TWI694669B - 具近谷值切換之電源供應器、電路以及方法 - Google Patents

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Abstract

一種具近谷值切換之切換模式電源供應器包括準諧振轉 換器。轉換器包括開關元件，不僅在谷值處接通該開關元件，而且亦在接近谷值之窗範圍△tNVW內接通開關元件，在谷值處橫跨該開關元件之電壓是處於其最小值。此有利地減少切換損耗且維持效率與頻率變化之間的平衡。

Description

具近谷值切換之電源供應器、電路以及方法 [相關申請的交叉引用]
本申請主張於2015年3月6日申請之美國臨時申請案第62/129,546號的優先權，該案全文以引用之方式併入本文。
本發明大致上是關於電路，且更具體而言但非排他地是關於準諧振轉換器。
切換模式電源供應器(SMPS)包括諸如金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)之開關元件(亦稱為「一次開關」)，以轉換交流(AC)源成經調節DC輸出電壓。可藉由脈衝寬度調變(PWM)或其他控制方案控制該開關元件之切換。SMPS可包括一轉換器，其變換直流(DC)電壓成另一DC電壓。例如，SMPS可包括準諧振轉換器。在典型的準諧振轉換器中，當橫跨該開關元件的電壓諧振時處於其最小值(其亦稱為「谷值」)時接通該開關元件，以減少切換損耗。
美國專利第7,791,909號揭示使用MOSFET作為開關元件之準諧振轉換器之一實例，該案全文以引用之方式併入本文。在該‘909專利中，在消隱週期TB期間作為該開關元件使用的該MOSFET被抑制接通(例如，請參閱圖1A)。該消隱週期過期後，當在逾時週期內偵測到該MOSFET之汲極-源極電壓VDS之谷值時，接通該MOSFET。如果在該逾時週期內未偵測到該谷值，則強制接通該MOSFET。在此狀況中，當接通該MOSFET(亦稱為「硬式切換」)時，由於橫跨該MOSFET的潛在高VDS電壓其可具有較高切換損耗。
圖1A至圖1D中繪示該‘909專利之準諧振轉換器之基本操作。在圖1A至圖1D中，電流Ids為該MOSFET之汲極-源極電流，VDS為該MOSFET之汲極-源極電壓，TB為消隱週期，Ts為切換時間，TW為等待週期，且Ts max 為逾時週期。如圖1A中所展示，在該MOSFET被斷開後，該MOSFET未被接通直到在該消隱週期過期後偵測到谷值。圖1B繪示其中在一個諧振循環後在該等待週期期間偵測到谷值之情境，且圖1C繪示其中在第一諧振循環內在該等待週期期間偵測到谷值之情境。圖1D繪示其中在該等待週期內未偵測到谷值之情境。在彼情境中，在該逾時週期過期後強制接通該MOSFET。
圖2展示在具有谷值切換之準諧振轉換器(諸如在該‘909專利中)(請參閱曲線210)及具有谷值切換之其他準諧振轉換器(請參閱曲線220)中的切換頻率之於輸出功率之標繪圖。 在圖2之實例中，點A、點B、點C、及點D分別對應於圖1A、圖1B、圖1C、及圖1D之情境。請注意，切換頻率之變化取決於何時偵測到谷值。
為了確保谷值切換，該逾時週期應比該消隱週期加一諧振週期更長。即，Ts max >T B +T RING 其中Ts max 為逾時週期，TB為消隱週期，且TRING為諧振週期。此導致相對寬之頻率變化(請參閱圖2)，此在需要一有限切換頻率範圍之應用中係非所希望的。否則，當該逾時週期過期時強制接通該MOSFET，由此造成硬式切換及較大之切換損耗。
在一實施例中，一種具有近谷值切換之切換模式電源供應器包括準諧振轉換器。該轉換器包括開關元件，不僅在谷值處接通該開關元件，而且亦在接近該谷值之窗範圍△tNVW(亦稱為「近谷值」)內接通開關元件，在該谷值處橫跨該開關元件之電壓係處於其最小值，因此減少切換損耗且維持效率與由谷值切換引起之頻率變化之間的平衡。
所屬技術領域中具有通常知識者閱讀本揭露之全文(包括附圖及申請專利範圍)後將輕易瞭解本發明之此等及其他特徵。
210:曲線
220:曲線
251:曲線
301:曲線
302:谷值
401:計算區塊
402:計算區塊
403:計算區塊
503:光二極體
504:光電晶體
510:控制器積體電路
511:振盪器電路
512:零交越偵測電路
