功率变换器、时钟模块、控制电路及相关控制方法

功率变换器、时钟模块、控制电路及相关控制方法
【专利摘要】提出了一种功率变换器、适用于功率变换器的时钟模块以及控制电路和方法。根据本公开各实施例的控制电路对功率变换器的至少主开关进行导通和关断控制以将输入电压转换为输出电压。时钟模块提供时钟信号，并通过检测功率变换器的输出电压偏离其期望值的变化量以及判断该变化量是否超出设定的第一阈值窗口以调整时钟信号的状态，若检测到变化量超出了设定的第一阈值窗口则将时钟信号重置，以触发控制电路将主开关导通。因此，功率变换器的输出电压发生较大波动时，通过检测到其变化量超出了设定的第一阈值窗口而将时钟信号重置，可以立即触发主开关导通以迅速调整输出电压恢复至正常稳定水平。
【专利说明】功率变换器、时钟模块、控制电路及相关控制方法
【技术领域】
[0001]本公开的实施例涉及功率变换器，尤其涉及开关型功率变换器及其时钟模块、控制电路和控制方法。
【背景技术】
[0002]功率变换器，例如开关型功率变换器，已经被广泛应用于各种工业电子设备及消费电子设备中。以反激式(flyback)电压转换器为例，其经常被应用于输出电压需要与供电电压隔离的场合，可以提供单个或多个隔离的输出电压。反激式电压转换器的拓扑结构相比于其他类型的开关电源相对简单，并且可以工作在较宽的输入电压变化范围内。因此在电源领域得到了广泛应用。
[0003]通常开关型功率变换器包括控制电路，用于控制开关单元的导通和关断，以实现将该功率变换器接收的供电电压转换为合适的输出电压在其输出端输出的目的。开关单元的导通和关断切换一般会产生开关电流。开关单元一般至少包括可控的主开关，控制电路可以通过控制该主开关的导通和关断切换对输出电压进行调整，该主开关的导通和关断切换产生开关电流。开关型功率变换器的控制电路通常采用的控制模式之一包括峰值电流控制脉冲宽度调制模式。简言之，在峰值电流控制脉冲宽度调制模式，控制电路一般将表征输出电压的反馈信号与表征输出电压期望值的参考信号进行运算，以提供表征该反馈信号与该参考信号之差值的差值放大信号，并将表征开关电流的采样信号与该差值放大信号比较以输出脉冲宽度调制信号，用于控制开关单元的导通和关断。事实上，为了避免开关型功率变换器系统出现次谐波振荡而影响系统稳定性，通常需要对开关电流的采样信号进行斜坡补偿，即将表征开关电流的采样信号叠加了斜坡补偿信号后再与差值放大信号比较。
[0004]在开关型功率变换器工作的过程中，一般还需要对其输出电流或者开关电流进行限流，以控制输出电流低于输出电流上限阈值或者开关流低于开关电流上限阈值，从而保证功率变换器及耦接于该功率变换器输出端的负载不受损坏。一般可以通过限定开关电流的峰值低于设定的峰值阈值来实现对开关电流或者输出电流的限流。由于输出电流是开关单元的开关电流在整个导通和关断切换周期内的平均，因而对开关电流的峰值进行限定事实上也相应地限定了输出电流，从而也限定了功率变换器允许输出的最大功率。通常峰值限流仍通过将表征开关电流的采样信号叠加斜坡补偿信号后与设定的峰值阈值比较来实现，以避免开关型功率变换器系统出现次谐波振荡问题。
[0005]然而，对表征开关电流的采样信号进行斜坡补偿后虽然可以解决次谐波振荡问题，却导致功率变换器允许输出的最大功率随系统占空比增大而减小，这是不希望出现的。系统占空比一般指开关单元中主开关的导通时间占整个导通和关断切换周期的比例。

【发明内容】

[0006]针对现有技术中的一个或多个问题，本公开的实施例提供一种功率变换器、用于功率变换器的时钟模块、控制电路及控制功率变换器的方法。[0007]在本公开的一个方面，提出了一种功率变换器，可以包括:输入端，用于接收输入电压；输出端，用于提供输出电压；开关单元，至少包括主开关，基于脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以将输入电压转换为所述输出电压，其中所述主开关的导通和关断切换产生开关电流；感性储能元件，用于在主开关导通时耦接至输入端并储存能量，并在主开关关断时耦接至输出端以释放能量，其中所述感性储能元件储存和释放能量时产生电感电流；容性储能元件，耦接输出端，用于对输出电压滤波；以及控制电路，具有第一控制输入端、第二控制输入端、第三控制输入端和第一控制输出端，其中该第一控制输入端用于接收表征输出电压的电压反馈信号，该第二控制输入端用于接收表征开关电流或电感电流的电流反馈信号，并且该第三控制输入端用于接收表征所述输出电压的期望值的参考信号；该控制电路被构建用于基于所述电压反馈信号、电流反馈信号和参考信号提供关断触发信号；该控制电路还被构建用于检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将该变化量与设定的第一阈值窗口比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号，并基于该时钟控制信号调整时钟信号的产生；该控制电路还被构建用于基于关断触发信号和时钟信号提供所述脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于时钟信号驱动主开关导通，基于关断触发信号驱动主开关关断；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则控制电路基于所述时钟控制信号将时钟信号重置，以触发所述脉冲宽度调制信号驱动主开关导通。
[0008]在本公开的另一方面，提出了一种时钟模块，用于为开关型功率变换器提供时钟信号。该功率变换器至少包括主开关，基于脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以调整占空比，将输入电压转换为输出电压。该时钟模块可以包括:时钟控制单元，用于检测开关型功率变换器的输出电压偏离其期望值的变化量，并将该变化量与设定的第一阈值窗口比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号；以及时钟发生单元，用于提供时钟信号，并基于所述时钟控制信号调整该时钟信号的状态；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则该时钟发生单元基于所述时钟控制信号将时钟信号重置，以触发所述脉冲宽度调制信号驱动主开关导通。
[0009]在本公开的又一方面，提出了一种控制电路，用于为开关型功率变换器提供脉冲宽度调制信号，其中该功率变换器至少包括主开关，基于该脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以将输入电压转换为输出电压，其中所述主开关的导通和关断切换产生开关电流。根据本公开一个实施例的控制电路可以包括时钟模块，用于检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将该变化量与设定的第一阈值窗口比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号，并基于该时钟控制信号调整时钟信号的发生；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则该时钟模块基于所述时钟控制信号将时钟信号重置，以触发所述脉冲宽度调制信号驱动主开关导通。
[0010]在本公开的再一方面，提出了一种控制功率变换器的方法，该功率变换器至少包括主开关，并基于该主开关的导通和关断切换将输入电压转换为输出电压，其中该主开关的导通和关断切换产生开关电流。根据本公开一个实施例的控制功率变换器的方法包括:检测功率变换器的输出电压偏离其期望值的变化量，并将所述变化量与设定的阈值窗口比较以基于比较结果提供时钟控制信号；基于所述时钟控制信号调整时钟信号的发生，该时钟控制信号在所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口时将时钟信号重置；基于所述时钟信号的脉冲将所述主开关导通。[0011]利用上述方案，根据本公开实施例的时钟模块提供时钟信号，并通过检测功率变换器的输出电压偏离其期望值的变化量以及判断该变化量是否超出设定的第一阈值窗口以调整时钟信号的状态，若检测到变化量超出了设定的第一阈值窗口则将时钟信号重置，以触发控制电路将主开关导通。因此，功率变换器的输出电压发生较大波动时，通过检测到其变化量超出了设定的第一阈值窗口而将时钟信号重置，可以立即触发主开关导通以迅速调整输出电压恢复至正常稳定水平。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]下面的附图有助于更好地理解接下来对本公开不同实施例的描述。这些附图并非按照实际的特征、尺寸及比例绘制，而是示意性地示出了本公开一些实施方式的主要特征。这些附图和实施方式以非限制性、非穷举性的方式提供了本公开的一些实施例。为简明起见，不同附图中具有相同功能的相同或类似的组件或结构采用相同的附图标记。
[0013]图1示出了根据本公开一个实施例的功率变换器100及其控制电路102的电路架构示意图；
[0014]图2示出了根据本公开一个实施例的可以用作图1中补偿电路202的又一种电路架构示意图；
[0015]图3示出了根据本公开另一个实施例的可用作图1示意的时钟控制单元1022的一种电路架构不意图；
[0016]图4示出了根据本公开另一个实施例的可用作图1示意的时钟控制单元1022的另一种电路架构不意图；
[0017]图5示出了根据本公开一个实施例的可用作图1示意的时钟发生单元1023的一种电路架构意图；
[0018]图6示出了根据本公开另一个实施例的可用作图1示意的时钟发生单元1023的一种电路架构不意图；
[0019]图7示出了根据本公开再一个实施例的可用作图1示意的时钟发生单元1023的一种电路架构不意图；
[0020]图8示出了根据本公开一个实施例的可以用作图1示意的脉冲宽度调制单元1021的另一种电路架构不意图；
[0021]图9示出了根据本公开一个实施例的控制功率变换器的方法900的示意图。【具体实施方式】
