TW201742362A - 一種用於調節電源變換器的系統控制器和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明公開了具有針對同步整流控制器的預測機制的系統和方法。用於調節電源變換器的系統控制器和方法。例如，系統控制器包括第一控制器端子以及第二控制器端子。系統控制器被配置為：在第一控制器端子處接收輸入信號；至少部分地基於輸入信號，生成驅動信號；以及在第二控制器端子處向開關輸出驅動信號以影響與電源變換器的二次側繞組相關聯的電流。系統控制器還被配置為：至少部分地基於輸入信號，感測與二次側繞組相關聯的退磁時段的第一持續時間；至少部分地基於第一持續時間，確定用於驅動信號的時段的第二持續時間；以及在整個時段期間保持驅動信號處於第一邏輯位準。

Description

一種用於同步整流控制器的預測機理的系統與方法
本發明的某些實施例涉及積體電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了具有用於同步整流控制器的預測機制的系統和方法。僅通過示例的方式，本發明的一些實施例已被應用於在連續導通模式下運行的電源變換器。但應認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
常規的二次側同步整流(Synchronous Rectifier,SR)控制器常常被用作電源變換系統的一部分。這些常規的電源變換系統一般需要支援多種操作模式。操作模式包括斷續導通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)、准諧振模式(Quasi-Resonant,QR)和連續導通模式(Continuous Conduction Mode,CCM)。
第1圖是示出了具有常規二次側同步整流(SR)控制器的常規返馳式電源變換系統的簡圖。電源變換系統100(例如，電源變換器)包括電磁干擾(Electro-Magnetic Interference,EMI)濾波器101、整流橋102、電容器103和107、電阻器105和106、二極體109、一次側繞組112、二次側繞組114、一次側脈寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)控制器120、二次側同步整流(SR)控制器130、一次側開關142(例如，電晶體)、二次側開關144(例如，電晶體)、輸出阻性負載152、和輸出容性負載154。
一次側PWM控制器120生成驅動信號121。驅動信號121由開關142(例如，電晶體)接收並且被用於閉合或斷開開關142(例如，接通或關斷電晶體)以影響流經一次側繞組112的電流141。此外，二次側SR控制器130包括控制器端子138和139。二次側SR控制器130 在控制器端子138處接收來自電晶體144(例如，MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)電晶體)的汲極端子的信號131(例如，Vd)，生成驅動信號137(例如，Vg)，並且在控制器端子139處向電晶體144輸出驅動信號137。驅動信號137被電晶體144的閘極端子接收並且被用於接通或關斷電晶體144以影響流經二次側繞組114的電流146。
如第1圖中所示，二次側SR控制器130包括汲極電壓感測器132、邏輯控制器134、和閘極驅動器136。汲極電壓感測器132從電晶體144的汲極端子接收信號131(例如，Vd)，感測接收到的信號131，並且生成感測信號133。感測信號133被邏輯控制器134接收，作為響應，該邏輯控制器134生成控制信號135。閘極驅動器136接收控制信號135並輸出驅動信號137(例如，Vg)到電晶體144的閘極端子。驅動信號137(例如，Vg)是至少部分地基於感測到的信號131(例如，Vd)而生成的，並且被用於接通或關斷電晶體144。如果驅動信號137處於邏輯高位準，則電晶體144被接通，而如果驅動信號137處於邏輯低位準，則電晶體144被關斷。
第2圖是示出了電源變換系統100的二次側同步整流控制器130的某些常規組件的簡圖。汲極電壓感測器132包括比較器210和220。比較器210接收信號131(例如，Vd)和閾值信號212(例如，Vth_on)並生成比較信號214。比較器220接收信號131(例如，Vd)和閾值信號222(例如，Vth_off)並生成比較信號224。感測信號133包括比較信號214和224。
如第1圖和第2圖中所示，當電源變換系統100在DCM模式或者QR模式下操作時，如果感測到的信號131(例如，Vd)降至低於閾值信號212(例如，Vth_on)並且比較信號214從邏輯低位準變為邏輯高位準，則驅動信號137從邏輯低位準變為邏輯高位準並且電晶體144從被關斷變為被接通。另外，當電源變換系統100在DCM模式或者QR模 式下操作時，如果感測到的信號131(例如，Vd)升至高於閾值信號222(例如，Vth_off)並且比較信號224從邏輯高位準變為邏輯低位準，則驅動信號137從邏輯高位準變為邏輯低位準並且電晶體144從被接通變為被關斷。
例如，閾值信號222(例如，Vth_off)接近0V(例如，等於-15mV)，所以在退磁時段的結尾處當流經二次側繞組114的二次側電流116在量值上變得足夠小時，感測到的信號131(例如，Vd)升至高於閾值信號222(例如，Vth_off)並且比較信號224從邏輯高位準變為邏輯低位準。在另一示例中，當電源變換系統100在DCM模式或者QR模式下操作時，在電晶體142變得被接通之前，電晶體144變得被關斷。
然而，常規的具有二次側同步整流控制器的電源變換系統會經歷顯著的可靠性問題。因而，高度期望改進與二次側同步整流控制器有關的技術。
本發明的某些實施例涉及積體電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了具有用於同步整流控制器的預測機制的系統和方法。僅通過示例的方式，本發明的一些實施例已被應用於在連續導通模式下運行的電源變換器。但應認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
根據一個實施例，一種用於調節電源變換器的系統控制器，系統控制器包括：第一控制器端子；以及第二控制器端子。系統控制器被配置為：在第一控制器端子處接收輸入信號；至少部分地基於輸入信號，生成驅動信號；以及在第二控制器端子處向開關輸出驅動信號以影響與電源變換器的二次側繞組相關聯的電流。系統控制器還被配置為：至少部分地基於輸入信號，感測與二次側繞組相關聯的退磁時段的第一持續時間；至少部分地基於第一持續時間，確定用於驅動信號的時段的第二持續時間；以及在整個時段期間保持驅動信號處於第一邏輯位準以保持開關在整個時段期間是閉合的。退磁時段包括第一開始和第一結束，並且時段包 括第二開始和第二結束。第二結束在第一結束之後。
根據另一實施例，一種用於調節電源變換器的系統控制器，系統控制器包括：第一控制器端子；以及第二控制器端子。系統控制器被配置為：在第一控制器端子處接收輸入信號；至少部分地基於輸入信號，生成第一驅動信號；以及在第二控制器端子處向第一開關輸出第一驅動信號以影響與電源變換器的次級繞組相關聯的第一電流。系統控制器還被配置為：至少部分地基於輸入信號，檢測用於第二驅動信號的第一時段的第一持續時間；至少部分地基於輸入信號，檢測與次級繞組相關聯的退磁時段的退磁持續時間；至少部分地基於輸入信號，檢測用於第二驅動信號的第二時段的第二持續時間；至少部分地基於第一持續時間、退磁持續時間和第二持續時間，確定用於第一驅動信號的第三時段的第三持續時間；以及在整個第三時段期間保持第一驅動信號處於第一邏輯電平以保持第一開關在整個第三時段期間是閉合的。第二驅動信號被輸出至第二開關以影響與電源變換器的初級繞組相關聯的第二電流。初級繞組被耦合至次級繞組。第一時段包括第一開始和第一結束，退磁時段包括第二開始和第二結束，第二時段包括第三開始和第三結束，並且第三時段包括第四開始和第四結束。第四結束在第一結束、第二結束和第三結束之後。第二開關從第一開始到第一結束是閉合的，第二開關從第一結束到第三開始是斷開的，並且第二開關從第三開始到第三結束是閉合的。
根據又一實施例，一種用於調節電源變換器的方法包括：接收輸入信號；至少部分地基於輸入信號，生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號以影響與電源變換器的次級繞組相關聯的電流。中至少部分地基於輸入信號生成驅動信號包括：至少部分地基於輸入信號，檢測與次級繞組相關聯的退磁時段的第一持續時間；至少部分地基於第一持續時間，確定用於驅動信號的時段的第二持續時間；以及在整個時段期間保持驅動信號處於第一邏輯電平以保持開關在整個時段期間是閉合的。退磁時段包括第一開始和第一結束，並且時段包括第二開始和第二結束。第二結 束在第一結束之後。
根據又一實施例，一種用於調節電源變換器的方法包括：接收輸入信號；至少部分地基於輸入信號，生成第一驅動信號；以及向第一開關輸出第一驅動信號以影響與電源變換器的次級繞組相關聯的第一電流。至少部分地基於輸入信號來生成第一驅動信號包括：至少部分地基於輸入信號，檢測用於第二驅動信號的第一時段的第一持續時間；至少部分地基於輸入信號，檢測與次級繞組相關聯的退磁時段的退磁持續時間；至少部分地基於輸入信號，檢測用於第二驅動信號的第二時段的第二持續時間；至少部分地基於第一持續時間、退磁持續時間和第二持續時間，確定用於第一驅動信號的第三時段的第三持續時間；以及在整個第三時段期間保持第一驅動信號處於第一邏輯電平以保持第一開關在整個第三時段期間是閉合的。第二驅動信號被輸出至第二開關以影響與電源變換器的初級繞組相關聯的第二電流。第一時段包括第一開始和第一結束，退磁時段包括第二開始和第二結束，第二時段包括第三開始和第三結束，並且第三時段包括第四開始和第四結束。第四結束在第一結束、第二結束和第三結束之後。第二開關從第一開始到第一結束是閉合的，第二開關從第一結束到第三開始是斷開的，並且第二開關從第三開始到第三結束是閉合的。
