本发明专利技术提供了感测和调节电感器中的电感器电流的方法、装置和系统，如果电感器连接到正电源，则产生与电感器电流成比例的电压信号，并且如果电感器没有连接到正电源，则模拟电感器电流。如果电感器连接到正电源，则电压信号可以通过将来自电感器的输入电压采样到电容器上来产生。电感器电流可以通过产生模拟电流并且将模拟电流施加到电容器上来产生。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了感测和调节电感器中的电感器电流的方法、装置和系统，如果电感器连接到正电源，则产生与电感器电流成比例的电压信号，并且如果电感器没有连接到正电源，则模拟电感器电流。如果电感器连接到正电源，则电压信号可以通过将来自电感器的输入电压采样到电容器上来产生。电感器电流可以通过产生模拟电流并且将模拟电流施加到电容器上来产生。【专利说明】感测和调节电感器中的电感器电流的方法、装置和系统
本申请涉及感测和调节电感器中的电感器电流的方法、装置和系统，并且更为特别地，涉及用于对降压转换器中的电感器电流进行调节的无传感器电流感测。
技术介绍
随着移动电子设备变得越来越小，选择用于移动电子设备的电感器也变得越来越小。因此，电感器电流能力降低，并且需要对电感器电流进行密切监视。通常，对传感器电流进行感测是由感测元件来完成的，以接收关于电感器电流的瞬时信息。然而，感测元件增加了复杂度并且需要额外的空间。此外，对平均电感器电流进行测量需要RC滤波器或模数转换器(ADC)，RC滤波器增加了较长的延迟，而模数转换器(ADC)只能接收延迟至少一个周期的信息。
技术实现思路
本申请提供了一种用于对电感器中的电感器电流进行感测的方法，所述方法包括:如果所述电感器连接到正电源，则产生与所述电感器电流成比例的电压信号；以及如果所述电感器没有连接到所述正电源，则模拟所述电感器电流。本申请还提供了一种用于对电感器中的电感器电流进行感测的装置，所述装置包括:第一电路系统，其被配置成如果所述电感器连接到正电源，则产生与所述电感器电流成比例的电压信号；以及第二电路系统，其被配置成如果所述电感器没有连接到所述正电源，则模拟所述电感器电流。本申请进一步提供了一种用于对电感器中的电感器电流进行调节的系统，所述系统包括:跟踪和保持电路，其被配置成如果所述电感器连接到正电源，则将电压采样到电容器上；电流源，其被配置成产生模拟电流，并且将所述模拟电流施加到所述电容器上；以及运算放大器，其被配置成将所述电容器的电容器电压与参考电压进行比较，并且如果所述运算放大器确定所述电容器电压大于所述参考电压，则接通开关，所述开关被配置成将电压源连接到输出端。【专利附图】【附图说明】要求保护的主题的特征和优点将从与其相符的下述实施例的具体描述中显现出来，该具体描述应参照附图来考虑，其中:图1示出了根据某些示例性实施例的电流旁路电路的简化示图；图2示出了根据某些示例性实施例的无传感器控制电路系统的电路示图；以及图3示出了根据某些示例性实施例的输出级的简化示图。虽然将参照说明性的实施例来进行下面的具体描述，但其许多替代、修改和变型对所属领域技术人员将是显而易见的。【具体实施方式】概括而言，本申请提供了用于在没有传感器的情况下对电感器电流进行感测的设备和方法，以调节电感器电流，并且更为特别地，涉及在没有传感器的情况下对电感器电流进行感测，以对降压转换器中的电感器电流进行调节。图1示出了根据某些示例性实施例的电流旁路电路100的简化示图。电流旁路电路100可以包括运算放大器110、高开关121、低开关122、输出电感器123、输出电容器124以及压控电流源125 (例如，PMOS FET)。通常，电流旁路电路100可以通过测量电感器电流(IJ或者产生经估计的电流(IuST)，并且在运算放大器Iio处将经估计的电流(Lest)与参考电流(Iuwkef)进行比较，来实现对输出电感器123中的电感器电流(Il)进行调节。运算放大器将试图通过调整压控电流源125上的电压直到达到平衡，来迫使等于I_EF。此时，Ilest将等于I_EF，并且I?将向输出负载提供剩余电流，以维持所期望的输出电压。因此，电感器电流(IJ可以被调节在参考电流(Iuwkef)处，所有额外的电流由低压降电流(1-)来提供。图2示出了根据某些示例性实施例的无传感器控制电路系统200的电路示图。无传感器控制电路系统200可以包括跟踪和保持电路系统210、电流源220、降压转换器230、运算放大器240、第一电容器251、压控电流源252、输出电感器253和输出电容器254。通常，无传感器控制电路系统可以操作在两种状态中的一种状态下。在降压转换器230的导通时间期间，输入到跟踪和保持电路系统210的脉冲宽度调制(PWM)信号可以接通跟踪和保持电路系统210，使得降压转换器230的输出端可以连接到运算放大器240的正极端子。因此，在导通状态期间，在运算放大器240的正极端子处的运算放大器输入电压(Vil)可以等于输出电感器253处的降压输出电压(VM)。在降压转换器230的关断时间期间，输入到跟踪和保持电路系统210的PWM信号可以关断跟踪和保持电路系统210，使得降压转换器230的输出端可以不连接到运算放大器240，并且Vtt幸Vboo下文将提供对这两种状态的更为详细的描述。图3示出了根据某些示例性实施例的输出级300的简化示图。输出级300可以包括连接到高开关310的输入电压(Vin)和连接到低开关320的地(GND)。位于输出级300的闻开关310和低开关320之间的降压输出电压(Vra)是输入到输出电感器330的电压。输出电感器330可以模拟为电感器330和寄生电阻(Rdcr) 340，并且被连接到输出电容器350。参见图2-3，当高开关310接通并且低开关320断开使得电感器连接到正电源时，降压转换器230的导通时间发生。在导通状态期间，运算放大器240的正极端子处的运算放大器输入电压(V1J可以等于降压输出电压(VM)，因为跟踪和保持电路210接通并且正极电源被采样到电容器上。因此，VIL=VB0=Vin-1L*Rds(on) (I)其中，Vin是去往图3中所示出的输入级300的输入电压(通常为正电源轨)，込是输出电感器330的电感器电流，并且Rds(m)是输出级300中的高开关310的电阻。因此，在导通期间，比较器输入电压(V1J可以是与输出电感器330的电感器电流(IJ成比例的瞬时电压表示。下面的等式2是从等式I导出的。dVIL/dt=dVB0/ dt=-dIL/dt*Rds(on) (2)当高开关310断开并且低开关320导通使得电感器不连接到正电源时，降压转换器230的关断时间可以发生。在关断状态期间，运算放大器240的正极端子处的运算放大器数输入电压(V1J可以不连接到降压输出电压(VM)，因为跟踪和保持电路系统210是断开的。作为替代，电流源220和第一电容器251可以模拟输出电感器253的电感器电流(IJ。举例而言，如果电流源220被正确地产生，运算放大器输入电压(V1J将与输出电感器253的电感器电流(IJ成比例，比例常数与导通期间的比例常数相同。为了运算放大器输入电压(V1J具有与导通期间相同的比例常数，dVIL/dt(off-time)在关断时间期间应当以相同的比例常数跟随电感器电流(IJ。因此，dVIL/dt (off-time) =_dIL/dt (off-time) *Rds(m) (3)然而，在关断时间期间，Vil由下式确定:I=C*dV/dt (4)因此，It()ff-C251*dVIL/dt (5)Itoff=C251* (-dIL/dt*Rds(本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对电感器中的电感器电流进行感测的方法，所述方法包括：如果所述电感器连接到正电源，则产生与所述电感器电流成比例的电压信号；以及如果所述电感器没有连接到所述正电源，则模拟所述电感器电流。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·加勒特，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司， 快捷半导体公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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