支持用于电感性负载的SW控制架构的芯片的新分区制造技术

本发明专利技术的各个实施例涉及支持用于电感性负载的SW控制架构的芯片的新分区。公开了一种电流控制系统。该电流控制系统可以包括：控制器，该控制器配置为提供控制信号；A/D转换器，该A/D转换器专用于控制器；驱动器，该驱动器配置为基于控制信号来供应电流；以及传感器，该传感器配置为向控制器提供表示电流的数字信号。该数字信号可以旁通专用A/D转换器。还公开了一种用于控制电流的方法。还公开了一种用于控制流过电感性负载的电流的电路。

【技术实现步骤摘要】

各个实施例涉及一种芯片的新分区和一种用于控制电流的方法该新分区可以适用于，具体地，在汽车变速器领域中对通过电感性负载的电流的控制。
技术介绍
对通过电感性负载的预定电流进行的控制，通常利用脉宽调制(PWM)方法来执行。对通过负载的平均电流进行测量、并且据此调节工作周期(DC)，从而使得由此产生的平均负载电流ILOAD与预定电流设置点ISET相对应。具体而言，用于汽车变速器应用的受控负载电流ILOAD的最大容许误差被限制为低于预定电流设置点ISET的1％。
技术实现思路
在各个实施例中，提供了一种电流控制系统。该电流控制系统可以包括：控制器，该控制器配置为提供控制信号；A/D转换器，该A/D转换器专用于控制器；驱动器，该驱动器配置为基于控制信号来供应电流；以及传感器，该传感器配置为向控制器提供表示电流的数字信号。在各个实施例中，数字信号旁通专用A/D转换器。在各个实施例中，提供了一种用于控制通过电感性负载的电流的方法。该方法可以包括：借由具有供其专用的A/D转换器的控制器，来生成控制信号；将该控制信号提供至配置为基于该控制信号来供应电流的驱动器；生成表示该电流的数字信号；将该数字信号提供至控制器。在各个实施例中，数字信号旁通A/D转换器。在各个实施例中，提供了一种用于控制通过电感性负载的电流的电路。该电路可以包括：驱动器，该驱动器配置为调节至电感性负载
的电流；微控制器，该微控制器配置为控制该驱动器；第一A/D转换器，该第一A/D转换器位于裸片上，配置为向微控制器馈给(feed)表示至电感性负载的电流的数字信号；第二A/D转换器，该第二A/D转换器耦合至微控制器。在各个实施例中，第二A/D转换器布置在裸片外。在各个实施例中，提供了一种用于调节流过电感性负载的电流的方法。该方法可以包括：馈给来自微控制器的信号，以控制流过电感性负载的电流；在裸片上将流过电感性负载的电流转换为代表性的数字信号；将该数字信号馈给至微处理器；并且基于转换所得的信号来调节来自微处理器的信号。在各个实施例中，提供了一种在脉宽调制(PWM)模式中监测流过由桥功率级驱动的电感性负载的电流的方法。该方法可以包括：馈给来自微控制器的第一信号；通过使用该信号来驱动控制流过电感性负载的电流的开关；将电流转换为代表性的数字信号；将该代表性的数字信号馈给至微控制器；基于该代表性的数字信号来调节第一信号；将在裸片外的A/D转换器专用于微控制器。在各个实施例中，提供了一种用于控制通过电感性负载的电流的电路。该电路可以包括：第一裸片和第二裸片；开关，该开关配置为通过至电感性负载的电流；驱动器，该驱动器位于第一裸片上，配置为驱动开关；微控制器，该微控制器位于第二裸片上，配置为控制驱动器。在各个实施例中，微控制器从第一裸片接收关于正被传至负载的电流的数字信息。附图说明在附图中，贯穿不同的视图，相同的附图标记一般表示本公开的相同部分。附图并不一定是按比例绘制而成，而是重点一般放在图示本公开的原理。在以下说明中，参照以下附图对本公开的各个实施例进行描述，其中：图1示出了根据潜在的实施例的SW控制架构；图2示出了根据一个实施例的主模拟SW控制芯片；图3示出了根据潜在的实施例的HW控制架构；图4示出了根据潜在的实施例的用于SW控制架构的新分区；图5示出了根据潜在的实施例的具有增强型SW控制芯片架构的新方法；图6示出了通过数字I/F的数据传送的示例。图7以流程图的形式描绘了用于控制电流的方法；图8以流程图的形式描绘了用于调节流过电感性负载的电流的方法；图9以流程图的形式描绘了用于在脉宽调制(PWM)模式中监测流过由桥功率级驱动的电感性负载的电流的方法。具体实施方式以下详细说明参照借由图示的方式示出了可以实践本公开的具体细节和实施例的对应附图。词语“示例性的”此处用于指“充当示例、例子或者图示。”此处描述为“示例性”的任何实施例或者设计并不一定要解释为比其它实施例或者设计更优选或者更有利。如此处使用的术语“在裸片外”指除了所涉及的芯片封装体或者裸片之外的任何区域。在裸片外的区域可以包括，例如，芯片封装体或者裸片所在的另一芯片或者另一衬底。如此处使用的术语“环境耦合”指参照对象和耦合对象共用相同的周围环境。例如，在温度感测的情况下，环境耦合的参照对象和与其耦合的温度传感器，针对温度变化(包括源自参照对象的温度变化)而彼此一起紧密地或者锁步地改变。如此处使用的术语“保险信号”指源自对于参照信号或者主信号冗余信号源的信号。例如，“保险信号”可以是与主信号相同的参数的测量，但是可以通过不同的(即，冗余的)信号路径来处理。更加具体地，模拟信号可以独立于从模拟信号转换所得的主数字信号而提
供至控制器。在数字信号处理中出现故障的情况下，模拟信号可以充当保险信号或者其备份。保险信号的进一步示例是防止特定危害诸如根据ISO26262的ASIL级别的信号。在各个实施例中，提供了一种电流控制系统，该电流控制系统包括：控制器，该控制器配置为提供控制信号；A/D转换器，该A/D转换器专用于控制器；驱动器，该驱动器配置为基于控制信号来供应电流；以及传感器，该传感器配置为向控制器提供表示电流的数字信号，其中数字信号旁通专用A/D转换器。如上面结合例如汽车变速器应用所描述的低误差容限，为芯片的设计带来了困难，并且要求新的分区方案和电子电路以满足这种严格的精确度要求。对于大多数应用而言，主要使用两种方法进行分区。图1图示了第一种方法，所谓的“SW(软件)-控制”方法。在系统1中，在图1中已经图示了两个裸片，即，微处理器(μC)裸片10和驱动器芯片20，这两个裸片位于衬底30上。衬底30可以是印刷电路板(PCB)。通过使用SW-控制方法，控制器12和供其专用的A/D转换器14可以位于微处理器裸片10上。另一方面，驱动器16可以位于驱动器芯片20上，并且连接至可以也位于驱动器芯片20上的开关24。控制器12可以向驱动器16提供信号，并且具体地为PWM信号，该驱动器16然后使开关24导通或者不导通。可以通过使用分流电阻器26来测量通过开关24的电流。分流电阻器26可以通过与开关24相同的电流直接地或者间接地连接，并且可以在系统1内部或者外部。在图1中实施为运算放大器的电流确定器18，将与通过分流电阻器26的电流成比例的放大电压以模拟信号的形式输出至A/D转换器14，表示流过开关的电流。通过开关24的电流可以也是提供至通过电感器20的电流ILOAD的电流。图示的构建块是完全集成的或者部分的离散电路。在SW控制方法中，在控制器12中的电流控制算法，例如，比例-积分(PI)-控制器，可以控制在驱动器芯片20上的外部功率级或者通过电感器22的电流ILOAD。在操作中，控制器12可以向驱动器
16提供输入信号，驱动器16又可以配置为控制在开关24上的栅极。闭合开关24允许电流从其通过，并且有效地流向电感器22。与此相反，断开开关24避免电流通过，并且有效地使电流暂停流向电感器22。在操作中，可以测量通过开关24的电流和通过电感器22的电流(ILOAD)，电流的测量结果通过A/D转换器被数字地反馈回到控制器12中，用于在电流控制算法中进行分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流控制系统，包括：控制器，所述控制器配置为提供控制信号；A/D转换器，A/D转换器专用于所述控制器；驱动器，所述驱动器配置为基于所述控制信号来供应电流；传感器，所述传感器配置为向所述控制器提供表示所述电流的数字信号；其中所述数字信号旁通所述专用A/D转换器。