依據實施例，可以實現一個或多個有益效果。參考下面的具體描述和附圖能夠全面地領會本發明的這些有益效果和各種附加的目的、特徵以及優點。
100、300、500‧‧‧電源變換系統
101、301、501‧‧‧電磁干擾(EMI)濾波器
102、302、502‧‧‧整流橋
103、107、303、307、503、507‧‧‧電容器
105、106、305、306、505、506‧‧‧電阻器
109、309、509‧‧‧二極體
112、312、512‧‧‧一次側繞組
114、314、514‧‧‧二次側繞組
120、320、520‧‧‧一次側脈寬調製變(PWM)控制器
130、330、530‧‧‧二次側同步整流(SR)控制器
142、342、542‧‧‧一次側開關
144、344、544‧‧‧二次側開關
152、352、552‧‧‧輸出阻性負載
154、354、554‧‧‧輸出容性負載
121、137、321、337、521、537‧‧‧驅動信號
141、341、541‧‧‧流經一次側繞組112的電流
146、346、546‧‧‧流經二次側繞組114的電流
131、331、531‧‧‧汲極端子的信號
132‧‧‧汲極電壓感測器
133‧‧‧感測信號
134、334、534‧‧‧邏輯控制器
135、335、535‧‧‧控制信號
136、336、536‧‧‧閘極驅動器
138、139、338、339、538、539‧‧‧控制器端子
210、220‧‧‧比較器
212、222‧‧‧閾值信號
214、224‧‧‧比較信號
332‧‧‧退磁感測器
532‧‧‧感測器
333、533‧‧‧退磁信號
410、420、430、440、450、610、620、630、640、650‧‧‧波形
t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12、t13、t14、t15、t16、t17、t18、t19、t20、t21、t22‧‧‧時間
Tdem(n-1)、Tdem(m)、Tdem(n)、Tdem(n+1)‧‧‧退磁時段
Tsron(n-1)、Tsron(m+1)、Tsron(n)、Tsron(n+1)、Tpon(n-1)、Tpon(n)、Tpon(n+1)‧‧‧導通時段
548‧‧‧導通時間信號
第1圖是示出了具有常規二次側同步整流(SR)控制器的常規返馳式電源變換系統的簡圖。
第2圖是示出了第1圖中所示的電源變換系統的二次側同步整流控制器的某些常規元件的簡圖。
第3圖是根據本發明的實施例示出了具有同步整流(SR)控制器的電源變換系統的簡圖。
第4圖是根據本發明的實施例的、針對如第3圖中所示的在連續導通模式(CCM)下操作的電源變換系統的簡化時序圖。
第5圖是根據本發明的實施例示出了具有同步整流(SR)控制器的電源變換系統的簡圖。
第6圖是根據本發明的實施例的、針對如第5圖中所示的在連續導通模式(CCM)下操作的電源變換系統的簡化時序圖。
本發明的某些實施例涉及積體電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了具有用於同步整流控制器的預測機制的系統和方法。僅通過示例的方式，本發明的一些實施例已被應用於在連續導通模式下運行的電源變換器。但應認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
參考第1圖和第2圖，如果閾值信號222(例如，Vth_off)接近0V(例如，等於-15mV)，則當電源變換系統100在CCM模式下操作時，二次側電流116在退磁時段的結尾處一般不會在量值上變得足夠小，所以在退磁時段的結尾處感測到的信號131(例如，Vd)常常不能夠升至高於閾值信號222並且比較信號224經常不能夠從邏輯高位準變為邏輯低位準；因此根據某些實施例，在電晶體142變得被接通之前，電晶體144未變得被關斷。例如，如果電源變換系統100在CCM模式下操作，則二次側電流116沒有在量值上變得足夠小並且感測到的信號131(例如，Vd)沒有升至高於閾值信號222，直到電晶體142變得被接通之後。在另一示例中，如果電源變換系統100在CCM模式下操作，當電晶體142變得被接通時，電晶體144仍保持被接通，並且包括一次側繞組112和二次側繞組114的變壓器的直通(Shoot-through)損壞電源變換系統100，這導致了可靠性的問題。
第3圖是根據本發明的實施例示出了具有同步整流 (SR)控制器的電源變換系統的簡圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制申請專利的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。電源變換系統300(例如，電源變換器)包括電磁干擾(EMI)濾波器301、整流橋302、電容器303和307、電阻器305和306、二極體309、一次側繞組312、二次側繞組314、脈寬調變(PWM)控制器320、同步整流(SR)控制器330、開關342(例如，電晶體)、開關344(例如，電晶體)、輸出阻性負載352、和輸出容性負載354。例如，脈寬調變(PWM)控制器320在一次側上，並且SR控制器330在二次側上。在另一示例中，開關342(例如，電晶體)在一次側上，並且開關344(例如，電晶體)在二次側上。
在一個實施例中，PWM控制器320生成驅動信號321並且向開關342輸出驅動信號321。例如，驅動信號321被開關342(例如，電晶體)接收並且被用於閉合或斷開開關342(例如，接通或關斷電晶體)以影響與一次側繞組312相關聯(例如，流經一次側繞組312)的電流341。在另一實施例中，SR控制器330包括控制器端子338和339。例如，SR控制器330在控制器端子338處接收來自電晶體344(例如，MOSFET電晶體)的汲極端子的信號331(例如，Vd)，生成驅動信號337(例如，Vg)，並且在控制器端子339處向電晶體344輸出驅動信號337。在另一示例中，驅動信號337被電晶體344的閘極端子接收並且被用於接通或關斷電晶體344以影響與二次側繞組314相關聯(例如，流經二次側繞組314)的電流346。在又一實施例中，如果電源變換系統300在CCM模式下操作，則電晶體344在開關342變得閉合(例如，被接通)之前變得被關斷，並且當電晶體342被閉合(例如，被接通時)電晶體344保持為被關斷。
如第3圖中所示，根據某些實施例，SR控制器330包括退磁感測器332、邏輯控制器334、和閘極驅動器336。在一個實施例中，退磁感測器332從電晶體344的汲極端子接收信號331(例如，Vd)並且 生成退磁信號333。例如，信號331是電晶體344的汲極端子的汲極電壓。在另一示例中，退磁信號333在退磁時段期間處於邏輯高位準，並且在退磁時段之外處於邏輯低位準。
在另一實施例中，退磁信號333被邏輯控制器334接收，作為響應，該邏輯控制器334生成控制信號335。例如，控制信號335包括一個或多個脈衝。在又一實施例中，閘極驅動器336接收控制信號335並輸出驅動信號337(例如，Vg)到電晶體344的閘極端子。例如，如果驅動信號337處於邏輯高位準，則電晶體344被接通，而如果驅動信號337處於邏輯低位準，則電晶體344被關斷。
第4圖是根據本發明的實施例的、針對在連續導通模式(CCM)下操作的電源變換系統300的簡化時序圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制申請專利的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。波形410表示作為時間的函數的驅動信號321，波形420表示作為時間的函數的信號331，波形430表示作為時間的函數的退磁信號333(例如，Tdem)，波形440表示作為時間的函數的控制信號335(例如，Vprdt)，並且波形450表示作為時間的函數的驅動信號337。例如，電源變換系統300工作在CCM模式下，具有穩定的開關切換而沒有次諧波振盪。
在一個實施例中，在時間t1處，驅動信號321從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形410所示)，並且開關342變得斷開(例如，被關斷)。例如，在時間t1處，信號331開始迅速減小(例如，如波形420所示)。在另一示例中，在時間t1處，退磁信號333從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形430所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n-1)，n為大於1的整數)的開始。在又一示例中，在時間t1處，驅動信號337從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形450所示)並且電晶體344變得被接通，這指示導通時段(例如，Tsron(n-1)，n為大於1的整數)的開始。
在另一實施例中，在時間t2處，控制信號335從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形440所示)，這使得驅動信號337從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形450所示)。例如，時間t2表示導通時段(例如，Tsron(n-1)，n為大於1的整數)的結束。在又一實施例中，在時間t3處，控制信號335從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形440所示)，這指示(例如，從時間t2到時間t3的)脈衝的結束。
在又一實施例中，在時間t4處，退磁信號333從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形430所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n-1)，n為大於1的整數)的結束。例如，在時間t4處，驅動信號321從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形410所示)，並且開關342變得閉合(例如，被接通)。在另一示例中，在時間t4處，信號331開始迅速增大(例如，如波形420所示)。
根據一個實施例，在時間t5處，驅動信號321從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形410所示)，並且開關342變得斷開(例如，被關斷)。例如，在時間t5處，信號331開始迅速減小(例如，如波形420所示)。在另一示例中，在時間t5處，退磁信號333從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形430所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n)，n為大於1的整數)的開始。在又一示例中，在時間t5處，驅動信號337從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形450所示)並且電晶體344變得被接通，這指示導通時段(例如，Tsron(n)，n為大於1的整數)的開始。
在另一實施例中，在時間t6處，控制信號335從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形440所示)，這使得驅動信號337從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形450所示)。例如，時間t6表示導通時段(例如，Tsron(n)，n為大於1的整數)的結束。
在另一示例中，時間t6被確定為使得：Tsron(n)=k×Tdem(n-1) (算式1) 其中Tsron(n)表示從時間t5到時間t6的導通時段。此外，Tdem(n-1)表示從時間t1到時間t4的退磁時段，該退磁時段在導通時段Tsron(n)的開始之前結束(例如，如波形430和450所示)。另外，k是大於零但小於1的預定預測係數。並且，n是大於1的整數。
根據又一實施例，在時間t7處，控制信號335從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形440所示)，這指示(例如，從時間t6到時間t7的)脈衝的結束。根據又一實施例，在時間t8處，退磁信號333從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形430所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n)，n為大於1的整數)的結束。在另一示例中，在時間t8處，驅動信號321從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形410所示)，並且開關342變得閉合(例如，被接通)。在另一示例中，在時間t8處，信號331開始迅速增大(例如，如波形420所示)。
根據某些實施例，如第3圖和第4圖所示，SR控制器330接收信號331，至少部分地基於信號331確定退磁時段Tdem(m)的持續時間，並且使用該退磁時段Tdem(m)的持續時間來將導通時段Tsron(m+1)的持續時間預測如下：Tsron(m+1)=k×Tdem(m) (算式2)
其中m是大於零的整數。此外，Tsron(m+1)表示驅動信號337的導通時段，並且Tdem(m)表示在導通時段Tsron(m+1)的開始之前結束的退磁時段(例如，如波形430和450所示)。另外，k是大於零但小於1的預定預測係數。例如，根據算式2，SR控制器330確定用於生成控制信號335的下降沿的時間(例如，時間t6)(例如，如波形440所示)。在又一示例中，控制信號335的下降沿使得驅動信號337從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形450所示)，這指示驅動信號337的導通時段的結束(例如，指示時間t6作為Tsron(n)的結束)。
在一個實施例中，當m等於n-1時，算式2變成算式1，其中n是大於1的整數。在另一實施例中，當m等於n時，算式2變 為如下的算式3：Tsron(n+1)=k×Tdem(n) (算式3)
其中n是大於1的整數。此外，Tsron(n+1)表示驅動信號337的導通時段，並且Tdem(n)表示在導通時段Tsron(n+1)的開始之前結束的退磁時段。另外，k是在算式2中出現的預定預測係數。例如，SR控制器330接收信號331(例如，如波形420所示)，至少部分地基於信號331確定退磁時段Tdem(n)的持續時間(例如，如波形430所示)，並且使用該退磁時段Tdem(n)的持續時間根據算式3來預測導通時段Tsron(n+1)的持續時間。
根據一些實施例，如果電源變換系統300在CCM模式下操作(例如，具有穩定的開關切換而沒有次諧波振盪)，則電晶體344在開關342變得閉合之前變得被關斷(例如，如波形410和450所示)，所以包括一次側繞組312和二次側繞組314的變壓器的直通能夠被避免。
第5圖是根據本發明的另一實施例示出了具有同步整流(SR)控制器的電源變換系統的簡圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制申請專利的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。電源變換系統500(例如，電源變換器)包括電磁干擾(EMI)濾波器501、整流橋502、電容器503和507、電阻器505和506、二極體509、一次側繞組512、二次側繞組514、脈寬調變(PWM)控制器520、同步整流(SR)控制器530、開關542(例如，電晶體)、開關544(例如，電晶體)、輸出阻性負載552、和輸出容性負載554。例如，脈寬調變(PWM)控制器520在一次側上，並且SR控制器530在二次側上。在另一示例中，開關542(例如，電晶體)在一次側上，並且開關544(例如，電晶體)在二次側上。
在一個實施例中，PWM控制器520生成驅動信號521並且向開關542輸出該驅動信號521。例如，驅動信號521被開關542(例如，電晶體)接收並且被用於閉合或斷開開關542(例如，接通或關斷電 晶體)以影響與一次側繞組512相關聯(例如，流經一次側繞組512)的電流541。在另一實施例中，SR控制器530包括控制器端子538和539。例如，SR控制器530在控制器端子538處接收來自電晶體544(例如，MOSFET電晶體)的汲極端子的信號531(例如，Vd)，生成驅動信號537(例如，Vg)，並且在控制器端子539處向電晶體544輸出驅動信號537。在另一示例中，驅動信號537被電晶體544的閘極端子接收並且被用於接通或關斷電晶體544以影響與二次側繞組514相關聯(例如，流經二次側繞組514)的電流546。在又一實施例中，如果電源變換系統500在CCM模式下操作，則電晶體544在開關542變得閉合(例如，被接通)之前變得被關斷，並且當電晶體542被閉合(例如，被接通時)時電晶體544保持為被關斷。
如第5圖中所示，根據某些實施例，SR控制器530包括感測器532、邏輯控制器534、和閘極驅動器536。根據某些實施例，感測器532從電晶體544的汲極端子接收信號531(例如，Vd)並且生成退磁信號533和導通時間信號548。例如，信號531是電晶體544的汲極端子的汲極電壓。
在一個實施例中，感測器532接收信號531(例如，Vd)，感測二次側繞組514的退磁時段，至少部分地基於信號531生成退磁信號533，並且向邏輯控制器534輸出該退磁信號533。例如，退磁信號533在退磁時段期間處於邏輯高位準，並且在退磁時段之外處於邏輯低位準。
在另一實施例中，感測器532從電晶體544的汲極端子接收信號531(例如，Vd)，至少部分地基於信號531來感測驅動信號521是處於導通狀態(例如，處於邏輯高位準)還是處於關斷狀態(例如，處於邏輯低位準)，至少部分地基於信號531生成導通時間信號548，並且向邏輯控制器534輸出導通時間信號548。例如，導通時間信號548在驅動信號521的導通時段期間處於邏輯高位準，並且在驅動信號 521的導通時段之外處於邏輯低位準。在又一示例中，導通時間信號548在開關542閉合(例如，被接通)時處於邏輯高位準，並且在開關542斷開(例如，被關斷)時處於邏輯低位準。
在另一實施例中，退磁信號533和導通時間信號548被邏輯控制器534接收，作為響應，該邏輯控制器534生成控制信號535。例如，控制信號535包括一個或多個脈衝。在又一實施例中，閘極驅動器536接收控制信號535並輸出驅動信號537(例如，Vg)到電晶體544的閘極端子。例如，如果驅動信號537處於邏輯高位準，則電晶體544被接通，而如果驅動信號537處於邏輯低位準，則電晶體544被關斷。
第6圖是根據本發明的實施例的、針對在連續導通模式(CCM)下操作的電源變換系統500的簡化時序圖。此圖僅僅是示例，其不應不適當地限制申請專利的範圍。本領域的技術人員將認識到許多變化、替代和修改。波形610表示作為時間的函數的驅動信號521，波形620表示作為時間的函數的信號531，波形630表示作為時間的函數的退磁信號533(例如，Tdem)，波形640表示作為時間的函數的控制信號535(例如。Vprdt)，並且波形650表示作為時間的函數的驅動信號537。例如，電源變換系統500工作在CCM模式下，具有次諧波振盪但還具有針對驅動信號521的恒定開關週期。
在一個實施例中，在時間t10處，退磁信號533從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段的結束。例如，在時間t10處，驅動信號521從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得閉合(例如，被接通)，這指示驅動信號521的導通時段(例如，Tpon(n-1)，n為大於1的整數)的開始。在另一示例中，在時間t10處，信號531開始迅速增大(例如，如波形620所示)。
在另一實施例中，在時間t11處，驅動信號521從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得斷開 (例如，被關斷)，這指示驅動信號521的導通時段(例如，Tpon(n-1)，n為大於1的整數)的結束。例如，時間t11表示驅動信號521的從時間t10到時間t11導通時段Tpon(n-1)的結束，其中n為大於1的整數。在另一示例中，在時間t11處，信號531開始迅速減小(例如，如波形620所示)。在另一示例中，在時間t11處，退磁信號533從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n-1)，n為大於1的整數)的開始。在又一示例中，在時間t11處，驅動信號537從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形650所示)並且電晶體544變得被接通，這指示導通時段(例如，Tsron(n-1)，n為大於1的整數)的開始。
在另一實施例中，在時間t12處，控制信號535從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形640所示)，這使得驅動信號537從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形650所示)。例如，時間t12表示驅動信號537的導通時段(例如，Tsron(n-1)，n為大於1的整數)的結束。在又一實施例中，在時間t13處，控制信號535從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形640所示)，這指示(例如，從時間t12到時間t13的)脈衝的結束。
在又一實施例中，在時間t14處，退磁信號533從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n-1)，n為大於1的整數)的結束。例如，在時間t14處，驅動信號521從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得閉合(例如，被接通)，這指示驅動信號521的導通時段(例如，Tpon(n)，n為大於1的整數)的開始。在另一示例中，在時間t14處，驅動信號521從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得閉合(例如，被接通)。在又一示例中，在時間t14處，信號531開始迅速增大(例如，如波形620所示)。
根據一個實施例，在時間t15處，驅動信號521從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得斷開 (例如，被關斷)，這指示驅動信號521的導通時段(例如，Tpon(n)，n為大於1的整數)的結束。例如，時間t15表示驅動信號521的從時間t14到時間t15導通時段Tpon(n)的結束，其中n為大於1的整數。在另一示例中，在時間t15處，信號531開始迅速減小(例如，如波形620所示)。在另一示例中，在時間t15處，退磁信號533從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n)，n為大於1的整數)的開始。在又一示例中，在時間t15處，驅動信號537從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形650所示)並且電晶體544變得被接通，這指示驅動信號537的導通時段(例如，Tsron(n)，n為大於1的整數)的開始。
根據另一實施例，在時間t16處，控制信號535從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形640所示)，這使得驅動信號537從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形650所示)。例如，時間t16表示驅動信號537的導通時段(例如，Tsron(n)，n為大於1的整數)的結束。
在另一示例中， 所以時間t16被確定如下：Tsron(n)=j1×Tdem(n-1) (算式5)其中Tpon(n-1)表示驅動信號521從時間t10到時間t11的導通時段，並且Tpon(n)表示驅動信號521從時間t14到時間t15的另一導通時段。此外，Tth表示預定的時間閾值。例如，Tth大於零。另外，n是大於1的整數。另外，Tsron(n)表示驅動信號537從時間t15到時間t16的導通時段。此外，Tdem(n-1)表示從時間t11到時間t14的退磁時段，該退磁時段在導通時段Tsron(n)的開始之前結束(例如，如波形630和650所示)。另外，j1是預定的預測係數。例如，j1大於零但小於1。在另一示例中，j1大於零但小於或等於0.5。
根據又一實施例，在時間t17處，控制信號535從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形640所示)，這指示(例如，從時間t16到時間t17的)脈衝的結束。根據又一實施例，在時間t18處，退磁信號533從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n)，n為大於1的整數)的結束。在另一示例中，在時間t18處，驅動信號521從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得閉合(例如，被接通)，這指示驅動信號521的導通時段(例如，Tpon(n+1)，n為大於1的整數)的開始。在又一示例中，在時間t18處，信號531開始迅速增大(例如，如波形620所示)。
在一個實施例，在時間t19處，驅動信號521從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得斷開(例如，被關斷)，這指示驅動信號521的導通時段(例如，Tpon(n+1)，n為大於1的整數)的結束。例如，時間t19表示驅動信號521的從時間t18到時間t19的導通時段Tpon(n+1)的結束，其中n為大於1的整數。在另一示例中，在時間t19處，信號531開始迅速減小(例如，如波形620所示)。在另一示例中，在時間t19處，退磁信號533從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n+1)，n為大於1的整數)的開始。在又一示例中，在時間t19處，驅動信號537從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形650所示)並且電晶體544變得被接通，這指示驅動信號537的導通時段(例如，Tsron(n+1)，n為大於1的整數)的開始。
在另一實施例中，在時間t20處，控制信號535從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形640所示)，這使得驅動信號537從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形650所示)。例如，時間t20表示驅動信號537的導通時段(例如，Tsron(n+1)，n為大於1的整數)的結束。
在另一示例中， Tpon(n+1)-Tpon(n)<Tth (算式6)所以時間t16被確定如下：Tsron(n+1)=j2×Tdem(n) (算式7)
其中Tpon(n)表示驅動信號521從時間t14到時間t15的導通時段，並且Tpon(n+1)表示驅動信號521從時間t18到時間t19的另一導通時段。此外，Tth表示也出現在算式4中的預定時間閾值。另外，n是大於1的整數。另外，Tsron(n+1)表示驅動信號537從時間t19到時間t20的導通時段。此外，Tdem(n)表示從時間t15到時間t18的退磁時段，該退磁時段在導通時段Tsron(n+1)的開始之前結束(例如，如波形630和650所示)。另外，j2是預定的預測係數。例如，j2大於零但小於1。在另一示例中，j2大於0.5但小於1。在又一示例中，j2不等於出現在算式5中的j1。在又一示例中，j2大於出現在算式5中的j1。
根據又一實施例，在時間t21處，控制信號535從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形640所示)，這指示(例如，從時間t20到時間t21的)脈衝的結束。根據又一實施例，在時間t22處，退磁信號533從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形630所示)，這指示退磁時段(例如，Tdem(n+1)，n為大於1的整數)的結束。在另一示例中，在時間t22處，驅動信號521從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形610所示)，並且開關542變得閉合(例如，被接通)，這指示驅動信號521的導通時段的開始。在又一示例中，在時間t22處，信號531開始迅速增大(例如，如波形620所示)。
根據某些實施例，如第5圖和第6圖中所示，SR控制器530接收信號531，至少部分地基於信號531確定驅動信號521的導通時段Tpon(m)的持續時間，至少部分地基於信號531確定退磁時段Tdem(m)的持續時間，至少部分地基於信號531確定驅動信號521的導通時段Tpon(m+1)的持續時間，並且使用導通時段Tpon(m)的持續時間、退磁時段Tdem(m)的持續時間和Tpon(m+1)的持續時間來將導通時段Tsron(m+1)的持續時間預測如 下：
則Tsron(m+1)=j1×Tdem(m) (算式9)
如果Tpon(m+1)-Tpon(m)<Tth (算式10)
則Tsron(m+1)=j2×Tdem(m) (算式11)
其中m是大於零的整數。此外，Tpon(m)表示驅動信號521的導通時段，並且Tpon(m+1)表示驅動信號521的另一導通時段。此外，Tth表示預定時間閾值。例如，Tth大於零。另外，Tsron(m+1)表示驅動信號537的導通時段。此外，Tdem(m)表示在導通時段Tsron(m+1)的開始之前結束的退磁時段(例如，如波形630和650所示)。另外，j1是預定的預測係數，並且j2也是預定的預測係數。例如，j1大於零但小於1，並且j2大於零但小於1。在另一示例中，j1不等於j2。在又一示例中，j2大於j1。在又一示例中，j1大於零但小於或等於0.5，並且j2大於0.5但小於1。
在一個實施例中，m等於n-1，其中n是大於1的整數。例如，當m等於n-1時，算式8被滿足，所以導通時段Tsron(m+1)的持續時間根據算式9來預測，如算式4和5所示。在另一實施例中，m等於n，其中n是大於1的整數。例如，當m等於n時，算式10被滿足，所以導通時段Tsron(m+1)的持續時間根據算式11來預測，如算式6和7所示。
根據一些實施例，如果電源變換系統500在CCM模式下操作(例如，具有次諧波振盪，但也具有針對驅動信號521的恒定開關週期)，則電晶體544在開關542變得閉合之前變得被關斷(例如，如波形610和650所示)，所以包括一次側繞組512和二次側繞組514的變壓器的直通能夠被避免(例如，即使次諧波振盪導致退磁時段中的顯著變化)。
本發明的某些實施例具有各種優點。例如，電源變換系統(例如，電源變換系統300和/或電源變換系統500)使用同步整流(SR)控制器(例如，SR控制器330和/或SR控制器530)來防止當電源 變換系統在CCM模式下操作時變壓器的直通。在另一示例中，同步整流(SR)控制器(例如，SR控制器330和/或SR控制器530)能夠提升電源變換系統(例如，電源變換系統300和/或電源變換系統500)的可靠性和效率。
根據另一實施例，用於調節電源變換器(例如，電源變換器300)的系統控制器(例如，同步整流控制器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)。系統控制器(例如，同步整流控制器330)被配置為：在第一控制器端子(例如，端子338)處接收輸入信號(例如，信號331)，至少部分地基於輸入信號生成驅動信號(例如，信號337)，並且在第二控制器端子(例如，端子339)處向開關(例如，開關344)輸出驅動信號(例如，信號337)以影響與電源變換器(例如，電源變換器300)的二次側繞組(例如，二次側繞組314)相關聯的電流(例如，電流346)。系統控制器(例如，同步整流控制器330)還被配置為：至少部分地基於輸入信號感測與二次側繞組(例如，二次側繞組314)相關聯的退磁時段(例如，第4圖中所示的Tdem(n-1))的第一持續時間，至少部分地基於第一持續時間確定用於驅動信號(例如，信號337)的時段(例如，第4圖中所示的Tsron(n))的第二持續時間，並且在整個時段期間(例如，在第4圖中所示的整個Tsron(n)期間)保持驅動信號(例如，信號337)處於第一邏輯位準以保持開關(例如，開關344)在整個時段期間(例如，在第4圖中所示的整個Tsron(n)期間)是閉合的。退磁時段(例如，第4圖中所示的Tdem(n-1))包括第一開始(例如，第4圖中所示的t1)和第一結束(例如，第4圖中所示的t4)，並且時段(例如，第4圖中所示的Tsron(n))包括第二開始(例如，第4圖中所示的t5)和第二結束(例如，第4圖中所示的t6)。第二結束(例如，第4圖中所示的t6)在第一結束(例如，第4圖中所示的t4)之後。例如，系統控制器(例如，同步整流控制器330)是根據至少第3圖和/或第4圖實現的。
在另一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器330)還被配置為確定時段(例如，第4圖中所示的Tsron(n))的第二持續時間等於第一持續時間(例如，第4圖中所示的Tsron(n-1)的持續時間)乘以預定係數(例如，如算式1和/或算式2所示)。預定係數(例如，如算式1中所示的k和/或算式2中所示的k)大於0並且小於1。在又一示例中，第二開始(例如，第4圖中所示的t5)在第一結束(例如，第4圖中所示的t4)之後。在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器330)還被配置為從第一結束(例如，第4圖中所示的t4)到第二開始(例如，第4圖中所示的t5)將驅動信號(例如，信號337)保持為處於第二邏輯位準以保持開關(例如，開關344)從第一結束到第二開始是斷開的。在又一示例中，第一邏輯位準是邏輯高位準，並且第二邏輯位準是邏輯低位準。
在又一示例中，開關(例如，開關344)包括電晶體，並且電晶體包括閘極端子、汲極端子和源極端子。在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器330)還被配置為：在第一控制器端子(例如，端子338)處從電晶體的汲極端子接收輸入信號，並且在第二控制器端子(例如，端子339)處向電晶體的閘極端子輸出驅動信號(例如，信號337)以接通或關斷電晶體(例如，電晶體344)從而影響流經電源變換器的二次側繞組的電流(例如，電流346)。在又一示例中，輸入信號(例如，信號331)是表示汲極端子的汲極電壓(例如，電晶體344的汲極電壓)的電壓信號。
在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器330)進一步包括退磁感測器(例如，退磁感測器332)、邏輯控制器(例如，邏輯控制器334)和驅動器(例如，閘極驅動器336)，該退磁感測器被配置為接收輸入信號(例如，信號331)並且至少部分地基於輸入信號生成退磁信號(例如，信號333)，邏輯控制器被配置為接收退磁信號並且至少部分地基於退磁信號生成控制信號(例如，信號335)，驅動器 被配置為接收控制信號並且至少部分地基於控制信號生成驅動信號(例如，信號337)。退磁信號(例如，信號333)指示退磁時段(例如，第4圖中所示的Tdem(n-1))的第一開始(例如，第4圖中所示的t1)和退磁時段的第一結束(例如，第4圖中所示的t4)。控制信號(例如，信號335)指示時段(例如，第4圖中所示的Tsron(n))的第二結束(例如，第4圖中所示的t6)(例如，如第4圖中的波形440所示)。
根據又一實施例，用於調節電源變換器(例如，電源變換器500)的系統控制器(例如，同步整流控制器530)包括第一控制器端子(例如，端子538)和第二控制器端子(例如，端子539)。系統控制器(例如，同步整流控制器530)被配置為：在第一控制器端子(例如，端子538)處接收輸入信號(例如，信號531)，至少部分地基於輸入信號生成第一驅動信號(例如，信號537)，並且在第二控制器端子(例如，端子539)處向第一開關(例如，開關544)輸出第一驅動信號(例如，信號537)以影響與電源變換器(例如，電源變換器500)的二次側繞組(例如，二次側繞組514)相關聯的第一電流(例如，電流546)。系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：至少部分地基於輸入信號(例如，信號531)感測用於第二驅動信號(例如，信號521)的第一時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n-1)或Tpon(n))的第一持續時間，至少部分地基於輸入信號感測與二次側繞組(例如，二次側繞組514)相關聯的退磁時段(例如，第6圖中所示的Tdem(n-1)或Tdem(n))的退磁持續時間，至少部分地基於輸入信號(例如，信號531)感測用於第二驅動信號(例如，信號521)的第二時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n)或Tpon(n+1))的第二持續時間，至少部分地基於第一持續時間、退磁持續時間和第二持續時間來確定用於第一驅動信號(例如，信號537)的第三時段(例如，第6圖中所示的Tsron(n)或Tsron(n+1))的第三持續時間，並且在整個第三時段期間(例如，在第6圖中所示的整個Tsron(n)或整個Tsron(n+1)期間)保持第一驅動信號(例如，信號537)處於第一邏輯位準 以保持第一開關(例如，開關544)在整個第三時段期間(例如，在第6圖中所示的整個Tsron(n)或整個Tsron(n+1)期間)是閉合的。第二驅動信號(例如，信號521)被輸出至第二開關(例如，開關542)以影響與電源變換器(例如，電源變換器500)的一次側繞組(例如，一次側繞組512)相關聯(例如，流經一次側繞組)的第二電流(例如，電流541)。一次側繞組(例如，一次側繞組512)被耦合至二次側繞組(例如，二次側繞組514)。第一時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n-1))包括第一開始(例如，第6圖中所示的t10)和第一結束(例如，第6圖中所示的t11)，退磁時段(例如，第6圖中所示的Tdem(n-1))包括第二開始(例如，第6圖中所示的t11)和第二結束(例如，第6圖中所示的t14)，第二時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n))包括第三開始(例如，第6圖中所示的t14)和第三結束(例如，第6圖中所示的t15)，並且第三時段(例如，第6圖中所示的Tsron(n))包括第四開始(例如，第6圖中所示的t15)和第四結束(例如，第6圖中所示的t16)。第四結束(例如，第6圖中所示的t16)在第一結束(例如，第6圖中所示的t11)、第二結束(例如，第6圖中所示的t14)和第三結束(例如，第6圖中所示的t15)之後。第二開關(例如，開關542)從第一開始(例如，第6圖中所示的t10)到第一結束(例如，第6圖中所示的t11)是閉合的，第二開關(例如，開關542)從第一結束(例如，第6圖中所示的t11)到第三開始(例如，第6圖中所示的t14)是斷開的，並且第二開關(例如，開關542)從第三開始(例如，第6圖中所示的t14)到第三結束(例如，第6圖中所示的t15)是閉合的。例如，系統控制器(例如，同步整流控制器530)是根據至少第5圖和/或第6圖來實現的。
在另一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：確定第一持續時間和第二持續時間是否滿足一個或多個預定條件(例如，如算式4、算式6、算式8和/或算式10所示)；並且至少部分地基於第一持續時間和第二持續時間是否滿足一個或多個預定條 件來確定第三時段的第三持續時間(例如，如算式5、算式7、算式9和/或算式11所示)。在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：如果第二持續時間減去第一持續時間大於預定閾值(例如，如算式4和/或算式8所示)，則確定第一持續時間和第二持續時間滿足一個或多個預定條件。在又一實施例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：如果第二持續時間減去第一持續時間小於預定閾值(例如，如算式6和/或算式10所示)，則確定第一持續時間和第二持續時間不滿足一個或多個預定條件。
在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：如果第一持續時間和第二持續時間被確定為滿足一個或多個預定條件，則確定第三持續時間等於退磁持續時間乘以第一預定係數(例如，如算式5和/或算式9所示)。第一預定係數(例如，算式5中所示的j1和/或算式9中所示的j1)大於0並且小於1。在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：如果第一持續時間和第二持續時間被確定為不滿足一個或多個預定條件，則確定第三持續時間等於退磁持續時間乘以第二預定係數(例如，如算式5和/或算式9所示)。第二預定係數(例如，算式7中所示的j2和/或算式11中所示的j2)大於0並且小於1，並且第二預定係數(例如，算式7中所示的j2和/或算式11中所示的j2)不等於第一預定係數(例如，算式5中所示的j1和/或算式9中所示的j1)。在又一示例中，預定閾值(例如，算式4、算式6、算式8、和/或算式10中所示的Tth)大於0，並且第二預定係數(例如，算式7中所示的j2和/或算式11中所示的j2)大於第一預定係數(例如，算式5中所示的j1和/或算式9中所示的j1)。在又一示例中，第一預定係數(例如，算式5中所示的j1和/或算式9中所示的j1)大於0並且小於或等於0.5，並且第二預定係數(例如，算式7中所示的j2和/或算式11中所示的j2)大於0.5並且小於1。
在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器 530)還被配置為：保持第一驅動信號(例如，信號537)從第二結束(例如，第6圖中所示的t14)到第四開始(例如，第6圖中所示的t15)處於第二邏輯位準以保持第一開關(例如，開關544)從第二結束到第四開始是斷開的。在又一示例中，第一邏輯位準是邏輯高位準，而第二邏輯位準是邏輯低位準。
在又一示例中，第一開關(例如，開關544)包括電晶體，並且電晶體包括閘極端子、汲極端子和源極端子。在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)還被配置為：在第一控制器端子(例如，端子538)處從電晶體的汲極端子接收輸入信號，並且在第二控制器端子(例如，端子539)處向電晶體的閘極端子輸出第一驅動信號(例如，信號537)以接通或關斷電晶體(例如，電晶體544)從而影響流經電源變換器的二次側繞組的第一電流(例如，電流546)。在又一示例中，輸入信號(例如，信號531)是表示汲極端子的汲極電壓(例如，電晶體544的汲極電壓)的電壓信號。
在又一示例中，系統控制器(例如，同步整流控制器530)進一步包括信號感測器(例如，感測器532)、邏輯控制器和驅動器(例如，閘極驅動器536)，該信號感測器被配置為接收輸入信號(例如，信號531)並且至少部分地基於輸入信號(例如，信號531)生成第一信號(例如，信號548)和第二信號(例如，信號533)，邏輯控制器被配置為接收第一信號和第二信號並且至少部分地基於第一信號和第二信號生成控制信號(例如，信號535)，驅動器被配置為接收控制信號並且至少部分地基於控制信號生成第一驅動信號(例如，信號537)。第一信號(例如，信號548)指示第一時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n-1))的第一開始(例如，第6圖中所示的t10)、第一時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n-1))的第一結束(例如，第6圖中所示的t11)、第二時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n))的第三開始(例如，第6圖中所示的t14)、和第二時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n))的第三結束(例如，第6圖 中所示的t15)，並且第二信號(例如，信號533)指示退磁時段(例如，第6圖中所示的Tdem(n-1))的第二開始(例如，第6圖中所示的t11)和退磁時段(例如，第6圖中所示的Tdem(n-1))的第二結束(例如，第6圖中所示的t14)。控制信號(例如，信號535)指示第三時段(例如，第6圖中所示的Tsron(n))的第四結束(例如，第6圖中所示的t16)(例如，如第6圖中的波形640所示)。
根據又一實施例，一種用於調節電源變換器(例如，電源變換器300)的方法包括：接收輸入信號(例如，信號331)，至少部分地基於輸入信號生成驅動信號(例如，信號337)，並且向開關(例如，開關344)輸出驅動信號(例如，信號337)以影響與電源變換器(例如，電源變換器300)的二次側繞組(例如，二次側繞組314)相關聯(例如，流經二次側繞組)的電流(例如，電流346)。至少部分地基於輸入信號生成驅動信號包括：至少部分地基於輸入信號感測與二次側繞組(例如，二次側繞組314)相關聯的退磁時段(例如，第4圖中所示的Tdem(n-1))的第一持續時間，至少部分地基於第一持續時間確定用於驅動信號(例如，信號337)的時段(例如，第4圖中所示的Tsron(n))的第二持續時間，並且在整個時段期間(例如，在第4圖中所示的整個Tsron(n)期間)保持驅動信號(例如，信號337)處於第一邏輯位準以保持開關(例如，開關344)在整個時段期間(例如，在第4圖中所示的整個Tsron(n)期間)是閉合的。退磁時段(例如，第4圖中所示的Tdem(n-1))包括第一開始(例如，第4圖中所示的t1)和第一結束(例如，第4圖中所示的t4)，並且時段(例如，第4圖中所示的Tsron(n))包括第二開始(例如，第4圖中所示的t5)和第二結束(例如，第4圖中所示的t6)。第二結束(例如，第4圖中所示的t6)在第一結束(例如，第4圖中所示的t4)之後。例如，該方法是根據至少第3圖和/或第4圖實現的。