513:閘極驅動器
514:單擊電路
515:單擊電路
516:比較器
521:單擊電路
522:整流器電路
600:切換模式電源供應器(SMPS)
601:比較器
602:電流鏡
651:曲線
652:曲線
653:曲線
654:曲線
655:曲線
656:曲線
671:曲線
672:曲線
673:曲線
674:曲線
675:曲線
676:曲線
A:點
B:點
C:點
C1:輸入電容器
D:點
DE:弧度
FB:接腳
Gatee:接腳
Ids:電流
IDS:汲極-源極電流
IFB:電流
INVD:電流
L1:一次繞組
L2:二次繞組
L3:輔助繞組
M1::電晶體
NVDD:接腳
nVo:反映之輸出電壓
PWM:脈衝寬度調變
RNVD2:電阻器
RSENSE:電阻器
T1:變壓器
TB:消隱週期
TPD:傳播延遲
TR:諧振週期
TRING:諧振週期
Ts:切換時間
Ts max :逾時週期
TW:等待週期
VAUX:輔助電壓
VBIAS:電壓
Vcc:接腳
VCLMP:電壓
VDS:汲極-源極電壓
VIN:輸入電壓
VIN:輸入電壓
VNVD:電壓
VO:輸出電壓
Vref:電壓
VSENSE:感測電壓
VTH:參考臨限電壓
VZC:零交越指示訊號
△tNVW:近谷值窗
圖1A至圖1D展示繪示具谷值切換之準諧振轉換器之基本操作之波形。
圖2展示具谷值切換之準諧振轉換器中的切換頻率之於輸出功率之標繪圖。
圖3及圖4展示橫跨根據本發明之一實施例之準諧振轉換器之開關元件之電壓之波形。
圖5展示比較谷值切換與近谷值切換之實例計算。
圖6展示根據本發明之一實施例之含近谷值切換之SMPS。
圖7展示根據本發明之一實施例之圖6之SMPS之節點之波形。
圖8及圖9展示根據本發明之一實施例之圖6之SMPS之實例操作之波形。
在不同圖式中使用相同元件符號指示相同或相似組件。
在本揭露中，提供許多具體細節，諸如電路、組件、及方法之實例，以供徹底瞭解本發明之實施例。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應理解，可在無該等具體細節之一或多者的情況下實施本發明。在其他例子中，不展示或描述熟知之細節，以避免混淆本發明之態樣。
由於橫跨用作為SMPS之開關元件的MOSFET之潛在高VDS電壓，固定頻率切換或硬式切換具有高切換損耗。純谷值切換 (在本文中亦稱為「谷值切換」)藉由在橫跨該MOSFET之該VDS電壓為最小值時接通該MOSFET而減少切換損耗，但由於變異諧振週期，純谷值切換遭受大切換頻率變化。隨著系統切換頻帶限制，需要一種新做法以維持效率與頻率變化之間的平衡，諸如現在描述之近谷值切換。
本發明之實施例是關於一種含近谷值切換之SMPS。本發明之實施例不僅允許在谷值(在該谷值處橫跨該開關元件的電壓諧振時係處於其最小值)時接通開關元件，而且亦允許在接近該谷值的時間點接通該開關元件，而非僅在該谷值時接通該開關元件。例如，可基於相對於近谷值偵測窗何時消隱週期結束而在處於諧振時接通該開關元件。該近谷值偵測窗有利地允許在橫跨該開關元件之電壓之下降擺動(downswing)或上升擺動(upswing)上接通該開關元件，允許在該消隱週期後有更多機會接通該開關元件，並且藉此防止其中在逾時週期過期時強制接通該開關元件之情境。以圖3開始進一步解說近谷值切換。
圖3展示橫跨根據本發明之一實施例之準諧振轉換器之開關元件之電壓之波形。在圖3之實例中，曲線251是包含MOSFET之開關元件的汲極-源極電壓VDS之波形。非僅在該谷值時接通該MOSFET(如同谷值切換)，而是亦允許在本文中稱為「近谷值窗」△tNVW之時間週期期間接通該MOSFET，近谷值窗△tNVW經組態成在VDS電壓之下降擺動或上升擺動上接近VDS電壓之谷值點。在一實施例中，為了減少切換損耗，近谷值窗△tNVW應經組 態成約VDS電壓之谷值點，或在相對於該輸入電壓VIN的VDS諧振之負半循環內。
可基於相對於該近谷值窗△tNVW何時消隱週期過期而允許近谷值切換。例如，可在近谷值窗△tNVW內緊接在消隱週期TB結束時接通該MOSFET。在近谷值窗△tNVW外(即，近谷值窗△tNVW後)當消隱週期TB結束，可在下一個允許之近谷值窗△tNVW或在等待週期TW結束時接通該MOSFET。
圖4展示橫跨根據本發明之一實施例之準諧振轉換器之開關元件之電壓之另一波形。在圖4之實例中，曲線301是包含MOSFET之開關元件的汲極-源極電壓VDS之波形。在準諧振轉換器中，該MOSFET耦合至變壓器之一次繞組。當該MOSFET被斷開時，其汲極-源極電壓依藉由一次繞組之電感及該MOSFET之寄生電容(或某其他電容器)所形成之諧振電路所指定的諧振頻率而諧振。在圖4之實例中，汲極-源極電壓VDS之峰值對應於輸入電壓VIN加上反映之輸出電壓VO(即，nVo，其中n為變壓器之匝比)。曲線301之正弦部分表示在該MOSFET被斷開後處於諧振之汲極-源極電壓VDS。
在圖4之實例中，谷值302為該MOSFET被斷開後處於諧振之谷值。該谷值302係處於諧振之該MOSFET之汲極-源極電壓之最小值。圖4中亦展示曲線301，其展示谷值302之部分的放大型式。在一實施例中，近谷值切換涉及接近谷值302的時間點接通該MOSFET。即，不僅可在谷值時接通該MOSFET，而且亦 可在遠離谷值之幾弧度內接通該MOSFET。例如，可在距谷值之DE弧度(諸如在距谷值之0弧度、1/6 π弧度、或2/6 π弧度)時接通該MOSFET。
在習知準諧振轉換器中，典型地執行谷值切換以最小化切換損耗。然而，接近該谷值時稍微切換不會導致顯著切換損耗。即，與谷值切換相比較，起因於近谷值切換的切換損耗不會太顯著。因此，當有對開關元件之切換頻率範圍的嚴格限制時，近谷值切換為可變設計選項。
圖5展示比較谷值切換之切換損耗與近谷值切換之切換損耗的實例計算。圖5之實例展示針對谷值切換(即，DE=0)(計算區塊401)、DE=π/6弧度之近谷值切換(計算區塊402)、及DE=π 2/6弧度之近谷值切換(計算區塊403)的功率損耗計算，其中Vin=370V及nVo=70。計算區塊401、403及402的所得功率損耗比率分別為0.646、0.66及0.7，指示近谷值切換之切換損耗與谷值切換之切換損耗相當。
圖6展示根據本發明之一實施例之具有近谷值切換之SMPS 600。圖7展示SMPS 600之關鍵節點上之實例波形。搭配圖7之波形可更佳瞭解圖6，圖7之波形從上到下展示電晶體M1之汲極-源極電壓VDS之波形(曲線651)、輔助繞組L3上之輔助電壓VAUX之波形(曲線652)、NVD接腳上之箝位電壓之波形(曲線653)、流動通過NVD接腳之INVD電流之波形(曲線654)、電阻器RNVD2上之VNVD電壓之波形(曲線655)、及來自零交越偵測 電路512之零交越指示訊號VZC之波形(曲線656)。
在圖6之實例中，SMPS 600接收AC線電壓。整流器電路522及輸入電容器C1在變壓器T1之一次繞組L1之節點上逐漸形成輸入電壓VIN。依電晶體M1形式之開關元件(例如，MOSFET)連接一次繞組L1至接地且切斷其等之連接，以針對變壓器T1之二次繞組L2側上的負載逐漸形成輸出電壓VO。電晶體M1亦稱為「一次開關」。
在圖6之實例中，控制器積體電路(IC)510(或某離散控制器)例如藉由PWM來控制電晶體M1之切換操作，以逐漸形成輸出電壓VO。在圖6之實例中，控制器IC 510實施具有近谷值切換之準諧振轉換器，其中諧振電路是由一次繞組L1之電感及在電晶體M1之汲極處的集總寄生電容所形成。控制器IC510可包括用於接收輔助電壓VAUX之NVD接腳、用於接收回授電壓之FB接腳、用於接收供應電壓之Vcc接腳、及經耦合至電晶體M1之閘極之Gate接腳。
在圖6之實例中，控制器IC 510自藉由電阻器RSENSE上的汲極-源極電流IDS而逐漸形成之感測電壓VSENSE感測電晶體M1之汲極-源極電流IDS。控制器IC 510可藉由光電晶體504在FB接腳處接收指示輸出電壓VO的回授訊號，光電晶體504連同二次側上的光二極體503形成一光耦合器。比較器516比較感測電壓VSENSE與自該回授訊號而逐漸形成之回授電壓，以判定何時斷開電晶體M1。
