[发明专利]用于DC-DC转换器的过零检测器系统和方法

权利要求书

1.一种用于直流到直流（DC-DC）转换器的过零检测器（ZCD），所述ZCD包括：

ZCD积分器，其被配置为：

接收所述DC-DC转换器的功率级的开关电压和输出电压；以及

至少部分地基于接收的开关电压和输出电压来生成过零检测信号，其中所述过零检测信号被配置为指示所述DC-DC转换器的所述功率级的输出电感器中的输出电流近似为零。

2.根据权利要求1所述的ZCD，其中所述ZCD积分器包括：

差分电压积分器，其被配置为接收所述开关电压和所述输出电压并生成积分器输出；

输出比较器，其被配置为接收所述积分器输出并至少部分地基于所述积分器输出和所述输出电压而生成所述过零检测信号。

3.根据权利要求2所述的ZCD，其中所述ZCD积分器包括：

积分器重置开关，其被配置为在所述DC-DC转换器的空闲模式期间重置所述差分电压积分器；以及

ZCD偏移校准施加器，其被配置为接收所述输出电压和ZCD校准偏移，并向所述输出比较器提供对应的校准输出电压，其中所述校准输出电压被配置为补偿与所述DC-DC转换器的操作相关联的操作非理想性。

4.根据权利要求1所述的ZCD，还包括：

ZCD偏移校准器，其被配置为接收所述开关电压并且至少部分地基于接收的开关电压生成ZCD校准偏移；以及

其中所述ZCD积分器被配置为至少部分地基于所述ZCD校准偏移生成所述过零检测信号。

5.根据权利要求4所述的ZCD，其中所述ZCD偏移校准器包括：

电流方向检测器，其被配置为接收所述开关电压，大约在所述功率级的低侧开关转变到关断状态时将所述开关电压与所述DC-DC转换器的参考电压进行比较，并且至少部分地基于所述开关电压和所述参考电压的所述比较生成电流方向信号；以及

逻辑设备，其被配置为接收所述电流方向信号并至少部分地基于所述电流方向信号生成所述ZCD校准偏移，其中所述ZCD校准偏移被配置为调整所述过零检测信号的定时以便补偿与所述DC-DC转换器的操作相关联的操作非理想性。

6.根据权利要求4所述的ZCD，其中所述生成所述ZCD校准偏移包括：

至少部分地基于大约在所述功率级的低侧开关转变到关断状态时确定的所述输出电感器中的所述输出电流的电流方向来迭代地递增和/或递减所述ZCD校准偏移；

在递增所述ZCD校准偏移之后确定所述电流方向的负到正转变；以及

锁定所述ZCD校准偏移达预定数量的所述功率级的循环。

7.根据权利要求1所述的ZCD，还包括：

空闲释放生成器，其被配置为：

接收所述DC-DC转换器的所述功率级的所述开关电压和输入电压；以及

至少部分地基于接收的开关电压和输入电压生成空闲释放信号，其中所述空闲释放信号被配置为指示所述DC-DC转换器准备退出所述DC-DC转换器的空闲模式。

8.根据权利要求7所述的ZCD，其中所述空闲释放生成器包括：

第一比较器，其被配置为接收所述开关电压并且生成第一比较器输出，所述第一比较器输出指示所述开关电压大于被预先选择为在接地与所述输出电压之间的空闲模式阈值电压；

第二比较器，其耦合到所述第一比较器输出并且被配置为在所述第一比较器生成所述第一比较器输出之后生成指示所述开关电压小于所述输入电压的第二比较器输出；以及

逻辑设备，其被配置为至少部分地基于所述第一比较器输出和所述第二比较器输出生成所述空闲释放信号。