本发明专利技术提供了用于减轻采用电感器DCR电流感测的单相或多相开关电压调节器的电阻器非线性误差的系统和方法。在至少一个实施方案中，所述电力转换器包括：耦合到输入电压的至少一个电力开关；用于生成所述至少一个电力开关的控制脉冲的脉冲宽度调制(PWM)电路；耦合到所述至少一个电力开关的相应一个的至少一个输出电感器；与所述至少一个输出电感器并联耦合的电流感测器；以及至少一个电路元件。所述电流感测器包括至少一个电容器、用于所述至少一个输出电感器中的每个的至少一个电阻器，且在电流泄放节点处耦合到所述PWM电路。所述至少一个电路元件耦合到所述电流泄放节点且当开启电力开关时从所述电流泄放节点泄放泄放电流。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】用于减轻采用电感器DCR电流感测的单相或多相开关电压调节器的电阻器非线性误差的系统和方法相关申请的交叉引用本申请主张2014年3月24日申请的美国临时专利申请序列号61/969，741，以及2014年4月28日申请的美国临时专利申请序列号61/985，191的权益，该二案以引用的方式并入本文。
本专利技术大致涉及采用电感器直流电阻(DCR)电流感测的单相或多相开关电压调节器。特定而言，本专利技术涉及减轻采用电感器DCR电流感测的单相或多相开关电压调节器的电阻器非线性误差。专利技术背景单相或多相开关电压调节器中的DCR电流感测尝试产生表示单相或多相开关电压调节器中通过输出滤波电感器的电流的电压信号。用于产生表示通过输出滤波电感器的电流的电压信号的系统通常包括电阻器。电阻器假设为常数；然而，物理电阻器并未响应于诸如施加电压的变化条件而展现恒定的电阻。专利技术概要一个实施方案涉及一种采用电感器DCR电流感测的多相开关电压调节器，其包括用于减轻开关电压调节器中的电阻器非线性误差的至少一个电路元件。至少一个电路元件耦合到泄放节点且在开启开关电压调节器的电力开关时从泄放节点泄放电流。附图简述应了解，图示只是描绘示例性实施方案且因此不应被视为在范围上有所限制，将通过使用附图以额外特征和细节描述示例性实施方案，其中:图1-3C是用于减轻电阻器非线性的实例系统的图；和图4是包括电力转换系统的实例系统的方框图，所述电力转换系统包括减轻电阻器非线性的电路。根据惯例，各种描述特征并未按比例绘制，但是被绘制来强调与示例性实施方案相关的特定特征。图示中的主要组件的参考符号清单100电力供应器102a-102n 电力模块104通信总线106a-106n数字控制器108a-108n功率晶体管IlOa-1lOn功率晶体管112a-112n 节点114a-114n输入116a-116n输出节点118a-118n电流感测器120a-120n输入Cla-Cln电容器C2a-C2n电容器Lla-Lln电感器Rla-Rln电阻器R2a-R2n电阻器122输出电容器124输出电阻器200电压与电流图202电阻值204电阻值206输出电压300电压与电流图302电阻值304电阻值306电阻值310电阻值400操作方法500控制图502模拟低垂部分504数字低垂部分506数字低通滤波器508电压补偿器510开环输出阻抗512输出传递函数600图602电感器电流604输出电压606负载电流700图702电感器电流704输出电压800图802电感器电流900系统902电子电路904电力供应器【具体实施方式】在以下详细描述中，参考形成其部分的附图，且其中特定说明性实施方案是以举例说明示出。但是，应了解，可利用其它实施方案且可进行逻辑、机械和电力变化。此外，图示和说明书中所呈现的方法不应解释为限制可在其中执行个别步骤的次序。因此，以下详细描述不应视为限制意义。开关电压调节器中的直流电阻(DCR)电流感测尝试通过处理跨电感器的电压降和/或对其滤波而产生表示通过所述电感器的电流的电压信号。实例DCR电流感测电路描述于美国专利5，982，160中且以引用的方式并入本文。在每相存在一个电感器的多相电压调节器的实施方案中，处理和/或滤波还包括求和元件，使得所得电压信号表示所有电感器中的电流和。此外，处理通常包括被设计来匹配电感器电感和DCR的时间常数的反应电路，使得所得输出电压信号为跨电感器DCR的理论电压降的真实表示，但是排除跨电感器的理论理想电感的电压降。在适当定标的情况下，这个信号表示通过电感器的电流。结果，可获得电感器电流信号而不诸如通过引入与电感器串联的电流感测电阻器而将电力消散感测元件引入电感器电流路径中。除了可能的其它元件之外，DCR电流感测的一个实施方案包括由电阻器和电容器组成的低通滤波器。在一些实施方案中，对于多相调节器，每相可存在一个滤波电阻器且所有相位可存在单个共同滤波电容器(或形成单个滤波电容的多个并联电容器)。在用于计算电力的降压调节器中，可在每个相位的相对简短的“导通时间”期间跨每个滤波电阻器施加相对高的电压降(即，正输入供应电压减去正输出电压)，且在每个相位的相对较长的“断开时间”期间施加较低的负电压(即，接地电压-零伏特-减去正输出电压)。在许多实施方案中，导通时间与断开时间电压的比相对高。在常规实施方式中，通常假定滤波电阻器在导通时间和断开时间两者期间均是恒定的(即，具有相同值的电阻)。然而，物理电阻器通常响应于变化的施加电压并不展现恒定的电阻。即，相比于在施加较低电压时的稍高电阻，许多物理电阻器在施加高电压时展现稍低的电阻。这种现象有时被称为电阻非线性，或者被描述为电阻的非零电压系数。这些术语在本公开各处将可互换使用。这种电阻率的非线性的效应是过分强调滤波器相比于断开时间而对导通时间的响应，这造成电感器电流的错误表示，通常比电感器电流的真实表示偏向更大。本文所述的实施方案讨论了对此问题的解决方案。下文所述系统和方法提供了减轻直流电阻(DCR)电流感测时源自高电压“导通状态”与较低电压“断开状态”之间展现的非线性电阻值的电流感测误差的实施方案。施加较低电压时的实际电阻值本文称为“标称电阻”以及通常(虽然非必需)较低的实际电阻，而施加较高电压将被称为“缩小电阻”。这是由于在较高电压处电阻器的电阻通常较低的事实。图1是用于减轻电阻器非线性的实例多相系统100的图，其包括电感器DCR电流感测网络101a，其用于单相或多相电压调节器或耦合到提供电压调节器(VR)的控制的脉冲宽度调制(PWM)控制器集成电路(IC) 101b。这个电感器DCR电流感测系统1la和PWM控制器IC 1lb仅被用作可如何将下文所述实施方案实施到这种系统100中的实例。然而，其它系统100可用于实施下文所述实施方案且更多或更少的相位可被并入到系统100中。如上所述，这个实例系统100可用来减轻电感器DCR电流感测中的电阻器非线性。更明确来说，标为R_ed 102的电阻器从Rsum电阻104与电容器(:? 106之间的节点耦合到开关114。此外，在多相系统100，系统100具有“或(OR)”门116，其仅在一个或多个相位“导通”时启动R_ed 102。在单相实施方案，OR门116不是必须的。OR门116从电压调节器或相位的导通状态控制信号118耦合到开关114，这将通过在相位的导通状态控制信号118的一个或多个处于其“导通”状态时启动开关114而使R_ed 102耦合到接地。在实例中，开关114可以是η沟道FET。此外，在一些实施方案中，开关114可以集成到脉冲当前第1页1 2 3 4 5 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力转换器，其包括：至少一个电力开关，其耦合到输入电压；脉冲宽度调制电路，其用于生成所述至少一个电力开关的控制脉冲；至少一个输出电感器，其中所述至少一个输出电感器中的每个耦合到所述至少一个电力开关的相应一个；电流感测器，其与所述至少一个输出电感器并联耦合用于感测经过所有所述至少一个输出电感器的电流，其中所述电流感测器包括用于所述至少一个输出电感器中的每个的至少一个电阻器和至少一个电容器，且其中所述电流感测器和所述脉冲宽度调制电路在电流泄放节点处耦合在一起；和至少一个电路元件，其耦合到所述电流泄放节点，其中所述至少一个电路元件在开启所述至少一个电力开关的一个或多个时从所述电流泄放节点泄放泄放电流。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·R·施罗德，T·A·约初姆，
申请(专利权)人：英特赛尔美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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