根據又一實施例，一種用於調節電源變換器(例如，電源變換器500)的方法包括：接收輸入信號(例如，信號531)，至少部 分地基於輸入信號生成第一驅動信號(例如，信號537)，並且向第一開關(例如，開關544)輸出該第一驅動信號(例如，信號537)以影響與電源變換器(例如，電源變換器500)的二次側繞組(例如，二次側繞組514)相關聯的第一電流(例如，電流546)。至少部分地基於輸入信號生成第一驅動信號包括：至少部分地基於輸入信號(例如，信號531)感測用於第二驅動信號(例如，信號521)的第一時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n-1)或Tpon(n))的第一持續時間，至少部分地基於輸入信號感測與二次側繞組(例如，二次側繞組514)相關聯的退磁時段(例如，第6圖中所示的Tdem(n-1)或Tdem(n))的退磁持續時間，至少部分地基於輸入信號(例如，信號531)感測用於第二驅動信號(例如，信號521)的第二時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n)或Tpon(n+1))的第二持續時間，至少部分地基於第一持續時間、退磁持續時間和第二持續時間來確定用於第一驅動信號(例如，信號537)的第三時段(例如，第6圖中所示的Tsron(n)或Tsron(n+1))的第三持續時間，並且在整個第三時段期間(例如，在第6圖中所示的整個Tsron(n)或整個Tsron(n+1)期間)保持第一驅動信號(例如，信號537)處於第一邏輯位準以保持第一開關(例如，開關544)在整個第三時段期間(例如，在第6圖中所示的整個Tsron(n)或整個Tsron(n+1)期間)是閉合的。第二驅動信號(例如，信號521)被輸出至第二開關(例如，開關542)以影響與電源變換器(例如，電源變換器500)的一次側繞組(例如，一次側繞組512)相關聯(例如，流經一次側繞組)的第二電流(例如，電流541)。第一時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n-1))包括第一開始(例如，第6圖中所示的t10)和第一結束(例如，第6圖中所示的t11)，並且退磁時段(例如，第6圖中所示的Tdem(n-1))包括第二開始(例如，第6圖中所示的t11)和第二結束(例如，第6圖中所示的t14)。第二時段(例如，第6圖中所示的Tpon(n))包括第三開始(例如，第6圖中所示的t14)和第三結束(例如，第6圖中所示的t15)，並且第三時段(例如，第6圖中所示的Tsron(n))包括第四開始(例如，第6圖中所 示的t15)和第四結束(例如，第6圖中所示的t16)。第四結束(例如，第6圖中所示的t16)在第一結束(例如，第6圖中所示的t11)、第二結束(例如，第6圖中所示的t14)和第三結束(例如，第6圖中所示的t15)之後。第二開關(例如，開關542)從第一開始(例如，第6圖中所示的t10)到第一結束(例如，第6圖中所示的t11)是閉合的，第二開關(例如，開關542)從第一結束(例如，第6圖中所示的t11)到第三開始(例如，第6圖中所示的t14)是斷開的，並且第二開關(例如，開關542)從第三開始(例如，第6圖中所示的t14)到第三結束(例如，第6圖中所示的t15)是閉合的。例如，該方法是根據至少第5圖和/或第6圖來實現的。
例如，本發明的各種實施例的一些或全部元件中的每個都通過使用一個或多個軟體元件、一個或多個硬體元件和/或軟體和硬體元件的一個或多個組合，被單獨地和/或與至少另一組件相結合地實現。在另一示例中，本發明的各種實施例的一些或全部元件中的每個都被單獨地和/或與至少另一元件相結合地實現在一個或多個電路中，該一個或多個電路例如是一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路。在又一個示例中，能夠組合本發明的各種實施例和/或示例。
儘管已經對本發明的特定實施例進行了描述，但是本領域的技術人員將理解的是，存在與所描述的實施例等同的其它實施例。因此，應當理解的是，本發明將不由特定圖示的實施例來限制，而是僅由所附申請專利的範圍來限制。
300‧‧‧電源變換系統
352‧‧‧輸出阻性負載
301‧‧‧電磁干擾(EMI)濾波器
354‧‧‧輸出容性負載
302‧‧‧整流橋
321、337‧‧‧驅動信號
303、307‧‧‧電容器
331‧‧‧汲極端子的信號
305、306‧‧‧電阻器
334‧‧‧邏輯控制器
309‧‧‧二極體
335‧‧‧控制信號
312‧‧‧一次側繞組
336‧‧‧閘極驅動器
314‧‧‧二次側繞組
338、339‧‧‧控制器端子
342‧‧‧一次側開關
332‧‧‧退磁感測器
344‧‧‧二次側開關
333‧‧‧退磁信號
320‧‧‧一次側脈寬調製變(PWM)控制器
330‧‧‧二次側同步整流(SR)控制器
341‧‧‧流經一次側繞組112的電流
346‧‧‧流經二次側繞組114的電流

Claims (40)

  1. 一種用於調節電源變換器的系統控制器，所述系統控制器包括：第一控制器端子；以及第二控制器端子；其中所述系統控制器被配置為：在所述第一控制器端子處接收輸入信號；至少部分地基於所述輸入信號，生成驅動信號；以及在所述第二控制器端子處向開關輸出所述驅動信號以影響與所述電源變換器的二次側繞組相關聯的電流，其中所述系統控制器還被配置為：至少部分地基於所述輸入信號，感測與所述二次側繞組相關聯的退磁時段的第一持續時間，所述退磁時段包括第一開始和第一結束；至少部分地基於所述第一持續時間，確定用於所述驅動信號的時段的第二持續時間，所述時段包括第二開始和第二結束，所述第二結束在所述第一結束之後；以及在整個所述時段期間保持所述驅動信號處於第一邏輯位準以保持所述開關在整個所述時段期間是閉合的。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，還被配置為確定所述時段的第二持續時間等於所述第一持續時間乘以一預定係數，所述預定係數大於0並且小於1。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，其中所述第二開始在所述第一結束之後。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的系統控制器，還被配置為保持所述驅動信號從所述第一結束到所述第二開始處於第二邏輯位準以保持所述開關從所述第一結束到所述第二開始是斷開的。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的系統控制器，其中：所述第一邏輯位準是邏輯高位準；並且 所述第二邏輯位準是邏輯低位準。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，其中所述開關包括電晶體，所述電晶體包括閘極端子、汲極端子、和源極端子。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的系統控制器，還被配置為：在所述第一控制器端子處從所述電晶體的汲極端子接收所述輸入信號；以及在所述第二控制器端子處向所述電晶體的閘極端子輸出所述驅動信號以接通或關斷所述電晶體，從而影響流經所述電源變換器的二次側繞組的所述電流。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的系統控制器，其中所述輸入信號是表示所述汲極端子的汲極電壓的電壓信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的系統控制器，進一步包括：退磁感測器，被配置為接收所述輸入信號並且至少部分地基於所述輸入信號，生成退磁信號；邏輯控制器，被配置為接收所述退磁信號並且至少部分地基於所述退磁信號，生成控制信號；以及驅動器，被配置為接收所述控制信號並且至少部分地基於所述控制信號，生成所述驅動信號；其中：所述退磁信號指示所述退磁時段的第一開始和所述退磁時段的第一結束；並且所述控制信號指示所述時段的第二結束。
  10. 一種用於調節電源變換器的系統控制器，所述系統控制器包括：第一控制器端子；以及第二控制器端子；其中所述系統控制器被配置為：在所述第一控制器端子處接收輸入信號； 至少部分地基於所述輸入信號，生成第一驅動信號；以及在所述第二控制器端子處向第一開關輸出所述第一驅動信號以影響與所述電源變換器的二次側繞組相關聯的第一電流；其中所述系統控制器還被配置為：至少部分地基於所述輸入信號，感測用於第二驅動信號的第一時段的第一持續時間，所述第二驅動信號被輸出至第二開關以影響與所述電源變換器的一次側繞組相關聯的第二電流，所述一次側繞組被耦合至所述二次側繞組，所述第一時段包括第一開始和第一結束；至少部分地基於所述輸入信號，感測與所述二次側繞組相關聯的退磁時段的退磁持續時間，所述退磁時段包括第二開始和第二結束；至少部分地基於所述輸入信號，感測用於所述第二驅動信號的第二時段的第二持續時間，所述第二時段包括第三開始和第三結束；至少部分地基於所述第一持續時間、所述退磁持續時間和所述第二持續時間，確定用於所述第一驅動信號的第三時段的第三持續時間，所述第三時段包括第四開始和第四結束，所述第四結束在所述第一結束、所述第二結束和所述第三結束之後；以及在整個所述第三時段期間保持所述第一驅動信號處於第一邏輯位準以保持所述第一開關在整個所述第三時段期間是閉合的；其中：所述第二開關從所述第一開始到所述第一結束是閉合的；所述第二開關從所述第一結束到所述第三開始是斷開的；並且所述第二開關從所述第三開始到所述第三結束是閉合的。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的系統控制器，還被配置為：確定所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足一個或多個預定條件；以及至少部分地基於所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足所述一個或多個預定條件，確定所述第三時段的第三持續時間。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的系統控制器，還被配置為：如果所述第二持續時間減去所述第一持續時間大於預定閾值，則確定所述第一持續時間和所述第二持續時間滿足所述一個或多個預定條件。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的系統控制器，還被配置為：如果所述第二持續時間減去所述第一持續時間小於所述預定閾值，則確定所述第一持續時間和所述第二持續時間不滿足所述一個或多個預定條件。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的系統控制器，還被配置為：如果所述第一持續時間和所述第二持續時間被確定為滿足所述一個或多個預定條件，則確定所述第三持續時間等於所述退磁持續時間乘以第一預定係數；其中所述第一預定係數大於0並且小於1。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的系統控制器，還被配置為：如果所述第一持續時間和所述第二持續時間被確定為不滿足所述一個或多個預定條件，則確定所述第三持續時間等於所述退磁持續時間乘以第二預定係數；其中：所述第二預定係數大於0並且小於1；並且所述第二預定係數不等於所述第一預定係數。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的系統控制器，其中：所述預定閾值大於0；並且所述第二預定係數大於所述第一預定係數。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的系統控制器，其中：所述第一預定係數大於0並且小於或等於0.5；並且所述第二預定係數大於0.5並且小於1。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的系統控制器，其中：所述第一結束與所述第二開始處於同一時間；所述第二結束與所述第三開始處於同一時間；並且 所述第三結束與所述第四開始處於同一時間。
  19. 如申請專利範圍第10項所述的系統控制器，還被配置為保持所述第一驅動信號從所述第二結束到所述第四開始處於第二邏輯位準以保持所述第一開關從所述第二結束到所述第四開始是斷開的。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的系統控制器，其中：所述第一邏輯位準是邏輯高位準；並且所述第二邏輯位準是邏輯低位準。
  21. 如申請專利範圍第10項所述的系統控制器，其中所述第一開關包括電晶體，所述電晶體包括閘極端子、汲極端子、和源極端子。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的系統控制器，其中所述系統控制器還被配置為：在所述第一控制器端子處從所述電晶體的汲極端子接收所述輸入信號；以及在所述第二控制器端子處向所述電晶體的閘極端子輸出所述第一驅動信號以接通或關斷所述電晶體，從而影響流經所述電源變換器的二次側繞組的所述第一電流。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的系統控制器，其中所述輸入信號是表示所述汲極端子的汲極電壓的電壓信號。
  24. 如申請專利範圍第10項所述的系統控制器，進一步包括：信號感測器，被配置為接收所述輸入信號並且至少部分地基於所述輸入信號，生成第一信號和第二信號；邏輯控制器，被配置為接收所述第一信號和所述第二信號並且至少部分地基於所述第一信號和所述第二信號，生成控制信號；以及驅動器，被配置為接收所述控制信號並且至少部分地基於所述控制信號，生成所述第一驅動信號；其中：所述第一信號指示所述第一時段的第一開始、所述第一時段的第 一結束、所述第二時段的第三開始、和所述第二時段的第三結束；所述第二信號指示所述退磁時段的第二開始和所述退磁時段的第二結束；並且所述控制信號指示所述第三時段的第四結束。
  25. 一種用於調節電源變換器的方法，所述方法包括：接收輸入信號；至少部分地基於所述輸入信號，生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號以影響與所述電源變換器的二次側繞組相關聯的電流；其中至少部分地基於所述輸入信號生成驅動信號包括：至少部分地基於所述輸入信號，感測與所述二次側繞組相關聯的退磁時段的第一持續時間，所述退磁時段包括第一開始和第一結束；至少部分地基於所述第一持續時間，確定用於所述驅動信號的時段的第二持續時間，所述時段包括第二開始和第二結束，所述第二結束在所述第一結束之後；以及在整個所述時段期間保持所述驅動信號處於第一邏輯位準以保持所述開關在整個所述時段期間是閉合的。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的方法，其中至少部分地基於所述第一持續時間來確定用於所述驅動信號的時段的第二持續時間包括：確定所述時段的第二持續時間等於所述第一持續時間乘以一預定係數，所述預定係數大於0並且小於1。
  27. 如申請專利範圍第25項所述的方法，其中所述第二開始在所述第一結束之後。
  28. 如申請專利範圍第27項所述的方法，其中至少部分地基於所述輸入信號生成驅動信號包括：保持所述驅動信號從所述第一結束到所述第二開始處於第二邏輯位準以保持所述開關從所述第一結束到所述第二開始是斷開的。
  29. 如申請專利範第28項所述的方法，其中：所述第一邏輯位準是邏輯高位準；並且所述第二邏輯位準是邏輯低位準。
  30. 一種用於調節電源變換器的方法，所述方法包括：接收輸入信號；至少部分地基於所述輸入信號，生成第一驅動信號；以及向第一開關輸出所述第一驅動信號以影響與所述電源變換器的二次側繞組相關聯的第一電流；其中至少部分地基於所述輸入信號來生成第一驅動信號包括：至少部分地基於所述輸入信號，感測用於第二驅動信號的第一時段的第一持續時間，所述第二驅動信號被輸出至第二開關以影響與所述電源變換器的一次側繞組相關聯的第二電流，所述第一時段包括第一開始和第一結束；至少部分地基於所述輸入信號，感測與所述二次側繞組相關聯的退磁時段的退磁持續時間，所述退磁時段包括第二開始和第二結束；至少部分地基於所述輸入信號，感測用於所述第二驅動信號的第二時段的第二持續時間，所述第二時段包括第三開始和第三結束；至少部分地基於所述第一持續時間、所述退磁持續時間和所述第二持續時間，確定用於所述第一驅動信號的第三時段的第三持續時間，所述第三時段包括第四開始和第四結束，所述第四結束在所述第一結束、所述第二結束和所述第三結束之後；以及在整個所述第三時段期間保持所述第一驅動信號處於第一邏輯位準以保持所述第一開關在整個所述第三時段期間是閉合的；其中：所述第二開關從所述第一開始到所述第一結束是閉合的；所述第二開關從所述第一結束到所述第三開始是斷開的；並且所述第二開關從所述第三開始到所述第三結束是閉合的。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的方法，其中至少部分地基於所述第一持續時間、所述退磁時間和所述第二持續時間來確定用於所述第一驅動信號的第三時段的第三持續時間包括：確定所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足一個或多個預定條件；以及至少部分地基於所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足所述一個或多個預定條件，確定所述第三時段的第三持續時間。
  32. 如申請專利範圍第31項所述的方法，其中確定所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足一個或多個預定條件包括：如果所述第二持續時間減去所述第一持續時間大於預定閾值，則確定所述第一持續時間和所述第二持續時間滿足所述一個或多個預定條件。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的方法，其中確定所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足一個或多個預定條件包括：如果所述第二持續時間減去所述第一持續時間小於所述預定閾值，則確定所述第一持續時間和所述第二持續時間不滿足所述一個或多個預定條件。
  34. 如申請專利範圍第33項所述的方法，其中：至少部分地基於所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足所述一個或多個預定條件來確定所述第三時段的第三持續時間包括：如果所述第一持續時間和所述第二持續時間被確定為滿足所述一個或多個預定條件，則確定所述第三持續時間等於所述退磁持續時間乘以第一預定係數；其中所述第一預定係數大於0並且小於1。
  35. 如申請專利範圍第34項所述的方法，其中：至少部分地基於所述第一持續時間和所述第二持續時間是否滿足所述一個或多個預定條件來確定所述第三時段的第三持續時間進一步包括：如果所述第一持續時間和所述第二持續時間被確定為不滿足所述一個或多個預定條件，則確定所述第三持續時間等於所述退磁持續時間乘以第二預定係數； 其中：所述第二預定係數大於0並且小於1；並且所述第二預定係數不等於所述第一預定係數。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的方法，其中：所述預定閾值大於0；並且所述第二預定係數大於所述第一預定係數。
  37. 如申請專利範圍第36項所述的方法，其中：所述第一預定係數大於0並且小於或等於0.5；並且所述第二預定係數大於0.5並且小於1。
  38. 如申請專利範圍30所述的方法，其中：所述第一結束與所述第二開始處於同一時間；所述第二結束與所述第三開始處於同一時間；並且所述第三結束與所述第四開始處於同一時間。
  39. 如申請專利範圍第30項所述的方法，其中至少部分地基於所述輸入信號來生成第一驅動信號包括：保持所述第一驅動信號從所述第二結束到所述第四開始處於第二邏輯位準以保持所述第一開關從所述第二結束到所述第四開始是斷開的。
  40. 如申請專利範圍第39項所述的方法，其中：所述第一邏輯位準是邏輯高位準；並且所述第二邏輯位準是邏輯低位準。
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