一种可在线校准的混合型电感电流传感器及其校准方法技术

技术编号：37671567 阅读：26 留言：0更新日期：2023-05-26 04:33

本发明专利技术公开了一种可在线校准的混合型电感电流传感器，属于传感器的技术领域，该传感器可以在负载电流有一定波动的情况下实现校准，具有校准效果好、实用性强的特点；包括设置在DC

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】
一种可在线校准的混合型电感电流传感器及其校准方法

[0001]本专利技术涉及传感器的
，更具体地说，尤其涉及一种可在线校准的混合型电感电流传感器。

技术介绍

[0002]传统的电感电流检测方式主要有串联电阻检测法、基于镜像管检测法和RC滤波检测法。串联电阻检测法具有检测精度高，速度快的优点，但是会极大地损害DC
‑
DC转换器的转换效率。基于镜像管检测法具有检测精度高和对转换效率无损的优点，但是检测速度受限于控制环路的有限带宽，使其不适用于甚高频DC
‑
DC转换器。RC滤波检测法具有检测速度快和对转换效率无损的优点，但是检测的直流增益等于电感的直流等效电阻（DCR），而DCR的值受温度、器件老化和芯片封装等影响存在大约
±
50%的波动；检测的交流增益受电感时间常数与并联RC时间常数的匹配程度影响，最理想的情况下，这样RC滤波检测法的直流增益和交流增益相等。如果可以利用镜像管检测法检测精度高的优点去校准RC滤波检测法的精度，这样可以得到一个高精度、高速度且对转换效率无损的RC滤波电感电流传感电路。
[0003]传统的校准方案没有处理镜像管检测法速度慢的问题，只能对开关频率仅为4MHz的DC
‑
DC转换器进行校准。其次传统的校准方案的校准方案是先校准RC滤波电感电流传感电路的直流增益，再去校准交流增益，校准只能在DC
‑
DC转换器工作在负载电流稳定的状态下进行，若负载电流出现一定波动时，很难实现校准。
[0004...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可在线校准的混合型电感电流传感器，其特征在于，包括设置在DC
‑
DC转换器的电路上的基于采样的镜像管电感电流传感电路模块（1）、RC滤波电感电流传感电路（2）和电感电流校准控制器模块（3），所述的基于采样的镜像管电感电流传感电路模块（1）感应采样时刻DC
‑
DC转换器中上侧功率PMOS管（M
p
）的电压值并产生校准的参考电压值（V
ISEN
），所述的RC滤波电感电流传感电路（2）输出DC
‑
DC转换器该时刻的实际电压值（V
SEN
），所述的电感电流校准控制器模块（3）比较参考电压值（V
ISEN
）与实际电压值（V
SEN
）后调整其电阻或增益后使输出电压值（V
SEN
）等于参考电压值（V
ISEN
）。2.根据权利要求1所述的一种可在线校准的混合型电感电流传感器，其特征在于，所述的基于采样的镜像管电感电流传感电路模块（1）包括两个并列设置的第一采样电路（11）和第二采样电路（12）、降压输出电路（13）以及偏置电流模块（14），所述的第一采样电路（11）和第二采样电路（12）在电感充电时分别获取采样时刻为A和采样时刻为B时DC
‑
DC转换器中上侧功率PMOS管（M
p
）的实时电压（V
DS
），所述的降压输出电路（13）将两个采样时刻的实时电压（V
DS
）降压后分别输出A时刻参考电压值（V
ISENA
）和B时刻参考电压值（V
ISENB
），所述的偏置电流模块（14）控制降压输出电路（13）的电流。3.根据权利要求2所述的一种可在线校准的混合型电感电流传感器，其特征在于，所述的第一采样电路（11）包括第一开关（S
0A_1
）、第二开关（S
0A_2
）、第三开关（S
1A_1
）、第四开关（S
1A_2
）、第五开关（S
2A_1
）、第六开关（S
2A_2
）和第一采样电容（C
HA
），所述第一采样电容（C
HA
）的一端分别通过第一开关（S
0A_1
）、第三开关（S
1A_1
）和第五开关（S
2A_1
）与DC
‑
DC转换器中的输入电压（V
G
）连接，所述第一采样电容（C
HA
）的另一端分别通过第二开关（S
0A_2
）、第四开关（S
1A_2
）和第六开关（S
2A_2
）与DC
‑
DC转换器中上侧功率PMOS管（M
p
）的输出端连接；所述的第二采样电路（12）包括第七开关（S
0B_1
）、第八开关（S
0B_2
）、第九开关（S
1B_1
）、第十开关（S
1B_2
）、第十一开关（S
2B_1
）、第十二开关（S
2B_2
）和第二采样电容（C
HB
），所述第二采样电容（C
HB
）的一端分别通过第七开关（S
0B_1
）、第九开关（S
1B_1
）和第十一开关与DC
‑
DC转换器中的输入电压（V
G
）连接，所述第二采样电容（C
HB
）的另一端分别通过第八开关（S
0B_2
）、第十开关和第十二开关（S
2B_2
）与DC
‑
DC转换器中上侧功率PMOS管（M
p
）的输出端连接。4.根据权利要求3所述的一种可在线校准的混合型电感电流传感器，其特征在于，所述的降压输出电路（13）包括第一PMOS管（M1）、第二PMOS管（M2）、第三PMOS管（M3）、第四PMOS管（M4）、第五PMOS管（M5）、第六PMOS管（M6）、第七PMOS管（M7）、第八PMOS管（M8）、对照PMOS管（M
SEN
）、第一运算放大模块（OP）、第一稳定电容（C1）、第二稳定电容（C2）、第十三开关（S
HB
）、第十四开关（S
HA
）、第十五开关（S
EN
）和第十六开关（S
ENB
），所述第一PMOS管（M1）的栅极和漏极、第二PMOS管（M2）的栅极和漏极均与第一分电压（V
G1
）、DC
‑
DC转换器中上侧功率PMOS管（M
p
）的输出端连接，所述的第十六开关（S
ENB
）设置在第二PMOS管（M2）的栅极与第一分电压（V
G1
）之间，所述第一PMOS管（M1）的源极与第三PMOS管（M3）的栅极和漏极连接，所述第二PMOS管（M2）的源极与第四PMOS管（M4）的栅极和漏极连接，所述第三PMOS管（M3）的源极分别与运算放大模块（OP）的输入端和第五PMOS管（M5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑彦祺，谢伟涛，陈志坚，李斌，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人