[发明专利]用于DC-DC转换器的过零检测器系统和方法

说明书

本文中描述的实施例提供了一种用于直流到直流（DC‑DC）转换器的过零检测器（ZCD）。ZCD包括ZCD积分器，其被配置为接收DC‑DC转换器的功率级的开关电压和输出电压，并且至少部分地基于接收的开关电压和输出电压生成过零检测信号，其中过零检测信号被配置为指示DC‑DC转换器的功率级的输出电感器中的输出电流近似为零。ZCD还可以包括ZCD偏移校准器，其被配置为接收开关电压并且至少部分地基于接收的开关电压来生成ZCD校准偏移，其中ZCD积分器被配置为至少部分地基于ZCD校准偏移来生成过零检测信号。

技术领域

本申请总体上涉及直流到直流（DC-DC）转换器，并且更特别地，例如，涉及用于不连续导通模式DC-DC转换器中的过零检测和相关定时的系统和方法。

背景技术

包括直流到直流（DC-DC）转换器的功率转换器用于为各种各样的电子设备供电。由这种电子设备汲取的负载因设备而异，并且可以在每个设备内随时间变化。一些电子设备和/或电子设备内的模块可以呈现轻负载并汲取最小电流，并且其他电子设备/模块可以呈现重负载并汲取显著更多的电流。这样的负载也可以基于使用和模式在同一设备内或互连设备之间变化。当特定负载变化时，常规开关模式DC-DC转换器经常产生负面影响设备性能的电压纹波和/或射频干扰。此外，常规开关模式DC-DC转换器经常遭受各种低效操作模式。因此，本领域需要改进DC-DC转换器以减少这些和其他负面影响。

发明内容

本公开描述了改进的直流到直流（DC-DC）转换器，包括用于调节DC-DC转换器的输出的改进的系统和方法。

在一个实施例中，DC-DC转换器可包括DC-DC转换器控制器，其被配置为接收DC-DC转换器的输出电压并响应于DC-DC转换器的输出负载状态而调整DC-DC转换器的切换频率。输出负载传感器可以被配置为确定输出负载状态并向DC-DC控制器提供峰值电流目标值，其中输出负载传感器包括：第一定时器，被配置为响应于输出负载是重负载而向峰值电流控制器提供延迟的第一信号；第二定时器，被配置为响应于输出负载是轻负载而向峰值电流控制器提供延迟的第二信号；以及峰值电流控制器，被配置为至少部分地基于接收的第一信号和第二信号来调整峰值电流目标值，并且被配置为将峰值电流目标值提供给DC-DC转换器控制器。

在另一实施例中，方法可包括测量DC-DC转换器的第一切换循环与DC-DC转换器的第二切换循环之间的定时，确定第二切换循环是否在第一预定时间期满之前发生，以及当第二切换循环在第一预定时间期满之前发生时递增峰值电流目标值。

在一个实施例中，用于DC-DC转换器的过零检测器（ZCD）包括ZCD积分器，ZCD积分器被配置为接收DC-DC转换器的功率级的开关电压和输出电压，并且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，其中过零检测信号被配置为指示DC-DC转换器的功率级的输出电感器中的输出电流近似为零。在各种实施例中，ZCD还可以包括ZCD偏移校准器，其被配置为接收开关电压并且至少部分地基于所接收的开关电压来生成ZCD校准偏移，其中ZCD积分器被配置为至少部分地基于ZCD校准偏移来生成过零检测信号。ZCD还可以包括空闲释放生成器，该空闲释放生成器被配置为接收DC-DC转换器的功率级的开关电压和输入电压，并且至少部分地基于所接收的开关电压和输入电压来生成空闲释放信号，其中空闲释放信号被配置为指示DC-DC转换器准备退出DC-DC转换器的空闲模式。