双向开关转换器及其操作方法、电子设备与流程

技术特征：
1.一种双向开关转换器，包括:第一功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，将输入电压节点连接到开关节点；第二功率mosfet，将开关节点连接到接地节点；和零电流检测(zcd)自动校准电路，被配置为执行根据操作模式产生用于改变第一功率mosfet的导通时间的第一偏移的操作和根据操作模式产生用于改变第二功率mosfet的导通时间的第二偏移的操作中的一个，其中所述zcd自动校准电路被配置为基于所述开关节点的电压的差分值和正向偏置检测结果来改变所述第一偏移的值和所述第二偏移的值中的一个。2.根据权利要求1所述的双向开关转换器，其中，所述zcd自动校准电路还包括差分器，所述差分器被配置为对所述开关节点的电压进行差分以获得所述差分值；比较器，被配置为从差分器接收差分值，将差分值与第一阈值进行比较，并输出用于增加第一偏移和第二偏移中的一个的偏移增加信号；二极管检测器，被配置为根据所述操作模式检测所述第一功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压和所述第二功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压中的一个，并且根据检测结果输出用于减小所述第一偏移和所述第二偏移中的一个的偏移减小信号；和计数器，被配置为接收偏移增加信号和偏移减少信号，并改变第一偏移和第二偏移之一。3.根据权利要求2所述的双向开关转换器，其中，所述二极管检测器还被配置为当所述操作模式对应于降压模式时，检测所述第二功率mosfet的所述第一端子和所述第二端子之间的正向偏置电压，并且当操作模式对应于升压模式时，检测第一功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压。4.根据权利要求3所述的双向开关转换器，其中，当所述差分值大于所述第一阈值时，所述比较器还被配置为向所述计数器生成所述偏移增加信号。5.根据权利要求4所述的双向开关转换器，其中当所述操作模式是所述降压模式并且所述偏移增加信号被输入到所述计数器时，所述第二功率mosfet被配置为具有响应于所述偏移增加信号上移的截止时间。6.根据权利要求4所述的双向开关转换器，其中当所述操作模式是所述升压模式并且所述偏移减小信号被输入到所述计数器时，所述第一功率mosfet被配置为具有响应于所述偏移减小信号延迟的截止时间。7.根据权利要求4所述的双向开关转换器，其中，当所述操作模式是升压模式并且所述偏移增加信号被输入到所述计数器时，所述第一功率mosfet被配置为具有响应于所述偏移增加信号上移的截止时间。8.根据权利要求4所述的双向开关转换器，其中，所述zcd自动校准电路还包括附加比较器，所述附加比较器从所述差分器接收所述差分值，并将所述差分值与第二阈值进行比较，以及其中，当所述差分值大于所述第一阈值和所述第二阈值时，所述计数器还被配置为将
偏移量的增量增加到更大。9.一种电子设备，包括:电池；双向开关转换器，包括：第一功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)，将输入电压节点连接到开关节点；第二功率mosfet，将开关节点连接到接地节点；和零电流检测(zcd)自动校准电路，被配置为执行根据操作模式产生用于改变第一功率mosfet的导通时间的第一偏移的操作和根据操作模式产生用于改变第二功率mosfet的导通时间的第二偏移的操作中的一个；第一接口，向电池提供从外部设备供应的电力；和第二接口，向外部设备提供来自电池的电力输出，其中，所述zcd自动校准电路还被配置为基于所述开关节点的电压的差分值和正向偏置检测结果来改变所述第一偏移的值和所述第二偏移的值之一。10.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述zcd自动校准电路包括:差分器，被配置为对所述开关节点的电压进行差分以获得所述差分值；比较器，被配置为从差分器接收差分值，将差分值与第一阈值进行比较，并输出用于增加第一偏移和第二偏移之一的偏移增加信号；二极管检测器，被配置为根据所述操作模式检测所述第一功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压和所述第二功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压中的一个，并且根据检测结果输出用于减小所述第一偏移和所述第二偏移中的一个的偏移减小信号；和计数器，被配置为接收偏移增加信号和偏移减少信号，用于改变第一偏移和第二偏移之一。11.根据权利要求10所述的电子设备，其中，所述二极管检测器还被配置为当所述操作模式对应于降压模式时，检测所述第二功率mosfet的所述第一端子和所述第二端子之间的正向偏置电压，并且当操作模式对应于升压模式时，检测第一功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压。12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，所述差分值大于所述第一阈值时，所述比较器还被配置为当向所述计数器生成所述偏移增加信号。13.根据权利要求12所述的电子设备，其中，当所述操作模式是所述降压模式并且所述偏移增加信号被输入到所述计数器时，所述第二功率mosfet被配置为具有响应于所述偏移增加信号上移的截止时间。14.根据权利要求12所述的电子设备，其中，当所述操作模式是所述升压模式并且所述偏移减小信号被输入到所述计数器时，所述第一功率mosfet被配置为具有响应于所述偏移减小信号延迟的的截止时间。15.根据权利要求12所述的电子设备，其中，当所述操作模式是升压模式并且所述偏移增加信号被输入到所述计数器时，所述第一功率mosfet被配置为具有响应于所述偏移增加信号上移的截止时间。16.根据权利要求12所述的电子设备，其中，所述zcd自动校准电路还包括附加比较器，
所述附加比较器从所述差分器接收所述差分值，并将所述差分值与第二阈值进行比较，以及其中当所述差分值大于所述第一阈值和所述第二阈值时，所述计数器将偏移量的增量增加到更大。17.根据权利要求9所述的电子设备，其中，所述zcd自动校准电路被配置为响应于通过所述第一接口识别所述外部设备，将所述操作模式确定为降压模式，并且其中，所述zcd自动校准电路被配置为响应于通过所述第二接口识别出所述外部设备，将所述操作模式确定为升压模式。18.一种操作双向开关转换器的方法，该方法包括:设置初始偏移；识别双向开关转换器的操作模式；根据所识别的操作模式，确定在第一功率金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的第一端子和第二端子之间或者在第二功率mosfet的第一端子和第二端子之间是否检测到正向偏置电压；和当没有检测到正向偏置电压时，确定开关节点的电压的差分值的绝对值是否大于阈值，其中所述第一功率mosfet将输入电压节点连接到所述开关节点，并且其中第二功率mosfet将开关节点连接到接地节点。19.根据权利要求18所述的方法，其中，当所识别的操作模式对应于降压模式时，确定是否检测到正向偏置电压包括检测第二功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压；和当检测到正向偏置电压时，减小初始偏移，以及其中该方法还包括当差分电压的绝对值大于阈值时增加初始偏移。20.根据权利要求18所述的方法，其中，当所识别的操作模式对应于升压模式时，确定是否检测到正向偏置电压包括检测第一功率mosfet的第一端子和第二端子之间的正向偏置电压；和当检测到正向偏置电压时，减小初始偏移，以及其中该方法还包括当绝对值大于阈值时增加初始偏移。

技术总结
本发明的概念提供了一种双向开关转换器及其操作方法、电子设备。双向开关转换器包括：第一功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，将输入电压节点连接到开关节点；第二功率MOSFET，将开关节点连接到接地节点；和零电流检测(ZCD)自动校准电路，被配置为执行根据操作模式产生用于改变第一功率MOSFET的导通时间的第一偏移的操作和根据操作模式产生用于改变第二功率MOSFET的导通时间的第二偏移的操作中的一个。偏移的操作中的一个。偏移的操作中的一个。


技术研发人员：尹启硕 高慧逢 苏津愚 吴亨锡 赵大雄 许晸旭
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：2022.02.08
技术公布日：2022/8/16