[发明专利]半谐振电压转换器中的电流感测和过零检测

权利要求书

1.一种电压转换器，包括：

功率级，耦合至输入电源；

无源电路，将所述功率级耦合至所述电压转换器的输出节点并且向所述输出节点提供输出次级电流；

同步整流(SR)开关，当所述SR开关导通时，通过所述SR开关来导通具有半周期正弦形状的SR电流，当所述SR开关导通时，所述SR开关将所述无源电路耦合至接地；

感测电路，可操作以感测所述输出次级电流并且生成感测到的输出次级电流；

电流估计器，可操作以基于所述感测到的输出次级电流来估计流过所述SR开关的SR电流；以及

控制器，可操作以通过向所述SR开关提供控制信号来控制所述SR开关的开关，其中所述SR开关基于所述SR电流估计来关断。

2.根据权利要求1所述的电压转换器，

其中所述无源电路包括互感器/抽头电感器，所述互感器/抽头电感器具有初级绕组、次级绕组和磁化电感，以及

其中所述电流估计器还可操作以进一步基于流过所述磁化电感的仿真磁化电流来估计所述SR电流。

3.根据权利要求2所述的电压转换器，其中所述仿真磁化电流基于所述互感器/抽头电感器的匝数比n、所述输出节点处的电压V_OUT、以及所述磁化电感L_M的估计。

4.根据权利要求3所述的电压转换器，其中所述仿真磁化电流的斜率由下式给出：

slope(IM)=-nVOUTLM,]]>

并且基于所述斜率来估计所述仿真磁化电流。

5.根据权利要求2所述的电压转换器，

其中所述电流估计器进一步可操作以检测所感测到的输出次级电流和所述仿真磁化电流已经交叉，并且可操作以向所述控制器用信号通知该检测，以及

其中所述控制器还可操作以响应于所述检测而关断所述SR开关。

6.根据权利要求1所述的电压转换器，其中所述感测电路包括：

分流电阻器，插置在所述无源电路和所述输出节点之间；

低通滤波器，耦合至所述分流电阻器的两个端子；以及

放大器，耦合至所述低通滤波器，所述放大器向所述电流估计器提供所述感测到的输出次级电流。

7.根据权利要求1所述的电压转换器，其中所述感测电路包括：

辅助绕组，被集成在所述无源电路内或被电感耦合至所述无源电路，所述辅助绕组可操作以提供所述感测到的输出次级电流。

8.根据权利要求1所述的电压转换器，其中一个相包括所述功率级、所述无源电路、所述SR开关和所述感测电路，并且所述电压转换器包括多个所述相。

9.根据权利要求1所述的电压转换器，其中所述控制器还可操作以在向所述SR开关提供所述控制信号时使用可变频率，所述可变频率基于所述电压转换器的负载的功率需求。

10.一种电压转换器，包括：

功率级，耦合至输入电源；

无源电路，将所述功率级耦合至所述电压转换器的输出节点、并且包括谐振电流流过的谐振回路；

同步整流(SR)开关，当所述SR开关导通时，通过所述SR开关来导通具有半周期正弦形状的SR电流，当所述SR开关导通时，所述SR开关将所述无源电路耦合至接地；

感测电路，可操作以感测与所述谐振电流相对应的电流并且生成感测到的谐振电流；

电流估计器，可操作以基于所述感测到的谐振电流来估计流过所述SR开关的SR电流；以及

控制器，可操作以通过向所述SR开关提供控制信号来控制所述SR开关的开关，其中所述SR开关基于所述SR电流估计而被关断。