TW201838311A - 一種用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本公開涉及用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。例如，控制器包括耦接到電晶體的閘極端子的第一控制器端子。電晶體還包括汲極端子和源極端子，並且第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓。另外，控制器包括耦接到源極端子的第二控制器端子。第二控制器端子處於作為第二時間函數的第二電壓。此外，控制器包括耦接到電阻器的第一電阻器端子的第三控制器端子。電阻器還包括第二電阻器端子，並且第三控制器端子處於作為第三時間函數的第三電壓。此外，控制器包括耦接到電容器的第一電容器端子的第四控制器端子。

Description

一種用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法
本發明涉及積體電路。更具體地，本發明的一些實施例提供了用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。
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用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。僅作為示例，本發明的一些實施例已經被應用於返馳式功率變換器。但是，應當認識到的是，本發明具有更廣泛的適用範圍。
第1圖是示出常規的具有源極切換的返馳式功率變換系統的簡化圖。功率變換系統100(例如，功率變換器)包括控制器102(例如，脈衝寬度調變控制器)，電晶體120(例如，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，電阻器130和132，一次繞組142，二次繞組144，輔助繞組146，電容器150、152、154和156，包括二極體160、162、164和166的全波整流橋(例如，Bridge Rectifier,BD)以及二極體170和172。控制器102包括端子110、112、114、116和118。例如，控制器102是晶片，並且端子110、112、114、116和118是引腳。
端子112被配置為接收電源電壓180(例如，VDD)。如第1圖所示，AC(Alternate Current，交流電源)輸入電壓182由全波整流橋(例如，BD)整流。全波整流橋(例如，BD)與電容器150一起生成電壓184(例如，Vbulk)。電壓184由電阻器130的一個端子接收，並且電阻器130的另一端子連接到端子116。此外，端子116連接到電容器156的一個端子，並且電容器156的另一端子被偏置到一次側地。
電阻器130和電容器156用作RC電路(Resistor-Capacitor Circuit)的部分，並且RC電路執行充電功能以升高端子116處的電壓186。在控制器102內，存在設置電壓186的上限的電壓鉗位元電路。當電壓186增大時，從端子116到端子118的電壓降(其等於從電晶體120的閘極端子到電晶體120的源極端子的電壓降)變為大於電晶體120的閾值電壓。如果從電晶體120的閘極端子到電晶體120的源極端子的電壓降變得大於電晶體120的閾值電壓，則電晶體120導通從而用作源極跟隨器。當電晶體120導通時，控制端子118和112之間的內部連接的控制器102內的開關閉合，並且端子118通過控制器102的一個或多個元件在內部連接到端子112。如果控制器102內控制端子118和112之間的內部連接的開關閉合，則控制器102對電容器154充電以升高電壓180。
當電壓180變得大於控制器102的預定欠電壓鎖定閾值時，控制器102打開控制器102內的開關，使得端子118和112之間的內部連接斷開。此外，如果電壓180變得大於預定欠壓鎖定閾值，則控制器102使用端子118導通和關斷電晶體120，並且電壓180由輔助繞組146與一個或多個其它元件提供。另外，功率變換系統100向負載156提供輸出電流158和輸出電壓159。
如第1圖所示，功率變換系統100包括可以提供快速啟動的簡單結構，因此功率變換系統100通常被用在蜂窩電話的某些充電器中。但是，功率變換系統100也具有其缺陷。例如，功率變換系統100使用輔助繞組146來提供電壓180，但作為額外元件的輔助繞組146會使功率變換系統更昂貴並且效率更低。
第2圖是示出常規的具有源極切換的返馳式功率變換系統的簡化圖。功率變換系統200(例如，功率變換器)包括控制器202(例如，脈衝寬度調變控制器)，電晶體220(例如，MOSFET)，電阻器232，一次繞組242，二次繞組244，電容器250、252和254，包括二極體260、262、264和266的全波整流橋(例如，BD)和二極體270。控 制器202包括端子210、212、214、216和218。例如，控制器202是晶片，並且端子210、212、214、216和218是引腳。
端子212耦接到電阻器230和電容器254，並且被配置為接收電源電壓280(例如，VDD)。端子216處於電壓286，端子218處於電壓288，並且端子210處於電壓290。如果電晶體220導通，則電流292流過電晶體220到達端子218。另外，電晶體220包括汲極端子222、閘極端子224和源極端子226。端子216耦接到閘極端子224，並且端子218耦接到源極端子226。
如第2圖所示，AC輸入電壓282由全波整流橋(例如，BD)整流。全波整流橋(例如，BD)與電容器250一起生成電壓284(例如，Vbulk)。電壓284由電阻器230的一個端子接收。電阻器230的另一端子連接到控制器202的端子212並且還連接到電容器254的一個端子。電容器254的另一端子被偏置到一次側地。另外，功率變換系統200向負載256提供輸出電流258和輸出電壓259。
如第2圖所示，功率變換系統200使用電阻器230將電壓284變換為電壓280，並且還向端子212提供電壓280。在不使用輔助繞組的情況下，功率變換系統的成本降低。但是，功率變換系統200具有其弱點。例如，電阻器230的電阻需要很小，以限制電壓284和電壓280之間的電壓降。但是，這樣的小電阻通常會導致電阻器230的顯著的能量消耗。作為另一示例，當功率變換系統200在正常條件下操作時，一些能量通過端子218的電壓288中的振盪環被傳輸到端子212。有了這樣傳輸的能量，功率變換系統200在某些寄生元件的影響下有時不能為電壓280提供穩定幅度。在一些條件下，功率變換系統200甚至不能提供足夠的能量來維持電壓280的適當幅度。
因此，非常需要改進與具有源極切換的返馳式功率變換系統相關的技術。
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用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。僅通過示例，本發明的一些實施例已經被應用於返馳式功率變換器。但是將認識到的是，本發明具有更廣泛的應用範圍。
根據一個實施例，一種用於功率變換器的控制器包括耦接到電晶體的閘極端子的第一控制器端子。電晶體還包括汲極端子和源極端子，並且第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓。另外，控制器包括耦接到源極端子的第二控制器端子。第二控制器端子處於作為第二時間函數的第二電壓。此外，控制器包括耦接到電阻器的第一電阻器端子的第三控制器端子。電阻器還包括第二電阻器端子，並且第三控制器端子處於作為第三時間函數的第三電壓。此外，控制器包括耦接到電容器的第一電容器端子的第四控制器端子。電容器還包括第二電容器端子，並且第四控制器端子處於作為第四時間函數的第四電壓。從第一時間到第二時間，第一電壓保持在第一幅度，第二電壓從第二幅度增大到第三幅度，第三電壓保持在第四幅度，並且第四電壓從第五幅度增大到第六幅度。從第二時間到第三時間，第一電壓保持在第一幅度，第二電壓保持在第三幅度，第三電壓保持在第四幅度，並且第四電壓保持在第六幅度。第二時間在第一時間之後，並且第三時間在第二時間之後或與第二時間相同。
根據另一實施例，一種用於功率變換器的控制器包括耦接到第一電晶體的第一閘極端子的第一控制器端子。第一電晶體還包括第一汲極端子和第一源極端子。另外，控制器包括耦接到第一源極端子的第二控制器端子和耦接到第一電阻器的第一電阻器端子的第三控制器端子。第一電阻器還包括第二電阻器端子。此外，控制器包括耦接到電容器的第一電容器端子的第四控制器端子。電容器還包括第二電容器端子。此外，控制器包括具有第一二極體端子和第二二極體端子的第一二極體。第一二極體端子連接到第一控制器端子，並且第二二極體端子連接到第二控制器端子。另外，控制器包括具有第三二極體端子和第四二極體端子的第二二 極體。第三二極體端子連接到第二控制器端子。此外，控制器包括第一開關，第一開關包括第一開關端子、第二開關端子和第三開關端子。第一開關端子連接到第四二極體端子，第二開關端子連接到第四控制器端子，並且第三開關端子被配置為接收第一信號。此外，控制器包括第二開關，第二開關包括第四開關端子、第五開關端子和第六開關端子。第四開關端子連接到第一控制器端子，第五開關端子連接到第四控制器端子，並且第六開關端子被配置為接收第二信號。另外，控制器包括第三開關，第三開關包括第七開關端子、第八開關端子和第九開關端子。第七開關端子連接到第二控制器端子，第八開關端子連接到第三控制器端子，並且第九開關端子被配置為接收第三信號。
根據另一實施例，一種用於功率變換器的方法包括：從第一時間到第二時間，將第一控制器端子的第一電壓保持在第一幅度。第一控制器端子耦接到電晶體的閘極端子，並且電晶體還包括汲極端子和源極端子。第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓。另外，該方法包括：從第一時間到第二時間，將第二控制器端子的第二電壓從第二幅度增大到第三幅度。第二控制器端子耦接到源極端子，並且第二控制器端子處於作為第二時間函數的第二電壓。此外，該方法包括：從第一時間到第二時間，將第三控制器端子的第三電壓保持在第四幅度。第三控制器端子耦接到電阻器的第一電阻器端子，並且電阻器還包括第二電阻器端子。第三控制器端子處於作為第三時間函數的第三電壓。此外，該方法包括：從第一時間到第二時間，將第四控制器端子的第四電壓從第五幅度增大到第六幅度。第四控制器端子耦接到電容器的第一電容器端子，並且電容器還包括第二電容器端子。第四控制器端子處於作為第四時間函數的第四電壓。另外，該方法包括：從第二時間到第三時間，將第一電壓保持在第一幅度；從第二時間到第三時間，將第二電壓保持在第三幅度；從第二時間到第三時間，將第三電壓保持在第四幅度；以及從第二時間到第三時間，將第四電壓保持在第六幅度。第二時間在第一時間之後，並且第三時間在 第二時間之後或與第二時間相同。
取決於實施例，可以實現一個或多個優點。參考下面的詳細描述和附圖，將完全理解本發明的這些優點和各種附加的目的、特徵和益處。
100、200、300‧‧‧功率變換系統
102、202、302‧‧‧控制器
120、220、320‧‧‧電晶體
142、242、342‧‧‧一次繞組
256、356‧‧‧負載
409‧‧‧陽極
411‧‧‧陰極
420、422、426‧‧‧開關
144、244、344‧‧‧二次繞組
146‧‧‧輔助繞組
180、280、380‧‧‧接收電源電壓
182、282、382‧‧‧AC輸入電壓
158、258、358‧‧‧輸出電流
159、259、359‧‧‧輸出電壓
292、392‧‧‧電流
222、322‧‧‧汲極端子
224、324‧‧‧閘極端子
226、326‧‧‧源極端子
424‧‧‧寄生二極體
430‧‧‧鉗位元器
440‧‧‧邏輯控制器
450‧‧‧驅動器
460‧‧‧電流感測器
470‧‧‧調變信號
472、474、476‧‧‧控制信號
478‧‧‧驅動信號
Vclamp‧‧‧鉗位元電壓
T1、T2‧‧‧時間段
t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、tm‧‧‧時間
130、132、230、232、330、332‧‧‧電阻器
150、152、154、156、250、252、254、350、352、354‧‧‧電容器
570、578、526、574、576、586、580、588、592、590‧‧‧波形
184、186、284、286、288、290、384、386、388、390‧‧‧電壓
500、502、504、506、510、512、514、516、518、520、550、552、554、556‧‧‧幅度
110、112、114、116、118、210、212、214、216、218、310、312、314、316、318‧‧‧端子(引腳)
160、162、164、166、170、172、260、262、264、266、270、360、362、364、366、370、410、412‧‧‧二極體
第1圖是示出常規的具有源極切換的返馳式功率變換系統的簡化圖。
第2圖是示出常規的具有源極切換的返馳式功率變換系統的簡化圖。
第3圖是示出根據本發明實施例的具有源極切換的返馳式功率變換系統的簡化圖。
第4圖是示出根據本發明實施例的作為第3圖所示的功率變換系統的一部分的控制器的簡化圖。
圖5是根據本發明某些實施例的包括第3圖和第4圖所示的控制器的功率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用於具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。僅通過示例，本發明的一些實施例已經被應用於返馳式功率變換器。但是將認識到的是，本發明具有更廣泛的應用範圍。
第3圖是示出根據本發明實施例的具有源極切換的返馳式功率變換系統的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不適當地限制申請專利範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。功率變換系統300(例如，功率變換器)包括控制器302，電晶體320(例如，MOSFET)，電阻器332，一次繞組342，二次繞組344，電容器350、352和354，包括二極體360、362、364和366的全波整流橋(例如，BD)和二極體370。例如，控制器302包括端子310、312、314、316和 318。在另一個示例中，控制器302是晶片，並且端子310、312、314、316和318是引腳。
在一個實施例中，端子316處於電壓386，端子318處於電壓388，端子310處於電壓390。在另一實施例中，如果電晶體320導通，則電流392流過電晶體320到達端子318。例如，電晶體320包括汲極端子322、閘極端子324和源極端子326。
如第3圖所示，根據一個實施例，端子312耦接到電阻器330的一個端子和電容器354的一個端子，並被配置為接收電源電壓380(例如，VDD)。例如，電阻器330的另一端子耦接到一次繞組342的一個端子，並且一次繞組342的另一端子耦接到汲極端子322。在另一個示例中，電容器354的另一端子被偏置到一次側地。
根據另一實施例，AC輸入電壓382由全波整流橋(例如，BD)整流。例如，全波整流橋(例如，BD)與電容器350一起生成電壓384(例如，Vbulk)。根據又一實施例，電壓384由電阻器330的一個端子接收。例如，電阻器330的另一端子連接到控制器302的端子312，並且還連接到電容器354的一個端子。在另一示例中，電容器354的另一端子被偏置到一次側地。根據又一實施例，功率變換系統300向負載356提供輸出電流358和輸出電壓359。根據又一實施例，端子310耦接到電阻器332的一個端子，並且電阻器332的另一端子被偏置到一次側地。
