CN101291112A - 用于功率变换器的开/关控制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于功率变换器的开/关控制的方法和装置。功率变换器控制器包含耦合至功率变换器输出的反馈采样电路。反馈采样电路在使能的开关周期期间在功率开关的传导被终止之后产生反馈信号采样。开关传导控制电路耦合至反馈采样电路。开关传导电路包括开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导。使功率开关在使能的开关周期的至少一部分期间传导并且防止其在整个禁用的开关周期期间传导。开关传导终止电路和开关传导安排电路包含在开关传导电路中。开关传导终止电路耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。

Description

用于功率变换器的开/关控制的方法和装置
相关申请
本申请要求2007年4月6日提交的题为“Method and Apparatus For On/OffControl of A Power Converter”的美国临时申请号60/922,126的优先权，
背景信息
技术领域
本发明一般涉及开关功率变换器(switching power converter)，并且更具体地，本发明涉及一种调节开关功率变换器的输出的技术。
背景技术
诸如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑等很多电气设备都由相对低压的直流电源供电。因为功率一般作为高压交流功率通过墙壁插座传送，所以需要一种通常称之为功率变换器的设备以将高压交流功率转换成低压直流功率。低压直流功率可以由功率变换器直接提供给设备，或者其可以被用于对可再充电电池充电，再由该电池提供能量给设备，但是一旦储存的能量耗尽就需要充电。典型地，用包括功率变换器的电池充电器为电池充电，该功率变换器符合电池所要求的恒流恒压要求。在工作中，功率变换器可以使用控制器调节传送给诸如电池之类的电气设备的输出功率，该电气设备通常被称为负载。更具体地，控制器可以与传感器耦合，该传感器可以提供功率变换器的输出的反馈信息，以便调节传送给负载的功率。控制器响应于来自传感器的反馈信息，通过控制功率开关的导通和关断调节给负载的功率，以从诸如输电线的输入功率源向输出传输能量脉冲。
可以使用的功率变换器的一个特定类型是驰返(flyback)功率变换器。在驰返功率变换器中，能量传输元件将功率变换器的输入与功率变换器的输出分开。能量传输元件通常提供防止直流在输入和输出之间流动的隔离。在不需要隔离的应用中，输入和输出可以共用允许直流在输入和输出之间流动的公共返回端子。开关功率变换器通过周期性地切换功率开关一个或多个开关周期(switching cycle)来产生输出。调节开关功率变换器输出的开/关控制技术是在特定的开关周期内使能(enable)或禁用(disable)功率开关的导通的技术。当被使能时，功率开关可以在开关周期内传导电流。当被禁用时，在开关周期的整个持续期间都不能导通。
限流开/关控制(current limited on/off control)指的是在使能的开关周期内当开关中的电流达到电流极限(current limit)则终止功率开关的传导(conduction)。当传导被使能时，功率开关可以在开关周期内传导直至功率开关中的电流达到电流极限或者直至传导时间达到最大值。
在功率变换器中实施开/关控制技术的装置通常称为开/关控制器。典型的开/关控制器在每个开关周期通过在前一个开关周期的末端感测功率变换器的输出决定是否使能或禁用功率开关的传导。控制器也可以设置开关的电流极限以在每个开关周期中控制传送到输出的能量。通过在给定周期中控制传送到输出的能量，可以影响输出，从而影响是否在随后的开关周期中使能或禁用功率开关的传导。开/关控制在要求诸如简单、低成本、快速的暂态响应、和空载时的低功率损耗之类的特征的特殊组合的很多应用中相对其它可选方案具有优势。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种功率变换器控制器电路，包括反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间产生反馈信号采样；和耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，以及开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
根据本发明的另一方面，提供了一种功率变换器，包括耦合在功率变换器输入和功率变换器输出之间的能量传输元件；耦合至能量传输元件和功率变换器的输入的功率开关；耦合至功率变换器的输出的反馈采样电路，以在使能的开关周期期间产生反馈信号采样；以及耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，以及开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
根据本发明的另一方面，提供了一种控制功率变换器的方法，包括在使能的开关周期期间根据功率变换器的输出产生反馈信号采样；响应于反馈信号采样在开关周期期间使能和禁用功率开关的传导；以及响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样安排数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
根据本发明的又一方面，提供了一种功率变换器控制器电路，包括反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间采样反馈信号；耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括：开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号的采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号的采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期；以及振荡器，其耦合至开关传导控制电路以定义开关周期的持续时间。
根据本发明的又一方面，提供了一种功率变换器控制器电路，包括反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间产生反馈信号采样；采样信号发生器，其包含在反馈采样电路中并耦合以在反馈信号采样被采样之前从功率开关的传导的末端产生延迟时间；以及耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
根据本发明的又一方面，提供了一种功率变换器控制器电路，包括反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间采样反馈信号；耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号的采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号的采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期，以及开关传导终止电路，其耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。
附图说明
参照附图描述本发明的非限制和非穷尽实施例和示例，其中除非另有说明，在所有附图中同样的参考数字指的是同样的部分。
图1大致示出了依据本发明教导的使用驰返拓扑结构并采用控制技术的开关功率变换器的一个示例。
图2示出了依据本发明教导的示范开关功率变换器运行中的几个开关周期的波形。
图3示出了依据本发明教导的采用控制技术的示范功率变换器的示范部分。
图4示出了依据本发明教导的描述了调节开关功率变换器输出的方法的示范流程图400。
图5大致示出了依据本发明教导的包含实施控制技术的示范集成电路的示范功率变换器。
图6示出了依据本发明教导的实施控制技术的示范集成电路的内部细节。
图7A大致示出了依据本发明教导的实施控制技术的示范集成电路的状态机的一个示例的状态图。
图7B示出了与图7A的示范状态图的各个状态对应的示范参数。
具体实施方式
公开了依据本发明的用于实施功率变换器的开/关控制技术的方法和装置。在下面的描述中，为了提供本发明的彻底理解，阐述了许多具体细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，实践本发明并不需要利用这些具体细节。在其它实例中，为了避免模糊本发明，没有详细描述公知的材料或方法。
在整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的引用意味着结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中不同地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”并不一定指相同的实施例或示例。此外，特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施例或示例中以任何合适的组合和/或子组合进行组合。另外，需要理解的是，提供的附图用于向本领域普通技术人员解释的目的并且附图不一定按比例绘制。
如将要被讨论的，依据本发明教导的示例包括功率变换器控制器，该控制器包含对于一个或多个未来的开关周期而不仅仅是当前的开关周期使能或禁用功率开关的传导的开/关控制。这里的“开/关”指功率开关是否被使能导通。“开”周期是其中功率开关被使能并因此可在该周期期间传导的一个周期，“关”周期是其中功率开关被禁用或者被阻止传导的一个周期。因此，本公开中的“开/关”并不是指功率开关是否在给定周期内事实上的正在传导，而仅仅指功率开关的传导是否被使能。在一个示例中，开/关控制仅在功率开关的使能周期中感测功率变换器的输出，并且随后响应于在当前和过去的开关周期中感测的反馈信号的采样确定在未来周期中使能或禁用功率开关的周期数。因此，响应于包括感测的反馈信号的过去和当前采样以及功率开关的电流极限的过去和当前值的事件的历史，开/关控制可以安排(schedule)未来开关周期的使能禁用。示范开/关控制的优势在于其不需要感测未来禁用周期的输出。依据本发明的教导，在每个开关周期中减少或消除感测输出的需求缩减了部件的数量并且改善了感测精度。因此，相比其它已知的解决方案，提供了低成本高效的改善的调节。
为了图解说明，图1示出了依据本发明的教导的调节的开关功率变换器100(有时被称为电源)的一个示例。在图1所示的特定示例中，开关功率变换器100是具有驰返拓扑结构的功率变换器。然而，需要理解的是，依据本发明的教导，有很多其它已知的开关电源的拓扑结构和配置也采用开/关控制，并且提供图1所示的驰返拓扑结构仅为了解释的目的。
图1中的功率变换器从未调节的输入电压VIN105提供输出功率到负载140。输入电压VIN105耦合到能量传输元件T1 125和功率开关S1 120，在下文中称为开关S1 120。在图1的示例中，能量传输元件T1 125是具有初级线圈122和次级线圈128的变压器。“初级线圈”也可以被称为“输入线圈”，以及“次级线圈”也可以被称为“输出线圈”。钳位电路110耦合至能量传输元件T1 125的初级线圈122以限制开关S1 120上的最大电压。响应于控制块185，开关S1 120闭合，从而允许电流通过开关传导，以及断开，从而基本终止通过开关的传导。因此，闭合的开关可以称为是“开”，反之断开的开关可以称为是“关”。在一个示例中，开关S1 120是晶体管。在一个示例中，控制块185可以被实施为集成电路或者也可以用分立电气部件或分立和集成电路的组合来实施。在功率变换器的工作过程中，开关S1 120的切换(switching)在整流器D1 130中产生脉冲电流，该电流通过电容器C1 135的滤波在负载140产生基本恒定的输出电压VO或输出电流IO。
要调节的输出量是UO145，其一般为输出电压VO、输出电流IO或两者的组合。感测电路150被耦合以感测输出量UO145作为感测信号USENSE155。
如所述示例所示，反馈电路160耦合至感测信号USENSE155以产生被反馈采样电路170采样的反馈信号UFB165。采样的反馈信号UFB *175是控制块185的输入。采样的反馈信号UFB *175给出了功率变换器输出的幅度的提示，比如输出是否高于或者低于参考值。控制块185的另一个输入是感测开关S1 120中的电流ID115的电流感测信号190。任何测量开关的电流(比如电流互感器)或者分立电阻器两端的电压或者当晶体管正传导时该晶体管两端的电压的很多已知方法，可以被用于测量电流ID115。来自控制块185的采样信号PS180激活反馈采样电路170以采样反馈信号UFB。
在运行中，控制块185操作开关S1120以基本调节输出UO 145至其期望值。控制块185通常包括定义开关周期的持续时间T的振荡器。通过控制一个或多个开关参数实现调节，上述开关参数决定从功率变换器的输入传输至输出的能量的量。在一个示例中，控制电流ID 115的最大值。在一个示例中，控制开关S1 120以在开关周期的一部分传导或者在开关周期不传导。
图2大致示出了图1的开关功率变换器示例中的电流ID115和采样信号PS180的波形的几个开关周期。如所述示例所示，电流ID115大于零的开关周期被称为“使能”周期。因此，开关在使能周期的至少一部分期间传导。电流ID115基本不大于零的开关周期被称为“禁用”周期。“禁用”周期也可以被称为“跳过(skipped)”周期。禁用周期是使开关S1 120的传导禁用的周期。从而在整个禁用周期中，阻止开关导通，比如通过延迟(hold off)或者阻止开关接通。
在每个使能周期中，开关S1 120传导电流ID115直至电流ID115达到从较低值ILIM1至较高值ILIMX范围内多个电流极限值中的一个。控制块185在每个使能周期中设置电流极限为能实现功率变换器的期望行为的值。在图2所示的示例中，电流极限在使能周期T0205中被设置成ILIM2，电流极限在使能周期T1 210中被设置成ILIMX，以及电流极限在使能周期TN215中被设置成ILIM1。
在一个示例中，在每个使能周期中从开关S1 120终止其传导的时间起经过延迟时间tDLY220之后，采样信号PS180激活反馈采样电路170以采样反馈信号UFB165。
图3更详细地示出了图1的示范功率变换器的示范部分300。在图3中，感测电路150包括变压器125上的感测线圈305以感测输出量145，该输出量145为电容器C1135上的电压VO。电阻器310和315产生被反馈电路160接收的感测信号USENSE155。在一个示例中，感测信号USENSE155是电压。在另一个示例中，感测信号USENSE是电流。在一个示例中，反馈电路160包含比较感测信号USENSE155的电压与阈值电压VTH350的电压比较器340，这两个电压是相对于公共输入返回320测量的。比较器340的输出是反馈信号UFB165。在该示例中，当感测信号USENSE155大于阈值电压VTH350时，反馈信号UFB165为高，以及当感测信号USENSE155小于阈值电压VTH350时，反馈信号UFB165为低。
在所示的示例中，反馈采样电路170是D触发器330，当来自控制块185的采样信号PS180时钟输入(clock)D触发器330时，D触发器330接收反馈信号UFB165以产生采样的反馈信号UFB *175。因此，依据本发明的教导，采样的反馈信号UFB *指示输出的幅度。
在图3的示例中，开关S1 120是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在图3的示例中，虚线360可以表示在单个单片器件中包括开关S1 120、控制块185、电流感测信号190、反馈采样电路170和反馈电路160的集成电路的边界。在其它示例中，一个或者多个这些功能块可以使用分立的电路部件、单片集成电路、混合集成电路或者它们的各种组合来实现。
图4示出了描述依据本发明教导的一种使用开/关控制调节开关功率变换器输出的方法的示范流程图400。在块405中开始之后，包含在控制历史中的来自先前开关周期的所有存储信息在块410中被复位至一组初始状态。控制历史是可以包含电流极限、采样反馈信号的值、使能和禁用开关周期的数量以及有利于决定未来使能和禁用开关周期以满足给定应用的调节需求的任何其它信息的一个或多个过去事件的记忆。在一个示例中，控制历史包含在数字状态机的状态中。控制进行到块415，其中从先前开关周期存储的状态和信息被评估。接下来，在块420中设置随后的开关周期的参数。这些参数可以包含电流极限和对于一个或多个未来开关周期安排开关被使能或禁用的决定。块425标记当前开关周期的终结。在块430中开始新的开关周期。
块435分支控制至块440或者块455。如果在块420中设置的参数指示在下一个开关周期开关被安排使能，那么控制分支至块440。如果在块420中设置的参数指示在下一个开关周期开关被安排禁用，那么控制分支至块455。
当开关被使能时，块440接通开关，允许其传导，直至开关中的电流达到电流极限。当开关中的电流达到电流极限时，通过例如关断开关终止传导。然后，控制运行到块445以在运行到采样反馈信号UFB的块450之前等待延迟时间。在反馈采样之后控制继续运行至用于更新控制历史的块455。接着，在到达块425中的开关周期的终结以及块430中开始新的开关周期之前，在块415中评估控制历史以通过块420继续操作。
图5大致示出了依据本发明教导的具有包含在集成电路505中的控制、开关和反馈功能的功率变换器500的一个示例。在一个示例中，输入电压VIN105在120伏和375伏之间。在一个示例中，输出电压VO145大约为5伏。如所述的示例所示，功率变换器500的箝位电路110包含电容器510、电阻器515和整流器520。集成电路500包括耦合至初级线圈122一端的漏端525、耦合至公共输入返回320的源端540、耦合至电容器545的旁路端530和耦合以接收来自感测电路150的感测信号USENSE155的反馈端535。
图6示出了示范集成电路505的内部细节以描述其运行。在该示例中，功率MOSFET 638响应于来自与门634的开关信号636切换漏端525和源端540之间的电流。耦合至漏端525的可选电压调节器602当MOSFET 638关断时调节旁路端530上的电压至5.8伏。旁路端530提供内部电压610以对集成电路505的内部电路供电。图5所示的耦合至旁路端530的外部电容器545存储能量以在MOSFET 638导通时为内部电路供电。
可选的滞后比较器606针对参考电压608监控内部电压610。比较器606的滞后导致参考电压608是4.8伏或者5.8伏。当内部电压610降低至4.8伏以下时滞后比较器606的输出604变低以通过与门634关断MOSFET 638。当内部电压610升高至5.8伏时，滞后比较器606的输出604变高，并且参考电压608跌至4.8伏。
如所描述的示例所示，滞后比较器606的输出提供复位信号604给状态机612。可以理解在其它示例中，其它内部或外部电路可以按照需要向给定应用提供复位信号604。复位信号604从低至高的转变初始化状态机612。在一个示例中，依据本发明教导，状态机612使用诸如逻辑门、触发器、锁存器、计数器等常见的数字电路以响应于来自反馈采样电路的过去和当前数字输入采样产生输出并安排未来开关周期使能禁用，从而提供功率变换器的开/关控制。
与门634接收复位信号604、来自可选热关断(thermal shutdown)电路640的热关断信号630、以及来自状态机612的输出信号628。无论何时复位信号604或热关断信号630变低，来自与门634输出的开关信号636变低以关断MOSFET638。当集成电路的结点温度超出阈值温度，热关断电路640使热关断信号630变低。因此，当集成电路的结点温度过高时，热关断电路640使MOSFET 638关断。
如所描述的示例所示，振荡器624提供数字定时信号DTIMING 626给状态机612。在所描述的示例中，数字定时信号626既决定了各个开关周期的开始又决定了MOSFET 638在各个开关周期中可以接通的最大时间。如所理解的，振荡器624可以可选地提供单独的信号以控制周期的开始和最大导通时间。在一个示例中，各个开关周期的持续时间大约为15微秒。
比较器618比较反馈端535上的感测信号和阈值VTH 620。D触发器616对比较器618的输出采样以在采样信号622所确定的采样时间产生采样的反馈信号UFB *614。采样时间是通过采样延迟时间延迟的MOSFET 638关断的时间。采样信号发生器650将MOSFET 638的栅极处的信号636延迟采样延迟时间，并且在信号636的延迟下降沿产生采样信号622。在一个示例中，采样延迟时间为2.5微秒。
电流极限比较器644将同MOSFET 638中的电流成比例的信号642与来自状态机612的电流极限参考632进行比较。在一个示例中，电流极限参考632基于状态机612的当前状态。电流极限比较器644的输出变高以提示MOSFET638中的电流何时达到电流极限参考值632。开关信号636在被加到与门646的输入652之前通过前沿消隐电路进行延迟，以防止当MOSFET 638在其开通时临时地放电杂散电容时到状态机612的电流极限输入648指示错误的电流极限状态。响应于指示MOSFET 638中的电流已经达到电流极限参考值632的电流极限输入648，状态机612通过信号628和与门634的操作指示开关终止其传导。
如所述的示例所示，状态机612包含两个输出。第一输出628由与门634门控(gate)以接通和关断MOSFET 638。第二输出632设置电流极限比较器644的参考。因此，依据本发明的教导，状态机612使能或禁用MOSFET 638在各个开关周期传导、控制使能周期期间传导的终止、并且还设置在其使能之后MOSFET638关断电流。
图7A示出了示范状态图700，其描述了依据本发明教导的在图6的集成电路中的状态机612的一个示例的状态S1705至S14745以及状态S1 705至S14745之间转换的示范情形。图7B示出了对应于状态图700的各个状态的参数的示例。在图7B所示的示例中，依据本发明的教导，各个状态的开关S1 120的电流极限ILIMIT被给定为电流极限值ILIMX的一部分。图7B还示出依据本发明教导的对于各个状态在状态机接收低电平或高电平的采样的反馈信号UFB *614之后安排为使能或禁用的未来开关周期的示范数量。
在运行开始时，复位信号604设置状态机612至S1状态705。当状态机接收到提示数量(3或7)的连续的低(L)或高(H)值的UFB *时改变状态(S)。当状态机612接收若干连续的高值或低值采样反馈信号UFB *614时，状态机612转换状态。在图7A的示例中，如状态图700中所示，需要3个或7个连续的高值或低值采样的反馈信号UFB *614转换状态。
在该示例的所有状态中，当采样的反馈信号UFB *614在给定的开关周期中采样为低时，下一个开关周期为使能周期。当采样的反馈信号UFB *614在开关周期中采样为高时，预定数量的随后的开关周期为禁用周期。至少一个使能周期紧跟着该预定数量的禁用周期。需要理解的是，低和高的逻辑值可以容易地使用电路中合适的逻辑反转进行反置。是禁用周期的随后的开关周期的数量取决于每个特定的状态。在图7A和图7B所示的示例中，禁用周期的数量大体上在编号更高的状态中有所增加。但是，由于在该示例中存在四个不同的电流极限水平，电流极限ILIMX的70％、80％、90％和100％，当从状态S2 710转换至S3 715，以及从S4 720转换至S5 725，从S6 730转换至S7 735时，换言之当转换至具有更低电流极限的状态时，禁用周期的数量减少。从状态S7 735开始，当电流极限在其最低设置时，禁用周期的数量以二次方(in binary power)增加，从一个禁用周期双倍变化至S8 740的两个禁用周期并且继续变化至最高状态S14 745的128个禁用周期。需要理解的是，在这个示例中禁用周期以二次方增加是为了方便起见，并且其它示例可以对未来的禁用周期采用不同的安排。
当功率变换器500具有其最大负载时，状态机612将会处于状态S1 705，此时其电流极限最高并且禁用周期的数量最少(每个反馈采样只有一个禁用周期)。当功率变换器500具有其最小负载时，状态机612将会处于最高状态S14745。在所述的示例中，状态S14 745具有最低的电流极限和每个高反馈采样的最多数量的禁用周期。
为了从一个状态转换至另一个状态，示范状态机612接收两个或更多的连续高值或低值的采样反馈信号UFB *614。例如，三个连续高值的UFB *614(即在当前和过去两个开关周期中没有低值)将导致状态机612从状态S1705转换至状态S2710，而三个连续低值的UFB *615(即在当前和过去两个开关周期中没有高值)将会导致状态机612从状态S2 710转换至状态S1 705。在如图7A和图7B中所述示例的大部分情况中，需要三个连续高值或低值以在状态之间转换。三个例外情况是从状态S3 715至状态S2 710，从状态S5 725至状态S4 720，以及从状态S7 735至状态S6 730。在这些情况中，连续的低周期的数量从三增加到七以避免具有不同电流极限的状态之间的过度变化。这些状态之间的过度变化可以产生开关周期的模式，其通过降低效率，增加输出的脉动电压，和/或音频噪声降低功率变换器的性能。
本发明所述示例的上述描述，包括摘要，并不打算对所公开的具体形式作穷尽性或限制性的说明。虽然这里描述的本发明的实施例和示例是为了说明的目的，但是在不脱离本发明的宽泛精神和范围的前提下各种等同修改是可能的。实际上，应理解提供具体的电压、电流、频率、功率范围值、次数等是用于解释的目的并且依据本发明的教导其它的值也可以在其它实施例和示例中被采用。
按照上面的详细说明，可以对本发明的示例作出这些修改。随附的权利要求书中所用的短语不应当被解释为将本发明限制在说明书和权利要求书所公开的具体实施例。相反，本发明的范围完全由随附的权利要求书确定，应依据建立的权利要求解释的原则来解释权利要求书。本说明书和附图相应地被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (40)

1、一种功率变换器控制器电路，包括：
反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间产生反馈信号采样；和
耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括：
开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，以及
开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
2、如权利要求1所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导安排电路包括状态机，该状态机耦合以响应于来自该当前开关周期和该一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定该数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
3、如权利要求1所述的功率变换器控制器电路，进一步包括电流感测电路，其耦合以感测通过功率开关的电流。
4、如权利要求1所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导控制电路进一步包括开关传导终止电路，其耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。
5、如权利要求4所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导终止电路耦合至反馈采样电路以响应于反馈采样电路改变通过功率开关的电流极限。
6、如权利要求1所述的功率变换器控制器电路，其中功率变换器控制器电路被包含在单个单片器件中。
7、如权利要求1所述的功率变换器控制器电路，其中功率变换器控制器电路和功率开关被包含在单个单片器件中。
8、如权利要求1所述的功率变换器控制器电路，其中反馈采样电路包括采样信号发生器，其耦合以在反馈信号采样被采样之前从功率开关的传导的末端产生延迟时间。
9、一种功率变换器，包括：
耦合在功率变换器输入和功率变换器输出之间的能量传输元件；
耦合至能量传输元件和功率变换器的输入的功率开关；
耦合至功率变换器的输出的反馈采样电路，以在使能的开关周期期间产生反馈信号采样；以及
耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括：
开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，以及
开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
10、如权利要求9所述的功率变换器，其中开关传导安排电路包括状态机，其耦合以响应于来自该当前开关周期和该一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定该数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
11、如权利要求9所述的功率变换器，进一步包括电流感测电路，其耦合以感测通过功率开关的电流。
12、如权利要求9所述的功率变换器，其中开关传导控制电路进一步包括开关传导终止电路，其耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。
13、如权利要求12所述的功率变换器，其中开关传导终止电路耦合至反馈采样电路以响应于反馈采样电路改变通过功率开关的电流极限。
14、如权利要求9所述的功率变换器，其中反馈采样电路和开关传导控制电路被包含在单个单片器件中。
15、如权利要求9所述的功率变换器，其中功率开关、反馈采样电路和开关传导控制电路被包含在单个单片器件中。
16、如权利要求9所述的功率变换器控制器，其中反馈采样电路包括采样信号发生器，其耦合以在反馈信号采样被采样之前从功率开关的传导的末端产生延迟时间。
17、一种控制功率变换器的方法，包括：
在使能的开关周期期间根据功率变换器的输出产生反馈信号采样；
响应于反馈信号采样在开关周期期间使能和禁用功率开关的传导；以及
响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样安排数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
18、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，进一步包括感测通过功率开关的电流。
19、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，进一步包括响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间禁止功率开关传导。
20、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，进一步包括响应于反馈信号采样改变通过功率开关的电流极限。
21、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，其中使能功率开关的传导包括在使能的开关周期的一部分期间使能功率开关以传导。
22、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，其中禁用功率开关的传导包括在禁用的开关周期的整个持续时间禁止功率开关传导。
23、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，进一步包括存储来自该一个或多个过去开关周期的信息。
24、如权利要求17所述的控制功率变换器的方法，其中产生反馈信号采样包括在使能的开关周期期间禁用功率开关传导之后采样反馈信号。
25、一种功率变换器控制器电路，包括：
反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间采样反馈信号；
耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括：
开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号的采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，
开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号的采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期；以及
振荡器，其耦合至开关传导控制电路以定义开关周期的持续时间。
26、如权利要求25所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导安排电路包括状态机，其耦合以响应于来自该当前开关周期和该一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定该数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
27、如权利要求25所述的功率变换器控制器电路，进一步包括电流感测电路，其耦合以感测通过功率开关的电流。
28、如权利要求25所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导控制电路进一步包括开关传导终止电路，其耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。
29、如权利要求28所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导终止电路被耦合至反馈采样电路以响应于反馈采样电路改变通过功率开关的电流极限。
30、如权利要求25所述的功率变换器控制器电路，其中反馈采样电路包括采样信号发生器，其耦合以在反馈信号被采样之前从功率开关的传导的末端产生延迟时间。
31、一种功率变换器控制器电路，包括：
反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间产生反馈信号采样；
采样信号发生器，其包含在反馈采样电路中并耦合以在反馈信号采样被采样之前从功率开关的传导的末端产生延迟时间；以及
耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括：
开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，
开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
32、如权利要求31所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导安排电路包括状态机，其耦合以响应于来自该当前开关周期和该一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定该数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
33、如权利要求31所述的功率变换器控制器电路，进一步包括电流感测电路，其耦合以感测通过功率开关的电流。
34、如权利要求31所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导控制电路进一步包括开关传导终止电路，其耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。
35、如权利要求34所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导终止电路耦合至反馈采样电路以响应于反馈采样电路改变通过功率开关的电流极限。
36、一种功率变换器控制器电路，包括：
反馈采样电路，其耦合至功率变换器的输出以在使能的开关周期期间采样反馈信号；
耦合至反馈采样电路的开关传导控制电路，该开关传导控制电路包括：
开关传导使能电路，其耦合以响应于反馈信号的采样在开关周期期间使能或禁用功率开关的传导，
开关传导安排电路，其耦合以响应于来自当前开关周期和一个或多个过去开关周期的反馈信号的采样确定数量变化的未来使能和禁用的开关周期，以及
开关传导终止电路，其耦合以响应于通过功率开关的电流在使能的开关周期期间终止功率开关的传导。
37、如权利要求36所述的功率变换器控制器电路，进一步包括电流感测电路，其耦合以感测通过功率开关的电流。
38、如权利要求36所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导终止电路耦合至反馈采样电路以响应于反馈采样电路改变通过功率开关的电流极限。
39、如权利要求36所述的功率变换器控制器电路，其中开关传导安排电路包括状态机，其耦合以响应于来自该当前开关周期和该一个或多个过去开关周期的反馈信号采样确定该数量变化的未来使能和禁用的开关周期。
40、如权利要求36所述的功率变换器控制器电路，其中反馈采样电路包括采样信号发生器，其耦合以在反馈信号被采样之前从功率开关的传导的末端产生延迟时间。
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