电流检测设备和方法技术

一种电流检测设备包括：被配置成传导直流或交变电流的功率开关；具有第一漏极/源极端子和栅极的检测开关；所述检测开关的所述第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率开关的第一漏极/源极端子以及栅极连接；具有第一输入端以及第二输入端的放大器；所述放大器的所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述功率开关的第二漏极/源极端子连接和所述检测开关的第二漏极/源极端子连接；具有栅极的第一电流检测处理开关，所述第一电流检测处理开关的所述栅极与所述放大器的输出端连接。

【技术实现步骤摘要】
电流检测设备和方法
本专利技术涉及电流检测设备，并且在特定实施例中，尤其涉及无线充电系统中的高效电流检测设备。
技术介绍
随着技术进一步发展，无线电能传输作为用于为诸如移动电话、平板PC、数码相机、MP3播放器和/或类似装置的基于电池的移动装置供电或充电的高效且便利的机制出现。无线电能传输系统通常包括原边发射器和副边接收器。原边发射器通过磁耦合的方式，电磁耦合到副边接收器。磁耦合可由松耦合变压器实现。该松耦合变压器具有在原边发射器中形成的原边线圈和在副边接收器中形成的副边线圈的。原边发射器可包括功率转换单元，例如功率转换器的原边侧。功率转换单元耦合到电源，并且能够将电功率转换成无线能量信号。副边接收器能够通过松耦合变压器接收无线能量信号，并将接收的无线能量信号转换成与负载相适配的电能。随着功耗变得越来越重要，可能需要准确地监测流过无线电能传输系统的发射器和/或接收器的电流，以便在发射器和接收器之间实现高效、安全且可靠的无线电能传输。诸如电流检测电阻的电流检测装置已经成为达到高性能(例如，准确的电流测量信息)的优先选择，因为电流检测电阻可与发射器和/或接收器的一个功率开关串联连接。但是，随着流过发射器/接收器的功率开关的电流变得越来越高，电流检测电阻产生的功率损耗已经成为一个显著的问题。由此，对无线电能传输系统的设计者提出挑战。期待提供在高功率无线电能传输应用中使用时，能够展现出诸如高度准确的电流感应和低功耗的良好性能的电流检测设备。
技术实现思路
通过本申请实施例的，在无线电能传输系统中的高效电流检测设备，一般性的解决或规避了上述和其它问题，并且相应的获得了一般性的技术效果。根据一个实施例的一种电流检测设备，包括：被配置成传导直流或交变电流的功率开关；具有第一漏极/源极端子和栅极的检测开关；所述检测开关的所述第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率开关的第一漏极/源极端子以及栅极连接；具有第一输入端以及第二输入端的放大器；所述放大器的所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述功率开关的第二漏极/源极端子连接和所述检测开关的第二漏极/源极端子连接；具有栅极的第一电流检测处理开关，所述第一电流检测处理开关的所述栅极与所述放大器的输出端连接。根据另一个实施例的一种电流检测方法，包括：配置接收器为发射器，所述接收器包括被配置成全导通的功率开关；以及在电流检测处理电路中，镜像流过所述功率开关的电流；所述电流检测处理电路包括：具有第一漏极/源极端子和栅极的感应开关，所述感应开关的第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率开关的的第一漏极/源极端子和栅极连接；具有第一输入端和第二输入端的放大器；所述放大器的第一输入端和第二输入端分别与所述功率开关的第二漏极/源极端子以及所述检测开关的第二漏极/源极端子连接。根据又一个实施例的一种充电系统，包括：通过整流器耦合到线圈的功率开关；以及具有两个输入端的电流检测设备，所述电流检测设备的两个所述输入端分别与所述功率开关的第一漏极/源极端子和第二漏极/源极端子连接，所述电流检测设备包括：具有第一漏极/源极端子和栅极的检测开关，所述检测开关的所述所述第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率开关的第一漏极/源极端子和栅极连接；具有第一输入端和第二输入端的放大器，所述放大器的第一输入端和第二输入端分别与所述功率开关的所述第二漏极/源极端子以及所述检测开关的第二漏极/源极端子连接；具有栅极的第一电流检测处理开关，所述第一电流检测处理开关的栅极与所述放大器的输出端连接。本申请实施例的优点是该高效的电流检测设备在无线电能传输系统中具有非常准确的电流检测值和较低的功耗。上文相当广泛地概述了本申请的特征和技术优点，以便更好地理解以下对本申请的详细描述。下文将描述本申请的其它特征和优点，它们形成本申请的权利要求的主题。本领域技术人员应明白，可容易地利用公开的概念和特定实施例作为修改或设计用于实现本申请的相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应意识到，此类等同设计没有偏离随附权利要求中所阐述的本申请的精神和范围。附图说明为了更全面地了解本申请及其优点，现引用如下的描述及附图，其中：图1为本申请实施例的无线电能传输系统的框图；图2为如图1所示的本申请实施例的接收器的框图；图3为如图2所示的本申请实施例的电流检测设备的第一实施例的示意图；图4为如图2所示的本申请实施例的电流检测设备的第二实施例的示意图；图5为如图2所示的本申请实施例的电流检测设备的第三实施例的示意图；图6为如图2所示的本申请实施例的电流检测设备的第四实施例的示意图；以及图7为如图2所示的本申请实施例的电流检测设备的控制方法的流程图。除非另外指示，否则不同图中的对应数字和符号一般指对应部分。绘制附图是为了清楚地说明各种实施例的相关方面，它们不一定按比例绘制。具体实施方式下面详细论述目前较佳的实施例的制作和使用。但是，应明白，本申请提供可在各种各样的特定情境中实施的许多适用的专利技术概念。论述的特定实施例只是说明制作和使用本申请的特定方式，而不是限制本申请的范围。将在特定情境(即，无线电能传输系统的电流检测设备)中关于较佳实施例描述本申请。但是，本申请也可适用于各种功率系统。下文中，将引用附图详细解释各个实施例。图1示出本申请实施例的无线电能传输系统的框图。无线电能传输系统100包括级联连接在输入电源102和负载114之间的功率转换器104和无线电能传输装置101。在一些实施例中，采用功率转换器104以便进一步提高无线电能传输系统100的性能。在另一些实施例中，功率转换器104是可选择的元件。换句话说，无线电能传输装置101可直接连接到输入电源102。无线电能传输装置101包括电能发射器110和电能接收器120。如图1所示，电能发射器110包括级联连接的发射电路107和发射线圈L1。发射电路107的输入端耦合到功率转换器104的输出端。电能接收器120包括级联连接的接收线圈L2、谐振电容Cs、整流器112和功率调节器113。如图1所示，谐振电容Cs与接收器线圈L2串联连接，并且进一步连接到整流器112的输入端。整流器112的输出端连接到功率调节器113的输入端。功率调节器113的输出端耦合到负载114。当将电能接收器120放置在电能发射器110附近时，电能发射器110通过磁场，与电能接收器120电磁耦合。通过作为电能发射器110的一部分的发射线圈L1和作为电能接收器120的一部分的接收线圈L2形成松耦合变压器115。因此，可将电能从电能发射器110传输到电能接收器120。在一些实施例中，电能发射器110可位于充电板内。发射线圈L1放置在充电板上表面的下方。电能接收器120可嵌入在移动电话中。当将移动电话放在充电板附近时，可在发射线圈L1和接收线圈L2之间建立磁耦合。换句话说，发射线圈L1和接收线圈L2可形成松耦合变压器，通过该变压器，在电能发射器110和电能接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流检测设备，其特征在于，包括：/n被配置成传导直流或交变电流的功率开关；/n具有第一漏极/源极端子和栅极的检测开关；所述检测开关的所述第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率开关的第一漏极/源极端子以及栅极连接；/n具有第一输入端以及第二输入端的放大器；所述放大器的所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述功率开关的第二漏极/源极端子连接和所述检测开关的第二漏极/源极端子连接；/n具有栅极的第一电流检测处理开关，所述第一电流检测处理开关的所述栅极与所述放大器的输出端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电流检测设备，其特征在于，包括：
被配置成传导直流或交变电流的功率开关；
具有第一漏极/源极端子和栅极的检测开关；所述检测开关的所述第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率开关的第一漏极/源极端子以及栅极连接；
具有第一输入端以及第二输入端的放大器；所述放大器的所述第一输入端和所述第二输入端分别与所述功率开关的第二漏极/源极端子连接和所述检测开关的第二漏极/源极端子连接；
具有栅极的第一电流检测处理开关，所述第一电流检测处理开关的所述栅极与所述放大器的输出端连接。


