專利名稱：在功率轉(zhuǎn)換器中實(shí)施未調(diào)節(jié)的休眠模式的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及調(diào)節(jié)開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器中能量輸送的控制電路，更具體地，本發(fā)明涉及通過使用具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式(unregulated dormant mode of operation)來減少開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器(switched mode power converter)在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗的控制電路。
背景技術(shù)：
功率轉(zhuǎn)換器控制電路可用于多種目的和應(yīng)用。存在對(duì)可減少功率轉(zhuǎn)換器能量消耗的控制電路功能性的需求。尤其，在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下，對(duì)減少功率轉(zhuǎn)換器能量消耗的控制電路有特定需求。這種需求來自這樣一個(gè)事實(shí)在功率轉(zhuǎn)換器的一些應(yīng)用中，長時(shí)期幾乎不需要或完全不需要能量輸送。這樣的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例是用于蜂窩式電話的ac-dc充電器。ac-dc充電器常常被一直連接至家中或辦公室中的ac干線出口，即使在蜂窩式電話本身已完全與ac-dc充電器的輸出電纜脫離的情況下。這樣的狀況常被稱作無負(fù)載狀況。 此外，在諸如蜂窩式電話和數(shù)碼相機(jī)之類的應(yīng)用中，由ac-dc充電器的輸出供電的單元在該單元內(nèi)的電池一充滿電時(shí)就關(guān)掉。在這些狀況下，所述單元的能量需求急劇下降，因此對(duì)于ac-dc充電器來說是非常小的負(fù)載的狀況。該狀況常被稱作待命(standby)模式或睡眠 (sleep)模式，且也可長期存在。因此也需要ac-dc充電器在這些非常小的負(fù)載的待命模式或睡眠模式狀況下高效運(yùn)行，換句話說，具有可能的最小的能量消耗。現(xiàn)有的用于開關(guān)模式功率轉(zhuǎn)換器的控制電路通常通過減小耦合至該控制電路的功率開關(guān)的開關(guān)頻率(switching frequency)來減少該功率轉(zhuǎn)換器的能量消耗，以減少一類被稱作開關(guān)損耗(switchingloss)的能量損耗。在具有減小的開關(guān)頻率的期間，通過保持功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓來保持控制電路運(yùn)行，以使得待被供電的單元(例如蜂窩式電話手持機(jī)或數(shù)碼相機(jī))能夠在其一連接至ac-dc充電器輸出時(shí)，或者在其一脫離睡眠/待命模式并要求更多能量時(shí)，就接收能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種在功率轉(zhuǎn)換器中使用的控制電路，包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，其被耦合以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制待被耦合至所述控制電路的功率開關(guān)的開關(guān)，從而響應(yīng)待被耦合至功率轉(zhuǎn)換器輸出的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求而調(diào)節(jié)到所述功率轉(zhuǎn)換器輸出的能量流動(dòng)；未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路，其被耦合以在所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在閾值之下時(shí)使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器休眠，由此停止通過所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器調(diào)節(jié)到所述功率轉(zhuǎn)換器輸出的能量流動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器被耦合以當(dāng)休眠時(shí)不響應(yīng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的變化，所述未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路被耦合以在第一時(shí)期過去后使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器上電，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器被耦合以在所述第一時(shí)期過去后再次響應(yīng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的變化；負(fù)載檢測(cè)電路，其被包含在所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路中，所述負(fù)載檢測(cè)電路被耦合以在所述第一時(shí)期過去后通過對(duì)使得所述功率轉(zhuǎn)換器向所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輸送基本高的功率的循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加；以及輸出重設(shè)電路，其被包含在所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路中，所述輸出重設(shè)電路被耦合至所述負(fù)載檢測(cè)電路和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，所述輸出重設(shè)電路被耦合以在所述第一時(shí)期過去后的第二時(shí)期期間響應(yīng)所述負(fù)載檢測(cè)電路而停止到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流動(dòng)，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器輸出處的電壓被放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制電路還包括振蕩器，其被耦合至所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器和所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述負(fù)載檢測(cè)電路包括被耦合至所述振蕩器的計(jì)數(shù)器，其中所述計(jì)數(shù)器被耦合以對(duì)使得所述功率轉(zhuǎn)換器向所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輸送基本高的功率的循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述計(jì)數(shù)器被耦合以對(duì)使得所述功率開關(guān)接通的相續(xù)開關(guān)循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制電路還包括被耦合至所述計(jì)數(shù)器的第一單觸發(fā)電路，其中所述第一單觸發(fā)電路的輸出信號(hào)被耦合以啟動(dòng)所述計(jì)數(shù)器電路的操作，從而對(duì)使得所述功率開關(guān)接通的相續(xù)開關(guān)循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述輸出重設(shè)電路包括第二單觸發(fā)電路，所述第二單觸發(fā)電路被耦合至所述負(fù)載檢測(cè)電路以及被耦合至所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，其中，響應(yīng)于所述負(fù)載檢測(cè)電路識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加，所述第二單觸發(fā)電路的輸出信號(hào)被耦合以被所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器接收，以在所述第一時(shí)期過去后的所述第二時(shí)期期間禁用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第二單觸發(fā)電路的輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是所述第二時(shí)期的持續(xù)時(shí)間，在此期間所述功率轉(zhuǎn)換器輸出處的電壓被允許放電至基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第一時(shí)期是由待被耦合至所述控制電路的電容器確定的。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述待被耦合至所述控制電路的電容器包括用于所述控制電路的外部旁路電容器。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制電路還包括調(diào)節(jié)器電路，其待被耦合以響應(yīng)所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路來對(duì)所述電容器進(jìn)行充電，所述調(diào)節(jié)器電路被耦合以當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在所述閾值之下時(shí)不對(duì)所述電容器進(jìn)行充電，并在所述第一時(shí)期過去后再次對(duì)所述電容器進(jìn)行充電。本發(fā)明的另一方面提供了一種用于控制功率轉(zhuǎn)換器的輸出的方法，包括用驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以響應(yīng)被耦合至所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求來調(diào)節(jié)到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流動(dòng)；使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器休眠，從而當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在閾值之下時(shí)在第一時(shí)期停止調(diào)節(jié)到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流；在所述第一時(shí)期期間不響應(yīng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求；使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器上電，以在所述第一時(shí)期過去后恢復(fù)調(diào)節(jié)到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流；在所述第一時(shí)期過去后識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加；以及如果所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求增加，則重設(shè)所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出處的電壓在所述第一時(shí)期過去后的第二時(shí)期期間被放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加包括對(duì)在所述第一時(shí)期過去后使得所述功率轉(zhuǎn)換器的功率開關(guān)接通的相續(xù)開關(guān)循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加包括接收表示所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出的反饋信號(hào)；在所述第一時(shí)期過去后響應(yīng)第一單觸發(fā)電路來啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的操作；在振蕩器的使得邏輯高反饋信號(hào)被接收的每個(gè)循環(huán)遞增所述計(jì)數(shù)器；以及在所述計(jì)數(shù)器被遞增至閾值數(shù)時(shí)識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加。在一個(gè)實(shí)施方案中，重設(shè)所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出包括在識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加之后禁用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出處的電壓在所述第一時(shí)期過去后的所述第二時(shí)期期間被放電至基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，禁用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器包括在所述第二時(shí)期的持續(xù)時(shí)間響應(yīng)第二單觸發(fā)電路來禁用所述功率轉(zhuǎn)換器的功率開關(guān)的開關(guān)，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出處的電壓在所述第一時(shí)期過去后的所述第二時(shí)期期間被放電至基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值是基本零伏。