[0022]下面将详细说明本公开的一些实施例。在接下来的说明中，一些具体的细节，例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本公开的实施例提供更好的理解。本【技术领域】的技术人员可以理解，即使在缺少一些细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下，本公开的实施例也可以被实现。
[0023]在本公开的说明书中，提及“一个实施例”时均意指在该实施例中描述的具体特征、结构或者参数、步骤等至少包含在根据本公开的一个实施例中。因而，在本公开的说明书中，若采用了诸如“根据本公开的一个实施例”、“在一个实施例中”等用语并不用于特指在同一个实施例中，若采用了诸如“在另外的实施例中”、“根据本公开的不同实施例”、“根据本公开另外的实施例”等用语，也并不用于特指提及的特征只能包含在特定的不同的实施例中。本领域的技术人员应该理解，在本公开说明书的一个或者多个实施例中公开的各具体特征、结构或者参数、步骤等可以以任何合适的方式组合。另外，在本公开的说明书及权利要求中，“耦接”一词意指通过电气或者非电气的方式实现直接或者间接的连接。“一个”并不用于特指单个，而是可以包括复数形式。“在……中”可以包括“在……中”和“在……上”的含义。除非特别明确指出，“或”可以包括“或”、“和”及“或/和”的含义，并不用于特指只能选择几个并列特征中的一个，而是意指可以选择其中的一个或几个或其中某几个特征的组合。除非特别明确指出，“基于”一词不具有排它性，而是意指除了基于明确描述的特征之外，还可以基于其它未明确描述的特征。“电路”意指至少将一个或者多个有源或无源的元件耦接在一起以提供特定功能的结构。“信号”至少可以指包括电流、电压、电荷、温度、数据、压力或者其它类型的信号。若“晶体管”的实施例可以包括“场效应晶体管”或者“双极结型晶体管”，则“栅极/栅区”、“源极/源区”、“漏极/漏区”分别可以包括“基极/基区”、“发射极/发射区”、“集电极/集电区”，反之亦然。本领域的技术人员应该理解，以上罗列的对本公开中描述用语的解释仅仅是示例性的，并不用于对各用语进行绝对的限定。 [0024]图1示出了根据本公开一个实施例的功率变换器100的电路架构示意图。该功率变换器100可以包括:输入端IN,用于接收输入电压Vin ;输出端OUT,用于提供输出电压Vo,以为负载105供电，并为负载105提供输出电流1 ;开关单兀101,至少包括一主开关(例如图1中示意的主开关MHS)，具有用于耦接所述输入端IN的第一端、用于耦接所述输出端OUT的第二端，以及用于接收脉冲宽度调制信号PWM的控制端，该开关单元101被配置为基于脉冲宽度调制信号PWM进行导通和关断切换，以将输入电压Vin转换为合适的输出电压Vo ;以及控制电路102，至少具有第一控制输入端、第二控制输入端、第三控制输入端和第一控制输出端，其中该第一控制输入端检测/接收表征输出电压Vo的电压反馈信号Vfb,该第二控制输入端检测/接收反映输出电流1的电流反馈信号Vcs，该第三控制输入端接收表征输出电压Vo的期望值的参考信号Vref。控制电路102被构建用于至少基于所述电压反馈信号Vfb、电流反馈信号Vcs和参考信号Vref在其第一控制输出端提供前述脉冲宽度调制信号PWM至开关单元101。
[0025]根据本公开的一个示例性实施例，功率变换器100的开关单元101还可以包括从开关，例如图1中不意的从开关Mi^在图1的不例性实施例中，主开关Mhs和从开关M15串联耦接于输入端IN和参考地GND之间，主开关Mhs包括可控开关元件，例如示意为M0SFET，从开关Mu也包括可控开关元件，例如示意为M0SFET。在从开关Μ。采用可控开关元件的实施例中，所述控制电路102还具有第二控制输出端，用于提供第二脉冲宽度调制信号^?至开关单元101以驱动从开关Μ。进行导通和关断切换。在其它的实施例中从开关Mu可以采用二极管代替M0SFET，这时控制电路102无需为采用二极管的从开关Mu提供控制信号，
即可以不再提供第二脉冲宽度调制信号^?。在控制电路102的作用下，从开关Μ。进行
与主开关Mhs互补的导通和关断切换，即主开关Mhs导通时从开关Mu关断，主开关Mhs关断时从开关Mu导通。开关单元101在开关节点SW(可以看作开关单元101的第二端)处提供切换信号Vsw。[0026]根据本公开的一个示例性实施例，功率变换器100还可以包括储能滤波单元103，被配置为在开关单元的主开关Mhs导通时电耦接至输入端IN并储存能量，并在主开关Mhs关断时电耦接至输出端OUT以释放能量至负载105。在图1示意的实施例中，滤波单元103示例性地包括感性储能元件Lo和容性储能元件Co。感性储能元件Lo至少稱接所述开关单元101，例如图1中示意为其一端耦接开关单元101 (例如开关节点SW)，其另一端耦接输出端OUT,该感性储能元件Lo被配置为在主开关Mhs导通时电耦接至输入端IN并储存能量，并在主开关Mhs关断时电耦接至输出端OUT以释放能量，其储存和释放能量时产生电感电流IL。容性储能元件Lo的一端耦接输出端0UT，另一端连接至参考地GND，用于对开关单元101的输出(例如切换信号Vsw)滤波(或者可以看作对输出电压Vo滤波)以使输出端OUT提供平滑的输出电压Vo。因此，图1示意的示例性实施例中，功率变换器100具有降压型变换器(buck converter)拓扑结构,也可以称为降压型功率变换器100。该降压型功率变换器100的输入端IN接收的输入电压Vin为未经调整的直流(DC)电压，输出端OUT提供经调整的DC输出电压Vo。本领域的普通技术人员应该理解图1中将功率变换器100示意为降压型DC-DC功率变换器并不用于对本公开进行限定，而仅提供示例以方便说明与理解，在其它实施例中功率变换器100可以为任何合适的其它类型的功率变换器，例如具有升压型、升压-降压型、反激式等不同拓扑结构的功率变换器，以及交流-直流型功率变换器等。
[0027]根据本公开的一个示例性实施例，功率变换器100还可以包括反馈电路，用于检测输出电压Vo并提供表征输出电压Vo的电压反馈信号Vfb。例如，图1中的反馈电路示意为包括串联耦接在输出端OUT与参考地GND之间的第一反馈电阻Rfb与第二反馈电阻Rref，在该第一反馈电阻Rfb与第二反馈电阻Rref的公共节点处提供电压反馈信号Vfb。在其它的实施例中，也可以采用其它合适的反馈电路，甚至也可以不包括反馈电路，而是可以通过直接反馈输出电压Vo以提供电压反馈信号Vfb。
[0028]根据本公开的一个示例性实施例，功率变换器100的控制电路102采用峰值电流控制脉冲宽度调制模式对开关单元101进行导通和关断切换控制。在一个实施例中，控制电路102至少提供脉冲宽度调制信号PWM至开关单元101的主开关Mhs，以控制该主开关Mhs的导通和关断。一般可以将开关单元101中主开关Mhs的导通时间占整个导通和关断切换周期的比例称为占空比或功率变换器100的占空比，本公开中用D表示。控制电路102通过调节占空比D对输出电压Vo进行调整。在峰值电流控制脉冲宽度调制模式下，控制电路102采用的电流反馈信号Vcs可以通过检测主开关Mhs的开关电流Ihs或者通过检测流过感性储能元件Lo的电感电流IL获得，因而电流反馈信号Vcs正比于开关电流Ihs或者电感电流IL，并包含了开关电流Ihs或者电感电流IL的峰值信息。由于输出电流1通常可以看作开关电流Ihs或者电感电流IL的平均，因而开关电流Ihs或者电感电流IL事实上也反映了输出电流1的值。
[0029]以下将参考图1至图8对根据本公开实施例的功率变换器100和控制电路102进
行进一步说明。
[0030]根据本公开的一个示例性实施例，采用峰值电流控制脉冲宽度调制模式的控制电路102用于将电压反馈信号Vfb与参考信号Vref进行运算，以提供表征该电压反馈信号Vfb与该参考信号Vref之差值的差值放大信号Vcomp ;将电流反馈信号Vcs与差值放大信号Vcomp比较以输出第一比较信号Cl ;检测输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo，并将该变化量与设定的第一阈值窗口 Vthl比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号CLKCTL，从而控制时钟信号CLK的产生；以及将所述第一比较信号Cl用作关断触发信号OFFCTL，并基于关断触发信号OFFCTL和时钟信号CLK提供脉冲宽度调制的脉冲宽度调制信号PWM，脉冲宽度调制信号PWM基于时钟信号CLK驱动主开关Mhs导通，基于关断触发信号OFFCTL驱动主开关Mhs关断。在一个实施例中，对于每个导通和关断切换周期，时钟信号CLK用于确定脉冲宽度调制信号PWM的脉冲起始时刻，关断触发信号OFFCTL用于确定脉冲宽度调制信号PWM的脉冲结束时刻，以对脉冲宽度调制信号PWM的脉冲宽度进行调制。脉冲宽度调制信号PWM在其脉冲宽度维持的时间内驱动主开关Mhs保持导通，在其脉冲宽度维持的时间外驱动主开关Mhs保持关断。因此，脉冲宽度调制信号PWM事实上在时钟信号CLK的每个脉冲来临时驱动主开关Mhs导通，而在关断触发信号OFFCTL的每个脉冲来临时驱动主开关Mhs关断，从而通过控制主开关Mhs的导通和关断对占空比D进行调整，以达到调整输出电压Vo的目的。
[0031]根据本公开的一个实施例，若控制电路102检测到输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl，则控制电路102基于所述时钟控制信号CLKCTL将时钟信号CLK重置。也就是说，一旦变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl，则无论时钟信号CLK当前处于何种状态，所述时钟控制信号CLKCTL立即重置时钟信号CLK，使其产生重置后的首个脉冲。设定的第一阈值窗口 Vthl可以根据实际应用需求合适选取，表征功率变换器100在正常稳定的工作状态下允许的输出电压Vo的波动范围。因此，若功率变换器100的输出电压No发生较大波动时，例如由于功率变换器100驱动的负载105突然变化(例如负载105加重导致所需的输出电流1突然变大等)而引起输出电压Vo发生较大波动时，则根据本公开各实施例的控制电路102在检测到输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl时立即重置时钟信号CLK，从而该重置的时钟信号CLK立即触发脉冲宽度调制信号PWM驱动主开关Mhs导通、从开关Μ。关断，以为负载105及时提供足够的电流(电能)，从而达到迅速调整输出电压Vo恢复至正常稳定工作状态下的期望值的效果。
