【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路设计领域，特别是涉及一种电流采样电路、方法、电机控制系统及芯片。
技术介绍
1、电机控制中常使用相电流采样技术获取相电流采样信号，并基于相电流采样信号实现电机控制。如图1所示，现有电机控制系统包括采样电阻11、运放12、模数转换器13及控制器14，其中，采样电阻11对相电流进行采样，并通过运放12放大后采用模数转换器13进行模数转换得到数字信号，该数字信号提供给控制器14进行电机控制。通常采样电阻11采用外挂小电阻实现，在高集成度的方案中，外挂电阻会增加器件数目，同时电阻上也会产生部分功耗。为了解决上述问题，可采用基于内部集成的功率下管替代外挂小电阻实现电流采样的方案，如图2所示，基于功率下管15获取电流采样信号，并通过运放12和模数转换器13后提供给控制器14；该方案中采用集成的内部功率下管的漏源导通电阻rdson作为电流采样电阻，但是晶体管的漏源导通电阻rdson会随温度发生变化，导致在同一电流值的情况下，最终模数转换器13的输出在不同温度下无法对应同一码值。
2、因此，如何解决相电流采样技术中外挂器件、产生额外功耗及在不同温度下存在偏差等问题，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
3、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种电流采样电路，用于对电机的相电流进行采样，所述电流采样电路至少包括：
3、第一运算放大模块、偏置电流产生模块、温度检测管、第二运算放大模块及模数转换器；
4、所述第一运算放大模块连接驱动下管的两端，以共模电压对所述驱动下管两端的电压进行放大，且所述第一运算放大模块具有修调功能；
5、所述偏置电流产生模块提供偏置电流，且所述偏置电流产生模块具有修调功能；
6、所述温度检测管接收所述偏置电流，并受控于所述驱动下管的驱动电压；
7、所述第二运算放大模块连接于所述温度检测管的两端，并接收所述共模电压，对所述温度检测管两端的电压进行差分放大，并产生差分放大信号；
8、所述模数转换器连接于所述第一运算放大模块及所述第二运算放大模块的输出端，以所述差分放大信号为参考电压对所述第一运算放大模块的输出信号进行模数转换，抵消温度对采样信号的影响；
9、其中，所述温度补偿晶体管与所述驱动下管的类型相同，具有相同的温度系数。
10、可选地，所述第一运算放大模块为轨对轨输出结构。
11、可选地，所述温度检测管为nmos管。
12、可选地，所述第二运算放大模块为全差分运算放大器。
13、可选地，所述电流采样电路还包括缓冲模块，所述缓冲模块连接于所述第二运算放大模块与所述模数转换器之间，用于提高所述差分放大信号的响应能力。
14、更可选地，所述缓冲模块包括第一运算放大器及第二运算放大器，
15、所述第一运算放大器的正相输入端连接所述第二运算放大模块的正相输出端，反相输入端与输出端连接在一起并连接所述模数转换器的第一参考端；
16、所述第二运算放大器的正相输入端连接所述第二运算放大模块的反相输出端，反相输入端与输出端连接在一起并连接所述模数转换器的第二参考端。
17、可选地，所述模数转换器的精度大于等于8bit，采样频率大于等于1msps。
18、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种电流采样方法，基于上述电流采样电路实现，所述电流采样方法至少包括：
19、1)获取驱动下管上的压降，基于共模电压对驱动下管上的压降进行放大，得到采样电压；基于温度检测管获取温度检测电压，以所述共模电压对所述温度检测电压进行差分放大，得到差分放大信号；
20、2)以所述差分放大信号为参考电压，对所述采样电压进行模数转换，得到电流采样信号，以抵消温度对所述电流采样信号的影响。
21、可选地，在步骤1)之前还包括对偏置电流进行修调的步骤，以满足：
22、ra·imax·a1＝rb·ibias·a2；
23、其中，ra为所述驱动下管的漏源导通电阻，imax为流经所述驱动下管的最大电流，a1为所述第一运算放大模块的放大倍数，rb为所述温度检测管的漏源导通电阻，ibias为所述偏置电流，a2为所述第二运算放大模块的放大倍数。
24、更可选地，在步骤1)之前还包括对第一运算放大模块进行修调的步骤；将流经所述驱动下管的电流配置为0，对第一运算放大模块进行修调，以使得所述模数转换器的输出码值为输出范围的中间值。
25、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种电机控制系统，所述电机控制系统至少包括：驱动电路、控制电路及上述电流采样电路；
26、所述电流采样电路基于所述驱动电路中的驱动下管对电机的相电流进行采样；所述控制电路连接于所述电流采样电路的输出端，基于电流采样信号产生电机控制信号；所述驱动电路连接于所述控制电路的输出端，基于所述电机控制信号驱动电机工作；
