In general, this is a public description of a device. The device comprises a switch controller circuit system and a zero crossing logic circuit system. The switch controller circuit system is used to control the conduction state of the high side switch and the low side switch in the DC to DC converter. The zero crossing logic circuit system includes the phase comparator circuit system, the first clock control circuit system and the second clock control circuit system. Each clock control circuit system comprises one or more delay elements. The zero crossing logic circuit system will monitor the switching node voltage Vsw and determine whether the Vsw is larger than the reference Vref. If the Vsw is larger than Vref when the low side switch is connected, and the Vsw is greater than Vref corresponding to the negative inductor current, then the switch controller circuit system will disconnect the low side switch.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】数字控制的零电流开关
本公开涉及开关转换器电源中的零电流开关的数字控制。
技术介绍
以CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺实现的基于电感器的开关转换器(例如,降压DC-DC转换器)由于相对较小的电感器值而可能具有相对较大的电感器电流纹波。电感尺寸可以针对最大负载进行优化,但系统可能会在中等至轻负载条件下花费大量时间。在中等至轻负载条件期间,在连续导通模式(CCM)调节中,稳态负向电感器电流可能会导致效率损失,而不会对负载电流或调节作出贡献。模拟二极管仿真技术可用于防止负电流,从而提高效率并降低由负电流引起的部件上的应力。模拟二极管仿真技术通常使用模拟电路系统,例如模拟比较器、感测电阻器、电流镜、缓冲器(snubber)和/或放大器等。随着高速转换器集成到亚微米制造工艺中,这些模拟电路变得对于缩放和校准具有挑战性。附图简述通过对实施例的详细描述,所要求保护的主题的特征和优点将显而易见,描述应该参考各个附图来考虑,其中:图1示出了符合本公开的各实施例的电源系统。图2示出根据本公开的一个示例实施例的一个示例过零逻辑电路系统。图3示出根据本公开的一个示例实施例的另一个示例过零逻辑电路系统。图4包括描绘符合本公开的各实施例的电感器电流和开关节点电压的曲线图;以及图5是根据本公开的一个实施例的零电流开关操作的流程图。虽然下列具体实施方式将参考示例性实施例来进行,但是,示例性实施例的许多替代方案、修改以及变型对本领域的技术人员而言将是显而易见的。具体实施方式通常,本公开涉及被配置为解决与在先进CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺上实现基于电感器的DC-DC降压调节器相关 ...
【技术保护点】
1.一种装置,包括:开关控制器电路系统,所述开关控制器电路系统用于控制DC至DC转换器中的高侧开关和低侧开关的导通状态;以及过零逻辑电路系统,所述过零逻辑电路系统包括相位比较器电路系统、第一时钟控制电路系统和第二时钟控制电路系统,每个时钟控制电路系统包括一个或多个延迟元件,所述过零逻辑电路系统用于监视开关节点电压Vsw,并确定Vsw是否大于参考Vref,如果在所述低侧开关接通时Vsw大于Vref,Vsw大于Vref对应于负电感器电流,则所述开关控制器电路系统将断开所述低侧开关。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.23 US 14/757,7321.一种装置,包括:开关控制器电路系统,所述开关控制器电路系统用于控制DC至DC转换器中的高侧开关和低侧开关的导通状态;以及过零逻辑电路系统,所述过零逻辑电路系统包括相位比较器电路系统、第一时钟控制电路系统和第二时钟控制电路系统,每个时钟控制电路系统包括一个或多个延迟元件,所述过零逻辑电路系统用于监视开关节点电压Vsw,并确定Vsw是否大于参考Vref,如果在所述低侧开关接通时Vsw大于Vref,Vsw大于Vref对应于负电感器电流,则所述开关控制器电路系统将断开所述低侧开关。2.如权利要求1所述的装置,其中,所述第一时钟控制电路系统用于接收开关节点电压并提供第一经时钟控制信号输出,而所述第二时钟控制电路系统用于接收所述参考并提供第二经时钟控制信号输出,所述第一经时钟控制信号对应于Vsw且所述第二经时钟控制信号对应于所述参考。3.如权利要求1或2所述的装置,其中,每个时钟控制电路系统对应于接地调制延迟线。4.如权利要求1或2所述的装置,其中,每个时钟控制电路系统对应于栅极调制延迟线。5.如权利要求2所述的装置,其中,所述相位比较器电路系统包括D触发器,所述D触发器用于接收所述第一经时钟控制信号和所述第二经时钟控制信号,以及用于如果Vsw大于Vref则提供具有第一值的数字输出,否则提供具有第二值的数字输出。6.如权利要求1或2所述的装置,其中,所述过零逻辑电路系统进一步包括偏移电路系统,所述偏移电路系统用于调整与相位比较器电路系统相关联的阈值。7.如权利要求1或2所述的装置,进一步包括续流开关,所述开关控制器电路系统用于在高侧开关断开且所述低侧开关正在断开时接通所述续流开关。8.如权利要求3所述的装置,其中,所述第一时钟控制电路系统和所述第二时钟控制电路系统均包括延迟振荡器。9.如权利要求1或2所述的装置,还包括用于向所述第一时钟控制电路系统和所述第二时钟控制电路系统提供时钟输入的振荡器,所述振荡器包括多个延迟元件。10.一种方法,包括:由过零逻辑电路系统监视开关节点电压Vsw;由所述过零逻辑电路系统确定Vsw是否大于参考Vref,所述过零逻辑电路系统包括相位比较器电路系统、第一时钟控制电路系统和第二时钟控制电路系统,每一个时钟控制电路系统包括一个或多个延迟元件;以及如果在所述低侧开关接通时Vsw大于Vref,Vsw大于Vref对应于负电感器电流,则由开关控制器电路系统断开低侧开关。11.如权利要求10所述的方法,进一步包括:由所述第一时钟控制电路系统接收所述开关节点电压并且由所述第一时钟控制电路系统提供第一经时钟控制信号输出;以及由所述第二时钟控制电路系统接收所述参考并且由所述第二时钟控制电路系统提供包括一个或多个延迟元素的第二经时钟控制信号输出,所述第一经时钟控制信号对应于Vs...
【专利技术属性】
技术研发人员:V·韦德亚,V·K·德,K·拉维钱德兰,
申请(专利权)人:英特尔公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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