參照下列附圖描述本發(fā)明的非限制性且非窮舉性的實(shí)施方案，其中各個(gè)視圖中相同的參考數(shù)字指代相同的部件，除非另有規(guī)定。圖1是總體例示了采用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例性回掃功率轉(zhuǎn)換器的示意圖，其中所述控制電路通過使用未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少所述功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖2是例示了采用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路的另一實(shí)施例的另一示例性回掃功率轉(zhuǎn)換器的示意圖，其中所述控制電路通過使用未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少所述功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖3是例示了采用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路的又一實(shí)施例的又一示例性回掃功率轉(zhuǎn)換器的示意圖，其中所述控制電路通過使用未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少所述功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖4A是根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路的示例性方塊圖，其中所述控制電路減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖4B示出了在一個(gè)實(shí)施例中來自具有圖4A的方塊圖的控制電路的示例性時(shí)序和信號(hào)波形。圖5A和5B示出了在一個(gè)實(shí)施例中來自具有圖4A的方塊圖的控制電路的示例性波形。圖6是例示了采用根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路的再一實(shí)施例的再一示例性回掃功率轉(zhuǎn)換器的示意圖，所述控制電路通過使用未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少所述功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖7是示出了多種控制電路的典型的開關(guān)頻率-負(fù)載特性的示圖，其中所述控制電路減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路的示例性控制特性的示圖，其中所述控制電路減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。圖9是例示了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的通過使用未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗的一個(gè)示例性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式公開了用于實(shí)現(xiàn)通過使用具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗的控制電路的方法和裝置。在下文的描述中，闡明了多個(gè)具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)明了，實(shí)施本發(fā)明不是必須要使用這些具體細(xì)節(jié)。在其他情況下，為了避免使本發(fā)明模糊，沒有詳細(xì)描述眾所周知的材料或方法。在本說明書的全文中提到“一個(gè)實(shí)施方案”、“一實(shí)施方案”、“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”，意指關(guān)于該實(shí)施方案或?qū)嵤├?實(shí)例)描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此，在本說明書的全文中的各個(gè)地方出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施方案中”、“在一實(shí)施方案中”、“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”，未必全都指相同的實(shí)施方案或?qū)嵤├Ｔ僬?，所述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案或?qū)嵤├幸匀魏魏线m的組合方式和/或子組合方式結(jié)合。此外，應(yīng)理解，本文中提供的附圖是出于向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員解釋的目的，并且這些圖未必按比例繪制?，F(xiàn)描述通過使用具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗的控制電路。本發(fā)明的實(shí)施例涉及用于實(shí)現(xiàn)具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式以減少功率轉(zhuǎn)換器在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗的方法和裝置。下文的描述會(huì)詳細(xì)描述若干個(gè)在多種功率轉(zhuǎn)換器電路中使用的示例性控制電路， 這些控制電路調(diào)節(jié)在正常運(yùn)行狀況下——例如當(dāng)蜂窩式電話被連接至功率轉(zhuǎn)換器的輸出并正在對(duì)電池充電時(shí)，從功率轉(zhuǎn)換器的輸入到功率轉(zhuǎn)換器的輸出的能量流(energy flow)。從功率轉(zhuǎn)換器的輸入到輸出的能量流動(dòng)還可依照經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件(energy transfer element)的能量流來描述，所述能量轉(zhuǎn)移元件可包括功率轉(zhuǎn)換器中的變壓器，但是在一些功率轉(zhuǎn)換器配置中可以是單個(gè)電感器。本說明書會(huì)詳細(xì)說明所描述的示例性控制電路如何轉(zhuǎn)變到這樣一種運(yùn)行模式，即當(dāng)功率轉(zhuǎn)換器的輸出被識(shí)別為處于無負(fù)載或非常小負(fù)載的狀況下(例如當(dāng)蜂窩式電話在物理上脫離使用了所述控制電路的AC-DC充電器的輸出時(shí))，從功率轉(zhuǎn)換器的輸入到輸出的能量流不再被調(diào)節(jié)。在這些狀況下，能量從功率轉(zhuǎn)換器的輸入到輸出的轉(zhuǎn)移在一段時(shí)間(其由所述控制電路的用戶編程，或者使用所述控制電路本身的計(jì)時(shí)器電路預(yù)編程)內(nèi)基本減小到零。在這段時(shí)間內(nèi)，所述電路處于本公開文本的標(biāo)題所提及的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式。在該未調(diào)節(jié)的休眠模式時(shí)期期間，所述控制電路本身的能量消耗被盡可能地降低，以節(jié)約能量。本說明書會(huì)詳細(xì)說明，在該未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行期之后，所述控制電路如何重新開始并再次調(diào)節(jié)從功率轉(zhuǎn)換器的輸入到功率轉(zhuǎn)換器的輸出的能量流。然而，如果仍存在非常小負(fù)載或無負(fù)載的狀況，則所述控制電路會(huì)再次檢測(cè)該狀況，并再次啟動(dòng)該未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行期。然而，如果不再存在非常小負(fù)載或無負(fù)載的狀況，則示例性控制電路會(huì)在功率轉(zhuǎn)換電路恢復(fù)(resume)正常運(yùn)行之前實(shí)現(xiàn)一個(gè)重設(shè)期(reset period)，并調(diào)節(jié)從功率轉(zhuǎn)換器的輸入到輸出的能量流。在一個(gè)實(shí)施例中，在該重設(shè)期期間，功率轉(zhuǎn)換器的輸出會(huì)被重設(shè)，例如通過將功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓減小到基本為0伏。為了例示，圖1總體示出了采用控制電路115的功率轉(zhuǎn)換器100——有時(shí)也被稱作電源(power supply)——的示意圖，控制電路115調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流。在所例示的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，控制電路115包括未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路140，其被采用以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)通過使用在小負(fù)載或無負(fù)載狀況消除時(shí)實(shí)施的具有輸出重設(shè)期的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式來減少功率轉(zhuǎn)換器100在小負(fù)載或無負(fù)載狀況下的能量消耗。在一個(gè)實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器100是隔離的(isolated)回掃功率變換器，其中初級(jí)接地(primary ground) 107和次級(jí)返回(secondary return) 1 彼此電隔離。應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在其他實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器100可以是非隔離的，其中初級(jí)接地107和次級(jí)返回126電連接在一起。得益于本發(fā)明的教導(dǎo)的其他非隔離的功率轉(zhuǎn)換器配置還可包括降壓(buck)轉(zhuǎn)換器、CUK轉(zhuǎn)換器或SEPIC轉(zhuǎn)換器。還應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在其他實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器100可具有多于一個(gè)的輸出。如所例示的實(shí)施例中示出的，控制電路115包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器塊154，其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)122，驅(qū)動(dòng)信號(hào)122待被耦合以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)105。在一個(gè)實(shí)施例中，功率開關(guān)105是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、雙極型晶體管等。功率開關(guān)105被耦合至能量轉(zhuǎn)移元件109的輸入繞組103，能量轉(zhuǎn)移元件109被耦合至dc輸入電壓101和輸出功率二極管117。在一個(gè)實(shí)施例中，dc輸入電壓101是耦合至ac電壓源(未示出)的整流器電路的輸出。電容器106被耦合至功率轉(zhuǎn)換器輸入端子190和191，以提供低阻抗源，用于在功率開關(guān)105處于接通(ON)狀態(tài)時(shí)開關(guān)流經(jīng)第一輸入端子190和第二輸入端子191、能量轉(zhuǎn)移元件109繞組103以及功率開關(guān)105的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路115和開關(guān)105可構(gòu)成集成電路的一部分，該集成電路可被制造成混合或單片集成電路。