用于检测电流的设备制造技术

用于检测电流的设备包括：充电级，具有连接到电源的一端和连接到电感器的另一端，并且被构造成给电感器充加电流；放电级，具有连接到电感器的一端和连接到地电位的另一端，并且被构造成释放电感器中所充的电流；以及检测级，被构造成基于当电感器被充电级充电时从充电级的第一输出节点输出的第一输出电压或基于当电感器被放电级放电时从放电级的第二输出节点输出的第二输出电压来检测流过电感器的电流的幅值。

Equipment for detecting current

The apparatus for detecting current includes a charging stage having one end connected to a power supply and another end connected to an inductor and configured to charge the inductor with current; a discharge stage having one end connected to the inductor and the other end connected to the ground potential and configured to release the current charged in the inductor; The detection stage is configured to detect the amplitude of the current flowing through the inductor based on the first output voltage output from the first output node of the charging stage when the inductor is charged by the charging stage or the second output voltage output from the second output node of the discharge stage when the inductor is discharged by the discharge stage.

【技术实现步骤摘要】
用于检测电流的设备
本公开涉及一种用于检测电流的设备，更具体地涉及一种用于基于从充电级和放电级中所包括的晶体管输出的输出电压来检测流过电感器的电流的设备。
技术介绍
在电路设计中，为了确定设计的电路是否正常操作，对在电路的特定元件中流动的电流进行测量，或者对施加于该元件的电压进行测量。如果测得的电流值和电压值位于与理论值的误差容限内，则开发者确定电路正常操作。最近，能够储存电流和电压的无源元件已经被用于高效地利用功率，并且比如晶体管的半导体元件正被用于在这样的无源元件中充上功率或从这样的无源元件释放功率。作为这样的无源元件的例子，电感器可储存电流，并且可通过输出储存的电流来产生功率。这样的电感器产生的功率可通过检测当电感器被充电或放电时电感器中流动的电流或施加于电感器的电压来测得。例如，当电感器根据高频切换被充电或放电时，通过检测流过电感器的电流，可确定电路是否正常操作并且测量储存在电感器中的电能量。图1是用于例示说明用于检测电感器中流动的电流的现有电路。在下文中，将参照图1来详细描述检测流过电感器的电流的现有方法。参照图1，当晶体管Ma导通并且晶体管Mb截止时，电源Vs产生的电流流过电感器，使得电感器被充加电流。另一方面，当晶体管Ma截止并且晶体管Mb导通时，电感器中所充的电流通过晶体管Mb释放。晶体管Ma的操作相位φ1被设置成与晶体管Mb的操作相位φ2相反，以使得电感器被重复地充电和放电。根据用于检测电流的现有方法，检测与电感器串联连接的精密电阻器Rsense上的电压Vsense，并且放大该电压以检测电感器中流动的电流。然而，这样的方法具有如下问题，即，它需要昂贵的精密电阻器Rsense，因此设计该电路的成本高昂。另外，根据现有方法，因为使用具有非常小的电阻的精密电阻器Rsense，所以施加于精密电阻器Rsense的电压Vsense的幅值也非常小。因此，存在电流检测准确度在该电压的放大过程中降低的问题。此外，根据现有方法，因为能量另外由于精密电阻器Rsense而有所损失，所以存在功率不能被高效使用、因此难以在低功率电路中使用它的问题。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种用于检测电流的设备，该设备通过在测量流过电感器的电流时使用晶体管来代替昂贵的精密电阻器，能够使得电路可被高度集成并且挽救功率损失。本公开的另一个目的是提供一种用于检测电流的设备，该设备通过使用始终保持导通的晶体管来减小从电感器输出的输出电压，能够改进用于检测电流的电路的稳定性。本公开的另一个目的是提供一种用于检测电流的设备，在该设备中，根据晶体管的宽度减小从晶体管输出的输出电压，以使得将被检测的输出电压的幅值可被适当地调整。本公开的另一个目的是提供一种用于检测电流的设备，该设备通过将电路构造成施加于感测电阻器的电压与电感器中流动的电流成比例，能够改进检测准确度。本公开的目的不限于上述目的，其他目的和优点可被本领域技术人员从以下描述领会。此外，将容易意识到，本公开的目的和优点可通过记载在所附权利要求书中的手段及其组合来实施。根据本公开的一个方面，一种用于检测电流的设备包括：充电级，具有连接到电源的一端和连接到电感器的另一端，并且被构造成给电感器充加电流；放电级，具有连接到电感器的一端和连接到地电位的另一端，并且被构造成释放电感器中所充的电流；以及检测级，被构造成基于当电感器被充电级充电时从充电级的第一输出节点输出的第一输出电压或基于当电感器被放电级放电时从放电级的第二输出节点输出的第二输出电压来检测流过电感器的电流的幅值。根据本公开的示例性实施例，通过在测量流过电感器的电流时使用晶体管来代替昂贵的精密电阻器，电路可被集成，并且功率损失可被减小。根据本公开的示例性实施例，通过使用始终保持导通的晶体管来减小从电感器输出的输出电压，用于检测电流的电路的稳定性可得到改进。根据本公开的示例性实施例，根据晶体管的宽度减小从晶体管输出的输出电压，以使得将被检测的输出电压的幅值可被适当地调整。根据本公开的示例性实施例，可通过将电路构造成施加于感测电阻器的电压与电感器中流动的电流成比例来改进检测准确度。附图说明图1是用于例示说明用于检测电感器中流动的电流的现有电路的电路图；图2是用于例示说明根据本公开的示例性实施例的用于检测电流的设备的示图，该设备连接到无源电路；图3是用于例示说明在电感器中充加电流的充电级的电路图；图4是用于例示说明释放电感器中所充的电流的放电级的电路图；图5是用于例示说明连接到充电级或放电级的输出节点的检测级的电路图；以及图6是用于例示说明根据本公开的示例性实施例的用于检测电流的设备的电路图，该设备连接到无源电路。具体实施方式以上目的、特征和优点从参照附图的详细描述将变得清楚。实施例被足够详细地描述以使得本领域技术人员能够容易地实施本公开的技术构思。众所周知的功能或构造的详细描述可被省略，以便不会不必要地使本公开的主旨模糊不清。在下文中，将参照附图来详细描述本公开的实施例。在整个附图中，相似的标号指代相似的元件。图2是用于例示说明根据本公开的示例性实施例的用于检测电流的设备的示图，该设备连接到无源电路。参照图2，根据本公开的示例性实施例的用于检测电流的设备包括充电级110、放电级120以及检测级130。图2所示的设备仅仅是本公开的示例性实施例，并且元件不限于图2所示的那些元件。一些元件可根据需要被添加、修改或除去。本公开涉及一种用于检测流过电感器的电流的设备，更具体地涉及一种用于检测当电感器根据高频切换被充电或放电时流过电感器的电流的幅值的设备。参照图2，充电级110的一端连接到电源VDD，其另一端连接到电感器以给电感器充电。另外，放电级120的一端连接到电感器，其另一端连接到地电位以释放电感器中的电流。电感器可包括在无源电路210中，无源电路210由不产生电能的无源元件组成。无源电路210可被构造成除图2所示的形式之外的其他形式，只要电感器被外部电源充电/放电即可。当充电级110在电感器中充加电流时，第一输出电压V1可从充电级110的第一输出节点输出。当放电级120释放电感器中所充的电流时，第二输出电压V2可从放电级120的第二输出节点输出。检测级130可基于从第一输出节点输出的第一输出电压V1或从第二输出节点输出的第二输出电压V2来检测电感器中流动的电流的幅值。图3是用于例示说明在电感器中充加电流的充电级110的电路图。在下文中，将参照图3来更详细地描述充电级110。参照图3，充电级110可包括：第一主晶体管M1，具有连接到电源VDD的一端和连接到电感器的另一端；第一导通晶体管M2，具有连接到电源VDD的一端和连接到第一输出节点的另一端，以使得它始终保持导通；以及第一子晶体管M3，具有连接到第一输出节点的一端和连接到电感器的另一端。第一导通晶体管M2可使其栅极端子连接到地电位，以使得它始终保持导通。第一导通晶体管M2保持导通，以便在电源VDD和电感器之间分布电压，并且可用作电感器被充电时的电阻器。当第一主晶体管M1和第一子晶体管M3导通时，电感器可被电源VDD充电。更具体地说，当第一主晶体管M1和第一子晶体管M3截止时，电源VDD和电感器相互分离。当第一主晶体管M1和第一子晶体管M3导通时，电源VDD连接到电感器。当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测流过电感器的电流的设备，所述设备包括：充电级，具有连接到电源的一端和连接到电感器的另一端，并且被构造成给电感器充加电流；放电级，具有连接到电感器的一端和连接到地电位的另一端，并且被构造成释放电感器中所充的电流；以及检测级，被构造成基于当电感器被充电级充电时从充电级的第一输出节点输出的第一输出电压或基于当电感器被放电级放电时从放电级的第二输出节点输出的第二输出电压来检测流过电感器的电流的幅值。