變壓器T1進一步包括在一次側上的輔助繞組L3，用於逐漸形成輔助電壓VAUX。內部偏壓電路可自該輔助電壓VAUX產生內部供應電壓。可藉由自電晶體M1之汲極-源極電壓減去輸入電壓VIN來判定橫跨一次繞組L1之電壓。因此，輔助電壓VAUX指示電晶體M1之汲極-源極電壓(請參閱圖7之VAUX及VDS)。在NVD接腳處的相對應之電壓可自輔助電壓VAUX逐漸形成，並且當輔助電壓VAUX為負值時，藉由包含比較器601的箝位電路箝位在0V。包含電流鏡602及電阻器RNVD2的複製電路允許在控制器IC 510內複製經箝位之電壓。更具體而言，電流鏡602反映自0V箝位電壓及負輔助電壓VAUX所產生之電流，以在電阻器RNVD2上產生電壓VNVD，電壓VNVD輸入至零交越偵測電路512。電壓VNVD是在NVD接腳處之電壓的複製品。
在圖6之實例中，零交越偵測電路512比較電壓VNVD與參考臨限電壓VTH，以相對於參考臨限電壓VTH來偵測電晶體M1之汲極-源極電壓之零交越。在一實施例中，零交越偵測電路512基於電晶體M1之VDS諧振電壓相對於輸入電壓VIN是否在正半循環或負半循環上而產生零交越指示訊號VZC。在圖6之實例中，當VDS諧振電壓在負半循環上時，零交越指示訊號VZC為高，且當VDS諧振電壓在正半循環上時，零交越指示訊號VZC為低(請參閱圖7之VZC)。在圖6之實例中，觸發單擊電路521，以在零交越指示訊號VZC之上升邊緣上產生近谷值窗△tNVW脈衝。
在圖6之實例中，控制器IC 510包括閘極驅動器513， 其驅動電晶體M1之閘極。當電晶體M1被斷開時(如藉由閘極電壓指示)，單擊電路514產生對應於消隱週期TB的脈衝。在消隱週期期間，振盪器電路511不傳送用以接通電晶體M1之短脈衝。回應於消隱週期過期，單擊電路515產生對應於在逾時前之等待週期TW的另一脈衝。等待週期TW亦稱為系統允許之切換頻率範圍。當在近谷值窗△tNVW內消隱週期TB過期時的時刻或在等待週期TW過期時，在傳播延遲TPD後，振盪器電路511產生用以接通電晶體M1之短脈衝(請參閱圖8及圖9)。
在圖6之實例中，當消隱週期TB脈衝之下降邊緣發生在近谷值窗△tNVW脈衝為高(即，確證)之時間時，振盪器電路511產生用以接通電晶體M1之短脈衝。當消隱週期TB脈衝之下降邊緣發生在近谷值窗△tNVW脈衝為低之時間時，在下一個允許之近谷值窗△tNVW或在等待週期TW結束時(無論何者先發生)，振盪器電路511產生用以接通電晶體M1之短脈衝。
圖8展示在近谷值窗△tNVW內消隱週期TB結束之情況中SMPS 600之波形。圖8從上到下展示電晶體M1之汲極-源極電壓VDS之波形(曲線671)、零交越指示訊號VZC之波形(曲線672)、單擊電路521之近谷值窗△tNVW脈衝輸出之波形(曲線673)、單擊電路514之消隱週期TB脈衝輸出之波形(曲線674)、電晶體M1之閘極上之電壓之波形(曲線675)、及單擊電路515之等待週期TW脈衝之波形(曲線676)。
在圖8之實例中，近谷值窗△tNVW開始於零交越指示訊號 VZC之上升邊緣。當在近谷值窗△tNVW內消隱週期TB結束時，電晶體M1之閘極(曲線673)被確證，以允許緊接在傳播延遲TPD之後接通電晶體M1。在本實例中，因此，允許之閘極切換窗為允許之近谷值切換窗△tNVW加上傳播延遲TPD，其接近汲極-源極電壓VDS之實際谷值。
圖9展示在近谷值窗△tNVW外(即，近谷值窗△tNVW後)消隱週期TB結束之情況中SMPS 600之波形。圖9從上到下展示電晶體M1之汲極-源極電壓VDS之波形(曲線671)、零交越指示訊號VZC之波形(曲線672)、單擊電路521之近谷值窗△tNVW脈衝輸出之波形(曲線673)、單擊電路514之消隱週期TB脈衝輸出之波形(曲線674)、電晶體M1之閘極上之電壓之波形(曲線675)、及單擊電路515之等待週期TW脈衝之波形(曲線676)。在圖9之情況中，在下一個允許之近谷值窗△tNVW或在等待週期TW結束時，電晶體M1之閘極可被確證以接通電晶體M1。在一實施例中，可藉由滿足下式來最佳化近谷值窗△tNVW之寬度，△tNVW+TW>TRING其中TRING為諧振週期。因此，運用TW之允許之切換頻率範圍，在接近谷值處或近谷值，電晶體M1將始終接通。