如所描繪的實(shí)施例中示出的，仍得益于本發(fā)明的教導(dǎo)，控制電路115被耦合以接收反饋信號(hào)114，反饋信號(hào) 114在一個(gè)實(shí)施例中是電壓信號(hào)，但是在其他實(shí)施例中還可以是電流信號(hào)，或者表示功率轉(zhuǎn)換器100輸出的參數(shù)的其他信號(hào)。在所例示的實(shí)施例中，當(dāng)功率控制器100被首先連接至輸入電壓源101時(shí)，控制電路115獲得起動(dòng)電流(start up current)，以啟動(dòng)該控制電路的運(yùn)行。這是通過對(duì)耦合至旁路端子170的外部旁路電容器133進(jìn)行充電來實(shí)現(xiàn)的。在圖1的實(shí)施例中，該起動(dòng)電流得自功率開關(guān)105的高電壓連接節(jié)點(diǎn)134，并耦合至控制電路115內(nèi)部的調(diào)節(jié)器電路135。 調(diào)節(jié)器電路135的輸出被耦合至外部旁路電容器133，并且該輸出也是控制電路115內(nèi)部的電路的電壓源軌(voltage supplyrail)。在另一個(gè)實(shí)施例中，替代地，連接節(jié)點(diǎn)134可耦合至輸入端子190，或者在功率開關(guān)105和控制電路115被集成在單裸片(singledie)上和/ 或被納入單個(gè)半導(dǎo)體封裝內(nèi)的情形下耦合至功率開關(guān)105的結(jié)構(gòu)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)。在所例示的實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器電路135轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)134上的高電壓(其在一個(gè)實(shí)施例中通常相對(duì)于初級(jí)接地107在50到400伏的范圍內(nèi))，并將軌132上的最大電壓調(diào)節(jié)到較低的電壓(其可用于運(yùn)行控制電路100)。初始，旁路電容器133兩端的電壓基本為零， 并且調(diào)節(jié)器電路135提供電流以對(duì)旁路電容器133進(jìn)行充電。當(dāng)旁路電容器133上的電壓 (其在一個(gè)實(shí)施例中通常在6伏的數(shù)量級(jí))已足以使控制電路115正確運(yùn)行時(shí)，外部欠壓電路(未示出)使得控制電路115開始運(yùn)行，控制電路115采用驅(qū)動(dòng)信號(hào)122啟動(dòng)功率開關(guān) 105的開關(guān)。這接著啟動(dòng)從輸入端子190和191經(jīng)能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流。如所描繪的實(shí)施例中示出的，能量轉(zhuǎn)移元件109包括輸入繞組103和輸出繞組110 以及低電壓(其在一個(gè)實(shí)施例中通常在10到30伏的范圍內(nèi))輔助繞組108。反饋信號(hào)114 從輔助繞組108通過由電阻器111和112形成的電阻分壓器(resistor divider)而被耦合至控制電路115。此外，當(dāng)輔助繞組電容器175被充足電時(shí)，控制電路115經(jīng)電阻器171接收源電流(supply current) 180，以使得控制電路115運(yùn)行。在所例示的實(shí)施例中，以此方式從低電壓輔助繞組108獲得電流比調(diào)節(jié)電路135從高電壓節(jié)點(diǎn)134獲得電流更有效率。 這樣，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)能夠經(jīng)電阻器171得到源電流Irc 180時(shí)，調(diào)節(jié)器電路模塊135的運(yùn)行通常被禁用。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路115包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器154，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)122，驅(qū)動(dòng)信號(hào)122待被耦合以驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)105，從而通過響應(yīng)反饋信號(hào)114調(diào)節(jié)功率開關(guān)105接通和斷開的頻率來調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流。這一開關(guān)頻率調(diào)節(jié)可以多種方式實(shí)現(xiàn)，包括改變控制電路115內(nèi)的振蕩器(未示出)的頻率，選擇性地啟用和禁用從控制電路115內(nèi)的固定頻率振蕩器獲得的功率開關(guān)105的開關(guān)周期(常被稱作on/off控制)， 在功率開關(guān)105的接通時(shí)間固定的情況下改變功率開關(guān)105的斷開時(shí)間，或者在功率開關(guān) 105的斷開時(shí)間固定的情況下改變功率開關(guān)105的接通時(shí)間。當(dāng)開關(guān)105接通時(shí)，來自電容器106的能量被轉(zhuǎn)移進(jìn)能量轉(zhuǎn)移元件109的輸入繞組103。當(dāng)該開關(guān)斷開時(shí)，儲(chǔ)存在輸入繞組103中的能量被轉(zhuǎn)移至輸出繞組110和輔助繞組108。來自輸出繞組110的能量被轉(zhuǎn)移至功率轉(zhuǎn)換器100的輸出，其中有電流經(jīng)過正向偏置的(forward biased)輸出功率二極管 117流到電容器118、耦合至預(yù)載阻抗(preload impedance) 194以及輸出端子192和193 的負(fù)載121。在該實(shí)施例中，由于開關(guān)頻率是用來調(diào)節(jié)能量流的變量，所以功率開關(guān)105的開關(guān)頻率是流經(jīng)能量轉(zhuǎn)移元件109的總能量的量度(measure)。在圖1的實(shí)施例中，控制電路115被耦合，以調(diào)節(jié)如下輸送的總能量從功率轉(zhuǎn)換器100的第一輸入端子190和第二輸入端子191，經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109，到功率轉(zhuǎn)換器輸出端子192和193、預(yù)載阻抗194、控制電路源端子170以及反饋部件111和112還有反饋端子123。在蜂窩式電話充電器向負(fù)載121提供3瓦(每秒3焦耳的能量)的全負(fù)載輸出功率的一個(gè)實(shí)施例中，由預(yù)載194、控制電路115源電流180和反饋電流131消耗的能量通常小于由負(fù)載121消耗的能量的1%。在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)載194被完全移除。然而，如果通過在物理上脫離負(fù)載121或者當(dāng)負(fù)載121處于待命運(yùn)行模式時(shí)基本消除輸出負(fù)載電流120， 則預(yù)載194(如果存在)、控制電路115、源電流180和反饋電流131的總共能量消耗可為流經(jīng)能量轉(zhuǎn)移元件109的能量的基本100%。如上文描述的，由于在圖1的實(shí)施例中功率開關(guān)105的開關(guān)頻率是用來調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流的變量，所以該開關(guān)頻率指示了耦合至能量轉(zhuǎn)移元件109的繞組108和110的電路的總的能量需求或要求。因此，在所例示的實(shí)施例中，當(dāng)功率開關(guān)105 的開關(guān)頻率落在閾值之下時(shí)，它被用來指示輸出電流120已經(jīng)降低到基本為零，從而存在無負(fù)載或非常小負(fù)載的狀況，其中負(fù)載121基本不需求能量。換句話說，當(dāng)負(fù)載121的能量需求落在閾值之下時(shí)，識(shí)別了無負(fù)載或非常小負(fù)載的狀況。在這些狀況下，在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路115包括未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路140，如果負(fù)載121的能量需求落在閾值之下的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期 (threshold period of time)，則控制電路140被耦合以產(chǎn)生掉電(power down)/重設(shè) (reset)信號(hào)157，信號(hào)157被耦合以通過在第一時(shí)期內(nèi)將驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4掉電來使驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4休眠。在該第一時(shí)期期間，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4掉電時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4不再產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)122，且不再調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流。在一個(gè)實(shí)施例中，使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4掉電以及功率開關(guān)105的開關(guān)被禁用的時(shí)期的持續(xù)時(shí)間(duration)是由旁路電容133從其正常運(yùn)行電壓(其在一個(gè)實(shí)施例中在5.8到6.4伏的范圍內(nèi))放電至較低電壓(其在一個(gè)實(shí)施例中可以是3伏)所花費(fèi)的時(shí)間長度來確定的。在該時(shí)間期間，輸出電容器118也經(jīng)預(yù)載阻抗194來放電，因此輸出電壓 119也下降。因此，在該實(shí)施例中，旁路電容器133還作為計(jì)時(shí)器的一部分，以響應(yīng)如下指示來確定第一時(shí)期輸出電流120已經(jīng)降至基本為零，因此存在無負(fù)載或非常小負(fù)載的狀況。 在該時(shí)間期間，電容器175也通過電阻器171和111來放電，因此電容器175兩端的電壓也下降。應(yīng)理解，在另一個(gè)實(shí)施例中，使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4掉電以及功率開關(guān)105的開關(guān)被禁用的時(shí)期的持續(xù)時(shí)間可以由如下計(jì)時(shí)器電路來確定，該計(jì)時(shí)器電路包括處于控制電路115外部且并非旁路電容器133的電容器。在另一個(gè)實(shí)施例中，使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器154 掉電以及功率開關(guān)105的開關(guān)被禁用的時(shí)期的持續(xù)時(shí)間可以由如下計(jì)時(shí)器電路來確定，該計(jì)時(shí)器電路完全集成在控制電路115中而不需要為此目的的外部電容器。為了盡可能降低控制電路在此時(shí)期期間的能量消耗，內(nèi)部調(diào)節(jié)器電路塊135也響應(yīng)掉電/重設(shè)信號(hào)157來掉電，以使得基本沒有電流從節(jié)點(diǎn)134經(jīng)過調(diào)節(jié)器電路135，且調(diào)節(jié)器電路塊135消耗的能量基本為零。在這一未調(diào)節(jié)的休眠模式第一時(shí)期內(nèi)(其中控制電路115的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4停止調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流)，控制電路115不響應(yīng)在端子123處接收的反饋信號(hào)，直到該未調(diào)節(jié)的休眠模式第一時(shí)期過去。因此，在這一未調(diào)節(jié)的休眠模式時(shí)期期間，除了將調(diào)節(jié)器電路模塊135掉電，也響應(yīng)掉電/重設(shè)信號(hào)157 將控制電路115內(nèi)的基本所有其他電路掉電并脫離源軌132。這一脫離導(dǎo)致功率消耗降低， 且可以使用如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)已知的單個(gè)半導(dǎo)體負(fù)載開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，未調(diào)節(jié)的休眠模式時(shí)期僅當(dāng)負(fù)載121的能量需求落在閾值之下的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期時(shí)才被啟動(dòng)，以使得短期瞬時(shí)的能量需求狀況或事件不會(huì)被誤解為功率轉(zhuǎn)換器100的輸出處的無負(fù)載狀況。在一個(gè)實(shí)施例中，這種負(fù)載瞬時(shí)事件可由如下情況導(dǎo)致作為負(fù)載121而耦合至功率轉(zhuǎn)換器100的輸出的蜂窩式電話電池從完全充電突然變化到緩慢充電(trickle charging) 0這類負(fù)載瞬變常發(fā)生在蜂窩式電話充電應(yīng)用中， 且隨著蜂窩式電話手持機(jī)恢復(fù)到完全充電而緊跟著負(fù)載的突然增大。這種負(fù)載或能量需求瞬變由負(fù)載121控制，因此是控制電路115必須正確響應(yīng)的負(fù)載121能量需求變化。如果控制電路115立即響應(yīng)負(fù)載能量需求的突然減少，則當(dāng)負(fù)載又要求增加能量時(shí)控制電路 115可能已經(jīng)進(jìn)入了未調(diào)節(jié)的休眠模式，這不是期望的狀況，因?yàn)樵谝粋€(gè)實(shí)施例中這會(huì)影響電池負(fù)載的充電速度。通過確保未調(diào)節(jié)的休眠模式時(shí)期僅當(dāng)負(fù)載121的能量需求落在閾值之下的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期時(shí)才被啟動(dòng)，降低了誤解瞬變負(fù)載事件的風(fēng)險(xiǎn)。如下文將參考圖4A更詳細(xì)地討論的，控制電路115中的保持上電(power up)的電路塊是未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路140的一部分，在一個(gè)實(shí)施例中它包括內(nèi)部上電電路塊，該內(nèi)部上電電路塊檢測(cè)旁路電容器133兩端的電壓何時(shí)落至該3伏較低閾值。因此，在所例示的實(shí)施例中，當(dāng)旁路電容器133兩端的電壓落至該3伏較低閾值時(shí)，認(rèn)為該未調(diào)節(jié)的休眠模式第一時(shí)期已經(jīng)過去，此時(shí)該上電電路塊在未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路140內(nèi)提供內(nèi)部重設(shè)信號(hào)，該內(nèi)部重設(shè)信號(hào)重設(shè)掉電/重設(shè)信號(hào)157，并重新啟動(dòng)控制電路115起動(dòng)操作，以如上文描述的當(dāng)輸入電壓源101被首先連接時(shí)將該電路上電。因此，在所例示的實(shí)施例中，當(dāng)響應(yīng)于掉電/重設(shè)信號(hào)157而重新啟動(dòng)控制電路 115起動(dòng)操作時(shí)，旁路電容器133被重新充電。使用流經(jīng)調(diào)節(jié)器電路135的電流來重新對(duì)旁路電容器133充電，且當(dāng)旁路電容器133兩端的電壓再次超過控制電路115正確運(yùn)行所要求的欠壓(under-voltage)閾值電壓(其在一個(gè)實(shí)施例中為近似6伏)時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器巧4被上電，并且產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)122以恢復(fù)功率開關(guān)105的開關(guān)。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器 154再次響應(yīng)在端子123處接收的反饋信號(hào)，且能量再次流經(jīng)能量轉(zhuǎn)移元件109，以補(bǔ)充電容器175和118的能量損失。功率開關(guān)105的開關(guān)頻率在這一時(shí)間內(nèi)會(huì)是高的。然而，在電容器175和118中的能量被補(bǔ)充后，如果負(fù)載121仍基本不要求能量， 則開關(guān)頻率會(huì)再次落在閾值之下，且如果該狀況持續(xù)的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期，則會(huì)再次導(dǎo)致掉電/重設(shè)信號(hào)157啟動(dòng)掉電，這會(huì)再次導(dǎo)致控制電路115中的驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器154 停止調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件109的能量流，如上文所述。這一掉電和第一時(shí)期的休眠接著啟動(dòng)和恢復(fù)開關(guān)期的操作會(huì)不斷重復(fù)，直到負(fù)載121的能量需求再次增加而使得功率開關(guān)的開關(guān)頻率保持在閾值以上。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)控制電路115感測(cè)到負(fù)載121的能量需求增加時(shí)，控制電路 115進(jìn)入第二時(shí)期的重設(shè)期，并將從輸入端子190和191到輸出端子192和193的能量轉(zhuǎn)移減少到基本為零。在一個(gè)實(shí)施例中，該第二時(shí)期的重設(shè)期是允許輸出電壓119被放電至基本為零的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在該第二時(shí)期或重設(shè)期的末尾，控制電路115的運(yùn)行恢復(fù)了從功率轉(zhuǎn)換電路100的輸入到輸出的能量轉(zhuǎn)移，以使得輸出電壓119從該第二或重設(shè)時(shí)期的末尾處的基本為零上升到其標(biāo)稱已調(diào)節(jié)值。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路115隨后根據(jù)能量轉(zhuǎn)移元件繞組108和110上總的負(fù)載所需要的能量來不斷調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件 109的能量流動(dòng)。應(yīng)注意，圖1示出了輔助繞組108是能量轉(zhuǎn)移元件109的非隔離繞組。因此應(yīng)理解，本發(fā)明的教導(dǎo)的益處可以被應(yīng)用至包括帶有隔離繞組、非隔離繞組及其組合的能量轉(zhuǎn)移元件。非隔離繞組的實(shí)例包括非隔離感測(cè)繞組、非隔離偏置繞組、非隔離輸出繞組等。還應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，一個(gè)或多個(gè)負(fù)載可被耦合至能量轉(zhuǎn)移元件的各個(gè)繞組。事實(shí)上，圖1示出，預(yù)載阻抗194和負(fù)載121都被耦合至所例示的實(shí)施例中的輸出繞組110。因此應(yīng)理解，一個(gè)或多個(gè)不同負(fù)載的組合可被耦合至能量轉(zhuǎn)移元件的繞組的不同組合，從而產(chǎn)生可從根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的包括未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式的功率轉(zhuǎn)換器獲益的許多不同的負(fù)載和繞組配置。例如，在能量轉(zhuǎn)移元件109包括非隔離感測(cè)繞組的一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的一個(gè)負(fù)載可耦合至所述非隔離感測(cè)繞組。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的一個(gè)負(fù)載可耦合至隔離輸出繞組，而所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的另一個(gè)負(fù)載可耦合至非隔離感測(cè)繞組。在包括非隔離偏置繞組的一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載可耦合至所述非隔離偏置繞組。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的一個(gè)負(fù)載可耦合至隔離輸出繞組，而所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的另一個(gè)負(fù)載可耦合至非隔離偏置繞組。在能量轉(zhuǎn)移元件包括非隔離輸出繞組的一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的一個(gè)負(fù)載可以是耦合至所述非隔離輸出繞組的組合的感測(cè)和偏置負(fù)載。在能量轉(zhuǎn)移元件包括隔離輸出繞組和非隔離輸出繞組的一個(gè)實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的一個(gè)負(fù)載可耦合至所述隔離輸出繞組，且所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載中的另一個(gè)負(fù)載可以是如下負(fù)載，其包括耦合至所述非隔離輸出繞組的組合的感測(cè)和偏置負(fù)載。圖2示出了使用得益于本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路215的另一個(gè)示例性功率轉(zhuǎn)換器電路200。該功率轉(zhuǎn)換器電路實(shí)施例的功能與圖1中描繪的功率轉(zhuǎn)換器電路實(shí)施例共享許多方面。與圖1的電路的一個(gè)不同之處在于，電阻器171被除去，以使得控制電路215在正常運(yùn)行狀況下的工作電流(operating current)完全是通過調(diào)節(jié)器電路235得到的。因此能量轉(zhuǎn)移元件繞組208僅用作感測(cè)繞組，其提供電容器275兩端的反饋電壓，這產(chǎn)生反饋電流 IFB 231ο然而，負(fù)載221需要的能量落在閾值之下的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期(其在一個(gè)實(shí)施例中是由功率開關(guān)205的開關(guān)頻率落在閾值之下的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期來檢測(cè)到的) 時(shí)的操作與圖1的電路的操作是相同的。在這些情境下，啟動(dòng)未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式，其中調(diào)節(jié)器電路235被禁用，并且基本所有電路塊(除了未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路MO的部分)都與源軌232脫離，而外部旁路電容器233處的電壓從其正常工作電壓放電到由未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路240檢測(cè)的上電閾值電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，旁路電容器233隨后被重新充電至其正常工作電壓水平(其在一個(gè)實(shí)施例中為近似6伏)，且功率開關(guān)205的開關(guān)被重新啟動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)控制電路215感測(cè)到負(fù)載221的能量需求增加時(shí)，控制電路 215進(jìn)入第二時(shí)期的重設(shè)期，且將從輸入端子290和291到輸出端子292和293的能量轉(zhuǎn)移減小到基本為零。在一個(gè)實(shí)施例中，該第二時(shí)期的重設(shè)期是允許輸出電壓219降至基本為零的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在該第二時(shí)期或重設(shè)期的末尾，控制電路215的操作恢復(fù)了從功率轉(zhuǎn)換電路200的輸入到輸出的能量轉(zhuǎn)移，以使得輸出電壓219從該第二或重設(shè)時(shí)期的末尾處的基本為零上升到其標(biāo)稱已調(diào)節(jié)值。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路215隨后根據(jù)能量轉(zhuǎn)移元件繞組208和210上總的負(fù)載所需要的能量來不斷調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件的能量流動(dòng)。圖3示出了使用得益于本發(fā)明教導(dǎo)的控制電路315的另一個(gè)示例性功率轉(zhuǎn)換器電路300。圖3中例示的示例性功率轉(zhuǎn)換器300的功能與圖2中描述的功率轉(zhuǎn)換器電路共享許多方面。與圖2的功率轉(zhuǎn)換器電路200的一個(gè)不同之處在于，二極管213和電容器275 被除去。因此，與圖2的功率轉(zhuǎn)換器電路200共同的在于，控制電路315在正常運(yùn)行狀況下的工作電流是通過調(diào)節(jié)器電路335得到的。此外，能量轉(zhuǎn)移元件的繞組308在節(jié)點(diǎn)313相對(duì)于初級(jí)接地電勢(shì)節(jié)點(diǎn)307提供了 AC電壓。結(jié)果，反饋電流Ifb 331在功率開關(guān)305的開關(guān)循環(huán)(switchingcycle)期間既具有正值又具有負(fù)值。Ifb 331在功率開關(guān)305的基本所有接通時(shí)間期間是負(fù)電流，且在功率開關(guān)305的至少部分?jǐn)嚅_時(shí)間內(nèi)是正電流。然而，負(fù)載321需要的能量落在閾值之下的時(shí)間長于一個(gè)閾值時(shí)期(其在一個(gè)實(shí)施例中是由功率開關(guān)305的開關(guān)頻率落在一個(gè)閾值之下的時(shí)間一個(gè)預(yù)定時(shí)期來檢測(cè)到的) 時(shí)的操作與圖1和圖2的示例性功率轉(zhuǎn)換器電路的操作是相同的。在這些情境下，啟動(dòng)未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式，其中在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)節(jié)器電路335被禁用，并且基本所有電路塊 (除了未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路340的部分)都與源軌332脫離，而外部旁路電容器333 處的電壓從其正常工作電壓放電到由未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路340檢測(cè)的上電閾值電壓。旁路電容器333隨后被重新充電至其正常工作電壓水平(其在一個(gè)實(shí)施例中為近似 5. 8伏)，且功率開關(guān)305的開關(guān)被重新開始。在一個(gè)實(shí)施例中，如果沒有重新開始，控制電路315感測(cè)到負(fù)載321的能量需求增力口，則控制電路315進(jìn)入第二時(shí)期的重設(shè)期，且將從輸入端子390和391到輸出端子392和 393的能量轉(zhuǎn)移減小到基本為零。在一個(gè)實(shí)施例中，該第二時(shí)期的重設(shè)期是允許輸出電壓 319降至基本為零的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在該第二時(shí)期或重設(shè)期的末尾，控制電路 315的操作恢復(fù)了從功率轉(zhuǎn)換電路300的輸入到輸出的能量轉(zhuǎn)移，以使得輸出電壓319從該第二或重設(shè)時(shí)期的末尾處的基本為零上升到其標(biāo)稱已調(diào)節(jié)值。在一個(gè)實(shí)施例中，控制電路 315隨后根據(jù)能量轉(zhuǎn)移元件繞組308和310上總的負(fù)載所需要的能量來不斷調(diào)節(jié)經(jīng)過能量轉(zhuǎn)移元件的能量流動(dòng)。圖4A示出了控制電路415的一部分的示例性簡化方塊圖400，其可被應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的示例性控制電路115、215或315中的任何一個(gè)。圖4A還示出了比控制電路方塊圖115、215和315更多的細(xì)節(jié)，但仍是一個(gè)簡化方塊圖，旨在僅示出對(duì)于本發(fā)明的描述有必要的細(xì)節(jié)層次。這樣，各個(gè)內(nèi)部電路塊之間的某些功能連接(其在詳細(xì)的控制電路415 方塊圖中可看到)沒有示出，以免模糊本發(fā)明的教導(dǎo)。如上文參考圖1描述的，圖4A中示出的示例性配置使用高電壓節(jié)點(diǎn)434，它耦合至功率開關(guān)405的結(jié)構(gòu)內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)。因此圖4A的示例性配置是這樣一個(gè)配置，其中控制電路415和功率開關(guān)405可單片地集成在如下單個(gè)硅裸片(die)上，其中所述功率開關(guān)405 的這一內(nèi)部節(jié)點(diǎn)434是可用的。如所描繪的實(shí)施例中示出的，節(jié)點(diǎn)434被耦合至調(diào)節(jié)電路435(其可以具有與圖1、圖2和/或圖3中示出的塊135、235和335類似的功能)，且被示出為耦合以從具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路440接收掉電/重設(shè)信號(hào)457。 應(yīng)理解，盡管在圖4A中組合的掉電/重設(shè)信號(hào)457被例示為單個(gè)連接，但在另一個(gè)實(shí)施例中，掉電/重設(shè)信號(hào)457的掉電信號(hào)和重設(shè)信號(hào)也可以是具有分立電連接的分立電信號(hào)。在圖4A的實(shí)施例中，控制電路415包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器454，其在該實(shí)施例中包括 on/off控制電路和邏輯門484。在所例示的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器妨4的on/off控制電路被耦合以接收從FB塊451輸出的EN信號(hào)456。FB塊451被耦合以在FB端子423處接收反饋信號(hào)。在所例示的實(shí)施例中，當(dāng)不要求功率開關(guān)405的開關(guān)時(shí)，F(xiàn)B塊451產(chǎn)生低的輸出EN信號(hào)456，但當(dāng)要求功率開關(guān)405的開關(guān)時(shí)，F(xiàn)B塊451產(chǎn)生高的輸出EN信號(hào)456。 在其他實(shí)施例中，F(xiàn)B端子423和FB塊451可適于根據(jù)外部電路配置來接收和處理dc或ac 反饋信號(hào)，如上文參考圖1、圖2和/或圖3討論的。如圖4A中示出的，控制電路415的具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路 440的一個(gè)實(shí)施例包括如所示出的那樣耦合的掉電(PD)檢測(cè)塊458、事件計(jì)數(shù)器498、上電 (PU)檢測(cè)塊442和鎖存電路459。當(dāng)在功率轉(zhuǎn)換器的輸出處耦合至能量轉(zhuǎn)移元件的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載(例如圖1、圖2和圖3中分別的負(fù)載121、221和331)的能量需求落在閾值之下時(shí)，內(nèi)部EN信號(hào)456會(huì)在比振蕩器452的164個(gè)循環(huán)長的時(shí)間內(nèi)保持為低。在所例示的實(shí)施例中，PD檢測(cè)塊458包括一個(gè)8位計(jì)數(shù)器，其功能是一個(gè)164分頻(divide-by-164)電路。應(yīng)理解，在其他實(shí)施例中，PD檢測(cè)塊458可被設(shè)計(jì)為在50至256個(gè)振蕩循環(huán)的范圍內(nèi)充當(dāng)分頻電路。相應(yīng)地，如果具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路440的PD檢測(cè)塊458的該8位計(jì)數(shù)器在164個(gè)振蕩器循環(huán)內(nèi)不接收邏輯高EN信號(hào)456，則PD檢測(cè)塊458輸出具有邏輯高狀態(tài)的脈沖461，脈沖461為事件計(jì)數(shù)器電路塊498提供時(shí)鐘輸入，并將塊498內(nèi)部的計(jì)數(shù)器遞增(increment) 1。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)487又達(dá)到邏輯高狀態(tài)時(shí)(這指示著FB端子423 處的反饋信號(hào)指示著在功率轉(zhuǎn)換器輸出處耦合至能量轉(zhuǎn)移元件的負(fù)載需要更多能量)，PD 檢測(cè)塊458隨后被重設(shè)。因此EN信號(hào)456達(dá)到邏輯高狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)信號(hào)487進(jìn)而達(dá)到邏輯高狀態(tài)。在該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)487還被耦合至事件計(jì)數(shù)器塊498。在一個(gè)實(shí)施例中， 如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)487在164個(gè)振蕩器計(jì)數(shù)內(nèi)不止一次地達(dá)到邏輯高狀態(tài)，則事件計(jì)數(shù)器498 也被重設(shè)，因?yàn)檫@指示著足以從PD檢測(cè)塊458產(chǎn)生邏輯高脈沖的能量需求的任何在前減少是瞬變事件，并且現(xiàn)在再次產(chǎn)生門驅(qū)動(dòng)信號(hào)，且驅(qū)動(dòng)信號(hào)487在小于164個(gè)振蕩器452循環(huán)內(nèi)為低。然而，如果事件計(jì)數(shù)器塊498在164個(gè)振蕩器452計(jì)數(shù)內(nèi)僅接收到一個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào) 487脈沖，則該事件計(jì)數(shù)器不重設(shè)。如果具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路440的 PD檢測(cè)塊458的該8位計(jì)數(shù)器在164個(gè)振蕩器循環(huán)內(nèi)又沒有接收到邏輯高EN信號(hào)，則PD 檢測(cè)塊458又輸出具有邏輯高狀態(tài)的脈沖461，脈沖461被用作事件計(jì)數(shù)器塊498的輸入， 并將塊498內(nèi)部的計(jì)數(shù)器另遞增1。如果事件計(jì)數(shù)器塊498的計(jì)數(shù)達(dá)到η (其在一個(gè)實(shí)施例中是4)，則事件計(jì)數(shù)器塊 498輸出邏輯高信號(hào)497，并觸發(fā)鎖存電路459以將掉電/重設(shè)信號(hào)457發(fā)送至控制電路415 的大部分內(nèi)部電路塊。在所例示的實(shí)施例中，被耦合以接收掉電/重設(shè)信號(hào)457的這些塊包括反饋電路塊451、振蕩器電路塊452、過流檢測(cè)電路塊453 (其檢測(cè)流經(jīng)功率開關(guān)405的電流)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器塊妨4和8位計(jì)數(shù)器458。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)所有這些塊都響應(yīng)掉電/重設(shè)信號(hào)457而掉電時(shí)，控制器415消耗僅2至5 μ A的電流Irc 480。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)事件計(jì)數(shù)器498計(jì)數(shù)到η個(gè)相續(xù)(consecutive)事件時(shí) (對(duì)此驅(qū)動(dòng)信號(hào)487邏輯高狀態(tài)之間的時(shí)間超過了 164個(gè)振蕩器452循環(huán))，啟動(dòng)具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的第一時(shí)期。應(yīng)理解，164個(gè)振蕩器循環(huán)的值可被修改成任何數(shù)量的振蕩器循環(huán)，或者修改成通過除了振蕩器452以外的電路測(cè)量的任何時(shí)期。由于調(diào)節(jié)器電路435響應(yīng)掉電/重設(shè)信號(hào)457而關(guān)掉，所以外部旁路電容器433 不再通過調(diào)節(jié)器電路435來充電，因此旁路電容器433會(huì)開始放電，且旁路電壓450會(huì)開始下降。在一個(gè)實(shí)施例中，旁路電壓450會(huì)從近似6伏下降到近似3伏的內(nèi)部設(shè)置的PU檢測(cè)電壓。如該實(shí)施例中示出的，PU檢測(cè)塊442保持耦合以檢測(cè)旁路電壓450，并在該具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的第一時(shí)期期間保持活動(dòng)(連同鎖存電路459)。在一個(gè)實(shí)施例中，PU檢測(cè)塊442包括一個(gè)比較器，該比較器被耦合至旁路電容器433，以確定旁路電壓 450何時(shí)下降至該3伏PU閾值。當(dāng)旁路電壓450已經(jīng)降至該3伏PU閾值時(shí)，從PU檢測(cè)塊 440輸出的PU重設(shè)信號(hào)441達(dá)到邏輯高，這導(dǎo)致來自鎖存電路459的掉電/重設(shè)信號(hào)457 從低邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)變達(dá)到高邏輯狀態(tài)，并導(dǎo)致調(diào)節(jié)器電路435恢復(fù)對(duì)旁路電容器433的充電。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器電路415的其他內(nèi)部電路塊中的一些或全部也可恢復(fù)對(duì)旁路電容器433的充電。旁路電容器433會(huì)被充電至高達(dá)近似6伏，且PD檢測(cè)塊458又會(huì)開始感測(cè)邏輯高EN信號(hào)456在每164個(gè)振蕩器循環(huán)中是否存在至少一次，如果否，則PD檢測(cè)塊458會(huì)再次導(dǎo)致來自8位計(jì)數(shù)器458的輸出信號(hào)461產(chǎn)生邏輯脈沖，并啟動(dòng)事件計(jì)數(shù)器塊498的計(jì)數(shù)，如果該計(jì)數(shù)達(dá)到n，則會(huì)重新觸發(fā)鎖存電路459以導(dǎo)致開始一個(gè)新的關(guān)掉循環(huán)。在一個(gè)實(shí)施例中，掉電/重設(shè)信號(hào)457從低邏輯狀態(tài)到高邏輯狀態(tài)的轉(zhuǎn)變(例如當(dāng)旁路電容器433開始被重新充電時(shí))被耦合以被單觸發(fā)電路481接收，從而在單觸發(fā)電路481的輸出處產(chǎn)生邏輯高信號(hào)482，邏輯高信號(hào)482持續(xù)一個(gè)預(yù)定時(shí)期。在一個(gè)實(shí)施例中，邏輯高信號(hào)482的預(yù)定時(shí)期可以在10至40個(gè)振蕩器452循環(huán)的范圍內(nèi)，這足以允許使用控制電路415檢測(cè)功率轉(zhuǎn)換器輸出處的負(fù)載狀況是否已經(jīng)增大到一個(gè)閾值水平以上。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)482被用來啟動(dòng)計(jì)數(shù)器電路(具有χ位)483的操作，計(jì)數(shù)器電路483被耦合以接收EN信號(hào)456和振蕩器452輸出信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于使得邏輯高EN信號(hào)被接收的每個(gè)振蕩器452循環(huán)，計(jì)數(shù)器483的計(jì)數(shù)遞增。換句話說，計(jì)數(shù)器483對(duì)如下相續(xù)開關(guān)循環(huán)的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)在所述開關(guān)循環(huán)期間，功率開關(guān)405被接通以向負(fù)載輸送基本(substantially)高的功率。如果實(shí)施了控制電路415的功率轉(zhuǎn)換電路中的負(fù)載仍在閾值之下，則會(huì)需要功率開關(guān)405的相對(duì)少數(shù)量的相續(xù)開關(guān)循環(huán)。然而，如果在具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的第一時(shí)期期間功率轉(zhuǎn)換器負(fù)載已經(jīng)增大，則需要功率開關(guān)405的相對(duì)多數(shù)量的相續(xù)開關(guān)循環(huán)，以將能量輸送至實(shí)施了控制電路415的功率轉(zhuǎn)換器的輸出。在該實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，計(jì)數(shù)器483是負(fù)載檢測(cè)電路，其被耦合以通過對(duì)使得功率轉(zhuǎn)換器向負(fù)載輸送基本高的功率的循環(huán)的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)來識(shí)別功率轉(zhuǎn)換器負(fù)載的增加的能量需求。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，如果，由于計(jì)數(shù)器483的計(jì)數(shù)針對(duì)使得邏輯高EN信號(hào)456被接收的每個(gè)振蕩器452循環(huán)而增加，計(jì)數(shù)器 483達(dá)到閾值數(shù)量(例如計(jì)數(shù)器483的滿額計(jì)數(shù)(full count))，則計(jì)數(shù)器483產(chǎn)生邏輯高輸出信號(hào)488，該信號(hào)指示功率轉(zhuǎn)換器負(fù)載的增大。在該實(shí)施例中，信號(hào)488被耦合以被單觸發(fā)電路485接收。單觸發(fā)電路485進(jìn)而產(chǎn)生邏輯高輸出信號(hào)486，邏輯高輸出信號(hào)486被施加至邏輯門484，使得邏輯門484的輸出422為低，因此功率開關(guān)405在單觸發(fā)電路485的邏輯高輸出的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被斷開。如所示出的，單觸發(fā)電路485是輸出重設(shè)電路的一個(gè)實(shí)施例，其與邏輯門484結(jié)合被耦合，以在第二時(shí)期或重設(shè)期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)禁用功率開關(guān)405的開關(guān)，這停止了向負(fù)載輸送能量， 從而允許在根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)恢復(fù)功率轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行之前將功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓重設(shè)至基本為零，或者放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。在所例示的實(shí)施例中，通過停止向負(fù)載輸送能量，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓被允許通過該負(fù)載放電至基本為零，或者放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。應(yīng)理解，在其他實(shí)施例中，輸出重設(shè)電路可禁用功率開關(guān) 405的開關(guān)，例如，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過禁用on/off控制電路、通過禁用振蕩器452或?qū)ζ錅p速、或者通過允許功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓在重設(shè)期期間被基本放電的任何其他合適的技術(shù)。如所提及的，來自單觸發(fā)電路485的邏輯高輸出信號(hào)486的持續(xù)時(shí)間是如下重設(shè)或第二時(shí)期在此期間，實(shí)施了控制器415的功率轉(zhuǎn)換器的輸出電壓減小到基本為零或者基本低于標(biāo)稱調(diào)節(jié)閾值電壓。這樣，重設(shè)期或第二時(shí)期確保了，當(dāng)功率開關(guān)405的正常開關(guān)再次恢復(fù)時(shí)，施加至連接至功率轉(zhuǎn)換器的輸出的負(fù)載的輸出電壓從零或非常低的電壓水平開始增加。負(fù)載電路121、221和321分別是圖1、圖2和圖3中的功率轉(zhuǎn)換器負(fù)載的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，盡管單觸發(fā)信號(hào)482被用來使能(enable)計(jì)數(shù)器電路483，但當(dāng)開關(guān)功率開關(guān)405的第一邏輯高輸出信號(hào)被接收時(shí)，是驅(qū)動(dòng)信號(hào)487被用來實(shí)際啟動(dòng)計(jì)數(shù)器483 的計(jì)數(shù)。按此方式，驅(qū)動(dòng)信號(hào)487的相續(xù)功率開關(guān)的開關(guān)循環(huán)僅從功率開關(guān)405在未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的第一時(shí)期之后首先重新開始的時(shí)刻計(jì)數(shù)。圖4B示出了波形，以例示上文的描述。在一個(gè)實(shí)施例中，這些波形可表示在使用圖4A的控制電路415時(shí)圖1、圖2或圖3的功率轉(zhuǎn)換器電路。在時(shí)期462期間，功率開關(guān)門驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形473最初具有高頻率，這指示著，例如，功率轉(zhuǎn)換器輸出處的大負(fù)載狀況。 如該示例性例示中描繪的，隨著時(shí)期462的繼續(xù)，門驅(qū)動(dòng)信號(hào)473的頻率減小，這指示著功率轉(zhuǎn)換器的輸出負(fù)載減小。在時(shí)期462期間，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓472被調(diào)節(jié)至其正常值 477。在時(shí)期462的末尾，未調(diào)節(jié)的休眠模式第一時(shí)期463被啟動(dòng)。在時(shí)期463期間，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓472因功率轉(zhuǎn)換器輸出上的非常小負(fù)載的狀況而僅稍微減小。這樣，在第一時(shí)期463的末尾，當(dāng)門驅(qū)動(dòng)信號(hào)473在時(shí)期464的開頭重新開始時(shí)，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓 472僅要求小的增加以回到標(biāo)稱已調(diào)節(jié)值477。在該實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器輸出負(fù)載在時(shí)期464期間保持在閾值之下，以使得門驅(qū)動(dòng)信號(hào)473頻率下降，并啟動(dòng)另一個(gè)未調(diào)節(jié)的休眠模式第一時(shí)期465。在時(shí)期465期間， 在該實(shí)施例中在時(shí)刻474，功率轉(zhuǎn)換器輸出上的負(fù)載狀況增大，以使得功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓 472開始以更快的速度減小。因此，在時(shí)期465的末尾，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓472已經(jīng)從標(biāo)稱調(diào)節(jié)電壓閾值477基本下降，因此門驅(qū)動(dòng)信號(hào)473在整個(gè)時(shí)期466保持為高。在一個(gè)實(shí)施例中，邏輯信號(hào)475等同于圖4A中的信號(hào)482，因此，當(dāng)門驅(qū)動(dòng)信號(hào) 473在時(shí)期466期間的計(jì)數(shù)在時(shí)間點(diǎn)478達(dá)到閾值時(shí)，邏輯信號(hào)471 (其在一個(gè)實(shí)施例中等同于圖4A中的信號(hào)486)從低轉(zhuǎn)變到高。在該實(shí)施例中，第二重設(shè)時(shí)期467隨后啟動(dòng)，并持續(xù)了邏輯信號(hào)471高狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，在時(shí)期467期間，輸出電壓472衰減到基本為零的值，以使得在時(shí)期468的開頭，輸出電壓472從基本零伏的值上升到在時(shí)刻 476的標(biāo)稱調(diào)節(jié)閾值477。在時(shí)刻476之后，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓472被調(diào)節(jié)在標(biāo)稱值477， 如門驅(qū)動(dòng)信號(hào)473的減小的頻率指示的。在一個(gè)實(shí)施例中，這可被認(rèn)為是功率轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行。應(yīng)認(rèn)識(shí)到，功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓472在時(shí)期467期間不是必須被重設(shè)為基本零伏， 但是只要功率轉(zhuǎn)換器輸出電壓472在時(shí)期468的開頭基本低于標(biāo)稱調(diào)節(jié)閾值477，仍然可獲得本發(fā)明的益處，其中連接至功率轉(zhuǎn)換器輸出的負(fù)載在時(shí)期468的開頭總是接收基本低于正常已調(diào)節(jié)輸出電壓的電壓。如上文提及的，應(yīng)注意在圖4A中例示的具體實(shí)施例中，出于解釋目的，示出了利用on/off控制方案來調(diào)節(jié)經(jīng)過耦合至功率開關(guān)的能量轉(zhuǎn)移元件的能量流動(dòng)的控制電路 415。應(yīng)理解，控制電路415可利用其他已知的控制方案來調(diào)節(jié)能量流動(dòng)以及檢測(cè)無負(fù)載、 小負(fù)載或負(fù)載增加的狀況，以從根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行中獲益。例如，在其他實(shí)施例中，反饋信號(hào)的幅度可以由FB塊451感測(cè)，以檢測(cè)無負(fù)載或小負(fù)載和負(fù)載增加的狀況。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，反饋信號(hào)的幅度可以是電壓值或電流值。 在該實(shí)施例中，當(dāng)FB塊451檢測(cè)到在反饋端子423處接收的反饋信號(hào)的幅度指示無負(fù)載或小負(fù)載或負(fù)載增加的狀況時(shí)，F(xiàn)B塊451會(huì)向PD檢測(cè)塊輸出EN信號(hào)456，以指示無負(fù)載或小負(fù)載狀況。在又一個(gè)實(shí)施例中，可以通過檢測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)487的低開關(guān)頻率來檢測(cè)無負(fù)載或小負(fù)載狀況。在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)487的開關(guān)頻率可以通過FB塊451來檢測(cè)，F(xiàn)B塊 451被耦合以接收反饋信號(hào)。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)487的開關(guān)頻率可從在反饋端子423處接收的反饋信號(hào)中得出。在另一個(gè)實(shí)施例中，PD檢測(cè)塊458可被耦合以接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)487，以檢測(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)487的低開關(guān)頻率狀況，從而檢測(cè)無負(fù)載或小負(fù)載狀況。圖5A和圖5B示出了示例性電壓波形，其在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)輸出負(fù)載狀況保持在一個(gè)閾值之下時(shí)，被施加至上文描述的圖4A的旁路電容器433處的旁路電壓450。例如，圖 5A中的時(shí)期503可對(duì)應(yīng)于圖4B中的時(shí)期463，且圖5B中的第一時(shí)期550可對(duì)應(yīng)于圖4B中的時(shí)期464。圖5B示出了波形501，其是來自圖5A的波形500的區(qū)域502的放大視圖。在該實(shí)施例中，在圖5A和圖5B中示出的時(shí)間假定在未調(diào)節(jié)的休眠模式期503期間采用10 μ F 的旁路電容器433、IOOkHz的振蕩器452頻率和2 μ A的電流消耗(Icc 480)。除此之外，假定調(diào)節(jié)器電路435在時(shí)期504期間將旁路電容器433從3伏重新充電至6伏時(shí)用2mA對(duì)旁路電容器433進(jìn)行充電。時(shí)期505具有“X”毫秒的未確定值，因?yàn)檫@是對(duì)輸出電容器(例如電容器118、218或318)以及耦合至輔助能量轉(zhuǎn)移元件繞組的其他電容器(例如電容器 175和27 重新充電所花費(fèi)的時(shí)間。因此時(shí)期505是這些電容器的選擇的函數(shù)，但是在典型的實(shí)施例中可以在5到20毫秒的范圍內(nèi)。時(shí)期506是如下花費(fèi)的時(shí)間100kHz振蕩器計(jì)數(shù)164個(gè)循環(huán)，然后將事件計(jì)數(shù)器遞增η次，其中在該實(shí)施例中η = 4，然后再次在所示出的實(shí)施例中識(shí)別負(fù)載的能量需求小于閾值且已持續(xù)時(shí)期506，并且控制電路再次開始根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的時(shí)期。應(yīng)理解，在一個(gè)實(shí)施例中，如參考圖4Α描述的，時(shí)期506由一系列η個(gè)事件組成，其中相續(xù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)487高/低事件被超過164個(gè)振蕩器循環(huán)的時(shí)期所分隔。
圖6示出了得益于本發(fā)明教導(dǎo)的另一個(gè)示例性功率轉(zhuǎn)換器600。如所示出的，圖6 的示例性電路與上文討論的圖1、圖2和/或圖3的電路共享許多方面。然而，不同之處包括，圖6的電路采用了光耦合器(0pt0C0Upler)611和次級(jí)反饋電路塊694，以產(chǎn)生反饋信號(hào) IFB639。在控制電路615的該示例性情形中，電流631是到控制電路615的組合的反饋電流和源電流，例如由加利福尼亞圣何塞的PoweHntegrations公司制造的TOPSwith系列集成電路所使用的。因此，在控制電路615的該實(shí)施例中，外部旁路電容器633的值確定了未調(diào)節(jié)的休眠模式第一時(shí)期。用來檢測(cè)負(fù)載電路621需要的能量何時(shí)落在閾值之下以啟動(dòng)帶有重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的變量也可以是功率開關(guān)605的開關(guān)頻率。然而，在控制電路615 的該實(shí)施例中，反饋信號(hào)(例如Ie 631反饋電流)的幅度也可被用來檢測(cè)負(fù)載電路621需要的能量何時(shí)落在閾值之下以啟動(dòng)帶有重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行，如將參考圖8描述的。反饋信號(hào)的幅度可以是Ie 631電流的電流值，或在另一個(gè)實(shí)施例中，該幅度可以是響應(yīng)I。631電流的電壓值。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器615內(nèi)部的電路確定了該未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的重設(shè)或第二時(shí)期(例如圖4B中的時(shí)期467)，在此期間，在控制器615根據(jù)負(fù)載 621的能量需求重新開始調(diào)節(jié)功率轉(zhuǎn)換器電路600的輸入和輸出之間的能量流之前，允許輸出電壓618落至基本為零，或者落至至少遠(yuǎn)低于標(biāo)稱調(diào)節(jié)水平的值。圖7示出了可得益于本發(fā)明的示例性教導(dǎo)的控制電路的一些示例性的負(fù)載-開關(guān)頻率特性。特性703是前文描述的典型的簡單on/off控制或可變頻率控制方案，其中負(fù)載和開關(guān)頻率是線性相關(guān)的。使用這類控制方案的控制電路的實(shí)例是=TinySwitcK LinkSwitch-LP、LinkSwitch-TN和LinkSwitch_XT，所有這些都由加利福尼亞圣何塞的 Power Integrations 公司制造。在示例性特性703的情形中，例如，當(dāng)開關(guān)頻率落在閾值707之下(指示著負(fù)載已經(jīng)落至閾值708之下)時(shí)，可以檢測(cè)到小負(fù)載/無負(fù)載狀況712區(qū)域中的運(yùn)行。特性704 對(duì)于如下on/off控制電路是典型的所述on/off控制電路具有多個(gè)功率開關(guān)過流閾值水平，和一個(gè)狀態(tài)機(jī)，以確定在每個(gè)負(fù)載狀況下使用哪個(gè)過流閾值。使用這類控制方案的控制電路的實(shí)例是TinySwitch-II、TinySwitch-111、PeakSwitch 和 LinkSwitch-II，所有這些都由加利福尼亞圣何塞的PoweHntegrations公司制造。特性705是典型的PWM控制電路特性，其中在大負(fù)載狀況710和/或中負(fù)載狀況711中的運(yùn)行通常具有固定的平均開關(guān)頻率713，但是在小負(fù)載和無負(fù)載區(qū)域712中平均開關(guān)頻率減小。使用這類控制方案的控制電路的實(shí)例是T0PSwitch-FX和TOPSwitch-GX，二者都由加利福尼亞圣何塞的Power Integrations公司制造。特性706對(duì)于具有更復(fù)雜控制方案的PWM控制電路是典型的，其中在大負(fù)載狀況710以及在中負(fù)載狀況711的一部分中的運(yùn)行通常具有固定的平均開關(guān)頻率714，但是在中負(fù)載狀況711的其他部分以及在小負(fù)載/無負(fù)載狀況712區(qū)域中平均開關(guān)頻率減小。使用這類控制方案的控制電路的實(shí)例是TOPSwitch-HX，其由加利福尼亞圣何塞的 Power Integrations 公司制造。不論使用何種控制方案，一個(gè)共同因素是開關(guān)頻率在小負(fù)載/無負(fù)載狀況時(shí)減小，因此可被用作檢測(cè)功率轉(zhuǎn)換器的輸出上的小負(fù)載或無負(fù)載狀況的一種方式。對(duì)于使用這些或平均開關(guān)頻率在小負(fù)載/無負(fù)載狀況下也減小的其他小負(fù)載運(yùn)行方案(例如突發(fā) (burst)模式)的各種其他控制電路，這也成立。
圖8示出了占空比SOl-Ie 802電流特性的一個(gè)實(shí)施例，其在一個(gè)實(shí)施例中可應(yīng)用至上文參考圖6描述的電路配置。圖8的示例性特性例示了，小負(fù)載/無負(fù)載狀況的檢測(cè)不限于檢測(cè)功率開關(guān)的開關(guān)頻率。如圖8的示例性特性中所示出的，功率轉(zhuǎn)換器輸出上的負(fù)載的減小是由Ie 802電流的增加指示的，如標(biāo)號(hào)804所指示的。因此，閾值Ie電流805(其中占空比落至基本為零)的檢測(cè)與事件計(jì)數(shù)器或計(jì)時(shí)器結(jié)合可被用來指示功率轉(zhuǎn)換器輸出上的負(fù)載的能量需求已經(jīng)落在閾值之下一段時(shí)間，因此可被用來啟動(dòng)根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的未調(diào)節(jié)的休眠模式運(yùn)行的時(shí)期。應(yīng)理解，采用其他控制方案，存在其他方式可被用來指示小負(fù)載/無負(fù)載狀況，從而被用來啟動(dòng)根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式。圖9總體示出了流程圖900，該流程圖描述了根據(jù)本發(fā)明在功率轉(zhuǎn)換器中實(shí)施具有輸出重設(shè)的未調(diào)節(jié)的休眠運(yùn)行模式的一個(gè)示例性方法。如該實(shí)施例中示出的，在框901 中功率轉(zhuǎn)換器起動(dòng)，且在框902中向負(fù)載輸送能量。在框903中，接收關(guān)于負(fù)載的能量需求的反饋信息，且在框904中，確定負(fù)載的能量需求是否低于閾值(這將指示小負(fù)載/無負(fù)載狀況)。如果否，則在框905中調(diào)節(jié)能量輸送，且在框903中再次接收反饋信息。然而，如果在框904中確定負(fù)載的能量需求低于閾值(這將指示小負(fù)載/無負(fù)載狀況)，則在框910中確定該狀況是否已經(jīng)存在了長于預(yù)定時(shí)期的時(shí)間。如果是，則在框906 中停止調(diào)節(jié)能量輸送，且在框907中開始未調(diào)節(jié)的休眠模式的第一時(shí)期。在框906或907 中，不必要的電路塊被掉電，以減小在該未調(diào)節(jié)的休眠模式的第一時(shí)期期間的能量消耗。在框908中，確定該未調(diào)節(jié)的休眠模式的第一時(shí)期是否完成。如果是，則在框909中功率轉(zhuǎn)換器重新開始向負(fù)載輸送能量。在框912中，接收關(guān)于負(fù)載的能量需求的反饋信息。在框911 中，確定負(fù)載的能量需求是否在閾值以上。如果否，則框911的輸出回到框910的輸入，在此確定該負(fù)載狀況是否已經(jīng)存在了長于預(yù)定時(shí)期的時(shí)間。然而，如果在框911中確定負(fù)載的能量需求已經(jīng)增加，例如在圖1、圖2、圖3和圖 6中當(dāng)輸出負(fù)載已經(jīng)重新連接至這些圖中的功率轉(zhuǎn)換器時(shí)，則操作轉(zhuǎn)到框913，在此停止向負(fù)載輸送能量，且在框914中啟動(dòng)第二或重設(shè)時(shí)期。在框915中，確定第二或重設(shè)時(shí)期是否完成。如果是，則操作回到框902，在此再次向負(fù)載輸送能量，且在框903中接收關(guān)于負(fù)載的能量需求的信息。這樣，在框914和915中實(shí)施的時(shí)期在一個(gè)實(shí)施例中表示一重設(shè)時(shí)期，在此期間在一個(gè)實(shí)施例中，功率轉(zhuǎn)換器(諸如圖1、圖2、圖3和圖6中示出的)的輸出電壓被允許在根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)恢復(fù)功率轉(zhuǎn)換器的正常運(yùn)行之前衰減至基本為零(或者衰減至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值)。如果在框904中負(fù)載的能量需求不低于閾值，或者如果在框910中負(fù)載的能量需求低于閾值的狀況沒有存在長于閾值時(shí)期的時(shí)間，則在框905中再次調(diào)節(jié)到負(fù)載的能量輸送，且在框903中再次接收關(guān)于負(fù)載的能量需求的信息。以上對(duì)本發(fā)明的所例示的實(shí)施例的描述，包括在摘要中描述的，不意在是窮舉的或限于所公開的精確形式。盡管為了例示的目的在本文中描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方案和實(shí)施例，但在不偏離本發(fā)明的更寬泛主旨和范圍的情況下，各種等同修改是可能的。事實(shí)上，應(yīng)理解，具體電壓、電流、頻率、功率范圍值、時(shí)間等是為了解釋的目的而提供的，并且根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)在其他實(shí)施方案和實(shí)施例中也可以采用其他值。根據(jù)以上詳細(xì)描述，可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行這些修改。下列權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限制到說明書和權(quán)利要求中公開的具體實(shí)施方案。