电流传感器电路制造技术

提供一种电流传感器电路。所述电流传感器电路包括电压积分电路，所述电压积分电路并联地连接至电感元件。电压积分电路被配置成在电感元件的第一端处的第一电位与所述电感元件的第二端处的第二电位之间对穿过所述电感元件的电感元件电流进行积分。电压积分电路提供电感元件电流的电压模拟量。电压电流转换器电路电连接至电压积分电路。电压电流转换器电路被配置成将电压积分电路的电压模拟量转换成输出电流，所述输出电流与电感元件电流成比例。

【技术实现步骤摘要】
电流传感器电路
本专利技术实施例涉及开关模式电源(switchedmodepowersupply，SMPS)，且更具体来说涉及开关模式电源中的电感器电流感测(inductorcurrentsensing)。
技术介绍
开关模式电源正越来越常见地用作众多种应用的电源。在开关模式电源中，输入电压是通过开关来调制且经调制波形经由电感器进行传送、并被整流及过滤以输出受控值。为控制开关过程且因此控制输出，经由电感器进行传送的电流可知晓有所帮助。
技术实现思路
本专利技术实施例公开一种电流传感器电路。所述电路包括电感元件、电压积分电路以及电压电流转换器电路。电压积分电路并联地连接至所述电感元件。所述电压积分电路被配置成在所述电感元件的第一端处的第一电位与所述电感元件的第二端处的第二电位之间对所述电感元件的电感元件电流进行积分。所述电压积分电路被配置成对所述电感元件电流进行积分以提供所述电感元件电流的电压模拟量。电压电流转换器电路电连接至所述电压积分电路。所述电压电流转换器电路被配置成将所述电压模拟量转换成输出电流。所述输出电流与所述电感元件电流成比例。附图说明结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本专利技术的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。图1A是根据一些实施例的包括电流传感器电路的示例性环境的组件方块图。图1B是根据一些实施例的电流传感器电路的组件方块图。图1C是根据一些实施例的电压电流转换器的组件方块图。图2A是根据一些实施例的积分电路的示意图。图2B是根据一些实施例的增益电路的示意图。图2C是根据一些实施例的反馈电路的示意图。图2D是根据一些实施例的复制电路的示意图。图3是根据一些实施例的第一电流传感器电路的示意图。图4是根据一些实施例的第二电流传感器电路的示意图。图5是根据一些实施例的第三电流传感器电路的示意图。图6是根据一些实施例的第四电流传感器电路的示意图。图7是说明根据一些实施例的用于确定电感器电流的方法的流程图。图8是说明根据一些实施例的电流传感器电路的运行流程的时序图。[符号的说明]102a：电感器L0/电感器102b：DCR/直流电阻DCR104：电流传感器电路106：电压电流转换器电路/电压转换器电路/电流转换器电路108：积分电路/电压积分电路110：源/电压源160：增益电路162：反馈电路164：复制电路/电流复制电路204：Rs/电阻器Rs206：Cs/电容器Cs/第一电容器/第一电容器Cs208：R1/第一电阻器R1/电阻器R1210：R2/第二电阻器R2/电阻器R2212：放大器A0/放大器214：M1/第一电流源M1/电流源M1/N沟道场效晶体管M1216：M2/第二电流源M2/电流源M2/N沟道场效晶体管M2218：第三电流源M0/电流源M0/第三电流源/第三匹配电流源M0/NFETM0/M0402：补偿电流Ioffset502：Ilimit/电流源Ilimit/电流限值504：反相器602a：参考电流/第一参考电流Iref602b：参考电流/第二参考电流Iref/2602c、602d：参考电流604：控制逻辑606：锁存库700：方法710、715、720、725、730、735：操作A0：放大器/开环增益Cs：电容器/第一电容器DCR：电阻值/电感器/直流电阻I1：第一电流/匹配电流I2：第二电流/匹配电流IL：电感器电流IL(A)、Iout＝I1＝I2(A)、VCOIL(V)、Vplus＝Vminus(V)、VREG(V)、VS(V)：波形Ilimit：电流源/电流限值Io：电流/输出电流Ioffset：补偿电流Iout：输出电流/单端输出电流Iref：第一参考电流Iref/2：第二参考电流Iref/4、Iref/8：参考电流L0：电感器M0：电流源/第三电流源/NFET/第三匹配电流源M1：电流源/第一电流源/NFET/匹配电流源M2：电流源/第二电流源/NFET/匹配电流源R1：电阻值/电阻器/第一电阻器R2：电阻值/电阻器/第二电阻器Rs：电阻器V1：第一电位电压/第一电位/电压V2：第二电位电压/第二电位/电压V3：第三电位V4：第四电位V5：第五电位/电压电平/电压输入V6：第六电位/电压电平/电压输入VCOIL：线圈电压/方波Vminus：第二输入/电压电平/电压输入Vout：输出电压Vplus：第一输入/电压电平/电压输入VREG：电压/恒定电压Vs：电压模拟量具体实施方式以下公开内容提供用于实作所提供主题的不同特征的许多不同的实施例或实例。以下阐述组件及排列的具体实例以简化本专利技术实施例。当然，这些仅为实例且不旨在进行限制。举例来说，以下说明中将第一特征形成在第二特征“之上”或第二特征“上”可包括其中第一特征及第二特征被形成为直接接触的实施例，且也可包括其中第一特征与第二特征之间可形成有附加特征、进而使得所述第一特征与所述第二特征可能不直接接触的实施例。另外，本公开内容可能在各种实例中重复使用参考编号及/或字母。这种重复使用是出于简洁及清晰的目的，而不是自身表示所论述的各种实施例及/或配置之间的关系。在本说明书通篇中，提及电感器、电阻器及电容器，所述电感器、电阻器及电容器也可被分别称作电感元件、电阻元件、及电容/电存储元件。所属领域中的技术人员应知，电感器是电感元件中的一种；电阻器是电阻元件中的一种；且电容器是电容/电存储元件中的一种。根据一些实施例，提供用于感测电感器电流的电流传感器电路。电流传感器电路(也被称作电流传感器(currentsensor)或电流感测电路(currentsensecircuit))可用于感测流经开关模式电源的电感器的电感器电流。本文所述电流传感器电路依赖于以下方式：感测电感器(DCR)的电阻值以及生成流经电感器的电流的近似复制品以实现对所述电流的实时控制、测量、或限制。在一些实施例中，电流传感器电路针对未知电感器大小而提供电感器电流的温度不变量感测(temperatureinvariantsense)。在一些实施例中，所述电流传感器电路包括用于驱动两个匹配电流源的放大器、电阻电容(resistor-capacitor，RC)网络、及温度系数与电感器DCR相似的两个电阻器。放大器的频宽大于开关频率，且其共模范围是电感器输出的共模范围。放大器连续地运行并复制电感器电流波形。本文所述电流传感器电路使得无需使用切断开关(cutoffswitch)或断流电路系统(blankingcircuitry)来测量开关模式电源的电感器电流。参照图1A，提供包括电流传感器电路的示例性环境的组件方块图。如图1A中所示，示例性环境包括连接在电感器L0102a两端的电流传感器电路104。电感器L0102a可为开关模式电源(SMPS)的一部分。举例来说，如图1A中所示，电感器L0102a连接在电压源110与恒定电压(即，地)之间。由电压源110提供的输入电压通过一个或多个开关(图中未示出)进行调制且经调制的波形经由电感器L0102a进行传送。电感器L0102a包括相关联的直流(directcurrent，DC)电阻DCR102b。尽管DCR102b被示出为单独的组件，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器电路，其特征在于，包括：电感元件；电压积分电路，并联地连接至所述电感元件，其中所述电压积分电路被配置成在所述电感元件的第一端处的第一电位与所述电感元件的第二端处的第二电位之间对所述电感元件的电感元件电流进行积分，其中所述电压积分电路被配置成对所述电感元件电流进行积分以提供所述电感元件电流的电压模拟量；以及电压电流转换器电路，电连接至所述电压积分电路，其中所述电压电流转换器电路被配置成将所述电压模拟量转换成输出电流，其中所述输出电流与所述电感元件电流成比例。

【技术特征摘要】
2017.05.25 US 15/604,7001.一种电流传感器电路，其特征在于，包括：电感元件；电压积分电路，并联地连接至所述电感元件，其中所述电压积分电路被配置成在所述电感元件的第一端处的第一电位与所述电感元件的第二端处的第二电位之...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗拉努奇，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71