如自前文可明白，本發明之實施例包括迄今未實現的許多特徵，包括但不限於一種準諧振轉換器，其具有在消隱週期TB後開始的等待週期TW之有限允許之切換頻率範圍；在等待週期TW內允許切換，不僅在一次開關之汲極-源極諧振電壓之谷值允許 切換，而且在谷值附近之下降擺動或上升擺動上在接近谷值之窗範圍(即，近谷值窗)內亦允許切換；如果在近谷值窗內消隱週期TB結束，則緊接在消隱週期TB後之傳播延遲TPD之後允許切換；如果在近谷值窗外消隱週期TB結束，則在傳播延遲TPD之後近谷值窗開始時允許切換；在等待週期TW結束時強制切換；藉由偵測到汲極-源極諧振電壓的下降擺動零交越後啟用近谷值窗起始，在一次開關之汲極-源極諧振電壓之負半循環控制切換；藉由比較汲極-源極諧振電壓之複製品與參考臨限電壓來偵測零交越。
已揭示具有近谷值切換之電源供應器。雖然已提供本發明之具體實施例，但是應明白這些實施例僅用於闡釋目的而非限制。許多額外實施例在所屬技術領域中具有通常知識者閱讀本揭露後將為顯而易見。
503:光二極體
504:光電晶體
510:控制器積體電路
511:振盪器電路
512:零交越偵測電路
513:閘極驅動器
514:單擊電路
515:單擊電路
516:比較器
521:單擊電路
522:整流器電路
600:切換模式電源供應器(SMPS)
601:比較器
602:電流鏡
C1:輸入電容器
FB:接腳
Gate:接腳
IDS:汲極-源極電流
IFB:電流
INVD:電流
L1:一次繞組
L2:二次繞組
L3:輔助繞組
M1:電晶體
NVD:接腳
PWM:脈衝寬度調變
RNVD2:電阻器
RSENSE:電阻器
T1:變壓器
TB:消隱週期
TW:等待週期
VAUX:輔助電壓
VBIAS:電壓
Vcc:接腳
VCLMP:電壓
VDS:汲極-源極電壓
VIN:輸入電壓
VNVD:電壓
VO:輸出電壓
Vref:電壓
VSENSE:感測電壓
VTH:參考臨限電壓
VZC:零交越指示訊號
△tNVW:近谷值窗

Claims (18)

  1. 一種具近谷值切換的電路，包括：控制器，其經組態成用以：偵測金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極-源極諧振電壓之零交越，以回應於偵測所述金屬氧化物半導體場效電晶體之所述汲極-源極諧振電壓之所述零交越而產生指示近谷值窗時間週期之發生之訊號，所述金屬氧化物半導體場效電晶體相對於輸入電壓耦合至變壓器之一次繞組；以及當在所述近谷值窗時間週期內所述金屬氧化物半導體場效電晶體被抑制接通的消隱週期結束時，在所述近谷值窗時間週期期間之時間範圍內於所述金屬氧化物半導體場效電晶體之所述汲極-源極諧振電壓到達其最小電壓之前或之後接通所述金屬氧化物半導體場效電晶體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的具近谷值切換的電路，其中所述控制器經組態成用以：當在所述近谷值窗時間週期外所述消隱週期結束時，在下一個近谷值窗時間週期或在等待週期之結束時接通所述金屬氧化物半導體場效電晶體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的具近谷值切換的電路，其中所述控制器包括：箝位電路，其經組態成用以箝位所述金屬氧化物半導體場效電晶體之所感測之汲極-源極電壓，以產生箝位電壓；複製電路，其在所述控制器內產生所述箝位電壓之複製品；以及零交越偵測電路，其自所述箝位電壓之所述複製品偵測所述金屬氧化物半導體場效電晶體之所述汲極-源極諧振電壓之所述 零交越。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的具近谷值切換的電路，其中當所述金屬氧化物半導體場效電晶體被斷開時，當電容與所述變壓器之所述一次繞組之電感諧振時，產生所述金屬氧化物半導體場效電晶體之所述汲極-源極諧振電壓。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的具近谷值切換的電路，其中所述電容包括在所述金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極處的集總寄生電容。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的具近谷值切換的電路，其中所述控制器包括：單擊電路，其回應於偵測所述金屬氧化物半導體場效電晶體之所述汲極-源極諧振電壓之所述零交越而產生指示所述近谷值窗時間週期之所述發生的所述訊號。
  7. 一種具近谷值切換的方法，包括：感測處於諧振之一次開關之汲極-源極諧振電壓，當所述一次開關被斷開時，當所述一次開關耦合至其之變壓器之一次繞組之電感與電容諧振時，所述一次開關處於諧振中；在發生在相對於輸入電壓的所述一次開關之所述汲極-源極諧振電壓之負半循環期間的近谷值窗時間週期期間的時間範圍內，允許接通所述一次開關；以及在所述近谷值窗時間週期期間於所述一次開關之所述汲極-源極諧振電壓到達其最小電壓之前或之後接通所述一次開關。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的具近谷值切換的方法，其中當在所述近谷值窗時間週期期間所述一次開關被阻止接通的 消隱週期結束時，在所述近谷值窗時間週期期間開啟所述一次開關。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的具近谷值切換的方法，更包括：當在所述近谷值窗時間週期期間所述一次開關被阻止接通的消隱週期未結束且等待週期過期時，在所述近谷值窗時間週期外接通所述一次開關。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的具近谷值切換的方法，其中感測處於諧振之所述一次開關之所述汲極-源極諧振電壓包括：偵測在所述變壓器之輔助繞組處的輔助電壓；箝位所述輔助電壓，以產生箝位電壓；以及自所述箝位電壓偵測所述一次開關之所述汲極-源極諧振電壓之零交越。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的具近谷值切換的方法，更包括：回應於偵測所述一次開關之所述汲極-源極諧振電壓之所述零交越而起始所述近谷值窗時間週期。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的具近谷值切換的方法，其中所述一次開關包括金屬氧化物半導體場效電晶體且所述電容是在所述金屬氧化物半導體場效電晶體之汲極處。
  13. 一種切換模式電源供應器，包括：變壓器，其具有一次繞組及二次繞組；金屬氧化物半導體電晶體，其耦合至所述一次繞組；以及 控制器，其經組態成用以：控制所述金屬氧化物半導體電晶體之切換操作以耦合所述一次繞組至輸入電壓及解除耦合；偵測處於諧振之所述金屬氧化物半導體電晶體之汲極-源極諧振電壓；回應於所述汲極-源極諧振電壓之零交越而開始近谷值窗時間週期；以及在所述近谷值窗時間週期期間之時間範圍內於所述金屬氧化物半導體電晶體之所述汲極-源極諧振電壓到達其最小電壓之前或之後允許接通所述金屬氧化物半導體電晶體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的切換模式電源供應器，其中所述金屬氧化物半導體電晶體為金屬氧化物半導體場效電晶體。
  15. 如申請專利範圍第13項所述的切換模式電源供應器，其中所述控制器經組態成用以：當在所述近谷值窗時間週期期間所述金屬氧化物半導體電晶體被阻止接通的消隱週期結束時，接通所述金屬氧化物半導體電晶體。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的切換模式電源供應器，其中所述控制器經組態成用以：當在所述近谷值窗時間週期外所述消隱週期結束時，在下一個近谷值窗時間週期中接通所述金屬氧化物半導體電晶體。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的切換模式電源供應器，其中所述控制器經組態成用以：當在所述近谷值窗時間週期外所述消隱週期結束時，在等待週期之結束時接通所述金屬氧化物半導體電晶體。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的切換模式電源供應器，其中所述控制器為積體電路且包括： 箝位電路，其經組態成用以箝位所述金屬氧化物半導體電晶體之所感測之汲極-源極諧振電壓，以產生箝位電壓；複製電路，其在所述控制器內產生所述箝位電壓之複製品；以及零交越偵測電路，其自所述箝位電壓之所述複製品偵測所述金屬氧化物半導體電晶體之所述汲極-源極諧振電壓之所述零交越。
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