特許 6527265 パワーコンバータで用いるためのコントローラ、およびパワーコンバータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6527265

(24)【登録日】2019年5月17日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】パワーコンバータで用いるためのコントローラ、およびパワーコンバータ

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/28 20060101AFI20190527BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/28 H

【請求項の数】33

【外国語出願】

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2018-73587(P2018-73587)

(22)【出願日】2018年4月6日

(62)【分割の表示】特願2014-48792(P2014-48792)の分割

【原出願日】2014年3月12日

(65)【公開番号】特開2018-113857(P2018-113857A)

(43)【公開日】2018年7月19日

【審査請求日】2018年4月26日

(31)【優先権主張番号】13/800,769

(32)【優先日】2013年3月13日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501315784

【氏名又は名称】パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】バル・バラクリシュナン

(72)【発明者】

【氏名】ローランド・シルベール・サン−ピエール

(72)【発明者】

【氏名】ジャオ・ミン・ファム

(72)【発明者】

【氏名】ランス・エム・ウォン

【審査官】 小林 秀和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０６２０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４３７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００２７９９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２２９９５７７（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１４７６３０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ １／０８

Ｈ０２Ｍ ３／００−３／４４

Ｈ０２Ｍ ７／４２−７／９８

Ｈ０３Ｋ １７／００−１７／７０

(57)【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、
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、前記イネーブルイベントは、前記パワーコンバータ出力での出力量が出力量しきい値を横切ったことを示し、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、前記イネーブル信号の前記イネーブルイベントに応答して変化する電流限界しきい値に、パワースイッチ電流が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る、コントローラ。

【請求項2】

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さらに備える、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と対応しており、
前記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電流限界しきい値生成器をさらに備える、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項4】

前記イネーブルイベントは論理状態間の遷移を含み、
前記駆動信号は、前記論理状態の第１から前記論理状態の第２への遷移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る、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項5】

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電流限界しきい値生成器をさらに備え、前記電流限界しきい値範囲は、最小電流限界しきい値と最大電流限界しきい値との間の値の範囲である、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、前記最小電流限界しきい値から前記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電流限界しきい値生成器をさらに備える、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項8】

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電流限界しきい値生成器をさらに備える、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項9】

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電流限界しきい値生成器をさらに備える、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14】

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電流限界しきい値生成器をさらに備える、請求項１に記載のコントローラ。

【請求項15】

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、前記イネーブルイベントは論理状態間の遷移を含み、前記駆動回路は、前記イネーブルイベントの前記論理状態の第１から前記論理状態の第２への前記遷移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、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変化する電流限界しきい値に、パワースイッチ電流が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る、コントローラ。

【請求項16】

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さらに備える、請求項１５に記載のコントローラ。

【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の前記論理状態の前記第１から前記論理状態の前記第２への前記遷移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電流限界しきい値範囲内にあれば固定期間の間第１の電流源によって充電されるように結合され、前記電流限界しきい値範囲は、最小電流限界しきい値と最大電流限界しきい値との間の値の範囲であり、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２０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】

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１９に記載のコントローラ。

【請求項25】

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を備え、前記パワーコンバータ入力は、前記バワーコンバータ出力から直流絶縁され、
前記パワーコンバータは、さらに、
前記パワーコンバータの出力量を表わすフィードバック信号を受信しかつ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を備える二次コントローラを備え、前記イネーブル信号は、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み、前記イネーブルイベントは、前記出力量が出力量しきい値を下回ったことに応答して生成され、さらに
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一次コントローラを備え、前記一次コントローラは、
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、前記イネーブル信号の前記イネーブルイベントに応答して変化する電流限界しきい値に、前記パワースイッチ電流が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る、分離されたパワーコンバータ。

【請求項26】

前記一次コントローラは、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さらに備える、請求項２５に記載のパワーコンバータ。

【請求項27】

前記イネーブルイベントは論理状態間の遷移を含み、
前記駆動信号は、前記論理状態の第１から前記論理状態の第２への遷移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る、請求項２５に記載のパワーコンバータ。

【請求項28】

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電流限界しきい値生成器をさらに備え、前記電流限界しきい値範囲は、最小電流限界しきい値と最大電流限界しきい値との間の値の範囲である、請請求項２５に記載のパワーコンバータ。

【請求項29】

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最小電流限界しきい値から前記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２８に記載のパワーコンバータ。

【請求項30】

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２３に記載のコントローラ。

【請求項31】

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２５に記載のパワーコンバータ。

【請求項32】

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電流限界しきい値生成器をさらに備える、請求項２５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電流限界しきい値生成器をさらに備える、請求項２５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Ｖ_IN１０２、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Ｖ_O１３０、出力電流Ｉ_O１３２、出力量Ｕ_O
１３４、フィードバック信号１３６、イネーブル信号Ｕ_EN１３８、スイッチ電流Ｉ_D１４
０、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Ｕ_{ILIM_TH}１４
８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Ｖ_IN１０２から負荷１１８に出力パワーを与える。一例では、入力Ｖ_IN１０２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Ｖ_IN１０２はｄｃ入力電圧である。入力Ｖ_IN
１０２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。Ｎ_PおよびＮ_S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Ｖ_O１３
０、出力電流Ｉ_O１３２、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Ｕ_O１３４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Ｕ_O１３４を検知するように、かつ出力量Ｕ_O１３４を表わすフィードバック信号Ｕ_FB１３６を与えるように結合される。フィードバック信号Ｕ_FB１３６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Ｕ_O１３４
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Ｕ_O１３４は、出力電圧Ｖ_O１３０、出力電流Ｉ_O１３２、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Ｕ_FB１３６をセンサ回路１２０から受信する。イネーブル信号Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８を出力する。別の例では、イネーブル信号Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｉ_D１
４０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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８を増すように結合される。例では、パワースイッチＳ
１ １１０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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１
４８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Ｖ_IN１０２は、入力帰還１１１に対して正であり、出力電圧Ｖ_O１３０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Ｖ_IN１０２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Ｉ_D１４０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Ｖ_Pも発生する。変圧器の作用により、電圧Ｖ_P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Ｎ_Pで除算した２次巻
線１０８の巻数Ｎ_S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Ｖ_O１３０、出力電流Ｉ_O１３２、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Ｕ_O１３４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Ｕ_FB１３６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Ｕ_FB１３６を受信し、イネーブル信号Ｕ_EN１３８を発生させる。イネーブル信号Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_O１３４またはフィードバック信号Ｕ_FB１３６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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｉ_D１４０を表わす電流検知信号１４２も
受信する。スイッチ電流Ｉ_D１４０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Ｕ_O１３４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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８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Ｉ_D１４０が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８を生成する。さらに論じる
ように、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８は
、電流検知信号１４２が示すスイッチ電流Ｉ_D１４０が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８に達するまで、または電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_EN１３８に応答して電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８も生成する。特に、電流限界しき
い値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_EN１３８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８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I_LIM２５０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I_LIM２５０の第１の関係２５２、電流限界しきい値I_LIM２５０の第２の関係２５４、最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６、最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８、時間ｔ₁２６０、および時間ｔ₂２６２を図示する。スイッチ電流Ｉ_D１４０が到達し得る電流限
界しきい値I_LIM２５０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I_LIM２５０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I_{TH_MIN}２５８
と最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６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I_LIM２５０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I_LIM２５０は、電流限界しきい値範囲２６５内で、最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６から最小電流限界しき
い値I_{TH_MIN}２５８へ第１の減少速度で減少する。電流限界しきい値I_LIM２５０は時間ｔ₁２６０に最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８に達する。電流限界しきい値I_LIM２５０が
一旦最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８に減少すると、電流限界しきい値I_LIM２５０は
減少を止め、最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８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I_LIM２５０は、電流限界しきい値範囲２６５内で、最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６から最小電流限界しき
い値I_{TH_MIN}２５８へ第２の減少速度で減少する。電流限界しきい値I_LIM２５０は時間ｔ₂２６２に最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８に達する。最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８に一旦到達すると、電流限界しきい値I_LIM２５０は減少を止め、最小電流限界しきい値I_{TH_MIN}２５８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I_LIM２５０を図示する。しかしながら、例は、電流限界しきい値I_LIM２５０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I_LIM２５０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Ｖ_IN１０２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I_LIM２５０を利用して電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８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Ｕ_{ILIM_TH}１４８がどのようにイネーブル
信号Ｕ_EN１３８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８、
スイッチ電流Ｉ_D２４０、およびイネーブル信号Ｕ_EN２３８は、図１について以上で論じ
た電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}１４８、スイッチ電流Ｉ_D１４０、およびイネーブル信号Ｕ_EN１３８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８がイネーブル信号Ｕ_EN２３８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８は、電流限界
しきい値範囲２６５内で、最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６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Ｕ_EN２３８で示されるイネーブル信号Ｕ_EN２３８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Ｉ_D２４０が増大し始める。スイッ
チ電流Ｉ_D２４０が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}２４８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Ｉ_D２４０がゼロに立下がる。さらに、電流限界し
きい値信号Ｕ_{ILIM_TH}２４８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８は最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６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Ｕ_{ILIM_TH}２
４８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８が一旦最大電流限界しきい値I_{TH_MAX}２５６に達すると、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}２４８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Ｕ_EN２３８から受信されず、そのため、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}２４８は、電流限界しきい値範囲２６５内で最小電流限
界しきい値I_{TH_MIN}２５８に減少する。図２Ｂは、イネーブル信号Ｕ_EN２３８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Ｕ_{ILIM_TH}２４８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Ｕ_EN３３８、電流検知信号３４２、および電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｕ_EN３３８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Ｕ_EN３３８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Ｕ_EN３３８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Ｕ_EN３３８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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｉ_D１４０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Ｉ_D
１４０が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}３４８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（ｔ_ON）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（ｔ_OFF）に対応する。さらに、駆動信号３
４４の立上がりエッジ間の時間の長さはスイッチング周期Ｔ_S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（ｔ_ON）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】

【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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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I_DIS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Ｖ_IN１０２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I_DIS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Ｖ_IN１０２に応答して電流源３７６のI_DIS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Ｖ_IN１０２の第１の入力電圧値のI_DISの第１の大きさを設定してもよく、選択信号３９６は、Ｖ_IN１０２の第２の入力電圧値のI_DIS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I_DIS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Ｖ_INに応答して選択され得る。一例では、より低い入力電圧Ｖ_IN１０２はより大きなI_DISの大きさに対応し得る。別の例では、電流源３７６のI_DISの第１の大きさはＶ_IN１０２の第１の範囲について選択され得、電流源３７６のI_DISの第２の大きさはＶ_IN１０２の第２の範囲について選択され得る。一例では、Ｖ_IN１０２のいくつかの範囲および電流源３７６の対応するI_DISの大きさが存在し得る。一例では、Ｖ_IN１０２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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｕ_{ILIM_TH}３４８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Ｕ_{TH_MAX}３５６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Ｕ_{TH_MIN}３５８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Ｉ_C
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Ｕ_{ILIM_TH}３４８）が増大する量は、電流源３７２が与える電流
Ｉ_C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Ｕ_{ILIM_TH}３４８が増大する量は、
コンデンサ３８０の容量で除算した電流Ｉ_C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】

【0046】

である。または、換言すると、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}３８０の増大速度は電流
Ｉ_C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Ｕ_{ILIM_TH}３４８）
が最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}３５６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】

【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I_DISで電流源３７６によって放電される。電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}３４８の減少速度は電流I_DIS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】

【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Ｕ_{ILIM_TH}３４８）が最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}３５８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Ｕ_{TH_MIN}４５８と最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{TH_MIN}４５８から最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６まで電流限界しき
い値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{TH_MIN}４５８から最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６へ電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８は、
最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８から最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}４４８は最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８に実質的に等しい。（イネー
ブル信号Ｕ_EN４３８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Ｉ_D１４０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Ｉ_D１４０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Ｖ_INに比例する。電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８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（ｔ_ON）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（ｔ_OFF）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Ｏ
Ｓ４９０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Ｕ_{ILIM_TH}４４８の値は、固定期間全体の間、最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｃ
ＨＧ３９２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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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ｔ_ON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Ｕ_{ILIM_TH}４４８の増大速度は、電流源３７２
が与える電流Ｉ_C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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｉ_C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Ｕ_{ILIM_TH}４４８が増大し得る最大量は電流限界しきい値範囲４
６５よりも小さい。

【0058】

反転されたワンショット信号

【0059】

【数5】

【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Ｕ_{ILIM_TH}４４８の
値が最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８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】

【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Ｕ_{ILIM_TH}４４８の値が最
小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８は、電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号
Ｕ_{ILIM_TH}４４８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I_DIS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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_EN４３８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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ｔ_ON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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{TH_MAX}４５６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】

【0066】

４９１が論理ハイ値に遷移すると）、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８は、最小電
流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８または電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８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
Ｕ_{ILIM_TH}４４８は、電流検知信号４４２が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８
は最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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ｔ_ON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ｔ_ONの終了時、電流限界
しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８の値は最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８は、固定期間の終了前に最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}４４８が最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}
４４８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Ｕ_{TH_MAX}４５６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Ｕ_{ILIM_TH}４４８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Ｕ_{TH_MAX}４５６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】

【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Ｕ_{ILIM_TH}４４８の値は最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８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Ｕ_{ILIM_TH}４４８は、電流検知信号４４２が電
流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８に達するかまたは電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}４４８が最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}４５８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Ｕ_{ILIM_TH}５４８が電流限界しきい値範囲内で最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}５５６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Ｕ_{ILIM_TH}５４８は最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}５５６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Ｕ_{ILIM_TH}５４８が増大する。

【0075】

しかしながら、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}５４８は、ワンショット信号ＯＳ５９
０の固定期間の終了前に最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}５５６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Ｕ_{ILIM_TH}５４８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Ｕ_{TH_MAX}５５６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】

【0077】

は論理ハイ値に遷移し、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}５４８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Ｕ_{ILIM_TH}６４８が電流限界しきい値範囲
６６５内で最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}６５８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Ｕ_{TH_MIN}６５８と最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}６５６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Ｕ_{ILIM_TH}６４８を変更し得る。

【0078】

例に示されるように、スイッチング周期Ｔ_N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Ｕ_{ILIM_TH}６
４８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Ｔ_N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Ｕ_{ILIM_TH}６４８は、電流限界しきい値範囲６６５内で最大
電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}６５６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Ｔ_N+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Ｕ_{ILIM_TH}６４８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Ｉ_D１４０が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}６４８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Ｕ_{ILIM_TH}６４８は駆動信号６４４のオン時間（ｔ_ON）の終わりに増
大し始める。スイッチング周期Ｔ_N+1の間、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}６４８の値は最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}６５６よりも小さく、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}６
４８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Ｕ_{ILIM_TH}６４８は最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}６５８よりも大きく、反転されたワンショット信号

【0081】

【数10】

【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Ｕ_{ILIM_TH}６４８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Ｕ_{ILIM_TH}６４８が最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}６５８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Ｕ_{ILIM_TH}６４８は最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}６５
８に実質的に等しいままである。電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}６４８は、駆動信号６
４４の次のオン時間の終わりまで最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}６５８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Ｕ_{ILIM_TH}６４８は、スイッチング
周期Ｔ_N+2の間のオン時間（ｔ_ON）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Ｕ_{ILIM_TH}７４８を最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}７５８または最大電流
限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}７５６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Ｉ_C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Ｕ_{TH_MAX}７５６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I_DIS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I_DIS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Ｕ_{TH_MIN}７５８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Ｖ_INに応答して、電流源７７６のI_DISの大きさを選択し得る。たとえば、一例では、選択信号７９６は、Ｖ_IN１０２の第１の入力電圧値に応答してI_DISの第１の大きさを設定し得、選択信号７９６は、Ｖ_IN１０２の第２の入力電圧値に応答してI_DIS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Ｖ_INはより大きなI_DIS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Ｉ_Cで充電され、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}７４８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I_DISで放電され、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}７４８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Ｕ_{TH_MAX}７５６および最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}７５８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Ｕ_{ILIM_TH}７４８）が最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}７５６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Ｉ_C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Ｕ_{ILIM_TH}７４８）が最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}７
５８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Ｕ_{TH_MAX}７５６または最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}７５８に近づくと、電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}７４８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Ｕ_{ILIM_TH}７４８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Ｉ_CおよびI_DIS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Ｕ_{ILIM_TH}７４８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Ｕ_{ILIM_TH}７４８を、最小電流限界しきい値
Ｕ_{TH_MIN}７５８または最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}７５６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Ｕ_{ILIM_TH}
８４８が電流限界しきい値範囲内で最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}８５６および最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}８５８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Ｉ_D１４０が電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}８４８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Ｕ_{ILIM_TH}
８４８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Ｕ_{ILIM_TH}８４８が、固定期間の終了前に最大電
流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}７５６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Ｉ_C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Ｕ_{ILIM_TH}８４８の増大速度は、最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}８５６に
より近い電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}８４８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Ｕ_{ILIM_TH}８４８が最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}８５６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Ｕ_{ILIM_TH}８４８は最大電流限界しきい値Ｕ_{TH_MAX}８５６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Ｕ_{ILIM_TH}８４８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Ｕ_{ILIM_TH}８４８が
最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}８５８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I_DIS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Ｕ_{ILIM_TH}８４８の減少速度の大きさは、最小電流限界しき
い値Ｕ_{TH_MIN}８５８により近い電流限界しきい値信号Ｕ_{ILIM_TH}８４８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Ｕ_{ILIM_TH}８４８が一旦最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}８５８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Ｕ_{ILIM_TH}８４８は最小電流限界しきい値Ｕ_{TH_MIN}８５
８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】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】