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具有集成电阻器及开关矩阵的电流感测电路制造技术

技术编号:39936806 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-08 22:15
本公开涉及一种具有集成电阻器及开关矩阵的电流感测电路。描述一种用于在接收无线电力时测量电流的集成电路。所述集成电路通过放大器测量跨电阻器的电流。所述放大器的增益是基于一对匹配上层电阻器及一对匹配下层电阻器。所述一对匹配上层电阻器可包含电阻偏移。所述集成电路包含开关矩阵,其具有耦合于所述集成电阻器与所述一对匹配上层电阻器之间的开关。所述一对匹配上层电阻器的所述偏移可通过选择性控制所述开关来测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及无线电力,且更具体来说,涉及电流感测。


技术介绍

1、电流感测是无线电力系统中的一个块。所感测电流与电压测量一起提供系统的电力测量。电力测量对了解多少电力实际从传输器接收且输送到负载(例如电池)来说至关重要。特定来说,无线电力系统必须非常准确地测量电力以帮助外物检测。不期望外物从传输器接收电力且开始过热。接收器可包含电流感测功能性以测量所接收的电力以确定由外物造成的电力损失。可通过更准确地确定所接收的电流来预测由外物造成的电力损失。因此,期望以给定准确度水平确定所接收的电流。然而,无线电力系统的电流感测功能可包含由一或多个来源引入的不准确度。

2、鉴于上述情况,本公开的一或多个实施例提供一种包含经改进电流感测能力的集成电路。


技术实现思路

1、根据本公开的一或多个说明性实施例,描述一种集成电路。在一些实施例中,所述集成电路包括耦合于第一节点与第二节点之间的第一电阻器。在一些实施例中,所述第一电阻器包含第一电阻(rs)。在一些实施例中,所述第一电阻器经配置以当所述第一节点包含第一电压(vrect)且所述第二节点包含第二电压(vmid)时跨所述第一电阻器载送第一电流(isns)。在一些实施例中,所述集成电路包括经配置以输出第三电压(vo)的放大器。在一些实施例中,所述集成电路包括第二电阻器及第三电阻器。在一些实施例中,所述第二电阻器及所述第三电阻器各自包含第二电阻(rt)。在一些实施例中,所述第二电阻器耦合于所述第一节点与所述放大器的第一输入之间。在一些实施例中,所述第三电阻器耦合于所述第二节点与所述放大器的第二输入之间。在一些实施例中,所述集成电路包括第四电阻器及第五电阻器。在一些实施例中,所述第四电阻器及所述第五电阻器各自包含第三电阻(rb)。在一些实施例中,所述第四电阻器耦合于所述放大器的第一输出与接地之间。在一些实施例中,所述第五电阻器耦合于所述放大器的第二输出与接地之间。在一些实施例中,所述第三电压(vo)与所述第三电阻(rb)成比例。在一些实施例中,所述集成电路包括开关矩阵,其包括耦合于所述第一节点与所述第二电阻器之间的第一开关(m1)、耦合于所述第二节点与所述第三电阻器之间的第二开关(m2)、耦合于所述第二节点与所述第二电阻器之间的第三开关(m3)及耦合于所述第一节点与所述第三电阻器之间的第四开关(m4)。在一些实施例中,所述集成电路包括经配置以接收所述第三电压(vo)的一或多个数字信号且经配置以基于所述第三电压(vo)来确定所述第一电流(isns)的处理器。在一些实施例中,所述处理器经配置以通过所述第一开关(m1)、所述第二开关(m2)、所述第三开关(m3)及所述第四开关(m4)来测量电流感测电路的偏移。在一些实施例中,所述处理器经配置以当确定所述第一电流(isns)时补偿第一偏移及第二偏移。