[0032]根据本公开的一个实施例，若输出电压Vo偏离其期望值的变化量Λ Vo超出设定的第一阈值窗口 Vthl，则控制电路102可以基于所述时钟控制信号CLKCTL将时钟信号CLK重置的同时并在设定的期间AT内改变时钟信号CLK的频率。根据本公开的又一实施例，若输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl，则控制电路102也可以不重置时钟信号CLK，而仅基于所述时钟控制信号CLKCTL改变时钟信号CLK的频率。其中基于时钟控制信号CLKCTL改变时钟信号CLK的频率可以采用多种方式。比如，在一个实施例中，功率变换器100在正常稳定的工作状态下，时钟信号CLK的频率为正常频率(第一频率)f0，当控制电路102检测到变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl时，则无论时钟信号CLK当前处于何种状态，所述时钟控制信号CLKCTL立即触发时钟信号CLK的频率增大到第二频率fl，并在所述设定的期间AT内保持在该增大的频率(第二频率)fl，在所述设定的期间Λ T过后恢复至所述第一频率fO。在又一个实施例中，当控制电路102检测到变化量Λ Vo超出设定的第一阈值窗口 Vthl时，所述时钟控制信号CLKCTL立即触发时钟信号CLK的频率增大到第二频率fl，并在所述设定的期间△ T内使时钟信号CLK的频率从该第二频率Π逐渐降低至所述第一频率fO，从而在所述设定的期间Λ T过后时钟信号CLK的频率恢复至所述第一频率fO。在前述的两个示例性实施例中，控制电路102在检测到输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl时(亦即检测到了功率变换器100的输出电压No发生较大波动时)，采取在所述设定的期间△ T内增大时钟信号CLK的频率的技术手段，同样可以起到迅速调整输出电压Vo恢复的效果。这是因为，若时钟信号CLK的频率增大，则触发脉冲宽度调制信号PWM驱动主开关Mhs导通的频率也增大，从而在AT的时间内为负载105提供的电流(电能)增大，以迅速满足负载突变时对输出电流1的需求。本领域的普通技术人员应该理解，以上示例性的实施例并不用于对本公开进行限定，在其它的实施例中，控制电路102还可以控制时钟信号CLK的频率以其它方式改变，以达到及时供给负载需求、迅速调整输出电压Vo恢复至正常稳定工作状态下的期望值的目的。
[0033]根据本公开图1的示例性实施例，控制电路102可以包括脉冲宽度调制单元1021、时钟模块以及逻辑控制单元1024。参考图1，根据本公开一个实施例的时钟模块示意为可以包括时钟控制单元1022和时钟发生单元1023。
[0034]根据本公开的一个实施例，脉冲宽度调制单元1021用于接收电压反馈信号Vfb、参考信号Vref和电流反馈信号Vcs，并基于该电压反馈信号、电流反馈信号和参考信号提供关断触发信号0FFCTL。在一个实施例中，脉冲宽度调制单元1021将所述电压反馈信号Vfb与所述参考信号Vref进行运算以提供表征该电压反馈信号Vfb和该参考信号Vref之差值的差值放大信号Vcomp，并将所述电流反馈信号Vcs与该差值放大信号Vcomp进行比较以提供第一比较信号Cl，并将该第一比较信号Cl输出为所述关断触发信号0FFCTL。在图1示意的实施例中，脉冲宽度调制单元1021示例性地包括运算放大器201、补偿电路202和第一比较器203。其中，运算放大器201的第一输入端(图1中示意为输入端)用于接收电压反馈信号Vfb，其第二输入端(图1中示意为“ + ”输入端)用于接收参考信号Vref，其输出端则用于提供所述差值放大信号Vcomp。补偿电路202耦接于运算放大器201的第一输入端与输出端之间，用于对运算放大器201的输出信号进行积分补偿。在图1的示例性实施例中，补偿电路202示意为包括串联耦接于运算放大器201的第一输入端与输出端之间的第一补偿电阻Re和第一补偿电容Cd，以及与该第一补偿电阻Re和第一补偿电容Ccl并联耦接于运算放大器201的第一输入端与输出端之间的第二补偿电容Cc2。图1示意的这种补偿电路202通常称为II型补偿电路，但本公开并不限于此。例如，在一个实施例中补偿电路202也可以不包括所述第二补偿电容Cc2，这时通常称为I型补偿电路。在又一个实施例中，补偿电路202还可以在图1示意的结构及元件基础上进一步包括串联耦接于输出端OUT和运算放大器201的第一输入端之间的第二补偿电阻Rc2和第三补偿电容Cc3，请参见图2。图2示意的这种补偿电路202通常称为III型补偿电路。第一比较器203的第一输入端(图1中示意为输入端)用于接收电流反馈信号Vcs，其第二输入端(图1中示意为“ + ”输入端)用于接收差值放大信号Vcomp，其输出端用于提供所述第一比较信号Cl。
[0035]根据本公开的一个实施例，时钟模块(例如包括时钟控制单元1022和时钟发生单元1023)被构建用于为功率变换器100提供决定系统工作频率的时钟信号CLK。根据本公开的一个实施例，时钟模块被配置以检测所述输出电压Vo偏离其期望值的变化量Mo,并将该变化量AVo与设定的第一阈值窗口 Vthl比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号CLKCTL,该时钟模块还被配置用以基于所述时钟控制信号CLKCTL调整时钟信号CLK的产生。
[0036]根据本公开的一个实施例，仍参考图1，时钟模块中的时钟控制单元1022用于检测输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo，并将该变化量AVo与设定的第一阈值窗口Vthl比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号CLKCTL。在图1的示例性实施例中，时钟控制单元1022耦接于补偿电路202的第一补偿电阻Re，通过检测该第一补偿电阻Re上的电压降以提供电压检测信号Λ VR(参见图1和图3示意)，该电压检测信号Λ VR实质上可以实时反映出输出电压Vo偏离其期望值的变化量Mo。本领域的普通技术人员应该理解，无论补偿电路202采用第I型补偿电路、第II型补偿电路和第III型补偿电路中的哪一种，补偿电路202实质上均包括所述第一补偿电阻Re，因而通过检测该第一补偿电阻Re两端的电压/该第一补偿电阻Re上的压降便可以方便地实现对所述变化量AVo的检测。根据本公开的一个实施例，若变化量超出所述设定的第一阈值窗口 Vthl，则时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态(例如高电平逻辑状态或高电平单脉冲)，从而触发时钟发生单元1023重置时钟信号CLK ;若变化量Mo小于所述设定的第一阈值窗口 Vthl (在所述设定的第一阈值窗口 Vthl范围内)，则时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态(例如低电平逻辑状态)，从而不触发时钟发生单元1023，即时钟发生单元1023的工作状态不受时钟控制信号CLKCTL的影响。在一个示例性实施例中，时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态时，还进一步触发时钟发生单元1023在设定的期间AT内改变时钟信号CLK的频率，例如触发时钟信号CLK的频率从所述第一频率fO增大到所述第二频率Π，并使时钟信号CLK的频率在所述设定的期间AT内保持在该第二频率fl或者从所述第二频率fl逐渐降至所述第一频率fO，在所述设定的期间Λ T过后恢复至所述第一频率fO。根据本公开的一个实施例，所述第一阈值窗口 Vthl可以包括第一下阈值VLl和第一上阈值VHl，其中该第一上阈值VHl大于所述第一下阈值VLl,所述第一阈值窗口 Vthl是由该第一上阈值VHl和第一下阈值VLl确定的大于等于该第一下阈值VLl且小于等于该第一上阈值VHl的窗口范围。那么，在这一实施例中，若变化量AVo小于所述第一下阈值VLl或者大于所述第一上阈值VHl则该变化量Λ Vo超出了所述设定的第一阈值窗口 Vthl，时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态；否则，时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态。然而本公开并不限于此，比如，在另外的实施例中，所述第一阈值窗口 Vthl可以设定为一个固定的值，例如为所述第一上阈值VHl，这时事实上可以看作所述第一下阈值VLl具有参考地电势。那么，在这一实施例中，若变化量Λ Vo大于所述第一上阈值VHl则该变化量AVo超出了所述设定的第一阈值窗口 Vthl，时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态；否则，时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态。
