TWI517512B - A system and method for protecting a power conversion system from thermal runaway - Google Patents

A system and method for protecting a power conversion system from thermal runaway Download PDF

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Description

用於保護電源變換系統免受熱失控的系統和方法
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保護一個或多個電路元件的系統和方法。僅僅作為示例，本發明的一些實施例已應用於電源變換系統。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
具有低的正向電壓的肖特基整流二極體常被用在電源變換系統中提高系統效率。一般地，傳統電源變換系統常使用變壓器來隔離初級側上的輸入電壓和次級側上的輸出電壓。為了調整輸出電壓，諸如TL431和光電耦合器之類的某些元件可被用來從次級側向初級側上的控制器晶片發送回饋信號。替代地，次級側上的輸出電壓可被反映(image)到初級側，因此通過直接調節初級側上的一些參數來控制輸出電壓。於是，諸如TL431和光電耦合器之類的某些元件可被省略以降低系統成本。
第1圖是示出具有初級側感測和調整的傳統反激式電源變換系統的簡化圖式。該電源變換系統100包括初級繞組110、次級繞組112、輔助繞組114、電源開關120、電流感測電阻器130、輸出電纜的等效電阻器140、電阻器150和152、以及肖特基整流二極體160。例如，電源開關120是雙極結型電晶體。在另一示例中，電源開關120是MOS電晶體。
為了在預定範圍內調整輸出電壓，需要提取與輸出電壓和輸出負載有關的資訊。例如，當電源變換系統100在斷續傳導模式(Discontinuous Current Mode,DCM)中操作時，可通過輔助繞組114來提取這樣的資訊。當電源開關120接通時，能量被儲存在次級繞組112中。然後，當電源開關120關斷時，所儲存能量在退磁過程期間被釋放到輸出端子。輔助繞組114的電壓映射次級側上的輸出電壓，如下所示。
其中，VFB表示節點154處的電壓，並且Vaux表示輔助繞組114的電壓。R1和R2分別表示電阻器150和152的電阻值。另外，n表示輔助繞組114與次級繞組112之間的匝數比。具體地，n等於輔助繞組114的匝數除以次級繞組112的匝數。Vo和Io分別表示輸出電壓和輸出電流。此外，VF表示肖特基整流二極體160的正向電壓，並且Req表示輸出電纜的等效電阻器140的電阻值。此外，k表示回饋係數，如下所示：
第2圖是示出反激式電源變換系統100的傳統操作機制的簡化圖式。如第2圖所示，電源變換系統100的控制器晶片使用採樣和保持機制。當次級側上的退磁過程幾乎完成並且次級繞組112的電流Isec幾乎變為零時，輔助繞組114的電壓Vaux例如在第2圖的點A處被採樣。採樣到的電壓值通常被保持直到下一電壓採樣被執行為止。通過負反饋環，採樣到的電壓值可變得等於參考電壓Vref。因此，V FB =V ref (式3)
組合式1和式3，可獲得下式： 基於式4，輸出電壓隨著輸出電流的增大而減小。
但是，如果肖特基整流二極體160的溫度超過閾值，則在肖特基整流二極體160中可能發生熱失控(Thermal Runaway，也稱為熱散逸)，並且反向漏電流的大小急劇增大。如果電源變換系統100的輸出負載被減小，則反向漏電流的大小持續增大並且肖特基整流二極體160的溫度不會降低。這樣，一旦肖特基整流二極體160中發生了熱失控，則肖特基整流二極體160的溫度即使在輸出負載減小時也保持高於正常操作溫度，這可能導致安全問題。例如，電源變換系統100的外殼可能由於肖特基整流二極體160的高溫而熔化。
因此，改善系統保護的技術變得非常重要。
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保護一個或多個電路元件的系統和方法。僅僅作為示例，本發明的一些實施例已應用於電源變換系統。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
根據一實施例，一種用於保護電源變換系統的系統控制器包括保護元件和驅動元件。保護元件被配置為接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號。所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。驅動元件被配置為接收所述保護信號並且向開關輸出驅動信號，所述開關被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流。所述保護元件還被配置為：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值。所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
根據另一實施例，一種用於保護電源變換系統的系統控制器包括保護元件和驅動元件。保護元件被配置為接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號。所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。驅動元件被配置為接收所述保護信號並且向開關輸出驅動信號，所述開關被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流。所述保護元件還被配置為：在第一檢測時段期間處理 與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值。所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
根據又一實施例，一種用於保護電源變換系統的方法包括：接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號；處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。該方法另外包括：接收所述保護信號；處理與所述保護信號相關聯的資訊；以及向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號。處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊包括：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號包括：回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
根據又一實施例，一種用於保護電源變換系統的方法包括：接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號；處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的 資訊；以及至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。該方法另外包括：接收所述保護信號；處理與所述保護信號相關聯的資訊；以及向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號。處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊包括：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號包括：回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
取決於實施例，可以獲得一個或多個益處。參考下面的詳細描述和附圖可以全面地理解本發明的這些益處以及各個另外的目的、特徵和優點。
100,300,900‧‧‧電源變換系統
110,310,910‧‧‧初級繞組
112,312,912‧‧‧次級繞組
114,314,914‧‧‧輔助繞組
120,320,920‧‧‧電源開關
130,330,930‧‧‧電流感測電阻器
140,340,940‧‧‧輸出電纜的等效電阻器
150,152,350,352,384,388,950,952,984,988‧‧‧電阻器
154‧‧‧節點
160‧‧‧肖特基整流二極體
302,902‧‧‧採樣元件
304,904‧‧‧退磁檢測器
306,414,906‧‧‧電容器
307,408,416‧‧‧開關
308,412,908‧‧‧參考信號生成器
316,916‧‧‧斜坡生成器和振盪器元件
318,918‧‧‧及閘
322,922‧‧‧驅動元件
324,924,1006‧‧‧或閘
326,328,410,926,928,1002‧‧‧比較器
301,332,614,901,932‧‧‧閾值電壓
334,338,366,934,938,966,1030‧‧‧比較信號
336,936,1018,1020,1022‧‧‧觸發器元件
342,942‧‧‧電流感測信號
346,356,420,919,925,937,946,956,1032,1034,1036,1038,1040,1042‧‧‧信號
348,948‧‧‧驅動信號
354,954‧‧‧回饋電壓
358,958‧‧‧檢測信號
360,960‧‧‧整流二極體
362,962‧‧‧採樣和保持電壓
364,422,516,964,1028‧‧‧參考信號
368,968‧‧‧斜坡信號
369,969‧‧‧時鐘信號
370,970‧‧‧控制器
372,374,376,378,380,972,974,976,978,980‧‧‧端子
386,986‧‧‧前沿消隱(LEB)元件
390,990‧‧‧誤差放大器
392,992‧‧‧調製元件
393,993‧‧‧輸出電壓
394,994‧‧‧恒流(CC)元件
395‧‧‧電壓
396,996‧‧‧初級電流
397‧‧‧次級電流
402,1008,1016,1024‧‧‧反閘
404,406‧‧‧電流源
418,424‧‧‧電流
602,604,606,608,610,612,618,702,704,706,708,710,712,716,718,720,802,1102,1104,1106,1108,1110,1112,1114,1116,1118‧‧‧波形
714‧‧‧閾值
903‧‧‧保護元件
905‧‧‧消隱(blanking)信號
907‧‧‧異常信號
1004‧‧‧計時器元件
1010‧‧‧計數器和邏輯元件
1012,1026‧‧‧觸發器(flip-flop)元件
1014‧‧‧觸發(trigger)元件
第1圖是示出具有初級側感測和調整的傳統反激式電源變換系統的簡化圖式。
第2圖是示出如第1圖所示的反激式電源變換系統的傳統操作機制的簡化圖式。
第3圖是示出具有初級側感測和調整的電源變換系統的簡化圖式。
第4圖是示出作為如第3圖所示的電源變換系統一部分的恒流元件的至少某些元件的簡化圖式。
第5圖是恒流模式中的如第3圖所示電源變換系統的簡化時序圖。
第6圖是恒壓模式中的如第3圖所示電源變換系統的簡化時序圖。
第7圖是根據一實施例的在整流二極體發生熱失控情況下處於恒壓模式中的如第3圖所示電源變換系統的簡化時序圖。
第8圖是示出根據本發明一實施例的具有初級側感測和調整的電源變換系統的簡化圖式。
第9圖是示出根據本發明一個實施例的作為如第8圖所示的電源變換系統一部分的保護元件的簡化圖式。
第10圖是根據本發明一個實施例的如第8圖所示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用於保護一個或多個電路元件的系統和方法。僅僅作為示例，本發明的一些實施例已應用於電源變換系統。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
第3圖是示出具有初級側感測和調整的電源變換系統的簡化圖式。該電源變換系統300包括初級繞組310、次級繞組312、輔助繞組314、電源開關320、電流感測電阻器330、輸出電纜的等效電阻器340、電阻器350和352、整流二極體360以及控制器370。控制器370包括採樣元件302、退磁檢測器304、電容器306、開關307、參考信號生成器308、斜坡生成器和振盪器元件316、及閘318、驅動元件322、或閘324、比較器326和328、觸發器元件336、前沿消隱(LEB)元件386、電阻器384和388、誤差放大器390、調製元件392以及恒流(CC)元件394。例如，電源開關320是雙極結型電晶體。在另一示例中，電源開關320是MOS電晶體。在又一示例中，控制器370包括端子372,374,376,378和380。在又一示例中，整流二極體360是肖特基二極體。例如，斜坡生成器和振盪器元件316生成時鐘信號369和斜坡信號368。
例如，輔助繞組314被磁耦合到次級繞組312，次級繞組312與一個或多個其它元件一起生成輸出電壓393。在另一示例中，與輸出電壓 有關的資訊由電阻器350和352的分壓器處理，並且被用來生成回饋電壓354，回饋電壓354由控制器370的端子372(例如，端子FB)接收。在另一示例中，採樣元件302對回饋電壓354採樣並且採樣到的信號被保持在電容器306處。作為一個示例，誤差放大器390將採樣和保持電壓362與由參考信號生成器308生成的參考信號364相比較，並且輸出與採樣和保持電壓362相對於參考信號364的誤差相關聯的比較信號366。作為另一示例，比較信號366由調製元件392接收。在一些實施例中，調製元件392從斜坡生成器和振盪器元件316接收斜坡信號368和/或時鐘信號369，並輸出信號356(例如，CV_ctrl)。
例如，比較信號366被用來控制用於脈寬調製(Pulse Width Modulation,PWM)的脈寬和/或用於脈衝頻率調製(Pulse Frequency Modulation,PFM)的開關頻率，從而調整恒壓模式中的輸出電壓。在另一示例中，退磁檢測器304基於回饋電壓354確定退磁時段的持續時間並且向恒流元件394輸出檢測信號358，恒流元件394生成信號346(例如，CC_ctrl)。在又一示例中，信號356和信號346兩者由及閘318接收以影響觸發器元件336並且進而影響驅動元件322。在又一示例中，驅動元件322通過端子376輸出驅動信號348以影響電源開關320的狀態。在又一示例中，使用電流感測電阻器330來感測流經初級繞組310的初級電流396，並且電流感測信號342通過LEB元件386被生成並由比較器326和328接收。在又一示例中，比較器326接收閾值電壓332(例如，Vthocp)並且比較器328接收與比較信號366(例如Vcomp)相關聯的另一閾值電壓301。在又一示例中，比較器326和比較器328分別輸出比較信號334和338給或閘324以影響觸發器元件336。作為一個示例，當採樣和保持電壓362的大小小於參考信號364時，誤差放大器390輸出邏輯高電平的比較信號366。在一些實施例中，電源變換系統300在恒流模式中操作。例如，當採樣和保持電壓362的大小等於參考信號364時，比較信號366具有固定大小。在某些實施例中，電源變換系統300在恒壓模式中操作。
第4圖是示出作為電源變換系統300一部分的恒流元件394的至少某些元件的簡化圖式。恒流元件394包括反閘402、電流源404和 406、開關408、電容器414、比較器410和參考信號生成器412。
例如，當檢測信號358為邏輯低電平時，開關408斷開(例如，關斷)並且開關416閉合(例如，接通)。在另一示例中，電流源404提供電流418(例如，I0)以對電容器414充電，並且作為回應，信號420的大小增大。作為一個示例，當檢測信號358為邏輯高電平時，開關416斷開(例如，關斷)並且開關408閉合(例如，接通)。作為另一示例，電容器414通過提供電流424(例如I1)的電流源406被放電，並且信號420的大小減小。例如，比較器410接收信號420和由參考信號生成器412生成的參考信號422，並輸出信號346。在某些實施例中，調製元件392從斜坡生成器和振盪器元件316接收斜坡信號368和/或時鐘信號369。
第5圖是恒流模式中的電源變換系統300的簡化時序圖。波形602表示作為時間的函數的回饋電壓354，波形604表示作為時間的函數的檢測信號358，並且波形606表示作為時間的函數的信號420。波形608表示作為時間的函數的信號346(例如，CC_ctrl)，波形610表示作為時間的函數的驅動信號348，波形612表示作為時間的函數的電流感測信號342，並且波形618表示作為時間的函數的信號356(例如，CV_ctrl)。
第5圖示出了四個時間段。開關週期Ts1包括導通時間段Ton1和關斷時間段Toff1並且對應於調製頻率。關斷時間段Toff1包括退磁時段Tdemag1。導通時間段Ton1開始於時刻t0並結束於時刻t1，退磁時段Tdemag1開始於時刻t1並結束於時刻t2，並且關斷時間段Toff1開始於時刻t1並結束於時刻t3。例如，t0 t1 t2 t3。
例如，如波形618所示，信號356(例如，CC_ctrl)在恒流模式中保持為高電平大小(例如：邏輯“1”)而不改變。在另一示例中，在導通時間段Ton1的開始處(例如，t0處)，驅動信號348從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形610所示)，並且作為回應，電源開關320閉合(例如，接通)。在又一示例中，包括初級繞組310和次級繞組312的變壓器儲存能量，並且初級電流396的大小增大(例如，線性地)。在又一示例中，電流感測信號342的大小增大(例如，如波形612所示)。
作為一示例，閾值電壓332(例如，Vthocp)的大小小於閾值 電壓301(例如，Vdiv)。在另一示例中，當電流感測信號342達到閾值電壓332(例如，Vthocp)時，比較器326改變比較信號334以關斷電源開關320。作為另一示例，在導通時間段期間，檢測信號358(例如，Demag)保持邏輯低電平(例如，如波形604所示)。作為又一示例，開關408斷開(例如，關斷)並且開關416閉合(例如，接通)。作為又一示例，電容器414被充電(例如，以I0)，並且信號420的大小增大(例如，線性地)，如波形606所示。
在一示例中，在退磁時段Tdemag1的開始處(例如，在t1處)，驅動信號348從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形610所示)，並且作為回應，電源開關320斷開(例如，關斷)。在另一示例中，儲存在變壓器中的能量被釋放到輸出端子，並且退磁過程開始。在又一示例中，流經次級繞組312的次級電流397的大小減小(例如，線性地)。在又一示例中，輔助繞組314處的電壓395映射輸出電壓393，並且回饋電壓354通過包括電阻器350和352的分壓器被生成。作為一個示例，當次級電流減小為低幅度(例如，0)時，退磁過程結束。作為另一示例，包括初級繞組310和次級繞組312的變壓器進入諧振狀態。作為又一示例，輔助繞組314處的電壓395具有近似的正弦波形。在一個示例中，在退磁時段期間，檢測信號358(例如，Demag)保持邏輯高電平(例如，如波形604所示)。在又一示例中，開關416斷開(例如，關斷)並且開關408閉合(例如，接通)。在又一示例中，電容器414被放電(例如，以I1)，並且信號420的大小減小(例如，線性地)，如波形606所示。在又一示例中，如果回饋電壓354的大小變得大於參考信號516(例如，0.1V)，則判定退磁過程已開始。在又一示例中，如果回饋電壓354的大小變得小於參考信號516(例如，0.1V)，則判定退磁過程已結束。
作為一示例，在退磁過程結束(例如，t2處)之後，檢測信號358從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形604所示)。作為另一示例，開關408斷開(例如，關斷)並且開關416閉合(例如，接通)。作為又一示例，電容器414再次被充電，並且信號420的大小再次增大(例如，線性地)，如波形606所示。作為又一示例，當信號420的大小變得大 於閾值電壓614(例如，參考信號422)時(例如，t3處)，比較器410將信號346(例如，CC_ctrl)從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形608所示)。作為又一示例，響應於信號346為邏輯高電平，驅動元件322將驅動信號348從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，在t3處，如波形610所示)。
第6圖是恒壓模式中的電源變換系統300的簡化時序圖。波形702表示作為時間的函數的回饋電壓354，波形704表示作為時間的函數的檢測信號358，並且波形706表示作為時間的函數的信號420。波形708表示作為時間的函數的信號346(例如，CC_ctrl)，波形716表示作為時間的函數的斜坡信號368，並且波形720表示作為時間的函數的比較信號366。另外，波形718表示作為時間的函數的信號356(例如，CV_ctrl)，波形710表示作為時間的函數的驅動信號348，並且波形712表示作為時間的函數的電流感測信號342。
第6圖示出了四個時間段。開關週期Ts2包括導通時間段Ton2和關斷時間段Toff2並且對應於調製頻率。關斷時間段Toff2包括退磁時段Tdemag2。導通時間段Ton2開始於時刻t6並結束於時刻t7，退磁時段Tdemag2開始於時刻t7並結束於時刻t8，並且關斷時間段Toff2開始於時刻t7並結束於時刻t10。例如，t6 t7 t8 t9 t10。
例如，在導通時間段Ton2的開始處(例如，t6處)，驅動信號348從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形710所示)，並且作為回應，電源開關320閉合(例如，接通)。在又一示例中，包括初級繞組310和次級繞組312的變壓器儲存能量，並且初級電流396的大小增大(例如，線性地)。在又一示例中，電流感測信號342的大小增大(例如，如波形712所示)。在又一示例中，在導通時間段Ton2的開始處(例如，t6處)，信號356從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形718所示)以閉合電源開關320。
作為一示例，閾值電壓332(例如，Vthocp)的大小大於閾值電壓301(例如，Vdiv)。在另一示例中，當電流感測信號342達到閾值電壓301(例如，Vdiv)時，比較器328改變比較信號338以關斷電源開關320。 作為另一示例，在導通時間段期間，檢測信號358(例如，Demag)保持邏輯低電平(例如，如波形704所示)。作為又一示例，開關408斷開(例如，關斷)並且開關416閉合(例如，接通)。作為又一示例，電容器414被充電(例如，以I0)，並且信號420的大小增大(例如，線性地)，如波形706所示。
在一示例中，在退磁時段Tdemag2的開始處(例如，在t7處)，驅動信號348從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形710所示)，並且作為回應，電源開關320斷開(例如，關斷)。在另一示例中，儲存在變壓器中的能量被釋放到輸出端子，並且退磁過程開始。在又一示例中，流經次級繞組312的次級電流397的大小減小(例如，線性地)。在又一示例中，輔助繞組314處的電壓395映射輸出電壓393，並且回饋電壓354通過包括電阻器350和352的分壓器被生成。作為一個示例，當次級電流減小為低幅度(例如，0)時，退磁過程結束。作為另一示例，包括初級繞組310和次級繞組312的變壓器進入諧振狀態。作為又一示例，輔助繞組314處的電壓395具有近似的正弦波形。在一個示例中，在退磁時段期間，檢測信號358(例如，Demag)保持邏輯高電平(例如，如波形704所示)。在又一示例中，開關416斷開(例如，關斷)並且開關408閉合(例如，接通)。在又一示例中，電容器414被放電(例如，以I1)，並且信號420的大小減小(例如，線性地)，如波形706所示。在又一示例中，如果回饋電壓354的大小變得大於參考信號516(例如，0.1V)，則判定退磁過程已開始。在又一示例中，如果回饋電壓354的大小變得小於參考信號516(例如，0.1V)，則判定退磁過程已結束。
作為一示例，在退磁過程結束(例如，t8處)之後，檢測信號358從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形704所示)。作為另一示例，開關408斷開(例如，關斷)並且開關416閉合(例如，接通)。作為又一示例，電容器414再次被充電，並且信號420的大小再次增大(例如，線性地)，如波形706所示。作為又一示例，當信號420的大小達到閾值714(例如，參考信號422)時(例如，t9處)，比較器410將信號346(例如，CC_ctrl)從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形708所示)。作 為又一示例，信號420保持在閾值714直到關斷時間段Toff2結束為止(例如，直到t10，如波形706所示)。例如，斜坡信號368的大小在關斷時間段Toff2期間增大。在另一示例中，當斜坡信號368的大小在關斷時間段Toff2的結束處(例如，t10處，如波形716和720所示)達到比較信號366時，信號356從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形718所示)以閉合電源開關320。如第6圖所示，當整流二極體360正常操作時，在從退磁時段的結束處(例如，t8)到關斷時間段的結束處(例如，t10)的諧振時間段(例如，Tr)期間，在回饋電壓354中出現多個諧振週期(ring)，如波形702所示。
第7圖是根據一個實施例的在整流二極體360發生熱失控情況下處於恒壓模式中的電源變換系統300的簡化時序圖。波形802表示作為時間的函數的回饋電壓354。如第7圖所示，在諧振時間段(例如，Tr)期間在回饋電壓354中出現很少的諧振週期或者沒有出現諧振週期，這表明包括初級繞組310和次級繞組312的變壓器未進入諧振狀態。
第8圖是示出根據本發明一個實施例的具有初級側感測和調整的電源變換系統的簡化圖式。該圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。電源變換系統900包括初級繞組910、次級繞組912、輔助繞組914、電源開關920、電流感測電阻器930、輸出電纜的等效電阻器940、電阻器950和952、整流二極體960以及控制器970。控制器970包括採樣元件902、退磁檢測器904、電容器906、開關907、參考信號生成器908、斜坡生成器和振盪器元件916、及閘918、驅動元件922、或閘924、比較器926和928、觸發器元件936、前沿消隱(LEB)元件986、電阻器984和988、誤差放大器990、調製元件992、保護元件903以及恒流(CC)元件994。例如，電源開關920是雙極結型電晶體。在另一示例中，電源開關920是MOS電晶體。在又一示例中，控制器970包括端子972,974,976,978和980。在又一示例中，整流二極體960是肖特基二極體。
根據一實施例，輔助繞組914被磁耦合到次級繞組912，次級繞組912與一個或多個其它元件一起生成輸出電壓993。例如，與輸出電 壓有關的資訊由電阻器950和952的分壓器處理，並且被用來生成回饋電壓954，回饋電壓954由控制器970的端子972(例如，端子FB)接收。在另一示例中，採樣元件902對回饋電壓954採樣並且採樣到的信號被保持在電容器906處。作為一個示例，誤差放大器990將採樣和保持電壓962與由參考信號生成器908生成的參考信號964相比較，並且輸出與採樣和保持電壓962相對於參考信號964的誤差相關聯的比較信號966。作為另一示例，比較信號966由調製元件992接收，調製元件992從斜坡生成器和振盪器元件916接收斜坡信號968和/或時鐘信號969並輸出信號956(例如，CV_ctrl)。
根據另一實施例，比較信號966被用來控制用於PWM的脈寬和/或用於PFM的開關頻率，從而調整恒壓模式中的輸出電壓。例如，退磁檢測器904基於回饋電壓954確定退磁時段的持續時間並且向恒流元件994輸出檢測信號958，恒流元件994生成信號946(例如，CC_ctrl)。在另一示例中，保護元件903接收回饋電壓954和檢測信號958，並且輸出消隱(blanking)信號905和異常信號907。在又一示例中，及閘918接收信號956(例如，CV_ctrl)、信號946(例如，CC_ctrl)和消隱信號905，並輸出由觸發器元件936(例如，在置位端子“S”處)接收的信號919。在又一示例中，觸發器元件936(例如，在端子“Q”處)向驅動元件922輸出信號937。在又一示例中，驅動元件922還接收異常信號907(例如，異常(fault))並且通過端子976輸出驅動信號948來影響電源開關920的狀態。在又一示例中，使用電流感測電阻器930來感測流經初級繞組910的初級電流996，並且電流感測信號942通過LEB元件986被生成並由比較器926和928接收。在又一示例中，比較器926接收閾值電壓932(例如，Vthocp)並且比較器928接收與比較信號966(例如Vcomp)相關聯的另一閾值電壓901。在又一示例中，比較器926和比較器928分別輸出比較信號934和938給或閘924。在又一示例中，或閘924向觸發器元件936(例如，在復位端子“R”處)輸出信號925。作為一個示例，當採樣和保持電壓962的大小小於參考信號964時，誤差放大器990輸出邏輯高電平的比較信號966。在一些實施例中，電源變換系統900在恒流模式中操作。例如，當採 樣和保持電壓962的大小等於參考信號964時，比較信號966具有固定大小。在某些實施例中，電源變換系統900在恒壓模式中操作。
第9圖是示出根據本發明一個實施例的作為電源變換系統900一部分的保護元件903的簡化圖式。該圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。保護元件903包括比較器1002、計時器元件1004、或閘1006、反閘1008,1016和1024、計數器和邏輯元件1010、觸發器(flip-flop)元件1012和1026以及觸發(trigger)元件1014。計數器和邏輯元件1010包括觸發器元件1018,1020和1022。
根據一實施例，比較器1002接收回饋電壓954和參考信號1028並且向或閘1006輸出比較信號1030。例如，或閘1006還從反閘1024接收信號1032並且向計數器和邏輯元件1010輸出信號1034，計數器和邏輯元件1010向反閘1024輸出信號1036。在另一示例中，計時器元件1004向觸發器元件1012(例如，在端子“D”處)輸出信號1038，觸發器元件1012(例如，在端子“CLK”處)還接收檢測信號958。在又一示例中，觸發器元件1012向計時器元件1004和觸發元件1014輸出信號1042(例如，在端子“Q”處)，觸發元件1014向觸發器元件1012(例如，在端子“R”處)和反閘1016提供信號1040。在又一示例中，觸發器元件1026接收信號1032(例如，在端子“D”處)和消隱信號905(例如，在端子“CLK”處)並且輸出異常信號907(例如，在端子“Q”處)。在又一示例中，信號1042(例如，q1)的上升沿對應於信號1038的下降沿。在又一示例中，觸發器元件1018接收信號1034(例如，在“CLK”端子處)。
第10圖是根據本發明一個實施例的電源變換系統900的簡化時序圖。該圖式僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。波形1102表示作為時間的函數的信號1038，波形1104表示作為時間的函數的回饋電壓954，並且波形1106表示作為時間的函數的檢測信號958。另外，波形1108表示作為時間的函數的信號1042(例如，q1)，波形1110表示作為時間的函數的消隱信號905，並且波形1112表示作為時間的函數的信號1030(例如， qr_det)。波形1114表示作為時間的函數的信號1032(例如，Qcounter)，波形1116表示作為時間的函數的驅動信號948(例如，DRV)，並且波形1118表示作為時間的函數的異常信號907(例如，fault)。例如，t15 t16 t17 t18 t19 t20 t2 1t22 t23 t24。
參考第8圖、第9圖和第10圖，在一些實施例中，計時器元件1004將信號1038不時地(例如，以時間間隔Td)從邏輯低電平變為邏輯高電平，如波形1102所示。例如，在t15，檢測信號958從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形1106所示)，其表明退磁時段Tdemag3的結束。例如，計時器元件1004輸出邏輯低電平的信號1038(例如，如波形1102所示)，並且作為回應，觸發器元件1012(例如，DFF1)輸出邏輯低電平的信號1042(例如，q1)(例如，如波形1108所示)。在某些實施例中，電源變換系統900正常地操作。例如，時間間隔Td為大約10ms。
根據一實施例，在t15與t16之間，信號1038保持邏輯低電平，並且信號1042(例如，q1)保持邏輯低電平。例如，即使信號1032(例如，Qcounter)從邏輯高電平變為邏輯低電平，異常信號907也保持邏輯低電平。在另一示例中，在t16處，計時器元件1004將信號1038從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形1102所示)。在又一示例中，在t16與t21之間(例如，Td)，如果未在檢測信號958中檢測到下降沿，則計時器元件1004將信號1038保持在邏輯高電平。在又一示例中，在t17處，檢測信號958從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形1106所示)，其指示退磁時段Tdemag4的開始。在又一示例中，在t18處，檢測信號958從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形1106所示)，其指示退磁時段Tdemag4的結束。在又一示例中，當在檢測信號958中檢測到下降沿時(例如，t18處)，計時器元件1004將信號1038從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形1102所示)。在一些實施例中，回應於信號1038的改變，觸發元件1014改變信號1040，並且消隱信號905從邏輯高電平變為邏輯低電平。例如，觸發器元件1012將信號1042(例如，q1)從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，在t18處，如波形1108所示)。在一些實施例中，電源變換系統900進入熱失控檢測模式。例如，與計時器元件1004相關聯的時鐘朝著下一時間 間隔Td而被重啟。作為一個示例，Td被預先確定，並且比與電源變換系統900相關聯的多個開關週期長。
根據另一實施例，當消隱信號905為邏輯低電平時，即，在檢測時段(例如，Tblank)期間，來自及閘918的信號919為邏輯低電平，以使得電源開關920保持斷開(例如，關斷)，而不管信號956(例如，CV_ctrl)和信號946(例如，CC_ctrl)如何。作為一個示例，檢測時段(例如，Tblank)的開始時間在t18處，並且檢測時段(例如，Tblank)的結束時間在t20處。在另一示例中，消隱信號905在檢測時段之後(例如，在t20處，如波形1110所示)從邏輯低電平變為邏輯高電平。作為一個示例，比較器將回饋電壓954和參考信號1028(例如，0.1V)相比較，並且判斷回饋電壓954中是否出現多個諧振週期(resonance ring)。作為另一示例，計數器和邏輯元件1010確定回饋電壓954中的諧振週期的數目。作為又一示例，檢測時段(例如，Tblank)為大約20μs。例如，諧振週期對應於回饋電壓954的大小變得小於參考信號1028。在又一示例中，當計時器元件1004將信號1038從邏輯高電平變為邏輯低電平時，檢測時段(例如，Tblank)開始。在又一示例中，當觸發器元件1012將信號1042(例如，q1)從邏輯高電平變為邏輯低電平時，檢測時段(例如，Tblank)結束。
根據又一實施例，如果計數器和邏輯元件1010確定在該檢測時段(例如，Tblank)期間出現在回饋電壓954(例如，回饋電壓954變得小於參考信號1028)中的諧振週期的數目達到一閾值(例如，4)，則信號1032(例如，Qcounter)變為邏輯低電平(例如，在t19處，如波形1104和1114所示)，並且計數器和邏輯元件1010停止計數。例如，在消隱信號905的上升沿(例如，t20處，如波形1110所示)，觸發器元件1026(例如，DFF2)檢測信號1032(例如，Qcounter)，並且響應於信號1032為邏輯低電平而輸出邏輯低電平的異常信號907(例如，如波形1114和1118所示)。在某些實施例中，電源變換系統900未在熱失控狀態中，並且繼續正常操作。例如，驅動元件922輸出驅動信號948以根據一個或多個調製頻率來閉合或斷開電源開關920。在某些實施例中，t20與t21之間的時間段包括一個或多個開關週期。例如，電源變換系統900在每個開關週期期間進入熱失控 檢測模式。即，在每個開關週期內的檢測時段(例如，Tblank)期間，確定出現在回饋電壓954中的諧振週期的數目是否達到該閾值，以用於檢測熱失控。
在一實施例中，在t21處，另一時間間隔Td開始，並且與計時器元件1004相關聯的時鐘被重啟以進行計時。例如，計時器元件1004將信號1038從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，在t21處，如波形1102所示)。在另一示例中，在t22處，檢測信號958從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形1106所示)，其指示退磁時段Tdemag5的開始。在又一示例中，在t23處，檢測信號958從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形1106所示)，其指示退磁時段Tdemag5的結束。在又一示例中，計時器元件1004將信號1038從邏輯高電平變為邏輯低電平(例如，如波形1102所示)，並且作為回應，觸發器元件1012將信號1042(例如，q1)從邏輯低電平變為邏輯高電平(例如，如波形1108所示)。在一些實施例中，電源變換系統900再次進入熱失控檢測模式。
在另一實施例中，在t23處，觸發元件1014改變信號1040，並且作為結果，消隱信號905從邏輯高電平變為邏輯低電平。例如，在另一檢測時段(例如，Tblank)之後，消隱信號905從邏輯低電平變為邏輯高電平，如波形1110所示。在另一示例中，在該檢測時段(例如，Tblank)期間，電源開關920保持斷開(例如，關斷)，而不管信號956(例如，CV_ctrl)和信號946(例如，CC_ctrl)如何。作為一個示例，比較器將回饋電壓954和參考信號1028(例如，0.1V)相比較，並且判斷回饋電壓954中是否出現多個諧振週期。作為另一示例，計數器和邏輯元件1010確定回饋電壓954中的諧振週期的數目。
在又一實施例中，如果計數器和邏輯元件1010確定在該檢測時段(例如，Tblank)期間回饋電壓954中的諧振週期的數目小於該閾值(例如，4)，則信號1032(例如，Qcounter)保持在邏輯高電平(例如，如波形1104和1114所示)。例如，在消隱信號905的上升沿(例如，t24處，如波形1110所示)，觸發器元件1026(例如，DFF2)檢測信號1032(例如，Qcounter)，並且響應於信號1032為邏輯高電平而將異常信號907從邏輯低 電平變為邏輯高電平(例如，如波形1114和1118所示)。在某些實施例中，電源變換系統900被確定為在熱失控狀態中，並且進入自動復原模式或類比鎖存模式。例如，電源變換系統900停止操作，並且沒有來自電源變換系統900的輸出信號直到電源變換系統900被斷電(例如，電源線被拔出)並被重啟(例如，電源線被插入)為止，以使得整流二極體960的溫度可以降低以使電源變換系統900安全地操作。在另一示例中，退磁時段Tdemag5與退磁時段Tdemag4相隔離與驅動信號948相關聯的一個或多個開關週期。
如上面討論並在此進一步強調的，第10圖僅僅是示例，其不應當不當地限制申請專利範圍的範圍。本領域技術人員將認識到許多變體、替換和修改。例如，諧振電壓與在大小上超過參考信號1028的回饋電壓954相對應。
根據一實施例，一種用於保護電源變換系統的系統控制器包括保護元件和驅動元件。保護元件被配置為接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號。所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。驅動元件被配置為接收所述保護信號並且向開關輸出驅動信號，所述開關被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流。所述保護元件還被配置為：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值。所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。例如，該系統控制器根據第8圖和/或第9圖實現。
根據另一實施例，一種用於保護電源變換系統的系統控制器 包括保護元件和驅動元件。保護元件被配置為接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號。所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。驅動元件被配置為接收所述保護信號並且向開關輸出驅動信號，所述開關被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流。所述保護元件還被配置為：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值。所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。例如，該系統控制器根據第8圖和/或第9圖實現。
根據又一實施例，一種用於保護電源變換系統的方法包括：接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號；處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。該方法另外包括：接收所述保護信號；處理與所述保護信號相關聯的資訊；以及向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號。處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊包括：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號 的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號包括：回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。例如，該方法根據第8圖、第9圖和/或第10圖實現。
根據又一實施例，一種用於保護電源變換系統的方法包括：接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號；處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊；以及至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段。該方法另外包括：接收所述保護信號；處理與所述保護信號相關聯的資訊；以及向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號。處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊包括：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號包括：回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。例如，該方法根據第8圖、第9圖和/或第10圖實現。
例如，本發明各個實施例中的一些或所有元件單獨地和/或與至少另一元件相組合地是利用一個或多個軟體元件、一個或多個硬體元件和/或軟體與硬體元件的一種或多種組合來實現的。在另一示例中，本發明各個實施例中的一些或所有元件單獨地和/或與至少另一元件相組合地在一個或多個電路中實現，例如在一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路中實現。在又一示例中，本發明的各個實施例和/或示例可以相組合。
雖然已描述了本發明的具體實施例，然而本領域技術人員將明白，還存在於所述實施例等同的其它實施例。因此，將明白，本發明不受所示具體實施例的限制，而是僅由申請專利範圍的範圍來限定。
300‧‧‧電源變換系統
302‧‧‧採樣元件
304‧‧‧退磁檢測器
306‧‧‧電容器
307‧‧‧開關
308‧‧‧參考信號生成器
310‧‧‧初級繞組
312‧‧‧次級繞組
314‧‧‧輔助繞組
320‧‧‧電源開關
330‧‧‧電流感測電阻器
340‧‧‧輸出電纜的等效電阻器
350,352,384,388‧‧‧電阻器
316‧‧‧斜坡生成器和振盪器元件
318‧‧‧及閘
322‧‧‧驅動元件
324‧‧‧或閘
326,328‧‧‧比較器
301,332‧‧‧閾值電壓
334,338,366‧‧‧比較信號
336‧‧‧觸發器元件
342‧‧‧電流感測信號
346,356‧‧‧信號
348‧‧‧驅動信號
354‧‧‧回饋電壓
358‧‧‧檢測信號
360‧‧‧整流二極體
362‧‧‧採樣和保持電壓
364‧‧‧參考信號
368‧‧‧斜坡信號
369‧‧‧時鐘信號
370‧‧‧控制器
372,374,376,378,380‧‧‧端子
386‧‧‧前沿消隱(LEB)元件
390‧‧‧誤差放大器
392‧‧‧調製元件
393‧‧‧輸出電壓
394‧‧‧恒流(CC)元件
395‧‧‧電壓
396‧‧‧初級電流
397‧‧‧次級電流

Claims (34)

  1. 一種用於保護電源變換系統的系統控制器，該系統控制器包括：保護元件，被配置為接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段；以及驅動元件，被配置為接收所述保護信號並且向開關輸出驅動信號，所述開關被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流；其中，所述保護元件還被配置為：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；其中，所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以根據一個或多個調製頻率來閉合和斷開所述開關從而操作所述電源變換系統。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述保護元件包括：比較器，被配置為接收所述回饋信號和所述參考信號並且至少基於與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊生成比較信號；以及處理元件，被配置為接收所述比較信號並且至少基於與所述比較信號相關聯的資訊輸出第一經處理信號，所述第一經處理信號與所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的所述第一次數有關。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還被配置為，回應於所述第一次數未超過所述預定閾值，將所述第一經處理信號保持為第一邏輯電平。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還被配置為，回應於所述第一次數超過所述預定閾值，將所述第一經處理信號從所述第一邏輯電平變為第二邏輯電平。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之系統控制器，其中，所述處理元件包括：或閘，被配置為接收所述比較信號和所述第一經處理信號並且至少基於與所述比較信號和所述第一經處理信號相關聯的資訊生成輸入信號；以及計數器元件，被配置為接收所述輸入信號並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊生成輸出信號，所述輸出信號與所述第一經處理信號有關。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還包括：第一反閘，被配置為接收所述退磁信號並且至少基於與所述退磁信號相關聯的資訊向所述計數器元件輸出第二經處理信號；以及第二反閘，被配置為接收所述輸出信號並且至少基於與所述輸出信號相關聯的資訊輸出所述第一經處理信號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之系統控制器，其中，所述計數器元件包括一個或多個觸發器元件，被配置為接收所述輸入信號和所述第二經處理信號並且至少基於與所述輸入信號和所述第二經處理信號相關聯的資訊生成所述輸出信號。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之系統控制器，其中，所述或閘還被配置為接收所述第一經處理信號。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之系統控制器，還包括：計時器元件，被配置為生成與一個或多個脈衝相關聯的時序信號；第一觸發器元件，被配置為接收所述時序信號和所述退磁信號並且至少基於與所述時序信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成觸發信號；以及信號生成器，被配置為接收所述觸發信號並且至少基於與所述觸發信號相關聯的資訊生成輸出信號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之系統控制器，其中，所述計時器元件還 被配置為接收所述觸發信號。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之系統控制器，其中，所述保護元件還配置為，響應於所述時序信號在所述第一退磁結束時保持為邏輯高電平，確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的所述第一次數。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還包括：觸發器元件，被配置為：接收所述第一經處理信號和所述輸出信號；以及回應於在所述第一結束時間時所述第一次數未超過所述預定閾值，至少基於與所述第一經處理信號相關聯的資訊輸出第一邏輯電平的所述保護信號，以使所述開關斷開並保持斷開從而保護所述電源變換系統。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之系統控制器，其中，所述第一結束時間在包括所述第一退磁時段的關斷時間段結束時或之前。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之系統控制器，其中，所述開關在所述關斷時間段期間保持斷開。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之系統控制器，其中，所述保護元件還被配置為，在第二檢測時段期間，處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊並且確定所述回饋信號的大小從小於所述參考信號變得大於所述參考信號的第二次數，所述第二檢測時段與所述第一檢測時段相隔離與所述驅動信號相關聯的一個或多個開關週期。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之系統控制器，其中，所述第二檢測時段包括第二開始時間和第二結束時間，所述第二開始時間在所述第二退磁時段的第二退磁結束時或之後。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之系統控制器，還包括：及閘，被配置為接收所述輸出信號並且至少基於與所述輸出信號相關聯的資訊生成第二經處理信號；以及第二觸發器元件，被配置為接收所述第二經處理信號並且至少基於與所述第二經處理信號相關聯的資訊向所述驅動元件輸出第三信號。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，還包括退磁檢測器，被配置 為接收所述回饋信號並且至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成所述退磁信號。
  20. 如申請專利範圍第1項所述之系統控制器，其中，所述第二退磁時段與所述第一退磁時段相隔離與所述驅動信號相關聯的一個或多個開關週期。
  21. 一種用於保護電源變換系統的系統控制器，該系統控制器包括：保護元件，被配置為接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊，並且至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段；以及驅動元件，被配置為接收所述保護信號並且向開關輸出驅動信號，所述開關被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流；其中，所述保護元件還被配置為：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；其中，所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之系統控制器，其中，所述保護元件和所述驅動元件還被配置為，回應於在所述第一結束時間處所述第一次數超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以根據一個或多個調製頻率來閉合和斷開所述開關從而操作所述電源變換系統。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之系統控制器，其中，所述保護元件包括：比較器，被配置為接收所述回饋信號和所述參考信號並且至少基於與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊生成比較信號；以及 處理元件，被配置為接收所述比較信號並且至少基於與所述比較信號相關聯的資訊輸出第一經處理信號，所述第一經處理信號與所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的所述第一次數有關。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之系統控制器，其中，所述處理元件包括：或閘，被配置為接收所述比較信號和所述第一經處理信號並且至少基於與所述比較信號和所述第一經處理信號相關聯的資訊生成輸入信號；以及計數器元件，被配置為接收所述輸入信號並且至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊生成輸出信號，所述輸出信號與所述第一經處理信號有關。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還被配置為，回應於所述第一次數未超過所述預定閾值，將所述第一經處理信號保持為第一邏輯電平。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還被配置為，回應於所述第一次數超過所述預定閾值，將所述第一經處理信號從所述第一邏輯電平變為第二邏輯電平。
  27. 如申請專利範圍第23項所述之系統控制器，還包括：計時器元件，被配置為生成與一個或多個脈衝相關聯的時序信號；第一觸發器元件，被配置為接收所述時序信號和所述退磁信號並且至少基於與所述時序信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成觸發信號；以及信號生成器，被配置為接收所述觸發信號並且至少基於與所述觸發信號相關聯的資訊生成輸出信號。
  28. 如申請專利範圍第23項所述之系統控制器，其中，所述保護元件還配置為，響應於所述時序信號在所述第一退磁結束時保持為邏輯高電平，確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的所述第一次數。
  29. 如申請專利範圍第23項所述之系統控制器，其中，所述處理元件還包括：觸發器元件，被配置為：接收所述第一經處理信號和所述輸出信號；以及回應於在所述第一結束時間時所述第一次數未超過所述預定閾 值，至少基於與所述第一經處理信號相關聯的資訊輸出第一邏輯電平的所述保護信號，以使所述開關斷開並保持斷開從而保護所述電源變換系統。
  30. 如申請專利範圍第23項所述之系統控制器，其中，所述保護元件還被配置為，在第二檢測時段期間，處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊並且確定所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第二次數，所述第二檢測時段與所述第一檢測時段相隔離與所述驅動信號相關聯的一個或多個開關週期。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之系統控制器，其中，所述第二檢測時段包括第二開始時間和第二結束時間，所述第二開始時間在所述第二退磁時段的第二退磁結束時或之後。
  32. 如申請專利範圍第21項所述之系統控制器，其中，所述第二退磁時段與所述第一退磁時段相隔離與所述驅動信號相關聯的一個或多個開關週期。
  33. 一種用於保護電源變換系統的方法，該方法包括：接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號；處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊；至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段；接收所述保護信號；處理與所述保護信號相關聯的資訊；以及向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號；其中，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊包括：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從小於所述參 考信號變得大於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；其中，向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號包括：回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電源變換系統。
  34. 一種用於保護電源變換系統的方法，該方法包括：接收回饋信號、參考信號和至少基於與所述回饋信號相關聯的資訊生成的退磁信號；處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊；至少基於與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊生成保護信號，所述退磁信號與所述電源變換系統的多個退磁時段有關，所述多個退磁時段包括第一退磁時段和第二退磁時段；接收所述保護信號；處理與所述保護信號相關聯的資訊；以及向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號；其中，處理與所述回饋信號、所述參考信號和所述退磁信號相關聯的資訊包括：在第一檢測時段期間處理與所述回饋信號和所述參考信號相關聯的資訊，所述第一檢測時段包括第一開始時間和第一結束時間，所述第一開始時間在所述第一退磁時段的第一退磁結束時或之後；確定在所述第一檢測時段期間所述回饋信號的大小從大於所述參考信號變得小於所述參考信號的第一次數；以及在所述第一結束時間處判斷所述第一次數是否超過預定閾值；其中，向被配置為影響流經所述電源變換系統的初級繞組的電流的開關輸出驅動信號包括：回應於在所述第一結束時間處所述第一次數未超過所述預定閾值，輸出所述驅動信號以使得所述開關斷開並保持斷開，從而保護所述電 源變換系統。
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