最小导通时间电路、控制器、电路系统和电流检测方法

技术领域

本发明涉及电流检测技术领域，特别涉及一种最小导通时间电路、控制器、电路系统和电流检测方法。

背景技术

在电源管理和功率器件领域(比如DC-DC、AC-DC、电机驱动等)中，电流检测是非常通用的功能。通过检测电流，可以实现电流模式控制、恒流输出以及过流保护等功能。电流检测通常采用在输出管导通的时间内，采样输出管的电流，然后对该电流进行处理的方式。电流的采样和处理需要一定的时间，因此会要求输出管的最小导通时间(min on time)不小于电流采样和处理所需的时间，从而保证能检测到电流。

在高频开关电源系统中，比如工作频率为10MHz以上的PWM开关(即输出管)，如果要实现5％占空比(duty)的控制，其最小导通时间小于5ns，由于该最小导通时间太短，导致在该最小导通时间内无法检测到电流的问题，在不改变该最小导通时间的前提下，即使采用高速的电流采样方法也不能解决该问题。然而，通过直接增大最小导通时间来解决该问题，会导致高频开关电源系统的性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种最小导通时间电路、控制器、电路系统和电流检测方法，能解决最小导通时间内无法检测到电流的问题，提高系统的安全性和可控性，同时最小程度影响系统性能。

为实现上述目的，本发明提供一种最小导通时间电路，其包括：

标准最小导通时间模块，用于基于一开关管对应的控制信号输出第一脉冲信号，所述第一脉冲信号的脉冲宽度为所述开关管的标准最小导通时间；

扩展最小导通时间模块，用于基于所述控制信号输出第二脉冲信号，所述第二脉冲信号的脉冲宽度为所述开关管的扩展最小导通时间，且所述扩展最小导通时间大于所述标准最小导通时间；

选择模块，输入端耦接所述标准最小导通时间模块和所述扩展最小导通时间模块，输出端耦接所述开关管的栅极，并用于从所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号中选择其一，以提供给所述开关管的栅极；

控制模块，输出端耦接所述选择模块的控制端，用于在需要实现开关管最小导通时间内检测到电流的特定情况下，控制所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出，以及，在所述特定情况除外的其它情况下，根据需要控制所述选择模块选择所述第一脉冲信号输出。

可选地，所述控制模块的输入端耦接用于检测所述开关管的电流的电流检测电路，所述控制模块用于根据所述控制信号或输入信号以及所述电流检测电路的输出信号，在所述特定情况下控制所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出。

可选地，所述控制模块用于在所述特定情况下，对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的所述控制信号的周期进行计数或者无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的所述输入信号的时长进行计时，当达到预设条件时，控制所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出。

可选地，当所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出且所述开关管的电流大于预设电流时，所述电流检测电路的输出信号从低电平跳变为高电平，而当所述第二脉冲信号从高电平跳变为低电平时，所述电流检测电路的输出信号从高电平跳变为低电平。

可选地，所述控制模块包括计数器，所述计数器用于接收所述控制信号和所述电流检测电路的输出信号；所述计数器用于在所述特定情况下，对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的所述控制信号的周期进行计数，且当所述计数值达到计数阈值时，控制所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出；或者

所述控制模块包括计时器，所述计时器用于接收所述输入信号和所述电流检测电路的输出信号；所述计时器用于在所述特定情况下，对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的所述输入信号的时长进行计时，且当计时值达到一计时阈值时，控制所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出。

可选地，当所述电流检测电路的输出信号从低电平跳变为高电平后，复位所述计数器或所述计时器。

可选地，所述扩展最小导通时间模块输出的第二脉冲信号的脉宽固定不变。

可选地，所述扩展最小导通时间模块输出的第二脉冲信号的脉宽是可变的。

可选地，所述扩展最小导通时间模块耦接用于检测所述开关管的电流的电流检测电路，用于接收所述控制信号和所述电流检测电路的输出信号并输出所述第二脉冲信号；当所述选择模块选择所述第二脉冲信号输出时，且当所述控制信号从低电平跳变为高电平时，所述第二脉冲信号从低电平跳变为高电平，当所述开关管的电流大于预设电流时，所述电流检测电路的输出信号从低电平跳变为高电平并使得所述第二脉冲信号从高电平跳变为低电平，进一步使得所述电流检测电路的输出信号从高电平跳变为低电平。

可选地，所述扩展最小导通时间模块包括触发器，所述触发器用于接收所述电流检测电路的输出信号和所述控制信号并输出所述第二脉冲信号，当所述控制信号从低电平跳变为高电平时，所述第二脉冲信号从低电平跳变为高电平，当所述电流检测电路的输出信号从低电平跳变为高电平时，所述第二脉冲信号从高电平跳变为低电平。

基于同一发明构思，本发明还提供一种控制器，包括本发明所述的最小导通电路，所述最小导通电路与一开关管的栅极耦接。

可选地，所述的控制器还包括控制信号产生电路、或逻辑电路和电流检测电路；其中，所述控制信号产生电路的输出端分别耦接所述最小导通电路的输入端和所述或逻辑电路的第二输入端，以提供所述开关管对应的控制信号；所述或逻辑电路的第一输入端耦接所述最小导通时间电路的输出端，所述或逻辑电路的输出端耦接所述开关管的栅极，以提供驱动信号；所述电流检测电路的输入端耦接所述开关管的源极或漏极，所述电流检测电路的输出端耦接所述最小导通时间电路的输入端，所述电流检测电路用于检测所述开关管的电流，并根据检测的结果提供相应的输出信号传输至所述最小导通时间电路。

可选地，所述电流检测电路包括电流比较器，第一输入端耦接所述开关管的源极或漏极，第二输入端用于接收一预设电流；当所述开关管的电流大于所述预设电流时，所述电流检测电路的输出信号从低电平跳变为高电平。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电路系统，其包括开关管以及本发明所述的控制器，所述开关管集成在所述控制器内或者设置在所述控制器的外部。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电流检测方法，包括：在需要实现一开关管最小导通时间内检测到电流的特定情况下，为所述开关管设置相对所述开关管的标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间，在所述特定情况以外的其它情况下，根据需要为所述开关管设置所述标准最小导通时间。

可选地，所述电流检测方法还包括：提供所述开关管对应的控制信号，且在需要实现开关管最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的所述控制信号的周期进行计数，当计数值达到计数阈值时，为所述开关管设置相对所述标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间；或者

提供输入信号，且在需要实现开关管最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的所述输入信号的时长进行计时，且当计时值达到计时阈值时，为所述开关管设置相对所述标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间。

可选地，所述扩展最小导通时间的时长固定不变或者是可变的。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下效果：

1、在为开关管设置的标准最小导通时间较小的情况下，当需要在开关管的最小导通时间内检测到电流时，为开关管设置相对所述标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间，而在其它情况下，可以根据需要，为所述开关管设置所述标准最小导通时间，由此既能在特定情况下保证能在开关管的最小导通时间内检测到电流，又能在其它工作情况下保持小的最小导通时间，从而提高了系统的安全性和可控性，同时最大程度地避免影响系统性能。

2、通过对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的控制信号的周期进行计数或者对无法检测到所述开关管的电流时所连续经历的输入信号的时长进行计时，能够非常容易地实现开关管的最小导通时间的加长，方案简单，易于实施。

附图说明

图1是现有的最小导通时间电路的结构示意图。

图2是本发明一实施例的最小导通时间电路的结构示意图。

图3是本发明一实施例的最小导通时间电路中信号Isense-ok的产生电路的结构示意图。

图4是图3所示的最小导通时间电路的工作时序图。

图5是本发明另一实施例的最小导通时间电路的结构示意图。

图6是图5中的扩展最小导通时间模块的触发器结构示意图。

图7是图6所示的触发器输出的脉冲宽度与输入的信号之间的关系示意图。

图8是图5所示的最小导通时间电路的工作时序图。

图9是本发明具体实施例的控制器的系统架构示意图。

图10是本发明具体实施例的电源的系统架构示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其它的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件被称为"连接"、"耦接"其它元件时，其可以直接地连接其它元件，或者可以存在居间的元件。相反，当元件被称为"直接连接到"其它元件时，则不存在居间的元件。在此使用术语"第一"、"第二"等来区分一个元件、部件或部分与另一个元件、部件或部分。在此使用时，单数形式的"一"、"一个"和"所述/该"也意图包括复数形式，除非上下文清楚的指出另外的方式。还应明白术语“包括”用于确定可以特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语"和/或"包括相关所列项目的任何及所有组合。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，发明人发现，现有的最小导通时间电路中，最小导通时间模块U0基于开关管(或称为功率管)Q0所需的控制信号gate on input输出的脉冲信号(min on pulse，其脉冲宽度为最小导通时间min on time)，且与控制信号gate on input经过或逻辑模块OR0的“或”之后，输出为开关管Q0的实际驱动信号gate on，实际驱动信号gate on为高电平时，开关管Q0导通。当控制信号gate on input的脉宽大于最小导通时间，实际驱动信号gate on不受影响；当控制信号gate on input的脉宽小于或等于最小导通时间时，实际驱动信号gate on的高电平时间被延长到最小导通时间。其中，控制信号gate on input为用于控制开关管Q0的导通或关断的控制信号产生电路(未图示)所产生。

而当需要检测到开关管Q0的电流时，需要在开关管Q0的导通时间内，采样开关管Q0的电流，然后进行处理。而开关管Q0电流的采样和处理均需要一定的时间，当开关管Q0的最小导通时间短于电流采样和处理所需的时间时，就体现为无法在开关管Q0的最小导通时间内检测到电流。

基于此，本发明的技术方案，当需要在开关管Q0的最小导通时间内检测到电流时，加长开关管Q0的最小导通时间，以大于标准最小导通时间，当其它工作情况时，保持开关管Q0的最小导通时间为标准最小导通时间，由此当需要在开关管Q0的最小导通时间内检测到电流时，避免因开关管Q0的最小导通时间短于对电流进行采样以及处理的时间而导致无法在开关管Q0的最小导通时间内检测到电流的问题。

请参考图2，本发明一实施例提供一种最小导通时间电路，其和一开关管Q1以及一用于提供开关管Q导通和关断所需的控制信号gate on input的控制信号产生电路(未图示)耦接，该最小导通时间电路能够在控制信号产生电路输出的控制信号gate on input的控制下，实现开关管Q1的最小导通时间。

该控制信号产生电路向该最小导通时间电路提供控制信号gate on input。且该控制信号产生电路输出的控制信号gate on input和本实施例的最小导通时间电路输出的脉冲信号min on pluse(即为第一脉冲信号min on1或第二脉冲信号min on2)，在或逻辑电路OR1的“或”作用下输出为驱动信号gate on，驱动开关管Q1导通和关断。其中，当控制信号gate on input和脉冲信号min on pluse均为低电平“0”时，驱动信号gate on为低电平“0”，开关管Q1关断，而当控制信号gate on input和脉冲信号min on pluse其中之一为高电平“1”或两者同时为高电平“1”时，驱动信号gate on为高电平“1”，开关管Q1导通。

本实施例的最小导通时间电路包括标准最小导通时间模块U1、扩展最小导通时间模块U2、控制模块U3以及选择模块U4。

其中，标准最小导通时间模块U1用于基于开关管Q1对应的控制信号gate oninput输出第一脉冲信号min on 1，该第一脉冲信号min on 1为标准最小导通时间脉冲信号(normal min on pluse)，其脉冲宽度(简称“脉宽”)为开关管Q1的标准最小导通时间(normal min on time)，其可以采用图1所示的现有的最小导通电路中的最小导通时间模块U0的电路设计。

扩展最小导通时间模块U2用于基于关管Q1对应的控制信号gate on input输出第二脉冲信号min on 2，第二脉冲信号min on 2为扩展的最小导通时间脉冲信号(extendmin on pluse)，其脉冲宽度(简称“脉宽”)为开关管Q1所需的扩展最小导通时间(extendmin on time)，且该扩展最小导通时间大于第一脉冲信号min on 1对应的标准最小导通时间(即第二脉冲信号min on 2的脉宽大于第一脉冲信号min on1的脉宽)，以当需要在开关管Q1的最小导通时间内检测到电流时，能够相对地加长最小导通时间，保证相应的电流检测电路能够在该扩展最小导通时间内检测到开关管Q1的电流。

本实施例中，扩展最小导通时间模块U2输出的第二脉冲信号min on 2的脉宽(即脉冲宽度)可以是固定不变的。扩展最小导通时间模块U2可以包括本领域中常规的脉冲发生器或者触发器等。

选择模块U4的输入端分别耦接标准最小导通时间模块U1的输出端和扩展最小导通时间模块U2的输出端。且本实施例中，选择模块U4的输出端通过或逻辑电路OR1耦接开关管Q1的栅极。选择模块U4用于从第一脉冲信号min on 1和第二脉冲信号min on 2中选择其一，作为开关管Q1的最小导通时间信号min on pluse，以提供给或逻辑电路OR1，进而使得该或逻辑电路OR1输出相应的驱动信号gate on提供给开关管Q1的栅极。选择模块U4可以为多路选通器等本领域常规的选择器件。

请结合图2和图3，控制模块U3的输出端耦接该选择模块U4的控制端，以向选择模块U4输出相应的选择信号select min on，控制模块U3的输入端耦接相应的电流检测电路(如图3所示)的输出端。该电流检测电路耦接开关管Q1的源极或漏极，以检测开关管Q1的电流，并根据检测结果提供相应的输出信号Isense-ok给控制模块U3。控制模块U3用于在需要实现开关管Q1最小导通时间内的检测到电流的特定情况下，控制选择模块U4选择第二脉冲信号min on 2输出，以及，在该特定情况除外的工作情况下，控制选择模块U4选择第一脉冲信号min on 1输出。其中，该特定情况下，控制信号gate on input的脉宽通常小于或等于第一脉冲信号min on 1的脉宽，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于第一脉冲信号min on 1的脉宽。在该特定情况除外的工作情况下，控制信号gate on input的脉宽通常等于或大于第二脉冲信号min on 2的脉宽，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于控制信号gate on input的脉宽。

请结合图2，控制模块U3用于在需要实现开关管Q1最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的控制信号gate on input的周期进行计数，或者对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的输入信号(可以是固定时钟信号，其中固定时钟信号可以由时钟振荡器产生)的时长进行计时，当达到预设条件时，控制选择模块U4选择第二脉冲信号min on 2输出。

在一些实施例中，控制模块U3用于在需要实现开关管Q1最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的所述控制信号gate oninput的周期进行计数，当计数值达到计数阈值时，控制选择模块U4选择所述第二脉冲信号min on 2输出。在其他一些实施例中，控制模块U3用于在需要实现开关管Q1最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到所述开关管Q1的电流时所连续经历的输入信号(可以是固定时钟信号)的时长进行计时，当计时值达到计时阈值时，控制选择模块U4选择所述第二脉冲信号min on 2输出。

其中，请结合图2和图3，上述的特定情况，是需要上述的电流检测电路能够在开关管Q1的最小导通时间内检测到开关管Q1的电流Isense大于预设电流Iref的情况，但是因电流Isense的采样和处理的时间(例如在开关管Q1导通后，其电流Isense从0上升到Iref或Iref以上所需要的时间)长于目前的开关管Q1的标准最小导通时间，导致目前的电流检测电路可能在控制信号gate on input的连续几个周期或者在输入信号的连续时长内都无法检测到电流Isense大于预设电流Iref的情况，此时该电流检测电路提供给的控制模块U3输出信号Isense-ok持续为低电平，在Isense-ok持续为低电平的情况下，控制模块U3根据控制信号gate on input的连续几个周期或者输入信号的连续时长(例如判定计数周期或计时时长达到预设值时)输出相应的选择信号select min on(例如从低电平跳变到高电平)，进而控制模块U3控制选择模块U4切换第二脉冲信号min on 2输出，由此使得或逻辑电路OR1输出的高电平时间加长，开关管Q1的导通时间加长(即变为扩展最小导通时间)，进而给电流检测电路提供更长的时间，保证电流检测电路能够在开关管Q1导通时间内得到开关管Q1的电流Isense大于预设电流Iref的检测结果(即在开关管Q1的扩展最小导通时间内检测到了开关管Q1的电流)，此时电流检测电路的输出信号Isense-ok从低电平跳变为高电平，输出信号Isense-ok的高电平时间持续到第二脉冲信号min on 2的下降沿或者驱动信号gate on的下降沿。当Isense-ok从高电平跳变为低电平时，控制模块U3再根据低电平的Isense-ok使得输出的选择信号select min on从高电平跳变到低电平，由此选择模块U4再次切换回选择第一脉冲信号min on1输出。

需要说明的是，当输出信号Isense-ok从低电平跳变为高电平时，并非是在Isense-ok跳高的瞬间就对控制模块U3的计数或计时进行清零，而是需要和控制信号gateon input的当前周期同步一下，优选地，在控制信号gate on input的下个周期到来之前才对控制模块U3的计数或计时进行清零，由此保证当前周期的选择信号select min on等信号的完整性，进而避免控制模块U3将当前周期或者在最小导通时间内检测到开关管Q1电流的周期也计数或计时在内，保证了控制模块U3后续的计数或计时的准确性。

具体地，请结合图2和图3，电流检测电路可以包括电流比较器U5，电流比较器U5的第一输入端耦接开关管Q1的源极(在其它实施例中，也可以耦接开关管Q1的漏极)，以接收开关管Q1输出的电流Isense，电流比较器U5的第二输入端接收一预设电流Iref，电流比较器U5的输出端耦接控制模块U3的输入端。

请结合图2至图4，本实施例的最小导通电路的工作时序具体如下：

开始时(即在特定情况除外的一般工作情况下)，控制信号gate on input的脉宽通常等于或大于第二脉冲信号min on 2的脉宽，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于控制信号gate on input的脉宽，开关管Q1的导通时间受控于驱动信号gate on的高电平时间，此时，电流比较器U5在该导通时间内能够比较出开关管Q1的电流Isense大于预设电流Iref，即此时电流检测电路能够在开关管Q1的导通时间内检测出电流Isense，电流比较器U5提供的输出信号Isense-ok从低电平“0”跳变为高电平“1”，高电平的输出信号Isense-ok实现了对控制模块U3在控制信号gate on input的下个周期到来之前的计数器或者计时器进行清零，保证选择信号select min on等信号在当前周期下的完整性以及后续控制模块U3计数或计时的准确性，且在驱动信号gate on从高电平“1”跳变为低电平“0”时，开关管Q1关断，Isense-ok从高电平“1”跳变为低电平“0”，即输出信号Isense-ok的高电平时间持续到驱动信号gate on的下降沿(即控制信号gate on input的下降沿)，由此形成了图4中的输出信号Isense-ok的第一个高电平脉冲，其脉宽为开关管Q1的导通时间减去“电流采样与处理所耗的时间”，即此时输出信号Isense-ok的第一个高电平脉冲的下降沿与控制信号gate on input的下降沿(即此时的驱动信号gate on的下降沿)对齐。

接着，控制信号gate on input的脉宽被调制为小于或等于第一脉冲信号min on1的脉宽，从上述的一般工作情况进入到需要在开关管Q1的最小导通时间内检测到电流的特定情况，此时，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于选择模块U4输出的脉冲信号min on pluse的脉宽。在电流检测电路的输出信号Isense-ok持续为低电平的时间内，控制模块U3输出的选择信号select min on持续为低电平，选择模块U4根据低电平的选择信号select min on选择第一脉冲信号min on 1输出为当前的最小导通时间信号min onpluse，显然在选择模块U4未切换第二脉冲信号min on 2输出为min on pluse之前，开关管Q1的导通时间为第一脉冲信号min on 1决定的标准最小导通时间，在该标准最小导通时间内，电流比较器U5无法检测到开关管Q1的电流，由此导致Isense-ok持续为低电平“0”，控制模块U3的计数器在Isense-ok持续为低电平“0”的时间内，对控制信号gate on input的连续周期进行计数，当计数值大于计数阈值N时，控制模块U3输出的选择信号select min on从低电平跳变为高电平，进而控制选择模块U4选择第二脉冲信号min on 2输出为min onpluse，此时驱动信号gate on变为与min on 2的波形一致，使得开关管Q1的导通时间变为扩展最小导通时间，在该扩展最小导通时间内，电流比较器U5能够检测开关管Q1的电流，以及比较开关管Q1的电流Isense和预设电流Iref，当开关管Q1的电流Isense大于预设电流Iref时，输出信号Isense-ok从低电平“0”跳变为高电平“1”，且输出信号Isense-ok的高电平持续到开关管Q1关断，由此形成了图4中的输出信号Isense-ok的第二个高电平脉冲，其脉宽为扩展最小导通时间减去“电流采样与处理所耗的时间”，即Isense-ok的第二个高电平脉冲的下降沿与第二脉冲信号min on 2的下降沿(即此时的驱动信号gate on的下降沿)对齐。

也就是说，需要在最小导通时间内检测到开关管Q1的电流时，连续检测不到电流的N个控制信号gate on input周期内，信号min on pluse和驱动信号gate on与第一脉冲信号min on 1的波形相同，当信号min on pluse切换为第二脉冲信号min on 2用于检测开关管Q1的电流时，信号min on pluse和驱动信号gate on、第二脉冲信号min on 2的波形均相同，之后在Isense-ok的高电平结束后，控制模块U3输出的选择信号select min on从高电平跳变为低电平，选择模块U4再次切换回第一脉冲信号min on 1输出，此时信号min onpluse和驱动信号gate on又重新与第一脉冲信号min on 1的波形相同。

另外，在开关管Q1的任意关断阶段，开关管Q1的电流Isense＝0或者接近于0，电流比较器U5不工作，也可以看做电流比较器U5比较出电流Isense小于预设电流Iref，进而电流比较器U5输出的Isense-ok为低电平“0”，由此形成了图4中的输出信号Isense-ok的低电平波形。

应当理解的是，上述实施例中，以控制模块U3包括计数器用于接收控制信号gateon input和输出信号Isense-ok，且以检测不到开关管电流时所经历的控制信号gate oninput的连续周期计数值为判断条件，来决定是否切换扩展最小导通时间，即扩展最小导通时间的条件设置为电流检测电路在连续N个控制信号的周期内一直检测不到开关管Q1的电流，但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此，扩展最小导通时间的条件也可以设置为电流检测电路在连续多长时间内一直检测不到开关管Q1的电流等其他任意合适的方式。

具体地，在本发明的另一实施例中，控制模块U3包括计时器，该计时器用于接收输入信号和输出信号Isense-ok，用于在需要在开关管Q1的最小导通时间内检测电流的特定情况下，对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的输入信号的时长进行计时，且当计时值达到计时阈值时，控制选择模块U4选择第二脉冲信号min on 2输出为信号min onpluse。在该特定情况以外的其他情况下，控制模块U3控制选择模块U4选择第一脉冲信号min on 1输出为信号min on pluse。其中，该特定情况下，控制信号gate on input的脉宽小于或等于第一脉冲信号min on 1的脉宽，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于第一脉冲信号min on 1的脉宽。在该特定情况除外的工作情况下，控制信号gate oninput的脉宽等于或大于第二脉冲信号min on 2的脉宽，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于控制信号gate on input的脉宽。作为一种示例，计时器接收的输入信号是频率为1khz、周期为1ms的固定时钟信号，预设的计时阈值是10ms，当对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的输入信号的时长进行计时的值(即计时值)达到10ms(计时方法例如是数10次该固定时钟信号)，即连续10ms检测不到电流时，控制模块U3就控制选择模块U4切换第二脉冲信号min on2输出。

该实施例的最小导通电路的工作时序图类似于图4，具体不再赘述。

其中，在上述实施例中，当电流检测电路的输出信号Isense-ok从低电平“0”跳变为高电平“1”后，复位上述计数器或计时器，使得上述计数器或计数器的输出为零。

另外，上述实施例中，扩展最小导通时间的方法是设计一个更长的时间，即第二脉冲信号min on 2的脉宽是固定不变的，且比第一脉冲信号min on 1的脉宽大，但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此，在本发明的其他实施例中，扩展最小导通时间的方法也可以是使得第二脉冲信号min on 2的脉宽是变化的(即扩展最小导通时间的大小是不固定的)，但是均大于第一脉冲信号min on 1的脉宽。例如，在本发明的其他实施例中，如图7所示，在所述特定情况下且在能够检测到开关管Q1的电流的这个最小导通时间内，第二脉冲信号min on 2脉冲的上升沿由控制信号gate on input的上升沿决定，下降沿由信号Isense-ok的上升沿决定，即第二脉冲信号min on 2的脉冲高电平一直持续到电流检测电路能够在开关管Q1的最小导通时间内检测到电流Isense且电流Isense大于预设电流Iref为止。

具体地，请参考图5，本发明的另一实施例提供一种最小导通时间电路，其也包括标准最小导通时间模块U1、扩展最小导通时间模块U2、控制模块U3以及选择模块U4，且这些模块之间的连接关系以及该最小导通时间电路与或逻辑电流OR1和开关管Q1的连接关系均与上述实施例相同，在此不再赘述。

该实施例与上述实施例的区别在于，电流检测电路的输出端还耦接扩展最小导通时间模块U2的输入端，由此使得扩展最小导通时间模块U2能够接收电流检测电路所输出的输出信号Isense-ok，并基于控制信号gate on input和输出信号Isense-ok来输出脉宽可变的第二脉冲信号min on 2。当然，在其他实施例中，扩展最小导通时间模块U2也可以基于控制信号gate on input和输出信号Isense-ok来输出脉宽固定的第二脉冲信号min on 2。

作为一种示例，请参考图6，扩展最小导通时间模块U2包括触发器(例如为RS触发器)，其一个输入端接收控制信号gate on input，另一个输入端接收输出信号Isense-ok，输出端输出第二脉冲信号min on 2。

请结合图5至图8，本实施例的最小导通电路的工作时序具体如下：

开始时(即在特定情况除外的一般工作情况下)，控制信号gate on input的脉宽通常等于或大于第二脉冲信号min on 2的脉宽，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于控制信号gate on input的脉宽，开关管Q1的导通时间受控于驱动信号gate on的高电平时间，此时，电流比较器U5在该导通时间内能够比较出开关管Q1的电流Isense大于预设电流Iref，即此时电流检测电路能够在开关管Q1的导通时间内检测出电流Isense，电流比较器U5提供的输出信号Isense-ok从低电平“0”跳变为高电平“1”，高电平的输出信号Isense-ok能够在控制信号gate on input的下个周期到来之前，对控制模块U3的计数器或者计时器清零，保证选择信号select min on等信号在当前周期的完整性，进而控制模块U3后续的计数或计时的准确性，且在驱动信号gate on从高电平“1”跳变为低电平“0”时，开关管Q1关断，Isense-ok从高电平“1”跳变为低电平“0”，即输出信号Isense-ok的高电平时间持续到驱动信号gate on的下降沿(即控制信号gate on input的下降沿)，由此形成了图8中的输出信号Isense-ok的第一个高电平脉冲，其脉宽为开关管Q1的导通时间减去“电流采样与处理所耗的时间”，即此时Isense-ok的第一个高电平脉冲的下降沿与控制信号gateon input的下降沿(即此时的驱动信号gate on的下降沿)对齐。

接着，控制信号gate on input的脉宽被调制为小于或等于第一脉冲信号min on1的脉宽，从上述的一般工作情况进入到需要在开关管Q1的最小导通时间内检测到电流的特定情况，此时，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于选择模块U4输出的脉冲信号min on pluse的脉宽。在电流检测电路(即电流比较器U5)的输出信号Isense-ok持续为低电平的时间内，控制模块U3输出的选择信号select min on持续为低电平，选择模块U4根据低电平的选择信号select min on选择第一脉冲信号min on 1输出为当前的最小导通时间信号min on pluse，显然在选择模块U4未切换第二脉冲信号min on 2输出为min onpluse之前，开关管Q1的导通时间为第一脉冲信号min on 1决定的标准最小导通时间，在该标准最小导通时间内，电流比较器U5无法检测到开关管Q1的电流，由此导致Isense-ok持续为低电平“0”，控制模块U3的计数器在Isense-ok持续为低电平“0”的时间内，对控制信号gate on input的连续周期进行计数，或者控制模块U3的计时器在Isense-ok持续为低电平“0”的时间内，对输入信号的连续时长进行计时，当计数值大于计数阈值N或者计时值大于计时阈值时，控制模块U3输出的选择信号select min on从低电平跳变为高电平，进而控制选择模块U4选择第二脉冲信号min on 2输出为min on pluse，且第二脉冲信号min on 2的上升沿由控制信号gate on input的上升沿决定，驱动信号gate on变为与min on 2的波形一致，使得开关管Q1的导通时间变为第二脉冲信号min on 2对应的扩展最小导通时间，在该扩展最小导通时间内，电流比较器U5能够检测开关管Q1的电流并比较出开关管Q1的电流Isense大于设定的电流阈值，即输出信号Isense-ok从低电平“0”跳变为高电平“1”，且在输出信号Isense-ok从低电平跳变为高电平的瞬间，第二脉冲信号min on 2的高电平时间结束，即此时第二脉冲信号min on 2的下降沿由输出信号Isense-ok的上升沿决定，同时，在第二脉冲信号min on 2由高电平变低电平的瞬间，驱动信号gate on从高电平跳变为低电平，开关管Q1关断，输出信号Isense-ok即可从高电平“1”跳变为低电平“0”，由此形成了图8中的输出信号Isense-ok的第二个脉冲(非常窄的脉冲，近似为一条竖线)。

也就是说，在本实施例中，需要在最小导通时间内检测到开关管Q1电流时，连续检测不到电流的N个控制信号gate on input周期或是连续检测不到电流的输入信号的时长内，信号min on pluse和驱动信号gate on与第一脉冲信号min on 1的波形相同，当信号min on pluse切换为第二脉冲信号min on 2以用于检测开关管Q1的电流时，信号min onpluse和驱动信号gate on、第二脉冲信号min on 2的波形均相同，之后在Isense-ok的高电平结束，控制模块U3输出的选择信号select min on从高电平跳变为低电平，选择模块U4再次切换回第一脉冲信号min on 1输出，此时信号min on pluse和驱动信号gate on又重新与第一脉冲信号min on 1的波形相同。

另外，在开关管Q1的任意关断阶段，开关管Q1的电流Isense＝0或者接近于0，电流比较器U5不工作，也可以看做电流比较器U5比较出电流Isense小于预设电流Iref，进而电流比较器U5输出的Isense-ok为低电平“0”，由此形成了图8中的输出信号Isense-ok的低电平波形。

显然，在上述特定情况除外的工作情况(或称为一般情况)下，由于控制信号gateon input的脉宽通常等于或大于第二脉冲信号min on 2的脉宽，因此，或逻辑电路OR1输出的驱动信号gate on的脉宽等于控制信号gate on input的脉宽，开关管Q1导通时间为控制信号gate on input的脉宽，在开关管Q1的这些导通时间内，当电流检测电路比较出Isense>Iref时，电流检测电路就可以输出Isense-ok为高电平。

请参考图2至图9，本发明一实施例还提供一种控制器10，其包括控制信号产生电路100、或逻辑电路102(即上文中的或逻辑电路OR1)、电流检测电路103以及本发明任意实施例所述的最小导通时间电路101。其中，所述控制信号产生电路100的输出端、分别耦接所述最小导通电路101的标准最小导通时间模块U1和扩展最小导通时间模块U2的输入端、以及所述或逻辑电路102的第二输入端，以提供所述开关管Q1对应的控制信号gate oninput；或逻辑电路102的第一输入端耦接最小导通时间电路101的选择模块U4的输出端，或逻辑电路102的输出端耦接开关管Q1的栅极；电流检测电路103的输入端(即电流比较器U5的第一输入端)耦接开关管Q1的源极或漏极，电流检测电路103的输出端(即电流比较器U5的输出端)耦接最小导通时间电路101的控制模块U3的输入端，该电流检测电路103用于对开关管Q1的电流(即开关管Q1导通时的源极电流或漏极电流)进行检测，并根据检测的结果提供相应的输出信号Isense-ok传输至所述最小导通时间电路101的控制模块U3。

可选地，请参考图3，电流检测电路103包括电流比较器U5，第一输入端耦接开关管Q1的源极或漏极，第二输入端接收一预设电流Iref，输出端耦接控制模块U3的输入端。

请参考图10，本发明一实施例还提供一种电路系统，其包括开关管Q1以及本发明任一实施例所述的控制器10。其中，所述开关管Q1可以集成在控制器10内或者设置在控制器10的外部。

作为一种示例，该电路系统还包括原边电路11、变压器12、副边电路13和电压隔离反馈电路14。变压器12具有原边绕组和副边绕组。开关管Q1设置在原边电路11中且位于控制器10的外部，并具有连接变压器12的原边绕组，控制器10控制开关管Q1的导通或关断。原边电路11接收输入电压Vin，副边电路13连接变压器23的副边绕组，并向相应的负载(未图示)提供输出电压Vout。控制器10至少具有反馈引脚FB、电流检测引脚CS和驱动引脚DRV，电压反馈隔离电路14连接副边电路13的输出端和控制器10的反馈引脚FB，以向控制器10反馈输出电压Vout。控制器10的驱动引脚DRV连接原边电路11中的开关管Q1的栅极，电流检测引脚CS连接开关管Q1的源极，能够根据反馈引脚FB的信号来产生控制相应的控制信号gateon input，进而根据控制信号gate on input和电流检测引脚的信号，来通过驱动引脚DRV输出相应的驱动信号gate on，最终驱动开关管Q1的导通或截止。

需要说明的是，上述电源仅是本发明的一个示例，并不以此为限，只要包含开关管的电路系统均属于本发明的构思，例如各类电源电路系统(例如开关电源系统等)或者电机的驱动电路系统或者功率电路系统等等。

基于同一发明构思，请参考图2至图10，本发明一实施例还提供一种电流检测方法，其可以基于本发明的最小导通电路或者控制器或者开关电源来实现。该流检测方法包括：在需要实现一开关管Q1最小导通时间内检测到电流的特定情况下，为所述开关管Q1设置相对所述开关管的标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间，在所述特定情况以外的其它情况下，根据需要为所述开关管Q1设置所述标准最小导通时间。

可选地，本实施例的电流检测方法还包括，提供开关管Q1对应的控制信号gate oninput，且在需要实现开关管Q1最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的控制信号gate on input的周期进行计数，或者对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的输入信号的时长进行计时，当达到预设条件时，为开关管Q1设置相对该标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间。具体地，在需要实现开关管Q1最小导通时间内检测到电流的特定情况下，对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的控制信号gate on input的周期进行计数，当计数值达到计数阈值时，为开关管Q1设置相对该标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间；或者对无法检测到开关管Q1的电流时所连续经历的输入信号的时长进行计时，当计时值达到计时阈值时，为开关管Q1设置相对该标准最小导通时间加长的扩展最小导通时间。

其中，扩展最小导通时间的时长是固定不变的或者是可变的。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明技术方案的范围。