电流监控和放大器增益控制制造技术

本公开的实施例涉及电流监控和放大器增益控制。一种装置，包括控制放大器的操作的控制器。放大器接收由电阻路径产生的采样电压；来自电阻路径的采样电压指示通过电机绕组的电流的幅度。控制器基于一个或多个条件选择增益设置以应用于放大器。在多个可能增益设置中选择选定增益设置。在选择之后，通过将选定增益设置应用于放大器，并基于放大器的输出，控制器监控通过电机绕组的电流的幅度。根据一种配置，放大器根据诸如通过电机绕组的电流幅度、通过电机绕组的控制电流的选定操作范围等的一个或多个参数调整选定增益设置的幅度。的一个或多个参数调整选定增益设置的幅度。的一个或多个参数调整选定增益设置的幅度。

【技术实现步骤摘要】
电流监控和放大器增益控制


[0001]本公开涉及用于电流监控和放大器增益控制的装置和相应方法。

技术介绍

[0002]分路电流感测是一种简单、相对便宜的方法，并且被广泛用于诸如电动工具应用的数字电机控制中。为了减小高电流感测时的功耗，分路电阻值通常被调整得非常小(例如，小于0.5毫欧姆[0.5mΩ])，这使得在宽电流范围内进行精确电流感测存在挑战，尤其是在低速或轻负载情况下电流很小时。
[0003]对于电动工具应用中的电机控制，一种趋势是实施所谓的电子离合器(也称为E离合器)代替机械离合器来设置和限制由电机提供的扭矩(和电流)。在这种应用中，实施电流感测策略以使用相同的电流感测电阻器、ADC(模数转换器)参考电压和电源来感测大范围的电流。
[0004]提高检测通过电机绕组的电流的幅度的分辨率或精度的一种方法是提高相应的ADC(模数转换器)分辨率，诸如从8位或10位ADC提高到12位。在特定情况下，这并不能解决提高测量通过电机绕组的对应电流的精度的问题。

技术实现思路

[0005]本公开包括观察到监控通过电机绕组的电流的传统技术存在缺陷。例如，如前所讨论的，在大范围的可能电流设置范围内，更精确地感测通过电机绕组的电流的幅度通常是困难的，但也是期望的。
[0006]本文的实施例包括改进确定通过电机绕组的电流的幅度的精度的新方法。例如，本文的实施例实施可变增益放大器和即时增益的变化，以确保每个电流范围条件(诸如不同的电子离合器设置、负载水平等)下测量的最大分辨率。这种实施例支持大范围的电机电流，并且提供电机绕组电流的更精确确定。
[0007]更具体地，本文的实施例包括了包括控制器的装置和/或系统。控制器用于控制接收由电阻路径产生的采样电压的放大器的操作；来自电阻路径的采样电压表示通过电机绕组的电流的幅度。为了更精确地确定通过电机绕组的电流的幅度，控制器选择适当的增益设置来应用于放大器。在多个可能的增益设置中选择选定的增益设置。在选择之后，通过将选定增益设置应用于放大器并基于放大器的输出(放大的采样电压)，控制器确定并监控通过电机绕组的电流的幅度。
[0008]在一个实施例中，放大器根据一个或多个参数(诸如通过电机绕组的电流的幅度、通过电机绕组的控制电流的选定操作范围等)调整应用于放大器的选定增益设置的幅度。
[0009]本文的其他实施例包括：通过控制器，根据通过电阻路径由电机绕组提供的电流的幅度，改变放大器的选定增益。
[0010]本文的又一些实施例包括：通过控制器，经由从操作包括电机绕组的工具的用户接收的控制输入，控制通过电机绕组的电流的幅度。
[0011]在又一些示例性实施例中，控制器接收指示驱动电机绕组的最大电流量的电流限制值。控制器根据电流限制值选择放大器的增益设置。
[0012]本文所述的电阻路径可以是任何合适的形式。例如，在一个实施例中，电阻路径是与电机绕组串联设置的电阻器。可代替地，电阻路径是电流通过电机绕组的开关的节点之间导通电阻。
[0013]在一个实施例中，在测量不同大小的电流的操作期间，控制器实施应用于放大器的第一增益和应用于放大器的第二增益之间的滞后。
[0014]本文中的其他实施例包括：通过控制器，控制与电机绕组串联设置的开关的操作。控制器根据选定的模式/操作范围调整放大器的增益，在该模式/操作范围内，通过电机绕组的电流可经由相应的用户进行选择。
[0015]在又一些示例性实施例中，控制器响应于检测到选择性地控制通过电机绕组的电流的减小操作范围而增加放大器的增益；控制器响应于检测到选择性地控制通过电机绕组的电流的增大操作范围而减小放大器的增益。
[0016]本文的又一些实施例包括：通过控制器，响应于检测到通过电机绕组的电流的幅度中的增加而减小放大器的选定增益的幅度；以及响应于检测到通过电机绕组的电流的幅度中的减小而增加放大器的选定增益的幅度。
[0017]在又一些示例性实施例中，控制器控制和监控通过电机的多个绕组中的每个绕组的电流。例如，控制器将相应的选定增益设置应用于多个放大器中的每一个，从多个增益设置中选择相应的选定增益设置。通过使用选定增益设置放大相应的采样电压，控制器监控通过每个电机绕组的相应电流的幅度。
[0018]在又一些示例性实施例中，如本文所述的系统包括被耦合以从电阻路径接收采样电压的多个放大器(诸如第一放大器和第二放大器)。控制器将第一增益应用于第一放大器，并将第二增益应用于第二放大器。控制器在第一放大器的输出和第二放大器的输出之间进行选择，以确定通过电机绕组的电流的幅度。
[0019]如前所讨论的，本文的实施例比传统技术有用。例如，本文的实施例包括实施可变增益控制技术，以更精确地确定通过电机绕组的电流的幅度。
[0020]下面更详细地公开这些和其他更具体的实施例。
[0021]注意，尽管本文讨论的实施例适用于电流监控和电机控制，但本文公开的概念可有利地应用于任何合适的应用。
[0022]进一步注意，本文讨论的任何资源可包括一个或多个计算机化设备、移动通信设备、服务器、基站、无线通信设备、通信管理系统、工作站、用户设备、手持或膝上型计算机等，以执行和/或支持本文公开的任何或所有方法操作。换言之，一个或多个计算机化设备或处理器可被编程和/或配置为如本文所解释进行操作以执行本文所述的不同实施例。
[0023]本文的又一些其他实施例包括用于执行上文总结并在下文详细公开的步骤和操作的软件程序。一个这样的实施例包括计算机程序产品，其包括非暂态计算机可读存储介质(即，任何计算机可读硬件存储介质)，在该存储介质上对软件指令进行编码以供后续执行。当在具有处理器的计算机化设备(硬件)中执行指令时，程序和/或使处理器(硬件)执行本文公开的操作。这种布置通常提供为被布置或编码在非暂态计算机可读存储介质(诸如光学介质(例如，CD
‑
ROM)、软盘、硬盘、记忆棒、存储设备等)或其他介质(诸如一个或多个
ROM、RAM、PROM等中的固件)上的软件、代码、指令和/或其他数据(例如，数据结构)，或者提供专用集成电路(ASIC)等。软件或固件或其他这种配置可安装在计算机化设备上，以使计算机化设备执行本文所述的技术。
[0024]因此，本文的实施例针对支持本文所讨论的操作的方法、系统、计算机程序产品等。
[0025]本文的一个实施例包括具有存储于其上的指令的计算机可读存储介质和/或系统。当由计算机处理器硬件执行时，指令使计算机处理器硬件(诸如一个或多个位于同一位置或不同位置的处理器设备)：在多个增益设置中选择增益设置；将选定增益设置应用于放大器，该放大器用于接收由电阻路径产生的采样电压，采样电压指示通过电机绕组的电流的幅度；以及基于放大器的输出来监控通过电机绕组的电流的幅度。
[0026]为了清楚，添加了上述步骤的顺序。注意，本文所讨论的任何处理操作都可以任何适当的顺序执行。
[0027]本公开的其他实施例包括用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：控制器，用于：i)在多个增益设置中选择增益设置；ii)向放大器应用选定的所述增益设置，所述放大器用于接收由电阻路径产生的采样电压，所述采样电压指示通过电机绕组的电流的幅度；以及iii)基于所述放大器的输出，监控通过所述电机绕组的所述电流的幅度。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于根据通过所述电阻路径由所述电机绕组提供的所述电流的幅度来改变所述放大器的选定增益。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于经由从用户接收的控制输入来控制通过所述电机绕组的所述电流的幅度，所述用户操作包括所述电机绕组的工具。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于：i)接收指示驱动所述电机绕组的最大电流量的电流限制值；以及ii)根据所述电流限制值选择所述放大器的所述增益设置。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述电阻路径是与所述电机绕组串联设置的电阻器。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于控制与所述电机绕组串联设置的开关的操作，所述电阻路径是所述电流经过的所述开关的节点之间导通电阻。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于：根据能经由相应用户选择的通过所述电机绕组的所述电流的范围来调整所述放大器的增益。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器进行操作，以响应于检测到选择性地控制通过所述电机绕组的所述电流的减小操作范围而增加所述放大器的增益；以及其中所述控制器进行操作，以响应于检测到选择性地控制通过所述电机绕组的所述电流的增加操作范围而减小所述放大器的增益。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于响应于检测到通过所述电机绕组的所述电流的幅度中的增加而减小所述放大器的选定增益的幅度，以及其中所述控制器还用于响应于检测到通过所述电机绕组的所述电流的幅度中的减小而增加所述放大器的所述选定增益的幅度。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述电机绕组是电机的多个电机绕组中的第一电机绕组；其中所述控制器还用于：i)控制通过所述多个电机绕组中的每个电机绕组的电流；ii)向多个放大器中的每个放大器应用相应的选定增益设置，所述相应的选定增益设置选自所述多个增益设置；以及iii)通过经由所述选定增益设置放大相应的采样电压，监控通过每个电机绕组的相应电流的幅度。11.根据权利要求1所述的装置，其中所述放大器是被耦合以接收来自第一电阻路径的采样电压的第一放大器；并且其中所述控制器还用于：
i)向所述第一放大器应用第一增益，并且向第二放大器应用第二增益，所述第二放大器被耦合以接收来自所述电阻路径的采样电压，以及ii)在所述第一放大器的输出和所述第二放大器的输出之间进行选择，以确定所述电流的幅度。12.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制器还用于在测量所述电流的不同幅度的操作期间在应用于所述放大器的第一增益和应用于所述放大器的第二增益之间应用滞后。13.一种方法，包括：在多个增益设置中选择增益设置；向放大器应用选定的所述增益设置，所述放大器用于接收由电阻路径产生的采样电压，所述采样电压指示通过电机绕组的电流的幅度；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，P，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：