而是，范圍完全由下列權(quán)利要求確定，所述權(quán)利要求應(yīng)按照權(quán)利要求解釋的既定原則進(jìn)行解釋。因此，本說明書和附圖應(yīng)被視為示例性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種在功率轉(zhuǎn)換器中使用的控制電路，包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，其被耦合以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以控制待被耦合至所述控制電路的功率開關(guān)的開關(guān)，從而響應(yīng)待被耦合至功率轉(zhuǎn)換器輸出的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求而調(diào)節(jié)到所述功率轉(zhuǎn)換器輸出的能量流動(dòng)；未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路，其被耦合以在所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在閾值之下時(shí)使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器休眠，由此停止通過所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器調(diào)節(jié)到所述功率轉(zhuǎn)換器輸出的能量流動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器被耦合以當(dāng)休眠時(shí)不響應(yīng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的變化，所述未調(diào)節(jié)的休眠模式控制電路被耦合以在第一時(shí)期過去后使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器上電，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器被耦合以在所述第一時(shí)期過去后再次響應(yīng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的變化；負(fù)載檢測(cè)電路，其被包含在所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路中，所述負(fù)載檢測(cè)電路被耦合以在所述第一時(shí)期過去后通過對(duì)使得所述功率轉(zhuǎn)換器向所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輸送基本高的功率的循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)來識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加；以及輸出重設(shè)電路，其被包含在所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路中，所述輸出重設(shè)電路被耦合至所述負(fù)載檢測(cè)電路和所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，所述輸出重設(shè)電路被耦合以在所述第一時(shí)期過去后的第二時(shí)期期間響應(yīng)所述負(fù)載檢測(cè)電路而停止到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流動(dòng)，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器輸出處的電壓被放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，還包括振蕩器，其被耦合至所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器和所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其中所述負(fù)載檢測(cè)電路包括被耦合至所述振蕩器的計(jì)數(shù)器，其中所述計(jì)數(shù)器被耦合以對(duì)使得所述功率轉(zhuǎn)換器向所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輸送基本高的功率的循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制電路，其中所述計(jì)數(shù)器被耦合以對(duì)使得所述功率開關(guān)接通的相續(xù)開關(guān)循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制電路，還包括被耦合至所述計(jì)數(shù)器的第一單觸發(fā)電路， 其中所述第一單觸發(fā)電路的輸出信號(hào)被耦合以啟動(dòng)所述計(jì)數(shù)器電路的操作，從而對(duì)使得所述功率開關(guān)接通的相續(xù)開關(guān)循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其中所述輸出重設(shè)電路包括第二單觸發(fā)電路，所述第二單觸發(fā)電路被耦合至所述負(fù)載檢測(cè)電路以及被耦合至所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，其中， 響應(yīng)于所述負(fù)載檢測(cè)電路識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加，所述第二單觸發(fā)電路的輸出信號(hào)被耦合以被所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器接收，以在所述第一時(shí)期過去后的所述第二時(shí)期期間禁用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制電路，其中所述第二單觸發(fā)電路的輸出信號(hào)的持續(xù)時(shí)間是所述第二時(shí)期的持續(xù)時(shí)間，在此期間所述功率轉(zhuǎn)換器輸出處的電壓被允許放電至基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其中所述第一時(shí)期是由待被耦合至所述控制電路的電容器確定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制電路，其中所述待被耦合至所述控制電路的電容器包括用于所述控制電路的外部旁路電容器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制電路，還包括調(diào)節(jié)器電路，其待被耦合以響應(yīng)所述未調(diào)節(jié)的休眠模式和輸出重設(shè)控制電路來對(duì)所述電容器進(jìn)行充電，所述調(diào)節(jié)器電路被耦合以當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在所述閾值之下時(shí)不對(duì)所述電容器進(jìn)行充電，并在所述第一時(shí)期過去后再次對(duì)所述電容器進(jìn)行充電。
11.一種用于控制功率轉(zhuǎn)換器的輸出的方法，包括用驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以響應(yīng)被耦合至所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求來調(diào)節(jié)到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流動(dòng)；使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器休眠，從而當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在閾值之下時(shí)在第一時(shí)期停止調(diào)節(jié)到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流；在所述第一時(shí)期期間不響應(yīng)所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求； 使所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器上電，以在所述第一時(shí)期過去后恢復(fù)調(diào)節(jié)到所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量流；在所述第一時(shí)期過去后識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加；以及如果所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求增加，則重設(shè)所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出處的電壓在所述第一時(shí)期過去后的第二時(shí)期期間被放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加包括對(duì)在所述第一時(shí)期過去后使得所述功率轉(zhuǎn)換器的功率開關(guān)接通的相續(xù)開關(guān)循環(huán)的閾值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加包括接收表示所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出的反饋信號(hào)； 在所述第一時(shí)期過去后響應(yīng)第一單觸發(fā)電路來啟動(dòng)計(jì)數(shù)器的操作； 在振蕩器的使得邏輯高反饋信號(hào)被接收的每個(gè)循環(huán)遞增所述計(jì)數(shù)器；以及在所述計(jì)數(shù)器被遞增至閾值數(shù)時(shí)識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中重設(shè)所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出包括在識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)負(fù)載的能量需求的增加之后禁用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出處的電壓在所述第一時(shí)期過去后的所述第二時(shí)期期間被放電至基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中禁用所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器包括在所述第二時(shí)期的持續(xù)時(shí)間響應(yīng)第二單觸發(fā)電路來禁用所述功率轉(zhuǎn)換器的功率開關(guān)的開關(guān)，從而允許所述功率轉(zhuǎn)換器的輸出處的電壓在所述第一時(shí)期過去后的所述第二時(shí)期期間被放電至基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述基本低于所述正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值是基本零伏。
全文摘要
公開了具有輸出重設(shè)控制器的未調(diào)節(jié)的休眠模式在功率轉(zhuǎn)換器中的實(shí)施?？刂乒β兽D(zhuǎn)換器的輸出的示例方法包括用驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以響應(yīng)耦合至功率轉(zhuǎn)換器的輸出的一或多個(gè)負(fù)載的能量需求調(diào)節(jié)到它們的能量流動(dòng)。使驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器休眠，以當(dāng)這一或多個(gè)負(fù)載的能量需求落在閾值之下時(shí)，在第一時(shí)期停止調(diào)節(jié)到這一或多個(gè)負(fù)載的能量流動(dòng)。在第一時(shí)期期間不響應(yīng)這一或多個(gè)負(fù)載的能量需求。隨后驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)生器上電，以在第一時(shí)期后恢復(fù)調(diào)節(jié)到這一或多個(gè)負(fù)載的能量流動(dòng)。在第一時(shí)期后識(shí)別這一或多個(gè)負(fù)載的能量需求是否增加。若增加則重設(shè)功率轉(zhuǎn)換器的輸出，以允許其輸出處的電壓在第一時(shí)期后的第二時(shí)期期間放電至基本低于正常調(diào)節(jié)輸出電壓的值。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102545622SQ20111039934
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者D·J·貝利, D·M·H·馬修斯 申請(qǐng)人:電力集成公司