2.如权利要求1所述的电流检测设备，其特征在于，还包括：
连接在所述放大器的所述第一输入端和所述功率开关的所述第二漏极/源极端子之间的滤波器。


3.如权利要求2所述的电流检测设备，其特征在于，所述滤波器包括电阻和电容；
所述电阻连接在所述放大器的所述第一输入端和所述功率开关的所述第二漏极/源极端子之间；并且
所述电容连接在所述放大器的所述第一输入端和所述功率开关的所述第一漏极/源极端子之间。


4.如权利要求3所述的电流检测设备，其特征在于，所述电阻是可调电阻，并且
所述可调电阻用于令所述滤波器的截止频率可基于预定的运行状况进行调整。


5.如权利要求3所述的电流检测设备，其特征在于，所述电容是可调电容，并且
所述可调电容用于令所述滤波器的截止频率可基于预定的运行状况进行调整。


6.如权利要求3所述的电流检测设备，其特征在于，所述电阻是可调电阻，所述电容是可调电容，并且
所述可调电阻和所述可调电容用于令所述滤波器的截止频率可基于预定操作状况进行调整。


7.如权利要求1所述的电流检测设备，其特征在于，所述功率开关位于接收器内，并且连接在整流器和负载之间；
所述接收器被配置成作为发射器运行；所述整流器被配置成作为全桥转换器运行；并且所述负载被配置成作为电源运行。


8.如权利要求7所述的电流检测设备，其特征在于，
所述整流器、所述功率开关、所述感应开关、所述放大器和所述第一电流感应处理开关设置在同一个半导体芯片上。


9.如权利要求1所述的电流检测设备，其特征在于，所述放大器的所述第一输入端为所述放大器的反相输入端；所述放大器的所述第二输入端为所述放大器的正相输入端。


10.如权利要求1所述的电流检测设备，其特征在于，还包括具有栅极的第二电流检测处理开关，所述第二电流检测处理开关的所述栅极与所述放大器的输出端连接；
所述第一电流检测处理开关和所述第二电流检测处理开关形成镜像电流源；并且
所述第一电流检测处理开关具有与所述放大器的所述第二输入端连接的第一漏极/源极端子和接地的第二漏极/源极端子。


11.一种电流检测方法，其特征在于，包括：
配置接收器为发射器，所述接收器包括被配置成全导通的功率开关；以及
在电流检测处理电路中，镜像流过所述功率开关的电流；所述电流检测处理电路包括：
具有第一漏极/源极端子和栅极的感应开关，所述感应开关的第一漏极/源极端子和栅极分别与所述功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：周才强，刘思超，
申请(专利权)人：X二动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY