自适应方法来逐渐缩短从副边侧的开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到原边侧的开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的死区时间。
如上所述和这里进一步强调的,图4仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。例如,从开关周期TA(在该周期中,定时信号335的实际脉宽等于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0),驱动信号337的实际脉宽等于驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0))到另一开关周期TC(在该周期中,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)的实际时长变为等于预定目标时长(Tdt)),存在不止一个开关周期(例如,包括开关周期TB和一个或多个其他开关周期)。在另一示例中,从开关周期TA(在该周期中,定时信号335的实际脉宽等于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0),驱动信号337的实际脉宽等于驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0))到另一开关周期TC(在该周期中,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)的实际时长等于预定目标时长(Tdt)),不存在其他开关周期,并且开关周期Tc直接跟在开关周期TA后面。
图5是示出根据本发明实施例的作为功率变换系统300的SR控制器330的部分的定时控制器360的某些部件的简化示意图。该示图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。定时控制器360包括脉冲信号生成器510、电压信号生成器520、以及定时信号生成器530。
在一个实施例中,脉冲信号生成器510接收退磁信号362和定时信号335,并且至少部分地基于退磁信号362和定时信号335生成脉冲信号512。例如,定时信号335指示开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间,并且退磁信号362指示开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间。在另一示例中,脉冲信号512包括一个或多个脉冲,该一个或多个脉冲中的每个脉冲对应于以下脉宽,该脉宽表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)。
在另一实施例中,控制电压生成器520接收脉冲信号512和逻辑信号366,并且至少部分地基于脉冲信号512和逻辑信号366生成电压信号522。例如,逻辑信号366包括一个或多个脉冲,该一个或多个脉冲中的每个脉冲对应于表示预定目标时长(例如,Tdt)的脉宽。在另一示例中,脉冲信号512和逻辑信号366之间的脉宽差表示实际时长(例如,Terr)和预定目标时长(例如,Tdt)之间的差。在又一示例中,至少部分地基于脉冲信号512和逻辑信号366之间的脉宽差生成电压信号522。
在又一实施例中,定时信号生成器530接收电压信号522和逻辑信号364,至少部分地基于电压信号522和逻辑信号364生成定时信号335,并且将定时信号335输出到脉冲信号生成器510和栅极驱动器336。例如,逻辑信号364包括一个或多个脉冲,该一个或多个脉冲中的每个脉冲对应于表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的脉宽。在另一示例中,定时信号335包括初始脉冲,该初始脉冲对应于等于预定初始脉宽(例如,T0)的脉宽。
图6是根据本发明实施例的工作在连续导通模式(CCM)下的功率变换系统300和作为图3和图5中所示的功率变换系统300的部分的定时控制器360的简化时序图。该示图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、和修改。
根据某些实施例,该简化时序图包括图4中所示的波形421、431、464、462、466、435、以及437,并且进一步包括波形612和622。如图4和图6中所示,波形421表示作为时间函数的驱动信号321,波形431表示作为时间函数的信号331,波形464表示作为时间函数的逻辑信号364,波形462表示作为时间函数的退磁信号362,波形466表示作为时间函数的逻辑信号366,波形435表示作为时间函数的定时信号335,并且波形437表示作为时间函数的驱动信号337。如图6中所示,波形612表示作为时间函数的脉冲信号512,并且波形622表示作为时间函数的电压信号522。
在一个实施例中,在时间t2,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示在开关周期TA期间等于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的脉宽的结束,并且还指示开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间。例如,在时间t2,脉冲信号512从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的开始。在另一示例中,时间t2指示实际死区时间Terr的开始。在又一示例中,在时间t2,逻辑信号366从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形466所示),指示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的开始。在又一示例中,时间t2指示预定目标死区时间Tdt的开始。
根据一个实施例,在时间t3,逻辑信号366从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的结束。例如,时间t3指示预定目标死区时间Tdt的结束。在另一示例中,在时间t3,电压信号522从电压幅度V1开始增大。在又一示例中,从时间t1到时间t3,电压信号522在电压幅度V1保持恒定。
在一个实施例中,在时间t4,退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的结束,并且还指示开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间。例如,在时间t4,脉冲信号512从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的结束。在另一示例中,时间t4指示实际死区时间Terr的结束。在又一示例中,在时间t4,电压信号522增大至电压幅度V2。在又一示例中,从时间t4到时间t14,电压信号522在电压幅度V2保持恒定。
根据一个实施例,在时间t13,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示在开关周期TB期间大于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的脉宽的结束,并且还指示开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间。例如,在时间t13,脉冲信号512从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的开始。在另一示例中,时间t13指示实际死区时间Terr的开始。在又一示例中,在时间t13,逻辑信号366从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的开始。在又一示例中,时间t13指示预定目标死区时间Tdt的开始。
根据一个实施例,在时间t14,逻辑信号366从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的结束。例如,时间t14指示预定目标死区时间Tdt的结束。在另一示例中,在时间t14,电压信号522从电压幅度V2开始增大。
根据一个实施例,在时间t15,退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的结束并且还指示开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间。例如,在时间t15,脉冲信号512从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的结束。在另一示例中,时间t15指示实际死区时间Terr的结束。在又一示例中,在时间t15,电压信号522增大到电压幅度V3。在又一示例中,从时间t15到时间t24,电压信号522在电压幅度V3保持恒定。
根据一个实施例,在时间t23,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示大于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的脉宽的结束并且指示开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间。例如,在时间t23,脉冲信号512从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形612所示),指示表示开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的开始。在另一示例中,时间t23指示实际死区时间Terr的开始。在又一示例中,在时间t23,逻辑信号366从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的开始。在又一示例中,时间t23指示预定目标时长Tdt的开始。
在一个实施例中,在时间t24,逻辑信号366从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形466所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,Tdt)的时段的结束。例如,时间t24指示预定目标时长Tdt的结束。在另一实施例中,在时间t24,退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示),指示退磁时段的结束并且还指示开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间。例如,在时间t24,脉冲信号512从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的结束。在另一示例中,时间t24指示实际死区时间Terr的结束。在另一示例中,对于开关周期TC,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)的实际时长(例如,实际死区时间Terr)已经变为等于从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长(例如,预定目标死区时间Tdt)。在又一示例中,从时间t24开始,电压信号522在电压幅度V3保持恒定。
图7是示出根据本发明实施例的作为功率变换系统300的SR控制器330的部分的定时控制器360的某些部件的简化示意图。该示图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到很多变形、替代、以及修改。定时控制器360包括电流源710和714、电流吸收器712、开关720、722和724、电容器730和734、比较器740、以及IR门750。例如,电流源710、电流吸收器712、开关720和722、以及电容器730是电压信号生成器520的部分。在另一示例中,电流源714、开关724、电容器734、比较器740、以及OR门750是定时信号生成器530的部分。在又一示例中,比较器740包括正输入端子742和负输入端子744。
图8是根据本发明实施例的工作在连续导通模式(CCM)下的功率变换系统300和作为图3、图5和图7中所示的功率变换系统300的部分的定时控制器360的简化时序图。该示图仅是示例,而不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员应该认识到很多变形、替代、以及修改。
根据某些实施例,该简化时序图包括图4中所示的波形421、431、464、462、435和437、以及图6中所示的波形612和622,并且进一步包括图8中所示的波形890。
如图4、图6、以及图8中所示,波形421表示作为时间函数的驱动信号321,波形431表示作为时间函数的信号331,波形464表示作为时间函数的逻辑信号364,波形462表示作为时间函数的退磁信号362,波形466表示作为时间函数的逻辑信号366,波形435表示作为时间函数的定时信号335,波形437表示作为时间函数的驱动信号337,波形612表示作为时间函数的脉冲信号512,波形622表示作为时间函数的电压信号522,并且波形890表示作为时间函数的、定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和定时信号335的实际脉宽之间的差。
在一个实施例中,在时间t1,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示)。例如,在时间t1,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。在另一示例中,在时间t1,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的实际脉宽的开始。在另一示例中,在时间t1,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的实际脉宽的开始。
根据一个实施例,在时间t2,逻辑信号364从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的结束。例如,在时间t2,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示等于定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的实际脉宽的结束。在另一示例中,在时间t2,驱动信号337从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形437所示),指示最初等于驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的驱动信号337的实际脉宽的结束。在又一示例中,在时间t2,脉冲信号512从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的开始。在又一示例中,时间t2指示实际死区时间Terr的开始。
在一个实施例中,在时间t4,驱动信号321从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形421所示),并且退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示)。例如,在时间t4,脉冲信号512从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的结束。在另一示例中,时间t4指示实际死区时间Terr的结束。在又一示例中,定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t1到时间t2)与实际死区时间(例如,从时间t2到时间t4的Terr)之和等于驱动信号321的关断时段(例如,从时间t1到时间t2)。
在一个实施例中,在时间t11,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示)。例如,在时间t11,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。在另一示例中,在时间t11,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的实际脉宽的开始。在又一示例中,在时间t11,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的实际脉宽的开始。
根据一个实施例,在时间t12,逻辑信号364从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的结束。
在一个实施例中,在时间t13,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示超过定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的实际脉宽的结束。例如,在时间t13,驱动信号337从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形437所示),指示超过驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的驱动信号337的实际脉宽的结束。在另一示例中,在时间t13,脉冲信号512从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的开始。在又一示例中,时间t13指示实际死区时间Terr的开始。
根据一个实施例,在时间t15,驱动信号321从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形421所示),并且退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示)。例如,在时间t15,脉冲信号512从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的结束。在另一示例中,时间t15指示实际死区时间Terr的结束。在又一示例中,定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t11到时间t13)与实际死区时间(例如,从时间t13到时间t15的Terr)之和等于驱动信号321的关断时段(例如,从时间t11到时间t15)。
在一个实施例中,在时间t21,驱动信号321从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形421所示),并且退磁信号362从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形462所示)。例如,在时间t21,逻辑信号364从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的开始。在另一示例中,在时间t21,定时信号335从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435所示),指示定时信号335的实际脉宽的开始。在又一示例中,在时间t21,驱动信号337从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形437所示),指示驱动信号337的实际脉宽的开始。
根据一个实施例,在时间t22,逻辑信号364从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形464所示),指示表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)和驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的时段的结束。
在一个实施例中,在时间t23,定时信号335从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形435所示),指示超过定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335的实际脉宽的结束。例如,在时间t23,驱动信号337从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形437所示),指示超过驱动信号337的预定初始脉宽(例如,T0)的驱动信号337的实际脉宽的结束。在又一示例中,在时间t23,脉冲信号512从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的开始。在又一示例中,时间t23指示实际死区时间Terr的开始。
根据一个实施例,在时间t24,驱动信号321从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形421所示),并且退磁信号362从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462所示)。例如,在时间t24,脉冲信号512从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形612所示),指示表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)的时段的结束。在另一示例中,时间t24指示实际死区时间Terr的结束。在另一示例中,定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t21到时间t23)与实际死区时间(例如,从时间t23到时间t24的Terr)之和等于驱动信号321的关断时段(例如,从时间t21到时间t24)。
根据某些实施例,定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t1到时间t2)与实际死区时间(例如,从时间t2到时间t4的Terr)之和等于驱动信号321在开关周期Ta期间的关断时段(例如,从时间t1到时间t2),定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t11到时间t13)与实际死区时间(例如,从时间t13到时间t15的Terr)之和等于驱动信号321在开关周期TB期间的关断时段(例如,从时间t11到时间t15),并且定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t21到时间t23)与实际死区时间(例如,从时间t23到时间t24的Terr)之和等于驱动信号321在开关周期TC期间的关断时段(例如,从时间t21到时间t24)。
根据一些实施例,驱动信号321在开关周期TA期间的关断时段(例如,从时间t1到时间t2)、驱动信号321在开关周期TB期间的关断时段(例如,从时间t11到时间t15)、以及实际死区时间(例如,从时间t23到时间t24的Terr)等于驱动信号321在开关周期TC期间的关断时段(例如,从时间t21到时间t24)。例如,开关周期TA期间的定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t1到时间t2)与实际死区时间(例如,从时间t2到时间t4的Terr)之和、开关周期TB期间的定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t11到时间t13)与实际死区时间(例如,从时间t13到时间t15的Terr)之和、以及开关周期TC期间的定时信号335的实际脉宽(例如,从时间t21到时间t23)与实际死区时间(例如,从时间t23到时间t24的Terr)之和相等。
在一个实施例中,从开关周期TA到开关周期TB,定时信号335的实际脉宽增大ΔTA-B(例如,从时间t12到时间t13),并且从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,实际死区时间)减小ΔTA-B(例如,从时间t12到时间t13)。在另一实施例中,从开关周期TA到开关周期TC,定时信号335的实际脉宽增大ΔTA-C(例如,从时间t22到时间t23),并且从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,实际死区时间)减少ΔTA-C(例如,从时间t22到时间t23)。
如图8中所示,波形890表示作为时间函数的定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)与定时信号335的实际脉宽之间的差。例如,从时间t12到时间t13的持续时间(例如,Tdly)表示从开关周期TA到开关周期TB定时信号335的实际脉宽的增加(例如,ΔTA-B),从时间t12到时间t13的持续时间(例如,Tdly)还表示从开关周期TA到开关周期TB实际死区时间的减少(例如,ΔTA-B)。在另一示例中,从时间t22到时间t23的持续时间(例如,Tdly)表示从开关周期TA到开关周期TC定时信号335的实际脉宽的增加(例如,ΔTA-C),并且从时间t22到时间t23的持续时间(例如,Tdly)表示从开关周期TA到开关周期TC实际死区时间的减少(例如,ΔTA-B)。
如图3、图5和图7中所示,在一个实施例中,脉冲信号生成器510接收退磁信号362和定时信号335,并且至少部分地基于退磁信号362和定时信号335生成脉冲信号512。例如,定时信号335指示开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间,退磁信号362指示开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间。在另一示例中,脉冲信号512包括一个或多个脉冲,该一个或多个脉冲中的每个脉冲对应于表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,实际死区时间Terr)的脉宽。
在另一实施例中,图5中所示的电压信号生成器520包括电流源710、电流吸收器712、开关720和722、以及电容器730,控制电压生成器520接收脉冲信号512和逻辑信号366并且至少部分地基于脉冲信号512和逻辑信号366生成电压信号522。例如,逻辑信号366包括一个或多个脉冲,该一个或多个脉冲中的每个脉冲对应于表示预定目标时长(例如,预定目标死区时间Tdt)的脉宽。在另一示例中,脉冲信号512和逻辑信号366之间的脉宽差表示实际时长(例如,实际死区时间Terr)和预定目标时长(例如,预定目标死区时间Tdt)之间的差。在又一示例中,至少部分地基于脉冲信号512和逻辑信号366之间的脉宽差生成电压信号522。
在又一实施例中,图5中所示的定时信号生成器530包括电流源714、开关724、电容器734、比较器740、以及OR门750,定时信号生成器530接收电压信号522和逻辑信号364,至少部分地基于电压信号522和逻辑信号364生成定时信号335,并将定时信号335输出到脉冲信号生成器510和栅极驱动器336。例如,逻辑信号364包括一个或多个脉冲,该一个或多个脉冲中的每个脉冲对应于表示定时信号335的预定初始脉宽(例如,T0)的脉宽。在另一示例中,定时信号335包括初始脉冲,该初始脉冲对应于等于预定初始脉宽(例如,T0)的脉宽。
如图7中所示,脉冲信号生成器510生成脉冲信号512,并将脉冲信号512输出到开关720。例如,如波形612所示,脉冲信号512在定时信号335的一个或多个下降沿从逻辑低电平变为逻辑高电平(例如,如波形435在时间t2、时间t13、和/或时间t23处所示)。在另一示例中,如波形612所示,脉冲信号512在退磁信号362的一个或多个下降沿从逻辑高电平变为逻辑低电平(例如,如波形462在时间t4、时间t15、和/或时间t24处所示)。
在又一示例中,退磁信号362在时间t4、时间t15、和/或时间t24处的一个或多个下降沿(例如,如波形462所示)分别是响应于信号331在时间t4、时间t15、和/或时间t24处的一个或多个上升沿生成的(如波形431所示)。在又一示例中,信号331在时间t4、时间t15、和/或时间t24处的一个或多个上升沿(例如,如波形431所示)分别是响应于驱动信号321在时间t4、时间t15、和/或时间t24处的一个或多个上升沿生成的(例如,如波形421所示)。在又一示例中,退磁信号362在时间t4、时间t15、和/或时间t24处的一个或多个下降沿(例如,如波形462所示)分别表示驱动信号321在时间t4、时间t15、和/或时间t24处的一个或多个上升沿(例如,如波形421所示)。
在一个实施例中,开关720接收脉冲信号512。例如,开关720在脉冲信号512处于逻辑高电平的情况下闭合(例如,导通),并且开关720在脉冲信号512处于逻辑低电平的情况下断开(例如,关断)。在另一示例中,当脉冲信号512处于逻辑高电平时,开关720保持闭合,并且电流源710生成流过开关720的电流760。
在另一实施例中,开关722接收逻辑信号366。例如,开关722在逻辑信号366处于逻辑高电平的情况下闭合(例如,导通),开关722在逻辑信号366处于逻辑低电平的情况下断开(例如,关断)。在另一示例中,当逻辑信号366处于逻辑高电平时,开关722保持闭合,并且电流源712生成流过开关722的电流762。在又一示例中,电流760和电流762的大小相等(例如,大小为I1)。
如图7中所示,根据某些实施例,当脉冲信号512和逻辑信号366二者都处于逻辑高电平时,开关720和722二者闭合(例如,从时间t2到时间t3,从时间t13到时间t14,和/或从时间t23到时间t24)。例如,脉冲信号512和逻辑信号366二者都处于逻辑高电平时,电容器730不会额外地充电或放电,并且电压信号522如波形622所示保持不变(例如,从时间t2到时间t3,从时间t13到时间t14,和/或从时间t23到时间t24)。在另一示例中,当脉冲信号512处于逻辑高电平且逻辑信号366处于逻辑低电平时,电容器730额外地充电,并且电压信号522如波形622所示地增大(例如,从时间t3到时间t4和/或从时间t14到时间t15)。
根据一个实施例,比较器740的正输入端子742接收电压信号522,比较器740的负输入端子744接收来自电容器734的电压信号784。例如,电容器734耦合到电流源714,电流源714生成电流764(例如,大小为12)。在另一示例中,电容器734还耦合到开关724,开关724接收逻辑信号364。
根据另一实施例,当逻辑信号364处于逻辑高电平时,开关724闭合(例如,如波形464所示)。例如,从时间t1到时间t2,从时间t11到时间t12,和/或从时间t21到时间t22,开关724闭合,从而使得电容器734完全放电,电压信号784在时间t1、时间t11、和/或时间t21接地。根据又一实施例,当逻辑信号364处于逻辑低电平时,开关724断开(例如,如波形464所示)。例如,开关724在时间t1、时间t11、和/或时间t21变为断开,电容器734被电流764充电,从而使得电压信号784从地开始增大。
在一个实施例中,比较器740比较电压信号522和电压信号784,并且生成比较信号746。例如,比较信号746在电压信号522的大小大于电压信号784的大小时处于逻辑高电平。在另一示例中,比较信号746在电压信号522的大小小于电压信号784的大小时处于逻辑低电平。
在另一实施例中,OR门750接收比较信号746和逻辑信号364,并生成定时信号335。例如,从时间t1到时间t2,逻辑信号364处于逻辑高电平,并且定时信号335处于逻辑高电平(例如,如波形435所示)。在另一示例中,在时间t2,电压信号784从地开始增大,并且立即变得大于电压信号522(电压信号522也接地)。在又一示例中,从时间t1到时间t2定时信号335处于逻辑高电平,并且定时信号335在时间t2变为逻辑低电平(例如,如波形435所示)。
在又一实施例中,从时间t11到时间t12,逻辑信号364处于逻辑高电平,并且定时信号335处于逻辑高电平(例如,如波形435所示)。例如,在时间t12,电压信号784从地开始增大,并且在时间t13,电压信号784变得大于电压信号522,从而使得定时信号335从时间t12到时间t13处于逻辑高电平。在另一示例中,定时信号335从时间t11到时间t13处于逻辑高电平,定时信号335在时间t13变为逻辑低电平(例如,如波形435所示)。
在又一实施例中,从时间t21到时间t22,逻辑信号364处于逻辑高电平,并且定时信号335处于逻辑高电平(例如,如波形435所示)。例如,在时间t22,电压信号784从地开始增大,并且在时间t23,电压信号784变得大于电压信号522,从而使得定时信号335从时间t22到时间t23处于逻辑高电平。在又一示例中,定时信号335从时间t21到时间t23处于逻辑高电平,并且定时信号335在时间t13变为逻辑低电平(例如,如波形435所示)。
在又一实施例中,如果定时信号335处于逻辑高电平,则驱动信号337也处于逻辑高电平,并且开关344(例如,晶体管)闭合;如果定时信号335处于逻辑低电平,则驱动信号337也处于逻辑低电平,并且开关344(例如,晶体管)断开(例如,关断)。
根据一个实施例,定时信号335的脉宽由下式确定:
Tsron(n)=T0+Tdly(n) (等式1)
其中,Tsron(n)表示定时信号335在第n个开关周期期间的实际脉宽。另外,T0表示定时信号335的预定初始脉宽。另外,Tdly(n)表示定时信号335在第n个开关周期期间的实际脉宽相比定时信号335的预定初始脉宽的增加。另外,n是正整数。例如,第n个开关周期是开关周期TA。在另一示例中,第n个开关周期是开关周期TB。在又一示例中,第n个开关周期是开关周期TC。
根据另一实施例,如果n等于1,则
Tdly(1)=0 (等式2)
其中,Tdly(1)表示定时信号335在第1个开关周期期间的实际脉宽相比定时信号335的预定初始脉宽的增加。例如,第1个开关周期是开关周期TA。
根据又一示例,如果n是大于1的正整数,则
其中,Tdly(n)表示定时信号335在第n个开关周期期间的实际脉宽相比定时信号335的预定初始脉宽的增加。另外,Terr(n-1)表示在第n-1个开关周期期间从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长,并且Vcontrol(n-1)表示在第n-1个开关周期开始时电压信号522的大小。另外,Tdt表示从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长。另外,C1表示电容器730的电容,C2表示电容器734的电容。此外,I1表示电流760的大小并且表示电流762的大小,I2表示电流764的大小。例如,第n-1个开关周期是开关周期TA,并且第n个开关周期是开关周期TB。在另一示例中,第n-1个开关周期是开关周期TB,第n个开关周期是开关周期TC。
如图8中所示,根据某些实施例,对于开关周期TC,n等于3;并且对于直接跟在开关周期TC后面的开关周期,n等于4。例如,
Terr(4-1)=Tdt (等式4)
所以
并且
Tsron(4)=T0+Tdly(4)=T0+Tdly(3)=Tsron(3) (等式6)
在另一示例中,在开关周期TC和跟在开关周期TC后面的开关周期期间,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长Terr保持等于从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的预定目标时长Tdt。在又一示例中,在开关周期TC以及跟在开关周期TC后面的开关周期期间,定时信号335的实际脉宽Tsron保持恒定。
根据一些实施例,如果实际时长Terr变得等于预定目标时长Tdt(例如,在开关周期TC期间),则实现闭环收敛。例如,选择预定目标时长Tdt,以实现可靠性和效率之间的良好权衡。在另一示例中,预定目标时长Tdt被设置为等于0.5μs。
返回图3和图5,根据某些实施例,SR控制器330使用闭环控制机制来实现死区时间(例如,Terr)的自适应控制,并且死区时间是从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长。例如,SR控制器330为定时信号335和驱动信号337提供预定初始脉宽(例如,T0)。在另一示例中,预定初始带宽(例如,T0)足够短,使得等于预定初始脉宽(例如,T0)的定时信号335和驱动信号337的实际脉宽不会导致变压器在满负载条件下的击穿。
在一个实施例中,SR控制器330通过检测信号331(例如,Vd)的下降沿和信号331(例如,Vd)的上升沿来检测功率变换系统300(例如,功率变换器)的退磁时段。例如,如图6中所示,功率变换系统300的退磁时段在时间t1开始并在时间t4结束。在另一示例中,如图6中所示,功率变换系统300的退磁时段在时间t11开始并在时间t15结束。在又一示例中,如图6中所示,功率变换系统300的退磁时段在时间t21开始并在时间t24结束。
在另一实施例中,SR控制器330比较功率变换系统300的退磁时段和定时信号335的实际脉宽,并且确定实际死区时间(例如,Terr),该实际死区时间是例如,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长。例如,SR控制器330比较实际死区时间(例如,Terr)和预定目标时长(例如,Tdt)。在另一示例中,SR控制器330从预定初始脉宽(例如,T0)开始逐周期地逐渐增大定时信号335的实际脉宽,并且逐周期地逐渐减小实际死区时间(例如,Terr),直到实际死区时间(例如,Terr)变得等于预定目标死区时间(例如,Tdt)为止。
如图8中所示,根据一个实施例,从开关周期TA到开关周期TB、以及从开关周期TB到开关周期TC,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)减小,直到实际时长(例如,Terr)变得等于开关周期TC期间的预定目标死区时间(例如,Tdt)。例如,实际时长(例如,Terr)和预定目标死区时间(例如,Tdt)之间的差从开关周期TA到开关周期TB、以及从开关周期TB到开关周期TC减小,直到实际时长(例如,Terr)和预定目标死区时间(例如,Tdt)之间的差在开关周期Tc期间变为零为止。
根据另一实施例,电压信号522(例如,Vcontrol)在实际时出(例如,Terr)和预定目标死区时间(例如,Tdt)之间的差期间增大。例如,对于开关周期TA,电压信号522(例如,Vcontrol)在从时间t3到时间t4的持续时间期间从电压幅度V1增大到电压幅度V2。在另一示例中,对于开关周期TB,电压信号522(例如,Vcontrol)在从时间t14到时间t15的持续时间期间从电压幅度V2增大到电压幅度V3。在又一示例中,对于开关周期TC,电压信号522(例如,Vcontrol)在电压幅度V3处保持恒定,因为实际时长(例如,Terr)和预定目标死区时间(例如,Tdt)之间的差在开关周期TC期间等于零。
在一个实施例中,实际时长(例如,Terr)和预定目标死区时间(例如,Tdt)之间的差从开关周期TA到开关周期TB、以及从开关周期TB到开关周期TC减小,从而使得电压信号522(例如,Vcontrol)的增大幅度也减小。例如,ΔV1-2等于电压幅度V2减去电压幅度V1。在另一示例中,ΔV2-3等于电压幅度V3减去电压幅度V2。在又一示例中,ΔV2-3小于ΔV1-2
在另一实施例中,电压信号522的增大幅度决定了实际时长(例如,Terr)从开关周期TA到开关周期TB、以及从开关周期TB到开关周期TC的减小幅度。例如,实际时长(例如,Terr)从开关周期TA到开关周期TB的减小幅度由DA-B表示,等于从时间t2到时间t4的持续时间减去从时间t13到时间t15的持续时间。在另一示例中,实际时长(例如,Terr)从开关周期TB到开关周期TC的减小幅度由DB-C表示,等于从时间t13到时间t15的持续时间减去从时间t23到时间t24的持续时间。在又一示例中,DB-C小于DA-B
根据某些实施例,从开关344(例如,晶体管)变为断开(例如,关断)时的时间到开关342(例如,晶体管)变为闭合(例如,导通)时的时间的实际时长(例如,Terr)从一个开关周期到另一个开关周期减小,直到在一个或多个开关周期之后,实际时长(例如,Terr)变得等于预定目标死区时间(例如,Tdt)。例如,实际时长(例如,Terr)从一个开关周期到另一个开关周期的减小幅度随着实际时长(例如,Terr)接近预定目标死区时间(例如,Tdt)而减小。
根据一些实施例,实际时长(例如,Terr)变得等于预定目标死区时间(例如,Tdt)所需要的开关周期的数目至少部分地取决于预定目标死区时间(例如,Tdt)和对应于预定初始脉宽(例如,T0)的实际时长(例如,Terr)的初始大小之间的差,并且还至少部分地取决于实际时长(例如,Terr)从一个开关周期到另一个开关周期的减小幅度。例如,实际时长(例如,Terr)从一个开关周期到另一个开关周期的减小幅度不恒定。在另一示例中,随着实际时长(例如,Terr)接近预定目标死区时间(例如,Tdt),实际时长(例如,Terr)从一个开关周期到另一个开关周期的减小幅度减小。在另一示例中,实际时长(例如,Terr)从开关周期TB到开关周期TC的减小幅度小于实际时长(例如,Terr)从开关周期TA到开关周期TB的减小幅度。
根据另一实施例,用于控制功率变换器(例如,功率变换器300)的系统控制器(例如,控制器330)包括第一控制器端子(例如,端子338)和第二控制器端子(例如,端子339)。系统控制器(例如,控制器330)被配置为:在第一控制器端子接收输入信号(例如,信号331);至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337),该驱动信号与导通时段(例如,从时间t1到时间t2)和关断时段(例如,从时间t2到时间t11)相关联,导通时段包括第一开始点(例如,时间t1)和第一结束点(例如,时间t2);以及在第二控制器端子向开关(例如,晶体管344)输出驱动信号,以在导通时段期间闭合(例如,导通)开关并在关断时段期间断开(例如,关断)开关,从而影响与功率变换器的副边绕组(例如,副边绕组314)相关联的电流(例如,电流346)。系统控制器进一步被配置为:至少部分地基于输入信号检测与副边绕组相关联的退磁时段(例如,从时间t1到时间t4),退磁时段包括第二开始点(例如,时间t1)和第二结束点(例如,时间t4),第二开始点(例如,时间t1)和第一开始点(例如,时间t1)相同,第二结束点(例如,时间t4)在第一结束点(例如,时间t2)后面;确定从第一结束点到第二结束点的持续时间(例如,从时间t2到时间t4),该持续时间减去第一预定时长(例如,从时间t2到时间t3的Tdt)等于时长差(例如,从时间t3到时间t4);以及至少部分地基于时长差(例如,从时间t3到时间t4)将导通时段从第一时长(例如,从时间t1到时间t2的时长)增大到第二时长(例如,从时间t11到时间t13的时长)。例如,系统控制器至少是根据图3和/或图4实现的。
在另一示例中,系统控制器(例如,控制器330)进一步被配置为至少部分地基于时长差(例如,从时间t14到时间t15)将导通时段从第一时长(例如,从时间t11到时间t13的时长)增大到第二时长(例如,从时间t21到时间t23的时长),以使持续时间(例如,从时间t23到时间t24的时间)等于第一预定时长(例如,从时间t23到时间t24的Tdt)。在又一示例中,系统控制器(例如,控制器330)进一步包括:逻辑控制器(例如,控制器334),被配置为至少基于与输入信号相关联的信息生成第一信号(例如,信号362)并生成第二信号(例如,信号366),第一信号指示退磁时段(例如,从时间t1到时间t4),第二信号指示第一预定时长(例如,从时间t2到时间t3的Tdt)。
在又一示例中,系统控制器(例如,控制器330)进一步包括:定时控制器(例如,控制器360),被配置为接收第一信号和第二信号并至少部分地基于第一信号和第二信号生成第三信号(例如,信号335),第三信号指示导通时段和关断时段。在又一示例中,系统控制器(例如,控制器330)进一步包括:栅极驱动器(例如,驱动器336),被配置为接收第三信号并至少部分地基于第三信号生成驱动信号。在又一示例中,定时控制器(例如,控制器360)包括:脉冲信号生成器(例如,脉冲信号生成器510),被配置为接收第一信号(例如,信号362)并至少部分地基于第一信号生成脉冲信号(例如,脉冲信号512),该脉冲信号指示从第一结束点到第二结束点的持续时间(例如,从时间t2到时间t4);电压信号生成器(例如,电压信号生成器520),被配置为接收脉冲信号和第二信号(例如,信号366)并至少部分地基于脉冲信号和第二信号生成电压信号(例如,电压信号522),该电压信号与时长差(例如,从时间t3到时间t4)有关;以及定时信号生成器(例如,定时信号生成器530),被配置为接收电压信号并至少部分地基于电压信号生成第三信号(例如,信号335)。在又一示例中,定时信号生成器(例如,定时信号生成器530)进一步被配置为接收第四信号(例如,信号364),该第四信号指示第二预定时长(例如,从时间t1到时间t2的T0)。在又一示例中,定时信号生成器(例如,定时信号生成器530)进一步被配置为至少部分地基于第四信号生成第三信号(例如,信号335),该第三信号指示导通时段(例如,从时间t1到时间t2)等于第二预定时长(例如,从时间t1到时间t2的T0)。
在又一示例中,定时信号生成器(例如,定时信号生成器530)进一步被配置为向栅极驱动器(例如,驱动器336)和脉冲信号生成器(例如,脉冲信号生成器510)输出第三信号(例如,信号335),脉冲信号生成器(例如,脉冲信号生成器510)进一步被配置为接收第三信号(例如,信号335)并至少部分地基于第一信号(例如,信号362)和第三信号(例如,信号335)生成脉冲信号(例如,信号512)。在又一示例中,电压信号生成器(例如,电压信号生成器520)包括第一电流源(例如,电流源710);耦合到第一电流源的第一开关(例如,开关720);耦合到第一开关的第二开关(例如,开关722);耦合到第二开关的电流吸收器(例如,电流吸收器712);以及耦合到第一开关和第二开关的第一电容器(例如,电容器730)。第一开关被配置为接收脉冲信号(例如,脉冲信号512),第二开关被配置为接收第二信号(例如,信号366)。
在又一示例中,第一开关(例如,开关720)被配置为响应于脉冲信号(例如,脉冲信号512)处于第一逻辑电平而闭合,第一开关(例如,开关720)进一步被配置为响应于脉冲信号(例如,脉冲信号512)处于第二逻辑电平而断开。第一逻辑电平和第二逻辑电平不同。在又一示例中,第二开关(例如,开关722)被配置为响应于第二信号(例如,信号366)处于第一逻辑电平而闭合,第二开关(例如,开关722)进一步被配置为响应于第二信号(例如,信号366)处于第二逻辑电平而断开。在又一示例中,第一电流源(例如,电流源710)被配置为生成第一电流(例如,电流760),电流吸收器(例如,电流吸收器712)被配置为生成第二电流(例如,电流762)。权利要求13的系统控制器(例如,控制器330),其中,第一电流(例如,电流760)和第二电流(例如,电流762)的大小相等。
在又一示例中,定时信号生成器(例如,定时信号生成器530)包括:第二电容器(例如,电容器734);耦合到第二电容器的第三开关(例如,开关724);耦合到第二电容器和第三开关的第二电流源(例如,电流源714);包括第一比较器端子(例如,端子742)和第二比较器端子(例如,端子744)的比较器(例如,比较器740),第一比较器端子耦合到第一开关、第二开关、以及第一电容器,第二比较器端子耦合到第二电容器、第三开关、以及第二电流源,比较器(例如,比较器740)被配置为生成比较信号(例如,比较信号746);以及OR门(例如,OR门750),被配置为接收比较信号和第四信号(例如,信号364)并至少部分地基于比较信号和第四信号生成第三信号(例如,信号335),第四信号指示第二预定时长(例如,从时间t1到时间t2的T0)。在又一示例中,第三开关(例如,开关724)被配置为接收第四信号(例如,信号364)。在又一示例中,第三开关(例如,开关724)被配置为响应于第四信号(例如,信号364)处于第一逻辑电平而闭合,第三开关(例如,开关724)被配置为响应于第四信号(例如,信号364)处于第二逻辑电平而断开。第一逻辑电平和第二逻辑电平不同。在又一示例中,开关是晶体管(例如,晶体管344)。
根据又一实施例,一种用于控制功率变换器(例如,功率变换器300)的方法包括:接收输入信号(例如,信号331);至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337),该驱动信号与导通时段(例如,从时间t1到时间t2)和关断时段(例如,从时间t2到时间t11)相关联,该导通时段包括第一开始点(例如,时间t1)和第二结束点(例如,时间t2);以及向开关(例如,晶体管344)输出驱动信号,以在导通时段期间闭合(例如,导通)开关并在关断时段期间断开(例如,关断)开关,从而影响与功率变换器的副边绕组(例如,副边绕组314)相关联的电流(例如,电流346)。至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337)的处理包括:至少部分地基于输入信号检测与副边绕组相关联的退磁时段(例如,从时间t1到时间t4),该退磁时段包括第二开始点(例如,时间t1)和第二结束点(例如,时间t4),第二开始点(例如,时间t1)与第一开始点(例如,时间t1)相同,第二结束点(例如,时间t4)在第一结束点(例如,时间t2)后面;确定从第一结束点到第二结束点的持续时间(例如,从时间t2到时间t4),该持续时间减去第一预定时长(例如,从时间t2到时间t3的Tdt)等于时长差;以及至少部分地基于时长差将导通时段从第一时长(例如,从时间t1到时间t2的时长)增大到第二时长(例如,从时间t11到时间t13的时长)。例如,该方法至少是根据图3和/或图4实现的。
在另一示例中,至少部分地基于时长差将导通时段从第一时长增大到第二时长的处理包括:至少部分地基于时长差(例如,从时间t14到时间t15)将导通时段从第一时长(例如,从时间t11到时间t13的时间)增大到第二时长(例如,从时间t21到时间t23的时间),以使持续时间(例如,从时间t23到时间t24)等于第一预定时长(例如,从时间t23到时间t24的Tdt)。在又一示例中,至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337)的处理包括:至少基于与输入信号相关联的信息生成第一信号(例如,信号362),该第一信号指示退磁时段(例如,从时间t1到时间t4);以及生成第二信号(例如,信号366),该第二信号指示第一预定时长(例如,从时间t2到时间t3的Tdt)。
在又一示例中,至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337)的处理进一步包括:接收第一信号和第二信号;至少部分地基于第一信号和第二信号生成第三信号(例如,信号335),该第三信号指示导通时段和关断时段。在又一示例中,至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337)进一步包括:接收第三信号;以及至少部分地基于第三信号生成驱动信号。在又一示例中,至少部分地基于第一信号和第二信号生成第三信号(例如,信号335)的处理包括:接收第一信号(例如,信号362);至少部分地基于第一信号生成脉冲信号(例如,脉冲信号512),该脉冲信号指示从第一结束点到第二结束点的持续时间(例如,从时间t2到时间t4);接收脉冲信号和第二信号(例如,信号366);以及至少部分地基于脉冲信号和第二信号生成电压信号(例如,电压信号522),该电压信号与时长差(例如,从时间t3到时间t4)有关;接收电压信号;以及至少部分地基于电压信号生成第三信号(例如,信号335)。
在又一示例中,至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337)的处理进一步包括:接收第四信号(例如,信号364),该第四信号指示第二预定时长(例如,从时间t1到时间t2的T0)。在又一示例中,至少部分地基于输入信号生成驱动信号(例如,信号337)的处理进一步包括:至少部分地基于第四信号生成第三信号(例如,信号335),该第三信号指示导通时段(例如,从时间t1到时间t2)等于第二预定时长(例如,从时间t1到时间t2的T0)。在又一示例中,该方法进一步包括接收第三信号(例如,信号335)。至少部分地基于第一信号生成脉冲信号(例如,脉冲信号512)的处理包括:至少部分地基于第一信号(例如,信号362)和第三信号(例如,信号335)生成脉冲信号(例如,脉冲信号512)。
例如,本发明的各种实施例的一些或所有部件都是、分别、和/或与至少另一部件是使用一个或多个软件部件、一个或多个硬件部件、和/或软件和硬件部件的一个或多个组合实现的。在另一示例中,本发明的各种实施例的一些或所有部件都是、分别、和/或与至少另一部件组合被实现为一个或多个电路,例如,一个或多个模拟电路和/或一个或多个数字电路。在又一实例中,本发明的各种实施例和/或示例可以被结合在一起。
尽管已经描述了本发明的具体实施例,但是本领域普通技术人员将理解的是,还存在与所描述的实施例等同的其他实施例。因此,应该明白,本发明不限于具体说明的实施例,而仅受所附权利要求的范围的限制。

Claims (27)

1.一种用于控制功率变换器的系统控制器,该系统控制器包括:
第一控制器端子;以及
第二控制器端子;
其中,所述系统控制器被配置为:
在所述第一控制器端子接收输入信号;
至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号,所述驱动信号与导通时段和关断时段相关联,所述导通时段包括第一开始点和第一结束点;以及
在所述第二控制器端子向开关输出所述驱动信号,以在所述导通时段期间闭合所述开关并在所述关断时段期间断开所述开关,从而影响与所述功率变换器的副边绕组相关联的电流;
其中,所述系统控制器进一步被配置为:
至少部分地基于所述输入信号检测与所述副边绕组相关联的退磁时段,所述退磁时段包括第二开始点和第二结束点,所述第二开始点与所述第一开始点相同,所述第二结束点在所述第一结束点后面;
确定从所述第一结束点到所述第二结束点的持续时间,所述持续时间减去第一预定时长等于时长差;以及
至少部分地基于所述时长差将所述导通时段从第一时长增大到第二时长。
2.如权利要求1所述的系统控制器,进一步被配置为至少部分地基于所述时长差将所述导通时段从所述第一时长增大到所述第二时长,以使所述持续时间等于所述第一预定时长。
3.如权利要求1所述的系统控制器,进一步包括:
逻辑控制器,被配置为至少基于与所述输入信号相关联的信息生成第一信号并生成第二信号,所述第一信号指示所述退磁时段,所述第二信号指示所述第一预定时长。
4.如权利要求3所述的系统控制器,进一步包括:
定时控制器,被配置为接收所述第一信号和所述第二信号并至少少部分地基于所述第一信号和所述第二信号生成第三信号,所述第三信号指示所述导通时段和所述关断时段。
5.如权利要求4所述的系统控制器,进一步包括:
栅极驱动器,被配置为接收所述第三信号并至少部分地基于所述第三信号生成所述驱动信号。
6.如权利要求5所述的系统控制器,其中,所述定时控制器包括:
脉冲信号生成器,被配置为接收所述第一信号并至少部分地基于所述第一信号生成脉冲信号,所述脉冲信号指示从所述第一结束点到所述第二结束点的所述持续时间;
电压信号生成器,被配置为接收所述脉冲信号和所述第二信号并至少部分地基于所述脉冲信号和所述第二信号生成电压信号,所述电压信号与所述时长差有关;以及
定时信号生成器,被配置为接收所述电压信号并至少部分地基于所述电压信号生成所述第三信号。
7.如权利要求6所述的系统控制器,其中,所述定时信号生成器进一步被配置为接收第四信号,所述第四信号指示第二预定时长。
8.如权利要求7所述的系统控制器,其中,所述定时信号生成器进一步被配置为至少部分地基于所述第四信号生成所述第三信号,所述第三信号指示所述导通时段等于所述第二预定时长。
9.如权利要求6所述的系统控制器,其中:
所述定时信号生成器进一步被配置为将所述第三信号输出到所述栅极驱动器和所述脉冲信号生成器;并且
所述脉冲信号生成器进一步被配置为接收所述第三信号并至少部分地基于所述第一信号和所述第三信号生成所述脉冲信号。
10.如权利要求6所述的系统控制器,其中,所述电压信号生成器包括:
第一电流源;
耦合到所述第一电流源的第一开关;
耦合到所述第一开关的第二开关;
耦合到所述第二开关的电流吸收器;以及
耦合到所述第一开关和所述第二开关的第一电容器;
其中:
所述第一开关被配置为接收所述脉冲信号;并且
所述第二开关被配置为接收所述第二信号。
11.如权利要求10所述的系统控制器,其中:
所述第一开关被配置为响应于所述脉冲信号处于第一逻辑电平而闭合;并且
所述第一开关进一步被配置为响应于所述脉冲信号处于第二逻辑电平而断开;
其中,所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平不同。
12.如权利要求11所述的系统控制器,其中:
所述第二开关被配置为响应于所述第二信号处于所述第一逻辑电平而闭合;并且
所述第二开关进一步被配置为响应于所述第二信号处于所述第二逻辑电平而断开。
13.如权利要求12所述的系统控制器,其中:
所述第一电流源被配置为生成第一电流;并且
所述电流吸收器被配置为生成第二电流。
14.如权利要求13所述的系统控制器,其中,所述第一电流和所述第二电流大小相等。
15.如权利要求10所述的系统控制器,其中,所述定时信号生成器包括:
第二电容器;
耦合到所述第二电容器的第三开关;
耦合到所述第二电容器和所述第三开关的第二电流源;
包括第一比较器端子和第二比较器端子的比较器,所述第一比较器端子耦合到所述第一开关、所述第二开关、以及所述第一电容器,所述第二比较器端子耦合到所述第二电容器、所述第三开关、以及所述第二电流源,所述比较器被配置为生成比较信号;以及
OR门,被配置为接收所述比较信号和第四信号并至少部分地基于所述比较信号和所述第四信号生成所述第三信号,所述第四信号指示第二预定时长。
16.如权利要求15所述的系统控制器,其中,所述第三开关被配置为接收所述第四信号。
17.如权利要求16所述的系统控制器,其中:
所述第三开关被配置为响应于所述第四信号处于第一逻辑电平而闭合;并且
所述第三开关被配置为响应于所述第四信号处于第二逻辑电平而断开;
其中,所述第一逻辑电平和所述第二逻辑电平不同。
18.如权利要求1所述的系统控制器,其中,所述开关是晶体管。
19.一种用于控制功率变换器的方法,该方法包括:
接收输入信号;
至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号,所述驱动信号与导通时段和关断时段相关联,所述导通时段包括第一开始点和第一结束点;以及
向开关输出所述驱动信号,以在所述导通时段期间闭合所述开关并在所述关断时段期间断开所述开关,从而影响与所述功率变换器的副边绕组相关联的电流;
其中,至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号的处理包括:
至少部分地基于所述输入信号检测与所述副边绕组相关联的退磁时段,所述退磁时段包括第二开始点和第二结束点,所述第二开始点与所述第一开始点相同,所述第二结束点在所述第一结束点后面;
确定从所述第一结束点到所述第二结束点的持续时间,所述持续时间减去第一预定时长等于时长差;以及
至少部分地基于所述时长差将所述导通时段从第一时长增大到第二时长。
20.如权利要求19所述的方法,其中,至少部分地基于所述时长差将所述导通时段从第一时长增大到第二时长的处理包括:至少部分地基于所述时长差将所述导通时段从所述第一时长增大到所述第二时长,以使所述持续时间等于所述第一预定时长。
21.如权利要求19所述的方法,其中,至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号的处理包括:
至少基于与所述输入信号相关联的信息生成第一信号,所述第一信号指示所述退磁时段;以及
生成第二信号,所述第二信号指示所述第一预定时长。
22.如权利要求21所述的方法,其中,至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号的处理进一步包括:
接收所述第一信号和所述第二信号;以及
至少部分地基于所述第一信号和所述第二信号生成第三信号,所述第三信号指示所述导通时段和所述关断时段。
23.如权利要求22所述的方法,其中,至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号的处理进一步包括:
接收所述第三信号;以及
至少部分地基于所述第三信号生成所述驱动信号。
24.如权利要求22所述的方法,其中,至少部分地基于所述第一信号和所述第二信号生成第三信号的处理包括:
接收所述第一信号;
至少部分地基于所述第一信号生成脉冲信号,所述脉冲信号指示从所述第一结束点到所述第二结束点的所述持续时间;
接收所述脉冲信号和所述第二信号;
至少部分地基于所述脉冲信号和所述第二信号生成电压信号,所述电压信号与所述时长差有关;
接收所述电压信号;以及
至少部分地基于所述电压信号生成所述第三信号。
25.如权利要求24所述的方法,其中,至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号的处理进一步包括:
接收第四信号,所述第四信号指示第二预定时长。
26.如权利要求25所述的方法,其中,至少部分地基于所述输入信号生成驱动信号的处理进一步包括:
至少部分地基于所述第四信号生成所述第三信号,所述第三信号指示所述导通时段等于所述第二预定时长。
27.如权利要求24所述的方法,进一步包括:
接收所述第三信号;
其中,至少部分地基于所述第一信号生成脉冲信号的处理包括:至少部分地基于所述第一信号和所述第三信号生成所述脉冲信号。
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