2、根据本公开的一或多个说明性实施例,描述一种无线电力系统。在一些实施例中,所述无线电力系统包括线圈。在一些实施例中,所述无线电力系统包括集成电路。在一些实施例中,所述集成电路包括经配置以从所述线圈接收交流电且产生第一电压(vrect)的整流器电路。在一些实施例中,所述集成电路包括电流感测电路。在一些实施例中,所述电流感测放大器包括耦合于第一节点与第二节点之间的第一电阻器。在一些实施例中,所述第一电阻器包含第一电阻(rs)。在一些实施例中,所述第一电阻器经配置以当所述第一节点包含所述第一电压(vrect)且所述第二节点包含第二电压(vmid)时跨所述第一电阻器载送第一电流(isns)。在一些实施例中,所述电流感测电路包括经配置以输出第三电压(vo)的放大器。在一些实施例中,所述电流感测电路包括第二电阻器及第三电阻器。在一些实施例中,所述第二电阻器及所述第三电阻器各自包含第二电阻(rt)。在一些实施例中,所述第二电阻器耦合于所述第一节点与所述放大器的第一输入之间。在一些实施例中,所述第三电阻器耦合于所述第二节点与所述放大器的第二输入之间。在一些实施例中,所述电流感测电路包括第四电阻器及第五电阻器。在一些实施例中,所述第四电阻器及所述第五电阻器各自具有第三电阻(rb)。在一些实施例中,所述第四电阻器耦合于所述放大器的第一输出与接地之间。在一些实施例中,所述第五电阻器耦合于所述放大器的第二输出与接地之间。在一些实施例中,所述第三电压(vo)与所述第三电阻(rb)成比例。在一些实施例中,所述电流感测电路包括开关矩阵,其包括耦合于所述第一节点与所述第二电阻器之间的第一开关(m1)、耦合于所述第二节点与所述第三电阻器之间的第二开关(m2)、耦合于所述第二节点与所述第二电阻器之间的第三开关(m3)及耦合于所述第一节点与所述第三电阻器之间的第四开关(m4)。在一些实施例中,所述集成电路包括经配置以调节所述第二电压(vmid)的电压调节器电路。在一些实施例中,所述集成电路包括经配置以基于所述第三电压(vo)的一或多个数字信号来确定所述第一电流(isns)的处理器。在一些实施例中,所述处理器经配置以通过所述第一开关(m1)、所述第二开关(m2)、所述第三开关(m3)及所述第四开关(m4)来测量所述电流感测电路的偏移。在一些实施例中,所述处理器经配置以当确定所述第一电流(isns)时补偿第一偏移及第二偏移。在一些实施例中,所述无线电力系统包括电池充电系统。

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【技术保护点】

1.一种集成电路,其包括:

2.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第一开关(M1)及所述第二开关(M2)闭合且所述第三开关(M3)及所述第四开关(M4)断开时,所述集成电路配置于接收模式中。

3.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第三开关(M3)及所述第四开关(M4)闭合且所述第一开关(M1)及所述第二开关(M2)断开时,所述集成电路配置于传输模式中。

4.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第一开关(M1)及所述第四开关(M4)闭合且所述第二开关(M2)及所述第三开关(M3)断开时,所述集成电路经配置以测量所述偏移。

5.根据权利要求4所述的集成电路,其中当所述第一开关(M1)及所述第四开关(M4)闭合且所述第二开关(M2)及所述第三开关(M3)断开时,所述处理器经配置以基于所述第三电压(Vo)的所述一或多个数字信号来测量所述偏移。

6.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第二开关(M2)及所述第三开关(M3)闭合且所述第一开关(M1)及所述第四开关(M4)断开时,所述集成电路经配置以测量所述偏移。

7.根据权利要求6所述的集成电路,其中当所述第二开关(M2)及所述第三开关(M3)闭合且所述第一开关(M1)及所述第四开关(M4)断开时,所述处理器经配置以基于所述第三电压(Vo)的所述一或多个数字信号来测量所述偏移。

8.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述处理器经配置以控制所述第一开关(M1)、所述第二开关(M2)、所述第三开关(M3)及所述第四开关(M4)。

9.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述第一开关(M1)、所述第二开关(M2)、所述第三开关(M3)及所述第四开关(M4)中的每一者包括晶体管。

10.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述放大器的增益是基于所述第一电阻(Rs)及所述第二电阻(Rt)。

11.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述第一电阻器、所述第二电阻器及所述第三电阻器各自包括具有第一纵横比的多晶硅片;其中所述第一电阻器、所述第二电阻器及所述第三电阻器中的每一者包含实质上类似的温度系数。

12.根据权利要求11所述的集成电路,其中所述第一电阻器、所述第二电阻器及所述第三电阻器安置于所述集成电路的层中用于减小所述第一电阻器、所述第二电阻器及所述第三电阻器之间的温差。

13.根据权利要求12所述的集成电路,其中所述第一开关(M1)及所述第四开关(M4)在所述层上指叉;其中所述第二开关(M2)及所述第三开关(M3)在所述层上指叉。

14.根据权利要求13所述的集成电路,其中所述第一开关(M1)及所述第四开关(M4)关于轴线相对于所述第二开关(M2)及所述第三开关(M3)对称布置。

15.根据权利要求14所述的集成电路,其中所述处理器经配置以在跨所述第一电阻器的实际电流的0.5%内确定所述第一电流(Isns)。

16.根据权利要求15所述的集成电路,其中所述实际电流在1毫安到2.5安之间,含1毫安及2.5安。

17.根据权利要求1所述的集成电路,其进一步包括经配置以将所述第三电压(Vo)转换为第一数字信号且将所述第一数字信号提供到所述处理器的至少一个模/数转换器。

18.根据权利要求1所述的集成电路,其进一步包括整流器、电流感测放大器电路及电压调节器;其中所述电流感测放大器电路包含所述第一电阻器、所述第二电阻器、所述第三电阻器、所述放大器、所述第四电阻器及所述第五电阻器;其中所述整流器经配置以从线圈接收交流电且产生整流电压到所述第一节点;其中所述电压调节器经配置以调节所述第二电压(Vmid)。

19.一种系统,其包括:

20.根据权利要求19所述的系统,其中所述系统能够配置于接收模式与传输模式之间;

...

【技术特征摘要】

1.一种集成电路,其包括:

2.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第一开关(m1)及所述第二开关(m2)闭合且所述第三开关(m3)及所述第四开关(m4)断开时,所述集成电路配置于接收模式中。

3.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第三开关(m3)及所述第四开关(m4)闭合且所述第一开关(m1)及所述第二开关(m2)断开时,所述集成电路配置于传输模式中。

4.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第一开关(m1)及所述第四开关(m4)闭合且所述第二开关(m2)及所述第三开关(m3)断开时,所述集成电路经配置以测量所述偏移。

5.根据权利要求4所述的集成电路,其中当所述第一开关(m1)及所述第四开关(m4)闭合且所述第二开关(m2)及所述第三开关(m3)断开时,所述处理器经配置以基于所述第三电压(vo)的所述一或多个数字信号来测量所述偏移。

6.根据权利要求1所述的集成电路,其中当所述第二开关(m2)及所述第三开关(m3)闭合且所述第一开关(m1)及所述第四开关(m4)断开时,所述集成电路经配置以测量所述偏移。

7.根据权利要求6所述的集成电路,其中当所述第二开关(m2)及所述第三开关(m3)闭合且所述第一开关(m1)及所述第四开关(m4)断开时,所述处理器经配置以基于所述第三电压(vo)的所述一或多个数字信号来测量所述偏移。

8.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述处理器经配置以控制所述第一开关(m1)、所述第二开关(m2)、所述第三开关(m3)及所述第四开关(m4)。

9.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述第一开关(m1)、所述第二开关(m2)、所述第三开关(m3)及所述第四开关(m4)中的每一者包括晶体管。

10.根据权利要求1所述的集成电路,其中所述放大器的增益是基于所述第一电阻(rs)及所述第二电阻(rt...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·德罗齐埃J·阿克曼M·鲁斯福德
申请(专利权)人:安华高科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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