[0037]根据本公开的一个实施例，仍参考图1，时钟模块中的时钟发生单元1023用于接收所述时钟控制信号CLKCTL，并响应于该时钟控制信号CLKCTL调整时钟信号CLK的状态。在一个实施例中，若所述时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态，则时钟发生单元1023受该时钟控制信号CLKCTL触发而将时钟信号CLK重置，若所述时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态，则时钟发生单元1023不受该时钟控制信号CLKCTL触发，时钟信号CLK的状态不受该时钟控制信号CLKCTL影响。在又一实施例中，若所述时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态，则时钟发生单元1023受该时钟控制信号CLKCTL触发而将时钟信号CLK重置，并且将该时钟信号CLK的频率从所述第一频率fO增大到所述第二频率Π，使该时钟信号CLK的频率在所述设定的期间AT内保持该第二频率fl，在该设定的期间AT过后恢复至所述第一频率fO。在再一实施例中，若所述时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态，则时钟发生单元1023受该时钟控制信号CLKCTL触发而将时钟信号CLK重置，并且将该时钟信号CLK的频率从所述第一频率fO增大到所述第二频率Π，使该时钟信号CLK的频率在所述设定的期间Λ T内从所述第二频率f I逐步降低至所述第一频率fo，在该设定的期间AT过后恢复至所述第一频率fo。 [0038]根据本公开的一个实施例，仍参考图1，逻辑控制单元1024用于接收所述关断触发信号OFFCTL和时钟信号CLK，并基于该关断触发信号OFFCTL和该时钟信号CLK提供所述脉冲宽度调制信号PWM，所述时钟信号CLK触发该逻辑控制单元1024将所述脉冲宽度调制信号PWM置为第一逻辑状态(例如高电平逻辑状态)，所述关断触发信号OFFCTL触发该逻辑控制单元1024将所述脉冲宽度调制信号PWM置为第二逻辑状态(例如低电平逻辑状态)。在一个实施例中，当所述脉冲宽度调制信号PWM为第一逻辑状态时控制所述主开关Mhs导通，当所述脉冲宽度调制信号PWM为第二逻辑状态时控制所述主开关Mhs关断。在图1的示例中，逻辑控制单元1024示意为包括RS触发单元，在其置位端S接收所述时钟信号CLK,在其复位端R接收所述关断触发信号0FFCTL，在其第一输出端Q提供所述脉冲宽度调
制信号PWM，在其第二输出端$提供与所述脉冲宽度调制信号PWM逻辑互补的第二脉冲宽度调制信号?^? ο这里的“逻辑互补”指所述脉冲宽度调制信号PWM为第一逻辑状态时，所述第二脉冲宽度调制信号为第二逻辑状态，当所述脉冲宽度调制信号PWM为第二逻辑状态时，所述第二脉冲宽度调制信号为第一逻辑状态。在图1的示例中，所述第二脉冲宽度调制信号用于控制开关单元101中的从开关Μ。进行与主开关Mhs互补的导通和关断切换。然而本公开并不限于此，在一些实施例中，逻辑控制单元1024可以不提供所述第二脉冲宽度调制信号，比如，若开关单元101中的从开关Mu是续流二极管时。
[0039]图3示意出了根据本公开一个实施例的可用作图1示意的时钟控制单元1022的一种更详细的电路架构示意图。在这一示例性实施例中，时钟控制单元1022示意为包括电压检测电路301和第二比较电路302。电压检测电路301具有第一检测输入端、第二检测输入端和检测输出端，其中第一检测输入端稱接至第一补偿电阻Re的一端,第二检测输入端耦接至第一补偿电阻Re的另一端，该电压检测电路301通过其第一检测端和第二检测端上的输入信号检测所述第一补偿电阻Re上的电压降，并提供表征该第一补偿电阻Re上的压降的电压检测信号AVR，该电压检测信号AVR可以表示为AVR~K*AVo，其中K是与补偿电阻Re的阻值、电压检测电路301的检测系数等有关的比例因子。电压检测电路301可以为任何合适的可以用于感测第一补偿电阻Re上的压降或者检测第一补偿电阻Re两端的电压并计算该补偿电阻Re上的压降的电路，电压检测电路的结构和组成对于本领域的普通技术人员是已知的，因而本公开不对此进行详细描述。第二比较电路302的第一输入端(图3中示意为“ + ”输入端)用于接收电压检测信号Λ VR，其第二输入端(图3中示意为
输入端)用于接收设定的第二阈值窗口 Vth2，该第二比较电路302将所述电压检测信号Λ VR与第二阈值窗口 Vth2比较后在其输出端提供所述时钟控制信号CLKCTL。根据本公开的一个实施例，若电压检测信号AVR超出所述设定的第二阈值窗口 Vth2,则所述时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态(例如高电平逻辑状态或高电平单脉冲)；若电压检测信号AVR小于所述设定的第二阈值窗口 Vth2(在所述设定的第二阈值窗口 Vth2范围内)，则所述时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态(例如低电平逻辑状态)。在一个实施例中，所述时钟控制信号CLKCTL为单脉冲触发信号，即在电压检测信号AVR超出所述设定的第二阈值窗口 Vth2时，所述时钟控制信号CLKCTL产生一个单脉冲以触发时钟发生单元1023对时钟信号CLK重置和/或改变时钟信号CLK的频率。
[0040]第二阈值窗口 Vth2是表征所述第一阈值窗口 Vthl的量，在一个实施例中，第二阈值窗口 Vth2与所述第一阈值窗口 Vthl的关系也可以由比例因子K确定，例如可以表示为Vth2 ^ K*Vthl。前文已述，第一阈值窗口 Vthl可以是一个设定的合适的阈值范围，表征了功率变换器100的输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo的允许范围或者功率变换器100在正常稳定的工作状态下允许的输出电压Vo的波动范围。因而，第一阈值窗口 Vthl和第二阈值窗口 Vth2均直接或间接地反映了变化量AVo的允许范围或者输出电压Vo的允许波动范围。在一个实施例中，第二阈值窗口 Vth2可以包括第二下阈值VL2和第二上阈值VH2，其中该第二上阈值VH2大于该第二下阈值VL2，所述第二阈值窗口 Vth2是由该第二上阈值VH2和第二下阈值VL2确定的大于等于该第二下阈值VL2且小于等于该第二上阈值VH2的窗口范围。在一个实施例中，第二下阈值VL2和第二上阈值VH2分别是与所述第一下阈值VLl和第一上阈值VHl呈比例对应的量，比例系数可以取所述的比例因子K。那么，在这一实施例中，若电压检测信号AVR小于所述第二下阈值VL2或者大于所述第二上阈值VH2则该电压检测信号Λ VR超出了所述设定的第二阈值窗口 Vth2，时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态；否则，时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态。然而本公开并不限于此，
如，在另外的实施例中，所述第二阈值窗口 Vth2也可以设定为一个固定的值(与所述第一阈值窗口 Vthl设定为一个固定的值时相对应)，例如为所述第二上阈值VH2(对应于所述第一阈值窗口 Vthl设定为所述第一上阈值VHl)，这时事实上可以看作所述第二下阈值VL2具有参考地电势。那么，在这一实施例中，若电压检测信号Δ VR大于所述第二上阈值VH2则该电压检测信号Λ VR超出了所述设定的第二阈值窗口 Vth2，时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态；否则，时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态。
[0041]本领域的普通技术人员应该理解， 图3示意的时钟控制单元1022及以上参考图3对时钟控制单元1022的描述仅仅是示例性性的，本公开并不限于此。例如，参考图4，在一个实施例中，时钟控制单元1022也可以不包括独立的电压检测电路301，而是可以采用具有电压检测功能的第三比较电路303代替图3中示意的电压检测电路301和第二比较电路302的结合。在图4示意的实施例中，第三比较电路303具有第一输入端(图4中示意为第一个“ + ”输入端)、第二输入端(图4中示意为第二个“ + ”输入端)、第三输入端(图4中不意为输入端)和输出端，其第一输入端稱接于第一补偿电阻Re的一端，第二输入端耦接于第一补偿电阻Re的另一端，第三输入端用于接收设定的第二阈值窗口 Vth2，其输出端用于提供所述时钟控制信号CLKCTL。图4示意的第三比较电路303直接检测第一补偿电阻Re两端的电压并且获得表征第一补偿电阻Re上压降的电压检测信号Λ VR，将该电压检测信号Λ VR与第二阈值窗口 Vth2比较，并根据比较结果提供所述时钟控制信号CLKCTL。在其它的变形实施例中，图3中示意的电压检测电路301和第二比较电路302的功能还可以通过其它的方式来实现。
[0042]图5示意出了根据本公开一个实施例的可用作图1示意的时钟发生单元1023的一种更详细的电路结构示意图。在这一示例性实施例中，时钟发生单元1023示意为包括:第一电流源ISl,具有恒定的第一电流值；振荡电容Cosc,具有电容第一端和电容第二端，其中电容第一端耦接第一电流源ISl以接收所述第一电流，电容第二端接参考地GND ;振荡比较器CMP，具有第一比较输入端(如图5示意的“ + ”输入端)、第二比较输入端(如图5示意的输入端)和比较输出端，其中第一比较输入端稱接振荡电容Cosc的电容第一端，第二比较输入端用于接收比较阈值Vth3，振荡比较器CMP用于将电容第一端上的电压与比较阈值Vth3比较后在比较输出端提供时钟信号CLK ;以及第一开关NI，具有开关第一端、开关第二端和开关控制端，开关第一端耦接振荡电容Cosc的电容第一端，开关第二端接参考地GND，开关控制端耦接振荡比较器CMP的比较输出端，用于接收时钟信号CLK，该第一开关NI在时钟信号CLK为高电平时导通，在时钟信号CLK为低电平时关断。在一个实施例中，所述第一开关NI可以包括第一 N沟道晶体管(例如M0SFET)，其栅极为所述开关控制端，漏极为所述开关第一端、源极为所述开关第二端。第一电流源IS1、振荡电容Cose、振荡比较器CMP以及第一开关NI事实上构成了时钟发生单元1023的振荡模块，该振荡模块为时钟发生单元1023的基础模块，用于产生具有所述第一频率《)(即功率变换器100在正常稳定的工作状态下所需的时钟频率)的时钟信号CLK，该第一频率fO由振荡电容Cosc的电容值以及第一电流源ISl提供的所述第一电流值决定。另外，本领域的普通技术人员应该理解，时钟发生单元1023 —般由功率变换器100内部的其它模块提供的内部电压Vdd供电，该内部电压Vdd相对稳定并且具有相对较低的值，例如5V或者3V等，适合为功率变换器100内部的低压器件供电。
[0043]仍参考图5,时钟发生单元1023还进一步包括时钟重置模块。图5的示意中，该时钟重置模块包括:第二电流源IS2，具有第二电流值，该第二电流值远大于所述第一电流值；以及第二开关N2，具有开关第三端、开关第四端和第二开关控制端，其中开关第三端耦接第二电流源IS2以接收所述第二电流，开关第四端耦接振荡电容Cosc的电容第一端，第二开关控制端用于接收来自时钟控制单元1022的所述时钟控制信号CLKCTL。当所述时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态(例如高电平单脉冲)时触发该第二开关N2导通，从而将所述第二电流源耦接至振荡电容Cosc的电容第一端，则第二电流源IS2以所述的第二电流值为振荡电容Cosc充电。在第一电流源ISl与第二电流源IS2的共同充电作用下，振荡电容Cosc上的电压快速上升至超过所述比较阈值Vth3，以达到使振荡比较器CMP的比较输出端立即响应于时钟控制信号CLKCTL产生时钟信号CLK的高电平脉冲的目的。这样便简单的实现了对时钟信号CLK的快速重置。当所述时钟控制信号CLKCTL具有非触发逻辑状态时触发第二开关N2关断，从而将所述第二电流源IS2与振荡电容Cosc断开。在一个实施例中，所述第一开关N2可以包括第二 N沟道晶体管(例如M0SFET)，其栅极为所述第二开关控制端，漏极为所述开关第三端、源极为所述开关第四端。
[0044]图6示意出了根据本公开一个实施例的又一种可用作图1示意的时钟发生单元1023的电路结构示意图。这一示例性实施例示出的时钟发生单元1023与图5示意的不同在于，除包括所述振荡模块(第一电流源IS1、振荡电容Cose、振荡比较器CMP以及第一开关NI)和时钟重置模块(第二电流源IS2和第二开关N2)外，还进一步包括RS触发器601和计数器602。对于振荡模块和时钟重置模块的架构及工作原理参考如上基于图5的描述。RS触发器601具有置位端S1、复位端Rl和输出端Ql，其置位端SI用于接收所述时钟控制信号CLKCTL，复位端Rl用于接收来自计数器602输出端提供的复位信号(也采用Rl表示)，输出端Ql用于为所述第二开关N2的控制端提供控制信号(也采用Ql表示)。计数器602具有使能端、时钟输入端、复位端和输出端，其使能端接收所述时钟控制信号CLKCTL，时钟输入端接收所述时钟信号CLK，复位端耦接至其输出端接收所述复位信号R1。在图6示意的连接关系下，当时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态时，通过置位端SI将触发器601置位，使RS触发器601在输出端提供的控制信号Ql具有第一逻辑状态(例如高电平逻辑状态)，从而驱动所述第二开关N2导通。第二开关N2导通后将所述第二电流源IS2耦接至所述振荡电容Qbc;的电容第一端,与所述第一电流源ISl —起为该振荡电容Cffi。充电,从而增大了对电容Cm的充电速率，使所述时钟信号CLK的频率从第一频率f0增大到第二频率fl。与此同时，时钟控制信号CLKCTL具有触发逻辑状态时，通过计数器602的使能端触发计数器602开始计时，当计数器602基于时钟信号CLK的脉冲计时满设定的期间Λ T后，在其输出端提供所述复位信号R1，将所述RS触发器601复位，同时也将计数器602本身复位(清零)。RS触发器601被复位后，其提供至第二开关Ν2的控制信号Ql跳变为第二逻辑状态(例如低电平逻辑状态)，从而驱动第二开关Ν2关断，将所述第二电流源IS2与所述振荡电容Qbc的连接断开，则振荡电容Cffic恢复至仅通过第一电流源ISl充电，从而使时钟信号CLK的频率恢复至所述第一频率fO。计数器602也可以采用计时器替换。
[0045]图7示意出了根据本公开一个实施例的又一种可用作图1示意的时钟发生单元1023的电路结构示意图。这一示例性实施例示出的时钟发生单元1023与图5示意的不同在于，不包括基于图5描述的所述时钟重置模块(第二电流源IS2和第二开关N2)，而是除包括基于图5描述的所述振荡模块(第一电流源IS1、振荡电容Cose、振荡比较器CMP以及第一开关NI)外，还进一步包括电流源控制电路701和可控电流源702。对于振荡模块的架构及工作原理参考如上基于图5的描述。电流源控制电路701接收所述时钟控制信号CLKCTL,并响应于该时钟控制信号CLKCTL的触发逻辑状态提供一在所述设定的期间Λ T内由设定的电流值逐步减小到零的控制电流ΙΝ3。示例性地，电流源控制电路701包括反相器Inv、第一 P沟道晶体管P1、控制电容CC、第三电流源I S3、运算放大器AMP、第三N沟道晶体管Ν3 (例如M0SFET)以及控制电阻RR。反相器Inv在其输入端接收所述时钟控制信号CLKCTL,并在其输出端提供与该时钟控制信号逻辑状态相反的信号至第一 P沟道晶体管Pl的栅极。例如，在本公开的一个实施例中，时钟控制信号CLKCTL的触发逻辑状态为高电平逻辑状态或高电平的单脉冲，那么经反相器Inv后输出低电平逻辑状态或低电平单脉冲，从而可以驱动所述第一 P沟道晶体管Pl响应于时钟控制信号CLKCTL的触发逻辑状态导通一小段时间(可以认为基本上等于时钟控制信号CLKCTL的高电平单脉冲的持续时间)，然后关断。本领域的普通技术人员应该理解，若时钟控制信号CLKCTL的触发逻辑状态本身为低电平逻辑状态或低电平的单脉冲，则不必采用该反相器Inv。第一 P沟道晶体管Pl的源极接收所述内部电压Vdd，其漏极耦接所述控制电容CC的第一端。所述控制电容CC的第二端接参考地GND，在所述第一 P沟道晶体管Pl导通的时间内，该控制电容CC被充电，例如其两端的电压可达到所述内部电压Vdd。所述第三电流源IS3的第一端与所述控制电容CC的第一端耦接，第三电流源IS3的第二端与控制电容CC的第二端耦接，即该第三电流源IS3与控制电容CC并联，在所述第一 P沟道晶体管Pl关断后对控制电容CC放电。运算放大器AMP的第一运算输入端(图7中示意为“ + ”输入端)耦接控制电容CC的第一端，其第二运算输入端(图7中示意为输入端)耦接第三N沟道晶体管N3的源极，其运算输出端耦接第三N沟道晶体管N3的栅极。控制电阻RR的第一端耦接第三N沟道晶体管N3的源极，其第二端接参考地GND。第三N沟道晶体管N3的漏极提供控制电流IN3。第三N沟道晶体管N3工作在线性区域，在控制电容CC第一端上的电压由内部电压Vdd逐步下降至零的过程中，控制电流IN3也由所述设定的电流值逐步下降至零。事实上，所述设定的电流值由所述内部电压Vdd和控制电阻RR决定，例如在图7的示例中，大约等于Vdd / RR。所述设定的期间AT由第三电流源IS3对控制电容CC的放电速率决定，在图7的示例中，大约等于控制电容CC第一端的电压由Vdd被放电至零所需的时间。可控电流源702在图7中示意为包括一个电流镜，具有镜像输入端和镜像输出端，该镜像输入端用于接收所述控制电流IN3，该电流镜复制控制电流IN3，并在其镜像输出端提供第三电流IP2，该第三电流IP2基本上与控制电流IN3相同。因而，可以认为可控电流源702在控制电流IN3的作用下，响应于时钟控制信号CLKCTL的触发逻辑状态提供在所述设定的期间AT内由设定的电流值逐步减小到零的镜像电流IP2。在图7中，所述电流镜示意为包括第二 P沟道晶体管P2和第三P沟道晶体管P3，晶体管P2和P3的源极均耦接所述内部电压Vdd，晶体管P2的栅极连接晶体管P3的栅极和源极，晶体管P3的源极用作镜像输入端接收所述控制电流IN3，晶体管P2的源极用作镜像输出端用于提供所述镜像电流IP2。所述振荡模块中的振荡电容Cosc的电容第一端耦接所述可控电流源702的镜像输出端，用于接收所述镜像电流IP2。因此，从时钟控制信号CLKCTL变为触发逻辑状态的时刻开始，在所述设定的期间AT内，该振荡电容Cosc除受所述第一电流源ISl的充电作用外，还受镜像电流IP2的充电作用，并且该镜像电流IP2在所述设定的期间AT内是由设定的电流值逐步减小到零，所以振荡模块输出的时钟信号CLK的频率也会响应于时钟控制信号CLKCTL的触发逻辑状态从正常的第一频率fO增大到第二频率Π，并且在所述设定的期间AT内由该第二频率fI逐步降低至第一频率fO，在该设定的期间AT过后恢复至第一频率fO。
[0046]本领域的普通技术人员应该理解，实现根据本公开的时钟发生单元1023可以有多种不同的电路结构和方式，以上图5至图7示意的时钟发生单元1023及相应描述仅仅是示例性性的，本公开并不限于此。
[0047]图8示意出了根据本公开一个实施例的可以用作图1示意的脉冲宽度调制单元1021的另一种电路结构示意图。为简明且便于理解，图8示意的脉冲宽度调制单元1021中那些功能上与在图1示意的脉冲宽度调制单元1021中相同的同样或类似的组件或结构沿用了相同的附图标记。并且对于这些相同的电路单元/组件的结构和功能不再重复描述。根据图6的示例性实施例，脉冲宽度调制单元1021还可以包括斜坡补偿单元204、限流单元205以及逻辑运算单元206。斜坡补偿单元204用于接收与所述开关电流Ihs或电感电流IL成正比的第二电流采样信号Vcs2和斜率设定的斜坡补偿信号Vcomp，并将该第二电流采样信号Vcs2和该斜坡补偿信号Vcomp叠加，以提供所述电流反馈信号Vcs。所述斜坡补偿信号Vcomp的频率和周期与所述时钟信号CLK的实质上一致。根据本公开的一个实施例，控制电路102还可以包括电流检测单元(未示出)。电流检测单元耦接所述主开关Mhs，并检测流过所述主开关Mhs的开关电流IHS，以提供表征该开关电流Ihs的所述第二电流采样信号Vcs20
[0048]限流单元205用于接收表征所述开关电流Ihs或电感电流IL的峰值最大值的设定的限流阈值Vth4和所述电流反馈信号Vcs，并将所述电流反馈信号Vcs和该限流阈值Vth4比较以提供第二比较信号C2。在图2示意的实施例中，限流单元205示例性地可以包括限流比较电路。该限流比较电路在其第一输入端(图8中示意为输入端)接收所述电流反馈信号Vcs，在其第二输入端(图8中示意为“ + ”输入端)接收所述限流阈值Vth4，并将该电流反馈信号Vcs与该限流阈值Vth4比较以在其输出端提供第二比较信号C2。当所述电流反馈信号Vcs大于所述限流阈值Vth4时，该限流比较电路使输出的第二比较信号C2产生例如窄脉冲，用于触发所述脉冲宽度调制信号PWM将所述主开关Mhs关断；当所述电流反馈信号Vcs小于所述限流阈值Vth4时，该限流比较电路使输出的第二比较信号C2保持例如逻辑低电平，并不触发所述脉冲宽度调制信号PWM。
[0049]逻辑运算单元206用于接收所述第一比较信号Cl和所述第二比较信号C2，并对所述第一比较信号Cl和所述第二比较信号C2进行“或”组合运算，以提供关断触发信号0FFCTL,使所述关断触发信号OFFCTL在电流反馈信号Vcs小于限流阈值Vth4时包括第一比较信号Cl，在电流反馈信号Vcs大于限流阈值Vth4时包括第二比较信号C2。在图2示意的实施例中，逻辑运算单元206示例性地包括或逻辑运算电路，但这并不用于对本公开进行限定。在其它实施例中，逻辑运算单元206也可以包括其它逻辑运算电路。
[0050]根据本公开参考图8的示例性实施例所描述的控制电路102中，脉冲宽度调制单元1021中的电流反馈信号Vcs由第二电流采样信号Vcs2经斜坡补偿后(即叠加了斜坡补偿信号Ramp后)得到，因而包含了开关电流Ihs或者电感电流IL的峰值信息。脉冲宽度调制单元1021将电流反馈信号Vcs与限流阈值Vth4比较用于实现对开关电流Ihs或者电感电流IL的峰值进行限定，若第二电流采样信号Vcs2大于限流阈值Vth4，则表明开关电流Ihs或者电感电流IL的水平超出了功率变换器100正常工作允许的范围，会对功率变换器100或者其负载105造成损害，因而控制电路102需要工作在限流模式，即，关断触发信号OFFCTL包括第二比较信号C2，所述脉冲宽度调制信号PWM基于该第二比较信号C2 (即限流模式下的关断触发信号)驱动主开关Mhs关断(而从开关Mu互补地导通)。第二比较信号C2可以是脉冲信号,例如,在一个实施例中，当电流反馈信号Vcs大于限流阈值Vth4时，限流单元205使第二比较信号C2产生脉冲并用作关断触发信号OFFCTL以触发脉冲宽度调制信号PWM将主开关Mhs关断(而从开关Μ。互补地导通)，限流阈值Vth4表征了开关电流Ihs或者电感电流IL的峰值允许达到的最大值。若电流反馈信号Vcs小于限流阈值Vth4，则表明开关电流Ihs或者电感电流IL水平正常，并不会对功率变换器100或者其负载105造成损害，因而控制电路102工作在正常的峰值电流控制模式，即关断触发信号OFFCTL包括第一比较信号Cl。第一比较信号Cl也可以是脉冲信号，例如，在一个实施例中，当电流反馈信号Vcs大于差值放大信号Vcomp时，第一比较信号Cl产生脉冲并用作关断触发信号OFFCTL以触发脉冲宽度调制信号PWM将主开关Mhs关断(而从开关M^s互补地导通)，差值放大信号Vcomp可以看作设定了开关电流Ihs或者电感电流IL的峰值参考，表征了开关电流Ihs或者电感电流IL的峰值期望达到的参考值。
[0051]因而，根据本公开基于以上图1至图8描述的各示例性实施例及其变型实施方式，控制电路102采用峰值电流控制脉冲宽度调制模式对功率变换器100的开关单元101 (至少包括主开关Mhs)进行导通和关断控制，以调节功率变换器100的占空比D，从而调整其输出电压Vo。控制电路102包括时钟模块(在一个实施例中，可以认为该时钟模块主要包括时钟控制单元1022和时钟发生单元1023)，该时钟模块可以在检测到输出电压Vo偏离其期望值的变化量AVo超出设定的第一阈值窗口 Vthl时，及时调整时钟信号CLK的状态，例如在一个实施中，基于所述时钟控制信号CLKCTL将时钟信号CLK重置，以使时钟信号CLK及时触发脉冲宽度调制信号PWM驱动主开关Mhs导通、从开关As关断，从而为负载105及时提供足够的电流(电能)，达到迅速调整输出电压Vo恢复至正常稳定工作状态下的期望值的效果，改善了功率变换器100的负载瞬态响应能力。负载瞬态响应能力一般指负载瞬态变化(尤其是突变，例如从零负载在到满负载变化)时，功率变换器对由此引起的输出电压Vo的波动的调整能力及使输出电压Vo快速恢复至其稳定值的能力。在一些变型实施例中,控制电路102的时钟模块在检测到变化量AVo超出第一阈值窗口 Vthl时，还可以基于所述时钟控制信号CLKCTL在设定的期间△ T内改变时钟信号CLK的频率，例如将CLK的频率增大，以在较短的时间内提高功率变换器100的调节能力，进一步改善其对负载瞬态变化的响应能力，以达到及时供给负载需求、迅速调整输出电压Vo恢复至正常稳定工作状态下的期望值的目的。
[0052]根据本公开各实施例及其变形实施方式的控制电路102、时钟模块及功率变换器100的有益效果不应该被认为仅仅局限于以上所述的。根据本公开各实施例的这些及其它有益效果可以通过阅读本公开的详细说明及研究各实施例的附图被更好地理解。
[0053]图9示出了根据本公开一个实施例的控制功率变换器的方法900的示意图。所述功率变换器(例如图1至图8示意的各实施例所涉及的功率变换器100)至少包括主开关(例如图1至图8所示实施例中的主开关Mhs)，并基于该主开关的导通和关断切换将输入电压转换为输出电压，其中该主开关的导通和关断切换产生开关电流(例如图1至图8中示意为Ih)。所述控制功率变换器的方法包括:步骤901，检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将所述变化量与设定的第一阈值窗口比较以基于比较结果提供时钟控制信号；步骤902，基于所述时钟控制信号调整时钟发生单元产生的时钟信号，该时钟控制信号在所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口时将时钟信号重置；步骤903，基于所述时钟信号的脉冲将所述主开关导通以为功率变换器的输出/负载提供能量。
[0054]根据本公开的一个实施例，控制功率变换器的方法900还包括:例如在步骤902，当所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口时，基于所述时钟控制信号调整所述时钟信号的频率。在一个实施例中，调整所述时钟信号的频率包括触发时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在设定的期间内保持在该第二频率，在所述设定的期间过后恢复至所述第一频率。在一个实施例中，调整所述时钟信号的频率包括触发时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在设定的期间内从该第二频率逐步降低至该第一频率，在所述设定的期间过后恢复至所述第一频率。
[0055]根据本公开的一个实施例，控制功率变换器的方法900还包括:步骤904，检测所述输出电压并提供表征该输出电压的电压反馈信号；步骤905，将所述电压反馈信号与表征所述输出电压期望值的参考信号进行运算以提供表征该反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号；步骤906，检测所述开关电流并提供反映该开关电流的电流反馈信号；步骤907，将所述电流反馈信号与所述差值放大信号比较以提供第一比较信号，并至少基于该第一比较信号提供关断触发信号；步骤908，若所述电流反馈信号大于所述差值放大信号，所述关断触发信号基于所述第一比较信号将所述主开关关断。
[0056]根据本公开的一个实施例，在步骤905，提供所述差值放大信号可以包括:采用运算放大器分别在该运算放大器的第一输入端和第二输入端接收所述电压反馈信号和所述参考信号；在所述运算放大器的第一输入端和其输出端之间串联耦接第一补偿电阻和第一补偿电容；在所述运算放大器的输出端提供所述差值放大信号。在这一实施例中，在步骤901，检测所述输出电压偏离其期望值的变化量可以包括检测所述第一补偿电阻上的电压降以提供表征所述变化量的电压检测信号；提供所述时钟控制信号可以包括将所述电压检测信号与设定的第二阈值窗口比较以基于比较结果提供所述时钟控制信号；在步骤902，若所述电压检测信号超出所述设定的第二阈值窗口，则表征所述变化量超出了所述设定的第一阈值窗口。
[0057]根据本公开的一个实施例，控制功率变换器的方法900还包括:例如在步骤907，提供表征所述开关电流的峰值最大值的限流阈值，并将所述电流反馈信号与所述限流阈值比较以提供第二比较信号；以及基于所述第一比较信号和第二比较信号提供所述关断触发信号。在这一实施例中，相应地，步骤908的操作也稍有变化，若所述电流反馈信号大于所述限流阈值，则所述关断触发信号基于所述第一比较信号将主开关关断；若所述电流反馈信号小于所述限流阈值，则在所述电流反馈信号大于所述差值放大信号是，所述关断触发信号基于所述第一比较信号将所述主开关关断。
[0058]根据本公开的一个实施例，控制功率变换器的方法900还包括:例如在步骤907，将所述第一比较信号和所述第二比较信号进行“或”组合运算以提供关断触发信号，其中“或”组合运算指当电流反馈信号小于所述限流阈值时，关断触发信号包括第一比较信号，当电流反馈信号大于所述限流阈值时，关断触发信号包括第二比较信号。
[0059]根据本公开的一个实施例，控制功率变换器的方法900还包括:步骤909，基于关断触发信号和所述时钟信号提供脉冲宽度调制信号，该关断触发信号用于触发所述脉冲宽度调制信号将主开关关断，该时钟信号用于触发所述脉冲宽度调制信号将主开关导通。
[0060]以上对根据本公开各实施例及其变形实施方式的控制功率变换器的方法及步骤的描述仅为示例性的，并不用于对本公开进行限定。另外，一些公知的控制步骤及所用控制参数等并未给出或者并未详细描述，以使本公开清楚、简明且便于理解。发明所属【技术领域】的技术人员应该理解，以上对根据本公开各实施例的控制电压转换电路的方法及步骤的描述中所述使用的步骤编号并不用于表示各步骤的绝对先后顺序，这些步骤并不按照步骤编号顺序实现，而可能采用不同的顺序实现，也可能同时并列地实现，并不仅仅局限于所描述的实施例。
[0061]虽然本说明书中以降压型拓扑结构的功率变换器100为例对根据本公开各实施例的控制电路、时钟模块、功率变换器及其控制方法进行了示意与描述，但这并不意味着对本公开的限定，本领域的技术人员应该理解这里给出的结构及原理也可以适用于具有其它拓扑结构的电压转换电路，例如:升压型电压转换电路、降压-升压型电压转换电路等等。
[0062]因此，上述本公开的说明书和实施方式仅仅以示例性的方式对本公开实施例的控制电路、限流单元、包含该控制电路和/或限流单元的功率变换器及其控制方法进行了说明，并不用于限定本公开的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本【技术领域】的普通技术人员所了解。本公开所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本公开的精神和保护范围。
【权利要求】
1.一种开关型功率变换器，包括: 输入端，用于接收输入电压； 输出端，用于提供输出电压； 开关单元，至少包括主开关，基于脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以将输入电压转换为所述输出电压，其中所述主开关的导通和关断切换产生开关电流； 感性储能元件，用于在主开关导通时耦接至输入端并储存能量，并在主开关关断时耦接至输出端以释放能量，其中所述感性储能元件储存和释放能量时产生电感电流； 容性储能元件，耦接输出端，用于对输出电压滤波；以及 控制电路，具有第一控制输入端、第二控制输入端、第三控制输入端和第一控制输出端，其中该第一控制输入端用于接收表征输出电压的电压反馈信号，该第二控制输入端用于接收表征开关电流或电感电流的电流反馈信号，并且该第三控制输入端用于接收表征所述输出电压的期望值的参考信号； 所述控制电路被构建用于基于所述电压反馈信号、电流反馈信号和参考信号提供关断触发信号； 所述控制电路还被构建用于检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将该变化量与设定的第一阈值窗口比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号，并基于该时钟控制信号调整时钟信号的产生； 所述控制电路还被构建用于基于关断触发信号和时钟信号提供所述脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于时钟信号驱动主开关导通，基于关断触发信号驱动主开关关断；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则控制电路基于所述时钟控制信号将时钟信号重置，以触发所述脉冲宽度调制信号驱动主开关导通。
2.根据权利要求1的开关型功率变换器，其中，若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则控制电路还基于所述时钟控制信号在设定的期间内改变时钟信号的频率。
3.根据权利要求2的开关型功率变换器，其中，若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述控制电路基于所述时钟控制信号将时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在所述设定的期间内保持在该第二频率，在所述设定的期间过后恢复至所述第一频率。
4.根据权利要求2的开关型功率变换器，其中，若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述控制电路基于所述时钟控制信号将时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在所述设定的期间内使时钟信号的频率从该第二频率逐渐降低至所述第一频率。
5.根据权利要求1的开关型功率变换器，其中，所述控制电路包括时钟模块，该时钟模块用于检测所述变化量，并将该变化量与所述设定的第一阈值窗口比较，以提供所述时钟控制信号，并基于该时钟控制信号调整所述时钟信号的产生；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则该时钟模炔基于所述时钟控制信号将所述时钟信号重置。
6.根据权利要求5的开关型功率变换器，其中，所述控制电路还包括: 运算放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中该第一输入端用于接收所述电压反馈信号，该第二输入端用于接收所述参考信号，该运算放大器将所述电压反馈信号与所述参考信号进行运算以提供表征该电压反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号；和补偿电路，包括串联耦接于运算放大器的第一输入端与运算放大器的输出端之间的第一补偿电阻和第一补偿电容；其中 所述时钟模块通过检测所述第一补偿电阻上的电压以提供表征所述变化量的电压检测信号，并将该电压检测信号与设定的第二阈值窗口比较以基于比较结果提供所述时钟控制信号；其中若所述电压检测信号超出所述设定的第二阈值窗口，则该时钟模炔基于所述时钟控制信号将所述时钟信号重置。
7.根据权利要求1的开关型功率变换器，其中，所述控制电路包括脉冲宽度调制单元和逻辑控制单元，其中， 所述脉冲宽度调制单元用于接收所述电压反馈信号、参考信号和电流反馈信号，将所述电压反馈信号与所述参考信号进行运算以提供表征该电压反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号，并将所述电流反馈信号与该差值放大信号进行比较以提供第一比较信号为所述关断触发信号； 所述逻辑控制单元用于接收所述关断触发信号和所述时钟信号，并基于该关断触发信号和该时钟信号提供脉冲宽度调制信号，所述时钟信号触发该逻辑控制单元将所述脉冲宽度调制信号置为第一逻辑状态，所述关断触发信号触发该逻辑控制单元将所述脉冲宽度调制信号置为第二逻辑状态；当所述脉冲宽度调制信号为第一逻辑状态时控制所述主开关导通，当所述脉冲宽度调制信号为第二逻辑状态时控制所述主开关关断。
8.根据权利要求7的开关型功率变换器，其中，所述控制电路还包括时钟模块，该时钟模块用于检测所述变化量，并将该变化量与所述设定的第一阈值窗口比较，以提供所述时钟控制信号，并基于该时钟控制信号调整所述时钟信号的产生；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则该时钟模炔基于所述时钟控制信号将所述时钟信号重置，以触发所述逻辑控制单元将所述脉冲宽度调制信号置为第一逻辑状态。
9.根据权利要求8的开关型功率变换器，其中，所述脉冲宽度调制单元包括:. 运算放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中该第一输入端用于接收所述电压反馈信号，该第二输入端用于接收所述参考信号，该运算放大器将所述电压反馈信号与所述参考信号进行运算以提供表征该电压反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号；和 补偿电路，包括串联耦接于运算放大器的第一输入端与运算放大器的输出端之间的第一补偿电阻和第一补偿电容；其中 所述时钟模块通过检测所述第一补偿电阻上的电压以提供表征所述变化量的电压检测信号，并将该电压检测信号与设定的第二阈值窗口比较以基于比较结果提供所述时钟控制信号；其中若所述电压检测信号超出所述设定的第二阈值窗口，则该时钟模炔基于所述时钟控制信号将所述时钟信号重置。
10.一种时钟模块，用于为开关型功率变换器提供时钟信号，其中该功率变换器至少包括主开关，基于脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以调整占空比，将输入电压转换为输出电压；所述时钟模块包括: 时钟控制单元，用于检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将该变化量与设定的第一阈值窗口比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号；以及 时钟发生单元，用于提供时钟信号，并基于所述时钟控制信号调整该时钟信号的状态；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则该时钟发生单元基于所述时钟控制信号将时钟信号重置，以触发所述脉冲宽度调制信号驱动主开关导通。
11.根据权利要求10的时钟模块，其中，若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述时钟发生单元进一步基于所述时钟控制信号在设定的期间内改变时钟信号的频率。
12.根据权利要求11的时钟模块，其中，若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述时钟发生单元基于所述时钟控制信号将时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在所述设定的期间内保持在该第二频率，在所述设定的期间过后恢复至所述第一频率。
13.根据权利要求11的时钟模块，其中，若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述时钟发生单元基于所述时钟控制信号将时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在所述设定的期间内使时钟信号的频率从该第二频率逐渐降低至所述第一频率。
14.根据权利要求10的时钟模块，其中: 若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述时钟控制信号具有触发逻辑状态，并触发所述时钟发生单元将时钟信号重置； 若所述变化量在所述设定的第一阈值窗口范围内，则所述时钟控制信号具有非触发逻辑状态，并且不影响所述时钟发生单元的工作状态。
15.根据权利要求10的时钟模块,其中所述设定的第一阈值窗口包括第一下阈值和第一上阈值，且该第一上阈值大于该第一下阈值；所述设定的第一阈值窗口是大于等于该第一下阈值且小于等于该第一上阈值的阈值窗口。
16.根据权利要求10的时钟模块，其中，所述开关型功率变换器还包括运算放大器和补偿电路，并且 所述运算放大器具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端用于接收表征所述输出电压的电压反馈信号，其第二输入端用于接收参考信号，其输出端用于提供表征所述电压反馈信号和所述参考信号之差值的差值放大信号； 所述补偿电路，包括串联耦接于运算放大器的第一输入端与运算放大器的输出端之间的第一补偿电阻和第一补偿电容； 所述时钟控制单元，耦接于所述补偿电路，用于检测所述第一补偿电阻上的电压，并提供表征该第一补偿电阻上电压降的电压检测信号，以及将所述电压检测信号与设定的第二阈值窗口比较以提供所述时钟控制信号；其中 若所述电压检测信号超出所述设定的第二阈值窗口，则表征所述变化量超出了所述设定的第一阈值窗口，则所述时钟控制信号触发所述时钟发生单元将所述时钟信号重置。
17.根据权利要求16的时钟模块，其中，所述时钟控制单元包括: 电压检测电路，具有第一检测输入端、第二检测输入端和检测输出端，其中第一检测输入端耦接至第一补偿电阻的一端，第二检测输入端耦接至第一补偿电阻的另一端，该电压检测电路检测所述第一补偿电阻上的电压降，并提供所述电压检测信号；以及 第二比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其第一输入端用于接收所述电压检测信号，其第二输入端用于接收所述第二阈值窗口，该第二比较电路将所述电压检测信号与第二阈值窗口比较后在其输出端提供所述时钟控制信号。
18. 根据权利要求16的时钟模块，其中，所述时钟控制单元包括:第三比较电路，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端，其第一输入端率禹接于第一补偿电阻的一端，第二输入端耦接于第一补偿电阻的另一端，其第三输入端用于接收所述第二阈值窗口 ；该第三比较电路直接检测第一补偿电阻两端的电压并提供所述电压检测信号，以及将该电压检测信号与所述第二阈值窗口比较，并根据比较结果提供所述时钟控制信号。
19.根据权利要求10的时钟模块，其中所述时钟发生单元包括: 第一电流源，具有恒定的第一电流值； 振荡电容，具有电容第一端和电容第二端，其中电容第一端耦接第一电流源以接收所述第一电流，电容第二端接参考地； 振荡比较器，具有第一比较输入端、第二比较输入端和比较输出端，其中第一比较输入端耦接电容第一端，第二比较输入端用于接收比较阈值，振荡比较器用于将电容第一端上的电压与比较阈值比较后在比较输出端提供时钟信号； 第一开关，具有开关第一端、开关第二端和开关控制端，开关第一端耦接电容第一端，开关第二端接参考地，开关控制端耦接振荡比较器的比较输出端，用于接收时钟信号，该第一开关在时钟信号为高电平时导通，在时钟信号为低电平时关断； 第二电流源，具有第二电流值；以及 第二开关，具有开关第三端、开关第四端和第二开关控制端，其中开关第三端耦接第二电流源以接收所述第二电流，开关第四端耦接所述电容第一端，第二开关控制端用于接收来自时钟控制单元的所述时钟控制信号；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则所述时钟控制信号触发该第二开关导通，从而将所述第二电流源耦接至振荡电容的电容第一端为其充电。
20.—种功率变换器.，包括: 输入端，用于接收输入电压； 输出端，用于提供输出电压；以及 主开关，基于脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以将所述输入电压转换为所述输出电压，其中该功率变换器还包括如权利要求10至19其中之一的时钟模块。
21.—种控制电路，用于为开关型功率变换器提供脉冲宽度调制信号，其中该功率变换器至少包括主开关，基于该脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以将输入电压转换为输出电压，其中所述主开关的导通和关断切换产生开关电流；所述控制电路包括: 时钟模块，用于检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将该变化量与设定的第一阈值窗口比较，以基于其比较结果提供时钟控制信号，并基于该时钟控制信号调整时钟信号的发生；其中若所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口，则该时钟模炔基于所述时钟控制信号将时钟信号重置，以触发所述脉冲宽度调制信号驱动主开关导通。
22.根据权利要求21的控制电路，进一步包括: 脉冲宽度调制单元，用于接收表征所述输出电压的电压反馈信号、表征所述输出电压的期望值的参考信号和表征所述开关电流的电流反馈信号，将所述电压反馈信号与所述参考信号进行运算以提供表征该电压反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号，并将所述电流反馈信号与该差值放大信号进行比较以提供第一比较信号为关断触发信号；以及 逻辑控制单元，用于接收所述关断触发信号和所述时钟信号，并基于该关断触发信号和该时钟信号提供所述脉冲宽度调制信号，所述时钟信号触发该逻辑控制单元将所述脉冲宽度调制信号置为第一逻辑状态，所述关断触发信号触发该逻辑控制单元将所述脉冲宽度调制信号置为第二逻辑状态；当所述脉冲宽度调制信号为第一逻辑状态时控制所述主开关导通，当所述脉冲宽度调制信号为第二逻辑状态时控制所述主开关关断。
23.根据权利要求22的控制电路，进一步包括: 限流单元，用于接收所述电流反馈信号和一设定的限流阈值，并将述电流反馈信号和该限流阈值比较以提供第二比较信号；以及 逻辑运算单元，用于接收所述第一比较信号和所述第二比较信号，并对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行“或”组合运算，以提供所述关断触发信号，使所述关断触发信号在电流反馈信号小于限流阈值时包括第一比较信号，在电流反馈信号大于限流阈值时包括第二比较信号。
24.根据权利要求21的控制电路，进一步包括: 运算放大器，具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中该第一输入端用于接收所述电压反馈信号，该第二输入端用于接收所述参考信号，该运算放大器将所述电压反馈信号与所述参考信号进行运算以提供表征该电压反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号；和 补偿电路，包括串联耦接于运算放大器的第一输入端与运算放大器的输出端之间的第一补偿电阻和第一补偿电容；其中 所述时钟模块通过检测所述第一补偿电阻上的电压以提供表征所述变化量的电压检测信号，并将该电压检测信号与设定的第二阈值窗口比较以基于比较结果提供所述时钟控制信号；其中若所述电压检测信号超出所述设定的第二阈值窗口，则该时钟模炔基于所述时钟控制信号将所述时钟信号重置。
25.—种功率变换器，包括: 输入端，用于接收输入电压； 输出端，用于提供输出电压；以及 主开关，基于脉冲宽度调制信号进行导通和关断切换以将所述输入电压转换为所述输出电压，其中该功率变换器还包括如权利要求21至24其中之一的控制电路。
26.—种控制功率变换器的方法，该功率变换器至少包括主开关，并基于该主开关的导通和关断切换将输入电压转换为输出电压，其中该主开关的导通和关断切换产生开关电流，所述控制功率变换器的方法包括: 检测所述输出电压偏离其期望值的变化量，并将所述变化量与设定的阈值窗口比较以基于比较结果提供时钟控制信号； 基于所述时钟控制信号调整时钟信号的发生，该时钟控制信号在所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口时将时钟信号重置； 基于所述时钟信号的脉冲将所述主开关导通。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括: 当所述变化量超出所述设定的第一阈值窗口时，基于所述时钟控制信号调整所述时钟信号的频率。
28.根据权利要求27所述的方法，调整所述时钟信号的频率包括:触发时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在设定的期间内保持在该第二频率，在所述设定的期间过后恢复至所述第一频率。
29.根据权利要求27所述的方法，调整所述时钟信号的频率包括: 触发时钟信号的频率从第一频率增大到第二频率，并在设定的期间内从该第二频率逐步降低至该第一频率，在所述设定的期间过后恢复至所述第一频率。
30.根据权利要求26所述的方法，还包括: 检测所述输出电压并提供表征该输出电压的电压反馈信号； 检测所述开关电流并提供反映该开关电流的电流反馈信号； 将所述电压反馈信号与表征所述输出电压期望值的参考信号进行运算以提供表征该反馈信号和该参考信号之差值的差值放大信号； 将所述电流反馈信号与所述差值放大信号比较以提供第一比较信号，并至少基于该第一比较信号提供关断触发信号； 若所述电流反馈信号大于所述差值放大信号，所述关断触发信号基于所述第一比较信号将所述主开关关断。.
【文档编号】H02M3/155GK103475216SQ201310399774
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】詹姆斯·尼古耶, 李伊珂 申请人:成都芯源系统有限公司