27、当所述电流采样电路对n路相电流进行采样时，所述第一运算放大模块及所述偏置电流产生模块均设置为对应的n组；各第一运算放大模块连接于对应驱动下管的两端；各偏置电流产生模块在采样不同路相电流时分时为所述温度检测管提供相应的偏置电流；其中，n为2或3。
28、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种芯片，所述芯片至少包括：上述电机控制系统。
29、如上所述，本专利技术的电流采样电路、方法、电机控制系统及芯片，具有以下有益效果：
30、1、本专利技术的电流采样电路、方法、电机控制系统及芯片基于驱动下管实现采样，无需外挂采样电阻，外围电路简单，适于高度集成的方案；且不额外增加功耗。
31、2、本专利技术的电流采样电路、方法、电机控制系统及芯片通过与驱动下管具有相同温度系数的检测管对温度进行检测，并产生相应的电压作为模数转换的参考电压，可有效消除功率下管随温度变化造成的偏差。
32、3、本专利技术的电流采样电路、方法、电机控制系统及芯片通过第一运算放大模块的修调系统地消除各运放的失调；和/或通过偏置电流产生模块的修调消除驱动下管及温度检测管的导通电阻的个体差异导致的误差；大大提高采样准确性。
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1.一种电流采样电路，用于对电机的相电流进行采样，其特征在于，所述电流采样电路至少包括：
2.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述第一运算放大模块为轨对轨输出结构。
3.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述温度检测管为NMOS管。
4.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述第二运算放大模块为全差分运算放大器。
5.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述电流采样电路还包括缓冲模块，所述缓冲模块连接于所述第二运算放大模块与所述模数转换器之间，用于提高所述差分放大信号的响应能力。
6.根据权利要求5所述的电流采样电路，其特征在于：所述缓冲模块包括第一运算放大器及第二运算放大器，
7.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述模数转换器的精度大于等于8bit，采样频率大于等于1Msps。
8.一种电流采样方法，基于权利要求1-7任意一项所述的电流采样电路实现，其特征在于，所述电流采样方法至少包括：
9.根据权利要求8所述的电流采样方法
10.根据权利要求8或9所述的电流采样方法，其特征在于：在步骤1)之前还包括对第一运算放大模块进行修调的步骤；将流经所述驱动下管的电流配置为0，对第一运算放大模块进行修调，以使得所述模数转换器的输出码值为输出范围的中间值。
11.一种电机控制系统，其特征在于，所述电机控制系统至少包括：驱动电路、控制电路及如权利要求1-7任意一项所述的电流采样电路；
12.一种芯片，其特征在于，所述芯片至少包括：如权利要求11所述的电机控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种电流采样电路，用于对电机的相电流进行采样，其特征在于，所述电流采样电路至少包括：
2.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述第一运算放大模块为轨对轨输出结构。
3.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述温度检测管为nmos管。
4.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述第二运算放大模块为全差分运算放大器。
5.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述电流采样电路还包括缓冲模块，所述缓冲模块连接于所述第二运算放大模块与所述模数转换器之间，用于提高所述差分放大信号的响应能力。
6.根据权利要求5所述的电流采样电路，其特征在于：所述缓冲模块包括第一运算放大器及第二运算放大器，
7.根据权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于：所述模数转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙文，吕一松，
申请(专利权)人：浙江英能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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