(57)【要約】【課題】パワーコンバータで用いるためのコントローラを提供する。【解決手段】パワーコンバータで用いるためのコントローラは駆動回路を含み、駆動回路は、駆動信号を生成してパワースイッチのスイッチングを制御してパワーコンバータ入力からパワーコンバータ出力へのエネルギの転送を制御するように結合される。コントローラは、パワーコンバータ出力に応答するイネーブルイベントを含むイネーブル信号を受信するための入力も含む。駆動回路は、イネーブルイベントに応答してパワースイッチをオンし、パワースイッチ電流が電流限界しきい値に達するのに応答してパワースイッチをオフするように結合される。電流限界しきい値生成器は、イネーブル信号のイネーブルイベントから駆動信号を受信するように結合される。電流限界しきい値はランプ信号であってもよく、イネーブルイベント間の時間に従うランプ信号を、駆動信号の変調に用いてもよい。【選択図】図１
2014180199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーコンバータで用いるためのコントローラであって、
駆動信号を生成してパワースイッチのスイッチングを制御してパワーコンバータ入力からパワーコンバータ出力へのエネルギの転送を制御するように結合される駆動回路と、
前記パワーコンバータ出力に応答するイネーブルイベントを含むイネーブル信号を受信するための入力とを備え、前記駆動回路は、前記イネーブルイベントに応答して前記パワースイッチをオンし、パワースイッチ電流が電流限界しきい値に達するのに応答して前記パワースイッチをオフするように結合され、さらに
前記駆動信号を前記駆動回路から受信し、前記イネーブル信号の前記イネーブルイベントに応答して前記電流限界しきい値を変更するように結合される電流限界しきい値生成器を備える、コントローラ。
【請求項２】
前記イネーブル信号の連続するイネーブルイベント間の時間は前記パワーコンバータ出力に応答する、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記イネーブルイベントは前記イネーブル信号における１つの論理状態から別の論理状態への遷移を含む、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワーコンバータ出力に結合される出力負荷の範囲に亘る前記イネーブル信号の連続するイネーブルイベント間の時間に応答して前記電流限界しきい値を変更するように結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項５】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、電流限界しきい値範囲内で、固定された増大量だけ前記電流限界しきい値を増すように結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項６】
前記固定された増大量は前記電流限界しきい値範囲よりも小さいため、前記パワースイッチの複数のスイッチングサイクルは、前記電流限界しきい値生成器に、前記電流限界しきい値範囲の最小電流限界しきい値から最大電流限界しきい値まで前記電流限界しきい値を変えさせなければならない、請求項５に記載のコントローラ。
【請求項７】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、前記電流限界しきい値を最大電流限界しきい値まで増すように結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記電流限界しきい値生成器は、連続するイネーブルイベント間の時間が長くなるにつれて、電流限界しきい値範囲内で前記電流限界しきい値を減少させるように結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、電流限界しきい値範囲内で、固定期間の間固定された増大量だけ前記電流限界しきい値を増すように結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１０】
前記固定期間は実質的にゼロである、請求項９に記載のコントローラ。
【請求項１１】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の前記終了後の前記固定期間の後、前記電流限界しきい値範囲内で、減少速度で前記電流限界しきい値を減少させ始めるように結合される、請求項９に記載のコントローラ。
【請求項１２】
前記減少速度は前記パワーコンバータ入力に結合される入力電圧に応答して調節される、請求項１１に記載のコントローラ。
【請求項１３】
前記減少速度は、前記入力電圧に応答して第１の一定の減少速度および第２の一定の減少速度のうち１つから選択される、請求項１２に記載のコントローラ。
【請求項１４】
前記駆動回路は、前記駆動信号を生成するように結合されかつ前記イネーブルイベントに応答してセットされるように結合されるラッチを含み、前記駆動回路は、前記パワースイッチ電流を表わす電流検知信号と前記電流限界しきい値との比較に応答して前記ラッチをリセットするように結合される比較器をさらに含む、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１５】
前記電流限界しきい値生成器は、ワンショットパルスを生成して固定期間を定めるように結合される単安定マルチバイブレータを含み、前記単安定マルチバイブレータは、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、前記駆動信号を受信して前記ワンショットパルスを生成するように結合される、請求項１に記載のコントローラ。
【請求項１６】
パワーコンバータで用いるためのコントローラであって、
駆動信号を生成してパワースイッチのスイッチングを制御してパワーコンバータ入力からパワーコンバータ出力へのエネルギの転送を制御するように結合される駆動回路と、
前記パワーコンバータ出力に応答するイネーブルイベントを含むイネーブル信号を受信するための入力とを備え、前記駆動回路は、前記イネーブルイベントに応答して前記パワースイッチをオンするように結合され、前記駆動回路は、パワースイッチ電流が電流限界しきい値に達するのに応答して前記パワースイッチをオフするように結合され、さらに
前記駆動回路から前記駆動信号を受信して前記電流限界しきい値を生成するように結合される電流限界しきい値生成器を備え、前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了後の固定期間の間、電流限界しきい値範囲内で増大速度で前記電流限界しきい値を増すように結合され、前記電流限界しきい値生成器は、パワースイッチ電流が前記電流限界しきい値に達するまで、前記固定期間の後、前記電流限界しきい値範囲内で減少速度で前記電流限界しきい値を減少させるように結合される、コントローラ。
【請求項１７】
前記駆動回路は、前記駆動信号を生成するように結合されかつ前記イネーブルイベントに応答してセットされるように結合されるラッチを含み、前記駆動回路は、前記パワースイッチ電流を表わす電流検知信号と前記電流限界しきい値との比較に応答して前記ラッチをリセットするように結合される比較器をさらに含む、請求項１６に記載のコントローラ。
【請求項１８】
前記電流限界しきい値生成器は、ワンショットパルスを生成して固定期間を定めるように結合される単安定マルチバイブレータを含み、前記単安定マルチバイブレータは、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して前記駆動信号を受信して前記ワンショットパルスを生成するように結合される、請求項１６に記載のコントローラ。
【請求項１９】
前記電流限界しきい値生成器は前記電流限界しきい値を生成するように結合されるコンデンサを含み、前記コンデンサは、前記電流限界しきい値が前記電流限界しきい値範囲内にあれば前記固定期間の間第１の電流源によって充電されるように結合され、前記コンデンサは、前記電流限界しきい値が前記電流限界しきい値範囲内にあれば前記固定期間の後に第２の電流源によって放電されるように結合される、請求項１６に記載のコントローラ。
【請求項２０】
前記第２の電流源は前記パワーコンバータ入力に結合される入力電圧に応答するように結合される、請求項１９に記載のコントローラ。
【請求項２１】
前記第２の電流源は、前記入力電圧の第１の値に応答して第１の速度で前記コンデンサを放電するように結合され、前記第２の電流源は、前記入力電圧の第２の値に応答して第２の速度で前記コンデンサを放電するように結合される、請求項１９に記載のコントローラ。
【請求項２２】
前記第１の電流源は前記コンデンサと最大電流限界しきい値参照電圧との間に結合される第１の電流ミラーを含み、前記第２の電流源は前記コンデンサと最小電流限界しきい値参照電圧との間に結合される第２の電流ミラーを含む、請求項１９に記載のコントローラ。
【請求項２３】
前記第１の電流ミラーは前記コンデンサと前記最大電流限界しきい値参照電圧との間に結合されるｐ型金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含み、前記第２の電流ミラーは前記コンデンサと前記最小電流限界しきい値参照電圧との間に結合されるｎ型ＭＯＳＦＥＴを含む、請求項２２に記載のコントローラ。
【請求項２４】
固定された前記増大速度と前記固定期間との積は前記電流限界しきい値範囲よりも小さいため、前記パワースイッチの複数のスイッチングサイクルは、前記電流限界しきい値生成器に、前記電流限界しきい値範囲の最小電流限界しきい値から最大電流限界しきい値へ前記電流限界しきい値を変えさせなければならない、請求項１６に記載のコントローラ。
【請求項２５】
前記増大速度の大きさは前記減少速度の大きさよりも実質的に大きい、請求項１６に記載のコントローラ。
【請求項２６】
パワーコンバータであって、
パワースイッチを介してパワーコンバータ入力に結合され、パワーコンバータ出力に結合されるエネルギ転送要素と、
前記パワーコンバータ出力に応答するイネーブルイベントを含むイネーブル信号を生成するように結合されるイネーブル回路と、
前記パワースイッチに結合されて前記パワースイッチのスイッチングを制御して前記パワーコンバータ出力を調整するコントローラとを備え、前記コントローラは
前記イネーブル信号とパワースイッチ電流を表わす電流検知信号とを受信して駆動信号を生成して前記パワースイッチのスイッチングを制御するように結合される駆動回路を含み、前記駆動回路は、前記イネーブルイベントに応答して前記パワースイッチをオンし、前記パワースイッチ電流が電流限界しきい値に達するのに応答して前記パワースイッチをオフするように結合され、前記コントローラはさらに
前記イネーブル信号の前記イネーブルイベントに応答して、前記駆動回路から前記駆動信号を受信して前記電流限界しきい値を変更するように結合される電流限界しきい値生成器を含む、パワーコンバータ。
【請求項２７】
前記イネーブル信号の連続するイネーブルイベント間の時間差は前記パワーコンバータ出力に結合される負荷に応答する、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項２８】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワーコンバータ出力に結合される出力負荷の範囲に亘る前記イネーブル信号の連続するイネーブルイベント間の時間に応答して前記電流限界しきい値を変更するように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項２９】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、電流限界しきい値範囲内で、固定された増大量だけ前記電流限界しきい値を増すように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項３０】
