适应性温度补偿电路及方法技术

本发明专利技术公开了一种适应性温度补偿电路及方法，用以提供具适应性温度补偿的信号，适应性温度补偿电路包括：具温度感测电路，感测一系统的输出电压产生电压误差信号，并感测系统的元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值调整电压误差信号；电流感测器，感测元件的电流产生电流感测信号；以及温度补偿修正器，连接电流感测器，根据电流感测信号决定温度修正值用以补偿调整后的电压误差信号产生具适应性温度补偿的信号。除了感测元件的外部环境温度变化外，还可以预测该元件因功率损失所造成的温度变化，因此可以更精确的感测该元件的操作温度。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年2月25日，申请号为201110046824.9，专利技术名称为“适应性温度补偿电路及方法”的专利申请的分案申请。
本专利技术系有关一种温度补偿电路及方法，特别是关于一种更精确地感测功率元件的操作温度的温度补偿电路及方法。
技术介绍
如图1所示，电源转换器10藉控制器12切换晶体管M1及M2以提供电压Vo及电流Io给负载14。为了调节输出电压Vo，需要感测电感电流IL，通常系藉内部无损失电流感测方法来达成，此法系利用电感L的线圈等效电阻或晶体管M1或M2的导通电阻来实现。然而，线圈等效电阻及导通电阻皆会随操作温度的变化而改变，如果没有温度补偿机制，感测到的信号将无法与电感电流IL具有线性的比例关系，因而导致适应电压位置(Adaptive Voltage Positioning;AVP)控制及过电流保护(Over Current Protection;OCP)等功能的效能变差。参照图2，以电感的线圈等效电阻来感测电感电流为例，传统的温度补偿方法系使用负温度系数(Negative Temperature Coefficient;NTC)热敏电阻(thermistor)16感测电感L的操作温度，NTC热敏电阻16必须尽可能的靠近电感L才能达到较准确的温度补偿效果。美国专利号6,833,690及6,998,827各揭露使用热敏电阻感测元件的环境温度和部分的操作温度来实现温度补偿的方法。图3系图2的电感L及NTC热敏电阻16的温度量测结果，其中曲线18为电感L的温度，曲线20为NTC热敏电阻16的温度。从图3可知，NTC热敏电阻16不能精确地感测到电感L的操作温度，这是因为造成电感L的操作温度变化的原因有二个，一个是电感L的外部环境温度的变化，另一个是电感L内部功率损失所造成的温度变化。电感L的功率损失会造成电感L的内部温度上升，进而导致电感L的内部温度高于外部环境温度，而NTC热敏电阻16只能感测到电感L的外部环境温度和部分的内部操作温度，不能精确的感测及补偿因功率损失而造成的温度变化。电感L、晶体管M1及M2皆是功率元件，其因为功率损失造成的温度变化不能忽略，因此一种可以预测元件因功率损失所造成的温度变化的温度补偿电路及方法，乃为所冀。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提出一种更精确感测元件温度变化的适应性温度补偿电路，该适应性温度补偿电路包括：具温度感测电路，感测元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值；电流感测器，感测元件的电流产生电流感测信号；以及温度补偿修正器，连接电流感测器，根据电流感测信号预测元件因功率损失所产生的温度变化以送出温度修正值用以调整外部环境温度感测值产生适应性温度感测值。本专利技术的目的之一，在于提出一种适应性温度补偿方法，用以提供适应性温度感测值，该方法包括下列步骤：(A)感测元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值；(B)检测元件的电流产生电流感测信号；(C)根据电流感测信号预测元件因功率损失所产生的温度变化以产生温度修正值；以及(D)根据温度修正值调整外部环境温度感测值产生适应性温度感测值。本专利技术的目的之一，在于提出一种可以预测元件的功率损失所造成的温度变化的适应性温度补偿电路，该电路包括：具温度感测电路，感测元件的电流产生第一及第二电流感测信号，并感测元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值调整第一及第二电流感测信号；以及温度补偿修正器，连接具温度感测电路，根据调整后的第二电流感测信号决定温度修正值供补偿调整后的第一电流感测信号产生具适应性温度补偿的信号。本专利技术的目的之一，在于提出一种适应性温度补偿方法，用以提供具适应性温度补偿的信号，该方法包括下列步骤：(A)感测元件的电流产生第一及第二电流感测信号；(B)感测元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值调整第一及第二电流感测信号；(C)根据调整后的第二电流感测信号决定温度修正值；以及(D)根据温度修正值补偿调整后的第一电流感测信号产生具适应性温度补偿的信号。本专利技术的目的之一，在于提出一种适应性温度补偿电路，用以提供具适应性温度补偿的信号，包括：具温度感测电路，感测一系统的输出电压产生电压误差信号，并感测系统的元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值调整电压误差信号；电流感测器，感测元件的电流产生电流感测信号；以及温度补偿修正器，连接电流感测器，根据电流感测信号决定温度修正值用以补偿调整后的电压误差信号产生具适应性温度补偿的信号。根据本专利技术，一种适应性温度补偿电路及方法，除了感测元件的外部环境温度变化外，还可以根据该元件的电流预测该元件因功率损失所造成的温度变化，因而能较准确的感测该元件的操作温度，达成较佳的温度补偿。附图说明图1为电源转换器；图2为使用NTC热敏电阻来达成温度补偿的示意图；图3为电感L及NTC热敏电阻的温度-电流特性曲线；图4为根据本专利技术的适应性温度补偿电路的功能方块图；图5为使用适应性温度补偿电路在电流回路的电源转换器；图6为使用适应性温度补偿电路在电压回路的电源转换器；以及图7为使用适应性温度补偿电路在元件温度感测回路的电源转换器。主要元件符号说明：10 电源转换器12 控制器14 负载16 NTC热敏电阻18 电感L的温度-电流特性曲线20 NTC热敏电阻的温度-电流特性曲线22 适应性温度补偿电路24 具温度感测电路26 电流感测器28 温度补偿修正器30 运算电路32 驱动器34 脉宽调变器36 电压补偿器40 电流感测器42 电流转换器44 检测电路46 误差放大器具体实施方式如图4所示，根据本专利技术的适应性温度补偿电路22感测电源转换器10中元件的温度并产生精确的适应性温度感测值VT(Ics)供温度补偿或供判断温度大小。适应性温度补偿电路22包括具温度感测电路24感测该元件的外部环境温度产生一外部环境温度感测值VT、电流感测器26感测流过该元件的电流产生电流感测信号Ics、温度补偿修正器28根据电流感测信号Ics决定温度修正值K(Ics)、运算电路30根据外部环境温度感测值VT及温度修正值K(Ics)产生精确的适应性温度感测值VT(Ics)。在适应性温度补偿电路22中，温度补偿修正器28根据电流感测信号Ics预测该元件因功率损失所造成的内部温度变化，进而提供温度修正值K(Ics)。目前，已经有许多可以实现温度补偿修正器28的方案，例如根据如图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应性温度补偿电路，用以提供具适应性温度补偿的信号，其特征在于，所述的适应性温度补偿电路包括：具温度感测电路，感测一系统的输出电压产生电压误差信号，并感测所述的系统的元件的外部环境温度产生外部环境温度感测值调整所述的电压误差信号；电流感测器，感测所述的元件的电流产生电流感测信号；以及温度补偿修正器，连接所述的电流感测器，根据所述的电流感测信号决定温度修正值用以补偿调整后的电压误差信号产生所述的具适应性温度补偿的信号。

【技术特征摘要】
2011.01.31 TW 1001036041.一种适应性温度补偿电路，用以提供具适应性温度补偿的信号，其特征在于，所
述的适应性温度补偿电路包括：
具温度感测电路，感测一系统的输出电压产生电压误差信号，并感测所述的系统的元
件的外部环境温度产生外部环境温度感测值调整所述的电压误差信号；
电流感测器，感测所述的元件的电流产生电流感测信号；以及
温度补偿修正器，连接所述的电流感测器，根据所述的电流感测信号决定温度修正值
用以补偿调整后的电压误差信号产生所述的具适应性温度补偿的信号。
2.如权利要求1所述的适应性温度补偿电路，其特征在于，所述的具温度感测电路
包括热敏电阻。
3.如权利要求1所述的适应性温度补偿电路，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：粘纮寿，郑仲圣，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：台湾;71