【技术特征摘要】
2015.02.24 US 14/629,4991.一种电流控制系统，包括：控制器，所述控制器配置为提供控制信号；A/D转换器，A/D转换器专用于所述控制器；驱动器，所述驱动器配置为基于所述控制信号来供应电流；传感器，所述传感器配置为向所述控制器提供表示所述电流的数字信号；其中所述数字信号旁通所述专用A/D转换器。2.根据权利要求1所述的电流控制系统，其中所述电流被供应至电感性负载。3.根据权利要求1所述的电流控制系统，其中所述数字信号是从表示所述电流的模拟信号转换所得的信号。4.根据权利要求3所述的电流控制系统，进一步包括用于转换所述模拟信号的第二A/D转换器。5.根据权利要求1所述的电流控制系统，其中所述驱动器位于第一裸片上。6.根据权利要求5所述的电流控制系统，其中所述控制器位于第二裸片上。7.根据权利要求6所述的电流控制系统，其中所述控制器和所述专用A/D转换器是专用的封装体。8.根据权利要求1所述的电流控制系统，其中所述驱动器配置为通过脉宽调制来供应所述电流。9.根据权利要求1所述的电流控制系统，其中所述控制器与所述驱动器热隔离。10.根据权利要求1所述的电流控制系统，进一步包括配置为预处理所述数字信号的数字信号处理器。11.根据权利要求10所述的电流控制系统，其中所述数字信号处理器包括温度补偿电路系统。12.根据权利要求11所述的电流控制系统，其中所述数字信号处理器包括配置为保存温度补偿数据的E2PROM。13.根据权利要求11所述的电流控制系统，其中所述温度补偿电路系统包括温度传感器，以及其中所述数字信号处理器配置为响应于由所述温度传感器所感测...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·豪斯曼，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE