TWI711255B - 用於減少電源變換器的電源損耗的系統和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及用於減少電源變換器的電源損耗的系統和方法。用於電源變換器的控制器和方法。例如，用於電源變換器的控制器包括：第一端子，被配置為接收第一端子電壓；第二端子，被配置為接收第二端子電壓；比較器，被配置為接收第一閾值電壓和第二端子電壓並且至少部分地基於第一閾值電壓和第二端子電壓來生成比較信號；和開關，被配置為接收第一端子電壓和比較信號，該開關還被配置為在比較信號處於第一邏輯位準時被閉合以允許電流通過開關流出第二端子；其中，比較器還被配置為：在第一端子電壓小於第二閾值電壓時，接收第一參考電壓作為第一閾值電壓。

Description

用於減少電源變換器的電源損耗的系統和方法
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減少電源變換器的電源損耗的系統和方法。
電源變換器廣泛用於消費電子產品(例如，可擕式設備)。電源變換器可以將電力從一種形式轉換為另一種形式。作為示例，電力從交流(Alternating Current.AC)轉換為直流(Direct Current,DC)、從DC轉換為AC、從AC轉換為AC、或從DC轉換為DC。另外，電源變換器可以將電力從一個電壓轉換為另一電壓。電源變換器包括線性變換器和開關模式變換器。
許多傳統的電源變換器包括電源管理晶片。一些電源管理晶片採用低壓供電，一些電源管理晶片採用高壓供電。採用高壓供電的電源管理晶片通常不需要使用額外的啟動和供電器件；因此，這些電源管理晶片通常可以降低電源變換器的成本和體積。
第1圖是示出傳統AC-DC電源變換器的簡化圖。電源變換器100包括：二極體102、104、106、108和134；電容器110、132和136；電阻器114；控制器120；電感器138；和開關160。控制器120(例如，晶片)包括端子122、124、126、128和130(例如，引腳)。另外，控制器120(例如，晶片)包括電壓控制模組140(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組142(例如，UVLO模組)、退磁感測模組144、恒定電流和/或恒定電壓調節模組146(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組148、保護模組150、調變控制模組152和驅動器154。此外，電容器136包括陽極端子116和陰極端子118。例如，電源變換器100是AC-DC降壓變換器。
在一些示例中，開關160是電晶體。在某些示例中，調 變控制模組152是脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)控制模組。根據一些實施例，電源變換器100向負載190提供輸出電流和/或輸出電壓。根據某些實施例，電容器136是包括陽極端子116和陰極端子118的極化電容器，並且陽極端子116連接到陰極端子128。
如第1圖所示，電容器132通過端子130向控制器120提供端子電壓166(例如，VDD)，並且控制器120還在端子128處接收端子電壓162。電容器110提供電壓112(例如，VIN)，其等於端子電壓162，並且極化電容器136的陽極端子116也被偏置在端子電壓162。
第2圖是示出另一傳統AC-DC電源變換器的簡化圖。電源變換器200包括：二極體202、204、206、208和234；電容器210、232和236；電阻器214；控制器220；電感器238；和開關260。控制器220(例如，晶片)包括端子222、224、226、228和230(例如，引腳)。另外，控制器220(例如，晶片)包括電壓控制模組240(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組242(例如，UVLO模組)、退磁感測模組244、恒定電流和/或恒定電壓調節模組246(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組248、保護模組250、調變控制模組252和驅動器254。此外，電容器236包括陽極端子216和陰極端子218。例如，電源變換器200是AC-DC升降壓變換器。
在一些示例中，開關260是電晶體。在某些示例中，調變控制模組252是脈衝寬度調變(PWM)控制模組。根據一些實施例，電源變換器200向負載290提供輸出電流和/或輸出電壓。根據某些實施例，電容器236是包括陽極端子216和陰極端子218的極化電容器，並且陽極端子216連接到端子228。
如第2圖所示，電容器232通過端子230向控制器220提供端子電壓266(例如，VDD)，並且控制器220還在端子228處接收端子電壓262。電容器210提供電壓212(例如，VIN)，並且極化電容器236的陽極端子216被偏置在端子電壓262。
第3圖是示出傳統AC-DC電源變換器的至少某些模組的簡化圖。電源變換器300的某些模組包括：二極體302、304、306和308； 電容器310和332；以及控制器320。控制器320(例如，晶片)的某些模組包括端子326、328和330(例如，引腳)和電壓控制模組340(例如，VDD控制模組)。如第3圖所示，電壓控制模組340包括接面場效電晶體(junction gate field-effect transistor,JFET)380、二極體382和比較器384。在某些示例中，電源變換器300是電源變換器100，其例如是AC-DC降壓變換器。在一些示例中，電源變換器300是電源變換器200，其例如是AC-DC升降壓變換器。
如第3圖所示，JFET 380包括汲極端子390、源極端子392和閘極端子394，並且比較器384包括輸入端子370和372以及輸出端子374。電容器332通過端子330向控制器320提供端子電壓366(例如，VDD)，並且控制器320還在端子328處接收端子電壓362(例如，VHV)。另外，電容器310提供電壓312(例如，VIN)。
根據一些實施例，電源變換器300與電源變換器100相同。在一些示例中，二極體302、304、306和308分別與二極體102、104、106和108相同，電容器310和332分別與電容器110和132相同，並且控制器320與控制器120相同。在某些示例中，端子326、328和330分別與端子126、128和130相同，並且電壓控制模組340與電壓控制模組140相同。在一些示例中，端子電壓366(例如，VDD)與端子電壓166(例如，VDD)相同，端子電壓362與端子電壓162相同，並且電壓312(例如，VIN)與電壓112(例如，VIN)相同。
根據某些實施例，電源變換器300與電源變換器200相同。在一些示例中，二極體302、304、306和308分別與二極體202、204、206和208相同，電容器310和332分別與電容器210和232相同，並且控制器320與控制器220相同。在某些示例中，端子326、328和330分別與端子226、228和230相同，並且電壓控制模組340與電壓控制模組240相同。在一些示例中，端子電壓366(例如，VDD)與端子電壓266(例如，VDD)相同，端子電壓362與端子電壓262相同，並且電壓312(例如，VIN)與電壓212(例如，VIN)相同。
如第3圖所示，比較器384在輸入端子370處接收電壓 364(例如，VREF)並且在輸入端子372處接收端子電壓366(例如，VDD)，並且在輸出端子374處輸出信號368。端子電壓366(例如，VDD)由電容器332通過端子330提供，並且信號368被JFET 380的閘極端子394接收。電壓控制模組340被配置為保持端子電壓366(例如，VDD)穩定在電壓364(例如，VREF)附近。
如果端子電壓366(例如，VDD)低於電壓364(例如，VREF)，則信號368處於邏輯高位準並且JFET 380被信號368導通。當JFET 380被導通時，電流396(例如，IJFET)大於零，並且電流396流過JFET 380、二極體382和端子330，並且對電容器332進行充電以升高端子電壓366(例如，VDD)。如果端子電壓366(例如，VDD)高於電壓364(例如，VREF)，則信號368處於邏輯低位準並且JFET 380被信號368斷開。當JFET 380被斷開時，電流396(例如，IJFET)等於零，並且電流396不對電容器332進行充電。
如第1圖、第2圖和第3圖所示，採用高壓供電的電源管理晶片通常可以降低電源變換器的成本和體積，但它們通常也會降低電源變換器的系統效率。因此，急需改進採用高壓供電的電源管理晶片的技術。
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減少電源變換器的電源損耗的系統和方法。僅通過示例的方式，本發明的一些實施例已經應用於具有高壓供電的電源變換器。但是應該認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
根據某些實施例，一種用於電源變換器的控制器包括：第一端子，被配置為接收第一端子電壓；第二端子，被配置為接收第二端子電壓；比較器，被配置為接收第一閾值電壓和第二端子電壓，並且至少部分地基於第一閾值電壓和第二端子電壓來生成比較信號；以及開關，被配置為接收第一端子電壓和比較信號，該開關還被配置為在比較信號處於第一邏輯位準時被閉合以允許電流通過開關流出第二端子；其中，比較器還被配置為：在第一端子電壓小於第二閾值電壓時，接收第 一參考電壓作為第一閾值電壓；以及在第一端子電壓大於第二閾值電壓時，接收第二參考電壓作為第一閾值電壓；其中，第一參考電壓大於第二參考電壓；其中，比較器還被配置為：在第一閾值電壓大於第二端子電壓時，生成處於第一邏輯位準的比較信號；以及在第一閾值電壓小於第二端子電壓時，生成處於第二邏輯位準的比較信號；其中，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準。
根據一些實施例，一種用於電源變換器的控制器包括：第一端子，被配置為接收第一端子電壓；第二端子，被配置為接收第二端子電壓；第一比較器，被配置為接收第一閾值電壓和比較器輸入電壓並且至少部分地基於第一閾值電壓和比較器輸入電壓來生成第一比較信號，第一比較器還被配置為在第一閾值電壓大於比較器輸入電壓時生成處於第一邏輯位準的第一比較信號，並且在第一閾值電壓小於比較器輸入電壓時生成處於第二邏輯位準的第一比較信號，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準；第一開關，被配置為接收第一比較信號並且輸出第二閾值電壓，該開關還被配置為在第一比較信號處於第一邏輯位準時輸出第一參考電壓作為第二閾值電壓，並且在第一比較信號處於第二邏輯位準時輸出第二參考電壓作為第二閾值電壓，第二參考電壓不同於第一參考電壓；第二比較器，被配置為接收第二閾值電壓和第二端子電壓，並且至少部分地基於第二閾值電壓和第二端子電壓來生成第二比較信號，第二比較器還被配置為在第二閾值電壓大於第二端子電壓時生成處於第三邏輯位準的第二比較信號，並且在第二閾值電壓小於第二端子電壓時生成處於第四邏輯位準的第二比較信號，第四邏輯位準不同於第三邏輯位準；以及第二開關，被配置為接收第一端子電壓和第二比較信號，第二開關還被配置為在第二比較信號處於第三邏輯位準時被閉合以允許電流通過第二開關流出第二端子；其中，比較器輸入電壓與第一端子電壓相關聯。
根據某些實施例，一種用於電源變換器的方法包括：接收第一端子電壓；接收第二端子電壓；接收第二端子電壓和第一閾值電壓；至少部分地基於第二端子電壓和第一閾值電壓來生成比較信號；接 收第一端子電壓和比較信號；以及在比較信號處於第一邏輯位準時，閉合開關以允許電流流過開關；其中，接收第二端子電壓和第一閾值電壓包括：在第一端子電壓小於第二閾值電壓時，接收第一參考電壓作為第一閾值電壓；以及在第一端子電壓大於第二閾值電壓時，接收第二參考電壓作為第一閾值電壓；其中，第一參考電壓大於第二參考電壓；其中，至少部分地基於第二端子電壓和第一閾值電壓來生成比較信號包括：在第一閾值電壓大於第二端子電壓時，生成處於第一邏輯位準的比較信號；以及在第一閾值電壓小於第二端子電壓時，生成處於第二邏輯位準的比較信號；其中，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準。
根據一些實施例，一種用於電源變換器的方法包括：接收第一端子電壓；接收第二端子電壓；接收第一閾值電壓和比較器輸入電壓；以及至少部分地基於第一閾值電壓和比較器輸入電壓來生成第一比較信號。例如，至少部分地基於第一閾值電壓和比較器輸入電壓來生成第一比較信號包括：在第一閾值電壓大於比較器輸入電壓時，生成處於第一邏輯位準的第一比較信號；並且在第一閾值電壓小於比較器輸入電壓時，生成處於第二邏輯位準的第一比較信號，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準。在一些示例中，該方法還包括：接收第一比較信號；並且至少部分地基於第一比較信號來輸出第二閾值電壓。例如，至少部分地基於第一比較信號來輸出第二閾值電壓包括：在第一比較信號處於第一邏輯位準時，輸出第一參考電壓作為第二閾值電壓；並且在第一比較信號處於第二邏輯位準時，輸出第二參考電壓作為第二閾值電壓，第二參考電壓不同於第一參考電壓。在某些示例中，該方法還包括：接收第二閾值電壓和第二端子電壓；並且至少部分地基於第二閾值電壓和第二端子電壓來生成第二比較信號。例如，至少部分地基於第二閾值電壓和第二端子電壓來生成第二比較信號包括：在第二閾值電壓大於第二端子電壓時，生成處於第三邏輯位準的第二比較信號；並且在第二閾值電壓小於第二端子電壓時，生成處於第四邏輯位準的第二比較信號，第四邏輯位準不同於第三邏輯位準。在一些示例中，該方法還包括：接收第一端子電壓和第二比較信號；並且在第二比較信號處於第三邏輯位準時， 閉合開關以允許電流流過開關。例如，比較器輸入電壓與第一端子電壓相關聯。
根據實施例，可以實現一個或多個益處。參考下面的詳細描述和圖式，可以充分理解本發明的這些益處和各種附加目的、特徵和優點。
AC:交流
DC:直流
144、544、644:磁感測模組
150、250、550、650:保護模組
118、518、618:陰極端子
1120:驅動信號
390、790:汲極端子
154、254、554、654:驅動器
140、240、340、540、640、740:電壓控制模組
142、242、542、642:欠壓鎖定模組
100、200、300、500、600、700、800、900、1000、1100:電源變換器
114、214、514、614、810、820、1020、1026:電阻器
120、220、320、520、620、720:控制器
138、238、538、638、1010:電感器
160、260、560、660、776、780:開關
152、252、552、652:調變控制模組
110、132、210、136、232、236、536、310、332、510、532、610、632、636、710、732:電容器
380:接面場效電晶體
190、290、590、690:負載
116、516、616:陽極端子
384、784、786:比較器
394、794:閘極端子
392、792:源極端子
374、774、789:輸出端子
396、796:電流
370、372、770、772、787、788:輸入端子
368:信號
t1、t2、t3、t4、t5、t11、t12、t13、t14、t21、t22、t23:時間
102、104、106、108、134、202、204、206、208、234、302、304、306、308、382、502、504、506、508、534、602、604、606、608、634、702、704、706、708、782:二極體
462、466、840、850、940、950、960、1040、1050、1060、1140、1150、1160、1210、1220、1230、1310、1320、1330、1410、1420、1430:波形
122、124、126、128、130、222、224、226、228、230、326、328、330、516、518、522、524、526、528、530、622、624、626、628、630、726、728、730、774、812、814、822、824、830、1030:端子
112、212、312、364、512、612、712、898、910、1012、1098:電壓
146、246、546、646:恒定電流和/或恒定電壓調節模組
148、244、248、548、648:電流感測模組
162、166、262、266、362、366、562、566、662、666、762、766、VHV、VDD:端子電壓
797、VTH:閾值電壓
764、VREF1、765、VREF2:參考電壓
798、VREP:比較器輸入電壓
768、799:比較信號
第1圖是示出傳統AC-DC電源變換器的簡化圖。
第2圖是示出另一傳統AC-DC電源變換器的簡化圖。
第3圖是示出傳統AC-DC電源變換器的至少某些模組的簡化圖。
第4圖是根據某些實施例的如第3圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第5圖是示出根據本發明的一些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。
第6圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。
第7圖是示出根據本發明的一些實施例的AC-DC電源變換器的至少某些模組的簡化圖。
第8A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。
第8B圖是根據本發明的一些實施例的如第8A圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第9A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。
第9B圖是根據本發明的一些實施例的如第9A圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第10A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。
第10B圖是根據本發明的一些實施例的如第10A圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第11圖A是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。
第11B圖是根據本發明的一些實施例的如第11A圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第12圖是根據本發明的一些實施例的如第7圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第13圖是根據本發明的一些實施例的如第7圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
第14圖是根據本發明的某些實施例的如第7圖所示的電源變換器的簡化時序圖。
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減少電源變換器的電源損耗的系統和方法。僅通過示例的方式，本發明的一些實施例已經應用於採用高壓供電的電源變換器。但是應該認識到，本發明具有更廣泛的適用範圍。
第4圖是根據某些實施例的如第3圖所示的電源變換器300的簡化時序圖。波形466表示隨時間變化的端子電壓366(例如，VDD)，波形462表示隨時間變化的端子電壓362(例如，VHV)，並且波形496表示隨時間變化的電流396(例如，IJFET)。例如，電源變換器300是電源變換器100，並且端子電壓362(例如，VHV)等於電壓312(例如，VIN)。
在一些示例中，如波形466所示，端子電壓366(例如，VDD)被調節在電壓364(例如，VREF)附近。在某些示例中，如波形496所示，電流396(例如，IJFET)的最大值等於接面場效電晶體(JFET)380可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)。在一些示例中，電流396(例如，IJFET)的平均值等於控制器320(例如，晶片)的工作電流(例如，IIC)。
根據一些實施例，如第4圖所示，當JFET 380導通時，從汲極端子390到源極端子392的電壓降很大。例如，由該電壓降引起的電源損耗約為：
Figure 108139947-A0305-02-0011-1
其中，PHV_Loss表示由從汲極端子390到源極端子392的電壓降引起的電源損耗。另外，VHV表示端子電壓362，並且IIC表示控制器320的工作電流，其等於根據某些實施例的電流396的平均值。
在一些實施例中，如公式1所示，如果VHV增加，則PHV_Loss也增加。例如，由從汲極端子390到源極端子392的電壓降引起的電源損耗被轉換為熱量，這增加了控制器320(例如，晶片)的溫度並降低了電源變換器300的系統效率。
第5圖是示出根據本發明的一些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器500包括：二極體502、504、506、508和534；電容器510、532和536；電阻器514；控制器520；電感器538；和開關560。控制器520(例如，晶片)包括端子522、524、526、528和530(例如，引腳)。另外，控制器520(例如，晶片)包括電壓控制模組540(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組542(例如，UVLO模組)、退磁感測模組544、恒定電流和/或恒定電壓調節模組546(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組548、保護模組550、調變控制模組552和驅動器554。此外，電容器536包括端子516和518。例如，電源變換器500是AC-DC降壓變換器。
在一些示例中，開關560是電晶體。在某些示例中，調變控制模組552是脈衝寬度調變(PWM)控制模組。根據一些實施例，電源變換器500向負載590提供輸出電流和/或輸出電壓。根據某些實施例，電容器536是包括陽極端子516和陰極端子518的極化電容器，並且陽極端子516連接到端子528。
如第5圖所示，根據一些實施例，電容器532通過端子530向控制器520提供端子電壓566(例如，VDD)，並且控制器520還在端子528處接收端子電壓562(例如，VHV)。例如，電容器510提供電壓512(例如，VIN)，其等於端子電壓562，並且極化電容器536的陽極端子516也被偏置在端子電壓562處。作為示例，電壓控制模組540是根據如第 7圖所示的電壓控制模組740來實現的。
第6圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器600包括：二極體602、604、606、608和634；電容器610、632和636；電阻器614；控制器620；電感器638；和開關660。控制器620(例如，晶片)包括端子622、624、626、628和630(例如，引腳)。另外，控制器620(例如，晶片)包括電壓控制模組640(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組642(例如，UVLO模組)、退磁感測模組644、恒定電流和/或恒定電壓調節模組646(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組648、保護模組650、調變控制模組652和驅動器654。此外，電容器636包括陽極端子616和陰極端子618。例如，電源變換器600是AC-DC升降壓變換器。
在一些示例中，開關660是電晶體。在某些示例中，調變控制模組652是脈衝寬度調變(PWM)控制模組。根據一些實施例，電源變換器600向負載690提供輸出電流和/或輸出電壓。根據某些實施例，電容器636是包括陽極端子616和陰極端子618的極化電容器，並且陽極端子616連接到端子628。
如第6圖所示，根據一些實施例，電容器632通過端子630向控制器620提供端子電壓666(例如，VDD)，並且控制器620還在端子628處接收端子電壓662。在一些示例中，電容器610提供電壓612(例如，VIN)，並且極化電容器636的陽極端子616被偏置在端子電壓662處。作為示例，電壓控制模組640是根據如第7圖所示的電壓控制模組740來實現的。
第7圖是示出根據本發明的一些實施例的AC-DC電源變換器的至少某些模組的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器700的某些模組包括：二極體702、704、706和708；電容器710和732；和控制器720。控制器720(例如，晶片)的某些模組包括端子726、728和730(例如，引腳)和電壓控制模組740(例如，VDD控制模組)。 如第7圖所示，電壓控制模組740包括開關776、780、二極體782以及比較器784和786。在某些示例中，電源變換器700是電源變換器500，其例如為AC-DC降壓變換器。在一些示例中，電源變換器700是電源變換器600，其例如為AC-DC升降壓變換器。
如第7圖所示，根據某些實施例，JFET 780包括汲極端子790、源極端子792和閘極端子794，比較器784包括輸入端子770和772以及輸出端子774，並且比較器786包括輸入端子787和788以及輸出端子789。在一些示例中，電容器732通過輸入端子730向控制器720提供端子電壓766(例如，VDD)，並且控制器720還在端子728處接收端子電壓762(例如，VHV)。在某些示例中，電容器710提供電壓712(例如，VIN)。
根據一些實施例，電源變換器700與電源變換器500相同。在一些示例中，二極體702、704、706和708分別與二極體502、504、506和508相同，電容器710和732分別與電容器510和532相同，並且控制器720與控制器520相同。在某些示例中，端子726、728和730分別與端子526、528和530相同，並且電壓控制模組740與電壓控制模組540相同。在一些示例中，端子電壓766(例如，VDD)與端子電壓566(例如，VDD)相同，端子電壓762與端子電壓562相同，並且電壓712(例如，VIN)與電壓512(例如，VIN)相同。
根據某些實施例，電源變換器700與電源變換器600相同。在一些示例中，二極體702、704、706和708分別與二極體602、604、606和608相同，電容器710和732分別與電容器610和632相同，並且控制器720與控制器620相同。在某些示例中，端子726、728和730分別與端子626、628和630相同，並且電壓控制模組740與電壓控制模組640相同。在一些示例中，端子電壓766(例如，VDD)與端子電壓666(例如，VDD)相同，端子電壓762與端子電壓662相同，並且電壓712(例如，VIN)與電壓612(例如，VIN)相同。
在一些實施例中，比較器786在輸入端子787處接收閾值電壓797(例如，VTH)，在輸入端子788處接收比較器輸入電壓798(例 如，VREP)，並且在輸出端子789處輸出比較信號799。在某些示例中，如果閾值電壓797(例如，VTH)大於比較器輸入電壓798(例如，VREP)，則比較信號799處於邏輯高位準。在一些示例中，如果閾值電壓797(例如，VTH)小於比較器輸入電壓798(例如，VREP)，則比較信號799處於邏輯低位準。在某些實施例中，比較信號799由開關776接收。在一些示例中，如果比較信號799處於邏輯高位準，則開關776將參考電壓764(例如，VREF1)連接到比較器784的輸入端子770，並且比較器784將參考電壓764(例如，VREF1)接收到輸入端子770。在某些示例中，如果比較信號799處於邏輯低位準，則開關776將參考電壓765(例如，VREF2)連接到比較器784的輸入端子770，並且比較器784將參考電壓765(例如，VREF2)接收到輸入端子770。在一些示例中，比較器784還在輸入端子772處接收端子電壓766(例如，VDD)並在端子774處輸出比較信號768。
根據一些實施例，如果比較信號799處於邏輯高位準，則比較器784在輸入端子770處接收參考電壓764(例如，VREF1)，在輸入端子772處接收端子電壓766(例如，VDD)，並且在端子774處輸出比較信號768。例如，如果端子電壓766(例如，VDD)小於參考電壓764(例如，VREF1)，則比較信號768處於邏輯高位準。在另一示例中，如果端子電壓766(例如，VDD)大於參考電壓764(例如，VREF1)，則比較信號768處於邏輯低位準。在某些示例中，端子電壓766(例如，VDD)由電容器732通過端子730提供，並且比較信號768由JFET 780的閘極端子794接收。在一些示例中，電壓控制模組740被配置為保持端子電壓766(例如，VDD)在參考電壓764(例如，VREF1)附近穩定。例如，端子電壓766(例如，VDD)被調節在參考電壓764(例如，VREF1)附近。
根據某些實施例，如果比較信號799處於邏輯低位準，則比較器784在輸入端子770處接收參考電壓765(例如，VREF2)，在輸入端子772處接收端子電壓766(例如，VDD)，並且在端子774處輸出比較信號768。例如，如果端子電壓766(例如，VDD)小於參考電壓765(例如，VREF2)，則比較信號768處於邏輯高位準。在另一示例中，如果端子電壓766(例如，VDD)大於參考電壓765(例如，VREF2)，則比較信 號768處於邏輯低位準。在某些示例中，端子電壓766(例如，VDD)由電容器732通過端子730提供，並且比較信號768由JFET 780的閘極端子794接收。在一些示例中，電壓控制模組740被配置為保持端子電壓766(例如，VDD)穩定在參考電壓765(例如，VREF2)附近。例如，端子電壓766(例如，VDD)被調節在參考電壓765(例如，VREF2)附近。
根據一些實施例，如果比較信號768處於邏輯高位準，則JFET 780由比較信號768導通。在一些示例中，當JFET 780導通時，電流796(例如，IJFET)大於零，並且電流796流過JFET 780、二極體782和端子730，並且對電容器732進行充電以升高端子電壓766(例如，VDD)。根據某些實施例，如果比較信號768處於邏輯低位準，則JFET 780由比較信號768斷開。在某些示例中，當JFET 780斷開時，電流796(例如，IJFET)等於零，並且電流796不對電容器732進行充電。
如第7圖所示，根據某些實施例，生成比較器輸入電壓798(例如，VREP)以表示端子電壓762(例如，VHV)的大小。在一些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓762(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。例如，比較器輸入電壓798(例如，VREP)隨著端子電壓762(例如，VHV)的增加而增加，並且隨著端子電壓762(例如，VHV)的減小而減小，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。在某些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓762(例如，VHV)成反比，並且參考電壓765(例如，VREF2)大於參考電壓764(例如，VREF1)。例如，比較器輸入電壓798(例如，VREP)隨著端子電壓762(例如，VHV)的減小而增加，並且隨著端子電壓762(例如，VHV)的增加而減小，並且參考電壓765(例如，VREF2)大於參考電壓764(例如，VREF1)。
在一些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)由分壓器生成，並且與端子電壓762(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，例如，如第8A圖和/或第8B圖所示。在某些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)由電流感測電阻器生成，並且與端子電壓762(例如， VHV)成比例(例如，成正比)，例如，如第9A圖和/或第9B圖所示。在一些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)由輔助繞組生成，並且在幅度上與端子電壓762(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，例如，如第10A圖和/或第10B圖所示。在某些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)由驅動器生成，並且與端子電壓762(例如，VHV)成反比，例如，如第11A圖和/或第11B圖所示。
第8A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器800包括：二極體502、504、506、508和534；電容器510、532和536；電阻器514；控制器520；電感器538；和開關560。控制器520(例如，晶片)包括端子522、524、526、528和530(例如，引腳)。另外，控制器520(例如，晶片)包括電壓控制模組540(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組542(例如，UVLO模組)、退磁感測模組544、恒定電流和/或恒定電壓調節模組546(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組548、保護模組550、調變控制模組552和驅動器554。此外，電容器536包括陽極端子516和陰極端子518。在某些示例中，電源變換器800與電源變換器500相同，並且電源變換器500與電源變換器700相同。在一些示例中，電壓控制模組540與電壓控制模組740相同。例如，電源變換器800是AC-DC降壓變換器。
如第8A圖所示，根據一些實施例，電源變換器800還包括電阻器810和820，並且控制器520(例如，晶片)還包括端子830(例如，引腳)。在一些示例中，電阻器810包括端子812和814，並且電阻器820包括端子822和824。在某些示例中，端子812接收電壓512(例如，VIN)，其等於端子電壓562，並且端子814連接到端子822。在一些示例中，端子814和822生成電壓898(例如，VDIV)，其由控制器520在端子830處接收並且由控制器520用於生成比較器輸入電壓798(例如，VREP)。例如，比較器輸入電壓798(例如，VREP)與電壓898(例如，VDIV)相同。
第8B圖是根據本發明的一些實施例的如第8A圖所示的電源變換器800的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要 求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形840表示隨時間變化的端子電壓562(例如，VHV)，並且波形850表示隨時間變化的電壓898(例如，VDIV)。
在某些實施例中，端子電壓562(例如，VHV)等於電壓512(例如，VIN)，並且隨時間變化，如波形840所示。在一些實施例中，電壓898(例如，VDIV)與端子電壓562(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，並且電壓898(例如，VDIV)隨時間變化，如波形850所示，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。在一些示例中，端子電壓562(例如，VHV)與端子電壓762(例如，VHV)相同。
第9A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器900包括：二極體502、504、506、508和534；電容器510、532和536；電阻器514；控制器520；電感器538；和開關560。控制器520(例如，晶片)包括端子522、524、526、528和530(例如，引腳)。另外，控制器520(例如，晶片)包括電壓控制模組540(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組542(例如，UVLO模組)、退磁感測模組544、恒定電流和/或恒定電壓調節模組546(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組548、保護模組550、調變控制模組552和驅動器554。此外，電容器536包括陽極端子516和陰極端子518。在某些示例中，電源變換器900與電源變換器500相同，並且電源變換器500與電源變換器700相同。在一些示例中，電壓控制模組540與電壓控制模組740相同。如第9A圖所示，電阻器514用作電流感測電阻器，其生成電壓910(例如，VCS)。例如，根據一些實施例，電壓910(例如，VCS)由控制器520在端子524處接收，並且由控制器520用於生成比較器輸入電壓798(例如，VREP)。作為示例，電源變換器900是AC-DC降壓變換器。
第9B圖是根據本發明的一些實施例的如第9A圖所示的電源變換器900的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形 940表示隨時間變化的端子電壓562(例如，VHV)，波形950表示隨時間變化的電壓910(例如，VCS)，並且波形960表示隨時間變化的比較器輸入電壓798(例如，VREP)。例如，電源變換器900是AC-DC降壓變換器，其利用恒定導通時間以準諧振(QR)模式進行工作。
在某些實施例中，端子電壓562(例如，VHV)等於電壓512(例如，VIN)，並且隨時間變化，如波形940所示。在一些實施例中，電壓910(例如，VCS)分別達到多個峰值電壓，並且多個峰值電壓隨時間變化，如波形950所示。例如，電壓910(例如，VCS)的多個峰值電壓與端子電壓562(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。在某些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)隨時間變化，如波形960所示。例如，波形960是電壓910(例如，VCS)的多個峰值的包絡。作為示例，比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓562(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。例如，端子電壓562(例如，VHV)與端子電壓762(例如，VHV)相同。
第10A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器1000包括：二極體502、504、506、508和534；電容器510、532和536；電阻器514；控制器520；電感器538；和開關560。控制器520(例如，晶片)包括端子522、524、526、528和530(例如，引腳)。另外，控制器520(例如，晶片)包括電壓控制模組540(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組542(例如，UVLO模組)、退磁感測模組544、恒定電流和/或恒定電壓調節模組546(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組548、保護模組550、調變控制模組552和驅動器554。此外，電容器536包括端子516和518。在某些示例中，電源變換器1000與電源變換器500相同，並且電源變換器500與電源變換器700相同。在一些示例中，電壓控制模組540與電壓控制模組740相同。例如，電源變換器1000是AC-DC降壓變換器。
如第10A圖所示，根據一些實施例，電源變換器1000還包括電感器1010以及電阻器1020和1026，並且控制器520(例如，晶片)還包括端子1030(例如，引腳)。在某些示例中，電感器1010用作耦合到電感器538的輔助繞組。例如，輔助繞組(例如，電感器1010)生成電壓1012。在一些示例中，電阻器1020和1026是分壓器的部分，其連接到電感器1010。例如，分壓器包括電阻器1020和1026，並且分壓器生成電壓1098(例如，VFB)與電壓1012成比例(例如，成正比)。在某些示例中，電壓1098(例如，VFB)由控制器520在端子1030處接收，並且由控制器520用於生成比較器輸入電壓798(例如，VREP)。
第10B圖是根據本發明的一些實施例的如第10圖所示的電源變換器1000的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形1040表示隨時間變化的端子電壓562(例如，VHV)，波形1050表示隨時間變化的電壓1098(例如，VFB)，並且波形1060表示隨時間變化的比較器輸入電壓798(例如，VREP)。
在某些實施例中，端子電壓562(例如，VHV)等於電壓512(例如，VIN)，並且隨時間變化，如波形1040所示。在一些實施例中，電壓1098(例如，VFB)分別到達多個穀值電壓，並且多個谷值電壓隨時間變化，如波形1050所示。例如，電壓1098(例如，VFB)的多個穀值電壓的幅度與端子電壓562(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。在某些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)隨時間變化，如波形1060所示。例如，波形1060是電壓1098(例如，VFB)的多個谷值的包絡。作為示例，比較器輸入電壓798(例如，VREP)在幅度上與端子電壓562(例如，VHV)成比例(例如，成正比)，並且參考電壓765(例如，VREF2)小於參考電壓764(例如，VREF1)。例如，端子電壓562(例如，VHV)與端子電壓762(例如，VHV)相同。
第11A圖是示出根據本發明的某些實施例的AC-DC電源變換器的簡化圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本 領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。電源變換器1100包括：二極體502、504、506、508和534；電容器510、532和536；電阻器514；控制器520；電感器538；和開關560。控制器520(例如，晶片)包括端子522、524、526、528和530(例如，引腳)。另外，控制器520(例如，晶片)包括電壓控制模組540(例如，VDD控制模組)、欠壓鎖定模組542(例如，UVLO模組)、退磁感測模組544、恒定電流和/或恒定電壓調節模組546(例如，CC/CV調節模組)、電流感測模組548、保護模組550、調變控制模組552和驅動器554。此外，電容器536包括端子516和518。在某些示例中，電源變換器1100與電源變換器500相同，並且電源變換器500與電源變換器700相同。在一些示例中，電壓控制模組540與電壓控制模組740相同。如第11A圖所示，根據一些實施例，驅動器554生成驅動信號1120(例如，VGATE)。在一些示例中，驅動信號1120(例如，VGATE)通過端子522被發送到開關560。在某些示例中，控制器520使用驅動信號1120(例如，VGATE)來生成比較器輸入電壓798(例如，VREP)。例如，電源變換器1100是AC-DC降壓變換器。
第11B圖是根據本發明的一些實施例的如第11A圖所示的電源變換器1100的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形1140表示隨時間變化的端子電壓562(例如，VHV)，波形1150表示隨時間變化的驅動信號1120(例如，VGATE)，並且波形1160表示隨時間變化的比較器輸入電壓798(例如，VREP)。例如，電源變換器1100是AC-DC降壓變換器，其以準諧振(QR)模式進行工作。
在某些實施例中，端子電壓562(例如，VHV)等於電壓512(例如，VIN)，並且隨時間變化，如波形1140所示。在一些實施例中，驅動信號1120(例如，VGATE)在處於邏輯高位準和處於邏輯低位準之間變化，並且驅動信號1120(例如，VGATE)的占空比隨時間變化，如波形1150所示。在某些實施例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)隨時間變化，如波形1160所示。在一些示例中，同時比較器輸入電壓798(例如，VREP)與驅動信號1120(例如，VGATE)的占空比成比例(例如，成正 比)。在某些示例中，比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓562(例如，VHV)成反比，並且參考電壓765(例如，VREF2)大於參考電壓764(例如，VREF1)。在一些示例中，端子電壓562(例如，VHV)與端子電壓762(例如，VHV)相同。
第12圖是根據本發明的一些實施例的如第7圖所示的電源變換器700的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形1210表示隨時間變化的端子電壓766(例如，VDD)，波形1220表示隨時間變化的比較器輸入電壓798(例如，VREP)，並且波形1230表示隨時間變化的電流796(例如，IJFET)。例如，電源變換器700是AC-DC降壓變換器，其利用恒定導通時間以準諧振(Quasi-Resonant,QR)模式進行工作，並且比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓762(例如，VHV)成比例(例如，成正比)。
根據某些實施例，在時間t1處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，在時間t1處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓764(例如，VREF1)變為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t1處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中，在時間t1處，如波形1230所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t1到時間t2，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，從時間t1到時間t2，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，從時間t1到時間t2，端子電壓766(例如，VDD)保持大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768保持在邏輯低位 準，並且JFET 780保持斷開。在一些示例中，從時間t1到時間t2，電流796(例如，IJFET)保持等於零，如波形1230所示，並且電流796不對電容器732進行充電。在一些示例中，從時間t1到時間t2，端子電壓766(例如，VDD)保持大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間減小，如波形1210所示。在某些示例中，從時間t1到時間t2，電流796(例如，IJFET)保持等於零，並且由於控制器720(例如，晶片)的工作電流(例如，IIC)，所以端子電壓766(例如，VDD)隨時間減小。
根據某些實施例，在時間t2處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，在時間t2處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t2處，端子電壓766(例如，VDD)變得小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯低位準變為邏輯高位準，並且JFET 780被處於邏輯高位準的比較信號768變為導通。在一些示例中，在時間t2處，如波形1230所示，電流796(例如，IJFET)從零變為開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，並且電流796對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t2到時間t3，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，從時間t2到時間t3，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，從時間t2到時間t3，端子電壓766(例如，VDD)被調節在參考電壓765(例如，VREF2)附近，如波形1210所示，比較信號768在處於邏輯高位準和處於邏輯低位準之間變化，並且JFET 780在導通和斷開之間變化。在一些示例中，從時間t2到時間t3，電流796(例如，IJFET)在等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)之間和等於零之間變化，如波形1230所示。在某些示例中，從時間t2到時間t3，電流796在對電容器732進行充電和不對電容器732進行充電之間變化。
根據某些實施例，在時間t3處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，在時間t3處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓765(例如，VREF2)變為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，在時間t3處，端子電壓766(例如，VDD)變得小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，比較信號768處於邏輯高位準，並且JFET 780被處於邏輯高位準的比較信號768導通。在一些示例中，在時間t3處，如波形1230所示，電流796(例如，IJFET)等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，並且電流796對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t3到時間t4，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，從時間t3到時間t4，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，從時間t3到時間t4，端子電壓766(例如，VDD)保持小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，比較信號768保持在邏輯高位準，並且JFET 780保持導通。在一些示例中，從時間t3到時間t4，電流796(例如，IJFET)保持等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，如波形1230所示，並且電流796對電容器732進行充電。在一些示例中，從時間t3到時間t4，端子電壓766(例如，VDD)保持小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間增加，如波形1210所示。
根據某些實施例，在時間t4處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，在時間t4處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，在時間t4處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓764(例如，VREF1)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中， 在時間t4處，如波形1230所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t4到時間t5，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，從時間t4到時間t5，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，從時間t4到時間t5，端子電壓766(例如，VDD)被調節在參考電壓764(例如，VREF1)附近，如波形1210所示，比較信號768在處於邏輯低位準和處於邏輯高位準之間變化，並且JFET 780在斷開和導通之間變化。在一些示例中，從時間t4到時間t5，電流796(例如，IJFET)在等於零和等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)之間變化，如波形1230所示。在某些示例中，從時間t4到時間t5，電流796在不對電容器732進行充電和對電容器732進行充電之間改變。
根據某些實施例，在時間t5處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1220所示。在一些示例中，在時間t5處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓764(例如，VREF1)變為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t5處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中，在時間t5處，如波形1230所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
如第12圖所示，根據某些實施例，電流796(例如，IJFET)的平均值等於控制器720的工作電流(例如，IIC)，如波形1230所示。
如上所述並在此進一步強調，第12圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。例如，可以通過以下方式來改變波形1210、1220和1230：改 變閾值電壓797(例如，VTH)、參考電壓764(例如，VREF1)、參考電壓765(例如，VREF2)、開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)、和/或電容器732的電容值。
在一些實施例中，端子電壓766(例如，VDD)不會降低到參考電壓765(例如，VREF2)之下，並且端子電壓766(例如，VDD)保持高於參考電壓765(例如，VREF2)，例如，如第13圖所示。在某些實施例中，端子電壓766(例如，VDD)不會升高到參考電壓764(例如，VREF1)之上，並且端子電壓766(例如，VDD)保持低於參考電壓764(例如，VREF1)，例如，如第14圖所示。
第13圖是根據本發明的一些實施例的如第7圖所示的電源變換器700的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形1310表示隨時間變化的端子電壓766(例如，VDD)，波形1320表示隨時間變化的比較器輸入電壓798(例如，VREP)，並且波形1330表示隨時間變化的電流796(例如，IJFET)。例如，電源變換器700是AC-DC降壓變換器，其利用恒定導通時間以準諧振(QR)模式進行工作，並且比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓762(例如，VHV)成比例(例如，成正比)。
根據某些實施例，在時間t11處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1320所示。在一些示例中，在時間t11處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓764(例如，VREF1)變為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t11處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中，在時間t11處，如波形1330所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t11到時間t12，比較器輸入電壓 798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1320所示。在一些示例中，從時間t11到時間t12，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，從時間t11到時間t12，端子電壓766(例如，VDD)保持大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768保持處於邏輯低位準，並且JFET 780保持斷開。在一些示例中，從時間t11到時間t12，電流796(例如，IJFET)保持等於零，如波形1330所示，並且電流796不對電容器732進行充電。在一些示例中，從時間t11到時間t12，端子電壓766(例如，VDD)保持大於由比較器784在端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間減小，如波形1310所示。在某些示例中，從時間t11到時間t12，電流796(例如，IJFET)保持等於零，並且由於控制器720(例如，晶片)的工作電流(例如，IIC)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間減小。
根據某些實施例，在時間t12處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1320所示。在一些示例中，在時間t12處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓765(例如，VREF2)變為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，在時間t12處，端子電壓766(例如，VDD)變得小於由比較器784在輸入端子770處接收的電壓，信號比較768從邏輯低位準變為邏輯高位準，並且JFET 780被處於邏輯高位準的比較信號768變為導通。在一些示例中，在時間t12處，如波形1330所示，電流796(例如，IJFET)從零變為開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，並且電流796對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t12到時間t13，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1320所示。在一些示例中，從時間t12到時間t13，由比較器784在端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，從時間t12到時間t13，端子電壓766(例如，VDD)保持小於由比較器784在端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，比較信號768保持處於邏輯高位準，並 且JFET 780保持導通。在一些示例中，從時間t12到時間t13，電流796(例如，IJFET)保持等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，如波形1330所示，並且電流796對電容器732進行充電。在一些示例中，從時間t12到時間t13，端子電壓766(例如，VDD)保持小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間增加，如波形1310所示。
根據某些實施例，在時間t13處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1320所示。在一些示例中，在時間t13處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，在時間t13處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓764(例如，VREF1)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中，在時間t13處，如波形1330所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t13到時間t14，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1320所示。在一些示例中，從時間t13到時間t14，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，從時間t13到時間t14，端子電壓766(例如，VDD)被調節在參考電壓764(例如，VREF1)附近，如波形1310所示，比較信號768在處於邏輯低位準和處於邏輯高位準之間變化，並且JFET 780在斷開和導通之間變化。在一些示例中，從時間t13到時間t14，電流796(例如，IJFET)在等於零和等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)之間變化，如波形1330所示。在某些示例中，從時間t13到時間t14，電流796在不對電容器732進行充電和對電容器732進行充電之間變化。
如第13圖所示，根據某些實施例，電流796(例如，IJFET)的平均值等於控制器720的工作電流(例如，IIC)，如波形1330所示。
第14圖是根據本發明的某些實施例的如第7圖所示的電源變換器700的簡化時序圖。該圖僅是示例，其不應不當地限制權利要求的範圍。本領域普通技術人員將認識到許多變化、替換和修改。波形1410表示隨時間變化的端子電壓766(例如，VDD)，波形1420表示隨時間變化的比較器輸入電壓798(例如，VREP)，並且波形1430表示隨時間變化的電流796(例如，IJFET)。例如，電源變換器700是AC-DC降壓變換器，其利用恒定導通時間以準諧振(QR)模式進行工作，並且比較器輸入電壓798(例如，VREP)與端子電壓762(例如，VHV)成比例(例如，成正比)。
根據某些實施例，在時間t21處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，在時間t21處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓764(例如，VREF1)變為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t21處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中，在時間t21處，如波形1430所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t21到時間t22，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，從時間t21到時間t22，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，從時間t21到時間t22，端子電壓766(例如，VDD)保持大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768保持處於邏輯低位準，並且JFET 780保持斷開。在一些示例中，從時間t21到時間t22，電流796(例如，IJFET)保持等於零，如波形1430所示，並且電流796不對電容器732進行充電。在一些示例中，從時間t21到時間t22，端子電壓766(例如，VDD)保持大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓 (例如，VREF2)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間減小，如波形1410所示。在某些示例中，從時間t21到時間t22，電流796(例如，IJFET)保持等於零，並且由於控制器720(例如，晶片)的工作電流(例如，IIC)，所以端子電壓766(例如，VDD)隨時間減小。
根據某些實施例，在時間t22處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，在時間t22處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t22處，端子電壓766(例如，VDD)變得小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯低位準變為邏輯高位準，並且JFET 780被處於邏輯高位準的比較信號768變為導通。在一些示例中，在時間t22處，如波形1430所示，電流796(例如，IJFET)從零變為開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，並且電流796對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t22到時間t23，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，從時間t22到時間t23，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，從時間t22到時間t23，端子電壓766(例如，VDD)被調節在參考電壓765(例如，VREF2)附近，如波形1410所示，比較信號768在處於邏輯高位準和處於邏輯低位準之間變化，並且JFET 780在導通和斷開之間變化。在一些示例中，從時間t22到時間t23，電流796(例如，IJFET)在等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)和等於零之間變化，如波形1430所示。在某些示例中，從時間t22到時間t23，電流796在對電容器732進行充電和不對電容器732進行充電之間變化。
根據某些實施例，在時間t23處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，在時間t23處，由比較器784在端子770處接收的電壓從參考電壓765(例如，VREF2)變為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示 例中，在時間t23處，端子電壓766(例如，VDD)變得小於由比較器784在端子770處接收的電壓，比較信號768處於邏輯高位準，並且JFET 780被處於邏輯高位準的比較信號768導通。在一些示例中，在時間t23處，如波形1430所示，電流796(例如，IJFET)等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，並且電流796對電容器732進行充電。
根據一些實施例，從時間t23到時間t24，比較器輸入電壓798(例如，VREP)保持小於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，從時間t23到時間t24，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓保持為參考電壓764(例如，VREF1)。在某些示例中，從時間t23到時間t24，端子電壓766(例如，VDD)保持小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，比較信號768保持處於邏輯高位準，並且JFET 780保持導通。在一些示例中，從時間t23到時間t24，電流796(例如，IJFET)保持等於開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)，如波形1430所示，並且電流796對電容器732進行充電。在一些示例中，從時間t23到時間t24，端子電壓766(例如，VDD)保持小於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF1)，端子電壓766(例如，VDD)隨時間增加，如波形1410所示。
根據某些實施例，在時間t24處，比較器輸入電壓798(例如，VREP)變得大於閾值電壓797(例如，VTH)，如波形1420所示。在一些示例中，在時間t24處，由比較器784在輸入端子770處接收的電壓從參考電壓764(例如，VREF1)變為參考電壓765(例如，VREF2)。在某些示例中，在時間t24處，端子電壓766(例如，VDD)變得大於由比較器784在輸入端子770處接收的參考電壓(例如，VREF2)，比較信號768從邏輯高位準變為邏輯低位準，並且JFET 780被處於邏輯低位準的比較信號768變為斷開。在一些示例中，在時間t24處，如波形1430所示，電流796(例如，IJFET)從開關780可以提供的最大電流(例如，IJFET_MAX)變為零，並且電流796不對電容器732進行充電。
如第14圖所示，根據一些實施例，電流796(例如，IJFET)的平均值等於控制器720的工作電流(例如，IIC)，如波形1430所示。
本發明的某些實施例提供了一種採用高壓供電的控制器，並且還提供了一種用於控制器的相關方法。在一些示例中，對於相同的高壓供電電壓，該控制器和方法可以顯著降低至少部分地由高壓供電引起的電源損耗。在某些示例中，對於相同的高壓供電電壓，該控制器和方法可以顯著降低控制器的溫度並顯著提高系統效率。
本發明的一些實施例提供了一種採用高壓供電的控制器，並且還提供了一種用於控制器的相關方法。在某些示例中，當高壓供電電壓變得高於閾值電壓(例如，VTH)時，該控制器和方法可以斷開開關780(例如，接面場效電晶體)以停止對電容器732的充電。在一些示例中，當高壓供電電壓變得低於閾值電壓(例如，VTH)時，該控制器和方法可以導通開關780(例如，接面場效電晶體)以允許對電容器732的充電。
根據某些實施例，一種用於電源變換器的控制器720包括：第一端子728，被配置為接收第一端子電壓762,VHV；第二端子730，被配置為接收第二端子電壓766,VDD；比較器784，被配置為接收第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD，並且至少部分地基於第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD來生成比較信號768；以及開關780，被配置為接收第一端子電壓762,VHV和比較信號768，該開關780還被配置為在比較信號768處於第一邏輯位準時被閉合(例如，導通)以允許電流796通過開關780流出第二端子730；其中，比較器784還被配置為：在第一端子電壓762,VHV小於第二閾值電壓797,VTH時，接收第一參考電壓764,VREF1作為第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)；以及在第一端子電壓762,VHV大於第二閾值電壓797,VTH時，接收第二參考電壓765,VREF2作為第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)；其中，第一參考電壓764,VREF1大於第二參考電壓765,VREF2；其中，比較器784還被配置為：在第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)大於第二端子電壓766,VDD時，生成處於第一邏輯位準的比較信號768；以及在第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)小於第二端子電壓766,VDD時，生成處於第二邏輯位準的比較信號768；其中，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準。例如，控制器720至少根據第7圖來實現。
在一些示例中，第一邏輯位準是邏輯高位準；並且第二邏輯位準是邏輯低位準。在某些示例中，開關780還被配置為在比較信號768處於第二邏輯位準時被打開(例如，斷開)以不允許電流796通過開關780流出第二端子。在一些示例中，開關780包括電晶體，該電晶體被配置為在比較信號768處於第一邏輯位準時被導通以允許電流796通過電晶體流出第二端子730。在某些示例中，電晶體還被配置為在比較信號768處於第二邏輯位準時被斷開以不允許電流796通過電晶體流出第二端子730。在一些示例中，電晶體是接面場效電晶體。在某些示例中，第二端子730被耦合到電容器732，該電容器732被配置為從第二端子730接收電流796並向第二端子730提供第二端子電壓766,VDD。
根據一些實施例，一種用於電源變換器的控制器720包括：第一端子728，被配置為接收第一端子電壓762,VHV；第二端子730，被配置為接收第二端子電壓766,VDD；第一比較器786，被配置為接收第一閾值電壓797,VTH和比較器輸入電壓798,VREP，並且至少部分地基於第一閾值電壓797,VTH和比較器輸入電壓798,VREP來生成第一比較信號799，第一比較器786還被配置為在第一閾值電壓797,VTH大於比較器輸入電壓798,VREP時生成處於第一邏輯位準的第一比較信號799，並且在第一閾值電壓797,VTH小於比較器輸入電壓798,VREP時生成處於第二邏輯位準的第一比較信號799，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準；第一開關776，被配置為接收第一比較信號799並且輸出第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)，該開關776還被配置為在第一比較信號799處於第一邏輯位準時輸出第一參考電壓764,VREF1作為第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)，並且在第一比較信號799處於第二邏輯位準時輸出第二參考電壓765,VREF2作為第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)，第二參考電壓765,VREF2不同於第一參考電壓764,VREF1；第二比較器784，被配置為接收第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD並且至少部分地基於第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD來生成第二比較信號768，第二比較器784還被配置為在第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)大於第二端子電壓766,VDD時生成處於第三邏輯位準的第二比較信 號768，並且在第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)小於第二端子電壓766,VDD時生成處於第四邏輯位準的第二比較信號768，第四邏輯位準不同於第三邏輯位準；以及第二開關780，被配置為接收第一端子電壓762,VHV和第二比較信號768，第二開關780還被配置為在第二比較信號768處於第三邏輯位準時被閉合(例如，導通)以允許電流796通過第二開關780流出第二端子730；其中，比較器輸入電壓798,VREP與第一端子電壓762,VHV相關聯。例如，控制器720至少根據第7圖來實現。
在一些示例中，在比較器輸入電壓798,VREP隨著第一端子電壓762,VHV的增加而增加並且隨著第一端子電壓762,VHV的減小而減小時，第一參考電壓764,VREF1大於第二參考電壓765,VREF2。在某些示例中，在比較器輸入電壓798,VREP隨著第一端子電壓762,VHV的增加而減小並且隨著第一端子電壓762,VHV的減小而增加時，第一參考電壓764,VREF1小於第二參考電壓765,VREF2。在一些示例中，第一邏輯位準和第三邏輯位準相同；並且第二邏輯位準和第四邏輯位準相同。在某些示例中，第一邏輯位準是邏輯高位準；第二邏輯位準是邏輯低位準；第三邏輯位準是邏輯高位準；並且第四邏輯位準處於邏輯低位準。
在一些示例中，第二開關780還被配置為在第二比較信號768處於第四邏輯位準時被打開(例如，斷開)以不允許電流796通過第二開關780流出第二端子730。在某些示例中，第二開關780包括電晶體，該電晶體被配置為在第二比較信號768處於第三邏輯位準時被接通以允許電流796通過電晶體流出第二端子730。在一些示例中，電晶體還被配置為在第二比較信號768處於第四邏輯位準時被斷開以不允許電流796通過電晶體流出第二端子730。在某些示例中，電晶體是接面場效電晶體。在一些示例中，第二端子730被耦合到電容器732，該電容器732被配置為從第二端子730接收電流796並向第二端子730提供第二端子電壓766,VDD。
根據某些實施例，一種用於電源變換器的方法包括：接收第一端子電壓762,VHV；接收第二端子電壓766,VDD；接收第二端子電壓766,VDD和第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)；至少部分地基於第二端子電壓766,VDD和第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)來生成比較信 號768；接收第一端子電壓762,VHV和比較信號768；以及在比較信號768處於第一邏輯位準時，閉合(例如，導通)開關780以允許電流796流過開關780；其中，接收第二端子電壓766,VDD和第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)包括：在第一端子電壓762,VHV小於第二閾值電壓797,VTH時，接收第一參考電壓764,VREF1作為第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)；以及在第一端子電壓762,VHV大於第二閾值電壓797,VTH時，接收第二參考電壓765,VREF2作為第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)；其中，第一參考電壓764,VREF1大於第二參考電壓765,VREF2；其中，至少部分地基於第二端子電壓766,VDD和第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)來生成比較信號768包括：在第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)大於第二端子電壓766,VDD時，生成處於第一邏輯位準的比較信號768；以及在第一閾值電壓(由端子770處接收的電壓)小於第二端子電壓766,VDD時，生成處於第二邏輯位準的比較信號768；其中，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準。例如，該方法至少根據第7圖來實現。
在一些示例中，第一邏輯位準是邏輯高位準；並且第二邏輯位準是邏輯低位準。在某些示例中，該方法還包括：在比較信號768處於第二邏輯位準時，打開(例如，斷開)開關780以不允許電流796流過開關780。在一些示例中，該方法還包括：通過電容器732接收電流796；以及通過電容器732提供第二端子電壓766,VDD。
根據一些實施例，一種用於電源變換器的方法包括：接收第一端子電壓762,VHV；接收第二端子電壓766,VDD；接收第一閾值電壓797,VTH和比較器輸入電壓798,VREP；以及至少部分地基於第一閾值電壓797,VTH和比較器輸入電壓798,VREP來生成第一比較信號799。例如，至少部分地基於第一閾值電壓797,VTH和比較器輸入電壓798,VREP來生成第一比較信號799包括：在第一閾值電壓797,VTH大於比較器輸入電壓798,VREP時，生成處於第一邏輯位準的第一比較信號799；並且在第一閾值電壓797,VTH小於比較器輸入電壓798,VREP時，生成處於第二邏輯位準的第一比較信號799，第二邏輯位準不同於第一邏輯位準。在一些示例中，該方法還包括：接收第一比較信號799；並且至少部分地基於第一比較信號799來 輸出第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)。例如，至少部分地基於第一比較信號799來輸出第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)包括：在第一比較信號799處於第一邏輯位準時，輸出第一參考電壓764,VREF1作為第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)；並且在第一比較信號799處於第二邏輯位準時，輸出第二參考電壓765,VREF2作為第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)，第二參考電壓765,VREF2不同於第一參考電壓764,VREF1。在某些示例中，該方法還包括：接收第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD；並且至少部分地基於第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD來生成第二比較信號768。例如，至少部分地基於第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)和第二端子電壓766,VDD來生成第二比較信號768包括：在第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)大於第二端子電壓766,VDD時，生成處於第三邏輯位準的第二比較信號768；並且在第二閾值電壓(由端子770處接收的電壓)小於第二端子電壓766,VDD時，生成處於第四邏輯位準的第二比較信號768，第四邏輯位準不同於第三邏輯位準。在一些示例中，該方法還包括：接收第一端子電壓762,VHV和第二比較信號768；並且在第二比較信號768處於第三邏輯位準時，閉合(例如，導通)開關780以允許電流796流過開關780。例如，比較器輸入電壓798,VREP與第一端子電壓762,VHV相關聯。作為示例，該方法至少根據第7圖來實現。
在一些示例中，在比較器輸入電壓798,VREP隨著第一端子電壓762,VHV的增加而增加並且隨著第一端子電壓762,VHV的減小而減小時，第一參考電壓764,VREF1大於第二參考電壓765,VREF2。在某些示例中，在比較器輸入電壓798,VREP隨著第一端子電壓762,VHV的增加而減小並且隨著第一端子電壓762,VHV的減小而增加時，第一參考電壓764,VREF1小於第二參考電壓765,VREF2。在一些示例中，第一邏輯位準和第三邏輯位準相同；並且第二邏輯位準和第四邏輯位準相同。在某些示例中，第一邏輯位準是邏輯高位準；第二邏輯位準是邏輯低位準；第三邏輯位準是邏輯高位準；並且第四邏輯位準處於邏輯低位準。在一些示例中，該方法還包括：在第二比較信號768處於第四邏輯位準時，打開(例如，斷開)開關780 以不允許電流796流過開關780。在某些示例中，該方法還包括：通過電容器732接收電流796；並通過電容器732提供第二端子電壓766,VDD。
例如，本發明的各種實施例的一些或所有模組中的每一個是單獨地和/或與至少另一模組組合，其使用一個或多個軟體模組、一個或多個硬體模組和/或軟體和硬體模組的一個或多個組合來實現。在另一示例中，本發明的各種實施例的一些或所有模組中的每一個是單獨地和/或與至少另一模組組合，其在一個或多個電路(例如，一個或多個類比電路和/或一個或多個數位電路)中實現。在又一個示例中，可以組合本發明的各種實施例和/或示例。
儘管已經描述了本發明的特定實施例，但是本領域技術人員將理解，存在等同於所描述的實施例的其他實施例。因此，應該理解，本發明不受示出的特定實施例的限制，而是僅受所附申請專利範圍的限制。
AC:交流
544:磁感測模組
518:陰極端子
550:保護模組
554:驅動器
540:電壓控制模組
542:欠壓鎖定模組
500:電源變換器
514:電阻器
520:控制器
538:電感器
560:開關
552:調變控制模組
510、532、536:電容器
590:負載
516:陽極端子
502、504、506、508、534:二極體
522、524、526、528、530:端子
512:電壓
546:恒定電流和/或恒定電壓調節模組
548:電流感測模組
562、566、VHV、VDD:端子電壓

Claims (28)

  1. 一種用於電源變換器的控制器，所述控制器包括：
    第一端子，被配置為接收第一端子電壓；
    第二端子，被配置為接收第二端子電壓；
    比較器，被配置為接收第一閾值電壓和所述第二端子電壓，並且至少部分地基於所述第一閾值電壓和所述第二端子電壓來生成比較信號；以及
    開關，被配置為接收所述第一端子電壓和所述比較信號，所述開關還被配置為在所述比較信號處於第一邏輯位準時被閉合以允許電流通過所述開關流出所述第二端子；
    其中，所述比較器還被配置為：
    在所述第一端子電壓小於第二閾值電壓時，接收第一參考電壓作為所述第一閾值電壓；和
    在所述第一端子電壓大於所述第二閾值電壓時，接收第二參考電壓作為所述第一閾值電壓；
    其中，所述第一參考電壓大於所述第二參考電壓；
    其中，所述比較器還被配置為：
    在所述第一閾值電壓大於所述第二端子電壓時，生成處於所述第一邏輯位準的所述比較信號；和
    在所述第一閾值電壓小於所述第二端子電壓時，生成處於第二邏輯位準的所述比較信號；
    其中，所述第二邏輯位準不同於所述第一邏輯位準。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中：
    所述第一邏輯位準是邏輯高位準；並且
    所述第二邏輯位準是邏輯低位準。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中，所述開關還被配置為在所述比較信號處於所述第二邏輯位準時被打開以不允許電流通過所述開關流出所述第二端子。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中，所述開關包括電晶體， 所述電晶體被配置為在所述比較信號處於所述第一邏輯位準時被導通以允許所述電流通過所述電晶體流出所述第二端子。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的控制器，其中，所述電晶體還被配置為在所述比較信號處於所述第二邏輯位準時被斷開以不允許電流通過所述電晶體流出所述第二端子。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的控制器，其中，所述電晶體是接面場效電晶體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的控制器，其中，所述第二端子被耦合到電容器，所述電容器被配置為從所述第二端子接收所述電流並且向所述第二端子提供所述第二端子電壓。
  8. 一種用於電源變換器的控制器，所述控制器包括：
    第一端子，被配置為接收第一端子電壓；
    第二端子，被配置為接收第二端子電壓；
    第一比較器，被配置為接收第一閾值電壓和比較器輸入電壓，並且至少部分地基於所述第一閾值電壓和所述比較器輸入電壓來生成第一比較信號，所述第一比較器還被配置為在所述第一閾值電壓大於所述比較器輸入電壓時生成處於第一邏輯位準的所述第一比較信號，並且在所述第一閾值電壓小於所述比較器輸入電壓時生成處於第二邏輯位準的所述第一比較信號，所述第二邏輯位準不同於所述第一邏輯位準；
    第一開關，被配置為接收所述第一比較信號並且輸出第二閾值電壓，所述開關還被配置為在所述第一比較信號處於所述第一邏輯位準時輸出第一參考電壓作為所述第二閾值電壓，並且在所述第一比較信號處於所述第二邏輯位準時輸出第二參考電壓作為所述第二閾值電壓，所述第二參考電壓不同於所述第一參考電壓；
    第二比較器，被配置為接收所述第二閾值電壓和所述第二端子電壓，並且至少部分地基於所述第二閾值電壓和所述第二端子電壓來生成第二比較信號，所述第二比較器還被配置為在所述第二閾值電壓大於所述第二端子電壓時生成處於第三邏輯位準的所述第二比較信號，並且在所述第二閾值電壓小於所述第二端子電壓時生成處於第四邏輯位準的所述第二比較信 號，所述第四邏輯位準不同於所述第三邏輯位準；以及
    第二開關，被配置為接收所述第一端子電壓和所述第二比較信號，所述第二開關還被配置為在所述第二比較信號處於所述第三邏輯位準時被閉合以允許電流通過所述第二開關流出所述第二端子；
    其中，所述比較器輸入電壓與所述第一端子電壓相關聯。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的控制器，其中，在所述比較器輸入電壓隨著所述第一端子電壓的增加而增加並且隨著所述第一端子電壓的減小而減小時，所述第一參考電壓大於所述第二參考電壓。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的控制器，其中，在所述比較器輸入電壓隨著所述第一端子電壓的增加而減小並且隨著所述第一端子電壓的減小而增加時，所述第一參考電壓小於所述第二參考電壓。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的控制器，其中：
    所述第一邏輯位準和所述第三邏輯位準相同；並且
    所述第二邏輯位準和所述第四邏輯位準相同。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的控制器，其中：
    所述第一邏輯位準是邏輯高位準；
    所述第二邏輯位準是邏輯低位準；
    所述第三邏輯位準是所述邏輯高位準；並且
    所述第四邏輯位準處於所述邏輯低位準。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的控制器，其中，所述第二開關還被配置為在所述第二比較信號處於所述第四邏輯位準時被打開以不允許電流通過所述第二開關流出所述第二端子。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的控制器，其中，所述第二開關包括電晶體，所述電晶體被配置為在所述第二比較信號處於所述第三邏輯位準時被導通以允許所述電流通過所述電晶體流出所述第二端子。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的控制器，其中，所述電晶體還被配置為在所述第二比較信號處於所述第四邏輯位準時被斷開以不允許電流通過所述電晶體流出所述第二端子。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的控制器，其中，所述電晶體是接面 場效電晶體。
  17. 如申請專利範圍第8項所述的控制器，其中，所述第二端子被耦合到電容器，所述電容器被配置為從所述第二端子接收所述電流並且向所述第二端子提供所述第二端子電壓。
  18. 一種用於電源變換器的方法，所述方法包括：
    接收第一端子電壓；
    接收第二端子電壓；
    接收所述第二端子電壓和第一閾值電壓；
    至少部分地基於所述第二端子電壓和所述第一閾值電壓來生成比較信號；
    接收所述第一端子電壓和所述比較信號；以及
    在所述比較信號處於第一邏輯位準時，閉合開關以允許電流流過所述開關；
    其中，所述接收所述第二端子電壓和第一閾值電壓包括：
    在所述第一端子電壓小於第二閾值電壓時，接收第一參考電壓作為所述第一閾值電壓；和
    在所述第一端子電壓大於所述第二閾值電壓時，接收第二參考電壓作為所述第一閾值電壓；
    其中，所述第一參考電壓大於所述第二參考電壓；
    其中，所述至少部分地基於所述第二端子電壓和所述第一閾值電壓來生成比較信號包括：
    在所述第一閾值電壓大於所述第二端子電壓時，生成處於所述第一邏輯位準的所述比較信號；和
    在所述第一閾值電壓小於所述第二端子電壓時，生成處於第二邏輯位準的所述比較信號；
    其中，所述第二邏輯位準不同於所述第一邏輯位準。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的方法，其中：
    所述第一邏輯位準是邏輯高位準；並且
    所述第二邏輯位準是邏輯低位準。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的方法，還包括：
    在所述比較信號處於所述第二邏輯位準時，打開所述開關以不允許電流流過所述開關。
  21. 如申請專利範圍第18項所述的方法，還包括：
    通過電容器接收所述電流；以及
    通過所述電容器提供所述第二端子電壓。
  22. 一種用於電源變換器的方法，所述方法包括：
    接收第一端子電壓；
    接收第二端子電壓；
    接收第一閾值電壓和比較器輸入電壓；
    至少部分地基於所述第一閾值電壓和所述比較器輸入電壓來生成第一比較信號，所述至少部分地基於所述第一閾值電壓和所述比較器輸入電壓來生成第一比較信號包括：
    在所述第一閾值電壓大於所述比較器輸入電壓時，生成處於第一邏輯位準的所述第一比較信號；和
    在所述第一閾值電壓小於所述比較器輸入電壓時，生成處於第二邏輯位準的所述第一比較信號，所述第二邏輯位準不同於所述第一邏輯位準；
    接收所述第一比較信號；
    至少部分地基於所述第一比較信號來輸出第二閾值電壓，所述至少部分地基於所述第一比較信號來輸出第二閾值電壓包括：
    在所述第一比較信號處於所述第一邏輯位準時，輸出第一參考電壓作為所述第二閾值電壓；和
    在所述第一比較信號處於所述第二邏輯位準時，輸出第二參考電壓作為所述第二閾值電壓，所述第二參考電壓不同於所述第一參考電壓；
    接收所述第二閾值電壓和所述第二端子電壓；
    至少部分地基於所述第二閾值電壓和所述第二端子電壓來生成第二比較信號，所述至少部分地基於所述第二閾值電壓和所述第二端子電壓來生成第二比較信號包括：
    在所述第二閾值電壓大於所述第二端子電壓時，生成處於第三邏輯位準的所述第二比較信號；和
    在所述第二閾值電壓小於所述第二端子電壓時，生成處於第四邏輯位準的所述第二比較信號，所述第四邏輯位準不同於所述第三邏輯位準；
    接收所述第一端子電壓和所述第二比較信號；以及
    在所述第二比較信號處於所述第三邏輯位準時，閉合開關以允許電流流過所述開關；
    其中，所述比較器輸入電壓與所述第一端子電壓相關聯。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的方法，其中，在所述比較器輸入電壓隨著所述第一端子電壓的增加而增加並且隨著所述第一端子電壓的減小而減小時，所述第一參考電壓大於所述第二參考電壓。
  24. 如申請專利範圍第22項所述的方法，其中，在所述比較器輸入電壓隨著所述第一端子電壓的增加而減小並且隨著所述第一端子電壓的減小而增加時，所述第一參考電壓小於所述第二參考電壓。
  25. 如申請專利範圍第22項所述的方法，其中：
    所述第一邏輯位準和所述第三邏輯位準相同；並且
    所述第二邏輯位準和所述第四邏輯位準相同。
  26. 如申請專利範圍第25項所述的方法，其中：
    所述第一邏輯位準是邏輯高位準；
    所述第二邏輯位準是邏輯低位準；
    所述第三邏輯位準是所述邏輯高位準；並且
    所述第四邏輯位準處於所述邏輯低位準。
  27. 如申請專利範圍第22項所述的方法，還包括：
    在所述第二比較信號處於所述第四邏輯位準時，打開所述開關以不允許電流流過所述開關。
  28. 如申請專利範圍第22項所述的方法，還包括：
    通過電容器接收所述電流；以及
    通過所述電容器提供所述第二端子電壓。
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