一种电源开关装置（70）包括电源开关电路布置（30、72），包括可连接到电源的输入（32）、可连接到负载的第一输出（34）、被布置以提供取决于流经负载的负载电流的感应电流的第二输出（36）、电源开关器件（38）、感应器件（40）、以及差分放大器件（42），所述差分放大器件包括第一（44）和第二（46）放大器输入，至少一个放大器输出（48）被连接到电流感应反馈环路（50、52、54），所述反馈环路被布置以减小第一和第二放大器输入之间的电势差。电源开关器件的第一端子以及感应器件的第一端子被连接到所述输入，电源开关器件的第二端子（56）以及感应器件的第二端子（58）耦合于第一交叉耦合切换模块（60）。所述模块，取决于模式信号，被布置为如下连接：在第一模式，电源开关器件的第二端子连接到差分放大器件的第一输入，感应器件的第二端子连接到差分放大器件的第二输入；在第二模式，感应器件的第二端子连接到差分放大器件的第二输入，感应器件的第二端子连接到差分放大器件的第一输入。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电源开关装置以及一种在电源开关装置中改善电流感应精度的方法。
技术介绍
在电子学中，开关是电力组件。该电力组件可以打断电路、中断电流或把电流从一个导体转移到另一个导体。当开关被设计以切换重要电源时，开关的过渡状态以及承受连续操作电流的能力也必须被考虑在内。当一个开关在开启状态时它的电阻非常低并且非常小的电源在接触点内被下降。当开关在接通状态时，它的电阻非常低并且在接触点内只有非常少的电力下降。但是，当所述开关在断开状态时，它的电阻极高，在接触点内甚至只有更少的电力下降。但是，当开关被启动时，电阻必须经历这样的状态负载的额定电力的一大部分在所述开关内下降，从而要求强健的开关器件。发动机的电动装置、磁铁、阀或灯可 能因此被电源开关激活。汽车行业中的一个目的就是通过功率半导体激活任何旋转、滑动、脉动或加热。“智能”电源开关电路，例如飞思卡尔的“极端开关”(extreme switch)器件，可以被用于例如交通工具中，例如，汽车或卡车，以用于驱动不同负载类型例如灯泡或DC发动机。在电源开关装置中，电源开关电路可能与微控制器单元或者与可能通过一些通信接口控制所述电源开关电路的处理器件一起运行。智能电源开关电路可以被配置以执行附加功能，例如防止线短路，在任何给定时间感应电流以及提供流经终端CSNS的感应电流、负载诊断，例如超温检测或断路-负载检测，以及负载控制，这些可以通过脉冲宽度调制(PWM)以适合于要求，以及在所述切换过程期间抑制电磁干扰。特别是负载电流的电流感应可以是一个重要的附加特征。在一个重负载以及轻负载可以被切换的环境下，智能电源开关可以是重负载的低导通电阻电源开关并且尤其可能在轻负载处提供精确的电流感应，轻负载例如发光二极管(LED)。例如，在汽车环境中的智能电源开关可能有能力驱动带有单一器件的高强度放电(HID)氙和卤素灯以及发光二极管光源，因此改善了照明效率、延长了灯泡使用寿命以及降低了材料成本。正如图I显示的，智能电源开关电路10可能包括常规负载或输出电流监控以及过流保护电路。电流感应功能被实施，是通过在(主)电源开关器件12、镜子、感应器件14内分离所述电源开关以及通过使用差分放大器或误差放大器16以形成精确的电流感应进行的，其中所述电流感应功能的精确度仅在低负载电流和/或通过误差放大器偏移引入的误差值在所述电源开关的低导通电阻处受限。在这个电路内的电流感应反馈通过所述误差放大器16以及晶体管18形成。电流感应反馈(负反馈)在主电源开关14的源极20、22以及感应16晶体管上可能保持相等的电压电势。由于所述误差放大器16与所述负载电流(ILOAD)成比例，因此电流流经感应晶体管14的漏极-源极路径以及流经晶体管18。正如显示的,这个电流可以通过复制MOSFET 24、26、28被复制，以输出一些电流增益(在这个例子中是M/N)。当由所述误差放大器的偏移引入的误差对于负载电流而言是充足的时，一种改善电流感应精确度的方法例如是所述电源开关电路的两个点校准，分别包括描述每个电源开关电路以及保存已得系数以在控制所述电源开关电路以及通过嵌入式模拟数字转换器(ADC)测量电流感应输出的微控制器程序内使用。其它偏移降低的常见技术只是举几个例子来说模拟/数字偏移补偿、自动调零、截断、偏移稳定以及其各种组合。