前記固定された増大量は前記電流限界しきい値範囲よりも小さいため、前記パワースイッチの複数のスイッチングサイクルは、前記電流限界しきい値生成器に、前記電流限界しきい値範囲の最小電流限界しきい値から最大電流限界しきい値まで前記電流限界しきい値を変えさせなければならない、請求項２９に記載のパワーコンバータ。
【請求項３１】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、前記電流限界しきい値を最大電流限界しきい値まで増すように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項３２】
前記電流限界しきい値生成器は、連続するイネーブルイベント間の時間が増すにつれて、電流限界しきい値範囲内で前記電流限界しきい値を減少させるように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項３３】
前記電流限界しきい値生成器は、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了後の固定期間の後、前記電流限界しきい値範囲内で、減少速度で前記電流限界しきい値を減少させ始めるように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項３４】
前記減少速度は前記パワーコンバータ入力に結合される入力電圧に応答して調節される、請求項３３に記載のパワーコンバータ。
【請求項３５】
前記減少速度は、前記入力電圧に応答して第１の一定の減少速度および第２の一定の減少速度のうち１つから選択される、請求項３４に記載のパワーコンバータ。
【請求項３６】
前記駆動回路は、前記駆動信号を生成するように結合されかつ前記イネーブルイベントに応答してセットされるように結合されるラッチを含み、前記駆動回路は、前記電流検知信号と前記電流限界しきい値との比較に応答して前記ラッチをリセットするように結合される比較器をさらに含む、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項３７】
前記電流限界しきい値生成器は、ワンショットパルスを生成して固定期間を定めるように結合される単安定マルチバイブレータを含み、前記単安定マルチバイブレータは、前記パワースイッチの各々のオン時間の終了に応答して、前記駆動信号を受信して前記ワンショットパルスを生成するように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【請求項３８】
前記電流限界しきい値生成器は前記電流限界しきい値を生成するように結合されるコンデンサを含み、前記コンデンサは、前記電流限界しきい値が電流限界しきい値範囲内にあれば前記パワースイッチの各々のオン時間の終了後の固定期間の間第１の電流源によって充電されるように結合され、前記コンデンサは、前記電流限界しきい値が前記電流限界しきい値範囲内にあれば前記固定期間後に第２の電流源によって放電されるように結合される、請求項２６に記載のパワーコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景情報
開示の分野
本発明は概してパワーコンバータに関し、より具体的にはスイッチモードパワーコンバータのためのコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
電子機器は動作するのに電力を用いる。スイッチモードパワーコンバータは、それらが高効率、小型および軽量であるために、今日の電子機器の多くへの電力供給に一般的に用いられている。従来のコンセントは高圧交流電流を与える。スイッチングパワーコンバータにおいて、高圧交流（ａｃ）入力は、エネルギ転送要素を通して十分に調整された直流（ｄｃ）出力を与えるように変換される。動作の際、デューティサイクル（典型的には全スイッチング周期に対するスイッチのオン時間の比率）を変える、スイッチング周波数を変える、またはスイッチモードパワーコンバータ中のスイッチの単位時間当たりのパルスの数を変えることによって所望の出力を与えるようにスイッチを利用する。
【０００３】
スイッチモードパワーコンバータはコントローラも含む。出力の調整は、閉ループ中で出力を検知しかつ制御することによって達成され得る。コントローラは出力を表わす信号を受信し得、コントローラは、信号に応答して１つ以上のパラメータを変更して出力を所望の量に調整する。パルス幅変調（ＰＷＭ）制御またはオン／オフ制御などのさまざまな制御モードを利用してもよい。
【０００４】
以下の図を参照して、本発明の非限定的かつ非網羅的実施形態を記載する。図中、同じ参照番号は、他に示さなければ、さまざまな図を通して同じ部分を指す。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の教示に従う、コントローラを利用する例示的なスイッチモードパワーコンバータを図示する図である。
【図２Ａ】本発明の教示に従う、例示的な電流限界しきい値波形を図示するグラフの図である。
【図２Ｂ】本発明の教示に従う、例示的な電流限界しきい値およびイネーブル信号を図示するタイミング図である。
【図３】本発明の教示に従う、図１のコントローラの一例を図示する図である。
【図４】本発明の教示に従う、図３の例示的なコントローラの信号を表わすさまざまな例示的な波形を図示するタイミング図である。
【図５】本発明の教示に従う、図４に示される信号を表わすさまざまな例示的な波形をさらに詳細に図示するタイミング図である。
【図６】本発明の教示に従う、図３の例示的なコントローラの信号を表わすさまざまな例示的な波形を図示する別のタイミング図である。
【図７】本発明の教示に従う、図１のコントローラの別の例を図示する図である。
【図８】本発明の教示に従う、図７の例示的なコントローラの信号を表わすさまざまな例示的な波形を図示するタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
詳細な説明
対応する参照符号は、図面のいくつかの図を通して対応する構成要素を示す。当業者は、簡潔さおよび明瞭性のために図中の要素が図示され、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを認めるであろう。たとえば、図中の要素のいくつかの寸法は、本発明のさまざまな実施形態の理解を深めるのを助けるために、他の要素に対して誇張されていることがある。また、本発明のこれらのさまざまな実施形態がより妨げられずに見えるのを容易にするために、商業的に実現可能な実施形態で有用または必要な、一般的であるが十分に理解されている要素をしばしば描いていない。
【０００７】
以下の説明では、本発明の完全な理解を与えるために、数多くの具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、本発明を実践するのに具体的な詳細を用いる必要がないことが明らかであろう。他の事例では、本発明を曖昧にするのを避けるために、周知の材料または方法を詳細に記載していない。
【０００８】
この明細書を通じての「１つの実施形態」、「実施形態」、「一例」、または「例」の参照は、実施形態または例と関連して記載する特定の特徴、構造、または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このように、この明細書を通じたさまざまな場所での「１つの実施形態では」、「実施形態では」、「一例」、または「例」という文言の出現は、必ずしも、すべてが同じ実施形態または例を参照しているわけではない。さらに、１つ以上の実施形態または例の中で、特定の特徴、構造、または特性を任意の好適な組合せおよび／または副次的組合せで組合せてもよい。特定の特徴、構造、または特性は、集積回路、電子回路、組合せ論理回路、または記載の機能性を提供する他の好適な構成要素に含まれてもよい。さらに、ここに与える図は、当業者に対する説明目的のためのものであり、図面は必ずしも縮尺通りに描かれていないことが認められる。
【０００９】
パワーコンバータの出力を調整するのにさまざまな制御モードを利用し得る。ＰＷＭピーク電流モード制御では、スイッチは、スイッチ中の電流が調整しきい値に達するまでオンのままである。一旦調整しきい値に達すると、コントローラは、スイッチング周期の残余の間、スイッチをオフにする。一般的に、コントローラは、スイッチのデューティ比を変更することによってパワーコンバータの出力を調整する。コントローラは、調整しきい値の大きさを変更することによってデューティ比を変更してもよい。より大きな調整しきい値は、スイッチについてのより長いオン時間およびより大きなデューティ比に対応する。しかしながら、調整しきい値は一般的に、個別のスイッチングサイクルの間固定されることを認めるべきである。ＰＷＭピーク電流モード制御については、コントローラは一般的に、パワーコンバータの出力を表わすアナログ信号を受信する。一例では、コントローラが受信する信号は、検知されるパワーコンバータの出力が所望の量からどの程度離れているかを伝え得る。次にコントローラは、受信したアナログ信号に基づいてスイッチのデューティ比を変更する。
【００１０】
別の制御モードは、スイッチングサイクルをイネーブルまたはディスエーブルするオン／オフ制御として公知である。サイクルがイネーブルされるとスイッチは電流を導通し得る一方で、ディスエーブルされたサイクルの間はスイッチは電流を導通することができない。コントローラは、イネーブルされたおよびディスエーブルされたスイッチングサイクルのシーケンスを発生してパワーコンバータの出力を調整する。オン／オフ制御については、コントローラは一般的に、パワーコンバータの出力を表わす論理信号を受信する。一例では、コントローラが受信する信号は、スイッチをイネーブルまたはディスエーブルするであろう一連の論理レベルのパルスであり得る。別の例では、コントローラが受信する信号は、スイッチをイネーブルまたはディスエーブルするのに用いられるデジタル信号であり得る。
【００１１】
一種のオン／オフ制御では、コントローラは、イネーブルされたサイクルの間の固定オン時間の間、スイッチをオンする。電流制限オン／オフ制御と称される別の種類のオン／オフ制御では、コントローラは、イネーブルされたサイクルの間スイッチをオンし、スイッチ中の電流が一旦電流限界しきい値に達するとスイッチをオフする。一般的に、論理状態の形態のイネーブル信号を利用してパワーコンバータの出力を表わすことが有利であり得る。というのも、イネーブル信号は出力を表わすアナログ信号よりもノイズ耐性がより高いことがあるからである。しかしながら、サイクルのイネーブルおよびディスエーブルにより、パワーコンバータの有効スイッチング周波数が可聴ノイズ範囲に入ってしまうことがある。さらに、二乗平均平方根（ＲＭＳ）電流は、オン／オフ制御を用いるパワーコンバータについてより高いことがあり、そのためパワーコンバータの効率がより劣ることがある。
【００１２】
論じられるように、本発明の教示に従う例は、可変電流限界しきい値を用いた電流制限オン／オフ制御方式を提供する。論じられる例の場合、コントローラは、パワーコンバータの出力を表わすイネーブル信号を受信する。イネーブル信号は、パワースイッチをイネーブルまたはディスエーブルする一連のイベントを含む。一例では、コントローラは、イネーブル信号のイベントに応答してパワースイッチをオンし、パワースイッチ中の電流が可変電流限界しきい値に達するとパワースイッチをオフする。可変電流限界しきい値は、イネーブル信号の連続するイベント間の時間に応答して変化する。さらに、可変電流限界しきい値は、パワーコンバータの出力に結合される負荷の範囲に亘るイネーブル信号のイベント間の時間に応答して変化してもよい。一例では、可変電流限界しきい値はランプ信号であってもよく、パワースイッチのスイッチングを制御してパワーコンバータの出力を調整する駆動信号の変調にイネーブル信号のイベント間の時間に従うランプ信号を用いてもよい。
【００１３】
一例では、可変電流限界しきい値は、固定期間の間または最大電流限界しきい値に達するまで、パワースイッチの各々のオン時間の終わりに増大速度で増大する。別の例では、可変電流限界は、パワースイッチのオン時間の終了に応答して、固定された増大量で増大する。次に、可変電流限界しきい値は、パワースイッチ中の電流が電流限界しきい値に達するまでまたは可変電流限界しきい値が最小電流限界しきい値に達するまで、減少速度で減少する。このように、本発明の教示に従う例は、パワーコンバータの出力を表わす論理信号またはデジタルイネーブル信号の利点を留保しつつ、増大した効率を有し得、かつ可聴ノイズを発生する可能性を低減し得る。
【００１４】
図示のため、図１は、入力ＶIN１０２、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４の１次巻線１０６、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４の２次巻線１０８、スイッチＳ１  １１０、入力帰還１１１、クランプ回路１１２、整流器Ｄ１  １１４、出力コンデンサＣ１  １１６、出力帰還１１７、負荷１１８、検知回路１２０、イネーブル回路１２２、およびコントローラ１２４を含む例示的なパワーコンバータ１００を示す。コントローラ１２４は、駆動回路ブロック１２６と電流限界しきい値生成器１２８とをさらに含む。一例では、イネーブル回路１２２および検知回路１２０もコントローラ１２４に含まれてもよい。図１はさらに、出力電圧ＶO１３０、出力電流ＩO１３２、出力量ＵO１３４、フィードバック信号１３６、イネーブル信号ＵEN１３８、スイッチ電流ＩD１４０、電流検知信号１４２、駆動信号１４４、および電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を図示する。図１に図示される例示的なスイッチモードパワーコンバータ１００は、本発明の教示から有利であり得るスイッチモードパワーコンバータの単なる一例であるフライバック構成で結合される。スイッチモードパワーコンバータの他の公知のトポロジおよび構成も本発明の教示から有利であり得ることが認められる。
【００１５】
図示される例では、パワーコンバータ１００は、未調整入力ＶIN１０２から負荷１１８に出力パワーを与える。一例では、入力ＶIN１０２は整流されかつフィルタリングされたａｃ線間電圧である。別の例では、入力電圧ＶIN１０２はｄｃ入力電圧である。入力ＶIN１０２はエネルギ転送要素Ｔ１  １０４に結合される。いくつかの例では、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４は結合されたインダクタであり得る。他の例では、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４は変圧器であり得る。図１の例では、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４は、２つの巻線、すなわち１次巻線１０６および２次巻線１０８を含む。ＮPおよびＮSは、それぞれ１次巻線１０６および２次巻線１０８の巻数である。図１の例では、１次巻線１０６は入力巻線と考えられてもよく、２次巻線１０８は出力巻線と考えられてもよい。１次巻線１０６はパワースイッチＳ１  １１０にさらに結合され、これは次に入力帰還１１１にさらに結合される。さらに、クランプ回路１１２がエネルギ転送要素Ｔ１  １０４の１次巻線１０６の両端に結合される。
【００１６】
エネルギ転送要素Ｔ１  １０４の２次巻線１０８は整流器Ｄ１  １１４に結合される。図１に図示される例では、整流器Ｄ１  １１４はダイオードとして例示され、２次巻線１０８がダイオードのアノードに結合される。いくつかの例では、整流器Ｄ１  １１４は、同期整流器として用いられるトランジスタであり得る。トランジスタが同期整流器として利用される場合、（２次コントローラと称される）別のコントローラを利用してトランジスタのオンおよびオフを制御してもよい。例では、イネーブル回路１２２および／または検知回路１２０が２次コントローラ（図示せず）に含まれてもよい。描かれる例に示されるように、出力コンデンサＣ１  １１６および負荷１１８は整流器Ｄ１  １１４に結合される。図１の例では、出力コンデンサＣ１  １１６および負荷１１８の両者ともがダイオードのカソードに結合される。出力が負荷１１８に与えられ、出力は、出力電圧ＶO１３０、出力電流ＩO１３２、またはその２つの組合せのいずれかとして与えられてもよい。
【００１７】
パワーコンバータ１００は、出力量ＵO１３４として例示される出力を調整する回路構成をさらに含む。検知回路１２０は、出力量ＵO１３４を検知するように、かつ出力量ＵO１３４を表わすフィードバック信号ＵFB１３６を与えるように結合される。フィードバック信号ＵFB１３６は電圧信号または電流信号であり得る。一例では、検知回路１２０は、エネルギ転送要素Ｔ１  １０４に含まれる付加的な巻線からの出力量を検知し得る。別の例では、コントローラ１２４とイネーブル回路１２２との間またはイネーブル回路１２２と検知回路１２０との間に直流絶縁（図示せず）が存在し得る。直流絶縁は、光カプラ、コンデンサ、または磁気結合などのデバイスを用いることによって実現可能である。さらなる例では、検知回路１２０は、パワーコンバータ１００の出力からの出力量ＵO１３４を検知するのに分圧器を利用してもよい。一般的に、出力量ＵO１３４は、出力電圧ＶO１３０、出力電流ＩO１３２、またはその２つの組合せのいずれかである。
【００１８】
描かれる例に示されるように、イネーブル回路１２２は検知回路１２０に結合され、パワーコンバータ１００の出力を表わすフィードバック信号ＵFB１３６をセンサ回路１２０から受信する。イネーブル信号ＵEN１３８は電圧信号または電流信号であり得る。一例では、イネーブル信号ＵEN１３８はパワーコンバータ１００の出力も表わし、情報をコントローラ１２４に与えてパワースイッチＳ１  １１０をイネーブルまたはディスエーブルする。さらに、イネーブル信号ＵEN１３８は、パワースイッチＳ１  １１０をイネーブル（またはディスエーブル）する１つ以上のイネーブルイベントを含んでもよい。たとえば、パワースイッチＳ１  １１０は、イネーブル信号ＵEN１３８中のイネーブルイベントが受信されるとイネーブルされ得る。一例では、イネーブル回路１２２は、一例では論理ハイおよび論理ローのセクションの長さが異なる矩形のパルス波形であるイネーブル信号ＵEN１３８を出力する。別の例では、イネーブル信号ＵEN１３８は論理信号またはデジタル信号であり得る。イネーブル信号ＵEN１３８中のイネーブルイベントは、パワースイッチＳ１  １１０をイネーブル（またはディスエーブル）するパルスまたは一連のパルスであり得る。別の例では、イネーブル信号ＵEN１３８中のイネーブルイベントは、パワースイッチＳ１  １１０をイネーブル（またはディスエーブル）する、１つの論理状態から別の論理状態への遷移であり得る。さらなる例では、イネーブル信号ＵEN１３８はアナログ信号であってもよく、イネーブルイベントは、イネーブル信号ＵEN１３８がしきい値を交差して示され得る。
【００１９】
コントローラ１２４はイネーブル回路１２２に結合され、イネーブル回路１２２からイネーブル信号ＵEN１３８を受信する。コントローラ１２４はさらに、電流検知信号１４２を受信するため、およびパワースイッチＳ１  １１０に駆動信号１４４を与えるための端子を含む。電流検知信号１４２は、パワースイッチＳ１  １１０中のスイッチ電流ＩD１４０を表わし得る。電流検知信号１４２は電圧信号または電流信号であり得る。さらに、コントローラ１２４は、駆動信号１４４をパワースイッチＳ１  １１０に与えてさまざまなスイッチングパラメータを制御して、パワーコンバータ１００の入力からパワーコンバータ１００の出力へのエネルギの転送を制御する。そのようなパラメータの例は、パワースイッチＳ１  １１０のスイッチング周波数、スイッチング周期、デューティサイクル、またはそれぞれのオンおよびオフ時間を含み得る。
【００２０】
図１に描かれる例に図示されるように、コントローラ１２４は駆動回路１２６および電流限界しきい値生成器１２８を含む。駆動回路１２６はイネーブル信号ＵEN１３８を受信するように結合される。一例では、駆動回路１２６は、イネーブル信号ＵEN１３８に応答して駆動信号１４４を出力する。いくつかの例では、駆動回路１２６は電流検知信号１４２をさらに受信し、さらに電流検知信号１４２に応答して駆動信号１４４を出力する。電流限界しきい値生成器１２８は駆動回路１２６から駆動信号１４４を受信するように結合され、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を駆動回路１２６にさらに出力する。一例では、電流限界しきい値生成器１２８は、イネーブル信号ＵEN１３８のイネーブルイベント間の時間に応答して電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を変更するように結合される。一例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８はランプ信号であってもよく、イネーブルイベント間の時間に従うランプ信号を用いて駆動信号１４４を変調してパワーコンバータの出力を調整し得る。
【００２１】
たとえば、一例では、電流限界しきい値生成器１２８は、電流限界しきい値範囲内で、パワースイッチＳ１  １１０の各々のオン時間の終了後の固定期間の間、増大速度で電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を増すように結合される。例では、パワースイッチＳ１  １１０の各々のオン時間の終了後の固定期間の後に、電流限界しきい値発生器１２８は、電流限界しきい値範囲内で、パワースイッチＳ１  １１０を通る電流が電流限界しきい値に達するまで減少速度で電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を減少させるように結合される。一例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は電圧信号または電流信号であり得る。図示されるように、駆動回路１２６は電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８に応答して駆動信号１４４も出力する。
【００２２】
図１の例では、入力電圧ＶIN１０２は、入力帰還１１１に対して正であり、出力電圧ＶO１３０は出力帰還１１７に対して正である。図１に図示される例では、入力帰還１１１は出力帰還１１７から直流絶縁される。換言すると、入力帰還１１１と出力帰還１１７との間に印加されるｄｃ電圧は実質的にゼロの電流を発生するであろう。したがって、１次巻線１０６に電気的に結合される回路は、２次巻線１０８に電気的に結合される回路から直流絶縁される。たとえば、直流絶縁は、コントローラ１２４とイネーブル回路１２２との間またはイネーブル回路１２２と検知回路１２０との間に、光カプラ、容量カプラ、または磁気カプラを用いることによって実現可能である。
【００２３】
一例では、図１のパワーコンバータ１００は、未調整入力ＶIN１０２から負荷１１８へ調整出力パワーを与える。パワーコンバータ１００はエネルギ転送要素Ｔ１  １０４を利用して１次巻線１０６と２次巻線１０８との間でエネルギを転送する。クランプ回路１１２はエネルギ転送要素Ｔ１  １０４の１次巻線１０６に結合されてパワースイッチＳ１  １１０上の最大電圧を制限する。図１に示される例示的なパワーコンバータ１００では、クランプ回路１１２は、パワースイッチＳ１  １１０がオフした後に１次巻線１０６の漏れインダクタンスによって生じる電圧スパイクを制限する。パワースイッチＳ１  １１０は、コントローラ１２４から受信される駆動信号１４４に応答して開閉されて、パワーコンバータ１００の入力からパワーコンバータ１００の出力へのエネルギの転送を制御する。閉じたスイッチは電流を導通し得、オンと考えられる一方で、開いたスイッチは電流を導通することができず、オフと考えられることが一般的に理解される。図１の例では、パワースイッチＳ１  １１０はコントローラ１２４に応答して電流ＩD１４０を制御して、パワーコンバータ１００の特定される性能を満たす。いくつかの例では、パワースイッチＳ１  １１０はトランジスタであり得、コントローラ１２４は集積回路および／または別々の電気構成要素を含んでもよい。一例では、コントローラ１２４およびパワースイッチＳ１  １１０は単一の集積回路中にともに含まれる。一例では、集積回路はモノリシック集積回路である。別の例では、集積回路はハイブリッド集積回路である。
【００２４】
パワースイッチＳ１  １１０の動作は、１次巻線１０６両端の、経時的に変化する電圧ＶPも発生する。変圧器の作用により、電圧ＶPのスケーリングされた複製が２次巻線１０８の両端に発生される。スケーリング率は、１次巻線１０６の巻数ＮPで除算した２次巻線１０８の巻数ＮSである比率である。パワースイッチＳ１  １１０のスイッチングは、整流器Ｄ１  １１４において脈動電流も発生させる。整流器Ｄ１  １１４中の電流は出力コンデンサＣ１  １１６によってフィルタリングされて、負荷１１８において実質的に一定の出力電圧ＶO１３０、出力電流ＩO１３２、またはその２つの組合せを発生させる。
【００２５】
図示される例では、検知回路１２０は出力量ＵO１３４を検知して、パワーコンバータ１００の出力を表わすフィードバック信号ＵFB１３６をイネーブル回路１２２に与える。イネーブル回路１２２はフィードバック信号ＵFB１３６を受信し、イネーブル信号ＵEN１３８を発生させる。イネーブル信号ＵEN１３８はパワーコンバータ１００の出力を表わし、（イネーブルイベントを用いて）コントローラ１２４に情報を与えてパワースイッチＳ１  １１０をイネーブルまたはディスエーブルする。さらに、イネーブル信号ＵEN１３８のイネーブルイベント間の時間はパワーコンバータ出力に応答する。例では、イネーブルイベントは、出力量ＵO１３４またはフィードバック信号ＵFB１３６がしきい値を下回ると生成され得る。一例では、イネーブル信号ＵEN１３８は、イネーブルイベントとしてパルスを利用して（イネーブル信号は論理ハイ値に増大し、論理ロー値に減少する）パワースイッチＳ１  １１０を制御し得る。
【００２６】
図１の例では、コントローラ１２４はイネーブル信号ＵEN１３８を受信し、パワースイッチＳ１  １１０中の検知されたスイッチ電流ＩD１４０を表わす電流検知信号１４２も受信する。スイッチ電流ＩD１４０は、たとえば、別々の抵抗器両端の電圧、またはトランジスタが導通している場合はトランジスタ両端の電圧など、さまざまなやり方で検知され得る。コントローラ１２４は、さまざまな入力に応答して、駆動信号１４４を出力してパワースイッチＳ１  １１０を動作させて、出力量ＵO１３４を所望の値に実質的に調整する。検知回路１２０、イネーブル回路１２２、およびコントローラ１２４を用いることにより、パワーコンバータ１００の出力は本発明の教示に従って閉ループ中で調整される。
【００２７】
描かれる例に示されるように、コントローラ１２４は駆動回路１２６をさらに含み、これはイネーブル信号ＵEN１３８および電流検知信号１４２を受信する。駆動回路１２６は、イネーブル信号ＵEN１３８および電流検知信号１４２に応答して駆動信号１４４を出力してパワースイッチＳ１  １１０のスイッチングを制御し、パワーコンバータ１００の入力からパワーコンバータ１００の出力へのエネルギの転送を制御する。一例では、駆動回路１２６はイネーブルイベントに応答してパワースイッチＳ１  １１０をオンする。一例では、駆動回路１２６は、イネーブル信号ＵEN１３８が論理ハイ値にパルスを発するとパワースイッチＳ１  １１０をオンする。一例では、駆動回路１２６は、電流検知信号１４２で表わされるスイッチ電流ＩD１４０が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８に達するとパワースイッチＳ１  １１０をオフする。一例では、駆動信号１４４は、論理ハイおよび論理ローのセクションの長さが異なる矩形パルス波形である。駆動信号１４４は電圧信号または電流信号であり得る。一例では、パワースイッチＳ１  １１０は、駆動信号１４４が論理ハイである場合にオンであり、パワースイッチＳ１  １１０は、駆動信号１４４が論理ローである場合にオフである。
【００２８】
描かれる例に示されるように、駆動信号１４４は、電流限界しきい値生成器１２８によって受信されるようにも結合される。一例では、電流限界しきい値生成器１２８は、駆動信号１４４に応答して電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を生成する。さらに論じるように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は、電流限界しきい値範囲内で、パワースイッチＳ１  １１０のオン時間の終了後の固定期間の間、増大速度で増大する。換言すると、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は、電流限界しきい値範囲内で、パワースイッチＳ１  １１０のオン時間の終わりに、固定された量だけ増大する。このように、一例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は最大電流限界しきい値を超えて増大することはない。固定期間の後、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は、電流限界しきい値範囲内で減少速度で減少する。一例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は、電流検知信号１４２が示すスイッチ電流ＩD１４０が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８に達するまで、または電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８が最小電流限界しきい値に達するまで、減少する。
【００２９】
以上言及したように、駆動信号１４４は、イネーブル信号ＵEN１３８に応答して生成される。したがって、一例では、電流限界しきい値生成器１２８は、イネーブル信号ＵEN１３８に応答して電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８も生成する。特に、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８は、パワーコンバータ１００の出力に結合される負荷の範囲に亘ってイネーブル信号ＵEN１３８のイネーブルイベント間の時間に応答する。別の例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８はランプ信号であってもよく、イネーブルイベント間の時間に従うランプ信号を用いて駆動信号１４４を変調してパワーコンバータの出力を調整してもよい。このように、本発明の教示に従う例は、パワーコンバータ１００の出力を表わす論理信号またはデジタルイネーブル信号の利点を留保しつつ、増大した効率を有し得、かつ可聴ノイズを発生する可能性を低減し得る。
【００３０】
図２Ａは、本発明の教示に従う、経時的に減少する電流限界しきい値ILIM２５０の例示的な関係を図示する例示的なグラフ２００を図示する。特に、グラフ２００は、電流限界しきい値ILIM２５０の第１の関係２５２、電流限界しきい値ILIM２５０の第２の関係２５４、最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６、最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８、時間ｔ1２６０、および時間ｔ2２６２を図示する。スイッチ電流ＩD１４０が到達し得る電流限界しきい値ILIM２５０の最も高い値に対応する１００％電流限界２６４がさらに図示される。というのも、電流限界しきい値ILIM２５０は可変であり、パワースイッチＳ１  １１０がオフした後の固定期間減少し始めるからである。一例では、固定期間は実質的にゼロである。さらに、電流限界しきい値範囲２６５は、最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８と最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６との間の値の範囲であり、電流限界しきい値生成器は電流限界しきい値ILIM２５０を変更し得る。
【００３１】
例示的な第１の関係２５２に示されるように、電流限界しきい値ILIM２５０は、電流限界しきい値範囲２６５内で、最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６から最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８へ第１の減少速度で減少する。電流限界しきい値ILIM２５０は時間ｔ1２６０に最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８に達する。電流限界しきい値ILIM２５０が一旦最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８に減少すると、電流限界しきい値ILIM２５０は減少を止め、最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８と実質的に等しくなる。
【００３２】
例示的な第２の関係２５４に示されるように、電流限界しきい値ILIM２５０は、電流限界しきい値範囲２６５内で、最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６から最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８へ第２の減少速度で減少する。電流限界しきい値ILIM２５０は時間ｔ2２６２に最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８に達する。最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８に一旦到達すると、電流限界しきい値ILIM２５０は減少を止め、最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８と実質的に等しくなる。第１の関係２５２および第２の関係２５４は、時間に対して実質的に線形に減少する電流限界しきい値ILIM２５０を図示する。しかしながら、例は、電流限界しきい値ILIM２５０が非線形であるおよび／または単調である関係も含んでもよい。たとえば、関係は、二次、指数関数的、または区分線形であってもよい。さらなる例は、電流限界しきい値ILIM２５０が一連の減少段階を含み得る関係も含んでもよい。一連の減少段階は実質的に線形に減少するまたは非線形に減少するものであってもよい。
【００３３】
一例では、コントローラは、電流限界しきい値２５０を減少させるために利用する第１の関係２５２または第２の関係２５４を選択してもよい。たとえば、一例では、コントローラは、パワーコンバータ１００の入力電圧ＶIN１０２に応答して第１の関係２５２または第２の関係２５４を選択してもよい。図２Ａに図示される電流限界しきい値ILIM２５０を利用して電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８を変更してもよい。特に、図２Ａに示される関係を利用して、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８がどのようにイネーブル信号ＵEN１３８および／または駆動信号１４４に応答するかを定めてもよい。
【００３４】
図２Ｂは経時的な電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８の関係を図示する別の例示的なグラフ２０１を図示する。描かれる例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８、スイッチ電流ＩD２４０、およびイネーブル信号ＵEN２３８は、図１について以上で論じた電流限界しきい値信号ＵILIM_TH１４８、スイッチ電流ＩD１４０、およびイネーブル信号ＵEN１３８のそれぞれの例である。さらに、第１の関係２５２を利用して、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８がイネーブル信号ＵEN２３８にどのように応答するかを定めてもよい。
【００３５】
描かれる例に図示されるように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８は、電流限界しきい値範囲２６５内で、最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６から減少する。例では論理ハイ値にパルスを発するイネーブル信号ＵEN２３８で示されるイネーブル信号ＵEN２３８でイネーブルイベントが起こると（換言すると、イネーブルパルスが受信されると）、パワースイッチＳ１  １１０がオンし、スイッチ電流ＩD２４０が増大し始める。スイッチ電流ＩD２４０が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８に達すると、パワースイッチＳ１  １１０がオフされ、スイッチ電流ＩD２４０がゼロに立下がる。さらに、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８は、パワースイッチＳ１  １１０がオフされるのに応答して増大する。一例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８は最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６に増大する。しかしながら、他の例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８は電流限界しきい値範囲２６５内で固定量だけ増大する。図２Ｂに図示される例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８が一旦最大電流限界しきい値ITH_MAX２５６に達すると、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８が再び減少し始める。図２Ｂに示される例では、別のイネーブルパルスはイネーブル信号ＵEN２３８から受信されず、そのため、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８は、電流限界しきい値範囲２６５内で最小電流限界しきい値ITH_MIN２５８に減少する。図２Ｂは、イネーブル信号ＵEN２３８中のイネーブルイベントが受信されず、したがってパワースイッチＳ１  １１０がオンしなかったならば電流限界しきい値範囲２６５内で電流限界しきい値信号ＵILIM_TH２４８がどのように減少したであろうかを示す破線２５３も図示する。
【００３６】
図３は、一例では図１のコントローラ１００であり得る例示的なコントローラ３００を図示する。以下で参照する、同様に名称および番号を付与された要素が上述のように結合されかつ機能することを認めるべきである。以上で言及したように、駆動回路３２６は、イネーブル信号ＵEN３３８、電流検知信号３４２、および電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８を受信するように結合される。図示される例では、駆動回路３２６は、図示される例では比較器３６８によってリセットされるように結合されるラッチ３６６を含んで示される。例では、ラッチ３６６は、比較器の出力がラッチ３６６のＲ入力に結合される一方で、イネーブル信号ＵEN３３８をそのＳ入力で受信するように結合される。駆動信号３４４はラッチ３６６から出力される。示されるように、駆動信号３４４はラッチ３６６のＱ出力から出力される。さらに論じるように、ラッチ３６６のＱ出力はイネーブル信号ＵEN３３８が論理ハイであれば論理ハイである。一例では、イネーブル信号ＵEN３３８は、論理ハイ値に遷移し、迅速に論理ロー値に立下がる矩形のパルス波形である。一例では、イネーブル信号ＵEN３３８の論理ハイパルスの発生がイネーブルイベントと称されることがある。イネーブルイベントがラッチ３６６のＳ入力で受信されると、駆動信号３４４は論理ハイ値に遷移する。論理ハイ値がラッチ３６６のＲ入力で受信されると、駆動信号３４４は論理ロー値に遷移する。
【００３７】
描かれる例に示されるように、比較器３６８は電流検知信号３４２および電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８を受信するように結合される。図３に示される例では、電流検知信号３４２は、比較器３６８の非反転入力で受信される一方で、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８は、比較器３６８の反転入力で受信される。駆動信号３４４は、電流検知信号３４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８に達すると論理ロー値に遷移する。以上で言及したように、一例では、電流検知信号３４２はスイッチ電流ＩD１４０を表わす。そのため、駆動信号３４４は、電流検知信号３４２で表わされるスイッチ電流ＩD１４０が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８に達すると論理ロー値に遷移する。一例では、駆動信号３４４は、論理ハイおよび論理ローのセクションの長さが異なる矩形パルス波形である。一例では、駆動信号３４４が論理ハイである時間の長さは、パワースイッチＳ１  １１０のオン時間（ｔON）に対応し、駆動信号３４４が論理ローである時間の長さはパワースイッチＳ１  １１０のオフ時間（ｔOFF）に対応する。さらに、駆動信号３４４の立上がりエッジ間の時間の長さはスイッチング周期ＴSと称されることがある。
【００３８】
電流限界しきい値生成器３２８は、駆動回路３２６から駆動信号３４４を受信するように結合される。図３に描かれる例では、ラッチ３６６から駆動信号３４４を受信するように単安定マルチバイブレータ３７０が結合される。一例では、単安定マルチバイブレータ３７０は、駆動信号３４４のエッジに応答して固定期間を有するパルスを生成する（換言すると、パルスは固定期間の間論理ハイである）。一例では、単安定マルチバイブレータ３７０は、駆動信号３４４の立下がりエッジに応答して、固定期間を有するパルスを生成する。換言すると、単安定マルチバイブレータ３７０は、パワースイッチのオン時間（ｔON）の終わりに、固定期間を有するパルスを生成する。単安定マルチバイブレータ３７０の出力はワンショット信号ＯＳ３９０と称される。
【００３９】
図示されるように、単安定マルチバイブレータ３７０からワンショット信号ＯＳ３９０を受信するようにＡＮＤゲート３８６およびインバータ３８９が結合される。インバータ３８９がＡＮＤゲート３８８にさらに結合され、これによりＡＮＤゲート３８８が反転されたワンショット信号
【００４０】
【数１】
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【００４１】
３９１を受信する。ＡＮＤゲート３８６および３８８は（それぞれ）充電信号ＣＨＧ３９２および放電信号ＤＩＳ３９４を出力してスイッチＳ２  ３７４およびＳ３  ３７８のスイッチングを制御する。スイッチＳ２  ３７４の一方端は電流源３７２に結合される一方で、スイッチＳ２  ３７４の他方端はスイッチＳ３  ３７８の一方端に結合される。スイッチＳ３  ３７８の他方端は電流源３７６に結合される。コンデンサ３８０の一方端はスイッチＳ２  ３７４とスイッチＳ３  ３７８との間のノードに結合される。図示されるように、コンデンサ３８０の両端の電圧は、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８として電流限界しきい値生成器３２８から出力される。
【００４２】
一例では、電流源３７６は制御された電流源であり得る。図３に図示されるように、電流源３７６は選択信号ＳＥＬＥＣＴ３９６を受信するように結合され得る。選択信号３９６を利用して電流源３７６のIDISの大きさを選択し得る。図２Ａに描かれる例に戻って、第１または第２の関係２５２または２５４は、パワーコンバータ１００の入力電圧ＶIN１０２に応答して電流限界しきい値２５０について選択され得る。さらに論じられるように、電流源３７６のIDISの大きさはコンデンサ３８０の放電速度に影響する。そのため、選択信号３９６は、本発明の教示に従い、パワーコンバータの入力電圧ＶIN１０２に応答して電流源３７６のIDISの大きさを選択し得る。たとえば、一例では、本発明の教示に従い、選択信号３９６はＶIN１０２の第１の入力電圧値のIDISの第１の大きさを設定してもよく、選択信号３９６は、ＶIN１０２の第２の入力電圧値のIDISの第２の大きさを設定してもよい。換言すると、一例では、本発明の教示に従い、電流源３７６の複数の異なるIDISの大きさは、図３の選択信号３９６で表わされるような入力電圧ＶINに応答して選択され得る。一例では、より低い入力電圧ＶIN１０２はより大きなIDISの大きさに対応し得る。別の例では、電流源３７６のIDISの第１の大きさはＶIN１０２の第１の範囲について選択され得、電流源３７６のIDISの第２の大きさはＶIN１０２の第２の範囲について選択され得る。一例では、ＶIN１０２のいくつかの範囲および電流源３７６の対応するIDISの大きさが存在し得る。一例では、ＶIN１０２の範囲は、異なる地域で動作する必要があるａｃ電圧範囲に対応し得る；すなわち、日本および米国については１００ＶＡＣ−１５％〜１１５ＶＡＣ＋１５％であり、欧州については２３０ＶＡＣ＋／−１５％、などである。
【００４３】
比較器３８２および３８４の両者ともが、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８を受信するようにコンデンサ３８０に結合される。図示されるように、比較器３８２はその非反転入力で電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８を受信する一方で、比較器３８４はその反転入力で電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８を受信する。比較器３８２はその反転入力で最大電流限界しきい値ＵTH_MAX３５６も受信する一方で、比較器３８４はその非反転入力で最小電流限界しきい値ＵTH_MIN３５８を受信する。図示される例では、ＡＮＤゲート３８６および３８８の両方の入力の１つに小さな丸で図示されるように、ＡＮＤゲート３８６および３８８はそれぞれ、比較器３８２および３８４の反転された出力を受信するように結合される。
【００４４】
ワンショット信号ＯＳ３９０が論理ハイ値に遷移すると、充電信号ＣＨＧは論理ハイ値に遷移し、スイッチＳ２  ３７４が閉じられる。さらに、放電信号ＤＩＳ３９４は論理ロー値に遷移し、スイッチＳ３  ３８７を開く。このように、コンデンサ３８０は電流ＩCで電流源３７２によって充電される。一例では、コンデンサ３８０の両端の電圧（すなわち電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８）が増大する量は、電流源３７２が与える電流ＩCの大きさおよびワンショット信号ＯＳ３９０が論理ハイである時間の量（すなわち、固定期間）に比例する。特に、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８が増大する量は、コンデンサ３８０の容量で除算した電流ＩCの大きさと固定期間との間の積に実質的に等しい。または数学的には、
【００４５】
【数２】
2014180199.tif 000004
【００４６】
である。または、換言すると、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３８０の増大速度は電流ＩCの大きさおよびコンデンサ３８０の容量に比例する。
【００４７】
充電信号ＣＨＧ３９２は、ワンショット信号ＯＳ３９０が論理ローの値に遷移するかまたはコンデンサ３８０の両端の電圧（すなわち電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８）が最大電流限界しきい値ＵTH_MAX３５６に到達するかすれば、論理ローに遷移する。充電信号ＣＨＧ３９２が論理ロー値になると、スイッチＳ２  ３７４が開き、コンデンサ３８０はもはや電流源３７２によって充電されなくなる。
【００４８】
反転されたワンショット信号
【００４９】
【数３】
2014180199.tif 000005
【００５０】
３９１が論理ハイ値に遷移すると、放電信号ＤＩＳ３９４が論理ハイ値に遷移し、スイッチＳ３  ３７８を閉じる。そのため、コンデンサ３８０は電流IDISで電流源３７６によって放電される。電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８の減少速度は電流IDISの大きさおよびコンデンサ３８０の容量に比例する。一例では、増大速度の大きさは減少速度の大きさよりも大きい。
【００５１】
放電信号ＤＩＳ３９４は、反転されたワンショット信号
【００５２】
【数４】
2014180199.tif 000006
【００５３】
３９１が論理ロー値に遷移すればまたはコンデンサ３８０の両端の電圧（すなわち電流限界しきい値信号ＵILIM_TH３４８）が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN３５８に達すれば、論理ロー値に遷移する。放電信号ＤＩＳ３９４が論理ロー値になると、スイッチＳ３  ３７８が開き、コンデンサ３８０はもはや電流源３７６によって放電されなくなる。
【００５４】
図４を参照して、本発明の教示に従う、図３のコントローラ３００の信号のさまざまな例示的な波形を図示するタイミング図４００が示される。以下に参照する、同様に名称および番号を付与された要素は上述のように結合されかつ機能することを認めるべきである。図４に描かれる例では、電流限界しきい値範囲４６５は、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８と最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６との間の値の範囲であり、電流限界しきい値生成器３２８が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８を変更し得る。タイミング図４００に記載される波形は、一例では、ワンショット信号ＯＳ４９０が論理ハイである各々の固定期間の間の電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の固定された増大量は電流限界しきい値範囲４６５よりも小さく、そのため電流限界しきい値生成器３２８が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８から最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６まで電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８を変更し得る前にパワースイッチＳ１  １１０の複数の連続スイッチングサイクルが起こることを図示する。たとえば、図４に示される例では、３つの連続スイッチング周期を利用して、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８から最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６へ電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８を変更する。（図示しない）他の例では、各々の固定期間の間の電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８から最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６まで変化し得る。
【００５５】
図示のため、スイッチング周期Ｔ1の開始時、（太線で示される）電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８に実質的に等しい。（イネーブル信号ＵEN４３８が論理ハイ値に遷移することによって示されるように）イネーブルイベントがラッチ３６６によって受信され、駆動信号４４４は論理ハイ値に遷移する。したがってこれはパワースイッチＳ１  １１０をオンする。（スイッチ電流ＩD１４０を表わす）電流検知信号４４２がゼロから増大し始める。スイッチ電流ＩD１４０および電流検知信号４４２が増大する速度はパワーコンバータの入力電圧ＶINに比例する。電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達すると、比較器３６８の出力が論理ハイ値に遷移し、これはラッチ３６６をリセットし、駆動信号４４４を論理ロー値に遷移させて、パワースイッチＳ１  １１０がオフされる。示されるように、駆動信号４４４が論理ハイである時間はパワースイッチＳ１  １１０のオン時間（ｔON）と称され、駆動信号４４４が論理ローである時間はパワースイッチＳ１  １１０のオフ時間（ｔOFF）と称され得る。パワースイッチが一旦オフされると、電流検知信号４４２はゼロに立下がる。
【００５６】
スイッチング周期Ｔ1の間の駆動信号４４４の立下がりエッジで、ワンショット信号ＯＳ４９０は、固定期間の間、論理ハイ値に遷移する。スイッチング周期Ｔ1の間、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の値は、固定期間全体の間、最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６よりも小さい。そのため、比較器３８２の出力は論理ローであり、充電信号ＣＨＧ３９２は、ワンショット信号ＯＳ４９０が論理ハイである限り、論理ハイである。スイッチＳ２  ３７４が閉じられ、コンデンサは電流源３７２によって充電される。その結果、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、充電信号ＣＨＧ３９２が論理ハイである限り、増大する。
【００５７】
図示されるように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、電流限界しきい値範囲４６５内で、パワースイッチのオン時間ｔONの終了後の固定期間の間、増大速度で増大する。図３に戻って、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の増大速度は、電流源３７２が与える電流ＩCおよびコンデンサ３８０の容量に実質的に比例する。特に、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８が増大し得る最大量は、コンデンサ３８０の容量で除算される電流ＩCの大きさと固定期間との積に実質的に等しい。図示される例に示されるように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８が増大し得る最大量は電流限界しきい値範囲４６５よりも小さい。
【００５８】
反転されたワンショット信号
【００５９】
【数５】
2014180199.tif 000007
【００６０】
４９１は、ワンショット信号ＯＳ４９０が固定期間の終わりに論理ロー値に遷移すると論理ハイ値に遷移する。比較器３８４の出力は、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の値が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８よりも大きい限り、論理ローである。そのため、ＡＮＤゲート３８８から出力される放電信号ＤＩＳ４９４は、反転されたワンショット信号
【００６１】
【数６】
2014180199.tif 000008
【００６２】
４９１が論理ロー値に遷移するかまたは電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の値が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８に達するまで、論理ハイである。図示されるように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達するまで、減少速度で減少する。図３に戻って、減少速度は、電流源３７６が与える電流IDISおよびコンデンサ３８０の容量に実質的に比例する。
【００６３】
スイッチング周期Ｔ2の開始時、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は依然として減少速度で減少している。（スイッチング周期Ｔ2の開始時にイネーブル信号ＵEN４３８が論理ハイ値に遷移することによって示されるように）別のイネーブルイベントが受信され、これがラッチ３６６をセットし、駆動信号４４４を論理ハイ値に遷移させ、こうしてパワースイッチＳ１  １１０をオンする。電流検知信号４４２が（依然として減少している）電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達すると、比較器３６８の出力は論理ハイ値に遷移し、これはラッチ３６６をリセットし、駆動信号４４４を論理ロー値に遷移させ、こうしてパワースイッチＳ１  １１０をオフする。
【００６４】
図４に描かれる例を続けて、ワンショット信号ＯＳ４９０は、スイッチング周期Ｔ2の間、オン時間ｔONの終わりに論理ハイ値に遷移する。スイッチング周期Ｔ1と同様に、スイッチング周期Ｔ2の間、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の値は、ワンショット信号ＯＳ４９０が論理ハイである固定期間全体の間、最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６よりも小さい。そのため、充電信号ＣＨＧ４９２は、固定期間全体の間、論理ハイであり、固定期間の後にワンショット信号ＯＳ４９０が論理ロー値に遷移すると論理ロー値に遷移する。または、換言すると、充電信号ＣＨＧ４９２はワンショット信号ＯＳ４９０に実質的に従う。固定期間の終わりに（すなわち、ワンショット信号ＯＳ４９０が論理ロー値に遷移し、反転されたワンショット信号
【００６５】
【数７】
2014180199.tif 000009
【００６６】
４９１が論理ハイ値に遷移すると）、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８または電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達するまで、減少速度で減少する。示される例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達するまで減少する。
【００６７】
描かれる例に示されるように、スイッチング周期Ｔ3の開始時に、別のイネーブルイベントが受信され、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は依然として減少速度で減少している。スイッチング周期Ｔ3はスイッチング周期Ｔ2と同様である。しかしながら、ワンショット信号ＯＳ４９０の固定期間の終わりに、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６に到達したばかりである。固定期間の終わりに、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は減少し始める。
【００６８】
スイッチング周期Ｔ4の開始時に、別のイネーブルイベントが受信され、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は依然として減少速度で減少している。駆動信号４４４は論理ハイ値に遷移し、パワースイッチがオンされる。電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達すると、比較器３６８の出力は論理ハイ値に遷移し、駆動信号４４４は論理ロー値に遷移し、パワースイッチがオフされる。
【００６９】
ワンショット信号ＯＳ４９０は、スイッチング周期Ｔ4の間に、オン時間ｔONの終わりに論理ハイ値に遷移する。スイッチング周期Ｔ4の間のオン時間ｔONの終了時、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の値は最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６よりも小さい。そのため、比較器３８２の出力は論理ローであり、充電信号ＣＨＧ４９２は論理ハイである。スイッチＳ２  ３７４はオンされ、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８が増大し始める。
【００７０】
しかしながら、スイッチング周期Ｔ1、Ｔ2、およびＴ3とは異なり、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、固定期間の終了前に最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６に達する（すなわちワンショット信号ＯＳ４９０が依然として論理ハイである）。電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８が最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６に達したとき、比較器３８２の出力は論理ハイであり、充電信号ＣＨＧ４９２は論理ロー値に遷移する。そのため、スイッチＳ２  ３７４がオフされ、コンデンサ３８０はもはや電流源３７２によって充電されなくなる。図５にさらに図示されるように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、ワンショット信号ＯＳ４９０が論理ハイ値である固定期間の残余の間、最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６と実質的に等しいままである。または、換言すると、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、ワンショット信号ＯＳ４９０が論理ロー値に遷移するまで最大電流限界しきい値ＵTH_MAX４５６と実質的に等しい。
【００７１】
固定期間の終わりに、反転されたワンショット信号
【００７２】
【数８】
2014180199.tif 000010
【００７３】
４９１は論理ハイ値に遷移する。比較器３８４の出力は論理ローである。というのも、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８の値は最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８よりも大きいからである。その結果、放電信号ＤＩＳ４９４は論理ハイであり、スイッチＳ３  ３７８が閉じられ、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８は、電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８に達するかまたは電流限界しきい値信号ＵILIM_TH４４８が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN４５８に達するまで減少する。図４に示される例では、スイッチング周期Ｔ5、Ｔ6、Ｔ7、およびＴ8について示される波形は、以上で論じたスイッチング周期Ｔ4について記載した波形と同様である。
【００７４】
図５は、本発明の教示に従う、図４に示される信号のさまざまな例示的な波形をさらに詳細に図示するタイミング図である。特に、タイミング図５００は、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH５４８が電流限界しきい値範囲内で最大電流限界しきい値ＵTH_MAX５５６でクランプされる例を図示する。（駆動信号５４４が論理ロー値に遷移することによって示されるような）パワースイッチＳ１  １００のオン時間の終わりに、ワンショット信号ＯＳ５９０は論理ハイ値に遷移する。以上で言及したように、ワンショット信号ＯＳ５９０が論理ハイである時間の長さは固定期間と称されることがある。固定期間の開始時、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH５４８は最大電流限界しきい値ＵTH_MAX５５６よりも小さく、比較器３８２の出力は論理ローである。そのため、ワンショット信号ＯＳ５９０が論理ハイ値に遷移すると、充電信号ＣＨＧ５９２は論理ハイ値に遷移する。スイッチＳ２  ３７４が閉じられ、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH５４８が増大する。
【００７５】
しかしながら、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH５４８は、ワンショット信号ＯＳ５９０の固定期間の終了前に最大電流限界しきい値ＵTH_MAX５５６に達する。比較器３８２の出力は論理ハイ値に遷移し、その結果充電信号ＣＨＧ５９２は論理ロー値に遷移する。電流限界しきい値信号ＵILIM_TH５４８は、ワンショット信号ＯＳ５９０の固定期間の残余の間最大電流限界しきい値ＵTH_MAX５５６と実質的に等しい。ワンショット信号ＯＳ５９０が一旦論理ロー値に遷移すると、反転されたワンショット信号
【００７６】
【数９】
2014180199.tif 000011
【００７７】
は論理ハイ値に遷移し、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH５４８は減少し始める。
ここで図６を参照して、図３のコントローラ３００の信号のさまざまな例示的な波形のタイミング図６００を示す。以下で参照する、同様に名称および番号を付与された要素は上述のように結合されかつ機能することを認めるべきである。さらに、タイミング図６００で記載される波形は、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８が電流限界しきい値範囲６６５内で最小電流限界しきい値ＵTH_MIN６５８にクランプされ得る例を図示する。電流限界しきい値範囲６６５は、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN６５８と最大電流限界しきい値ＵTH_MAX６５６との間の値の範囲であり、電流限界しきい値生成器３２８が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８を変更し得る。
【００７８】
例に示されるように、スイッチング周期ＴNの始めにイネーブルイベントが受信され、パワースイッチがオンされる。電流検知信号６４２が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８に達すると、駆動信号６４４は論理ロー値に遷移し、パワースイッチがオフされる。スイッチング周期ＴNは、上述のスイッチング周期Ｔ4からＴ8と同様である。示される例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は、電流限界しきい値範囲６６５内で最大電流限界しきい値ＵTH_MAX６５６へ増大し、放電信号ＤＩＳ６９４が論理ハイ値に遷移すると減少し始める。
【００７９】
スイッチング周期ＴN+1の開始時にイネーブルイベントが受信され、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は依然として減少している。駆動信号６４４は論理ハイ値に遷移し、パワースイッチＳ１  １１０がオンされる。電流検知信号６４２で表わされるスイッチ電流ＩD１４０が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８に達すると、駆動信号６４４は論理ロー値に遷移し、パワースイッチＳ１  １１０がオフされる。以前に論じたように、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は駆動信号６４４のオン時間（ｔON）の終わりに増大し始める。スイッチング周期ＴN+1の間、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８の値は最大電流限界しきい値ＵTH_MAX６５６よりも小さく、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は、ワンショット信号ＯＳの固定期間全体の間、増大する。そのため、充電信号ＣＨＧ６９２は、ワンショット信号ＯＳが論理ハイである限り、論理ハイである。
【００８０】
固定期間の終了時、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は最小電流限界しきい値ＵTH_MIN６５８よりも大きく、反転されたワンショット信号
【００８１】
【数１０】
2014180199.tif 000012
【００８２】
６９１は論理ハイ値に遷移する。放電信号ＤＩＳ６９４は論理ハイであり、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は電流限界しきい値範囲６６５内で減少し始める。しかしながら、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN６５８に達すると、比較器３８４の出力は論理ハイ値に遷移し、放電信号ＤＩＳ６９４は論理ロー値に遷移し、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は最小電流限界しきい値ＵTH_MIN６５８に実質的に等しいままである。電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は、駆動信号６４４の次のオン時間の終わりまで最小電流限界しきい値ＵTH_MIN６５８にクランプされたままである。示される例では、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH６４８は、スイッチング周期ＴN+2の間のオン時間（ｔON）の終わりに増大し始める。
【００８３】
図７は、本発明の教示に従う、図１に示されるコントローラ１００の別の例である例示的なコントローラ７００を図示する。以下で参照する、同様に名称および番号を付与された要素は上述のように結合されかつ機能することを認めるべきである。コントローラ７００は図３に示されるコントローラ３００と多数の類似点を共有するが、コントローラ７００は、スイッチＳ２  ７７４およびＳ３  ７７８を充放電するように結合される電流ミラーとして共に結合されるトランジスタを含む。さらに、電流限界しきい値生成器７２８は、図３に示される比較器およびＡＮＤゲートよりもむしろ充電ミラーを利用して、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８を最小電流限界しきい値ＵTH_MIN７５８または最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６のいずれかにクランプする。
【００８４】
駆動回路ブロック７２６は図３に示される駆動回路ブロック３２６と同様である。駆動信号７４４はラッチ７６６から単安定マルチバイブレータ７７０に出力される。上述の単安定マルチバイブレータ３７０と同様に、単安定マルチバイブレータ７７０は、駆動信号７４４のエッジに応答して、固定期間を有するパルス（換言すると、パルスは固定期間の間論理ハイである）を生成する。たとえば、単安定マルチバイブレータ７７０は、駆動信号７４４の立下がりエッジに応答して、固定期間を有するパルスを生成する。単安定マルチバイブレータ７７０の出力はワンショット信号ＯＳ７９０と称される。
【００８５】
単安定マルチバイブレータ７７０の出力は、スイッチＳ２  ７７４のスイッチングを制御するようにさらに結合される。示される例では、スイッチＳ２  ７７４を制御する信号は充電信号ＣＨＧ７９２と称される。示される例では、充電信号ＣＨＧ７９２はワンショット信号ＯＳ７９０と実質的に同じである。単安定マルチバイブレータ７７０からワンショット信号ＯＳ７９０を受信するようにインバータ７８９も結合される。インバータ７８９の出力は、スイッチＳ３  ７７８のスイッチングを制御するようにさらに結合される。示される例では、インバータ７８９の出力は放電信号ＤＩＳ７９４と称される。示される例では、放電信号ＤＩＳ７９４は反転されたワンショット信号ＯＳ７９０である。
【００８６】
コンデンサ７８０の一方端はスイッチＳ２  ７７４とスイッチＳ３  ７７８との間に結合される。さらに、スイッチＳ２  ７７４の一方端はトランジスタ７９７に結合される。トランジスタ７９５および７９７は共に電流ミラーとして結合される。一例では、トランジスタ７９５および７９７はｐ型金属酸化物半導体トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。図示されるように、トランジスタ７９５および７９７は、電流源７７２が与える電流ＩCをミラーリングする。示される例では、トランジスタ７９５および７９７によって形成される電流ミラーは最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６を基準とする。
【００８７】
スイッチＳ３  ７７８はトランジスタ７９９にさらに結合される。トランジスタ７９８および７９９は共に電流ミラーとして結合される。一例では、トランジスタ７９８および７９９はｎ型ＭＯＳＦＥＴである。図示されるように、トランジスタ７９８および７９９は、電流源７７６が与える電流IDISをミラーリングする。一例では、電流源７７６は制御された電流源であり得る。図７に図示されるように、電流源７７６は選択信号ＳＥＬＥＣＴ７９６を受信するように結合され得る。一例では、選択信号７９６を利用して電流源７７６のIDISの大きさを変更し得る。示される例では、トランジスタ７９８および７９９によって形成される電流ミラーは最小電流限界しきい値ＵTH_MIN７５８を基準とする。例では、選択信号７９６は、パワーコンバータの入力電圧ＶINに応答して、電流源７７６のIDISの大きさを選択し得る。たとえば、一例では、選択信号７９６は、ＶIN１０２の第１の入力電圧値に応答してIDISの第１の大きさを設定し得、選択信号７９６は、ＶIN１０２の第２の入力電圧値に応答してIDISの第２の大きさを設定し得る。一例では、より低い入力電圧ＶINはより大きなIDISの大きさに対応し得る。
【００８８】
動作の際、それぞれ電流源７７２または７７６に応答して、スイッチＳ２  ７７４およびＳ３  ７７８が開閉されてコンデンサ７８０を充電または放電する。駆動信号７４４の立下がりエッジで、ワンショット信号ＯＳ７９０は固定期間の間論理ハイ値に遷移し、スイッチＳ２  ７７４が閉じられる。さらに、放電信号ＤＩＳ７９４が論理ロー値に遷移し、スイッチＳ３  ７７８を開く。そのため、コンデンサ７８０は、電流源７７２に応答して電流ＩCで充電され、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８が増大する。ワンショット信号ＯＳ７９０が固定期間の終わりに論理ロー値に遷移すると、放電信号ＤＩＳ７９４が論理ハイ値に遷移し、スイッチＳ３  ７７８を閉じる。そのため、コンデンサ７８０は、電流源７７６に応答して電流IDISで放電され、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８が減少する。
【００８９】
しかしながら、トランジスタ７９５および７９７ならびにトランジスタ７９８および７９９によって形成される電流源はそれぞれ、最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６および最小電流限界しきい値ＵTH_MIN７５８と称される。コンデンサ７８０の両端の電圧（すなわち電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８）が最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６に達すると、トランジスタ７９５および７９７によって形成される電流ミラーはもはや、電流源７７２が与える電流ＩCをミラーリングすることができず、コンデンサ７８０を充電するのに与える電流がより少なくなる。同様のことが、コンデンサ７８０の両端の電圧（すなわち、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８）が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN７５８に達する際に言える。このように、コンデンサ７８０の両端の電圧が最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６または最小電流限界しきい値ＵTH_MIN７５８に近づくと、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８が増大するまたは減少する速度が遅くなる。または、換言すると、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８の増大速度および減少速度の両者の大きさが小さくなる。一例では、電流ミラーが電流ＩCおよびIDISを正しくミラーリングすることができなくなる点（電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８の増大速度および減少速度が減少し始める点）はそれぞれ、トランジスタ７９５、７９７、７９８、および７９９のチャネル幅とチャネル長さとの間の比率に部分的に依存する。最終的に、電流限界しきい値生成器７２８は、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH７４８を、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN７５８または最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６のいずれかにクランプする。
【００９０】
図８は、本発明の教示に従う、図７に示される信号のさまざまな例示的な波形を図示するタイミング図である。特に、タイミング図８００は、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８が電流限界しきい値範囲内で最大電流限界しきい値ＵTH_MAX８５６および最小電流限界しきい値ＵTH_MIN８５８にクランプされる例を図示する。（イネーブル信号８３８のパルスによって示されるように）イネーブルイベントが受信され、駆動信号８４４は論理ハイ値に遷移し、パワースイッチＳ１  １１０がオンされる。電流検知信号８４２で表わされるスイッチ電流ＩD１４０が電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８に達すると、駆動信号８４４は論理ロー値に遷移し、パワースイッチＳ１  １１０がオフされる。オン時間の終わりに、充電信号ＣＨＧ８９２は論理ハイ値に遷移し、放電信号ＤＩＳ８９４は論理ロー値に遷移する。スイッチＳ２  ７７４が閉じられ、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８が増大する。以上で言及したように、充電信号ＣＨＧ８９２が論理ハイである時間の長さは固定期間と称されることがある。
【００９１】
しかしながら、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８が、固定期間の終了前に最大電流限界しきい値ＵTH_MAX７５６に近づくと、トランジスタ７９５および７９７によって形成される電流ミラーは電流源７７２が与える電流ＩCをもはやミラーリングすることができず、コンデンサ７８０を充電するのに与える電流がより少なくなる。そのため、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８の増大速度は、最大電流限界しきい値ＵTH_MAX８５６により近い電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８のカーブした特性によって示されるように減少する。カーブした特性の形状は、トランジスタ７９５および７９７のチャネル幅とチャネル長さとの間の比率によって部分的に決まり得る。電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８が最大電流限界しきい値ＵTH_MAX８５６に一旦達すると、トランジスタ７９５および７９７によって形成される電流ミラーが与える電流は実質的になくなり、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８は最大電流限界しきい値ＵTH_MAX８５６で実質的にクランプされる。
【００９２】
固定されたオン時間の終わりに、放電信号ＤＩＳ８９４は論理ハイ値に遷移し、スイッチＳ３  ７７８が閉じられ、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８は電流限界しきい値範囲８６５内で減少し始める。しかしながら、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８が最小電流限界しきい値ＵTH_MIN８５８に近づくにつれ、トランジスタ７９８および７９９によって形成される電流ミラーは、電流源７７６が与える電流IDISをもはやミラーリングすることができず、コンデンサ７８０を放電するのに与える電流がより少なくなる。そのため、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８の減少速度の大きさは、最小電流限界しきい値ＵTH_MIN８５８により近い電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８のカーブした特性によって示されるように減少する。カーブした特性の形状は、トランジスタ７９８および７９８のチャネル幅とチャネル長さとの間の比率によって部分的に決まり得る。電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８が一旦最小電流限界しきい値ＵTH_MIN８５８に達すると、トランジスタ７９８および７９９によって形成される電流ミラーが与える電流が実質的になくなり、電流限界しきい値信号ＵILIM_TH８４８は最小電流限界しきい値ＵTH_MIN８５８で実質的にクランプされる。
【００９３】
要約書に記載するものを含む本発明の図示する例の上記記載は、網羅的になることまたは開示される正確な形態への限定を意図するものではない。発明の具体的な実施形態およびそのための例を図示の目的のためにここに記載するが、本発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく、さまざまな均等の修正例が可能である。実際に、具体的な例示的な電圧、電流、周波数、電力範囲の値、時間などは説明の目的のために与えられるものであり、本発明の教示に従う他の実施形態および例では他の値も用いてもよいことが認められる。
【符号の説明】
【００９４】
１００  パワーコンバータ、１２４、３００、７００  コントローラ、１２６、３２６、７２６  駆動回路ブロック、１２８、３２８、７２８  電流限界しきい値生成器、１４２、３４２、６４２  電流検知信号、１４４、３４４、４４４、６４４、７４４  駆動信号、１４８、３４８、４４８、５４８、６４８、７４８、８４８  電流限界しきい値信号。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
2014180199000001.pdf