lOOHz = 10毫秒(ms)。盡管100Hz的頻率可被認(rèn)為落在可聽范圍內(nèi)(如,下至 20Hz),該頻率足夠低且操作處于相對較低的能量。
[0049] 在非常低的輸出電流和亞音速頻率的DCM的開關(guān)頻率是SBDCM操作模式。如果輸 出電流10維持較低,從而開關(guān)頻率維持亞音速,則操作維持在SBDCM。如果輸出電流10增 加,取決于輸出電流水平的水平,操作轉(zhuǎn)變回ADCM、SH)CM、或CCM。
[0050] 圖7是根據(jù)一個實施例繪出調(diào)節(jié)器103的功率轉(zhuǎn)換效率(單位為百分比)相對輸 出電流10的圖。以輸出電流10的形式,圖7的轉(zhuǎn)變點701、703、和707分別對應(yīng)于圖6的 轉(zhuǎn)變點601、603、和607。在高于與轉(zhuǎn)變點701對應(yīng)的轉(zhuǎn)變點601的高負(fù)載處,操作是根據(jù) CCM的,其具有相對較高的效率。低于CCM的轉(zhuǎn)變點701 (對應(yīng)于低于10A的輸出電流), CCM的效率快速下降。因此,當(dāng)輸出電流10低于轉(zhuǎn)變點701時,操作頻率高于可聽范圍,操 作轉(zhuǎn)變至超音速DCM、或SPDCM。相比CCM的效率,SH)CM的效率維持在非常高。
[0051] 當(dāng)輸出電流10減少,以使開關(guān)頻率達(dá)到與轉(zhuǎn)變點603和703相關(guān)聯(lián)的超音速閾值 周期SPTH對應(yīng)的超音速頻率閾值FSW_ADCM。要理解的是,當(dāng)輸出電流10位于根據(jù)ADCM的 操作的轉(zhuǎn)變點703和707之間時,ADCM模式比DCM低效。如前所述,然而,根據(jù)DCM的操作 使得調(diào)節(jié)器103產(chǎn)生可聽頻率,其可被轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備的不期望的噪聲。因此,當(dāng)輸出電流 10位于轉(zhuǎn)變點703和707之間時,操作是根據(jù)具有開關(guān)頻率FSW_ADCM的ADCM。ADCM比DCM 低效,但是人為地迫使操作頻率維持在高于可聽頻率范圍從而防止調(diào)節(jié)器103產(chǎn)生可聽噪 聲。
[0052] 當(dāng)輸出電流10繼續(xù)減少時,開關(guān)頻率減少直到開關(guān)頻率達(dá)到與亞音速閾值周期 SBTH對應(yīng)的亞音速頻率閾值FSW_SBDCM。并不是如705 (對應(yīng)于605)處所示繼續(xù)以亞音速 頻率處于ADCM模式中,如對應(yīng)于609的轉(zhuǎn)變線709所示,在轉(zhuǎn)變點707開始,操作轉(zhuǎn)變回到 DCM模式。如上所述,以非常低的輸出電流在DCM中的操作被稱為SBDCM。
[0053] SBDCM操作范圍可被稱為保持連接的待機的負(fù)載范圍。保持連接的待機的操作意 味著調(diào)節(jié)器103處于低功耗狀態(tài),包括空閑狀態(tài),且意味著取決于負(fù)載情況可非常快速地 轉(zhuǎn)變至ADCM、SH)CM、或CCM。SBDCM操縱模式相比ADCM操作范圍而言顯著更高效,且因此 在保持連接的待機操作期間實現(xiàn)高效的目標(biāo)。
[0054] 圖8是狀態(tài)圖,根據(jù)一個實施例,示出分別與調(diào)節(jié)器103的模式CCM、SH)CM、ADCM、 和SBDCM對應(yīng)的四個不同狀態(tài)以及相對應(yīng)的轉(zhuǎn)變條件。在CCM中,頻率被固定或"偽固定" 且在更高的負(fù)載水平處電感器電流IL在整個開關(guān)循環(huán)中為正時,進(jìn)入該頻率。術(shù)語"偽固 定"意味著調(diào)節(jié)器103具有固定的穩(wěn)定狀態(tài)頻率,可基于負(fù)載條件而變化。要注意,即使電 感器電流變到零,調(diào)節(jié)器電路或邏輯可能在某些情況下強推CCM,從而防止切換至DCM。當(dāng) 電感器電流沒有降至零時,越過檢測值ZC的電感器零電流是為"0"的邏輯信號,當(dāng)電感器 電流變到零時,越過檢測值ZC的電感器零電流則是邏輯"1"??稍赑WM截止時間期間(如, 當(dāng)PWM變低)檢測ZC值,且當(dāng)PWM變高時ZC值可維持不變。當(dāng)ZC = 0時,操作維持在CCM 模式中。
[0055] 如果ZC = 1,指示電感器電流IL已經(jīng)降至零,操作從CCM轉(zhuǎn)變至SPDCM。當(dāng)在 SH)CM中時,調(diào)制器205的開關(guān)周期TS是由ADCM控制器211所監(jiān)測。當(dāng)調(diào)節(jié)器103的開關(guān) 周期TS維持低于超音速閾值周期SPTH,或TS〈SPTH時,操作維持在SPDCM中。SH)CM操作 模式是非常有效的超音速操作模式。如果ZC回到0,操作轉(zhuǎn)變回CCM。
[0056] 當(dāng)處于SPDCM操作模式中時,如果如ADCM控制器211所檢測地,TS上升至高于 SPTH,或TS>SPTH,則操作繼續(xù)到ADCM操作模式(假設(shè)ZC = 1)。在SPDCM期間,LG信號被 有效地中止,防止在根據(jù)DCM的循環(huán)的剩余時間維持有效狀態(tài)。然而,在ADCM模式期間,LG 信號的中止被有效地取代來防止可聽范圍內(nèi)的開關(guān)頻率。例如,一旦定時器超時等(表示 TS已經(jīng)超過SPTH),ADCM控制器211觸發(fā)LG上的較早脈沖來加速DCM操作,且操作轉(zhuǎn)變至 ADCM。當(dāng)ZC = 1時,操作維持在ADCM中,且開關(guān)頻率將處于可聽范圍內(nèi)。如果在ADCM中 TS降至低于SPTH,操作轉(zhuǎn)變回SPDCM模式。如果在ADCM中ZC = 0,操作轉(zhuǎn)變回CCM。
[0057] 要注意,在ADCM中時,由ADCM控制器211來人為地防止開關(guān)頻率掉入可聽頻率范 圍內(nèi)。以此方式,如果由輸出電流10所表示的負(fù)載繼續(xù)下降,開關(guān)周期TS被有效地固定在 SPTH且因此提供不足信息來確定何時轉(zhuǎn)變至SBDCM操作模式。期望的是檢測亞音速操作情 況并在亞音速開關(guān)頻率處切換回至DCM,這是SBDCM操作模式。
[0058] 在一個實施例中,在ADCM操作模式期間由SBDCM控制器213監(jiān)測定時值DT ( Δ t) 的持續(xù)時間,并與對應(yīng)的時間閾值TSBDCM相比較來確定何時從ADCM轉(zhuǎn)變至SBDCM。只要持 續(xù)時間DT維持低于TSBDCM、或DT〈TSBDCM,則操作維持在ADCM中。如果在ADCM操作模式 中,然而,DT上升超過TSBDCM、或DT>TSBDCM,則操作轉(zhuǎn)變至SBDCM操作模式。DT和TSBDCM 之間的比較被用于檢測用于切換至SBDCM操作模式的亞音速開關(guān)條件。對于確定DT及其 對應(yīng)閾值TSBDCM的配置,存在數(shù)個不同實施例。在一個實施例中,可監(jiān)測ADCM期間的第一 LG脈沖(LG1)。在另一個實施例中,可監(jiān)測ADCM期間的第二LG脈沖(LG2)。在其他實施例 中,可監(jiān)測ADCM期間UG脈沖的持續(xù)時間(或其一部分)。
[0059] 在作為亞音速DCM的SBDCM模式中,可再次監(jiān)測TS來確定何時轉(zhuǎn)變至ADCM或 SH)CM。只要TS維持大于亞音速閾值周期SBTH、或TS>SBTH,操作維持在SBDCM操作模式中 (此時ZC為1)。如果TS降至低于SBTH同時維持高于SPTH、或SPTH〈TS〈SBTH,則操作返回 ADCM操作模式(此時ZC為1)。如果TS降至SPTH,此時ZC為1,操作直接返回至SPDCM操 作模式。如果在任何其他模式中任何時間z返回0,操作返回至CCM操作模式。
[0060] 圖9是在根據(jù)一個實施例的調(diào)節(jié)器103的ADCM操作模式中的單個開關(guān)循環(huán)過程 中,疊加了輸出電流10的電感器電流IL的繪圖,并與LG和UG的相應(yīng)繪圖對齊。LG上的第 一脈沖、或LG1,提前地終止了正常DCM周期,較早地使得電感器電流IL變負(fù)。從輸出(負(fù) 載和輸出電容器)拉出電荷Q1。然后終止LG1脈沖且開始UG脈沖,使得電感器電流IL增 加至峰值的正水平。然后終止UG脈沖,且然后開始另一個LG脈沖、或LG1,使得電感器電 流IL降回零。當(dāng)電感器電流IL達(dá)到零時,LG2脈沖被終止且信號UG和LG在循環(huán)的剩余 時間均為低。向輸出(負(fù)載和輸出電容器)增加電荷Q2??傠姾蒕L等于Q1加上Q2、或QL =Q1+Q2。如果輸出條件是使得在ADCM期間根據(jù)正常DCM操作開始UG脈沖,則操作轉(zhuǎn)變至 SH)CM操作模式。然而,如果,在另一個UG脈沖開始前,SPTH時段超時,則開始另一個LG脈 沖,且操作以如圖5中所示的重復(fù)循環(huán)繼續(xù)在ADCM中。
[0061] 圖10是在根據(jù)一個實施例的調(diào)節(jié)器103的ADCM操作模式中的另一個開關(guān)循環(huán)過 程中,疊加了輸出電流10的電感器電流IL的繪圖。圖10類似于圖9中所示,除了輸出電 流10較低,這導(dǎo)致Q1增加且Q2減少達(dá)與圖9中所示相對的對應(yīng)量。注意,通過電感器L 的電荷傳遞維持仍足夠來維持負(fù)載(如輸出電流10所示)。因此,由于在ADCM期間負(fù)載變 小,Q1增加同時Q2減少。第一 LG1脈沖的持續(xù)時間為時段Pl、UG脈沖的持續(xù)時間為時段 TON = P2+P3,且第二LG2的持續(xù)時間是時段P4。
[0062] 如上所述,ADCM期間的開關(guān)頻率FSW_ADCM被人為地固定在與超音速閾值周期 SPTH相關(guān)的水平、或FSW_ADCM = 1/SPTH。期望的是確定何時減少負(fù)載至調(diào)制器205可安 全地在ADCM和SBDCM操作模式之間轉(zhuǎn)變從而實現(xiàn)SBDCM操作模式的點。
[0063] 對于常規(guī)DCM,在T0N(UG導(dǎo)通時間)的時段上固定PWM處的輸出電流10和開關(guān)頻 率FSW之間的關(guān)系是根據(jù)如下式(1):
[0065] 其中FSW_DCM是DCM開關(guān)頻率且L是輸出電感器L的電感。在ADCM期間,在TON 的固定時段處輸出電流10和開關(guān)頻率FSW的關(guān)系是根據(jù)下式(2):
[0067] 其中P3是在每一個ADCM開關(guān)循環(huán)期間當(dāng)電感器電流IL為正時UG脈沖的持續(xù)時 間。
[0068] 對于給定實現(xiàn)而言,L的值是已知的。在操作期間可動態(tài)地設(shè)置、測量、或?qū)С?VIN、V0、和TON的值。FSW_ADCM的值是預(yù)先確定的。在轉(zhuǎn)變點處FSW_DCM的值是值FSW_ SBDCM,這也是根據(jù)所選亞音速閾值周期SBTH所確定的、或FSW_SBDCM = 1/SBTH。對于ADCM 和SBDCM之間的期望轉(zhuǎn)變點,兩式(1)和(2)被設(shè)為彼此相等,且然后為解出所得式來求出 P3。使用QL、T0N和負(fù)載關(guān)系來導(dǎo)出值Q1和Q2,從而解出P1、P2、和P4。P1-P4分別根據(jù)如 下式(3)、(4)、(5)、和(6):
[0073] 在各實施例中,可采用定時短路來監(jiān)測UG或LG脈沖以確定ADCM操作模式期間時 段P1-P4中的任一或多個的持續(xù)時間,并與預(yù)定定