技术实现思路
正如所附权利要求中所描述的，本专利技术提供了一种电源开关装置以及一种用于在电源开关装置内改善电流感应精度的方法。本专利技术的具体实施例在从属权利要求中被陈述。根据下文中描述的实施例，本专利技术的这些或其它方面将会很明显并且被阐述。附图说明 根据附图，仅仅通过举例的方式，本专利技术的进一步细节、方面和实施例将被描述。在附图中，类似的符号被用于表示相同的或功能相似的元素。为了简便以及清晰，附图中的元素不一定按比例绘制。图I示意性显示了智能电源开关电路的例子。图2示意性显示了第一模式的电源开关装置的电源开关电路布置的实施例的例子。图3示意性显示了第二模式的电源开关装置的电源开关电路布置的实施例的例子。图4示意性显示了示范感应电流对负载电流的图。图5示意性显示了示范电流感应比率对负载电流的图。图6示意性显示了电源开关装置的实施例。图7示意性显示了一种在电源开关装置内改善电流感应精确度的方法的例子的流程图。具体实施例方式由于本专利技术说明的实施例大部分通过使用电子元件以及本领域所属技术人员所熟知的电路可以被执行，细节不会在比所说明的认为有必要的程度大的任何程度上进行解释，对本专利技术基本概念的理解以及认识是为了不混淆或偏离本专利技术所教之内容。参照图2，显示了第一模式的电源开关装置的电源开关电路布置30的实施例的例子。电源开关装置可能包括电源开关电路布置30，所述电源开关电路布置30包括可连接到电源(VPWR)的输入32、可连接到负载的第一输出34以及被布置以提供取决于流经所述负载的负载电流(ILOAD)的感应电流(ICSNS)的第二输出36。它可能包括电源开关器件38以及感应器件40，例如接收控制或栅信号(栅)的晶体管。电源开关器件38例如可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)例如N沟道M0SFET。在其它实施例中，其它可切换器件可以起到电源开关器件38的作用，例如P沟道MOSFET晶体管或双极型晶体管。电源开关电路布置30可能包括差分放大器件42，例如显示的差分或误差放大器，包括第一以及第二放大器输入44、46，并且至少一个放大器输出48被连接到电流感应反馈环路50、52、54。所述环路被布置以减少所述第一和所述第二放大器输入之间的差分电势；其中所述电源开关器件38的第一终端和所述感应器件40的第一终端被连接到所述电源开关电路布置30的输入32以及所述电源开关器件38的第二终端56以及所述感应器件40的第二终端58稱合于第一交叉稱合切换模块60,所述切换模块被布置以连接,取决于模式信号(模式)，第一模式的所述电源开关器件38的所述第二终端56到所述差分放大器件42的所述第一输入44并且连接所述感应器件40的所述第二终端58到所述差分放大器件42的所述第二输入46。交叉耦合切换模块60例如可能包括切换器件例如晶体管以提供所需功能。在另一个实施例中，所述模块例如可能通过使用一个或多个多路复用器件被执行。 还参照图3，显示了第二模式的电源开关装置的电源开关电路布置的实施例的例子。仅仅显示的电路布置的不同于图2中显示的电源开关电路布置的细节将会被描述。在此，取决于所述模式信号(模式)，所述第一交叉耦合切换模块60在第二模式，被布置以在所述第二模式连接所述电源开关器件38的所述第二终端56到所述差分放大器件42的所述第二输入46并且连接所述感应器件40的所述第二终端58到所述差分放大器件42的所述第一输入44。取决于改变模式信号的应用，显示的电源开关电路布置30可以在第一以及第二模式之间被切换。所述电源开关电路布置30可能包括第二交叉耦合切换模块62，并且所述差分放大器模块42可能包括第一和第二 48放大器输出。所述第二交叉I禹合切换模块62可以被布置，取决于所述模式信号，在所述第一模式连接所述第二放大器输出48到所述电流感应反馈环路50、52、54，以及连接所述第一放大器输出到所述差分放大器件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·舒瓦洛夫，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：
国别省市：
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