第4圖是示出根據本發明實施例的作為功率變換系統300的部分的控制器302的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不適當地限制申請專利範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。控制器302包括二極體410和412，開關420、422和426，鉗位元器430，邏輯控制器440，驅動器450和電流感測器460。例如，開關422包括寄生二極體424。在另一示例中，二極體410包括陽極409和陰極411。
根據一個實施例，開關420包括三個端子，其中一個端子耦接到端子411，另一端子耦接到端子312，並且第三端子被配置為接收控制信號474。根據另一實施例，開關422包括三個端子，其中一個端子耦接到端子316，另一端子耦接到端子312，並且第三端子被配置為接收控制信號476。根據又一個實施例，開關422是包括閘極端子、汲極端子和源極端子的電晶體。例如，閘極端子被配置為接收驅動信號478，汲極端子耦接到端子318，並且源極端子耦接到端子310。
在一個實施例中，當功率變換系統300通電時，電壓384通過電阻器330對電容器354充電，並升高電壓380。例如，在電壓380變得大於控制器302的預定欠壓鎖定閾值後，控制器302在正常條件下操作。在另一示例中，控制器302在正常條件下操作並且生成調變信號470(例如，脈衝寬度調變信號)。在又一示例中，調變信號470由邏輯控制器440接收，作為響應邏輯控制器440生成控制信號472、474和476。
在另一實施例中，控制信號472由驅動器450接收，作為回應驅動器450生成驅動信號478並且還將驅動信號478輸出到開關426。例如，開關426是包括閘極端子、汲極端子和源極端子的電晶體。在另一示例中，電晶體426的閘極端子被配置為接收驅動信號478，電晶體426的汲極端子連接到控制器302的端子318，並且電晶體426的源極端子連接到控制器302的端子310。在又一示例中，如果控制信號472處於邏輯高位準，則驅動信號478也處於邏輯高位準；並且，如果控制信號472處於邏輯低位準，則驅動信號478也處於邏輯低位準。在又一示例中，如果驅動信號478處於邏輯高位準，則開關426(例如，電晶體)閉合(例如，導通)；並且，如果驅動信號478處於邏輯低位準，則開關426(例如，電晶體)打開(例如，關斷)。
在又一實施例中，控制信號474由開關420接收，並且控制信號476由開關422接收。例如，如果控制信號474處於邏輯高位 準，則開關420閉合；並且，如果控制信號474處於邏輯低位準，則開關420打開。在另一示例中，如果控制信號476處於邏輯高位準，則開關422閉合；並且，如果控制信號476處於邏輯低位準，則開關422打開。在又一示例中，開關420和422可以用於導通和關斷電晶體320。
根據一個實施例，當功率變換系統300通電時，電壓384通過電阻器330對電容器354充電並升高電壓380，並且開關420和426都打開但是關422閉合，從而使得端子316處的電壓386與端子312處的電壓380相同。例如，在電壓380變得大於控制器302的預定欠壓鎖定閾值之後，控制器302在正常條件下操作並生成調變信號470(例如，脈衝寬度調變信號)。在另一示例中，如果控制器302在正常條件下操作，則通過閉合和/或打開開關420、開關422和/或開關426來控制端子316處的電壓386。
根據另一示例，如果電壓386變大到足以使得從閘極端子324到源極端子326的電壓降(例如，從端子316到端子318的電壓降)變得大於電晶體320的閾值電壓，則電晶體320導通從而用作源極跟隨器。例如，源極跟隨器和開關420用於調節電壓380。
根據又一實施例，調變信號470由電流感測器460接收。例如，電流感測器460還接收由流過電阻器332的電流392生成的電壓390。在另一個示例中，電流感測器460回應於調變信號470來感測表示電流392的峰值幅度的電壓390的峰值幅度。在另一個示例中，對電流392的峰值幅度的感測用於調節功率變換系統300在恒流模式下的輸出電流358。
圖5是根據本發明的某些實施例的包括如第3圖和第4圖所示的控制器302的功率變換系統300的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不適當地限制申請專利範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。波形570表示作為時間函數的調變信號470，波形578表示作為時間函數的驅動信號478，並且波形526表示作為時間函數 的開關426是閉合還是打開。另外，波形574表示作為時間函數的控制信號474，波形576表示作為時間函數的控制信號476，波形586表示作為時間函數的電壓386，波形580表示作為時間函數的電壓380，波形588表示作為時間函數的電壓388，波形592表示作為時間函數的電流392，並且波形590表示作為時間函數的電壓390。
在一個實施例中，如果波形526示出邏輯高位準，則開關426被示出為閉合；並且，如果波形526示出邏輯低位準，則開關426被示為打開。在另一實施例中，如果驅動信號478處於邏輯高位準，則開關426閉合；並且，如果驅動信號478處於邏輯低位準，則開關426打開。
根據一個實施例，在時間t1，調變信號470從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形570所示)。例如，在時間t1，驅動信號478從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426從閉合變為打開(例如，如波形526所示)。在另一示例中，在時間t1，控制信號474保持在邏輯低位準(例如，如波形574所示)，並且開關420保持打開。在又一示例中，在時間t1，控制信號476從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形576所示)，並且開關422從閉合變為打開。在又一示例中，在時間t1，電壓388從幅度500增大(例如，如波形588所示)。在又一示例中，在時間t1，電壓380等於幅度512(例如，如波形580所示)。在又一示例中，在時間t1，電壓390從幅度550下降到幅度552(例如，如波形590所示)。
根據另一實施例，從時間t1到時間t2，驅動信號478保持在邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持打開(例如，如波形526所示)。例如，從時間t1到時間t2，控制信號474保持在邏輯低位準(例如，如波形574所示)，並且控制信號476保持在邏輯低位準(例如，如波形576所示)。在另一示例中，從時間t1到時間t2，開關420保持打開，並且開關422也保持打開。
在一個實施例中，從時間t1到時間t2，端子318處的電壓388在幅度上振盪(例如，如波形588所示)。例如，振盪環由LC諧振產生。在另一個示例中，振盪環由二極體412鉗位，並且額外的電荷被注入到閘極端子324。在另一實施例中，電壓386從時間t1的等於電壓380變為時間t2的等於鉗位器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。在又一實施例中，從時間t1到時間t2，電壓380從幅度512減小到幅度514(例如，如波形580所示)。在又一示例中，從時間t1到時間t2，電壓390保持在幅度552(例如，如波形590所示)。
根據又一實施例，從時間t2到時間t3，電壓386保持等於鉗位元器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。例如，電壓386通過閘極端子324和汲極端子322之間的寄生電容器和/或電晶體320的一個或多個其它寄生電容器而被維持在鉗位器430的鉗位元電壓。在另一示例中，從時間t2到時間t3，開關420保持打開，並且開關422也保持打開。在又一示例中，從時間t2到時間t3，驅動信號478保持在邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持打開(例如，如波形526所示)。在又一示例中，從時間t2到時間t3，電壓386保持在鉗位元器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。在又一示例中，從時間t2到時間t3，電壓380從幅度514降低到幅度516(例如，如波形580所示)。在又一示例中，從時間t2到時間t3，電壓390保持在幅度552(例如，如波形590所示)。
在一個實施例中，在時間t3，調變信號470從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形570所示)。例如，在時間t3，驅動信號478保持在邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持打開(例如，如波形526所示)。在另一示例中，在時間t3，控制信號474從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形574所示)，並且開關420從打開變為閉合。在又一示例中，在時間t3，控制信號476保持在邏輯低位準(例如，如波形576所示)，並且開關422保持打開。在又一示 例中，在時間t3，電壓386保持等於鉗位元器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。在又一示例中，在時間t3，電壓388從幅度502下降到幅度504(例如，如波形588所示)。在又一示例中，在時間t3，電壓380等於幅度516(例如，如波形580所示)。在又一示例中，在時間t3，電壓390處於幅度552(例如，如波形590所示)。
在另一實施例中，從時間t3到時間t4，調變信號470保持在邏輯高位準(例如，如波形570所示)，但驅動信號478保持在邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持打開(例如，如波形526所示)。例如，從時間t3到時間t4，控制信號474保持在邏輯高位準(例如，如波形574所示)，並且開關420保持閉合。在另一示例中，從時間t3到時間t4，控制信號476保持在邏輯低位準(例如，如波形576所示)，並且開關422保持打開。在又一示例中，從時間t3到時間t4，電壓386保持在鉗位元器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。在又一示例中，從時間t3到時間t4，電壓390保持在幅度552(例如，如波形590所示)。
如第4圖和圖5所示，根據某些實施例，從時間t3到時間t4，開關420保持閉合，並且電晶體320用作相對於電壓380的源極跟隨器。例如，如果電壓380下降，則電晶體320變為導通，並且電流392的幅度增大(例如，如波形592所示)。在另一示例中，從時間t3到時間t4，電流392流過電晶體320、端子318、二極體410、開關420和端子312來對電容器354充電。
根據一些實施例，從時間t3到時間t4的持續時間包括從時間t3到時間tm的持續時間、以及從時間tm到時間t4的持續時間。例如，時間tm在時間t3之後但在時間t4之前。在另一示例中，時間tm在時間t3之後，但是與時間t4相同。在另一示例中，如果時間tm與時間t4相同，則從時間t3到時間t4的持續時間是從時間t3到時間tm的持續時間。
在一個實施例中，從時間t3到時間tm，電壓388從幅度504增大到幅度506(例如，如波形588所示)，並且從時間tm到時間t4，電壓388保持等於幅度506(例如，如波形588所示)。例如，電壓388的幅度506確定如下：V 506=V clamp -V gs (等式1)其中V 506 表示電壓388在時間tm的幅度506。另外，V clamp 表示鉗位器430的鉗位元電壓，V gs 表示從閘極端子324到源極端子326的電壓降。例如，V clamp 大於零，並且V gs 大於零。
在另一實施例中，從時間t3到時間tm，電壓380從幅度516增大到幅度518(例如，如波形580所示)，並且從時間tm到時間t4，電壓380保持等於幅度518(例如，如波形580所示)。在又一示例中，電壓380的幅度V 518 確定如下：V 518=V clamp -V gs -V diode (等式2)其中V 518 表示電壓380在時間tm的幅度。另外，V clamp 表示鉗位器430的鉗位元電壓，V gs 表示從閘極端子324到源極端子326的電壓降，V diode 表示從二極體410的陽極409到二極體410的陰極411的電壓降。例如，V clamp 大於零，V gs 大於零，V diode 大於零。
在又一實施例中，基於等式1和等式2，獲得下述等式：V 518=V 516-V diode (等式3)其中V 506 表示電壓388在時間tm的幅度506，V 518 表示電壓380在時間tm的幅度。另外，V diode 表示從二極體410的陽極409到二極體410的陰極411的電壓降。例如，V 506 大於零，V 518 大於零，V diode 大於零。
在又一實施例中，從時間t3到時間tm，電壓390保持在幅度552(例如，如波形590所示)，並且從時間tm到時間t4，電壓390也保持在幅度552(例如，如波形590所示)。
根據另一實施例，在時間t4，調變信號470保持在邏輯高位準(例如，如波形570所示)，但驅動信號478從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形578所示)，並且開關426從打開變為閉合(例如，如波形526所示)。例如，在時間t4，電壓380等於幅度518(例如，如波形580所示)。在另一示例中，在時間t4，電壓388從幅度506下降到幅度510，幅度510小於幅度504(例如，如波形588所示)。在又一示例中，幅度510等於幅度500。在又一示例中，幅度510不等於幅度500。在又一示例中，在時間t4，電壓390從幅度552跳至幅度554(例如，如波形590所示)。
根據又一實施例，從時間t4到時間t5，調變信號470保持在邏輯高位準(例如，如波形570所示)，驅動信號478保持在邏輯高位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持閉合(例如，如波形526所示)。例如，從時間t4到時間t5，電流392流經開關426和電阻器332到一次側地。在另一示例中，從時間t4到時間t5，二極體410防止存儲在電容器354上的電荷通過開關420、開關426和電阻器332流到一次側地。在又一示例中，從時間t4到時間t5，電壓380從幅度518降低到幅度520(例如，如波形580所示)。在又一示例中，從時間t4到時間t5，電壓388保持等於電壓390(例如，如波形588所示)。在又一示例中，從時間t4到時間t5，電壓390從幅度554增大到幅度556(例如，如波形590所示)，並且電壓388也增大。
在一個實施例中，在時間t5，調變信號470保持在邏輯高位準(例如，如波形570所示)，驅動信號478保持在邏輯高位準(例如，如由波形578)，並且開關426保持閉合(例如，如波形526所示)。例如，在時間t5，控制信號474從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形574所示)，並且開關420從閉合變為打開。在另一示例中，在時間t5，控制信號476從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形576所示)，並且開關422從打開變為閉合。在又一示例中，在時間t5， 電壓386從鉗位元器430的鉗位元電壓下降到電壓380(例如，如波形586所示)。在又一示例中，在時間t5，電壓380等於幅度520(例如，如波形580所示)，並且電壓386從鉗位元器430的鉗位元電壓下降到幅度520。另一個示例，在時間t5，電壓388等於電壓390(例如，如波形588所示)。在又一示例中，在時間t5，電壓390處於幅度556(例如，如波形590所示)，並且電壓388也處於幅度556。
在另一實施例中，從時間t5到時間t6，調變信號470保持在邏輯高位準(例如，如波形570所示)，驅動信號478保持在邏輯高位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持閉合(例如，如波形526所示)。例如，從時間t5到時間t6，控制信號474保持在邏輯低位準(例如，如波形574所示)，並且開關420保持打開。在另一示例中，從時間t5到時間t6，控制信號476保持在邏輯高位準(例如，如波形576所示)，並且開關422保持閉合。在又一示例中，從時間t5到時間t6，電壓386保持等於電壓380(例如，如波形586所示)。在又一示例中，從時間t5到時間t6，電壓380從幅度520減小到幅度512(例如，如波形580所示)，並且電壓380也從幅度520減小到幅度512。在又一示例中，從時間t5到時間t6，電壓388保持等於電壓390(例如，如波形588所示)。在又一示例中，從時間t5到時間t6，電壓390從幅度556增大到幅度550(例如，如波形590所示)，並且電壓388也增大。
在又一實施例中，在時間t6，調變信號470從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形570所示)。例如，在時間t6，驅動信號478從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426從閉合變為打開(例如，如波形526所示)。在另一示例中，在時間t6，控制信號474保持在邏輯低位準(例如，如波形574所示)，並且開關420保持打開。在另一示例中，在時間t6，控制信號476從邏輯高位準變為邏輯低位準(例如，如波形576所示)，並且開關422從閉合變為打開。在又一示例中，在時間t6，電壓386保持等於電壓380(例如，如 波形586所示)。在又一示例中，在時間t6，電壓380等於幅度512(例如，如波形580所示)，並且電壓386也等於幅度512。在又一示例中，在時間t6，電壓388從幅度500增大(例如，如波形588所示)。在又一示例中，在時間t6，電壓390從幅度550下降到幅度552(例如，如波形590所示)。
根據一個實施例，從時間t6到時間t7，驅動信號478保持在邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持打開(例如，如波形526所示)。例如，從時間t6到時間t7，控制信號474保持在邏輯低位準(例如，如波形574所示)，並且控制信號476保持在邏輯低位準(例如，如波形576所示)。在另一示例中，從時間t6到時間t7，開關420保持打開，並且開關422也保持打開。
在一個實施例中，電壓386從時間t6處的等於電壓380變為時間t7處的等於鉗位器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。在又一實施例中，從時間t6到時間t7，電壓380從幅度512降低到幅度516(例如，如波形580所示)。在又一實施例中，從時間t6到時間t7，電壓390保持幅度552(例如，如波形590所示)。
根據另一實施例，在時間t7，調變信號470從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形570所示)。例如，在時間t7，驅動信號478保持邏輯低位準(例如，如波形578所示)，並且開關426保持打開(例如，如波形526所示)。在另一示例中，在時間t7，控制信號474從邏輯低位準變為邏輯高位準(例如，如波形574所示)，並且開關420從打開變為閉合。在又一示例中，在時間t7，控制信號476保持邏輯低位準(例如，如波形576所示)，並且開關422保持打開。在又一示例中，在時間t7，電壓386保持等於鉗位元器430的鉗位元電壓(例如，如波形586所示)。在又一示例中，在時間t7，電壓388從幅度502下降到幅度504(例如，如波形588所示)。在又一示例中，在時間t7，電壓380等於 幅度516(例如，如波形580所示)。在又一示例中，在時間t7，電壓390在幅度552(例如，如波形590所示)。
如圖5所示，根據本發明的某些實施例，調變信號470是週期性信號。在一個實施例中，從時間t1到時間t6的時間段T1表示調變信號470的一個週期。例如，從時間t1到時間t3，調變信號470處於邏輯低位準，並且從時間t3到時間t6，調變信號470處於邏輯高位準(例如，如波形570所示)。在另一示例中，在時間段T1期間，電壓386在幅度上在鉗位元器430的鉗位元電壓和電壓380之間改變(例如，如波形586所示)。在另一實施例中，從時間t3到時間t7的時間段T2表示調變信號470的一個週期，並且時間段T2的大小等於時間段T1。例如，從時間t3到時間t6，調變信號470處於邏輯高位準，並且從時間t6到時間t7，調變信號470處於邏輯低位準(例如，如波形570所示)。在另一示例中，在時間段t2期間，電壓386在幅度上在鉗位元器430的鉗位元電壓和電壓380之間改變(例如，如波形586所示)。
如上所述並且在這裡進一步強調的，圖5僅僅是示例，其不應不適當地限制申請專利範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。例如，時間tm與時間t4相同，並且從時間t3到時間t4，電壓388從幅度504增大到幅度506。在另一個示例中，時間tm與時間t4相同，並且從時間t3到時間t4，電壓380從幅度516增大到幅度518。
如第3圖、第4圖和圖5所示，根據某些實施例，功率變換系統300使用開關420、422和426來調節電壓380。例如，功率變換系統300不包括輔助繞組。在另一示例中，功率變換系統300高效地為電壓380提供穩定的幅度。
如上所述並且在這裡進一步強調的，第3圖僅僅是示例，其不應當不適當地限制申請專利範圍。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。例如，除了返馳式功率變換器之外，第4圖所 示的控制器302可以用於具有源極切換的其它類型的功率變換器。在另一示例中，如第4圖所示的控制器302用於降壓-升壓功率變換器、降壓功率變換器和/或升壓功率變換器。
本發明的一些實施例提供了用於使用源切換的具有自調節電源的功率變換器的系統和方法。例如，這種功率變換器不需要使用控制器晶片外部的某些附加元件，例如輔助繞組(例如，輔助繞組146)和/或電容器(例如，電容器156)。在另一示例中，這樣的功率變換器可以降低系統成本，提高能量轉換效率，並且提高電源可靠性。在又一示例中，這樣的功率變換器可以用在各種類型的電源適配器、蜂窩電話充電器和/或發光二極體中。
根據另一實施例，一種用於功率變換器的控制器包括耦接到電晶體的閘極端子的第一控制器端子。電晶體還包括汲極端子和源極端子，並且第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓。另外，控制器包括耦接到源端子的第二控制器端子。第二控制器端子處於作為第二時間函數的第二電壓。此外，控制器包括耦接到電阻器的第一電阻器端子的第三控制器端子。電阻器還包括第二電阻器端子，並且第三控制器端子處於作為第三時間函數的第三電壓。此外，控制器包括耦接到電容器的第一電容器端子的第四控制器端子。電容器還包括第二電容器端子，並且第四控制器端子處於作為第四時間函數的第四電壓。從第一時間到第二時間，第一電壓保持在第一幅度，第二電壓從第二幅度增大到第三幅度，第三電壓保持在第四幅度，並且第四電壓從第五幅度增大到第六幅度。從第二時間到第三時間，第一電壓保持在第一幅度，第二電壓保持在第三幅度，第三電壓保持在第四幅度，並且第四電壓保持在第六幅度。第二時間在第一時間之後，並且第三時間在第二時間之後或與第二時間相同。例如，根據至少第3圖和/或圖5來實現該控制器。
根據又一實施例，一種用於功率變換器的控制器包括耦接到第一電晶體的第一閘極端子的第一控制器端子。第一電晶體還包括第 一汲極端子和第一源極端子。另外，控制器包括耦接到第一源極端子的第二控制器端子和耦接到第一電阻器的第一電阻器端子的第三控制器端子。第一電阻器還包括第二電阻器端子。此外，控制器包括耦接到電容器的第一電容器端子的第四控制器端子。電容器還包括第二電容器端子。此外，控制器包括具有第一二極體端子和第二二極體端子的第一二極體。第一二極體端子連接到第一控制器端子，並且第二二極體端子連接到第二控制器端子。另外，控制器包括第二二極體，第二二極體包括第三二極體端子和第四二極體端子。第三二極體端子連接到第二控制器端子。此外，控制器包括第一開關，第一開關包括第一開關端子、第二開關端子和第三開關端子。第一開關端子連接到第四二極體端子，第二開關端子連接到第四控制器端子，並且第三開關端子被配置為接收第一信號。此外，控制器包括第二開關，第二開關包括第四開關端子、第五開關端子和第六開關端子。第四開關端子連接到第一控制器端子，第五開關端子連接到第四控制器端子，並且第六開關端子被配置為接收第二信號。另外，控制器包括第三開關，第三開關包括第七開關端子、第八開關端子和第九開關端子。第七開關端子連接到第二控制器端子，第八開關端子連接到第三控制器端子，並且第九開關端子被配置為接收第三信號。例如，根據至少第3圖和/或第4圖來實現該控制器。
根據另一實施例，一種用於功率變換器的方法包括從第一時間到第二時間，將第一控制器端子的第一電壓保持在第一幅度。第一控制器端子耦接到電晶體的閘極端子，並且電晶體還包括汲極端子和源極端子。第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓。另外，該方法包括從第一時間到第二時間，將第二控制器端子的第二電壓從第二幅度增大到第三幅度。第二控制器端子耦接到源極端子，並且第二控制器端子處於作為第二時間函數的第二電壓。此外，該方法包括從第一時間到第二時間，將第三控制器端子的第三電壓保持在第四幅度。第三控制器端子耦接到電阻器的第一電阻器端子，並且電阻器還包括第二電阻器端子。第三控 制器端子處於作為第三時間函數的第三電壓。此外，該方法包括從第一時間到第二時間，將第四控制器端子的第四電壓從第五幅度增大到第六幅度。第四控制器端子耦接到電容器的第一電容器端子，並且電容器還包括第二電容器端子。第四控制器端子處於作為第四時間函數的第四電壓。另外，該方法包括：從第二時間到第三時間，將第一電壓保持在第一幅度；從第二時間到第三時間，將第二電壓保持在第三幅度；從第二時間到第三時間，將第三電壓保持在第四幅度；以及從第二時間到第三時間，將第四電壓保持在第六幅度。第二時間在第一時間之後，並且第三時間在第二時間之後或與第二時間相同。例如，根據至少第3圖和/或圖5來實現該方法。
例如，本發明的各種實施例的一些或所有部件都是、分別是、和/或與至少另一元件的組合是使用一個或多個軟體元件、一個或多個硬組部件、和/或軟體和硬體元件的一個或多個組合實現的。在另一示例中，本發明的各種實施例的一些或所有元件都是、分別是、和/或與至少另一元件的組合被實現為一個或多個電路，例如，一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路。在又一實例中，本發明的各種實施例和/或示例可以被結合在一起。
儘管已經描述了本發明的具體實施例，但是本領域普通技術人員將理解的是，還存在與所描述的實施例等同的其它實施例。因此，應該明白，本發明不限於具體說明的實施例，而僅受所附申請專利範圍的限制。

Claims (26)

  1. 一種用於功率變換器的控制器，所述控制器包括：第一控制器端子，所述第一控制器端子耦接到電晶體的閘極端子，所述電晶體還包括汲極端子和源極端子，所述第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓；第二控制器端子，所述第二控制器端子耦接到所述源極端子，所述第二控制器端子處於作為第二時間函數的第二電壓；第三控制器端子，所述第三控制器端子耦接到電阻器的第一電阻器端子，所述電阻器還包括第二電阻器端子，所述第三控制器端子處於作為第三時間函數的第三電壓；第四控制器端子，所述第四控制器端子耦接到電容器的第一電容器端子，所述電容器還包括第二電容器端子，所述第四控制器端子處於作為第四時間函數的第四電壓；其中，從第一時間到第二時間，所述第一電壓保持在第一幅度；所述第二電壓從第二幅度增大到第三幅度；所述第三電壓保持在第四幅度；並且所述第四電壓從第五幅度增大到第六幅度；其中，從所述第二時間到第三時間，所述第一電壓保持在所述第一幅度；所述第二電壓保持在所述第三幅度；所述第三電壓保持在所述第四幅度；並且所述第四電壓保持在所述第六幅度；其中：所述第二時間在所述第一時間之後；並且所述第三時間在所述第二時間之後或與所述第二時間相同。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中，所述第三時間在所述第二時間之後。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中，所述第三時間與所述第二時間相同。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中，在所述第一時間處：所述第一電壓處於所述第一幅度；所述第二電壓從第七幅度下降到所述第二幅度，所述第七幅度大於所述第二幅度；所述第三電壓處於所述第四幅度；並且所述第四電壓處於所述第五幅度。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的控制器，其中，在所述第三時間處：所述第一電壓處於所述第一幅度；所述第二電壓從所述第三幅度下降到第八幅度；所述第三電壓從所述第四幅度上升到第九幅度；並且所述第四電壓處於所述第六幅度。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的控制器，其中，從所述第三時間到第四時間：所述第一電壓保持在所述第一幅度；所述第二電壓保持等於所述第三電壓；所述第三電壓從所述第九幅度增大到第十幅度；並且所述第四電壓從所述第六幅度減小到第十一幅度。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的控制器，其中，在所述第四時間處，所述第一電壓從所述第一幅度下降到所述第十一幅度。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的控制器，其中，從所述第四時間到第五時間，所述第一電壓在幅度上等於所述第四電壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中：所述第三幅度等於第一預定幅度減去從所述閘極端子到所述源極端子 的電壓降，所述第一預定幅度大於零，所述電壓降大於零；並且所述第六幅度等於所述第三幅度減去第二預定幅度，所述第二預定幅度大於零。
  10. 一種用於功率變換器的控制器，所述控制器包括：第一控制器端子，所述第一控制器端子耦接到第一電晶體的第一閘極端子，所述第一電晶體還包括第一汲極端子和第一源極端子；第二控制器端子，所述第二控制器端子耦接到所述第一源極端子；第三控制器端子，所述第三控制器端子耦接到第一電阻器的第一電阻器端子，所述第一電阻器還包括第二電阻器端子；第四控制器端子，所述第四控制器端子耦接到電容器的第一電容器端子，所述電容器還包括第二電容器端子；第一二極體，所述第一二極體包括第一二極體端子和第二二極體端子，所述第一二極體端子連接到所述第一控制器端子，所述第二二極體端子連接到所述第二控制器端子；第二二極體，所述第二二極體包括第三二極體端子和第四二極體端子，所述第三二極體端子連接到所述第二控制器端子；第一開關，所述第一開關包括第一開關端子、第二開關端子和第三開關端子，所述第一開關端子連接到所述第四二極體端子，所述第二開關端子連接到所述第四控制器端子，所述第三開關端子被配置為接收第一信號；第二開關，所述第二開關包括第四開關端子、第五開關端子和第六開關端子，所述第四開關端子連接到所述第一控制器端子，所述第五開關端子連接到所述第四控制器端子，所述第六開關端子被配置為接收第二信號；第三開關，所述第三開關包括第七開關端子、第八開關端子和第九開關端子，所述第七開關端子連接到所述第二控制器端子，所述第八開關端子連接到所述第三控制器端子，所述第九開關端子被配置為接收第三信 號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的控制器，所述控制器包括：信號發生器，所述信號發生器被配置為接收調變信號，並且至少部分地基於所述調變信號生成所述第一信號、所述第二信號和第四信號；以及驅動器，所述驅動器被配置為接收所述第四信號，並且至少部分基於所述第四信號生成所述第三信號。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的控制器，其中：所述第三開關包括第二電晶體，所述第二電晶體包括第二閘極端子、第二汲極端子和第二源極端子；其中：所述第七開關端子是所述第二汲極端子；所述第八開關端子是所述第二源極端子；並且所述第九開關端子是所述第二閘極端子。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的控制器，其中，所述第二電阻器端子接地。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的控制器，其中，所述第二電容器端子接地。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的控制器，其中，所述第一汲極端子連接到功率變換器的一次繞組的第一繞組端子，所述一次繞組還包括第二繞組端子，所述功率變換器還包括耦接到所述一次繞組的二次繞組。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的控制器，其中，所述第四控制器端子還耦接到第二電阻器的第三電阻器端子，所述第二電阻器還包括第四電阻器端子。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的控制器，其中，所述第二繞組端子和所述第四電阻器端子連接。
  18. 一種用於功率變換器的方法，所述方法包括：從第一時間到第二時間，將第一控制器端子的第一電壓保持在第一幅 度，所述第一控制器端子耦接到電晶體的閘極端子，所述電晶體還包括汲極端子和源極端子，所述第一控制器端子處於作為第一時間函數的第一電壓；從所述第一時間到所述第二時間，將第二控制器端子的第二電壓從第二幅度增大到第三幅度，所述第二控制器端子耦接到所述源極端子，所述第二控制器端子處於作為第二時間函數的所述第二電壓；從所述第一時間到所述第二時間，將第三控制器端子的第三電壓保持在第四幅度，所述第三控制器端子耦接到電阻器的第一電阻器端子，所述電阻器還包括第二電阻器端子，所述第三控制器端子處於作為第三時間函數的所述第三電壓；從所述第一時間到所述第二時間，將第四控制器端子的第四電壓從第五幅度增大到第六幅度，所述第四控制器端子耦接到電容器的第一電容器端子，所述電容器還包括第二電容器端子，所述第四控制器端子處於作為第四時間函數的所述第四電壓；從所述第二時間到第三時間，將所述第一電壓保持在所述第一幅度；從所述第二時間到所述第三時間，將所述第二電壓保持在所述第三幅度；從所述第二時間到所述第三時間，將所述第三電壓保持在所述第四幅度；並且從所述第二時間到所述第三時間，將所述第四電壓保持在所述第六幅度；其中：所述第二時間在所述第一時間之後；並且所述第三時間在所述第二時間之後或與所述第二時間相同。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中，所述第三時間在所述第二時間之後。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中，所述第三時間與所述 第二時間相同。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的方法，還包括在所述第一時間：將所述第一電壓保持在所述第一幅度；將所述第二電壓從第七幅度減小到所述第二幅度，所述第七幅度大於所述第二幅度；將所述第三電壓保持在所述第四幅度；並且將所述第四電壓保持在所述第五幅度。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的方法，還包括在所述第三時間：將所述第一電壓保持在所述第一幅度；將所述第二電壓從所述第三幅度減小到第八幅度；將所述第三電壓從所述第四幅度增大到第九幅度；並且將所述第四電壓保持在所述第六幅度。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的方法，還包括從所述第三時間到第四時間：將所述第一電壓保持在所述第一幅度；保持所述第二電壓等於所述第三電壓；將所述第三電壓從所述第九幅度增大到第十幅度；並且將所述第四電壓從所述第六幅度減小到第十一幅度。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的方法，還包括：在所述第四時間，將所述第一電壓從所述第一幅度減小到所述第十一幅度。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的方法，還包括：從所述第四時間到第五時間，保持所述第一電壓在幅度上等於所述第四電壓。
  26. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中：所述第三幅度等於第一預定幅度減去從所述閘極端子到所述源極端子的電壓降，所述第一預定幅度大於零，所述電壓降大於零；並且 所述第六幅度等於所述第三幅度減去第二預定幅度，所述第二預定幅度大於零。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR40656E (fr) * 1931-07-21 1932-08-13 Raccord d'assemblage pour canalisations en tubes métalliques relativement rigides en métal relativement plastique
US4471271A (en) * 1982-02-16 1984-09-11 Rca Corporation Self-regulating saturating core television receiver power supply
US4887199A (en) 1986-02-07 1989-12-12 Astec International Limited Start circuit for generation of pulse width modulated switching pulses for switch mode power supplies
US5089947A (en) 1990-06-29 1992-02-18 International Business Machines Corporation Power supply circuit featuring minimum parts count
JPH0680385U (ja) 1993-04-27 1994-11-08 サンケン電気株式会社 スイッチング電源装置
US5506764A (en) * 1994-01-31 1996-04-09 Astec International, Ltd. Electrical power converter with step-gapped transformer
JP2900876B2 (ja) 1996-03-19 1999-06-02 サンケン電気株式会社 表示装置の電源装置
US5602724A (en) 1996-04-23 1997-02-11 Power Integrations, Inc. Low-cost, high-voltage, flyback power supply
US5757627A (en) * 1996-05-01 1998-05-26 Compaq Computer Corporation Isolated power conversion with master controller in secondary
FI113918B (fi) 1997-01-07 2004-06-30 Salcomp Oy Ensiosäätöinen hakkuriteholähde
US5812383A (en) * 1997-07-31 1998-09-22 Philips Electronics North North America Corporation Low power stand-by for switched-mode power supply circuit with burst mode operation
US6768655B1 (en) 2003-02-03 2004-07-27 System General Corp. Discontinuous mode PFC controller having a power saving modulator and operation method thereof
US6853563B1 (en) 2003-07-28 2005-02-08 System General Corp. Primary-side controlled flyback power converter
US6972969B1 (en) 2004-08-19 2005-12-06 Iwatt, Inc. System and method for controlling current limit with primary side sensing
US7616459B2 (en) 2005-12-07 2009-11-10 Active-Semi, Inc. System and method for a primary feedback switched mode power supply
US7635956B2 (en) 2006-01-06 2009-12-22 Active-Semi, Inc. Primary side constant output voltage controller
GB2438464A (en) 2006-05-23 2007-11-28 Cambridge Semiconductor Ltd Regulating the output of a switch mode power supply
FR2906654B1 (fr) 2006-09-29 2010-02-26 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas Systeme d'alimentation electrique a decoupage et variateur de vitesse comportant un tel systeme.
US7529105B1 (en) * 2006-11-03 2009-05-05 Fairchild Semiconductor Corporation Configuring a power converter to operate with or without burst mode functionality
CN101197539B (zh) 2006-12-08 2012-03-21 群康科技(深圳)有限公司 电源电路
US7911808B2 (en) 2007-02-10 2011-03-22 Active-Semi, Inc. Primary side constant output current controller with highly improved accuracy
US7869229B2 (en) 2007-04-23 2011-01-11 Active-Semi, Inc. Compensating for cord resistance to maintain constant voltage at the end of a power converter cord
CN201087939Y (zh) 2007-10-19 2008-07-16 英格尔科技股份有限公司 交换式电源转换器电路的改良构造
AT506273B1 (de) 2007-12-20 2012-03-15 Siemens Ag Verfahren zum betreiben eines schaltwandlers
CN101515756B (zh) 2008-02-18 2011-11-23 昂宝电子（上海）有限公司 具有多种模式的用于高效功率控制的方法和系统
US7911814B2 (en) 2008-05-30 2011-03-22 Active-Semi, Inc. Constant current and voltage controller in a three-pin package with dual-use power pin
US8125798B2 (en) 2008-07-01 2012-02-28 Active-Semi, Inc. Constant current and voltage controller in a three-pin package operating in critical conduction mode
GB201007144D0 (en) 2010-04-29 2010-06-09 Texas Instr Cork Ltd Flyback converter switched magnetic sense for output regulation & line overvoltage protection
CN102624237B (zh) 2011-02-01 2015-09-16 昂宝电子（上海）有限公司 用于反激式电源变换器的动态阈值调节的系统和方法
EP2525480A1 (en) 2011-05-20 2012-11-21 Nxp B.V. Power converter with an rcd clamp and method of operating the same
CN103368400B (zh) 2012-03-31 2015-02-18 昂宝电子（上海）有限公司 用于恒压控制和恒流控制的系统和方法
CN104600993B (zh) * 2012-12-21 2017-07-21 昂宝电子（上海）有限公司 用于源极切换和电压生成的系统和方法
CN103066852B (zh) 2012-12-21 2016-02-24 昂宝电子（上海）有限公司 用于源极切换和电压生成的系统和方法
CN104065273B (zh) * 2014-07-09 2017-06-30 深圳市芯华国创半导体股份有限公司 一种用于恒流led驱动的线电压补偿电路
CN107396498B (zh) * 2015-09-14 2019-07-23 昂宝电子（上海）有限公司 用于发光二极管照明系统中的电流调节的系统和方法
CN106230238B (zh) * 2016-08-11 2018-10-30 昂宝电子（上海）有限公司 用于开关电源系统的控制装置、及开关电源系统
CN107196511B (zh) * 2017-03-30 2019-07-05 昂宝电子（上海）有限公司 用于功率变换器的控制器和方法

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