用于功率转换器的调光边沿探测
阅读：998发布：2020-07-03
专利汇可以提供用于功率转换器的调光边沿探测专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于功率转换器的 控制器 ，包括一个边沿探测 电路 和一个驱动电路。边沿探测电路包括一个比较器、一个计数模 块 以及一个边沿校验模块。比较器被耦合为响应于比较一个输入检测 信号 和一个计数信号而输出一个比较信号。输入检测信号代表功率转换器的一个输入 电压 。计数模块被耦合为响应于接收所述比较信号而调整所述计数信号来追踪所述输入检测信号。边沿校验模块被耦合为响应于所述比较信号输出至少一个边沿信号。驱动电路被耦合为响应于所述至少一个边沿信号输出一个驱动信号。所述驱动信号用于控制被耦合为调节功率转换器的一个输出的一个 开关 。，下面是用于功率转换器的调光边沿探测专利的具体信息内容。
1.一种用于功率转换器的控制器，该控制器包括：
一个边沿探测电路，包括：
一个比较器，被耦合为响应于比较一个输入检测信号和一个计数信号输出一个比较信号，其中当所述输入检测信号在所述计数信号以下时，所述比较器给予所述比较信号第一状态，并且当所述输入检测信号在所述计数信号以上时，所述比较器给予所述比较信号第二状态，所述输入检测信号代表所述功率转换器的一个输入电压；
一个计数模块，被耦合为响应于接收所述比较信号而调整所述计数信号来追踪所述输入检测信号；以及
一个边沿校验模块，被耦合为响应于所述比较信号在一个给定时间段内不在所述第一状态和所述第二状态之间变化而输出至少一个边沿信号；以及
一个驱动电路，被耦合为响应于所述至少一个边沿信号输出一个驱动信号，其中所述驱动信号用于控制被耦合为调节所述功率转换器的一个输出的一个开关。
2.根据权利要求1所述的控制器，其中当所述比较信号具有所述第一状态时，所述计数模块减小所述计数信号，并且其中当所述比较信号具有所述第二状态时，所述计数模块增加所述计数信号。
3.根据权利要求1所述的控制器，其中所述边沿校验模块包括一个后沿单元，所述后沿单元被耦合为当所述比较信号在至少所述给定时间段内处于所述第一状态时输出一个后沿信号，所述至少一个边沿信号包括所述后沿信号。
4.根据权利要求3所述的控制器，其中所述后沿单元包括：
第一计数器，被耦合为响应于所述比较信号输出第一计数器输出，其中当所述比较信号处于所述第一状态时，所述第一计数器输出周期性地增加，并且其中当所述比较信号从所述第一状态变化到所述第二状态时，所述第一计数器输出重置；以及
第一数字比较器，被耦合为当所述第一计数器输出达到一个代表所述给定时间段的给定阈值时使所述后沿信号有效，其中所述给定阈值是一个整数。
5.根据权利要求1所述的控制器，其中所述边沿检验模块包括一个前沿单元，所述前沿单元被耦合为当所述比较信号在至少所述给定时间段内处于所述第二状态时输出一个前沿信号，所述至少一个边沿信号包括所述前沿信号。
6.根据权利要求5所述的控制器，其中所述前沿单元包括：
第二计数器，被耦合为响应于所述比较信号输出第二计数器输出，其中当所述比较信号处于所述第二状态时，所述第二计数器输出周期性地增加，并且其中当所述比较信号从所述第二状态变化到所述第一状态时，所述第二计数器输出重置；以及
第二数字比较器，被耦合为当所述第二计数器输出达到一个代表所述给定时间段的给定阈值时使所述前沿信号有效，其中所述给定阈值是一个整数。
7.根据权利要求1所述的控制器，还包括一个振荡器，所述振荡器被耦合为生成一个系统时钟，其中所述计数模块和所述边沿校验模块被耦合为接收所述系统时钟，并且其中所述计数模块响应于所述系统时钟调整所述计数信号。
8.根据权利要求7所述的控制器，其中所述给定时间段是十个所述系统时钟循环。
9.根据权利要求1所述的控制器，其中所述计数模块包括一个计数器，所述计数器被耦合为响应于所述比较信号输出N长度的数字字，所述计数模块还包括一个数字模拟转换器(“DAC”)，所述数字模拟转换器被耦合为响应于所述数字字输出所述计数信号，其中所述计数信号是一个模拟信号。
10.根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器和所述开关被包括在一个集成电路中。
11.根据权利要求1所述的控制器，其中所述边沿校验模块包括：
一个寄存器，被耦合为接收所述比较信号且存储所述比较信号的L个值，并且输出所述L个值；
一个解码器，被耦合为接收存储的所述L个值，并且确定所述L个值中大体上等于所述第一状态的值的总数；以及
一个比较器，被耦合为接收所述总数并且当所述总数达到一个下阈值时使一个后沿信号有效。
12.根据权利要求1所述的控制器，其中所述边沿校验模块包括：
一个寄存器，被耦合为接收所述比较信号且存储所述比较信号的L个值，并且输出所述L个值；
一个解码器，被耦合为接收存储的所述L个值，并且确定所述L个值中大体上等于所述第二状态的值的总数；以及
一个比较器，被耦合为接收所述总数并且当所述总数达到一个上阈值时使一个前沿信号有效。
13.一种运行一个功率转换器的控制器的方法，所述方法包括：
接收一个输入检测信号；
基于所述输入检测信号和一个计数信号的比较生成一个比较信号；
调整所述计数信号以追踪所述输入检测信号，其中所述调整基于所述比较信号；以及响应于所述比较信号在一个给定时间段内不改变状态输出至少一个边沿信号，其中一个被耦合为调节所述功率转换器的一个输出的开关响应于所述至少一个边沿信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中当所述输入检测信号在所述计数信号以下时所述比较信号具有第一状态，并且其中当所述输入检测信号在所述计数信号以上时，所述比较信号具有第二状态，此外其中所述调整所述计数信号包括：当所述比较信号具有第一状态时减小所述计数信号，当所述比较信号具有第二状态时增加所述计数信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其中当所述比较信号在至少所述给定时间段内处于所述第一状态时输出一个后沿信号，所述至少一个边沿信号包括所述后沿信号，并且其中输出所述后沿信号指示一个前沿调光器在提供所述输入检测信号。
16.根据权利要求14所述的方法，其中当所述比较信号在至少所述给定时间段内处于所述第二状态时输出一个前沿信号，所述至少一个边沿信号包括所述前沿信号，并且其中输出所述前沿信号指示一个后沿调光器在提供所述输入检测信号。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述给定时间段是一个整数个数的时钟循环。
18.一种开关模式功率转换器，包括：
一个开关；
一个能量传递元件，被耦合至所述开关并且被耦合为接收一个输入检测信号；以及一个控制器，被耦合至所述开关以响应于一个调光信号调节所述开关模式功率转换器的一个输出，其中所述控制器包括：
一个边沿探测电路，包括：
一个比较器，被耦合为响应于比较所述调光信号和一个计数信号输出一个比较信号，其中当所述调光信号在所述计数信号以下时，所述比较器给予所述比较信号第一状态，并且当所述调光信号在所述计数信号以上时，所述比较器给予所述比较信号第二状态，所述调光信号代表所述开关模式功率转换器的一个输入电压；
一个计数模块，被耦合为响应于接收所述比较信号调整所述计数信号来追踪所述调光信号；以及
一个边沿校验模块，被耦合为响应于所述比较信号在一个给定时间段内不在所述第一状态和所述第二状态之间变化而输出至少一个边沿信号；以及
一个驱动电路，被耦合为响应于所述至少一个边沿信号输出一个驱动信号，其中所述驱动信号用于控制被耦合为调节所述开关模式功率转换器的一个输出的一个开关。
19.根据权利要求18所述的开关模式功率转换器，其中当所述比较信号具有所述第一状态时所述计数模块减小所述计数信号，并且其中当所述比较信号具有所述第二状态时所述计数模块增加所述计数信号。
20.根据权利要求18所述的开关模式功率转换器，其中所述边沿校验模块包括一个后沿单元，所述后沿单元被耦合为当所述比较信号在所述给定时间段内处于所述第一状态时输出一个后沿信号，所述至少一个边沿信号包括所述后沿信号。
21.根据权利要求18所述的开关模式功率转换器，其中所述边沿校验模块包括一个前沿单元，所述前沿单元被耦合为当所述比较信号在所述给定时间段内处于所述第二状态时输出一个前沿信号，所述至少一个边沿信号包括所述前沿信号。
22.根据权利要求18所述的开关模式功率转换器，其中所述边沿校验模块包括：
一个寄存器，被耦合为接收所述比较信号且存储所述比较信号的L个值，并且输出所述L个值；
一个解码器，被耦合为接收存储的所述L个值，并且确定所述L个值中大体上等于所述第一状态的值的总数；以及
一个比较器，被耦合为接收所述总数并且当所述总数达到一个下阈值时使一个后沿信号有效。
23.根据权利要求18所述的开关模式功率转换器，其中所述边沿校验模块包块：
一个寄存器，被耦合为接收所述比较信号且存储所述比较信号的L个值，并且输出所述L个值；
一个解码器，被耦合为接收存储的所述L个值，并且确定所述L个值中大体上等于所述第二状态的值的总数；以及
一个比较器，被耦合为接收所述总数并且当所述总数达到一个上阈值时使一个前沿信号有效。
用于功率转换器的调光边沿探测
技术领域
背景技术
[0002] 电子设备使用电力来运行。开关模式功率转换器由于其效率高、尺寸小和重量轻，被普遍用来为许多现在的电子装置提供动力。常规的壁式插座提供高电压交流电。在开关功率转换器中，高电压交流(ac)输入通过能量传递元件(energy transfer element)被转换，以提供适当调节的直流(dc)输出。开关模式功率转换器控制电路通常通过检测代表一个或多个输出量的一个或多个输入并且控制闭环中的输出来提供输出调节。在运行中，在开关模式功率转换器中通过改变开关的占空比(通常是开关的接通时间与总开关周期之比)、改变开关的开关频率或改变开关的每单位时间的脉冲数，利用开关提供期望的输出。
[0003] 在用于照明应用的一种调光中，三端双向可控硅(triac)调光器电路通常断开ac输入电压的一部分以限制供应给白炽灯的电压和电流的量。这被称为相位调光，因为用以度为单位测量的ac输入电压周期的一部分指定三端双向可控硅调光器电路的位置和所得到的缺失电压的量通常是便利的。一般而言，ac输入电压是正弦波形，并且ac输入电压的周期被称为全线循环(line cycle)。这样，ac输入电压的周期的一半被称为半线循环。一个完整的周期具有360度，半线循环具有180度。通常，相角是对三端双向可控硅调光器电路断开ac输入每个半线循环多少度(相对于零度参考)的测量。这样，三端双向可控硅调光器电路在一个半线循环中去除ac输入电压的一半对应于90度的相角。在另一个实施例中，在一个半线循环中去除ac输入电压的四分之一可对应于45度的相角。
[0004] 另一方面，传导角是对每个半线循环有多少度(相对于零度参考)三端双向可控硅调光器电路未将ac输入电压的一部分从功率转换器断开的测量。或换句话说，传导角是对每个半线循环有多少度三端双向可控硅调光器电路在传导的测量。在一个实施例中，在一个半线循环中去除ac输入电压的四分之一可对应于45度的相角但对应于135度的传导角。
[0005] 虽然相角调光对直接接收变化的ac输入电压的白炽灯很有效，但是对于发光二极管(LED)灯它通常会导致问题。LED灯通常需要受控功率转换器从ac电力线提供调节的电流和电压。大多数LED和LED模块最好由一个受控功率转换器可从ac电力线提供的调节的电流驱动。三端双向可控硅调光器电路通常对常规的受控功率转换器控制器不是很有效。受控功率转换器通常被设计成忽略ac输入电压的失真。它们的目的是传送一个恒定的调节的输出，直到低输入RMS电压导致它们完全关掉。这样，常规的受控电源将不会对LED灯调光。除非用于LED灯的功率转换器被特别地设计成以一种期望的方式对来自三端双向可控硅调光器电路的电压进行识别和响应，否则三端双向可控硅调光器可能会引起不可接受的结果，例如具有大传导角的LED灯的闪烁或闪变，和小传导角下的LED灯的闪光。因此，功率转换器可以包括一个改进的常规功率转换器控制器，该改进的常规功率转换器控制器被设计成通过如下方式响应三端双向可控硅调光器电路：直接检测调光器电路输出的平均值(换句话说，在三端双向可控硅调光器电路已经去除ac输入电压的一部分之后的ac输入电压的平均值)，以确定所要求的调光的量。一般而言，调光器电路输出的较小平均值会对应于去除ac输入电压的较大部分，因而对应于较大的相角。这样，改进的常规功率转换器控制器利用这种关系来间接地确定相角并改变功率转换器的输出被调节到的量。然而，通过以此方式间接测量相角，探测到的调光的量(并且因此功率转换器的输出被调节到的量)易受ac输入电压的变化影响。换句话说，通过调光器电路输出的平均值测得的相角的准确性取决于ac输入电压的变化。
发明内容
[0006] 根据本发明的第一方面，提供一种用于功率转换器的控制器，该控制器包括：
[0007] 一个边沿探测电路，包括：
[0008] 一个比较器，被耦合为响应于比较一个输入检测信号和一个计数信号输出一个比较信号，其中当所述输入检测信号在所述计数信号以下时，所述比较器给予所述比较信号第一状态，并且当所述输入检测信号在所述计数信号以上时，所述比较器给予所述比较信号第二状态，所述输入检测信号代表所述功率转换器的一个输入电压；
[0009] 一个计数模块，被耦合为响应于接收所述比较信号而调整所述计数信号来追踪所述输入检测信号；以及
[0010] 一个边沿校验模块，被耦合为响应于所述比较信号在一个给定时间段内不在所述第一状态和所述第二状态之间变化而输出至少一个边沿信号；以及
[0011] 一个驱动电路，被耦合为响应于所述至少一个边沿信号输出一个驱动信号，其中所述驱动信号用于控制被耦合为调节所述功率转换器的一个输出的一个开关。
[0012] 根据本发明的第二方面，提供一种运行一个功率转换器的控制器的方法，所述方法包括：
[0013] 接收一个输入检测信号；
[0014] 基于所述输入检测信号和一个计数信号的比较生成一个比较信号；
[0015] 调整所述计数信号以追踪所述输入检测信号，其中所述调整基于所述比较信号；以及
[0016] 响应于所述比较信号在一个给定时间段内不改变状态输出至少一个边沿信号，其中一个被耦合为调节所述功率转换器的一个输出的开关响应于所述至少一个边沿信号。
[0017] 根据本发明的第三方面，提供一种开关模式功率转换器，该开关模式功率转换器包括：
[0018] 一个开关；
[0019] 一个能量传递元件，被耦合至所述开关并且被耦合为接收一个输入检测信号；以及
[0020] 一个控制器，被耦合至所述开关以响应于一个调光信号调节所述开关模式功率转换器的一个输出，其中所述控制器包括：
[0021] 一个边沿探测电路，包括：
[0022] 一个比较器，被耦合为响应于比较所述调光信号和一个计数信号输出一个比较信号，其中当所述调光信号在所述计数信号以下时，所述比较器给予所述比较信号第一状态，并且当所述调光信号在所述计数信号以上时，所述比较器给予所述比较信号第二状态，所述调光信号代表所述开关模式功率转换器的一个输入电压；
[0023] 一个计数模块，被耦合为响应于接收所述比较信号调整所述计数信号来追踪所述调光信号；以及
[0024] 一个边沿校验模块，被耦合为响应于所述比较信号在一个给定时间段内不在所述第一状态和所述第二状态之间变化而输出至少一个边沿信号；以及
[0026] 参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施方案，其中在所有多个视图中相同的参考数字指示相同的部分，除非另有指定。
[0027] 图1是示出了根据本发明的一实施例的利用控制器的带有调光器电路的一示例功率转换器的功能方块图。
[0029] 图3A是示出了根据本发明的一实施例的图1的功率转换器的整流输入电压波形、系统时钟以及计数信号的示例波形的图。
[0030] 图3B是示出了根据本发明的一实施例的图3A中所示的整流输入电压波形、系统时钟以及计数信号的示例波形的一部分的图。
[0031] 图4A是示出了根据本发明的一实施例当利用前沿调光器电路时图1的功率转换器的整流输入电压波形、系统时钟以及计数信号的示例波形的图。
[0032] 图4B是示出了根据本发明的一实施例当利用后沿调光器电路时图1的功率转换器的整流输入电压波形、系统时钟以及计数信号的示例波形的图。
[0033] 图5是示出了根据本发明的一实施例的用于确定输入波形中的边沿的示例方法的流程图。
[0034] 图6是根据本发明的一实施例的图1的控制器的边沿探测电路的功能方块图。
[0035] 图7是根据本发明的一实施例的控制器的前沿校验电路和后沿校验电路的功能方块图。
[0036] 在附图的所有若干视图中，对应的参考字符指示对应的部件。技术人员应理解，图中的元件是为了简化和清楚的目的而示出的，并且未必按比例绘制。例如，图中一些元件的尺寸可以相对于其他元件被夸大，以帮助提高对本发明多个不同实施方案的理解。此外，为了便于较少受妨碍地察看本发明这些不同实施方案，在商业可行的实施方案中有用或必需的常见但是众所周知的元件通常未被示出。
具体实施方式
[0037] 在下文的描述中，阐明了多个具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将明了，实施本发明无需采用这些具体细节。在其他情况下，为了避免使本发明模糊，没有详细描述众所周知的材料或方法。
[0038] 在该说明书全文中提到“一个实施方案”、“一实施方案”、“一个实施例”或“一实施例”意指，关于该实施方案或实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在该说明书全文中多个地方出现的短语“在一个实施方案中”、“在一实施方案中”、“一个实施例”或“一实施例”未必全都指相同的实施方案或实施例。再者，所述特定特征、结构或特性可以在一个或多个实施方案或实施例中以任何合适的组合和/或子组合结合。特定特征、结构或特性可被包括在集成电路、电子电路、组合逻辑电路或提供所描述的功能的其他合适的部件内。此外，应理解，随本文提供的图是出于向本领域普通技术人员解释的目的，并且附图未必按比例绘制。
[0039] 对于相位调光应用，包括用于发光二极管(LED)的相位调光应用，相位调光器电路通常对于每一个半线循环的一部分将ac输入电压断开，以限制供应给LED的电压和电流的量。如上文提到的，相角通常是对每个半线循环有多少度调光器电路断开输入的测量。替代地，调光器电路未断开的ac输入电压的量可以被称为传导角。这样，通过测量ac输入电压被断开的时间的量(即，调光器电路不传导的时间的量)或ac输入电压未被断开的时间的量(即，调光器电路传导的时间的量)，可确定由调光器电路设定的调光量。
[0040] 可以从功率转换器的输入电压直接测量由调光器电路设定的调光量。在一种可以通过阈值探测测量传导角(或相角)的方式中，可比较输入电压和参考阈值。输入电压在该参考之上的时间的量可对应于调光器电路的传导角。替代地，输入电压在该参考之下的时间的量可对应于相角。然而，由于电源中的泄漏能量和电容器阻止输入电压降至大体上为零，利用阈值探测来测量传导角(或相角)可能是不精确的。
[0041] 然而，如将示出的，当利用调光器电路时，在电源的输入电压的波形中可以观察到“边沿”。对于前沿调光器电路，一般而言输入电压大体上为零直到调光器电路传导。一旦调光器电路开始传导，输入电压迅速增加且跟随ac输入电压。对于后沿调光器电路，输入电压大体上跟随ac输入电压直到调光器电路不传导且输入电压迅速减小到大体上为零。所述快速增加或减小可以被称作边沿。
[0042] 在本发明的一个实施例中，可以利用边沿探测电路来确定调光器电路在传导还是不传导。一旦探测到边沿，则可以测量传导角(或相角)。对于本发明的实施例，边沿探测电路可以生成追踪功率转换器的输入的计数信号。如果计数信号在一给定量的时间内不能够追踪功率转换器的输入，则输入中的边沿被探测到。在一个实施例中，计数信号是具有变化长度的逻辑高段和逻辑低段的矩形脉冲波形。当计数信号追踪输入时，计数信号在给定量的时间内增加、减小。然而，如果计数信号不再追踪输入，则计数信号可以在给定量的时间内大体上增加，或在给定量的时间内大体上减小。
[0043] 首先参考图1，示出了示例功率转换器100的功能方块图，包括ac输入电压VAC102、调光器电路104、调光器输出电压VDO 106、整流器108、整流电压VRECT 110、能量传递元件T1 112、能量传递元件T1 112的初级绕组114、能量传递元件T1 112的次级绕组116、开关S1 118、输入返回(input return)117、箝位电路120、整流器D1 122、输入电容器CF
121、输出电容器C1 124、负载126、检测电路128以及控制器130。控制器130还包括驱动电路单元132、振荡器134以及边沿探测电路136。边沿探测电路136被示出为包括比较器
138、计数模块140以及包括前沿校验单元142和/或后沿校验单元144的边沿校验模块。
在一个实施例中，在控制器130中还可包括检测电路128。图1还示出了输出电压VO 146、输出电流IO 148、输出量UO 150、反馈信号UFB 152、电压检测信号154、开关电流ID 156、电流检测信号158、系统时钟160、计数信号162、比较信号164、前沿信号ULE 167、后沿信号UTE
168和驱动信号170。图1中示出的示例开关模式功率转换器100被以回扫配置(flyback configuration)耦合，回扫配置仅仅是可以得益于本发明的教导的开关模式功率转换器的一个实施例。应理解，开关模式功率转换器的其他已知拓扑和配置也可以得益于本发明的教导。另外，图1中的示例功率转换器是隔离式功率转换器。应理解，非隔离式功率转换器也可以得益于本发明的教导。
121、输出电容器C1 124、负载126、检测电路128以及控制器130。控制器130还包括驱动电路单元132、振荡器134以及边沿探测电路136。边沿探测电路136被示出为包括比较器
138、计数模块140以及包括前沿校验单元142和/或后沿校验单元144的边沿校验模块。
在一个实施例中，在控制器130中还可包括检测电路128。图1还示出了输出电压VO 146、输出电流IO 148、输出量UO 150、反馈信号UFB 152、电压检测信号154、开关电流ID 156、电流检测信号158、系统时钟160、计数信号162、比较信号164、前沿信号ULE 167、后沿信号UTE
168和驱动信号170。图1中示出的示例开关模式功率转换器100被以回扫配置(flyback configuration)耦合，回扫配置仅仅是可以得益于本发明的教导的开关模式功率转换器的一个实施例。应理解，开关模式功率转换器的其他已知拓扑和配置也可以得益于本发明的教导。另外，图1中的示例功率转换器是隔离式功率转换器。应理解，非隔离式功率转换器也可以得益于本发明的教导。
[0044] 功率转换器100从未调节的输入电压向负载126提供输出功率。在一个实施方案中，输入电压是ac输入电压VAC 102。在另一个实施方案中，输入电压是整流的ac输入电压，例如整流电压VRECT 110。如所示出的，调光器电路104接收ac输入电压VAC 102并且产生调光器输出电压VDO 106。调光器电路104可以用来限制被传送到功率转换器100的电压。在一个实施方案中，调光器电路104可以是相位调光电路，例如三端双向可控硅相位调光器。调光器电路104还耦合到整流器108，并且调光器输出电压VDO 106由整流器108接收。
[0045] 整流器108输出整流电压VRECT 110。在一个实施方案中，整流器108可以是桥式整流器。整流器108还耦合到能量传递元件T1 112。在本发明的一些实施方案中，能量传递元件T1 112可以是耦合电感器(coupled inductor)。在另一个实施例中，能量传递元件110可以是电感器。在其他实施方案中，能量传递元件T1 112可以是变压器。在图1的实施例中，能量传递元件T1 112包括两个绕组，即初级绕组114和次级绕组116。然而，应理解，能量传递元件T1 112可以具有不止两个绕组。在图1的实施例中，初级绕组114可以被认为是输入绕组，且次级绕组116可被认为是输出绕组。初级绕组114还被耦合到开关S1 118，开关S1 118然后还被耦合到输入返回117。
[0046] 另外，在图1的实施例中，箝位电路120被示出为被耦合在能量传递元件T1 112的初级绕组114两端。滤波电容器CF 121可以并联耦合于初级绕组114和开关S1 118。换句话说，滤波电容器CF 121可以耦合到整流器108和输入返回117。能量传递元件T1 112的次级绕组116被耦合到整流器D1 122。在图1的实施例中，整流器D1 122被例示为二极管。然而，在一些实施方案中，整流器D1 122可以是用作同步整流器的晶体管。在图1中，输出电容器C1 124和负载126二者都被示出为被耦合到整流器D1 122。一个输出被提供给负载126，并且可以被提供为调节的输出电压VO 146、调节的输出电流IO 148或二者的组合。在一个实施方案中，负载126可以是发光二极管(LED)、LED模块或LED阵列。
[0047] 功率转换器100还包括电路系统以调节被例示为输出量UO 150的输出。一般而言，输出量UO 150是输出电压VO 146、输出电流IO 148或二者的组合。检测电路128被耦合，以检测输出量UO 150并提供代表输出量UO 150的反馈信号UFB 152。反馈信号UFB 152可以是电压信号或电流信号。在一个实施例中，检测电路128可以从被包括在能量传递元件T1 112中的附加绕组检测输出量UO 150。在另一个实施例中，在控制器130和检测电路128之间可以有电流隔离(未示出)。电流隔离可以通过使用器件诸如光耦合器、电容器或磁耦合实现。在另一个实施例中，检测电路128可以利用分压器(voltage divider)从功率转换器100的输出检测输出量UO 150。
[0048] 控制器130被耦合到检测电路128，且从检测电路128接收反馈信号UFB 152。控制器130还包括用于接收电压检测信号154、电流检测信号158的端子和用于向功率开关S1 118提供驱动信号170的端子。在图1的实施例中，电压检测信号154可代表整流电压VRECT 110。然而，在其他实施例中，电压检测信号154可代表调光器输出电压VDO 106。电压检测信号158可以是电压信号或电流信号。电流检测信号158可代表功率开关S1 118中的开关电流ID 156。电流检测信号158可以是电压信号或电流信号。另外，控制器130向功率开关S1 118提供驱动信号170以控制多种不同的开关参数，以控制从功率转换器100的输入到功率转换器100的输出的能量传递。这样的参数的例子可包括功率开关S1 118的开关频率、开关周期、占空比或相应的接通(ON)和断开(OFF)时间。
[0049] 如图1的实施例中所示出的，控制器130包括驱动电路132、振荡器134和边沿探测电路136。驱动电路被耦合为响应于边沿探测电路136的一个或多个输出和/或反馈信号UFB 152输出驱动信号170来控制功率开关S1 116的开关。另外，驱动电路也可被耦合为响应于电流检测信号158。虽然在图1中示出了单个控制器，但应理解，功率转换器100可利用多个控制器。另外，驱动电路132、振荡器134和边沿探测电路136不需要在单个控制器内。例如，功率转换器100可具有被耦合到功率转换器100的输入侧的初级控制器和被耦合到功率转换器100的输出侧的次级控制器。
[0050] 在所示的实施例中，边沿探测电路136包括比较器138、计数模块140、前沿校验单元142和后沿校验单元144。然而，应当理解，边沿探测电路136可以在其边沿校验模块(未示出)中包括前沿校验单元142或后沿校验单元144，或包括前沿校验单元142和后沿校验单元144。边沿探测电路136被耦合为接收电压检测信号154和系统时钟160，并且输出前沿信号ULE 167或后沿信号UTE 168，或输出前沿信号ULE 167和后沿信号UTE 168。前沿信号ULE 167和后沿信号UTE 168(分别)确认是否探测到前沿调光器电路或后沿调光器电路。虽然为了清楚起见未示出，但是计数模块140、前沿校验单元142和后沿校验单元144全都可以被耦合为接收系统时钟160。
[0051] 比较器138被耦合为响应于比较输入检测信号154和计数信号162而输出比较信号164。如所示出的，比较器138接收电压检测信号154和来自计数模块140的计数信号UCOUNT 162，并且输出比较的结果至计数模块140、前沿校验单元142和后沿校验单元144。计数模块140被耦合为响应于接收比较信号164而调节计数信号162来追踪输入检测信号
154。具体而言，计数模块140响应于电压检测信号154与计数信号UCOUNT 162的比较而改变计数信号UCOUNT 162，如将进一步讨论的。在一个实施例中，如果由电压检测信号154提供的输入电压大于计数信号UCOUNT 162，计数模块140则增加计数信号UCOUNT 162，并且如果由电压检测信号154提供的输入电压小于计数信号UCOUNT 162，计数模块140则减小计数信号UCOUNT 162。
154。具体而言，计数模块140响应于电压检测信号154与计数信号UCOUNT 162的比较而改变计数信号UCOUNT 162，如将进一步讨论的。在一个实施例中，如果由电压检测信号154提供的输入电压大于计数信号UCOUNT 162，计数模块140则增加计数信号UCOUNT 162，并且如果由电压检测信号154提供的输入电压小于计数信号UCOUNT 162，计数模块140则减小计数信号UCOUNT 162。
[0052] 前沿校验单元142和后沿校验单元144各接收比较器138的输出且确定是否探测到一个前沿或后沿，并且分别输出前沿信号ULE 167和后沿信号UTE 168至驱动电路132。如将进一步讨论的，前沿校验单元142和后沿校验单元144响应于比较信号164在一给定时间段内不在第一状态与第二状态之间变化而输出前沿信号或后沿信号。换句话说，如果在一给定量的时间内计数信号UCOUNT 162小于电压检测信号154，前沿校验单元142输出前沿信号。另外，如果在一给定量的时间内计数信号UCOUNT 162大于电压检测信号154，后沿校验单元144输出后沿信号。
[0053] 在运行中，图1的功率转换器100从未调节的输入——例如ac输入电压VAC102——提供输出功率到负载126。调光器电路104可以用来限制被传送到功率转换器的电压的量。对于LED负载的实施例，当调光器电路104限制被传送到功率转换器的电压的量时，所得到的、通过控制器130被传送到LED阵列负载的电流也被限制，并且LED阵列变暗。如上文提到的，调光器电路104可以是相位调光电路，例如三端双向可控硅调光器电路或金属氧化物半导体场效应晶体管(“MOSFET”)调光器电路。对于前沿调光，当ac输入电压VAC 102与零电压交叉时，调光器电路104将ac输入电压VAC 102断开。在给定量的时间之后，调光器电路104将ac输入电压VAC 102与功率转换器100重新连接。由使用者设定调光器电路将ac输入电压VAC 102重新连接之前的时间的量。对于后沿调光，当ac输入电压VAC 102与零电压交叉时，调光器电路104将输入连接到功率转换器。在由使用者设定的给定量的时间之后，调光器电路104然后对于该半循环的剩余部分将ac输入电压VAC 102断开。换句话说，调光器电路104可以中断ac输入电压VAC 102的相位。根据期望的调光量，调光器电路104控制ac输入电压VAC 102被从功率转换器断开的时间的量。一般而言，较多的希望的调光对应于如下这样的较长的时间段：在该时间段期间调光电路104将ac输入电压VAC 102断开。
[0054] 调光器电路104产生调光器输出电压VDO 106，该调光器输出电压VDO 106由整流器108接收。整流器108产生整流电压VRECT 110。滤波电容器CF 121滤除来自开关S1 118的高频电流。对于另外的应用，滤波电容器CF 121可以足够大，使得大体dc电压被施加到能量传递元件T1 112。然而，对于带有功率因数校正(PFC)的电源，可以利用小的滤波电容器CF 121，以允许施加到能量传递元件T1 112的电压大体上跟随整流电压VRECT 110。这样，可以选择滤波电容器CF 121的值，使得滤波电容器CF 121上的电压在ac输入电压VAC102的每个半线循环期间达到大致零。或者换句话说，滤波电容器CF 121上的电压大体上跟随调光器输出电压VDO 106的正幅度。这样，通过检测滤波电容器CF 121上的电压(或者换句话说，整流电压VRECT 110)，控制器130可以探测调光器电路104何时将ac输入电压VAC
102从功率转换器100断开和重新连接。在另一个实施方案中，通过检测开关电流ID 156，控制器130可以探测调光器电路104何时将ac输入电压VAC 102从功率转换器100断开和重新连接。在另一个实施例中，通过检测输入电流(在一个实施例中，为在整流器108和电容器CF 121之间流动的电流)，控制器130可以探测调光器电路103将ac输入电压VAC 102从功率转换器100断开和重新连接。
102从功率转换器100断开和重新连接。在另一个实施方案中，通过检测开关电流ID 156，控制器130可以探测调光器电路104何时将ac输入电压VAC 102从功率转换器100断开和重新连接。在另一个实施例中，通过检测输入电流(在一个实施例中，为在整流器108和电容器CF 121之间流动的电流)，控制器130可以探测调光器电路103将ac输入电压VAC 102从功率转换器100断开和重新连接。
[0055] 开关功率转换器100利用能量传递元件T1 112在初级绕组114和次级绕组116之间传递电压。箝位电路120耦合到初级绕组114，以限制开关S1 118上的最大电压。响应于驱动信号170，开关S1 118被断开和闭合。一般地应理解，闭合的开关可以传导电流，并且被认为是接通的，而断开的开关不能传导电流，并且被认为是断开的。在一个实施例中，开关S1 118可以是晶体管，例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在另一个实施例中，控制器130可以被实现为单片集成电路，或可以用分立电气部件或分立部件与集成部件的组合来实现。控制器130和开关S1 118可以形成被制造为混合集成电路或单片集成电路的集成电路的一部分。在运行中，开关S1 118的开关在整流器D1 122处产生脉动电流。整流器D1 122中的电流由输出电容器C1 124滤波，以在负载126处产生大体上恒定的输出电压VO 146、输出电流IO 148或者二者的组合。
[0056] 检测电路128检测功率转换器100的输出量UO 150，以向控制器130提供反馈信号UFB 152。反馈信号UFB 152可以是电压信号或电流信号，并且向控制器130提供关于输出量UO 152的信息。另外，控制器130接收传达(relay)开关S1 118中的开关电流ID 156的电流检测输入信号158。开关电流ID 156可以以多种方式检测，例如像通过分立电阻器两端的电压或当晶体管传导时该晶体管上的电压来检测。另外，控制器130可接收传达整流电压VRECT 110的值的电压检测输入信号154。整流电压VRECT 110可以以多种方式检测，例如像通过电阻分压器检测。
[0057] 边沿探测电路136被耦合为如果探测到前沿或后沿，响应于电压检测信号154输出前沿信号ULE 167或后沿信号UTE 168。前沿信号ULE 167或后沿信号UTE 168可以是具有对应于边沿被探测到的逻辑高值和对应于没有边沿被探测到的逻辑低值的数字信号或模拟信号。如将进一步讨论的，比较器138比较整流电压VRECT 110(经由电压检测154)和计数信号UCOUNT 162。如果整流电压VRECT 110大于计数信号UCOUNT 162，计数模块140增加计数信号UCOUNT 162的值。如果整流电压VRECT 110小于计数信号UCOUNT 162，计数模块140则减小计数信号UCOUNT 162的值。如此，当调光器电路104未将ac输入电压VAC 102从功率转换器断开时，计数信号UCOUNT 162大体上追踪整流电压VRECT 110。换句话说，计数信号UCOUNT 162的值在给定量的时间内增加、减小，以追踪整流电压VRECT 110。然而，如果调光器电路104将ac输入电压VAC 102从功率转换器断开，计数信号UCOUNT 162失去对整流电压VRECT 110的追踪，并且根据调光器电路104是前沿调光器还是后沿调光器始终增加或减小。在一个实施例中，由于系统时钟160的频率可与边沿的频率相比，计数信号UCOUNT 162不能够追踪整流电压VRECT 110的边沿。
[0058] 对于前沿调光器的实施例，一旦调光器电路104启动(fire)，整流电压VRECT 110急剧增加。这样，在一给定量的时间内整流电压VRECT 110大于计数信号UCOUNT 162。前沿校验单元142从比较器138接收比较信号164并且如果在一给定量的时间内整流电压VRECT110大于计数信号UCOUNT 162则使前沿信号ULE 167有效。对于后沿调光器的实施例，一旦断开调光器电路，整流电压VRECT 110急剧减小。这样，在一给定量的时间内整流电压VRECT 110小于计数信号UCOUNT 162。后沿校验单元144接收比较信号164并且如果在一给定量的时间内整流电压VRECT 110小于计数信号UCOUNT 162则使后沿信号UTE 168有效。
[0059] 图2示出了ac输入电压202、调光器输出电压VDO 206以及整流电压VRECT 210的示例波形。具体地，图2示出了对于前沿三端双向可控硅调光的调光器输出电压VDO 206和所得到的整流电压VRECT 210。
[0060] 一般而言，ac输入电压VAC 202是正弦波形，其中ac输入电压VAC 202的周期被称为全线循环TFL 211。数学上：VAC＝VPsin(2πfLt)，其中VP 207是ac输入电压VAC的峰值电压，并且fL是ac输入电压的频率。应理解，全线循环TFL 211是线频率fL的倒数，或者数学上：TFL＝1/fL。如图2中所示，ac输入电压202的全线循环THL 211被表示为ac输入电压202的每隔一个零交叉之间的时间的长度。另外，半线循环THL 213是线频率的两倍的倒数，或者数学上： 如所示的，ac输入电压VAC 202的半线循环THL 213被表示为连续的零交叉之间的时间的长度。
[0061] 对于前沿调光，当ac输入电压VAC 202与零电压大体上交叉时，调光器电路104将ac输入电压VAC 202从功率转换器断开。在一给定量的时间之后，调光器电路104将ac输入电压VAC 202与功率转换器100重新连接，调光器输出电压VDO 206大体上跟随ac输入电压VAC 202。换句话说，调光器电路104对于半线循环的一部分将ac输入电压202断开以提供调光器输出电压VDO 206，从而限制供应到负载(例如LED灯)的电压和电流的量。整流器电路104将调光器输出电压VDO 206整流，从而提供如所示的整流电压VRECT 210。对于图2的实施例，整流电压VRECT 210的每个半线循环THL 202的开始大体上等于零电压，对应于调光器电路104将ac输入电压VAC 202从功率转换器断开时。当调光器电路104将ac输入电压VAC 102重新连接到功率转换器时，整流电压VRECT 210大体上跟随调光器输出电压VDO 206和ac输入电压VAC 202的正幅度。或者数学上：VRECT＝|VDO|。如所示的，调光器输出电压VDO 206急剧地增加(或减小)，以大体上跟随ac输入电压VAC 202。所述急剧增加还被示出在整流电压VRECT 210的示例波形中。所述急剧增加可以被称为“边沿”。
[0062] 接下来参考图3A，示出了开关功率转换器100的整流电压VRECT 310、系统时钟360以及计数信号UCOUNT 362的示例波形，包括半线循环THL 313、系统周期TSYS 374以及时间t1-t5。此外，图3B示出了图3A的部分372的整流电压VRECT 310、系统时钟360以及计数信号UCOUNT 362。应当理解，为了清楚示出了仅一个半线循环THL 313。
[0063] 图3A示出当调光器电路未将ac输入电压VAC 102的一部分从功率转换器100断开时整流电压VRECT 310的一个半线循环THL 313、系统时钟360和计数信号UCOUNT 362。虽然示出了仅一个半线循环THL 313，但整流电压VRECT 310具有不带边沿的大体正弦形状。系统时钟360被示出为具有逻辑高段和逻辑低段的矩形脉冲波形。在所示的实施例中，系统时钟的周期TSYS 374比一个半线循环THL 313短。或换句话说，系统时钟360的频率比ac输入电压VAC 102的线频率快。图3A将系统时钟360以凹口的形式示出，以说明系统周期TSYS374比全线循环和半线循环短。在一个实施例中，全线循环TFL 311是系统时钟360的系统周期TSYS 374的4096倍。
[0064] 在所示的实施方案中，计数信号UCOUNT 362是可以具有多个值的矩形脉冲波形。在替代的实施方案中，UCOUNT 362可以是作为数字字被广播的数字数目。在一个实施例中，计数信号UCOUNT 362可以是数字数目的模拟表示。例如，计数信号UCOUNT 362的值(幅度)可以对应于数字数目。如所示出的，计数信号UCOUNT 362大体上跟随整流电压VRECT 310或VRECT 310的至少比例缩减形式(例如，输入检测信号154)。在一个实施例中，计数信号UCOUNT 362增加和减小使得计数信号UCOUNT 362在一给定量的时间内与整流电压VRECT 310交叉。该给定量的时间可以是N个连续系统周期TSYS 374。换句话说，如果在N个连续系统周期TSYS 374内计数信号UCOUNT 362与整流电压VRECT 310交叉，计数信号UCOUNT 362大体上追踪整流电压VRECT 310。在一个实施例中，N可以大体上等于10。
[0065] 图3B示出图3A的部分372。如在图3B中所示的，计数信号UCOUNT 362可以与整流电压VRECT 310交叉若干次。在所示的实施例中，时间t1-t5对应于系统时钟360的上升边沿，且上升边沿之间的时间大体上是系统周期TSYS 374。在系统时钟360的时间t1处，计数信号UCOUNT 362的值小于整流电压VRECT 310。当UCOUNT 362小于VRECT 310时，比较器138给予比较信号164第二状态(例如，逻辑高)。计数模块140然后响应于具有第二状态的比较信号164增加计数信号UCOUNT 362，并且计数信号UCOUNT 362的值增加且与整流电压VRECT 310交叉。在系统时钟360的时间t2处，计数信号UCOUNT 362的值大于整流电压VRECT 310。这样，当UCOUNT 362大于VRECT 310时，比较器138给予比较信号164第一状态(例如，逻辑低)。计数模块140响应于具有第一状态的比较信号164减小计数信号UCOUNT 362，并且计数信号UCOUNT 362的值减小且与整流电压VRECT 310交叉。在一个实施例中，计数信号UCOUNT 362增加和减小的量可以是固定的，并且在每次增加和减小之后所得到的值可以对应于一个数字计数。
[0066] 在系统时钟360的时间t3处，计数信号UCOUNT 362的值小于整流电压VRECT 310。这样，响应于具有第二状态的比较信号164计数信号UCOUNT 362的值增加。然而，在下一个系统时钟周期(被示出为时间t4)处计数信号UCOUNT 362的值仍然小于整流电压VRECT 310。计数模块140进一步增加计数信号UCOUNT 362，并且计数信号UCOUNT 362的值增加至下一个值。在时间t4处，计数信号UCOUNT 362与整流电压VRECT 310交叉。在下一个系统时钟周期(被示出为时间t5)处，计数信号UCOUNT 362的值大于整流电压VRECT 310，且计数信号UCOUNT 362的值减小。如所示出的，在时间t5处，计数信号UCOUNT 362与整流电压VRECT 310交叉。在图3B中所示的实施例中，在两个连续的系统时钟开关周期TSYS 374内计数信号UCOUNT 362未与整流电压VRECT 310交叉。如上所述，如果在N个连续系统周期TSYS 374内计数信号UCOUNT 362与整流电压VRECT 310交叉，计数信号UCOUNT 362则大体上追踪整流电压VRECT 310。在N大体上等于10的实施例中，图3B中所示的计数信号UCOUNT 362仍然在追踪整流电压VRECT 310或VRECT 310的至少比例缩减形式(例如，输入检测信号154)，因为计数信号UCOUNT 362未与整流电压VRECT 310交叉的连续开关周期的个数(即，2)小于10。
[0067] 接下来参考图4A，示出了开关功率转换器100的整流电压VRECT 410、系统时钟460以及计数信号UCOUNT 462的示例波形，包括半线循环THL 413和系统周期TSYS 474。图4A示出针对前沿调光器电路的示例整流电压VRECT 410。
[0068] 整流电压VRECT 410的每个半线循环THL 413的开始大体上等于零电压，对应于调光器电路104将ac输入电压VAC 102从功率转换器100断开时。当调光器电路104将ac电压VAC 102重新连接到功率转换器100时，整流电压VRECT 410大体上跟随ac输入电压VAC102的正幅度。类似于图3A和图3B，计数信号UCOUNT 462是具有多个值的矩形脉冲波形。如所示出的，计数信号UCOUNT 462可以部分地追踪整流电压VRECT 410。然而，在整流电压VRECT
410的前沿处(当整流电压VRECT 410从大体上零增加至跟随ac输入电压VAC 102的正幅度时)，计数信号UCOUNT 462不能够追踪整流电压VRECT 410。如所示出的，在系统时钟460的多个周期内计数信号UCOUNT 462小于整流电压VRECT 410。在所示出的实施例中，在系统时钟
460的14个连续周期内计数信号UCOUNT 462小于整流电压VRECT 410。这样，计数模块140在
14个连续周期内增加计数信号UCOUNT 462，且计数信号UCOUNT 462的值在系统时钟460的14个连续周期内增加。换句话说，在系统时钟460的N个连续周期内计数信号UCOUNT 462未与整流电压VRECT 410交叉，并且边沿被探测到。在一个实施例中，计数信号UCOUNT 462在N个或更多个连续系统周期内增加将对应于探测到的前沿。计数信号UCOUNT 462小于整流电压VRECT 410的连续时钟信号周期的个数可以被称为前沿计数。
410的前沿处(当整流电压VRECT 410从大体上零增加至跟随ac输入电压VAC 102的正幅度时)，计数信号UCOUNT 462不能够追踪整流电压VRECT 410。如所示出的，在系统时钟460的多个周期内计数信号UCOUNT 462小于整流电压VRECT 410。在所示出的实施例中，在系统时钟
460的14个连续周期内计数信号UCOUNT 462小于整流电压VRECT 410。这样，计数模块140在
14个连续周期内增加计数信号UCOUNT 462，且计数信号UCOUNT 462的值在系统时钟460的14个连续周期内增加。换句话说，在系统时钟460的N个连续周期内计数信号UCOUNT 462未与整流电压VRECT 410交叉，并且边沿被探测到。在一个实施例中，计数信号UCOUNT 462在N个或更多个连续系统周期内增加将对应于探测到的前沿。计数信号UCOUNT 462小于整流电压VRECT 410的连续时钟信号周期的个数可以被称为前沿计数。
[0069] 接下来参考图4B，示出了开关功率转换器100的整流电压VRECT 410、系统时钟460以及计数信号UCOUNT 462的示例波形，包括半线循环THL 413和系统周期TSYS 474。图4B示出针对后沿调光器电路的示例整流电压VRECT 410。
[0070] 图4B类似于图4A，然而，当ac输入电压VAC 102与零电压交叉时，调光器电路104将功率转换器100的输入连接到ac输入电压VAC 102，并且在一给定量的时间之后，调光器电路104然后对于半线循环THL 413的剩余部分将ac输入电压VAC 102断开。在半线循环THL 413的开始处，整流电压VRECT 410大体上跟随ac输入电压VAC 102的正幅度，直到调光器电路104将ac输入电压VAC 102从功率转换器100断开。整流电压VRECT 410的值然后降至大体上零电压，直到下一个半线循环的开始。整流电压VRECT 410的减小可以被称为后沿。如所示出的，计数信号UCOUNT 462可以部分地追踪整流电压VRECT 410。然而，在整流电压VRECT 410的后沿处，计数信号UCOUNT 462不能够追踪整流电压VRECT 410。如所示出的，在系统时钟460的多个周期内，计数信号UCOUNT 462大于整流电压VRECT 410。在所示出的实施例中，在系统时钟460的15个连续周期内计数信号UCOUNT 462大于整流电压VRECT 410。这样，计数模块140在15个连续周期内减小计数信号UCOUNT 462，且计数信号UCOUNT 462的值在系统时钟460的14个连续周期内减小。换句话说，在系统时钟460的N个连续周期内，计数信号UCOUNT 462未与整流电压VRECT 410交叉，并且边沿被探测到。在一个实施例中，计数信号UCOUNT 462在N个或更多个连续系统周期内减小将对应于探测到的后沿。计数信号UCOUNT462大于整流电压VRECT 410的连续时钟信号周期的个数可以被称为后沿计数。
[0071] 图5是示出了根据本发明的一实施例的用于探测输入波形中的边沿的示例过程500的流程图。一些或者所有处理块在过程500中出现的顺序不应被视为限制性的。相反，受益于本公开内容的本领域普通技术人员将理解，一些所述处理块可以未示出的各种顺序执行，或者甚至可以并行执行。
[0072] 在处理块505中，比较电压检测信号(例如，电压检测信号154)和计数信号UCOUNT(例如，计数信号UCOUNT 162)。在处理块510中，过程500确定计数信号UCOUNT是否大于电压检测信号。如果计数信号UCOUNT大于电压检测信号，该过程移动至块515且计数信号UCOUNT减少或减小。然而，如果计数信号UCOUNT不大于电压检测信号，该过程移动至块520且计数信号UCOUNT增大或增加。
[0073] 在块525处，如果计数信号UCOUNT增加，前沿计数也增大(或增加)且后沿计数被重置为大体上零。在块530处，如果计数信号UCOUNT减小，前沿计数被重置为大体上零且后沿计数增大(或增加)。在块535处，该过程确定前沿计数是否大于第一阈值(例如，10)。如果前沿计数不大于第一阈值，该过程返回块505。如果前沿计数大于第一阈值，该过程在块545中使前沿确认信号(例如，前沿信号ULE 167)有效。
[0074] 在块540处，该过程确定后沿计数是否大于第二阈值(例如，10)。如果后沿计数不大于第二阈值，该过程返回块505。如果后沿计数大于第二阈值，该过程在块550中使后沿确认信号(例如，后沿信号UTE 168)有效。应当理解，第一阈值和第二阈值可以对应于计数信号不能够追踪整流电压的N个连续系统时钟周期。另外，第一阈值和第二阈值可以是相同的阈值。
[0075] 图6示出示例边沿探测电路636，其包括计数模块640、前沿校验电路642、后沿校验电路644、电阻器674、包括晶体管676和677的电流镜以及驱动器678。计数模块640被示出为包括计数器679和M位DAC 681。前沿校验电路642包括计数器682和数字比较器683。另外，后沿校验电路644包括计数器684和数字比较器685。图6还包括输入电压检测信号654、输入电压检测电流IVIN 675、计数信号UCOUNT 662、系统时钟660、比较器输出664(即，比较信号664)、前沿信号ULE 667和后沿信号UTE 668、第一阈值TH1 691以及第二阈值TH2 692。
[0076] 在一个实施例中，输入电压检测信号654可以是电压信号。电阻器674被耦合为接收输入电压检测信号654，且将该电压信号转换为电流信号，该电流信号被示出为输入电压检测电流IVIN 675。晶体管676和677被一起耦合为电流镜。在示出的实施例中，电流镜的比率是1：1，然而可以使用其他比率。第一晶体管676被耦合为接收输入电压检测电流IVIN 675，并且输入电压检测电流IVIN 675被镜像至第二晶体管677。
[0077] 在图6的实施例中，计数信号UCOUNT被示例为电流信号——计数信号ICOUNT 662。由于计数信号ICOUNT 662和输入电压检测电流IVIN 675二者都是电流信号，比较器138通过端子638被示例。驱动器678的一端耦合至端子638，且驱动器678的输出664(比较信号664)在计数器679、682和684处被接收。在一个实施例中，在计数器679的增/减(UP/DOWN)输入处接收比较信号664，并且在计数器682和684的计数/重置(COUNT/RESET)输入处接收比较信号664。如还在图6中示出的，计数器679、682和684中的每个还在它们的时钟输入处接收系统时钟660。
[0078] 在一个实施例中，计数器679的输出是M长度的数字字，且被称为数字计数UDC680。数字计数UDC 680被耦合为由将数字计数UDC 680转换成模拟信号的M位DAC 681接收。如所示出的，数字计数UDC 680被转换成计数信号ICOUNT 662，其中计数信号ICOUNT 662的幅度对应于数字计数UDC 680的特定计数。
[0079] 计数器682和684的输出被耦合为分别由数字比较器683和685接收。数字比较器683和685还被耦合为分别接收第一阈值TH1 691和第二阈值TH2 692。如将进一步讨论的，数字比较器683被耦合为比较计数器682的输出和第一阈值TH1 691。数字比较器683的输出是前沿信号ULE 667。前沿信号ULE 667的逻辑高值可以对应于计数器682的输出大于第一阈值TH1 691，而逻辑低值可以对应于计数器682的输出小于第一阈值TH1 691。
[0080] 类似地，数字比较器685比较计数器684的输出和第二阈值TH2 692。数字比较器685的输出是后沿信号UTE 668。后沿信号UTE 668的逻辑高值可以对应于计数器684的输出大于第二阈值TH2 692，而逻辑低值可以对应于计数器684的输出小于第二阈值TH2 692。
[0081] 在运行中，在端子638处比较输入电压检测电流IVIN 675和计数信号ICOUNT 662。在一个实施例中，如果输入电压检测电流IVIN 675大于计数信号UCOUNT 662，端子638处的电压被拉高。驱动器678的输出664(计数信号664)是逻辑高值，并且被存储在计数器679中的值增加。如果计数信号ICOUNT 662大于输入电压检测电流IVIN 675，端子638处的电压被拉低，并且驱动器的输出664(比较信号664)是逻辑低值且被存储在计数器679中的值减小。
[0082] 当计数器679接收逻辑高值时，数字计数UDC 680的值增加。当计数器679接收逻辑低值时，数字计数UDC 680的值减小。M位DAC 681将数字计数UDC 680转换成模拟计数信号ICOUNT 662。
[0083] 在一个实施例中，当输出664是逻辑高时前沿校验电路642的计数器682增加，并且当输出664是逻辑低时前沿校验电路642的计数器682重置。这样，计数器682的值随着输入电压检测电流IVIN 675大于计数信号ICOUNT 662的每个连续的系统时钟周期而增加。计数器682的输出与第一阈值TH1 691比较。当计数器682的输出大于第一阈值TH1 691时，数字比较器683输出逻辑高值，否则数字比较器683输出逻辑低值。
[0084] 此外，在一个实施例中，当输出664是逻辑低时后沿校验电路644的计数器684增加，并且当输出664是逻辑高时后沿校验电路644的计数器684重置。这样，计数器682的值随着计数信号ICOUNT 662大于输入电压检测电流IVIN 675的每个连续的系统时钟周期而增加。计数器684的输出与第二阈值TH2 692比较。当计数器684的输出大于第二阈值TH2 692时，数字比较器685输出逻辑高值，否则数字比较器685输出逻辑低值。
[0085] 图7示出示例前沿校验电路742和后沿校验电路744，包括移位寄存器786、解码器788、数字比较器790和数字比较器789。图7还包括系统时钟760、比较信号764、前沿信号ULE 767、后沿信号UTE 768、上阈值THU 793以及下阈值THL 794。
[0086] 移位寄存器786被耦合为接收比较信号764和系统时钟760，并且还被耦合至解码器788。如上所述，根据输入信号是否大于计数信号，比较信号764可以是逻辑高或逻辑低。移位寄存器786可以包括L个寄存器(示出为P1、P2、P3、P4、PL)，这L个寄存器可以存储比较信号764的L个值。在一个实施例中，移位寄存器786的每个寄存器(P1、P2、P3、P4、PL)可以是一个1位寄存器。存储在移位寄存器786的每个个体寄存器中的值可以由解码器788接收。在一个实施例中，解码器788可以确定存储在移位寄存器786中的(逻辑)1的个数。替代地，解码器可以确定存储在移位寄存器786中的(逻辑)0的个数。数字比较器789和790被耦合至解码器以接收解码器788的输出。数字比较器790的输出是前沿信号ULE 767，而数字比较器789的输出是后沿信号UTE 768。前沿信号ULE 767和后沿信号UTE 768可以是具有变化长度的逻辑高段和逻辑低段的矩形脉冲波形。在一个实施例中，当探测到前沿时，前沿信号ULE 767可以是逻辑高，或当探测到前沿时，前沿信号ULE 767可以脉跳至逻辑高值。此外，在一个实施例中，当探测到后沿时，后沿信号UTE 768可以是逻辑高，或当探测到后沿时，后沿信号UTE 768可以脉跳至逻辑高值。
[0087] 在运行中，移位寄存器786的各个寄存器预存储有交替的逻辑高值和逻辑低值(例如，1或0)。例如，寄存器P1可以存储有逻辑0，而寄存器P2存储有逻辑1，等等，直到寄存器PL存储有逻辑1(如果L是偶数)或逻辑0(如果L是奇数)。在一个实施例中，L可以是32且移位寄存器786最初存储有交替的16个逻辑0和16个逻辑1。随着移位寄存器786更新(响应于系统时钟760)，移位寄存器786存储由比较信号764提供的下一个值，解码器788确定存储在移位寄存器786中的逻辑1(或逻辑0)的个数，并且输出逻辑1(或逻辑0)的总数。数字比较器790比较由解码器788确定的逻辑1的总数和上阈值THU 793，并且当逻辑1的总数大于上阈值THU 793时使前沿信号ULE 767有效。数字比较器789比较解码器788的输出(逻辑1的总数)和下阈值THL 794，并且当逻辑1的总数小于下阈值THL 794时使后沿信号UTE 768有效。在一实施例中，下阈值THL 794的值小于上阈值THU
793。
793。
[0088] 在一些实施例中，当调光器电路(例如，调光器电路104)开始传导时，输入电压可能振铃(ring)且多次改变方向，这可能导致错过对边沿的探测。在一个实施例中，前沿校验电路742和后沿检验电路744监测逻辑1值的密度。换句话说，前沿校验电路742监测存储在移位寄存器786中的逻辑1值的总数。如果逻辑1的总数大于上阈值，前沿被探测到。如果逻辑1的总数小于下阈值，后沿被探测到。替代地，前沿校验电路742和后沿检验电路744可以监测逻辑0值的密度。换句话说，后沿检验电路监测存储在移位寄存器中的逻辑0值的总数，并且如果逻辑0的总数大于上阈值，后沿被探测到。然而，如果逻辑0的总数小于下阈值，前沿被探测到。在这两个实施例中，下阈值的值小于上阈值。
[0089] 对本发明的所示出的实施例的以上描述，包括摘要中描述的内容，并不旨在是穷举性的或是对所公开的确切形式进行限制。尽管出于例示目的在本文中描述了本发明的特定实施方案和实施例，但是在不偏离本发明的较宽泛的精神和范围的前提下，多种等同改型是可能的。实际上，应理解，特定的示例电压、电流、频率、功率范围值、时间等被提供是出于解释目的，且根据本发明的教导，在其它实施方案和实施例中也可以使用其他值。
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