TWI682259B - 基於功率變換器中的負載條件的電壓補償系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及基於功率變換器中的負載條件的電壓補償系統和方法。例如，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、以及補償電流生成器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器被配置為接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號。補償電流生成器被配置為至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流。補償電流生成器連接到電阻器。電阻器被配置為至少部分地基於補償電流生成補償電壓。

Description

基於功率變換器中的負載條件的電壓補償系統和方法
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基於功率變換器中的負載條件的電壓補償系統和方法。僅通過示例，本發明的一些實施例已經應用於反激式功率變換器。但是應該認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
近年，隨著積體電路和資訊技術的發展，諸如，行動電話、數碼相機、以及筆記本電腦之類的各種電池供電的可擕式電子設備變得越來越流行。這些電池供電的可擕式電子設備提出了對於低成本、高效率、以及良好瞬態特性的高性能功率管理晶片的需求。
反激式功率變換器由於其簡單的結構和低廉的成本而被廣泛用在低功率電源中。但是，在傳統的反激式功率變換器中，輸出電壓調節通常是利用次級側回饋，使用光耦和分路調節器(例如，TL431)的隔離佈置執行的。這種佈置一般會增加系統成本、大小、和功率消耗。
為了減小反激式功率變換器的系統成本和大小，採用初級側調節的變換器已經廣泛用於某些應用。在初級側調節中，通過檢測緊密耦合到次級繞組的輔助繞組的電壓來感測輸出電壓。由於輔助繞組的電壓應該和與次級繞組相關聯的輸出電壓成鏡像，所以檢測到的電壓可以被用來調節次級側輸出電壓。 因此，為了節省系統成本和大小，光耦和分路調節器(例如，TL431)的昂貴部件不再是必需的。
第1圖是利用初級側調節(PSR)的傳統反激式功率變換器的簡化示意圖。功率變換器100包括系統控制器102、整流元件104(例如，橋整流器)、 初級繞組106(例如，Np)、次級繞組108(例如，Ns)、功率開關110(例如，M1)、整流二極體112(例如，D1)、兩個電容器114和116(例如，C0和C1)、三個電阻器118、120、和122(例如，R1、R2、和R3)、電流感測電阻器124(例如，Rcs)、以及輔助繞組126。系統控制器102包括恒定電流(CC)控制元件128、恒定電壓(CV)控制元件130、負載補償元件132、以及驅動調製元件134。系統控制器102還包括五個端子136、138、140、142、和144。例如，功率開關110是場效應電晶體(FET)、雙極型電晶體(BJT)、或者絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)。在一個示例中，包括CC控制元件128、CV控制元件130、負載補償元件132、和驅動調製元件134的系統控制器102位於晶片上。例如，端子136、138、140、142、和144是晶片的引腳。
如第1圖所示，系統控制器102用於控制和驅動功率開關110(例如，M1、功率MOSFET)，該功率開關110接通和關斷以控制(例如，調節)傳遞到功率變換器100的次級側的負載146的輸出電壓和/或輸出電流。將交流(AC)輸入電壓148施加到功率變換器100。整流元件104輸出與AC輸入電壓148相關聯的體電壓150(例如，不小於0V的整流電壓)。電容器116(例如，C1)通過電阻器118(例如，R1)回應於體電壓150充電，並且電壓152在端子136(例如，端子VCC)被提供給控制器102。如果電壓152的大小大於閾值電壓(例如，欠壓鎖定閾值)，則控制器102開始工作，並且與端子136(例如，端子VCC)相關聯的電壓被鉗位元到預定電壓。
另外，端子138(例如，端子GATE)連接到功率開關110(例如，M1)的柵極端子。控制器102輸出具有某頻率和某占空比的驅動信號154(例如，脈寬調製信號)，以閉合(例如，接通)或打開(例如，關斷)功率開關110，使得功率變換器100正常工作。
例如，如果功率開關110閉合，則功率變換器110存儲與AC輸入電壓148相關聯的能量。在另一示例中，如果功率開關110打開，則所存儲的能量經由包括初級繞組106和次級繞組108的變壓器傳遞到功率變換器100的次級側。輸出電壓156(例如，Vout)通過輔助繞組126並通過電阻器120和122 (例如，R2和R3)映射到回饋電壓158(例如，VFB)，並且在端子144(例如，端子FB)處被控制器102接收。這樣，初級側的控制器接收有關功率變換器的輸出電壓和退磁的資訊，該資訊可以用來調節輸出電壓從而實現恒定電壓(CV)和/或恒定電流(CC)輸出。
參考第1圖，功率變換器100的回饋電壓158(例如，VFB)可以如下確定：
Figure 108103624-A0305-02-0005-1
其中，Vaux表示在功率變換器100的退磁週期期間輔助繞組126的電壓，R2表示電阻器120的電阻值，R3表示電阻器122的電阻值，Vout表示輸出電壓156，Vd表示整流二極體112(例如，D1)的壓降，na表示輔助繞組126的匝數，ns表示次級繞組108的匝數。
基於等式1，VFB和Vout之間的關係可以如下確定：
Figure 108103624-A0305-02-0005-2
因此，可以通過調節輔助繞組126的電壓來調節輸出電壓156。由於VFB是輸出電壓Vout的鏡像，所以輸出電壓與VFB成比例。在某些條件下，如果通過控制器102保持回饋電壓VFB和整流二極體112(例如，D1)的壓降Vd恒定，則將輸出電壓156調節在恒定電平。但是，對於給定二極體，電壓Vd取決於電流，因此Vd在負載電流Iload改變的情況下改變。
另外，輸出電纜線路160生成與負載電流Iload成比例的壓降。該壓降使得負載146接收到的負載電壓Vload在負載電流Iload增大的情況下減小。假定輸出電纜線路的電阻為Rcable，則設備端子162處的負載電壓Vload可以如下確定：
Figure 108103624-A0305-02-0005-3
一方面，不同大小的負載電流會導致整流二極體112和輸出電纜 線路160的壓降不同，因此負載電壓Vload在不同負載電流水準不是恒定的。相反，基於等式3，負載電壓Vload隨著負載電流Iload增大而減小。因此，在預設負載條件(例如，負載電流和/或負載電壓在功率變換器的預定工作範圍中)或高負載條件下，功率變換器100由於整流二極體112和/或輸出電纜線路160的壓降而展現出較差的負載電壓調節。
另一方面，控制器102通過在端子136(例如，端子VCC)處提供給控制器102的電壓152經由輔助繞組126上電。因此，控制器也代表系統的負載。如果負載電流較小或者沒有連接到系統的設備端子162的負載，則由控制器102汲取的電流不可忽略。在這種情況下，次級繞組108和輔助繞組126展現出導致控制器102不能調節負載電壓Vload的交叉調節。因此，如果系統是輕負載或無負載的，則負載電壓Vload會由於交叉調節變得不可控的高。
因此，非常期望改善功率變換器的技術。
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基於功率變換器中的負載條件的電壓補償系統和方法。僅通過示例，本發明的一些實施例已經應用於反激式功率變換器。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
根據一個實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、以及補償電流生成器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器被配置為接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號。補償電流生成器被配置為至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流。補償電流生成器連接到電阻器。電阻器被配置為至少部分地基於補償電流生成補償電壓，並至少部分地基於補償電壓和第二參考電壓輸出第一參考電壓。系統控制器被配置為：至少部分地基於第二參考電壓生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及通過第二控制器端子向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一 電流。
根據另一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括採樣保持信號生成器、乘法器、以及第一濾波器。採樣保持信號生成器被配置為接收第一輸入信號並至少部分地基於第一輸入信號生成採樣保持信號。第一輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。採樣保持信號表示第一電流的峰值。乘法器被配置為接收退磁信號並至少基於與退磁信號和採樣保持信號相關聯的資訊生成乘法信號。退磁信號與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯。第一濾波器被配置為接收乘法信號並至少部分地基於乘法信號生成第一濾波信號。第一濾波信號與驅動信號有關，該驅動信號被輸出到開關從而影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括信號生成器和誤差放大器。信號生成器被配置為接收輸入信號和參考信號並輸出輸出信號以生成驅動信號。輸出信號等於輸入信號與參考信號之間的差值信號乘以放大值。誤差放大器被配置為至少基於與輸出信號相關聯的資訊生成輸入信號。系統控制器被配置為：至少基於與輸入信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向功率變換器的開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、補償電流生成器、以及誤差放大器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器被配置為：接收放大信號；以及至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流。誤差放大器被配置為：至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；向補償電流生成器輸出放大信號；以及輸出放大信號以生成驅動信號，該驅動信號通過第二控制器端子輸出到開關，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、補償電流生成器、以及誤差放大器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器被配置為：接收與功率變換器的退磁週 期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；接收放大信號；回應於功率變換器在第一負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流；以及回應於功率變換器在第二負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流。誤差放大器被配置為：至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；向補償電流生成器輸出放大信號；以及輸出放大信號以生成驅動信號，該驅動信號通過第二控制器端子輸出到開關，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。第一負載條件和第二負載條件不同。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。該方法包括：接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流；至少部分地基於補償電流生成補償電壓；至少部分地基於補償電壓和第二參考電壓輸出第一參考電壓；至少部分地基於第二參考電壓生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的電流。該方法包括：至少部分地基於輸入信號生成採樣保持信號。採樣保持信號表示電流的峰值。該方法包括：接收退磁信號；以及至少基於與退磁信號和採樣保持信號相關聯的資訊生成乘法信號。退磁信號與功率變換器的退磁週期有關，並且與功率變換器的輔助繞組相關聯。該方法包括：接收乘法信號；以及至少部分地基於乘法信號生成濾波信號。 濾波信號與驅動信號有關。該方法包括：向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號和參考信號；以及輸出輸出信號以生成驅動信號。輸出信號等於輸入信號與參考信號之間的差值信號乘以放大值。該方法包括：至少基於與輸出信號相關聯的資訊生成輸入信號；至少基於與輸入信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向功率變換器的開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。該方法包括：接收放大信號；至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流；至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。該方法包括：接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；接收放大信號；回應於功率變換器在第一負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流；回應於功率變換器在第二負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流；至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。第一負載條件和第二負載條件不同。
取決於實施例，可以實現一個或多個益處。這些益處和本發明的各種附加目標、特徵、和優點可以參考下面的具體實施方式和圖式來完全理解。
100,200‧‧‧功率變換器
102,202‧‧‧系統控制器
104,204‧‧‧整流元件
106,206,Np‧‧‧初級繞組
108,208,Ns‧‧‧次級繞組
112,212,D1‧‧‧整流二極體
124,224,Rcs‧‧‧電流感測電阻器
126,226‧‧‧輔助繞組
128,228‧‧‧恒定電流(CC)控制元件
130,230‧‧‧恒定電壓(CV)控制元件
132,232‧‧‧負載補償元件
134,234‧‧‧驅動調製元件
146,246‧‧‧負載
148,248‧‧‧交流(AC)輸入電壓
150,250‧‧‧體電壓
152,252,Vcs‧‧‧電壓
154,254‧‧‧驅動信號
156,256,Vout‧‧‧輸出電壓
158,258,VFB‧‧‧回饋電壓
CV‧‧‧恒定電壓
CC‧‧‧恒定電流
265,Iload‧‧‧負載電流
160,260‧‧‧輸出電纜線路
263,Vload‧‧‧負載電壓
Rcable‧‧‧電阻
162,262‧‧‧設備端子
264,Iout‧‧‧輸出電流
268‧‧‧回饋信號
270,Ipri‧‧‧初級電流
272‧‧‧感測信號
280,Isec‧‧‧次級電流
Ns‧‧‧比值
428,Demag‧‧‧退磁信號
Ton,Toff,Tdem,Ts‧‧‧時間段
t0,t1,t2,t3,t4‧‧‧時間
402‧‧‧調製元件
404‧‧‧邏輯控制元件
406‧‧‧驅動器
408‧‧‧退磁檢測器
414,EA‧‧‧誤差放大器
418‧‧‧補償信號生成器
420‧‧‧參考信號生成器
422‧‧‧電源元件
424,426,COMP,OCP‧‧‧比較器
430,Vfb_s‧‧‧採樣信號
432,Ic‧‧‧補償信號
Vref_f‧‧‧內部參考電壓
Vref_cv‧‧‧參考電壓
502‧‧‧採樣保持信號生成器
504‧‧‧緩衝器
506‧‧‧乘法器
508,510‧‧‧濾波器
512‧‧‧電壓-電流變換器
514,516‧‧‧求和元件
520‧‧‧電流源元件
522‧‧‧交叉調節補償元件
528‧‧‧緩衝信號
702,704‧‧‧軸
710‧‧‧線
808,826‧‧‧反相器
828,858,OP1,gm‧‧‧放大器
114,116,214,216,412,804,816,818,820,844,846,C0,C1,C1,C3,C4,C5‧‧‧電容器
118,120,122,218,220,222,416,832,838,840,814,842,R1,R2,R3,R4,R5,Rc‧‧‧電阻器
136,138,140,142,144,236,238,240,242,244,524,VCS,VCC,GATE,FB,CS‧‧‧端子
274,276,278,438,526,530,532,534,536,538,544,806,V1,V2,V3,Io_s,Igm,Idc,Vcomp‧‧‧信號
328,354,370,380,626,628,630,632,654,672‧‧‧波形
302,304,306,308,310,312‧‧‧電流值
602,604,606,608,610,612,614‧‧‧電壓值
434,436,444,540,Vref1,Vref‧‧‧參考信號
110,210,410,802,810,812,822,824,830,834,836,848,850,852,854,856,M1,MP1,MP2,MP3,MP4,NM0,NM1,NM2,NM3,MP4,NM0,NM1,NM2,NM3,NM4,NM5,NM6,NM7,NM8‧‧‧開關
第1圖是具有初級側調節(PSR)的傳統反激式功率變換器的簡化示意圖。
第2圖是示出根據本發明的一個實施例的具有初級側調節和負載補償的反激式功率變換器的簡化示意圖。
第3圖是根據本發明的一個實施例的第2圖所示的功率變換器的簡化時序圖。
第4圖是示出根據本發明的一個實施例的作為第2圖所示的功率變換器的一部分的控制器的簡化示意圖。
第5圖是示出根據本發明的一個實施例的作為第4圖所示的控制器的一部分的補償信號生成器的簡化示意圖。
第6圖是根據本發明的一個實施例的第5圖所示的補償信號生成器的簡化時序圖。
第7圖是示出根據本發明的某些實施例的第2圖和第5圖所示的作為負載電流的函數的補償信號的簡化示意圖。
第8圖是示出根據本發明的另一實施例的第5圖所示的補償信號生成器的某些元件的簡化示意圖。
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基於功率變換器中的負載條件的電壓補償系統和方法。僅通過示例，本發明的一些實施例已經應用於反激式功率變換器。但是將認識到，本發明具有更廣泛的應用範圍。
根據一些實施例，該系統和方法包括基於功率變換器中的負載條件的兩分段電壓補償機制。例如，補償機制的分段I補償橫跨功率變換器的輸出電纜線路的壓降(例如，在高負載條件下)。在另一示例中，補償機制的分段II補償某負載條件下的交叉調節(例如，在無負載或輕負載條件下)。
第2圖是示出根據本發明的一個實施例的具有初級側調節和負載補償的反激式功率變換器的簡化示意圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修改。功率變換器200包括系統控制器202、整流元件204(例如，橋整流器)、初級繞組206、次級繞組208、功率開關210(例如，M1)、整流二極體212(例如，D1)、兩個電容器214和216(例如，C0和C1)、三個電阻器218、220、和222(例如，R1、R2、和R3)、電流感測電阻器224(例如，Rcs)、以及輔助繞組226。在一個實施例中，系統控制器202包括恒定電流(CC)控制元件228、恒定電壓(CV)控制元件230、負載補償元件232、以及驅動調製元件234。例如，系統控制器202還包括五個端子236、238、240、242、和244。在另一示例中，功率開關210是場效應電晶體(FET)、雙極型電晶體(BJT)、或絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)。在一個實施例中，包括CC控制元件228、CV控制元件230、負載補償元件232、和驅動調製元件234的系統控制器212位於晶片上。例如，端子236、238、240、242、和244是晶片的管腳。在另一示例中，端子242被偏置到預定電壓(例如，接地)。
根據一個實施例，系統控制器202用於控制和驅動功率開關210(例如，M1、功率MOSFET)，該功率開關210接通和關斷以控制(例如，調節)傳遞到功率變換器220的次級側的負載246的負載電壓263(例如，Vload)和/或負載電流265(例如，Iload)。例如，輸出電流264(例如，Iout)是功率變換器200的負載電流265(例如，Iload)。在另一示例中，功率變換器200的負載電流265(例如，Iload)被負載246接收。在又一示例中，交流(AC)輸入電壓248被施加到功率變換器200。在一個示例中，整流元件204輸出與AC輸入電壓248相關聯的體電壓250(例如，不小於0V的整流電壓)。在又一示例中，電容器216(例如，C1)通過電阻器218(例如，R1)回應於體電壓250充電，並且電壓252在端子236(例如，端子VCC)處被提供給控制器202。根據一個示例，如果電壓252的大小大於閾值電壓(例如，欠壓鎖定閾值)，則控制器202開始工作，並且與端子236(例如，端子VCC)相關聯的電壓被鉗位元到預定電壓。在另一示例中，端子238(例如，端子GATE)連接到功率開關210(例如，M1)的柵極端子。例如，控制器202輸出具有某個頻率和某個占空比的驅動信號254(例如，脈寬調製信號)，以閉合(例如，接通)或打開(例如，關斷)功率開關210，使得功率變換器200正常工作。
例如，如果功率開關210閉合，則功率變換器200存儲與AC輸入電壓248相關聯的能量。在另一示例中，如果功率開關210打開，則所存儲的能量經由包括初級繞組206和次級繞組208的變壓器傳遞到功率變換器200的次級側。在一個示例中，輸出電壓256(例如，Vout)通過輔助繞組226被電阻器220和222(例如，R2和R3)映射到回饋電壓258(例如，VFB)並且在端子244(例如，端子FB)處被控制器202接收。在另一示例中，電阻器220和222(例如，R2和R3)接收流過輔助繞組226的輔助電流266，並且作為回應向端子244(例如，端子FB)輸出與回饋電壓258(例如，VFB)相關聯的回饋信號268。 在又一示例中，初級側上的控制器接收有關功率變換器的退磁和輸出電壓的資訊，該資訊可以被用來控制(例如，調節)負載電壓263(例如，Vload)和/或負載電流265(例如，Iload)，從而實現恒定電壓(CV)和/或恒定電流(CC)輸出。
根據另一實施例，流過初級繞組206的初級電流270被電流感測 電阻器224感測，該電流感測電阻器224作為回應向端子240(例如，端子CS)輸出感測信號272。例如，感測信號272通過控制器202的端子240(例如，端子CS)被負載補償元件232接收。在另一示例中，負載補償元件232通過控制器202的端子244(例如，端子FB)接收回饋信號268。在又一示例中，負載補償元件232至少基於感測信號272和/或回饋信號268生成信號274並輸出信號274。
在一個實施例中，CV控制元件230從負載補償元件232接收信號274。在一個示例中，CV控制元件230通過控制器202的端子240(例如，端子CS)接收感測信號272。在另一示例中，CV控制元件230通過控制器202的端子244(例如，端子FB)接收回饋信號268。在又一示例中，CV控制元件230基於感測信號272、回饋信號268、以及信號274生成信號276並向驅動調製元件234輸出信號276。
在另一實施例中，CC控制元件228通過功率變換器200的初級側上的端子244(例如，端子FB)接收回饋信號。在一個示例中，CC控制元件228通過控制器202的端子240(例如，端子CS)接收感測信號272。例如，CC控制元件228基於感測信號272和回饋信號268生成信號278並向驅動調製元件234輸出信號278。在又一實施例中，驅動調製元件234基於信號276和278生成驅動信號254，並且作為回應向功率開關210輸出驅動信號254。
第3圖是根據本發明的一個實施例的功率變換器200的簡化時序圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修改。在一個實施例中，波形354表示作為時間函數的驅動信號254。例如，波形354指示作為時間函數的開關210的接通和關斷條件。在另一實施例中，波形370表示作為時間函數的初級電流270(例如，Ipri)。例如，初級電流270(例如，Ipri)流過開關210。在又一實施例中，波形380表示作為時間函數的次級電流280(例如，Isec)。例如，次級電流280流過整流二極體212。在又一實施例中，波形328表示作為時間函數的與回饋信號268相關聯的退磁信號(Demag)。例如，如果波形354處於邏輯高電平，則開關210閉合(例如，接通)；如果波形354處於邏輯低電平，則開關210打開(例 如，關斷)。
根據一個實施例，第3圖示出了四個時間段Ton、Toff、Tdem、和Ts。 例如，時間段Ton開始於時間t0並結束於時間t1，時間段Toff開始於時間t1並結束於時間t3。在另一示例中，時間段Tdem開始於時間t1並結束於時間t2，時間段Ts開始於時間t1並結束於時間t4。例如，t0≦t1≦t2≦t3≦t4。在又一示例中，時間段Tdem表示退磁信號的信號脈寬，並且處於時間段Toff中。根據一個示例，時間段Ts(例如，開關週期)是退磁信號的信號週期，並且包括時間段Tdem(例如，退磁週期)。
根據另一實施例，負載電流265(例如，輸出電流264)是經過二極體212整流後的次級電流280(例如，Isec)的平均值，並且負載電流Iload可以寫為：
Figure 108103624-A0305-02-0013-4
例如，假設初級繞組206的匝數與次級繞組208的匝數之間的比值為Ns，則Isec為：I sec =I pri ×N S (等式5)
在另一示例中，進一步假設橫跨電流感測電阻器224的電壓為Vcs並且其電阻值為Rcs，則Ipri為：
Figure 108103624-A0305-02-0013-15
根據又一實施例，將等式5和6帶入等式4，負載電流Iload(例如，輸出電流264)可以表達如下：
Figure 108103624-A0305-02-0013-6
例如，如果Rcs和Ns對於功率變換器200恒定，則負載電流Iload(例如，輸出電流264)等於：
Figure 108103624-A0305-02-0013-7
其中，
Figure 108103624-A0305-02-0013-11
表示恒定值，負載電流265(例如，Iload)與
Figure 108103624-A0305-02-0013-12
成比例。
根據一些實施例，基於等式8，Ipri和Tdem可以用來確定負載電流Iload(例如，輸出電流264)。在一個實施例中，控制器202生成信號274。例如，信號274對應於負載電流Iload(例如，輸出電流264)，並且可以用來補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的壓降)。
在一個實施例中，負載條件取決於負載電流265(例如，輸出電流264)。例如，負載條件是無負載條件(例如，負載電流265等於0)。在另一示例中，負載條件是低負載條件(例如，負載電流265的大小較小)。在又一示例中，負載條件是高負載條件(例如，負載電流265的大小較大)。
例如，信號274可以用來補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)(例如，在高負載條件下)。在又一示例中，信號274可以用來補償負載電壓263的增大(例如，由交叉調製導致的增大)(例如，在無負載或低負載條件下)。在又一示例中，信號274可以用來補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)(例如，在高負載條件下)，並且還補償負載電壓263的增大(例如，由交叉調節導致的增大)(例如，在無負載或低負載條件下)。
根據一個實施例，在預設負載條件下，信號274可以用來補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)。根據另一實施例，在預設條件，信號274可以用來補償負載電壓263的增大(例如，由交叉調節導致的增大)。
根據另一實施例，如波形370所示，在開關210閉合(例如，接通)的時間段(例如，Ton)期間，初級電流270(例如，Ipri)從低值(例如，在t0基本為0的值302)增大到峰值(例如，t1處的峰值電流值304)。例如，如波形370所示，在開關210從閉合(例如，接通)變為打開(例如，關斷)的時間(例如，t1)，初級電流270(例如，Ipri)從峰值(例如，t1處的峰值電流值304)減小到低值(例如，在t1基本為0的值306)。在另一示例中，如波形380所示，在開關210從閉合(例如，接通)變為打開(例如，關斷)的時間(例如，t1)，次級電流280(例如，Isec)從低值(例如，在t1基本為0的值308)增大到峰值 (例如，t1處的峰值電流值310)。在又一示例中，如波形380所示，在某時間段(例如，Tdem)期間，次級電流280(例如，Isec)從高值(例如，t1處的值310)減小到低值(例如，t2處的值312)。
第4圖是示出根據本發明的一個實施例的作為功率變換器200的一部分的控制器的簡化示意圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修改。控制器202包括調製元件402(例如，PWM/PFM控制)、邏輯控制元件404、驅動器406、退磁檢測器408、開關410、電容器412、誤差放大器414(例如，EA)、電阻器416(例如，Rc)、補償信號生成器418(例如，補償電流生成器)、參考信號生成器420、電源元件422(例如，電源塊)、以及兩個比較器424和426(例如，COMP和OCP)。在一個實施例中，控制器202還包括五個端子236、238、240、242、和244。在另一實施例中，控制器202位於晶片上。例如，端子236、238、240、242、和244是晶片的管腳。在另一實施例中，電源元件422(例如，電源塊)連接到端子236(例如，端子VCC)。根據另一實施例，端子242被偏置到預定電壓(例如，接地)。
根據一個實施例，退磁檢測器408通過控制器202的端子244(例如，端子FB)接收回饋信號268。例如，退磁檢測器408基於回饋信號268生成退磁信號428，並向補償信號生成器418輸出退磁信號428。作為示例，退磁信號428與功率變換器200的退磁週期(例如，Tdem)有關。在一個示例中，退磁信號428與輔助繞組226相關聯。例如，回饋信號268與輔助繞組226有關。
根據另一實施例，控制器202包括採樣保持電路，該採樣保持電路被配置為對回饋信號268進行採樣並部分地基於回饋信號268輸出採樣信號430(例如，Vfb_s)。例如，採樣保持電路包括開關410和電容器412。在一個示例中，開關410通過控制器202的端子244(例如，端子FB)接收回饋信號268，並且在輔助繞組226的退磁期間對回饋信號268進行採樣。例如，如果開關410閉合(例如，接通)，則回饋信號268流過開關410對電容器412充電，以生成並保持採樣信號430(例如，Vfb_s)，該採樣信號被誤差放大器414的反相端子(例如，“-”端子)接收。在另一示例中，在時間段Tdem期間對回饋信號268 進行採樣。在又一示例中，如果開關410打開(例如，關斷)，則電容器412向誤差放大器414的反相端子(例如，“-”端子)提供採樣信號430。
根據又一實施例，補償信號生成器418通過控制器202的端子240(例如，端子CS)接收感測信號272。例如，補償信號生成器418從退磁檢測器408接收退磁信號428。在另一示例中，補償信號生成器418從誤差放大器414(例如，EA)接收信號274(例如，Vcomp)。
在一個實施例中，補償信號生成器418基於感測信號272、信號274(例如，Vcomp)、以及退磁信號428生成補償信號432(例如，Ic)。在另一實施例中，補償信號生成器418基於感測信號272和退磁信號428生成補償信號432(例如，Ic)。在又一實施例中，補償信號生成器418基於信號274(例如，Vcomp)生成補償信號432(例如，Ic)。
在另一示例中，補償信號432(例如，Ic)是補償電流。例如，補償信號432(例如，Ic)流過電阻器416(例如，Rc)，以生成補償電壓△Vc。作為示例，電阻器416(例如，Rc)被配置為部分地基於補償信號432(例如，Ic)生成補償電壓△Vc。在一個示例中，電阻器416(例如，Rc)被配置為部分地基於補償信號432(例如，Ic)和參考信號436輸出參考信號434。例如，參考信號434是參考電壓(例如，內部參考電壓Vref_f)。作為示例，參考信號436是參考電壓(例如，參考電壓Vref_cv)。在一個示例中，補償電壓△Vc可以表達如下：△V c =R c ×I c (等式9)
在又一示例中，基於等式8，補償信號生成器418確定用於補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)的負載電流Iload(例如，輸出電流264)的大小。例如，補償信號432(例如，Ic)是基於與負載電流Iload(例如，輸出電流264)的大小相關聯的資訊生成的。
根據又一實施例，誤差放大器414(例如，EA)接收參考信號434(例如，內部參考電壓Vref_f)。在一個示例中，誤差放大器414(例如，EA)放大採樣信號430(例如，Vfb_s)。在另一示例中，採樣信號430(例如，Vfb_s)被 誤差放大器414的反相端子(例如，“-”端子)接收。在又一示例中，誤差放大器414的非反相端子(例如，“+”端子)接收參考信號434。在另一示例中，參考信號434(例如，內部參考電壓Vref_f)是補償電壓△Vcable和參考信號436(例如，參考電壓Vref_cv)之和。在一個實施例中，參考信號生成器420生成參考信號436(例如，參考電壓Vref_cv)。例如，誤差放大器414(例如，EA)基於參考信號434(例如，內部參考電壓Vref_f)和採樣信號430(例如，Vfb_s)生成信號274(例如，Vcomp)。在又一示例中，誤差放大器414(例如，EA)放大參考信號434(例如，內部參考電壓Vref_f)和採樣信號430(例如，Vfb_s)之間的差值信號，以生成信號274(例如，Vcomp)。例如，採樣信號430(例如，Vfb_s)與輔助繞組226有關。
在一個實施例中，調製元件402(例如，PWM/PFM控制)從誤差放大器414(例如，EA)接收信號274(例如，Vcomp)，並且基於信號274(例如，Vcomp)向邏輯控制元件404輸出信號436。例如，調製元件402(例如，PWM/PFM控制)控制功率變換器200的工作頻率和工作模式。
根據另一實施例，邏輯控制元件404向驅動器406輸出信號438。例如，驅動器406基於信號438生成驅動信號254，以影響初級電流270(例如，Ipri)。在一個示例中，初級電流270(例如，Ipri)流過初級繞組206。在另一示例中，基於等式4和5，驅動信號438通過影響初級電流270(例如，Ipri)確定負載電流Iload(例如，輸出電流264)。
根據又一實施例，邏輯控制元件404還分別從比較器424和426(例如，COMP和OCP)接收信號276和278。例如，邏輯控制元件404基於信號436、276、和278生成信號438。在另一示例中，邏輯控制元件404至少基於信號276和278生成信號438，用於生成驅動信號254從而影響初級電流270(例如，Ipri)。
在另一實施例中，比較器424(例如，COMP)從誤差放大器414(例如，EA)接收信號274(例如，Vcomp)。例如，比較器424(例如，COMP)在其反相端子(例如，“-”端子)處接收信號274(例如，電壓Vcomp)。在另一示例中，比較器424(例如，COMP)通過控制器202的端子240(例如，端子 CS)接收感測信號272。在又一示例中，比較器424(例如，COMP)在其非反相端子(例如，“+”端子)處接收感測信號272。在一個實施例中，比較器424(例如，COMP)基於感測信號272和信號274(例如，Vcomp)生成信號276。
根據另一實施例，比較器426(例如，OCP)接收參考信號444(例如，Vref)。例如，比較器426(例如，OCP)在其反相端子(例如，“-”端子)處接收參考信號444(例如，Vref)。在另一示例中，比較器426(例如，OCP)通過控制器202的端子240(例如，端子CS)接收感測信號272。在又一示例中，比較器426(例如，OCP)在其非反相端子(例如，“+”端子)處接收感測信號272。在一個實施例中，比較器426(例如，OCP)基於感測信號272和參考信號444(例如，Vref)生成信號278。例如，參考信號444(例如，Vref)是參考電壓。
在一個示例中，根據迴圈控制理論，在穩定負載條件(例如，允許功率變換器在平衡狀態下工作的負載條件)下，Vfb_s和Vref_f之間的關係可以表達如下：V fb_s =V ref_f =V ref_cv +△V c (等式10)
在另一示例中，Vfb_s=VFB，並且基於等式3和10，設備端子262處的負載電壓263(例如，Vload)可以表達如下：壓263(例如，Vload)可以表達如下：
Figure 108103624-A0305-02-0018-8
例如，如果
Figure 108103624-A0305-02-0018-13
，則負載電壓263(例如，Vload)被很好地補償並被保持在恒定電平。在另一示例中，補償電壓△Vc基於負載電流Iload(例如，輸出電流264)，並且可以調整△Vc從而使得下列關係為真：
Figure 108103624-A0305-02-0018-14
。在又一實施例中，對補償電壓△Vc的調整導致設備端子262處的負載電壓263(例如，Vload)的改變，從而補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)並將負載電壓263(例如，Vload)保持在恒定電平。
第5圖是示出根據本發明的一個實施例的作為控制器202的一部分的補償信號生成器的簡化示意圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制 申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修改。補償信號生成器418包括採樣保持信號生成器502、緩衝器504、乘法器506、兩個濾波器508和510、電壓-電流變換器512、兩個求和元件514和516(例如，信號組合器)、電流源元件520、以及交叉調節補償元件522(例如，信號生成器或跨導放大器)。例如，電壓-電流變換器512是電壓-電流變換器。在另一示例中，濾波器508和510是低通濾波器。在又一示例中，求和元件514和516中的每個求和元件是加法器、減法器、或多工器。在又一示例中，求和組件514是加法器。在又一示例中，求和組件516是減法器。在又一示例中，電流源元件520是恒定電流源。
根據一個實施例，採樣保持信號生成器502採樣並保持來自補償信號生成器418的端子524(例如，端子VCS)的感測信號272(例如，電壓Vcs)並基於感測信號272生成信號526(例如，V1)。例如，信號526(例如，V1)表示感測信號272(例如，電壓Vcs)的峰值電壓，該峰值電壓對應於初級電流270(例如，Ipri)的峰值電流。在另一示例中，緩衝器504接收信號526並基於信號526生成緩衝信號528。在又一示例中，乘法器506接收緩衝信號528和退磁信號428，並基於緩衝信號528和退磁信號428生成信號530(例如，V2)。例如，信號530的大小V2可以表達如下：
Figure 108103624-A0305-02-0019-9
其中，K是基於緩衝器504的放大常數。
根據另一實施例，信號530(例如，V2)從乘法器506流向濾波器508，濾波器508基於信號530生成信號532(例如，V3)。例如，濾波器508濾除信號530(例如，V2)的高頻分量。在另一示例中，信號532(例如，V3)表示信號530(例如，V2)的直流(DC)分量。在又一示例中，信號532(例如，V3)被電壓-電流變換器512變換為信號534(例如，Io_s)。在一個示例中，信號534(例如，Io_s)是電流。在另一示例中，求和元件514接收信號534(例如，Io_s)和信號536(例如，Igm)並生成信號538。在一個實施例中，信號536(例如，Igm)是電流。例如，信號538是信號534和信號536之和。在另一示例中，信號538是兩個電流之和(例如，Io_s+Igm)。在又一示例中，基於等式8和12， 信號534(例如，Io_s)的大小可以表達如下：
Figure 108103624-A0305-02-0020-10
其中，R是基於電壓-電流變換器512的電阻值。例如，K和R可以保持在恒定水準，並且信號534(例如，Io_s)對應於負載電流Iload(例如，輸出電流264)。在另一示例中，信號534(例如，Io_s)與負載電流Iload(例如，輸出電流264)成比例(線性比例)。在又一示例中，信號534(例如，Io_s)可以用來調整設備端子262處的負載電壓263(例如，Vload)，並補償負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)。
第6圖是根據本發明的一個實施例的補償信號生成器418的簡化時序圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修改。在一個實施例中，波形654表示作為時間函數的驅動信號254。例如，波形654指示作為時間函數的開關210的接通和關斷條件。在另一實施例中，波形628表示作為時間函數的由退磁檢測器408生成的退磁信號428。在另一實施例中，波形626表示作為時間函數的信號526(例如，V1)。根據一個實施例，波形672表示作為時間函數的感測信號272(例如，電壓Vcs)。在另一實施例中，波形630表示作為時間函數的信號530(例如，V2)。在又一實施例中，波形632表示作為時間函數的信號532(例如，V3)。例如，如果波形654處於邏輯高電平，則開關210閉合(例如，接通)；如果波形654處於邏輯低電平，則開關210打開(例如，關斷)。
根據一個實施例，第6圖示出了四個時間段Ton、Toff、Tdem、和Ts。 在一個示例中，時間段Ton開始於時間t0並結束於時間t1，時間段Toff開始於時間t1並結束於時間t3。在另一示例中，時間段Tdem開始於時間t1並結束於時間t2，時間段Ts開始於時間t1並結束於時間t4。例如，t0≦t1≦t2≦t3≦t4。在另一示例中，時間段Tdem表示退磁信號428的信號脈寬，並且處於時間段Toff中。在又一示例中，時間段Ts(例如，開關週期)是退磁信號428的信號週期，並且包括時間段Tdem(例如，退磁週期)。
根據另一實施例，如波形672所示，在開關210閉合(例如，接 通)時的時間段(例如，Ton)期間，感測信號272(例如，電壓Vcs)從低值(例如，在t0基本為0的值602)增大到峰值(例如，t1處的峰值電壓值604)。在一個示例中，如波形672所示，在開關210從閉合(例如，接通)變為打開(例如，關斷)時的時間(例如，t1)，感測信號272(例如，電壓Vcs)從峰值(例如，t1處的峰值電壓值604)減小到低值(例如，在t1基本為0的值606)。在另一示例中，信號526(例如，V1)的大小基本恒定，如波形626所示。在又一示例中，信號526(例如，V1)表示波形626和672所示的峰值電壓值604。在一個示例中，如波形630所示，在開關210從閉合(例如，接通)變為打開(例如，關斷)時的時間(例如，t1)，信號530(例如，V2)從低值(例如，基本為0)增大到高值(例如，等於K×V1的值608)。在又一示例中，如波形630所示，在某時間段(例如，Tdem)期間，信號530(例如，V2)保持在高值(例如，等於K×V1的值608)。在又一示例中，如波形630所示，在某個時間(例如，t2)，信號530(例如，V2)從高值(例如，等於K×V1的值608)減小到低值(例如，基本為0)。在又一示例中，如波形630所示，在某時間段(例如，從t2到t4的時間段)期間，信號530(例如，V2)保持在低值(例如，基本為0)。在一個示例中，如波形632所示，在某個時間段(例如，Tdem)期間，信號532(例如，V3)從低值(例如，時間t1處的值610)增大到高值(例如，t2處的值612)。例如，如波形632所示，在某個時間段(例如，從t2到t4的時間段)期間，信號532(例如，V3)從高值(例如，t2處的值612)減小到低值(例如，t4處的值614)。
返回參考第2圖，根據一個實施例，控制器202通過端子236(例如，端子VCC)處的電壓經由輔助繞組226上電。因此，控制器202本身汲取電流，該電流表示功率變換器200的負載。如果負載電流265(例如，輸出電流264)較小或者沒有負載連接到功率變換器200的設備端子262，則由控制器202汲取的電流不可忽略。在這種情況下，次級繞組208和輔助繞組226展現出交叉調製，在沒有補償交叉調製的情況下，交叉調製會導致控制器202不能調節負載電壓263(例如，Vload)並且負載電壓263(例如，Vload)變為不可控的高。 在一個實施例中，作為補償機制的分段II，控制器202補償交叉調節(例如，在 無負載或輕負載條件下)。例如，控制器202接收回饋信號268和感測信號272(例如，電壓Vcs)，並基於回饋信號和感測信號272(例如，電壓Vcs)生成信號274(例如，Vcomp)以補償交叉調製。
如第5圖所示，根據另一實施例，交叉調節補償元件522接收信號274(例如，Vcomp)和參考信號540(例如，Vref1)。例如，交叉調節補償元件522確定信號274(例如，Vcomp)與參考信號540(例如，Vref1)之間的差值信號，並向求和元件514輸出信號536(例如，Igm)。在另一示例中，信號536(例如，Igm)是電流。在另一示例中，信號536(例如，Igm)的大小可以如下確定：I gm =gm×(V comp -V ref1) (等式14)
其中，gm是交叉調節補償元件522的恒定跨導值(例如，放大值)。例如，如果信號274(例如，Vcomp)的大小增大，則信號536(例如，Igm)的大小增大。在另一示例中，如果信號536(例如，Igm)變得太大(例如，超過預定閾值)，則信號536(例如，Igm)被鉗位在恒定值(例如，Idc)。
在另一實施例中，求和元件514接收信號534(例如，Io_s)和信號536(例如，Igm)，並生成信號538。例如，信號538是信號534和信號536之和。在另一示例中，信號538從求和元件514流向濾波器510，並且濾波器510生成被求和元件516接收的信號542。在又一示例中，求和元件516進一步從電流源元件520接收信號544(例如，Idc)，並且基於信號542和信號544(例如，Idc)生成補償信號432(例如，Ic)。在又一示例中，求和元件516從信號544(例如，Idc)減去信號542，以生成補償信號432(例如，Ic)。在又一示例中，補償信號432(例如，Ic)的大小可以如下確定：I c =I gm +I o_s -I dc (等式15)
第7圖是示出根據本發明的某些實施例的作為負載電流的函數的補償信號的簡化示意圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修變。軸702表示負載電流265(例如，Iload)，軸704表示補償信號432(例如，Ic)。另外，線710表示作為負載電流265(例如，Iload)的函數的補償信號432。例如，負載電流265(例 如，Iload)是輸出電流264(例如，Iout)。
在一個示例中，當功率變換器在無負載條件下工作時，信號536(例如，Igm)和信號534(例如，Io_s)二者的大小均為0，基於等式15，補償信號432(例如，Ic)可以如下確定：Ic=-Idc。在該示例中，參考信號436(例如，參考電壓Vref_cv)被負補償，並且基於等式9，補償電壓△Vc可以如下確定：△Vc=-Idc×Rc。在這種負載條件下，例如，輸出電壓降低，並且交叉調節的影響利用補償機制的分段II被補償。
在另一示例中，當功率變化器在低負載條件下工作時，信號536(例如，Igm)和信號534(例如，Io_s)大小接近於0或大小較小。在該示例中，參考信號436(例如，參考電壓Vref_cv)也被負補償。在這種負載條件下，例如，輸出電壓降低，並且交叉調節的影響利用補償機制的分段II被補償。
在又一示例中，當功率變換器在產生Igm+Io_s=Idc的負載下工作時，基於等式15，補償信號432(例如，Ic)的大小為零。例如，基於等式9，補償電壓△Vc的大小也為零。在這種負載條件下，例如，提供很小的補償或者不提供補償。
根據另一示例，當負載增大時，信號274(例如，Vcomp)的大小增大，相應地，信號536(例如，Igm)的大小也增大。如果例如，信號536(例如，Igm)變得太高(例如，超過預定閾值)，則信號536(例如，Igm)被鉗位到恒定值(例如，Idc)，使得Igm=Idc。在另一示例中，基於等式15，補償信號432(例如，Ic)可以如下確定：Ic=Io_s，並且例如，基於等式9，補償電壓△Vc為△Vc=Io_s×Rc。 在另一示例中，基於等式13，補償信號432(例如，Ic)與負載電流265(例如，輸出電流264)成比例(例如，線性比例)，並且補償電壓△Vc與負載電流265(例如，輸出電流264)成比例(例如，線性比例)。在這種負載條件(例如，在高負載條件)下，例如，負載電壓263的降低(例如，由整流二極體212的壓降和/或輸出電纜線路260導致的降低)利用補償機制的分段I被補償，並且基於等式11，負載電壓263(例如，Vload)可以保持在恒定電平。
第8圖是示出根據本發明的另一實施例的補償信號生成器418的 某些組件的簡化示意圖。該示意圖僅是示例，其不應該不適當地限制申請專利範圍。本領域普通技術人員將認識到很多變形、替代、和修改。補償信號生成器418包括採樣保持信號生成器502、緩衝器504、乘法器506、濾波器508和510、電壓-電流變換器512、求和元件514和516、電流源元件520、以及信號生成器522。例如，電壓-電流變換器512是電壓-電流變換器。在另一示例中，濾波器508和510是低通濾波器。在又一示例中，求和元件514和516中的每個求和元件是加法器、減法器、或多工器。在又一示例中，求和組件514是加法器。在另一示例中，求和組件516是減法器。在又一示例中，電流源元件520是恒定電流源。
根據一個實施例，採樣保持信號生成器502包括開關802(例如，NM0)和電容器804(例如，C0)。例如，開關802(例如，NM0)是電晶體。 在另一示例中，採樣保持信號生成器502採樣並保持來自補償信號生成器418的端子524(例如，端子VCS)的感測信號272(例如，電壓Vcs)，並基於感測信號272生成信號526(例如，V1)。在又一示例中，開關802回應於信號806(例如，Ton)對感測信號272(例如，電壓Vcs)進行採樣，電容器804(例如，C0)保持信號526(例如，V1)。在又一示例中，信號526(例如，V1)表示感測信號272(例如，電壓Vcs)的峰值電壓。在另一示例中，緩衝器504接收信號526(例如，V1)，並基於信號526生成緩衝信號528。在又一示例中，緩衝器504通過將信號526(例如，V1)放大K倍生成緩衝信號528(例如，K×V1)。
根據另一實施例，乘法器506包括反相器808(例如，反閘)和兩個開關810和812(例如，NM1和NM2)。例如，開關810和812(例如，NM1和NM2)中的每個開關是電晶體。在另一示例中，乘法器506接收緩衝信號528和退磁信號428，並基於緩衝信號528和退磁信號428生成信號530(例如，V2)。在又一示例中，乘法器506處理退磁信號428並確定兩個連續退磁週期(例如，兩個連續Tdem)的開集(例如，上升沿)以確定開關週期(例如，Ts)。
在又一示例中，如果退磁信號428處於邏輯高電平，則開關810(例如，NM1)閉合(例如，接通)。在另一示例中，如果退磁信號428處於邏輯低電平，則開關812(例如，NM2)閉合(例如，接通)。在又一示例中，如 果退磁信號428處於邏輯低電平，則開關810(例如，NM1)打開(例如，關斷)。 在另一示例中，如果退磁信號428處於邏輯高電平，則開關812(例如，NM2)打開(例如，關斷)。在又一示例中，信號530(例如，V2)是包括高值(例如，K×V1，其中，V1是Vcs的峰值電壓)和低值(例如，基本為0)的脈衝波。在又一示例中，信號530(例如，V2)的占空比等於退磁信號428的占空比。
根據另一實施例，濾波器508包括電阻器814(例如，R1)、三個電容器816、818、和820(例如，C1、C1、和C3)、兩個開關822和824(例如，NM3和NM4)、以及反相器826(例如，反閘)。例如，開關822和824(例如，NM3和NM4)中的每個開關是電晶體。在另一示例中，信號530(例如，V2)從乘法器506流向濾波器508，濾波器508基於信號530生成信號532(例如，V3)。在又一示例中，濾波器508濾除信號530(例如，V2)的高頻分量。 在又一示例中，信號532(例如，V3)表示信號530(例如，V2)的直流(DC)分量。
根據又一實施例，電壓-電流變換器512包括放大器828(例如，OP1)、開關830(例如，NM5)、以及電阻器832(例如，R2)。例如，放大器828(例如，OP1)是運算放大器。在另一示例中，開關830(例如，NM5)是電晶體。在又一示例中，信號532(例如，V3)被電壓-電流變換器512變換為信號534(例如，Io_s)。在又一示例中，信號534(例如，Io_s)是電流。
根據又一實施例，求和元件514包括兩個開關834和836(例如，MP1和MP2)。例如，開關834和836(例如，MP1和MP2)中的每個開關是電晶體。在另一示例中，求和元件514接收信號534(例如，Io_s)和信號536(例如，Igm)並生成信號538。在又一示例中，信號536(例如，Igm)是電流。在又一示例中，信號538是信號534和信號536之和。在一個示例中，信號534(例如，Io_s)和信號536(例如，Igm)被開關834(例如，MP1)疊加，並經由開關836(例如，MP2)被傳輸到濾波器510。
根據又一實施例，濾波器510包括三個電阻器838、840、和842(例如，R3、R4、和R5)、兩個電容器844和846(例如，C4和C5)、以及三個開關848、850、和852(例如，NM6、NM7、和NM8)。例如，開關848、850、 和852(例如，NM6、NM7、和NM8)中的每個開關是電晶體。在另一示例中，濾波器510從求和元件514接收信號538。在又一示例中，濾波器510基於信號538生成信號542，並向求和元件516輸出信號542，其中，求和元件516包括兩個開關854和856(例如，MP3和MP4)。在又一示例中，開關854和856(例如，MP3和MP4)中的每個開關是電晶體。在又一示例中，求和元件516進一步從電流源元件520接收信號544(例如，Idc)，並基於信號542和信號544(例如，Idc)生成補償信號432(例如，Ic)。在又一示例中，求和元件516從信號544(例如，Idc)減去信號542以生成補償信號432(例如，Ic)。
根據又一實施例，交叉調節補償元件522包括放大器858(例如，gm)。例如，放大器858是跨導放大器。在另一示例中，放大器858在其非反相端子(例如，“+”端子)處接收信號274(例如，Vcomp)。在又一示例中，放大器858在其反相端子(例如，“-”端子)處接收參考信號540(例如，Vref1)。 在又一示例中，交叉調節補償元件522確定信號274(例如，Vcomp)和參考信號540(例如，Vref1)之間的差值信號，並向求和元件514輸出信號538(例如，Igm)。
在一些實施例中，第8圖所示的補償信號生成器418根據第6圖所示的簡化時序圖工作。在某些實施例中，第8圖所示的補償信號432(例如，Ic)是第7圖所示的負載電流265(例如，輸出電流264)的函數。
根據一個實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、以及補償電流生成器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器被配置為接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號。補償電流生成器被配置為至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流。補償電流生成器連接到電阻器。電阻器被配置為至少部分地基於補償電流生成補償電壓，並至少部分地基於補償電壓和第二參考電壓輸出第一參考電壓。系統控制器被配置為：至少部分地基於第二參考電壓生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及通過第二控制器端子向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一 電流。例如，該系統控制器至少根據第3圖和/或第4圖實現。
在一些示例中，第一參考電壓等於補償電壓和第二參考電壓之和。 在某些示例中，系統控制器進一步被配置為至少部分地基於第二參考電壓和與功率變換器的輔助繞組有關的採樣信號生成放大信號。例如，系統控制器還包括：誤差放大器，被配置為接收採樣信號和第二參考信號，並至少部分地基於採樣信號和第二參考信號生成放大信號。作為示例，誤差放大器進一步被配置為在反相端子接收採樣信號並在非反相端子接收第二參考信號。
在其他示例中，系統控制器還包括：退磁檢測器，被配置為接收與功率變換器的輔助繞組有關的回饋信號並至少部分地基於回饋信號生成退磁信號。例如，系統控制器還包括：採樣保持電路，被配置為對回饋信號進行採樣並至少部分地基於回饋信號輸出採樣信號。在一些示例中，系統控制器還包括：比較器，被配置為接收放大信號和輸入信號並生成比較信號。系統控制器還被配置為至少部分地基於比較信號生成驅動信號。在某些示例中，補償電流生成器被配置為接收放大信號並至少部分地基於放大信號生成補償電流。
在其他示例中，補償電流生成器還被配置為生成補償電流，使得功率變換器的輸出電壓獨立於功率變換器的輸出電流，輸出電壓和輸出電流與功率變換器的耦合到初級繞組的次級繞組有關。在一些示例中，補償電流生成器還被配置為生成補償電流，以在功率變換器的一個或多個負載條件下將功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。例如，一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。作為示例，一個或多個負載條件包括高負載條件。
根據另一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括：採樣保持信號生成器、乘法器、以及第一濾波器。採樣保持信號生成器被配置為接收第一輸入信號並至少部分地基於第一輸入信號生成採樣保持信號。第一輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。採樣保持信號表示第一電流的峰值。乘法器被配置為接收退磁信號並至少基於與退磁信號和採樣保持信號相關聯的資訊生成乘法信號。退磁信號與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯。第一濾波器被配置為接收乘法信號並至少部分地基於乘法信號生成第一濾波信號。第一濾波信號與驅動信號有關，該驅動信號被輸出 到開關以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。例如，該系統控制器至少根據第5圖、第6圖、和/或第8圖實現。
在一些示例中，系統控制器還包括：緩衝器，被配置為接收採樣保持信號並生成緩衝信號。乘法器還被配置為：接收緩衝信號；以及基於緩衝信號和退磁信號生成乘法信號。在某些示例，系統控制器包括：電壓-電流變換器，被配置為接收第一濾波信號並生成第二電流；以及第一信號組合器，被配置為接收第二電流和第三電流，並至少部分地基於第二電流和第三電流生成求和信號。 例如，系統控制器還包括：第二濾波器，被配置為接收求和信號並至少部分地基於求和信號生成第二濾波信號；電流源，被配置為生成恒定電流；以及第二信號組合器，被配置為接收第二濾波信號和恒定電流並輸出補償電流以生成驅動信號。作為示例，第二信號組合器還被配置為從恒定電流減去第二濾波信號以生成補償電流。
在某些示例中，系統控制器還包括：跨導放大器，被配置為接收第二輸入信號和參考信號並生成第三電流。第三電流等於第二輸入信號與參考信號之間的差值信號乘以放大值。例如，第三電流等於放大值乘以減法結果。減法結果等於第二輸入信號減去參考信號。作為示例，系統控制器還包括：誤差放大器，被配置為至少基於與補償電流相關聯的資訊生成第二輸入信號。系統控制器被配置為：至少基於與第二輸入信號相關聯的資訊生成驅動信號。在一個示例中，誤差放大器還被配置為至少部分地基於與輔助繞組相關聯的採樣信號和與補償電流有關的參考信號生成第二輸入信號。
在其他示例中，系統控制器還包括：第二濾波器，被配置為至少基於與第一濾波信號相關聯的資訊生成第二濾波信號。第二濾波信號與驅動信號有關。在一些示例中，系統控制器被配置為至少部分地基於第一濾波信號生成補償電流，使得功率變換器的輸出電壓獨立於功率變換器的輸出電流，輸出電壓和輸出電流與功率變換器的耦合到初級繞組的次級繞組有關。在某些示例中，系統控制器還被配置為至少部分地基於第一濾波信號生成補償電流，以在功率變換器的一個或多個負載條件下將功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。例如，一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。作為示例，一個或多個負載條 件包括高負載條件。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括信號生成器和誤差放大器。信號生成器被配置為接收輸入信號和參考信號並輸出輸出信號以生成驅動信號。輸出信號等於輸入信號與參考信號之間的差值信號乘以放大值。誤差放大器被配置為至少基於與輸出信號相關聯的資訊生成輸入信號。 系統控制器被配置為：至少基於與輸入信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向功率變換器的開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的電流。例如，該系統控制器至少根據第5圖、第6圖、和/或第8圖實現。
在一些示例中，輸出信號等於減法結果乘以放大值。減法結果等於輸入信號減去參考信號。在某些示例中，輸出信號與補償電流有關。例如，誤差放大器還被配置為至少基於與補償電流相關聯的資訊生成輸入信號。作為示例，誤差放大器還被配置為接收與功率變換器的輔助繞組相關聯的採樣信號，並至少基於與補償電流和採樣信號相關聯的資訊生成輸入信號。在其他示例中，系統控制器還包括：濾波器，被配置為至少基於與輸出信號相關聯的資訊生成濾波信號。系統控制器還被配置為：至少基於與濾波信號相關聯的資訊生成驅動信號。 在一些示例中，系統控制器被配置為至少部分地基於輸出信號生成補償電流，使得功率變換器的輸出電壓獨立於功率變換器的輸出電流，輸出電壓和輸出電流與功率變換器的耦合到初級繞組的次級繞組有關。
在某些示例中，系統控制器還被配置為至少部分地基於輸出信號生成補償電流，以在功率變換器的一個或多個負載條件下將功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。例如，一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。 作為示例，一個或多個負載條件包括高負載條件。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、補償電流生成器、以及誤差放大器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器還被配置為：接收放大信號；以及至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流。誤差放大器被配置為：至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；向補償電流生成器輸出放大信號；以及 輸出放大信號以生成驅動信號，該驅動信號通過第二控制器端子輸出到開關，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。例如，該系統控制器至少根據第3圖和/或第4圖實現。
在一些示例中，誤差放大器還被配置為接收與功率變換器的輔助繞組相關聯的採樣信號，並至少部分地基於採樣信號生成放大信號。例如，系統控制器還包括：退磁檢測器，被配置為接收與輔助繞組有關的回饋信號並至少部分地基於回饋信號生成退磁信號。作為示例，補償電流生成器被配置為接收退磁信號並至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流。在一個示例中，系統控制器還包括：採樣保持電路，被配置為對回饋信號進行採樣，並至少部分地基於回饋信號輸出採樣信號。
在某些示例中，系統控制器還包括：比較器，被配置為接收放大信號和輸入信號並生成比較信號。系統控制器還被配置為至少部分地基於比較信號生成驅動信號。在其他示例中，補償電流生成器還被配置為生成補償電流，使得功率變換器的輸出電壓獨立於功率變換器的輸出電流，輸出電壓和輸出電流與功率變換器的耦合到初級繞組的次級繞組有關。在一些示例中，補償電流生成器還被配置為生成補償電流，以在功率變換器的一個或多個負載條件下將功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。例如，一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。作為示例，一個或多個負載條件包括高負載條件。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的系統控制器包括第一控制器端子、第二控制器端子、補償電流生成器、以及誤差放大器。補償電流生成器被配置為通過第一控制器端子接收輸入信號。輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。補償電流生成器被配置為：接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；接收放大信號；回應於功率變換器在第一負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流；以及回應於功率變換器在第二負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流。誤差放大器被配置為：至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；向補償電流生成器輸出放大信號；以及輸出放大信號以生成驅動信號，驅動信號通過第二控制器端子輸出到開關，以影響流過功率變換 器的初級繞組的第一電流。第一負載條件和第二負載條件不同。例如，該系統控制器至少根據第3圖、第4圖、和/或第7圖實現。
在一些示例中，系統控制器還包括：退磁檢測器，被配置為接收與輔助繞組有關的回饋信號並至少部分地基於回饋信號生成退磁信號。例如，誤差放大器還被配置為接收與回饋信號相關聯的採樣信號並至少部分地基於採樣信號生成放大信號。在某些示例中，補償電流生成器還被配置為生成補償電流，以在第一負載條件和第二負載條件下將功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。 在其他示例中，第一負載條件包括無負載條件或低負載條件。在一些示例中，第二負載條件包括高負載條件。
根據另一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。該方法包括：接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流；至少部分地基於補償電流生成補償電壓；至少部分地基於補償電壓和第二參考電壓輸出第一參考電壓；至少部分地基於第二參考電壓生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。例如，該方法至少根據第3圖和/或第4圖實現。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的電流。該方法包括：至少部分地基於輸入信號生成採樣保持信號。採樣保持信號表示電流的峰值。該方法包括：接收退磁信號；以及至少基於與退磁信號和採樣保持信號相關聯的資訊生成乘法信號。退磁信號與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯。該方法包括：接收乘法信號；以及至少部分地基於乘法信號生成濾波信號。 濾波信號與驅動信號有關。該方法包括：向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的電流。例如，該方法至少根據第5圖、第6圖、和/或第8圖實現。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號和參考信號；以及輸出輸出信號以生成驅動信號。輸出信號等於輸入信號與參考 信號之間的差值信號乘以放大值。該方法包括：至少基於與輸出信號相關聯的資訊生成輸入信號；至少基於與輸入信號相關聯的資訊生成驅動信號；以及向功率變換器的開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的電流。例如，該方法至少根據第5圖、第6圖、和/或第8圖實現。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。該方法包括：接收放大信號；至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流；至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。例如，該方法至少根據第3圖和/或第4圖實現。
根據又一實施例，用於調節功率變換器的方法包括：接收輸入信號。 輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流。該方法包括：接收與功率變換器的退磁週期有關並且與功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；接收放大信號；回應於功率變換器在第一負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和放大信號生成補償電流；回應於功率變換器在第二負載條件下工作，至少部分地基於輸入信號和退磁信號生成補償電流；至少基於與補償電流相關聯的資訊生成放大信號；至少部分地基於放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出驅動信號，以影響流過功率變換器的初級繞組的第一電流。第一負載條件和第二負載條件不同。例如，該方法至少根據第3圖、第4圖、和/或第7圖實現。
例如，本發明的各種實施例的一些或所有元件可以分別和/或與至少另一元件組合在一起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實現。在另一示例中，本發明的各種實施例的一些或所有元件分別和/或至少與另一元件結合在一起以實現在諸如，一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路的一個或多個電路中。在又一示例中，本發明的各種實施例和/或示例可以結合在一起。
儘管描述了本發明的具體實施例，但是本領域技術人員將理解的是，存在等同於所描述的實施例的其他實施例。因此，將理解的是，本發明不限於具體示出的實施例，而僅受所附申請專利範圍的限制。
200‧‧‧功率變換器
202‧‧‧系統控制器
204‧‧‧整流元件
206‧‧‧初級繞組
208‧‧‧次級繞組
210,M1‧‧‧功率開關
212,D1‧‧‧整流二極體
214,216,C0,C1‧‧‧電容器
224,Rcs‧‧‧電流感測電阻器
226‧‧‧輔助繞組
228‧‧‧恒定電流(CC)控制元件
230‧‧‧恒定電壓(CV)控制元件
232‧‧‧負載補償元件
234‧‧‧驅動調製元件
246‧‧‧負載
248‧‧‧交流(AC)輸入電壓
250‧‧‧體電壓
252‧‧‧電壓
254‧‧‧驅動信號
256,Vout‧‧‧輸出電壓
258,VFB‧‧‧回饋電壓
263,Vload‧‧‧負載電壓
264,Iout‧‧‧輸出電流
265,Iload‧‧‧負載電流
268‧‧‧回體信號
270,Ipri‧‧‧初級電流
272‧‧‧感測信號
274,276,278‧‧‧信號
280,Isec‧‧‧次級電流
260‧‧‧輸出電纜線路
Ns‧‧‧比值
262‧‧‧設備端子
218,220,222,R1,R2,R3‧‧‧電阻器
236,238,240,242,244,VCC,GATE,FB,CS‧‧‧端子

Claims (58)

  1. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償系統及其系統控制器，該系統控制器包括：第一控制器端子；第二控制器端子；以及補償電流生成器；其中，所述補償電流生成器被配置為：通過所述第一控制器端子接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流；接收與所述功率變換器的退磁週期有關並且與所述功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；以及至少部分地基於所述輸入信號和所述退磁信號生成補償電流；其中，所述補償電流生成器連接到電阻器，該電阻器被配置為至少部分地基於所述補償電流生成補償電壓並至少部分地基於所述補償電壓和第二參考電壓生成第一參考電壓；其中，所述系統控制器被配置為：至少部分地基於所述第二參考電壓生成放大信號；至少部分地基於所述放大信號生成驅動信號；以及通過所述第二控制器端子向開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述第一參考電壓等於所述補償電壓和所述第二參考電壓之和。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述系統控制器還被配置為至少部分地基於所述第二參考電壓和與所述功率變換器的所述輔助繞組有關的採樣信號生成所述放大信號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：誤差放大器，被配置為接收所述採樣信號和第二參考信號，並至少部分地基於所述採樣信號和所述第二參考信號生成所述放大信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述誤差放大器還被配置為在反相端子接收所述採樣信號並在非反相端子接收所述第二參考信號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：退磁檢測器，被配置為接收與所述功率變換器的所述輔助繞組有關的回饋信號，並至少部分地基於所述回饋信號生成所述退磁信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：採樣保持電路，被配置為對所述回饋信號進行採樣並至少部分地基於所述回饋信號輸出採樣信號。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：比較器，被配置為接收所述放大信號和所述輸入信號並生成比較信號；其中，所述系統控制器還被配置為至少部分地基於所述比較信號生成所述驅動信號。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器被配置為接收所述放大信號並至少部分地基於所述放大信號生成所述補償電流。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器還被配置為生成所述補償電流，使得所述功率變換器的輸出電壓獨立於所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電壓和所述輸出電流與所述功率變換器的耦合到所述初級繞組的次級繞組有關。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器還被配置為生成所述補償電流，以在所述功率變換器的一個或多個負載條件下將所述功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括高負載條件。
  14. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償系統及其系統控制器，該系統控制器包括：採樣保持信號生成器，被配置為接收第一輸入信號並至少部分地基於所述第一輸入信號生成採樣保持信號，所述第一輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流，所述採樣保持信號表示所述第一電流的峰值；乘法器，被配置為接收退磁信號並至少部分地基於與所述退磁信號和所述採樣保持信號相關聯的資訊生成乘法信號，所述退磁信號與所述功率變換器的 退磁週期有關並且與所述功率變換器的輔助繞組相關聯；以及第一濾波器，被配置為接收所述乘法信號並至少部分地基於所述乘法信號生成第一濾波信號，所述第一濾波信號與輸出到開關的驅動信號有關，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：緩衝器，被配置為接收所述採樣保持信號並生成緩衝信號；其中，所述乘法器還被配置為：接收所述緩衝信號：以及基於所述緩衝信號和所述退磁信號生成所述乘法信號。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：電壓-電流變換器，被配置為接收所述第一濾波信號並生成第二電流；以及第一信號組合器，被配置為接收所述第二電流和第三電流並至少部分地基於所述第二電流和所述第三電流生成求和信號。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：第二濾波器，被配置為接收所述求和信號並至少部分地基於所述求和信號生成第二濾波信號；電流源，被配置為生成恒定電流；以及第二信號組合器，被配置為接收所述第二濾波信號和所述恒定電流並輸出補償電流從而生成所述驅動信號。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述第二信號組合器還被配置為從所述恒定電流減去所述第二濾波信號，以生成所述補償電流。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：跨導放大器，被配置為接收第二輸入信號和參考信號並生成所述第三電流；其中，所述第三電流等於所述第二輸入信號與所述參考信號之間的差值信號乘以放大值。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述第三電流等於所述放大值乘以減法結果，所述減法結果等於所述第二輸入信號減去所述參考信號。
  21. 如申請專利範圍第16項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：誤差放大器，被配置為至少基於與補償電流相關聯的資訊生成第二輸入信 號；其中，所述系統控制器被配置為：至少基於與所述第二輸入信號相關聯的資訊生成所述驅動信號。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述誤差放大器還被配置為至少部分地基於與所述輔助繞組相關聯的採樣信號和與所述補償電流有關的參考信號生成所述第二輸入信號。
  23. 如申請專利範圍第14項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：第二濾波器，被配置為至少基於與所述第一濾波信號相關聯的資訊生成第二濾波信號，所述第二濾波信號與所述驅動信號有關。
  24. 如申請專利範圍第14項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述系統控制器被配置為至少部分地基於所述第一濾波信號生成補償電流，使得所述功率變換器的輸出電壓獨立於所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電壓和所述輸出電流與所述功率變換器的耦合到所述初級繞組的次級繞組有關。
  25. 如申請專利範圍第14項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述系統控制器還被配置為至少部分地基於所述第一濾波信號生成補償電流，以在所述功率變換器的一個或多個負載條件下將所述功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。
  27. 如申請專利範圍第25項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括高負載條件。
  28. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償系統及其系統控制器，該系統控制器包括：信號生成器，被配置為接收輸入信號和參考信號並輸出輸出信號以生成驅動信號，該輸出信號等於所述輸入信號與所述參考信號之間的差值信號乘以放大值；以及誤差放大器，被配置為至少基於與所述輸出信號相關聯的資訊生成所述輸入信號；其中，所述系統控制器被配置為：至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊生成所述驅動信號；以及向功率變換器的開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的初 級繞組的電流。
  29. 如申請專利範圍第28項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述輸出信號等於所述放大值乘以減法結果，該減法結果等於所述輸入信號減去所述參考信號。
  30. 如申請專利範圍第28項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述輸出信號與補償電流有關。
  31. 如申請專利範圍第30項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述誤差放大器還被配置為至少基於與所述補償電流相關聯的資訊生成所述輸入信號。
  32. 如申請專利範圍第31項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述誤差放大器還被配置為接收與所述功率變換器的輔助繞組相關聯的採樣信號並至少基於與所述補償電流和所述採樣信號相關聯的資訊生成所述輸入信號。
  33. 如申請專利範圍第28項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：濾波器，被配置為至少基於與所述輸出信號相關聯的資訊生成濾波信號；其中，所述系統控制器還被配置為：至少基於與所述濾波信號相關聯的資訊生成所述驅動信號。
  34. 如申請專利範圍第28項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述系統控制器被配置為至少部分地基於所述輸出信號生成補償電流，使得所述功率變換器的輸出電壓獨立於所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電壓和所述輸出電流與所述功率變換器的耦合到所述初級繞組的次級繞組有關。
  35. 如申請專利範圍第28項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述系統控制器還被配置為至少部分地基於所述輸出信號生成補償電流，以在所述功率變換器的一個或多個負載條件下將所述功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。
  36. 如申請專利範圍第35項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。
  37. 如申請專利範圍第35項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括高負載條件。
  38. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償系統及其系統控制器，該系統控制器包括：第一控制器端子； 第二控制器端子；補償電流生成器；以及誤差放大器；其中，所述補償電流生成器被配置為：通過所述第一控制器端子接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流；接收放大信號；以及至少部分地基於所述輸入信號和所述放大信號生成補償電流；其中，所述誤差放大器被配置為：至少基於與所述補償電流相關聯的資訊生成所述放大信號；向所述補償電流生成器輸出所述放大信號；以及輸出所述放大信號以生成驅動信號，該驅動信號通過所述第二控制器端子輸出到開關，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流。
  39. 如申請專利範圍第38項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述誤差放大器還被配置為接收與所述功率變換器的輔助繞組相關聯的採樣信號並至少部分地基於所述採樣信號生成所述放大信號。
  40. 如申請專利範圍第39項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：退磁檢測器，被配置為接收與所述輔助繞組有關的回饋信號並至少部分地基於所述回饋信號生成退磁信號。
  41. 如申請專利範圍第40項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器被配置為接收所述退磁信號並至少部分地基於所述輸入信號和所述退磁信號生成所述補償電流。
  42. 如申請專利範圍第40項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：採樣保持電路，被配置為對所述回饋信號進行採樣並至少部分地基於所述回饋信號輸出所述採樣信號。
  43. 如申請專利範圍第38項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：比較器，被配置為接收所述放大信號和所述輸入信號並生成比較信號；其中，所述系統控制器還被配置為至少部分地基於所述比較信號生成所述驅動信號。
  44. 如申請專利範圍第38項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器還被配置為生成所述補償電流，使得所述功率變換器的輸 出電壓獨立於所述功率變換器的輸出電流，所述輸出電壓和所述輸出電流與所述功率變換器的耦合到所述初級繞組的次級繞組有關。
  45. 如申請專利範圍第38項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器還被配置為生成所述補償電流，以在所述功率變換器的一個或多個負載條件下將所述功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。
  46. 如申請專利範圍第45項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括無負載條件或低負載條件。
  47. 如申請專利範圍第45項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述一個或多個負載條件包括高負載條件。
  48. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償系統及其系統控制器，該系統控制器包括：第一控制器端子；第二控制器端子；補償電流生成器；以及誤差放大器；其中，所述補償電流生成器被配置為：通過所述第一控制器端子接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流；接收與所述功率變換器的退磁週期有關並且與所述功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；接收放大信號；回應於所述功率變換器在第一負載條件下工作，至少部分地基於所述輸入信號和所述放大信號生成補償電流；以及回應於所述功率變換器在第二負載條件下工作，至少部分地基於所述輸入信號和所述退磁信號生成所述補償電流；其中，所述誤差放大器被配置為：至少基於與所述補償電流相關聯的資訊生成所述放大信號；向所述補償電流生成器輸出所述放大信號；以及輸出所述放大信號以生成驅動信號，該驅動信號通過所述第二控制器端子輸出到開關，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流；其中，所述第一負載條件和所述第二負載條件不同。
  49. 如申請專利範圍第48項所述的電壓補償系統及其系統控制器，還包括：退磁檢測器，被配置為接收與所述輔助繞組有關的回饋信號並至少部分地基於所述回饋信號生成所述退磁信號。
  50. 如申請專利範圍第49項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述誤差放大器還被配置為接收與所述回饋信號相關聯的採樣信號並至少部分地基於所述採樣信號生成所述放大信號。
  51. 如申請專利範圍第48項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述補償電流生成器還被配置為生成所述補償電流，以在所述第一負載條件和所述第二負載條件下將所述功率變換器的輸出電壓保持在恒定電平。
  52. 如申請專利範圍第48項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述第一負載條件包括無負載條件或低負載條件。
  53. 如申請專利範圍第48項所述的電壓補償系統及其系統控制器，其中，所述第二負載條件包括高負載條件。
  54. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償方法，該方法包括：接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流；接收與所述功率變換器的退磁週期有關並且與所述功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；至少部分地基於所述輸入信號和所述退磁信號生成補償電流；至少部分地基於所述補償電流生成補償電壓；至少部分地基於所述補償電壓和第二參考電壓輸出第一參考電壓；至少部分地基於所述第二參考電壓生成放大信號；至少部分地基於所述放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流。
  55. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償方法，該方法包括：接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的電流；至少部分地基於所述輸入信號生成採樣保持信號，該採樣保持信號表示所述電流的峰值；接收退磁信號；至少基於與所述退磁信號和所述採樣保持信號相關聯的資訊生成乘法信號，所述退磁信號與所述功率變換器的退磁週期有關並且與所述功率變換器的輔助 繞組相關聯；接收所述乘法信號；至少部分地基於所述乘法信號生成濾波信號，該濾波信號與驅動信號有關；以及向開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的電流。
  56. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償方法，該方法包括：接收輸入信號和參考信號；輸出輸出信號以生成驅動信號，該輸出信號等於所述輸入信號與所述參考信號之間的差值信號乘以放大值；至少基於與所述輸出信號相關聯的資訊生成所述輸入信號；至少基於與所述輸入信號相關聯的資訊生成所述驅動信號；以及向功率變換器的開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的初級繞組的電流。
  57. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償方法，該方法包括：接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流；接收放大信號；至少部分地基於所述輸入信號和所述放大信號生成補償電流；至少基於與所述補償電流相關聯的資訊生成所述放大信號；至少部分地基於所述放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流。
  58. 一種用於調節功率變換器負載條件的電壓補償方法，該方法包括：接收輸入信號，該輸入信號指示流過功率變換器的初級繞組的第一電流；接收與所述功率變換器的退磁週期有關並且與所述功率變換器的輔助繞組相關聯的退磁信號；接收放大信號；回應於所述功率變換器在第一負載條件下工作，至少部分地基於所述輸入信號和所述放大信號生成補償電流；回應於所述功率變換器在第二負載條件下工作，至少部分地基於所述輸入信號和所述退磁信號生成所述補償電流； 至少基於與所述補償電流相關聯的資訊生成所述放大信號；至少部分地基於所述放大信號生成驅動信號；以及向開關輸出所述驅動信號，以影響流過所述功率變換器的所述初級繞組的所述第一電流；其中，所述第一負載條件和所述第二負載條件不同。
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