一种用于检测流过电感器的输入电流的装置包括一RC电路，该RC电路在一集成电路的第一和第二输入引脚上与该电感器并联连接。电压监控电路监控该集成电路的第一输入引脚处的第一电压，还监控该集成电路的第二输入引脚处的第二电压。运算放大器将第一电压与第二电压进行比较，并且响应于这种比较产生控制输出。电流吸收电路响应于这种指示，以控制第一电压使其基本上等于第二电压。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电流传感器，尤其涉及用于检测流过开关电源中的电感器的输入电流的电路。
技术介绍
在集成开关电源之内，需要能够准确地检测输入到电源的输入电流。准确地检测输入电流可以防止电源芯片在灾难性的故障期间受损。可得到的准确的实时电流测量能够计算输入到电源的瞬时输入功率。关于输入电流和输入功率的可得到的信息能在许多方面使电路设计者和设备使用者得益。一种监控输入电流的方式包括将输入电感器的DC电阻(DCR)用作电流检测电阻器。输入电感器的DC电阻通常是在0.3-0. 5毫欧姆的范围中。在典型的应用中，具有满负载的电感器DCR两端的应用压降仅仅是6-10毫伏，并且DCR的共模电压远高于可用于给相关联的集成电路供电的电源电压。这些因素使得获取精确的输入电流信息是一项很有挑战性的任务。另外，当使用开关模式的电源时，输入电感器端子处的信号通常是有噪声的，这是因开关动作而导致的，从而进一步增大了准确地检测实时输入电流的困难。由此，若能改进用于检测输入到开关电源的输入电源电流的方式，则将是非常有益的。
技术实现思路
根据这里揭示的和描述的本专利技术的一个方面，本专利技术包括一种用于检测流过电感器的输入电流的装置。RC电路与电感器并联连接而横跨集成电路的第一和第二输入引脚。 电压监控电路监控该集成电路的第一输入引脚处的第一电压，还监控该集成电路的第二输入引脚处的第二电压。运算放大器将第一电压与第二电压进行比较，并且响应于这种比较产生一控制输出。电流吸收电路响应于该控制输出，以便控制第一电压使其基本上等于第二电压。附图说明为了更完整地理解，现在参照下面的描述并结合附图，其中图1是一种开关电源的示意图；图2是用于提供高精度电流检测的电路的功能框图；图3是更具体地示出用于提供高精度电流检测的电路的示意图；以及图4是用于描述图3的电路的操作的流程图。具体实施例方式现在参照附图，这里在所有的附图中用相同的标号来指代相同的元件，示出和描述了的各种视图和实施方式，也描述了其它可能的实施方式。并非必然按比例绘制附图，在一些实例中，已经夸大和/或简化了附图，其目的仅仅是便于示出。本领域普通技术人员应该理解，许多可能的应用和变体均基于可能的实施方式的下列示例。在集成开关电源之内，需要能够准确地检测输入到电源的输入电流。准确地检测输入电流可以防止电源芯片在灾难性的故障期间受损。另外，可得到的准确的实时电流测量能够计算输入到电路的瞬时输入功率。关于输入电流和输入功率的可得到的信息使电路设计者和设备使用者得益。一种监控输入电流的方式包括将输入电感器的DC电阻(DCR)用作电流检测电阻器。输入电感器的DC电阻通常是在0. 3-0. 5毫欧姆的范围中。在典型的应用中，具有满负载的电感器DCR两端的电压降仅仅是6-10毫伏，并且DCR的共模电压远高于可用于给相关联的集成电路供电的电源电压。这些因素使得获取精确的输入电流信息是一项很有挑战性的任务。另外，当使用开关模式的电源时，输入电感器端子处的信号通常是有噪声的，这是因开关动作而导致的，从而进一步增大了准确地检测实时输入电流的困难。现在参照图1，示出了开关电源102的简化示意框图。开关电源102包括第一开关晶体管104和第二开关晶体管106。开关晶体管104连接在输入电压节点108和相位节点 110之间。相关联的控制器112响应于节点114处所监控到的输出电压，提供每一个功率开关晶体管104、106的开关。电感器116连接在相位节点110和输出电压节点114之间。输出电容器118连接在输出电压节点114和接地点之间。功率开关晶体管106连接在相位节点110和接地点之间。典型的开关调节器102可以使用12伏或更高的电压作为提供给动力系(多个开关和电感器)的电源，但是控制器112可以仅仅在3. 3伏或3. 5伏处运行。通过使用输入电感器117的DCR电压降来检测输入电压节点108处的输入电流可能需要添加在控制器112 外部且能应对输入电压范围的附加的电路。该电路可以包括相对昂贵的低失调放大器。输入电感器117位于电压调节器的输入节点108与向其施加电源电压Vinsup的节点115之间。电容器119连接在节点108和接地点之间。其它的方法可以是使用电阻桥以使DCR电压落在控制器112的电压范围之内。然而，电阻器匹配的实际限制可能无法满足电流检测的精度要求。现在参照图2，示出了用于在输入节点108处提供高精度电流检测的电路的功能框图。在节点206处提供电源电压Vinsup。在节点202处提供输入到电压调节器205的输入电压VIN。电源电压Vinsup通过输入电感器204，该输入电感器204在节点202处提供输入电压Vin。通过使用图2所示的附加的电路，可以用电感器204的DC电阻(DCR)来确定输入电流。电阻器208和电容器210均与输入电感器204及其在节点206和202之间的DC电阻并联连接。电阻器208连接在节点206和节点212之间。电容器210连接在节点212和节点202之间。电阻器214连接在节点212与相关联的集成电路芯片218的Iinsense-引脚216之间。集成电路218的第二引脚220Iinsense+连接到输入电压节点202。Iinsense-电6压监控电路222监控Iinsense-引脚216处的电压。相似的是，Iinsense+电压监控电路 224监控Iinsense+引脚220处的电压。电路222和电路224将响应于引脚216处检测到的电流的电压与响应于引脚220处检测到的电流的电压分别提供给运算放大器226。将响应于Iinsense+引脚220的电压施加到运算放大器2 的反相输入，将响应于Iinsense-引脚216的电压施加到运算放大器226的非反相节点。将运算放大器226的输出提供给一个或多个电流吸收级228，用这些电流吸收级2 吸收来自Iinsense-引脚216的电流以尝试使 Iinsense-引脚 216 和 Iinsense+ 引脚 220 均衡。现在参照图3，提供了更全面地示出了用于提供高精度电流检测的电路的示意图。 典型的开关调节器使用12伏或更高的电源电压并将其提供给动力系(多个开关和电感器)，从而将控制信号施加给电源开关。通过使用输入滤波器的电感器两端的DC电阻电压降来检测输入电流可能需要在控制器外部且能够应对这种输入电压范围的附加的电路。这种电路可以包括相对昂贵的低失调放大器。备选的方法可以使用电阻桥以使DC电阻电压落在控制器的电压范围之内。然而，这一处理过程可能超越了电阻器匹配的实际限制。图3所示的实现方式提供了一种让开关电源的控制器即使在共模电压远高于控制器电源电压的情况下也能输入并测量一输入处的DCR信号的方式。这种实现方式有效工作时的输入共模电压范围是从3伏到50伏或更高。这种电路实现方式是简单且有效的，仅需要很小的偏置电流。在节点300处提供输入电压VIN。在节点301处施加电源电压Vinsup。节点300 和节点301之间的输入电感是由输入电感器302和串联电阻器304构成的。节点300处所施加的Vin包括用于电源系统的电力轨，线性或开关调节器为该电源系统提取电流。电阻器 306、电容器308、电阻器310均是在集成电路外部的部件。用由电阻器本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于检测流过电感器的输入电流的装置，包括：ＲＣ电路，所述ＲＣ电路在集成电路的第一和第二输入引脚上与所述电感器并联连接；电压监控电路，用于监控所述集成电路的第一输入引脚处的第一电压，还用于监控所述集成电路的第二输入引脚处的第二电压；运算放大器，用于将第一电压与第二电压进行比较并且响应于这种比较产生一控制输出；以及电流吸收电路，用于响应于所述控制输出以便控制第一电压使其基本上等于第二电压。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·H·爱沙姆，王珏，
申请(专利权)人：英特赛尔美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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