TW201537871A - 用於諧振轉換器之專用省略模式之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於在一諧振電力轉換器中之輕負載狀況期間控制省略模式操作之方法及半導體器件，該半導體器件包含一省略模式控制器電路，該省略模式控制器電路比較對應於次級輸出位準之一回饋信號與一參考電壓以判定何時調用省略模式。當進入省略模式時，該省略模式控制器藉由接通下部開關持續一延長時間以使諧振電容器部分充電來停止切換。在恢復切換時，首先接通該下部開關以驅動電流通過電感器，且使用不對稱切換，其中上部開關接通使其最初持續較短時段以容許零電壓切換。若負載增加，則該上部開關及該下部開關之接通時間收斂且恢復習知對稱切換。

Description

用於諧振轉換器之專用省略模式之方法及裝置
本發明大體上係關於用於使用切換模式諧振電力轉換進行電力轉換及調節之電路、器件及方法，且更特定言之係關於減小在諧振轉換器中在輕或無負載狀況下使用省略技術時之切換損耗。
切換模式電源供應器在多種家用及工業電器中使用，該等電器需要一經調節之直流(DC)電壓以進行其等操作。存在使用脈寬調變(PWM)或脈衝頻率調變(PFM)控制以調節輸出電壓之多種已知DC-DC轉換器拓撲。
一種類型的DC-DC轉換器拓撲係一諧振切換模式電力轉換器。包含在具有PFM之一諧振切換模式電力轉換器控制器中之一諧振轉換器利用諧振性質以在一封閉迴路中提供自然軟式切換以調節輸出。使用PFM之一諧振轉換器感測電源供應器輸出且藉由改變切換頻率控制該輸出。具有PFM之一諧振轉換器之一優點係，在自然軟式切換下，與非諧振電力轉換器拓撲相比，切換損耗減小。另一優點係，具有PFM之諧振轉換器可經設計以依較高頻率以一較小封裝大小操作。
高頻(HF)變壓器隔離式LLC轉換器係多種諧振切換模式電力轉換器之一，高頻(HF)變壓器隔離式LLC轉換器近年來愈來愈流行。LLC諧振轉換器利用兩個電感器與一電容器之間之諧振以提供自然軟式切 換。LLC諧振轉換器藉由利用HF變壓器之磁化及洩漏電感器作為其等諧振組件之部分而節省成本及大小。一些諧振轉換器之一缺點係，所需寬範圍之頻率控制導致電磁干擾(EMI)濾波器設計更加複雜。然而，在LLC諧振轉換器之增益特性下，可以一窄頻帶之頻率控制達成輸出調節。
為介接低頻(例如，60Hz或50Hz)交流(AC)網路，DC-DC LLC諧振轉換器需要一AC-DC前級。由於不斷努力保存能量，電力轉換器中之總體效率、低負載/無負載及備用電力消耗之強制性標準愈來愈嚴格。
用於減小LLC諧振轉換器中之低負載及無負載狀況下的電力損耗之一已知方法係通常稱為一省略或叢發模式之一操作模式，該操作模式涉及在低負載及無負載狀況期間停止切換活動持續多個時段。本質上，電力開關之切換停止持續多個時段，容許輸出電壓稍微下降，且接著瞬間恢復切換以依一「叢發」刷新輸出電壓。因此，在低或無負載狀況期間存在切換活動之週期性或偶然叢發。然而，具有一省略或叢發模式之已知LLC諧振轉換器僅停止切換及恢復切換，而對初級電路之狀況不加以任何考慮。鑑於諧振電容器可處於一隨機充電狀況下，故僅恢復切換操作而非諧振轉換器之正常操作之典型的軟式切換即可導致通過開關之電流暫態較高。
因此，需要一種用於減小在一諧振轉換器中在輕負載狀況下以省略模式恢復開關操作時之切換損耗之方法及裝置。
100‧‧‧LLC諧振轉換器
102‧‧‧變壓器
104‧‧‧初級側
106‧‧‧次級側
108‧‧‧諧振電感器
110‧‧‧諧振電容器
112‧‧‧控制器
114‧‧‧上部開關
115‧‧‧半橋節點
116‧‧‧下部開關
118‧‧‧線
120‧‧‧線
122‧‧‧直流(DC)線電壓輸入/輸入電壓
124‧‧‧輸入接地
126‧‧‧磁化電感器/初級繞組
128‧‧‧次級繞組
130‧‧‧次級繞組
132‧‧‧整流器
134‧‧‧整流器
136‧‧‧輸出電容器
138‧‧‧輸出
140‧‧‧光產生電路
142‧‧‧光接收組件
144‧‧‧回饋信號
146‧‧‧電流感測電路
148‧‧‧電流感測信號
150‧‧‧省略模式控制電路
152‧‧‧上部接通時間
154‧‧‧下部接通時間
156‧‧‧自舉電容器
158‧‧‧整流器
160‧‧‧電容器
162‧‧‧電容器
164‧‧‧分壓器電阻器
166‧‧‧分壓器電阻器
200‧‧‧省略模式控制電路
202‧‧‧回饋信號
204‧‧‧電流感測信號
206‧‧‧省略模式比較器
208‧‧‧電壓參考
210‧‧‧輸入電阻器
212‧‧‧回饋電阻器
214‧‧‧省略信號
216‧‧‧接通時間比較器
218‧‧‧接通時間比較器信號
222‧‧‧接通時間計數器電路
224‧‧‧下部接通時間延長電路
226‧‧‧延長信號
228‧‧‧上部接通時間置換電路
230‧‧‧上部開關信號
232‧‧‧下部開關信號
234‧‧‧上部接通時間置換電路之輸出
236‧‧‧驅動器電路
238‧‧‧上部開關驅動信號
240‧‧‧下部開關驅動信號
242‧‧‧切換控制電路
244‧‧‧對稱切換信號
246‧‧‧接通時間
248‧‧‧驅動器啟用信號
300‧‧‧第一部分
302‧‧‧步驟
304‧‧‧步驟
306‧‧‧步驟
308‧‧‧步驟
310‧‧‧步驟
312‧‧‧步驟
314‧‧‧步驟
316‧‧‧步驟
318‧‧‧步驟
320‧‧‧步驟
322‧‧‧步驟
324‧‧‧步驟
326‧‧‧步驟
328‧‧‧步驟
330‧‧‧步驟
332‧‧‧步驟
334‧‧‧步驟
402‧‧‧步驟
404‧‧‧步驟
406‧‧‧步驟
408‧‧‧步驟
410‧‧‧步驟
412‧‧‧步驟
414‧‧‧停滯時間
416‧‧‧步驟
418‧‧‧步驟
420‧‧‧步驟
422‧‧‧步驟
424‧‧‧步驟
426‧‧‧停滯時間
428‧‧‧步驟
430‧‧‧步驟
432‧‧‧步驟
434‧‧‧階段
500‧‧‧關閉序列
502‧‧‧水平軸/時間
504‧‧‧垂直軸/信號位準
506‧‧‧上部開關驅動信號
508‧‧‧下部開關驅動信號
510‧‧‧半橋信號
512‧‧‧回饋信號
514‧‧‧上部開關驅動信號接通時間
516‧‧‧下部開關驅動信號接通時間
518‧‧‧振盪
520‧‧‧電壓位準
522‧‧‧上限
524‧‧‧下限
526‧‧‧時間ts
528‧‧‧接通時間比較器輸出
530‧‧‧上升邊緣
532‧‧‧下降邊緣
600‧‧‧啟動序列
602‧‧‧垂直軸/信號位準
604‧‧‧水平軸/時間
606‧‧‧上部開關驅動信號
608‧‧‧下部開關驅動信號
610‧‧‧半橋信號
611‧‧‧位準
612‧‧‧回饋信號
614‧‧‧時間t2
616‧‧‧下部開關驅動信號之脈衝
618‧‧‧持續時間
620‧‧‧脈衝
621‧‧‧脈衝
622‧‧‧脈衝620之持續時間
624‧‧‧時間t3
626‧‧‧上部開關驅動信號之脈衝
630‧‧‧脈衝
634‧‧‧振盪
636‧‧‧上限
638‧‧‧下限
640‧‧‧接通時間比較器輸出
642‧‧‧上升邊緣
644‧‧‧上升邊緣
700‧‧‧啟動序列
702‧‧‧垂直軸/信號位準
704‧‧‧水平軸/時間
706‧‧‧上部開關驅動信號
708‧‧‧下部開關驅動信號
710‧‧‧半橋信號
712‧‧‧回饋信號
714‧‧‧時間t4
716‧‧‧上限
718‧‧‧下限
720‧‧‧脈衝
722‧‧‧持續時間
724‧‧‧上部開關脈衝
726‧‧‧持續時間
728‧‧‧下部開關驅動信號之脈衝
731‧‧‧脈衝
732‧‧‧時間t5
734‧‧‧箭頭/習知對稱切換發生在時間t5 732之後
736‧‧‧接通時間比較器輸出
738‧‧‧上升邊緣
800‧‧‧省略序列
802‧‧‧垂直軸/信號位準
804‧‧‧水平軸/時間
806‧‧‧上部開關驅動信號
808‧‧‧下部開關驅動信號
810‧‧‧半橋信號
812‧‧‧接通時間比較器輸出
814‧‧‧回饋電壓
816‧‧‧上部開關驅動信號之脈衝
818‧‧‧持續時間
819‧‧‧上升邊緣
822‧‧‧上部開關驅動信號之脈衝
824‧‧‧持續時間
826‧‧‧脈衝
828‧‧‧邊緣
在隨附圖式中，相似參考數字係指貫穿單獨圖式連同以下詳細描述之相同或功能類似元件，且併入說明書中並形成說明書之部分以進一步闡釋包含本發明之概念之實施例且解釋該等實施例之各種原理及優點。
圖1係根據一些實施例之包含一控制器之一LLC諧振轉換器之一方塊圖。
圖2展示根據一些實施例之用於控制一諧振電力轉換器中之省略模式操作之一省略模式控制電路之一方塊圖。
圖3係根據一些實施例之用於省略模式操作之一方法之一第一部分之一流程圖。
圖4係根據一些實施例之用於省略模式操作之一方法之一第二部分之一流程圖。
圖5係展示根據一些實施例之一省略操作模式開始時一關閉序列之一時序圖。
圖6係展示根據一些實施例之一省略操作模式期間一省略叢發之一啟動序列之一時序圖。
圖7係展示根據一些實施例之一省略操作模式結束時一啟動序列之一時序圖，該省略操作模式結束時，正常操作恢復。
圖8展示根據一些實施例之一省略序列期間一省略模式控制器之操作之一時序圖。
熟習本發明之領域的技術人員將明白，圖式中之元件係為了簡單清楚目的而繪示，且不一定按比例繪製。例如，圖式中之一些元件之尺寸可相對於其他元件擴大以有助於改良對本發明之實施例之理解。
在適當情況下已藉由圖式中之習知符號表示該等裝置及方法組件，該等圖式僅展示有關於理解本發明之實施例之特定細節以免因將易於獲益於本文中的描述之一般技術者明白之細節而使本發明變得晦澀。除非另有指示，否則實踐本發明所必需且將為熟習此項技術者所熟知之已知元件、結構或程序不一定被展示且應被假設存在。常見術語貫穿以下描述內實行且係指實質上類似標的，即使特定圖式中通常 未編號以供參考亦係如此。
本發明之實施例包含用於一控制器之一電路及操作用於一LLC諧振轉換器之一控制器之一方法。LLC諧振轉換器包含耦合在一高電壓輸入與一半橋節點之間之一上部開關、耦合在半橋節點與一輸入接地之間之一下部開關以及一諧振電感器、磁化電感器及串聯耦合在半橋節點與輸入接地之間之諧振電容器。該方法包含在控制器處自該LLC諧振轉換器之一次級側接收指示一輸出電壓之一位準之一回饋信號。該方法進一步包含回應於回饋電壓指示該輸出電壓已與一跳入臨限值交叉，而起始一省略序列。該省略序列包含藉由以下結束切換：驅動該下部開關使其相對於該上部開關之一最近接通時間接通持續一延長時間，以將諧振電容器充電至高電壓輸入之一分率；及關斷該下部開關及該上部開關。該方法進一步包含：回應於回饋電壓指示輸出電壓已與一跳出臨限值交叉，而藉由首先驅動該下部開關使其接通持續該延長時段且接著交替地切換該上部開關及該下部開關來恢復切換。
圖1係根據一些實施例之包含一控制器112之一LLC諧振轉換器100之一方塊圖。一般而言，諧振轉換器100係組態成一半橋拓撲，其使用一變壓器102以使一初級側104與一次級側106隔離。一諧振電感器108與一磁化電感器126(諸如變壓器102之一初級繞組)串聯連接。諧振電感器108及磁化電感器126與一諧振電容器110進一步串聯連接在半橋節點115與輸入接地124之間。諧振電感器108可為變壓器102之一寄生電感器。控制器112操作一對開關，包含一上部開關114及一下部開關116。上部開關114操作地連接在一DC線電壓輸入122與半橋節點115之間。下部開關116操作地連接在半橋節點115與一輸入接地124之間。控制器112將線118上之一上部開關驅動信號提供給上部開關114以接通(導電)或關斷(不導電)上部開關。同樣地，控制器112將線 120上之一下部開關驅動信號提供給下部開關116以接通或關斷下部開關116。上部開關114及下部開關116可以一不重疊方式交替地切換，此意謂關斷一開關與接通另一開關之間總是存在一短的時段，且反之亦然。
次級側106一般自初級側104接收能量且將一輸出以及回饋提供給初級側使得可將該輸出調節至一所要位準。在一些實施例中，兩個次級繞組128、130提供在變壓器102之次級側106中。次級繞組128、130之各者耦合至皆饋入至一輸出電容器136中之一各自整流器132、134。在輸出138處提供跨輸出電容器136之電壓。
例如，可使用一光隔離器完成對初級側104之回饋，該光隔離器在次級側106上具有一光產生電路140，該光產生電路140產生具有隨著輸出138處之輸出位準變化之一強度之光。在初級側104上，光隔離器包含一光接收組件142，該光接收組件142產生一回饋信號144，該回饋信號144隨著由光產生電路140輸出之光之強度而變化且饋送至控制器112。控制器112進一步具備一電流感測信號148，該電流感測信號148係由感測通過初級繞組126之電流之一電流感測電路146提供。電流感測信號係源自於跨諧振電容器110之電壓，該電壓跨串聯連接在一起且與諧振電容器110並聯的電容器160及162分配。一分壓器由串聯耦合在一起且與電容器162並聯耦合之電阻器164及166組成。電流感測信號148提供在分壓器電阻器164、166之接面處。
控制器112可被實施為一單件式封裝中之一積體電路器件，其中端子自封裝延伸出以與其他電路元件及導體進行電連接。控制器112提供驅動信號用於上部開關114及下部開關116兩者，且接收回饋信號144及電流感測信號148以控制驅動信號之時序及持續時間。對於輸出138處之輕或無負載狀況，控制器112包含一省略模式控制電路150，該省略模式控制電路150控制切換關閉序列及省略模式操作期間用於 恢復切換之序列。如此處使用，術語省略模式係指如下一操作模式：其中輸出138處存在一低或無負載狀況，且作為回應，控制器關閉切換且週期性地在短時間內恢復一「叢發」之切換以刷新輸出位準。在使用零電壓切換(ZVS)操作而操作之一諧振轉換器中，隨著負載減小，切換頻率增加。切換一般使上部開關114與下部開關116之間之接通時間及關斷時間維持相等，此在本文被稱為對稱操作。然而，鑑於諧振電感器108、磁化電感器126及諧振電容器110之諧振LLC電路之DC增益，低負載狀況下大的頻率變化係維持輸出138之調節所必需。為避免此等狀況，使用省略模式，其中切換短暫停止，且接著以一叢發或省略叢發不定期地恢復。輕或無負載狀況期間重複週期性的關閉及叢發模式。省略模式控制電路150基於回饋信號144偵測低負載狀況以判定何時進入省略模式、起始一叢發及恢復正常或非省略操作(例如，當負載增加時)。
當偵測到一省略模式狀況時，基於回饋信號144指示輸出138已與一跳入臨限值交叉，控制器112進行或起始一切換關閉序列，其中上部開關114在交替切換操作的過程中關斷，接著下部開關116接通持續一延長時段且接著關斷。跳入臨限值對應於與一低或無負載狀況相關之輸出處之一上限。省略模式控制電路150部分基於電流感測信號148判定分別用於上部開關114及下部開關116之一上部接通時間152及一下部接通時間154。上部接通時間152及下部接通時間154可使用單獨計數器(計時器)單獨維持及計時，或其等可由一遞增/遞減計數器量測。當省略模式藉由輸出與跳入臨限值交叉而觸發時，在上部開關114之一接通時間期間偵測到該省略模式，且接著用於下一後續下部開關接通時間之下部接通時間154增加(諸如)上部接通時間152之一因數50%(3/2)。應注意，因為輸出在對稱切換操作期間接近跳入臨限值，所以僅在進入省略模式之前使用之接通時間將實質上係最大切換 頻率的接通時間。使下部開關116接通持續延長時段容許諧振電容器110放電至係輸入電壓(介於輸入122與124之間)之某個分率之一DC位準。在一些實施例中，控制切換使得諧振電容器被放電至輸入電壓之約25%。一旦下部開關116被關斷，切換即停止直至回饋信號144指示輸出138已與對應於一輸出位準且指示需要刷新該輸出位準之一跳出臨限值交叉。跳入及跳出臨限值兩者皆可由諧振電力轉換器100之設計者選擇用於特定應用。
當諸如回應於跳出臨限值交叉而由控制器112恢復切換時，再次使用一特定切換序列。下部開關116首先接通，且持續時段相對於用於上部開關114之上一接通時間有所增加，該上一接通時間可與用以放電諧振電容器110之下部開關之大部分先前接通時間相同。當接著關斷下部開關116時，上部開關114接通，但是持續時段短於下部開關116，導致不對稱切換。下部開關116之初始接通時間時長(相對於上部開關114導通時間)容許諧振電容器110中之電荷透過一整流器158對一自舉電容器156充電以及引發通過諧振電感器108及磁化電感器126之電流。自舉電容器156由控制器使用以使用控制器112中之一「浮動」上部開關驅動器驅動上部開關114之導通。因為自舉電容器156連接至半橋節點115，所以當下部開關116導通時，本質上使半橋節點115接地)，所以自舉電容器158透過整流器158自輸入電壓122充電。當接著關斷下部開關116時，跨自舉電容器之電壓將高於半橋節點115之電壓。上部開關114導通直至通過電感器108、126之電流相對於回饋信號144達到一臨限值位準，如由電流感測信號148指示。因為回饋信號144將為低(已觸發叢發)，所以上部開關114之初始接通時間將實質上短於下部開關116之接通時間。不對稱切換減小切換損耗及聞聲噪音。
隨著切換繼續，當回饋信號144及電流感測信號148之比較隨著 輸出138處之輸出電壓增加而改變時，上部接通時間152增加。在一些實施例中，回饋信號144可與輸出138之信號反相，使得隨著輸出138增加，回饋信號144降低，且反之亦然。然而，在輕負載狀況下，回饋信號將指示輸出處之電壓已再次達到跳入臨限值，此將在啟用上部開關144時之一時間期間由省略模式控制電路150經由回饋信號144偵測。省略模式控制電路150使用當前上部接通時間152以形成下一下部接通時間154，該下一下部接通時間將相對於最近的上部接通時間152延長某個預定因數以確保諧振電容器110在停止切換之前被放電至所需位準。
圖2展示根據一些實施例之用於控制一諧振電力轉換器中之省略模式操作之一省略模式控制電路200之一方塊圖。省略模式控制電路200可為圖1之省略模式控制電路150之一可能實施例。省略模式控制電路200接收一回饋信號202及一電流感測信號204作為輸入。回饋信號202反相地對應於諧振電力轉換器之一次級側處之輸出電壓，且可(例如)實質上類似於圖1之回饋信號144。電流感測信號204對應於通過諧振電力轉換器之一諧振電容器之電流之一積分瞬時值，且可(例如)實質上類似於圖1之電流感測信號148。
一省略模式比較器206比較一反相輸入處之回饋信號202與其非反相輸入處之一參考電壓以在其輸出處產生一省略信號214。非反相輸入處之參考電壓係源自於一電壓參考208且經修改以藉由輸入電阻器210及回饋電阻器212提供滯後。滯後點可對應於跳入及跳出臨限值。省略信號214被提供給一切換控制電路242。因為回饋信號202隨著輸出電壓反相地改變，所以其隨著輸出電壓增加而降低。因此，當回饋信號202之位準下降至省略模式比較器206之非反相輸入處之電壓以下時，省略信號214將轉變為一高位準，此歸因於藉由輸入電阻器210及回饋電阻器212產生之滯後而使非反相輸入處之電壓上升。因 此，對應於一下降的輸出電壓，回饋信號202必須上升至省略模式比較器確證省略模式信號214時之電壓以上以導致省略模式比較器206解除確證省略模式信號214。由電壓參考208、輸入電阻器210、回饋電阻器212及省略信號214之高位準及低位準引起的滯後臨限值可經組態以對應於所要跳入及跳出臨限值。其中省略模式比較器206確證省略模式信號214之較低滯後位準可對應於如參考圖1描述之跳入臨限值，該跳入臨限值指示輸出電壓處於足夠高以開始省略模式之一位準。同樣地，其中省略模式比較器206將省略信號214自一高位準轉變為一低位準之滯後位準可對應於跳出臨限值，其中諧振電力轉換器之輸出電壓已下降至其中省略模式將結束之一點。
一接通時間比較器216比較其反相輸入處之回饋信號202與其非反相輸入處之電流感測信號204以產生一接通時間比較器信號218作為一輸出。當諧振轉換器之次級輸出電壓為高時，回饋信號202將為低，意謂需要較少電流通過諧振電容器來導致確證接通時間比較器信號218，且當次級輸出電壓為低時(如當存在一負載時)，電流感測信號必須較高以導致由接通時間比較器216確證接通時間比較器信號218。
接通時間比較器信號218被提供給一接通時間計數器電路222，該接通時間計數器電路222對接通時間比較器信號218之正向轉變作出回應。接通時間比較器信號218亦被提供給一上部接通時間置換電路228及一下部接通時間延長電路224。接通時間計數器電路222控制上部開關信號230及下部開關信號232兩者之接通(及關斷)時間，且可在上部開關接通時間與下部開關接通時間之間提供反重疊控制或停滯時間，其中上部開關信號230或下部開關信號232皆不為高，如在諧振電力轉換器中所習知般。接通時間計數器電路222可自切換控制電路242接收一計數值或多個計數值，且可包含用於必要時留存並修改計數值 之記憶體或暫存器電路。接通時間計數器電路222亦可判定上部開關信號230及下部開關信號232之接通時間何時相等，且將一對稱切換信號244提供給切換控制電路242。接通時間計數器電路可自一下部接通時間延長電路224接收一延長信號226，該延長信號226導致接通時間計數器電路222相對於上部開關信號230之接通時間將下部開關信號232之接通時間延長某個因數，舉例而言，諸如50%。
下部接通時間延長電路224回應於由省略模式比較器206提供之省略信號214及接通時間比較器信號218以及對稱切換信號244。當對稱切換信號244為低，且確證省略信號214及接通時間比較器信號218時，下部接通時間延長電路224導致接通時間計數器電路222延長下部開關信號232之接通時間持續接通時間比較器信號218為高之時間。
接通時間計數器222回應於切換控制電路242起始上部開關信號230之接通時間，且當偵測到接通時間比較器216之輸出或上部接通時間置換電路228之輸出234處之一正向轉變時，終止上部開關信號230之接通時間。上部接通時間置換電路228包含記憶體或暫存器元件以儲存一先前上部開關接通時間(即，一計數值)，且比較上部開關信號230之先前(即，最近)接通時間與一當前計數，且當該當前上部開關接通時間計數超過上部開關信號230之先前接通時間之一預選定分率同時接通時間比較器信號218為高時，上部接通時間置換電路228將在當前計數等於上部開關信號230之先前接通時間時確證輸出234。因此，當接通時間比較器信號218在上部開關接通時間期間確證時，或當該當前上部開關接通時間等於最近先前上部開關接通時間且接通時間比較器信號218保持為高持續上部開關信號230之先前接通時間之預選定分率時，如由接通時間計數器電路222計數之當前上部開關接通時間終止。
接通時間計數器電路222將上部開關信號230提供給一驅動器電 路236之一上部開關驅動器，且將下部開關信號提供給驅動器電路236之一下部開關驅動器。上部開關驅動器產生類似於圖1之線118上之上部驅動信號之一上部開關驅動信號238，及類似於圖1之線120上之下部驅動信號之一下部開關驅動信號240。驅動器電路236藉由憑藉切換控制電路242提供之驅動器啟用信號248啟用或停用。切換控制電路在省略模式操作期間在使下部開關接通持續延長時間以將諧振電容器放電至預選定電壓位準之後停用驅動器電路236。切換控制電路242亦可儲存及/或修改由接通時間計數器電路222使用之接通時間246以對上部開關信號230及下部開關信號232之上部接通時間及下部接通時間計時。
圖3至圖4描述用於一諧振電力轉換器控制器之一省略模式控制電路之操作。圖3至圖4之方法包含輕或無負載時段期間之省略模式之不對稱切換，以及當諧振電力轉換器之輸出處存在一負載時至對稱切換之轉變。可由根據圖1之諧振電力轉換器100及控制器112以及圖2之省略模式控制電路200之實施例實行並執行所述方法。因此，描述圖3至圖4之方法時使用之術語可能係指圖1至圖2中所示之實質上類似結構及電路元件。
圖3係根據一些實施例之用於省略模式操作之一方法之一第一部分300之一流程圖。第一部分300展示大部分省略操作模式。因此，第一部分300開始於步驟302中之輸出位準與跳入臨限值交叉時，如可指示，例如當由省略比較器206確證省略信號214同時比較回饋信號202與其非反相輸入處之經修改參考電壓時。僅當上部開關信號接通時使用跳入臨限值交叉之發生，如步驟304中指示。當上部開關信號接通時，該方法進行至步驟306，其中上部開關接通時間被設定為對應於由諧振電力轉換器使用且儲存在省略模式控制器中之最大切換頻率之接通時間，諸如切換控制電路242之接通時間246之一者。在步驟308 中，關斷上部開關且發生開關皆不接通之一停滯時間。停滯時間發生在半橋節點115處之電壓自一低位準至一高位準之轉變期間，或反之亦然。在步驟308之停滯時間之後，接著在步驟310中使下部開關接通持續相對於上部開關接通時間有所延長之一時段，上部開關接通時間在步驟306中被設定為最大頻率接通時間。在一些實施例中，下部開關接通時間相對於上部開關接通時間延長3/2或50%之一因數。該方法在延長下部開關接通時間結束時脫離步驟310，且接著關斷下部開關，容許諧振電容器放電至一預定位準，該預定位準在一些實施例中可為作為一輸入電壓提供給諧振電力轉換器之輸入電壓位準之25%。此時，在該方法中，兩個開關皆關斷，且保持關斷直至回饋電壓超過步驟312中之跳出臨限值(例如，解除確證省略信號214)，指示次級輸出電壓已下降至需要恢復切換之一位準。
一旦需要恢復切換，省略模式控制器首先在步驟314中接通下部開關持續延長之接通時間。延長之接通時間可比用於對稱切換之最大頻率之接通時間大50%。一旦在步驟314中之延長之接通時間結束時關斷下部開關，隨著半橋節點自一低位準轉變為一高位準而在步驟316中發生另一停滯時間。接著，在步驟318中，接通上部開關且接通時間計數器開始計數。該方法接著進行至步驟320，其中該方法檢查接通時間比較器之輸出(例如，218)是否已自一低位準上升至一高位準。儘管接通時間比較器輸出之該轉變尚未發生，該方法在步驟322中亦檢查接通時間計數器之當前計數是否已達到先前上部開關接通時間之某個分率(1/Y)。若接通時間比較器輸出上升，同時上部開關接通，則該方法進行至步驟326且關斷上部開關。替代地，在步驟322中，若當前接通時間計數達到先前上部開關接通時間之預選定分率且確證接通時間比較器輸出，則該方法進行至步驟324，其中使用先前上部開關接通時間來停止當前上部開關接通時間計數，且該方法接著 進行至步驟326且關斷上部開關。因此，一旦在步驟318中接通上部開關，上部開關僅在接通時間比較器輸出自低轉變為高時關斷，或僅若當接通時間比較器輸出信號保持為高持續上部開關信號之先前接通時間之預選定分率(1/Y)時當前接通時間計數達到先前上部開關接通時間之計數，方才關斷上部開關。
一旦在步驟326中關斷上部開關，步驟328中發生一停滯時間。該方法接著在步驟330中判定跳入臨限值是否交叉，且若交叉，則該方法進行至步驟332，其中下部接通時間被設定為相對於最近上部開關接通時間延長之一接通時間，且該方法返回至步驟312。然而，若在步驟330中跳入臨限值未交叉，則該方法進行至步驟334，其中接通下部開關且接通時間計數器開始對下部開關接通時間計數，該接通時間計數器可僅自藉由先前上部開關接通時間計數達到之計數遞減計數。該方法接著進行至圖4中之方法之第二部分400。
圖4係根據一些實施例之用於省略模式操作之一方法之一第二部分400之一流程圖。該方法之第二部分400自步驟334開始至步驟402，其中設定對稱切換旗標。在步驟404中，接通時間計數器繼續計數直至當前下部開關接通時間達到先前上部開關接通時間之值。在步驟406中，在當前下部開關接通時間已達到先前上部開關接通時間之後，該方法判定接通時間比較器之輸出(例如，218)是否為低。若接通時間比較器輸出在該當前下部開關接通時間計數達到先前上部開關接通時間之值時並非為低，則在步驟408中清除對稱切換旗標，且該方法等待直至解除確證接通時間比較器之輸出。一旦接通時間比較器之輸出在步驟406中下降，在步驟410中即關斷下部開關。在步驟412中，評估對稱切換旗標。若清除對稱切換旗標，則諧振電力轉換器並未就緒開始對稱切換，且該方法進行至步驟316。若在步驟412中設定對稱切換旗標，則對稱切換可開始於階段434，其係上部開關及下部 開關之習知非省略對稱切換控制。
在步驟410中關斷下部開關之後，發生一停滯時間414，且接著在步驟416中接通上部開關且開始一上部開關接通時間。該方法接著實質上分別在步驟418、420、422中重複步驟320、322、324。因此，當接通時間比較器輸出在步驟418中自低轉變為高時或當在滿足步驟420之準則之後該當前上部開關接通時間在步驟422中達到最近先前上部開關接通時間之值時，在步驟424中關斷上部開關。一旦在步驟424中關斷上部開關，儲存上部開關接通時間且發生一停滯時間426。在違背習知對稱切換時，該方法在步驟428中檢查跳入臨限值是否已交叉。若在步驟428中跳入臨限值未交叉，則繼續習知對稱切換控制且在步驟430中接通下部開關直至下部開關接通持續與先前上部開關接通時間相同之時間，如步驟432中指示，其中該方法返回至步驟414。然而，若在步驟428中，跳入臨限值交叉，則其意謂將恢復省略模式控制，且該方法返回至步驟306。
應注意，當首先進行省略模式控制時，將下部開關接通時間設定為一延長之接通時間，該延長之接通時間相對於最近最大對稱切換頻率之接通時間有所延長，如步驟306至310中指示。
圖5至圖7分別展示用於進入省略模式、在省略模式操作期間執行一省略叢發及退出省略模式之各個時序圖。在此等圖式中，比例並不旨在暗示任何實際比例，實情係以下描述將顯然解釋相對比例。例如，所繪示之信號係由與圖1至圖2中展示之執行圖3至圖4之方法之電路及邏輯結構一致之電路及邏輯結構形成。
圖5係展示根據一些實施例之一省略操作模式開始時之一關閉序列500之一時序圖。水平軸502表示時間且垂直軸504表示信號位準。該圖展示一上部開關驅動信號506及一下部開關驅動信號508，其等皆係由諸如控制器112之一諧振轉換器控制器產生。上部開關驅動信號 506用以驅動一上部開關(例如，圖1之114)且下部開關驅動信號508用以驅動一下部開關(例如，圖1之116)。當上部驅動開關信號506及下部驅動開關信號508為高時，其意謂各自開關接通且導電。當開關驅動信號506、508為低時，各自開關關斷且不導電。亦展示一半橋信號510，其對應於例如圖1之節點115處之信號。該圖之底部上展示一回饋信號512，回饋信號512可為例如圖1之回饋信號144。回饋信號相對於此處之輸出位準反相，因此隨著輸出位準上升，回饋信號降低，且隨著輸出位準下降，回饋信號增加。一下限524表示輸出處之一跳入臨限值，該輸出係諧振轉換器可以省略模式操作時之輸出位準。且上限522表示輸出處之一跳出臨限值，且當輸出位準下降至該跳出臨限值以下時(導致回饋信號512上升至上限522以上)，若負載已實質上增加，則可起始該一叢發，該叢發可或可以不繼續至對稱操作中。亦展示一接通時間比較器之輸出528(例如，218)。
上部開關驅動信號506回應於接通時間比較器輸出528諸如在上升邊緣530處上升而關斷。在時間ts 526之前，上部開關驅動信號506及下部開關驅動信號係對稱的，如半橋信號210般。回饋信號512下降，指示輸出位準(例如，圖1之輸出138處之位準)增加。當回饋信號超過下限524時(指示輸出位準已與跳入臨限值交叉)，接通時間比較器輸出528在時間ts 526之前在下降邊緣532處下降。在此實例中，在上部開關驅動信號506之一接通時間期間恰好發生回饋信號偏移超出下限524。若在下部開關驅動信號之接通時間期間在時間ts 526之前發生偏移，則未偵測到偏移直至下一上部開關驅動信號接通時段。時間ts 526處之上部開關驅動信號脈衝具有一接通時間514。因為回饋信號512已超過下限524，所以其指示輸出處之一輕或無負載狀況且因此諧振轉換器將在時間ts 526處以一最大切換頻率操作。因此，接通時間514係最大切換頻率下使用之接通時間。當控制器偵測到回饋信號512 偏移時，將下一下部開關驅動信號接通時間516延長諸如上一上部開關驅動信號接通時間514之一50%增加量。當延長的下部開關驅動信號接通時間516結束時，上部開關並未開啟，因此上部開關驅動信號506保持為低。因此，半橋信號510處存在振盪518，且半橋信號510安定在一電壓位準520，電壓位準520係輸入電壓之某相當大的分率且可為例如輸入電壓之25%。電壓位準520係跨處於一穩定狀態之諧振電容器(例如，圖1之110)之電壓。因此，當回饋信號指示省略模式時，控制器開始一關閉序列，其中停止上部開關之切換、接著驅動下部開關使其接通持續一延長時段以對諧振電容器充電，且接著不再發生切換，同時輸出保持在一跳出臨限值以上。
圖6係展示根據一些實施例之一省略操作模式期間之一省略叢發之一啟動序列600之一時序圖。如在圖5中，垂直軸602表示信號位準且水平軸604表示時間。該圖展示一上部開關驅動信號606及下部開關驅動信號608、一半橋信號610、一接通時間比較器輸出640及一回饋信號612。最初半橋信號處於位準611，該位準611係(例如)提供給諧振電力轉換器之如由先前叢發或關閉序列(例如圖5)設定之輸入電壓之25%。在時間t2 614處，回饋信號612超過上限636，指示次級輸出之輸出位準已下降至一跳出臨限值以下且需要刷新。因此，控制器首先在下部開關驅動信號608之脈衝616中接通下部開關。持續時間618係基於儲存在控制器中之上一上部開關驅動信號接通時間，且相對於上一上部開關驅動信號接通時間有所延長。在一些實施例中，在先前停止切換之前，持續時間618比最近的對稱切換(即，最大頻率)上部開關驅動信號接通時間長50%。在脈衝616中之下部開關驅動信號接通時間期間，半橋信號基本上為零，且電流自部分充電之諧振電容器流過諧振電感器及磁化電感器。下部開關驅動信號脈衝616經施加以對自舉電容器(例如，156)充電。在脈衝616結束之後，上部開關驅動 信號在半橋信號610上升至輸入電壓之後被驅動為高，以在脈衝620中接通上部開關。脈衝620之持續時間622短於脈衝616之持續時間，且可小於上一上部開關驅動信號接通時間之先前接通時間。在一些實施例中，脈衝620之關斷係基於接通時間比較器輸出640之上升邊緣642。在脈衝620之後，下部開關驅動信號608再次在脈衝621中接通，且此時回饋信號612開始隨著次級輸出之輸出電壓增加而降低。脈衝621之持續時間由於已確證的接通時間比較器輸出信號640而長於先前上部開關接通時間620之持續時間。當解除確證接通時間比較器輸出640時終止下部開關驅動信號608之脈衝621。下部開關驅動信號608歸因於已確證的接通時間比較器輸出640而延長直至達成對稱切換。應注意，此處展示之叢發脈衝序列就脈衝數目而言大幅減小，此將通常發生在省略模式操作中之一叢發期間。在時間t3 624處，在上部開關驅動信號606之脈衝626期間，回饋信號612降低至下限638以下，指示次級輸出之輸出位準已超過跳入臨限值。在一些實施例中，脈衝626可具有稍微長於先前脈衝620之一持續時間，且結束於接通時間比較器輸出640之上升邊緣644。回應於回饋信號612超過下限638，將確證省略信號(例如，214)，在脈衝630中確證下部開關驅動信號608持續相對於上部開關驅動信號606之上一脈衝626有所延長之一時段，且脈衝630之持續時間不受接通時間比較器輸出信號影響。當脈衝630結束時，半橋信號610將振盪634且安定在位準611處，位準611可為(例如)輸入電壓之25%。在脈衝630結束之後，停止切換直至下一回饋信號612超過對應於次級輸出電壓之跳出臨限值之上限636。
圖7係展示根據一些實施例之一省略操作模式結束時一啟動序列700之一時序圖，該省略操作模式結束時，習知對稱切換操作恢復。垂直軸702表示信號位準且水平軸704表示時間。序列700包含上部開關驅動信號706、下部開關驅動信號708、半橋信號710、接通時間比 較器輸出736及回饋信號712。在序列700中，諧振轉換器最初歸因於轉換器之輸出處之一輕負載狀況而處於一省略模式(例如，無切換活動)，但是在序列700期間，負載實質上增加。因此，在時間t4 714之前，未發生切換，且回饋信號712高於下限718但是低於上限716。半橋信號710保持在諧振電容器之電壓。在時間t4 714處，回饋信號712超過對應於次級輸出處之一跳出臨限值之上限716，指示次級輸出位準下降，且下部開關驅動信號708在脈衝720中接通，脈衝720具有一持續時間722，持續時間722係相對於最近的最大對稱切換頻率之上一上部開關驅動信號接通時間增加一預選定因數(例如，50%)之一持續時間。在脈衝720結束之後，在脈衝724中確證上部開關驅動信號706持續一持續時間726，持續時間726短於脈衝720且終止在接通時間比較器輸出736之上升邊緣738上。在脈衝724之後，下部開關驅動信號708再次接通持續一時間，該時間由於已確證的接通時間比較器輸出信號736而長於先前上部開關脈衝724。當解除確證接通時間比較器輸出信號736時終止下部開關驅動信號708。下部開關驅動器信號708藉由已確證的接通時間比較器輸出736延長直至達成對稱切換。當在下部開關接通時間等於脈衝731之各自先前上部開關接通時間持續時間之前解除確證接通時間比較器輸出736時，在下部開關驅動信號708之脈衝728期間達成對稱切換。因此，在時間t5 732之後，上部開關驅動信號706及下部開關驅動信號708具有相同接通時間，即，其等對稱切換且下部開關信號708接通時間基於接通時間比較器輸出736的延長結束，直至在未來的某個時間(未展示)再次確證(例如)圖2之省略信號214。箭頭734指示習知對稱切換發生在時間t5 732之後。在時間t4 714之後，解除確證省略信號(例如，214)且省略信號在序列700之剩餘部分內保持解除確證。
圖8展示根據一些實施例之在一正常操作或省略序列800期間一 諧振轉換器控制器之操作之一時序圖。該圖展示垂直軸802上之信號位準及水平軸804上之時間，且包含一上部開關驅動信號806及下部開關驅動信號808、一半橋信號810、一接通時間比較器輸出812及一回饋電壓814。此處繪示之操作對應於圖3之步驟320至324及圖4之步驟418至422。特定言之，上部開關驅動信號806之一脈衝816具有一持續時間818，且終止在接通時間比較器輸出812之上升邊緣819上。然而，在上部開關驅動信號之脈衝822期間，接通時間比較器輸出812歸因於回饋電壓814下降而保持為高。若接通時間比較器輸出812保持為高持續先前上部驅動信號脈衝接通時間之一預選定部分，則一當前上部驅動信號脈衝於其持續時間824達到先前脈衝816之接通時間之持續時間時終止，例如，如圖3之步驟320至324及圖4之步驟418至422中所示。在一些情況中使用終止上部開關脈衝接通時間之此方法，其中接通時間比較器輸出之上升邊緣未發生且終止實際上部驅動信號接通時間，此係因為其保持確證。然而，當前實例中之接通時間比較器輸出812可在步驟322、420之比較時間1/Y之前(例如在脈衝826期間)下降至邊緣828處之一低位準。因此，脈衝826終止在接通時間比較器輸出812之上升邊緣上。此特徵可在諧振轉換器控制器之全部切換模式下(即，在省略模式期間，亦在正常操作期間)起作用。
因此，一些實施例可包含一半導體產品，該半導體產品包含用於一諧振轉換器之控制電路，該諧振轉換器包含一回饋比較器，該回饋比較器在一回饋信號指示諧振轉換器之一輸出與一跳入臨限值交叉時確證一省略信號，且在回饋信號指示該輸出已與一跳出臨限值交叉時解除確證省略信號。省略控制電路回應於一上部開關接通時間期間確證該省略信號而針對一下部開關驅動信號相對於上部開關接通時間延長一下部開關接通時間，且當延長的下部開關接通時間結束時，省略控制電路停止進一步切換直至解除確證省略信號。當解除確證省略 信號時，省略控制電路接通下部開關驅動信號持續該延長的時間。省略控制電路在延長的時間結束時可啟動一上部開關接通時間計時器且接通上部開關驅動信號，直至已確證一接通時間比較器之輸出或當接通時間比較器輸出保持確證持續上部開關信號之先前接通時間之預選定分率時上部開關接通時間計時器達到等於一最近上部開關接通時間之一時間。接通時間比較器比較回饋信號與一電流感測信號以產生接通時間比較器輸出。在上部開關接通時間結束時，當確證省略信號時，省略控制電路設定下一下部開關接通時間使其相對於上部開關接通時間有所延長，意謂最近上部開關接通時間。在其他情況中，當上部開關接通時間結束時且當解除確證省略信號時，省略控制電路啟動一下部接通時間計數器且接通下部開關驅動信號，直至下部開關接通時間計數器已達到上部開關接通時間之後，解除確證接通時間比較器之輸出。當解除確證接通時間比較器之輸出且下部開關接通時間等於上部開關接通時間時，省略控制電路開始對稱切換操作。替代地，當省略控制電路將下部開關接通時間設定為延長的接通時間時，省略控制電路接通下部開關驅動信號持續延長的時間，在確證接通時間比較器輸出且在延長的時間結束時啟動一上部開關接通時間計時器且接通上部開關驅動信號，直至已確證一接通時間比較器之輸出或當接通時間比較器輸出保持確證持續上部開關信號之先前接通時間之預選定分率時上部開關接通時間計時器達到等於一最近上部開關接通時間之一時間。一些實施例包含一諧振轉換器，該諧振轉換器包含根據半導體產品之電路之控制電路。
所揭示實施例因此解決與先前技術相關聯之問題，諸如進入及退出省略時段時的硬切換，其係藉由以下方式解決：依使諧振電容器充電至一預選定電壓之方式停止切換；及在恢復切換時，使用一不對稱切換控制，其中下部開關總是首先接通，容許電流自諧振電容器通 過諧振電感器及初級電感器以用於零電壓切換，且其中藉由比較回饋電壓與一電流感測信號之一接通時間比較器之輸出之上升邊緣控制上部開關之接通時間時。在輕負載狀況期間使用不對稱切換亦減小由變壓器產生之聞聲噪音。藉由避免與習知省略模式相關聯之硬切換，其中對稱切換係交替地啟用或停用，不需要選擇上部開關及下部開關之切換電晶體來承受硬切換。
在前述說明書中，已描述特定實施例。然而，一般技術者將明白，可在不脫離如以下申請專利範圍中陳述之本發明之範疇之情況下作出各種修改及改變。因此，本說明書及圖式將被視作闡釋性而非限制性意義，且全部此等修改旨在包含於本教示之範疇內。
益處、優點、問題之解決方案及可能引起任何益處、優點或解決方案發生或變得更明確之任何元件不應被解釋為任何或全部請求項之關鍵、必需或至關重要的特徵或元件。本發明僅藉由隨附申請專利範圍定義，包含在本申請案待審期間作出之任何修正及如發佈之申請專利範圍之全部等效物。
此外，在此文件中，諸如第一與第二、頂部與底部等等之關係術語可僅用於區分一實體或動作與另一實體或動作，而不一定需要或暗示此等實體或動作之間之任何實際關係或順序。術語「包括(comprises、comprising)」、「具有(has、having)」、「包含(includes、including)」、「含有(contains、containing)」及其等之任何其他變動旨在涵蓋一非排他性的包含，使得包括、具有、包含或含有一元件清單之一程序、方法、物品或裝置不僅僅包含該等元件，而是亦可包含此程序、方法、物品或裝置未明確列出或並非其等所固有之其他元件。一元件後面接著「包括一」、「具有一」、「包含一」、「含有一」在無更多約束的情況下不排除包括、具有、包含、含有該元件之程序、方法、物品或裝置中存在額外相同元件。除非本文中另有明確陳述，否 則術語「一(a及an)」被定義為一或多個。術語「實質上」、「基本上」、「近似」、「大約」或其等之任何其他版本被定義為接近於如一般技術者所瞭解，且在一非限制實施例中，該術語被定義為在10%內，在另一實施例中被定義為在5%內、在另一實施例中被定義為在1%內且在另一實施例中被定義為在0.5%內。如本文中使用的術語「經耦合」被定義為經連接，但是不一定直接且不一定機械地連接。以某一方式「組態」之一器件或結構係以至少該方式組態，但是亦可以未列出之方式組態。
應明白，一些實施例可由以下各者組成：一或多個通用或專用處理器(或「處理器件」)(諸如微處理器、數位信號處理器、客製化處理器及場可程式化閘陣列(FPGA))及專門儲存的程式指令(包含軟體及韌體兩者)，該等程式指令控制該一或多個處理器以結合某些非處理器電路實施本文中描述之方法及/或裝置之一些、大部分或全部功能。替代地，可藉由不具有儲存之程式指令之一狀態機或在一或多個特定應用積體電路(ASIC)中實施一些或全部功能，其中每一功能或某些功能之一些組合係實施為客製邏輯。當然，可使用該兩種途徑之一組合。
此外，一實施例可被實施為一電腦可讀儲存媒體，其上儲存有用於程式化一電腦(例如，包括一處理器)以執行如本文中描述且主張之一方法之電腦可讀程式碼。此等電腦可讀儲存媒體之實例包含(但不限於)一硬碟、一CD-ROM、一光學儲存器件、一磁性儲存器件、一唯讀記憶體(ROM)、一可程式化唯讀記憶體(PROM)、一可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM)、一電可抹除可程式化唯讀記憶體(EEPROM)及一快閃記憶體。此外，可預期，儘管一般技術者可能需要付出巨大努力且許多設計選擇係藉由(例如)可用時間、當前技術及經濟考量而推動，然當藉由本文中所揭示之概念及原理指引時，一般 技術者將能夠以最少實驗容易地產生此等軟體指令及程式及IC。
提供本發明之摘要以允許讀者快速確定本技術發明之本質。其提交條件係其不得用於解釋或限制申請專利範圍之範疇或含義。此外，在前述實施方式中，可知為簡化本發明之目的使各種特徵一起分組在各個實施例中。本發明方法不應被解釋為反映所主張實施例需要比每一請求項中明確陳述之特徵更多的特徵之一意圖。而是，如以下申請專利範圍所反映，本發明之標的在於：少於一單一所揭示實施例之全部特徵。因此，以下申請專利範圍據此併入至實施方式中作為原始發明之部分，且即使在本申請案起訴期間自申請專利範圍取消仍保持如此，其中每一請求項獨立作為一單獨主張的標的。此外，未展示之標的不應被假設為一定存在，且在一些例項中，可能必須藉由使用此等否定限制來界定申請專利範圍，該等否定限制在本文中藉由僅僅不展示此等否定限制中否認之標的而支援。
100‧‧‧LLC諧振轉換器
102‧‧‧變壓器
104‧‧‧初級側
106‧‧‧次級側
108‧‧‧諧振電感器
110‧‧‧諧振電容器
112‧‧‧控制器
114‧‧‧上部開關
115‧‧‧半橋節點
116‧‧‧下部開關
118‧‧‧線
120‧‧‧線
122‧‧‧直流(DC)線電壓輸入/輸入電壓
124‧‧‧輸入接地
126‧‧‧磁化電感器/初級繞組
128‧‧‧次級繞組
130‧‧‧次級繞組
132‧‧‧整流器
134‧‧‧整流器
136‧‧‧輸出電容器
138‧‧‧輸出
140‧‧‧光產生電路
142‧‧‧光接收組件
144‧‧‧回饋信號
146‧‧‧電流感測電路
148‧‧‧電流感測信號
150‧‧‧省略模式控制電路
152‧‧‧上部接通時間
154‧‧‧下部接通時間
156‧‧‧自舉電容器
158‧‧‧整流器
160‧‧‧電容器
162‧‧‧電容器
164‧‧‧分壓器電阻器
166‧‧‧分壓器電阻器

Claims (10)

  1. 一種操作用於一LLC諧振轉換器之一控制器之方法，該LLC諧振轉換器具有耦合在一高電壓輸入與一半橋節點之間之一上部開關、耦合在該半橋節點與一輸入接地之間之一下部開關、一諧振電感器、磁化電感器及串聯耦合在該半橋節點與該輸入接地之間之諧振電容器，該方法包括：在該控制器處自該LLC諧振轉換器之一次級側接收指示一輸出電壓之一位準之一回饋信號；回應於該回饋電壓指示該輸出電壓已超過一跳入臨限值，而起始一省略序列，該省略序列包含藉由以下結束切換：驅動該下部開關使其相對於該上部開關之一最近接通時間接通持續一延長時段，以將該諧振電容器放電至該高電壓輸入之一分率；及關斷該下部開關及該上部開關；及回應於該回饋電壓指示該輸出電壓已下降至一跳出臨限值以下，而藉由首先驅動該下部開關使其接通持續該延長時段且接著交替地切換該上部開關及該下部開關來恢復切換。
  2. 如請求項1之方法，其中在該起始該省略序列中結束切換包括：驅動該下部開關使其接通持續一延長時段，導致該諧振電容器被放電至該輸入電壓之四分之一。
  3. 如請求項1之方法，其中恢復切換包括：以一不對稱方式交替地切換該上部開關及該下部開關，其中該上部開關之一接通時間最初短於該下部開關之一接通時間，且其中該上部開關之該接通時間在各切換循環內增加，直至該上部開關及該下部開關之該接通時間相同或該控制器回應於該回饋電壓超過該跳入臨限值而恢復省略模式。
  4. 如請求項1之方法，其中起始該省略序列包括：以該轉換器之一最大頻率驅動該下部開關使其接通持續比該上部開關之一接通時間長50%之一時段。
  5. 如請求項3之方法，其中該上部開關之該接通時間係基於該回饋電壓與指示通過該磁化電感器之一電流位準之一電流位準信號之一比較，且其中該電流位準信號在其與該回饋電壓比較之前積分。
  6. 一種包含用於一諧振轉換器之控制電路之半導體產品，其包括：一回饋比較器，其回應於一回饋信號指示該諧振轉換器之一輸出與一跳入臨限值交叉而確證一省略信號，且回應於該回饋信號指示該輸出已與一跳出臨限值交叉而解除確證該省略信號；及省略控制電路，其回應於在一上部開關接通時間期間確證該省略信號，而針對一下部開關驅動信號相對於該上部開關接通時間延長一下部開關接通時間，且當該延長之下部開關接通時間結束時，停止進一步切換直至解除確證該省略信號。
  7. 如請求項6之半導體產品，其中該省略控制電路回應於解除確證該省略信號，而接通該下部開關驅動信號持續該延長時間。
  8. 如請求項7之半導體產品，其中該省略控制電路在該延長時間結束時啟動一上部開關接通時間計時器持續一當前上部開關接通時間且接通該上部開關驅動信號直至已確證一接通時間比較器之該輸出或該上部開關接通計時器達到等於一最近上部開關接通時間之一時間，同時該接通時間比較器保持確證持續該上部開關信號之一先前接通時間之一預選定分率，其中該接通時間比較器比較該回饋信號與一電流感測信號； 在該當前上部開關接通時間結束時，當確證該省略信號時，該省略控制電路設定下一下部開關接通時間使其相對於該當前上部開關接通時間有所延長；及在該當前上部開關接通時間結束時，當解除確證該省略信號時，該省略控制電路啟動一下部接通時間計數器且接通該下部開關驅動信號，直至該下部開關接通時間計數器已達到該當前上部開關接通時間且解除確證該接通時間比較器之該輸出之後或直至確證該接通時間比較器輸出。
  9. 一種諧振轉換器，其包括：一上部開關，其與一下部開關串聯耦合在一正輸入線與一接地線之間，形成其中該上部開關及該下部開關連接在一起之一半橋節點，該半橋節點經組態用於耦合至一振盪電路，該振盪電路包含與一諧振電容器串聯耦合在該半橋節點與該接地線之間之一電感器；控制電路，其經組態以交替地在一上部開關接通時間期間加脈衝於該上部開關且在一下部開關接通時間期間加脈衝於該下部開關，且包含一回饋電路，該回饋電路在該回饋信號指示該諧振轉換器之一輸出與一跳入臨限值交叉時確證一省略信號且在該回饋信號指示該輸出已與一跳出臨限值交叉時解除確證該省略信號；及省略控制電路，其回應於在一上部開關接通時間期間確證該省略信號，而針對一下部切換驅動信號相對於該上部開關接通時間延長一下部開關接通時間，且當該延長之下部開關接通時間結束時，停止進一步切換直至解除確證該省略信號。
  10. 如請求項9之諧振轉換器，其中該省略控制電路將該下部開關接通時間設定為該延長之下部開關接通時間，該省略控制電路接 通該下部開關驅動信號持續該延長之下部開關時間，且在該延長之接通時間結束時啟動一上部開關接通時間計時器且接通該上部開關驅動信號直至已確證一接通時間比較器之一輸出或該上部開關接通時間計時器達到等於一最近上部開關接通時間之一時間，同時該接通時間比較器輸出保持確證持續該上部開關信號之一先前接通時間之一預選定分率。
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