【技术特征摘要】
2017.02.15 KR 10-2017-00205271.一种用于检测流过电感器的电流的设备，所述设备包括：充电级，具有连接到电源的一端和连接到电感器的另一端，并且被构造成给电感器充加电流；放电级，具有连接到电感器的一端和连接到地电位的另一端，并且被构造成释放电感器中所充的电流；以及检测级，被构造成基于当电感器被充电级充电时从充电级的第一输出节点输出的第一输出电压或基于当电感器被放电级放电时从放电级的第二输出节点输出的第二输出电压来检测流过电感器的电流的幅值。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述充电级包括：第一主晶体管，具有连接到电源的一端和连接到电感器的另一端；第一导通晶体管，具有连接到电源的一端和连接到第一输出节点的另一端，并且保持导通；以及第一子晶体管，具有连接到第一输出节点的一端和连接到电感器的另一端，并且其中所述放电级包括：第二主晶体管，具有连接到电感器的一端和连接到地电位的另一端；第二子晶体管，具有连接到电感器的一端和连接到第二输出节点的另一端；以及第二导通晶体管，具有连接到第二输出节点的一端和连接到地电位的另一端。3.根据权利要求2所述的设备，其中当第一主晶体管和第一子晶体管导通时，电感器被电源充...

【专利技术属性】
技术研发人员：宣钟局，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR