CN106505539B - 一种电流采样电路和过流保护电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电流采样电路及其控制方法和一种过流保护电路及将电流采样电路用作过流保护的方法。所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻、数模转换模块和参考地。所述第一电阻具有接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，第一电阻的第一端与参考地之间具有第一电压，所述第二电阻具有接收输入电流第一端和耦接至参考地的第二端，第二电阻的第一端与参考地之间具有第二电压，数模转换模块将第一电压转换成第一数字信号，将第二电压转换成第二数字信号，并基于第一数字信号和第二数字信号产生采样电流数字信号。与现有技术相比，本发明实现了电流采样电路以及过流保护电路的温度补偿功能，提高了电流采样和过流保护的精度和速度。

Description

一种电流采样电路和过流保护电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及电子电路，具体但不限于涉及电流采样电路及其控制方法。

背景技术

数字同步控制电路广泛应用于通信系统和网络系统中，在数字同步控制电路中，传统的电流采样方法都是通过在芯片外部耦接一个外部电阻，这就必须在芯片上增加一个引脚，从而增加了成本。另外，传统的过流保护电路以及传统的电流采样电路中都没有温度补偿功能。随着数字控制电路的发展，在芯片外部耦接电阻的电流采样方法以及过流保护方法的精度不够，并且反馈时间太长。

发明内容

为了解决上述现有技术的一个或多个技术问题，本发明提出一种电流采样电路及其控制方法和一种过流保护电路及将电流采样电路用作过流保护的方法。

根据本发明实施例的一种电流采样电路，包括：输入端口，用于接收输入电流；参考地，为电流采样电路提供参考地；参考电流模块，具有输出端，所述输出端输出参考电流；第一电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述参考电流模块的输出端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；第二电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至电流采样电路的输入端口，用于接收输入电流，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端耦接至一个公共端，所述第一电阻和第二电阻的公共端耦接至参考地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值成正比，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；模数转换模块，将所述第一电压转换成第一数字信号，将所述第二电压转换成第二数字信号；以及计算模块，接收第一数字信号和第二数字信号，并响应于第一数字信号和第二数字信号，产生采样电流数字信号。

根据本发明的实施例的一种过流保护电路，包括如上所述的电流采样电路，以及：过流保护模块，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端，以及输出端，所述第一输入端接收一过流基准数字信号，在基准温度下，所述第二输入端接收基准温度下的第一数字信号，在非基准温度下，所述第二输入端接收非基准温度下的第一数字信号，所述第三输入端接收非基准温度下的第二电压，所述过流保护模块根据过流基准数字信号、基准温度下的第一数字信号、非基准温度下第一数字信号以及非基准温度下的第二电压而产生过流状态信号，所述输出端用于输出过流状态信号。

根据本发明实施例的一种过流保护电路，包括输入端口，用于接收输入电流；参考地，为电流采样电路提供参考地；参考电流模块，具有输出端，所述输出端输出参考电流；第一电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述参考电流模块的输出端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；入端口，用于接收输入电流，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端耦接至一个公共端，所述公共端耦接至参考地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值成正比，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；模数转换模块，将基准温度下的第一电压模数转换成基准温度下的第一数字信号，将非基准温度下的第一电压模数转换成非基准温度下的第一数字信号；温度补偿模块，接收过流基准数字信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号，并根据过流基准数字信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号产生第四数字信号；数模转换电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至所述温度补偿模块的输出端以接收第四数字信号，所述数模转换电路将第四数字信号进行数模转换，在其输出端提供第四电压；以及比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接至所述数模转换电路的输出端以接收第四电压，所述第二输入端接收第二电压，所述比较电路基于第四电压与第二电压的比较结果，在其输出端提供过流状态信号。

根据本发明实施例的一种电流采样电路的控制方法，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述控制方法包括：将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；采样第一电压和第二电压；将所述第一电压模数转换成第一数字信号，将所述第二电压模数转换成第二数字信号；响应第一数字信号和第二数字信号，产生采样电流数字信号。

根据本发明实施例的一种将电流采样电路用作过流保护的方法，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述方法包括：将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；采样基准温度下的第一电压并将其转换为基准温度下的第一数字信号；采样非基准温度下的第一电压并将其转换为非基准温度下的第一数字信号；根据一过流基准信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号产生第四数字信号；将第四数字信号数模转换成第四电压；比较第四电压和非基准温度下的第二电压，并基于比较结果提供过流状态信号。

根据本发明实施例的电流采样电路和过流保护电路，实现了温度补偿功能，提高了电流采样和过流保护的精度和速度。

附图说明

为了更好地理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述。

图1示出了根据本发明一实施例的电流采样电路001的电路结构示意图；

图2示出了根据本发明一实施例的模数转换模块10的电路结构示意图；

图3示出了根据本发明一实施例的电流采样电路002的电路结构示意图；

图4示出了根据本发明一实施例的模数转换模块20的电路结构示意图；

图5示出了根据本发明一实施例的过流保护电路003的电路结构示意图；

图6示出了根据本发明一实施例的过流保护电路004的电路结构示意图；

图7示出了根据本发明一实施例的过流保护电路005的电路结构示意图；。

图8示出了根据本发明一实施例的过流保护电路006的电路结构示意图；

图9示出了根据本发明一实施例的电流采样电路的控制方法流程图；

图10示出了根据本发明一实施例的电流采样电路的控制方法流程图；

图11示出了根据本发明一实施例的将电流采样电路用作过流保护的方法流程图；

图12示出了根据本发明一实施例的将电流采样电路用作过流保护的方法流程图。

贯穿所有附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或特征。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用来举例说明，并不用来限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接至”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接至”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

针对背景技术中提出的问题，本发明的实施例提出了一种电流采样电路和过流保护电路，所述电流采样电路包括第一电阻、第二电阻、参考地和数模转换模块，其中第一电阻和第二电阻可以集成于同一芯片内部。所述第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，第一电阻的第一端和参考地之间的电压为第一电压，第二电阻的第一端和参考地之间的电压为第二电压，所述数模转换模块基于第一电压和的第二电压而产生采样电流数字信号。所述过流保护电路包括如上所述的电流采样电路以及温度补偿模块，根据一过流保护基准信号以及基准温度下和非基准温度下电路的各项信号而产生过流状态信号。

图1示出根据本发明一实施例的电流采样电路001的电路结构示意图。所述电流采样电路001包括：接收输入电流Ics1的输入端口In、输出采样电流数字信号Ics2的输出端口Out、参考地00、提供参考电流Iref的参考电流模块14、第一电阻R1、第二电阻R2、模数转换模块10和计算模块11，其中第一电阻R1的阻值和第二电阻R2的阻值成正比，并且第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值随温度的变化关系相同，其中参考电流模块14可以由几个分立模块或器件组合而成，也可以是单个模块或器件，所述参考电流Iref为一个恒定值，不随温度的变化而变化。

在图1所示的实施例中，所述第一电阻R1具有第一端150和第二端151，所述第一端150耦接至所述参考电流模块14的输出端140，所述第一电阻R1的第一端150与参考地00之间的电压为第一电压V1。所述第二电阻R2具有第一端160和第二端161，所述第一端160耦接至所述输入端口In，用于接收输入电流Ics1，所述第二电阻R2的第一端160与参考地00之间的电压为第二电压V2。所述第一电阻R1的第二端151与所述第二电阻R2的第二端161耦接至一个公共端RTN，所述公共端RTN耦接至参考地00。

在一个实施例中，所述模数转换模块10将第一电压V1模数转换成第一数字信号D1，将第二电压V2模数转换成第二数字信号D2。所述模数转换模块10具有第一输入端130、第二输入端120、第一输出端100和第二输出端101，所述第一输入端130耦接至所述第一电阻R1的第一端150，用于接收所述第一电压V1，所述第二输入端120耦接至所述第二电阻R2的第一端160，用于接收所述第二电压V2，所述模数转换模块10的第一输出端100输出第一数字信号D1，所述模数转换模块10的第二输出端101输出第二数字信号D2。在一个实施例中，所述模数转换模块10可以由几个分立模块或器件组合而成，也可以是单个模块或器件。

在一个实施例中，所述计算模块11接收第一数字信号D1和第二数字信号D2，并响应于第一数字信号D1和第二数字信号D2，在输出端Out输出采样电流数字信号Ics2，所述采样电流Ics2为采样电流的模拟值对应的一个数字化数值。在一个实施例中，采样电流数字信号Ics2＝(D2/D1)*(K1/K2)*αIref，其中α为第一电阻R1与第二电阻R2的正比例系数，例如：R1＝αR2，K1为第一电压V1转换成第一数字信号D1的模数转换系数，例如：D1＝K1*V1，K2为第二电压V2转换成第二数字信号D2的模数变化系数，例如：D2＝K2*V2，模数转换系数K1和模数转换系数K2可以相同，也可以不同，Iref为参考电流的模拟值对应的一个数字化数值。在一个实施例中，所述采样电流数字信号Ics2随着第一数字信号D1的增大而减小，随着第二数字信号D2的增大而增大，所述采样电流数字信号Ics2和参考电流Iref成正比。在一个实施例中，所述计算模块11可以由几个分立模块或器件组合而成，也可以是单个模块或器件。

图1所示实施例中，由于第一电阻R1与第二电阻R2随温度的变化关系相同，采样电流数字信号Ics2不随温度的变化而产生波动，提高了电流采样的精度，并且电路中将模拟信号转换成数字信号后再进行计算处理，提高了电流采样的速度。

图2示出根据本发明一实施例的模数转换模块10的电路结构示意图。所述模数转换模块10包括第一模数转换器13和第二模数转换器12。在一个实施例中，所述第一模数转换器13具有输入端130和输出端100，所述输入端130接收第一电压V1，所述第一模数转换器13对第一电压V1进行模数转换，在输出端100输出第一数字信号D1，所述第一模数转换器13的模数转换系数为K1；在一个实施例中，所述第二模数转换器12具有输入端120和输出端101，所述输入端120接收第二电压V2，所述第二模数转换器12对第二电压V2进行模数转换，在输出端101输出第二数字信号D2，所述第二模数转换器12的模数转换系数为K2。其中所述模数转换系数K1和所述模数转换系数K2可以相同，也可以不同。

图3示出根据本发明一实施例的电流采样电路002的电路结构示意图。所述电流采样电路002与电流采样电路001类似，电流采样电路002与电流采样电路001的区别将在下文中简单地介绍。在电流采样电路002中，所述第一电阻R1的第二端151与所述第二电阻R2的第二端共同耦接至一公共端RTN，所述公共端RTN通过一偏置电压源Vbias与参考地00耦接，其中所述偏置电压源Vbias为一恒定电压源，不随温度的变化而变化，所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端RTN与参考地00之间的电压为第三电压V3。所述模数转换模块20具有第一输入端130、第二输入端120、第三输入端210、第一输出端100、第二输出端101和第三输出端102。所述模数转换模块20的第一输入端130与所述第一电阻R1的第一端150耦接，接收第一电压V1，所述模数转换模块20将第一电压V1进行模数转换，并从第一输出端100输出第一数字信号D1；所述模数转换模块20的第二输入端120与所述第二电阻R2的第一端160耦接，接收第二电压V2，所述模数转换模块将第二电压V2进行模数转换，并从第二输出端101输出第二数字信号D2；所述模数转换模块20的第三输入端210与所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端RTN耦接，接收第三电压V3，并从第三输出端102输出第三数字信号D3。

在图3所示的实施例中，所述计算模块11还具有第三输入端102，用于接收第三数字信号D3，所述计算模块11同时响应于第一数字信号D1、第二数字信号D2和第三数字信号D3，在输出端Out输出采样电流数字信号Ics2，所述采样电流Ics2为采样电流的模拟值对应的一个数字化数值。在一个实施例中，采样电流数字信号Ics2＝αIref*(D2/K2-D3/K3)/(D1/K1-D3/K3)，其中α为第一电阻R1与第二电阻R2的正比例系数，例如：R1＝αR2，K1为第一电压V1转换成第一数字信号D1的模数转换系数，例如：D1＝K1*V1，K2为第二电压V2转换成第二数字信号D2的模数转换系数，例如：D2＝K2*V2，K3为第三电压V3转换成第三数字信号D3的模数转换系数，例如：D3＝K3*V3，其中所述模数转换系数K1、模数转换系数K2和模数转换系数K3可以全部相同或者两两相同，也可以全部不同，其中Iref为参考电流的模拟值对应的一个数字化数值。

图3所示实施例中，由于第一电阻R1与第二电阻R2随温度的变化关系相同，采样电流数字信号Ics2不随温度的变化而产生波动，提高了电流采样的精度，电路中将模拟信号转换成数字信号后再进行计算处理，提高了电流采样的速度，而且所述电流采样电路003能够实现当输入电流Ics1存在负值情况时的精确采样。

图4示出根据本发明一实施例的模数转换模块20的电路结构示意图。所述模数转换模块20包括第一模数转换器13、第二模数转换器12和第三模数转换器21。在一个实施例中，所述第一模数转换器13具有输入端130和输出端100，所述输入端130接收第一电压V1，第一模数转换器13对第一电压V1进行模数转换，在输出端100输出第一数字信号D1，所述第一模数转换器13的模数转换系数为K1；在一个实施例中，所述第二模数转换器12具有输入端120和输出端101，所述输入端120接收第二电压V2，第二模数转换器12对第二电压V2进行模数转换，在输出端101输出第二数字信号D2，所述第二模数转换器12的模数转换系数为K2；在一个实施例中，所述第三模数转换器21具有输入端210和输出端102，所述输入端210接收第三电压V3，第三模数转换器21对第三电压V3进行模数转换，在输出端102输出第三数字信号D3，所述第三模数转换器21的模数转换系数为K3。其中所述模数转换系数K1、模数转换系数K2和模数转换系数K3可以全部相同或者两两相同，也可以全部不同。

图5示出根据本发明一实施例的过流保护电路003的电路结构示意图。所述过流保护电路003包括如图1所示的电流采样电路001，还包括过流保护模块30，所述过流保护模块30具有温度补偿功能。所述过流保护模块30具有第一输入端300、第二输入端320、第三输入端340，以及输出端310。所述第一输入端300接收一过流基准数字信号OC1；当温度为基准温度时，例如25℃，所述第二输入端320接收基准温度下的第一数字信号D1，并将所述基准温度下的第一数字信号D1储存于过流保护模块30中；当电路的工作温度发生变化成为非基准温度后，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值随着温度的变化而变化，所述第一电压V1和第二电压V2也随之变化，所述第一电压V1在温度变化后变为非基准温度下的第一电压V1’，所述第二电压V2在温度变化后变为非基准温度下的第二电压V2’，所述模数转换模块10的第一输出端100输出的非基准温度下的第一数字信号变为D1’，所述过流保护模块30的第二输入端320进一步接收非基准温度下的第一数字信号D1’，并将所述非基准温度下的第一数字信号D1’储存于过流保护模块30中；所述第三输入端340接收非基准温度下的第二电压V2’。所述过流保护模块30同时响应于过流基准数字信号OC1、基准温度下的第一数字信号D1、非基准温度下的第一数字信号D1’以及非基准温度下的的第二电压V2’，在输出端310提供过流状态信号OC，其中过流基准数字信号OC1为一恒定值，不随温度的变化而变化。

在图5所示的实施例中，所述过流保护模块30包括温度补偿模块32、数模转换电路33和比较电路34。所述温度补偿模块32具有第一输入端300、第二输入端320和输出端321，所述第一输入端300接收过流基准数字信号OC1，所述第二输入端320与模数转换模块10的第一输出端100耦接，接收基准温度下的第一数字信号D1，并储存于温度补偿模块32中，当电路的工作温度变化后，所述温度补偿模块32进一步接收非基准温度下的第一数字信号D1’。所述温度补偿模块32根据过流基准数字信号OC1、基准温度下的第一数字信号D1和非基准温度下的第一数字信号D1’而产生第四数字信号D4。

在一个实施例中，所述数模转换电路33耦接至所述温度补偿模块32，具有输入端321和输出端341。符号321既可以表示温度补偿模块32的输入端，也可以表示数模转换电路33的输入端。所述数模转换电路33的输入端321接收第四数字信号D4，数模转换电路33将第四数字信号D4进行数模转换，在输出端341提供第四电压V4，其中所述数模转换电路33的数模转换系数为K4，例如：V4＝K4*D4。所述数模转换电路33可以由几个分立模块或器件组合而成，也可以是单个模块或器件。

在一个实施例中，所述比较电路34耦接至数模转换电路33，具有第一输入端341、第二输入端340和输出端310。符号341既可以表示数模转换电路33的输出端，也可以表示比较电路34的第一输入端。所述比较电路34的第一输入端341接收所述数模转换电路33输出的第四电压V4，所述第二输入端340接收非基准温度下的第二电压V2’。所述比较电路34对第四电压V4、非基准温度下的第二电压V2’进行比较，根据比较结果在输出端310输出过流状态信号OC。

在一个实施例中，根据温度变化前后的各个参数，可以得到：所述第四数字信号D4＝OC1*(D1’/D1)，所述第四数字信号D4随着非基准温度下的第一数字信号D1’的增大而增大，随着基准温度下的第一数字信号D1的增大而减小，并且与过流基准数字信号OC1成正比。这实现了过流保护电路的温度补偿功能，提高了过流保护信号OC1的精度和速度。

图6示出根据本发明一实施例的过流保护电路004的电路结构示意图。所述过流保护电路004包括如图3所示的电流采样电路002，还包括过流保护模块40，所述过流保护模块40具有温度补偿功能。所述过流保护模块40具有第一输入端300、第二输入端320、第三输入端340、第四输入端322和输出端310。所述第一输入端300接收一过流基准数字信号OC1。当温度为基准温度时，例如25℃，所述第二输入端320接收基准温度下的第一数字信号D1，并储存于过流保护模块40中；当电路的工作温度变化后，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值随着温度的变化而变化，所述第一电压V1和第二电压V2也随之变化，所述第一电压V1在温度变化后变为非基准温度下的V1’，所述第二电压V2在温度变化后变为非基准温度下的V2’，所述模数转换模块20的第一输出端100输出温度变化后的非基准温度下的第一数字信号变为D1’，所述第三电压V3和第三数字信号D3不随温度的变化而变化，所述温度补偿模块的第二输入端320进一步接收所述非基准温度下的第一数字信号D1’，并储存于过流保护模块40中。所述第三输入端340接收所述非基准温度下的的第二电压V2’；所述第四输入端322接收数字信号D3。所述过流保护模块40根据过流基准数字信号OC1、基准温度下的第一数字信号D1、非基准温度下的第一数字信号D1’、第三数字信号D3以及非基准温度下的第二电压V2’而产生过流状态信号OC，所述输出端310用于输出过流状态信号OC，其中过流基准数字信号OC1为一恒定值，不随温度的变化而变化。

在图6所示的实施例中，所述过流保护模块40包括温度补偿模块32、数模转换电路33和比较电路34。所述温度补偿模块32具有第一输入端300、第二输入端320、第三输入端322和输出端321，所述温度补偿模块32的第一输入端300接收过流基准数字信号OC1。当温度为基准温度时，例如25℃，所述温度补偿模块32的第二输入端320与模数转换模块10的第一输出端100耦接，接收第一数字信号D1并储存于温度补偿模块32中，当电路的工作温度变化为非基准温度后，所述第二输入端320进一步接收非基准温度下的第一数字信号D1’。所述温度补偿模块32的第三输入端322与模数转换模块10的第三输出端102耦接，接收第三数字信号D3并储存于温度补偿模块32中。所述温度补偿模块32根据过流基准数字信号OC1、基准温度下的第一数字信号D1、非基准温度下的第一数字信号D1’和第三数字信号D3而产生第四数字信号D4。

在一个实施例中，所述数模转换电路33耦接至所述温度补偿模块32，具有输入端321和输出端341。符号321既可以表示温度补偿模块32的输入端，也可以表示数模转换电路33的输入端。所述数模转换电路33的输入端321接收第四数字信号D4，数模转换电路33将第四数字信号D4进行数模转换，在输出端341提供第四电压V4，其中所述数模转换电路33的数模转换系数为K4，例如：V4＝K4*D4。所述数模转换电路33可以由几个分立模块或器件组合而成，也可以是单个模块或器件。

在一个实施例中，所述比较电路34耦接至数模转换电路33，具有第一输入端341、第二输入端340和输出端310。符号341既可以表示数模转换电路33的输出端，也可以表示比较电路34的第一输入端。所述比较电路34的第一输入端341接收所述数模转换电路33输出的第四电压V4，所述第二输入端接收温度变化后的非基准温度下的第二电压V2’。所述比较电路34对第四电压V4、非基准温度下的第二电压V2’进行比较，根据比较结果在输出端310输出过流状态信号OC。

在一个实施例中，根据温度变化前后的各个参数，可以得到：所述第四数字信号D4＝OC1+[(K4*OC1-Vbias)/K4]*[(D1’-D1)/D1]。所述第四数字信号D4随着非基准温度下的第一数字信号D’的增大而增大，随着过流保护基准信号OC1的增大而增大。这就实现了过流保护电路的温度补偿功能，提高了过流保护信号OC1的精度，并且在输入电流Ics1存在负值的情况下也能实现温度补偿功能。

图7示出根据本发明一实施例的过流保护电路005的电路结构示意图。所述过流保护电路005与图5所示的过流保护电路003类似，所述过流保护电路005与过流保护电路003的区别将在下文中简单地介绍。所述过流保护电路005包含模数转换模块80，所述模数转换模块80具有输入端130和输出端100。在基准温度下，例如25℃，所述模数转换模块80的输入端130接收第一电阻R1的第一端150和参考地00之间的基准温度下的第一电压V1，所述模数转换模块80将所述基准温度下的第一电压V1进行模数转换，在其输出端100输出基准温度下的第一数字信号D1。当电路的工作温度变化后，所述第一电阻R1的第一端150与参考地00之间的电压变为非基准温度下的第一电压V1’，所述模数转换模块80进一步接收所述温非基准温度下的第一电压V1’，并对其进行模数转换，在其输出端100输出非基准温度下的第一数字信号D1’。

在一个实施例中，所述模数转换模块80包括第一模数转换器13，所述第一模数转换器13的模数转换系数为K1。所述第一模数转换器13具有输入端130和输出端100。符号130既可以表示模数转换模块80的输入端，也可以表示第一模数转换器13的输入端；符号100既可以表示模数转换模块80的输出端，也可以表示第一模数转换器13的输出端。在基准温度下，例如25℃，所述第一模数转换器13的输入端130接收基准温度下的第一电压V1，并对其进行模数转换，在输出端100输出基准温度下的第一数字信号D1。当电路的工作温度变化后，所述第一模数转换器13的输入端130进一步接收非基准温度下的第一电压V1’，并对其进行模数转换，在其输出端100输出非基准温度下的第一数字信号D1’。

在一个实施例中，根据温度升高前后的各个参数，可以得到：所述第四数字信号D4＝OC1*(D1’/D1)，所述第四数字信号D4随着非基准温度下的第一数字信号D’的增大而增大，随着基准温度下的第一数字信号D的增大而减小，并且与过流基准数字信号OC1成正比。这实现了过流保护电路的温度补偿功能，提高了过流保护信号OC1的精度和速度。

图8示出了根据本发明一实施例的过流保护电路006的电路结构示意图。所述过流保护电路006与图6所示的过流保护电路004类似，所述过流保护电路006与过流保护电路004的区别将在下文中简单地介绍。所述过流保护电路006包含模数转换模块90，所述模数转换模块90具有第一输入端130、第二输入端210、第一输出端100和第二输出端102。在基准温度下，例如25℃，所述模数转换模块90的第一输入端130接收第一电阻R1的第一端150和参考地00之间的基准温度下的第一电压V1，并将其进行模数转换，在第一输出端100输出基准温度下的第一数字信号D1。当电路的工作温度变化后，所述第一电阻R1的第一端150与参考地00之间的电压变为非基准温度下的第一电压V1’，所述模数转换模块90进一步接收所述非基准温度下的第一电压V1’，并对其进行模数转换，在第一输出端100输出非基准温度下的第一数字信号D1’。所述模数转换模块90的第二输入端接收所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端RTN与参考地00之间的第三电压V3，并对其进行模数转换，在所述模数转换模块90的第二输出端102输出基准温度下的第三数字信号D3，其中所述第三电压V3和第三数字信号D3不随温度的变化而变化。

在一个实施例中，所述模数转换模块90包括第一模数转换器13和第三模数转换器21，所述第一模数转换器13的模数转换系数为K1，所述第三模数转换器21的模数转换系数为K3。所述第一模数转换器13具有输入端130和输出端100。符号130既可以表示模数转换模块90的第一输入端，也可以表示第一模数转换器13的输入端；符号100既可以表示模数转换模块90的第一输出端，也可以表示第一模数转换器13的输出端。在基准温度下，例如25℃，所述第一模数转换器13的输入端130接收基准温度下的第一电压V1，并对其进行模数转换，在输出端100输出基准温度下的第一数字信号D1。当电路的工作温度变化后，所述第一模数转换器13的输入端130进一步接收非基准温度下的第一电压V1’，并对其进行模数转换，在输出端100输出非基准温度下的第一数字信号D1’。所述第三模数转换器21具有输入端210和输出端102。符号210既可以表示模数转换模块90的第三输入端，也可以表示第三模数转换器21的输入端；符号102既可以表示模数转换模块90的第三输出端，也可以表示第三模数转换器21的输出端。所述第三模数转换器21的输入端210接收第三电压V3，并对其进行模数转换，在输出端102输出第三数字信号D3，其中所述第三电压V3和第三数字信号D3不随温度的变化而变化。

在一个实施例中，根据温度升高前后的各个参数，可以得到：所述第四数字信号D4＝OC1+[(K4*OC1-Vbias)/K4]*[(D1’-D1)/D1]。所述第四数字信号D4随着非基准温度下的第一数字信号D’的增大而增大，随着过流保护基准信号OC1的增大而增大。这就实现了过流保护电路的温度补偿功能，提高了过流保护信号OC1的精度和速度，并且在输入电流Ics1存在负值的情况下也能实现温度补偿功能。

图9示出根据本发明一实施例的电流采样电路的控制方法流程图，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述控制方法包括步骤S001～S005。

步骤S001，将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

步骤S002，将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

步骤S003，采样第一电压和第二电压；

步骤S004，将所述第一电压模数转换成第一数字信号，将所述第二电压模数转换成第二数字信号；

步骤S005，响应第一数字信号和第二数字信号，产生采样电流数字信号。

图10示出根据本发明一实施例的电流采样电路的控制方法流程图，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述控制方法包括步骤S101～S106：

步骤S101，将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

步骤S102，将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

步骤S103，将第一电阻的第二端和第二电阻的第二端共同通过一偏置电压源耦接至参考地，第一电阻的第一端和第二电阻的第二端与参考地之间的电压为第三电压；

步骤S104，采样第一电压、第二电压和第三电压；

步骤S105，将所述第一电压模数转换成第一数字信号，将所述第二电压模数转换成第二数字信号，将所述第二电压模数转换成第三数字信号；

步骤S106，响应第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号，产生采样电流数字信号。

图11示出根据本发明一实施例的将电流采样电路用作过流保护的方法流程图，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述方法包括步骤S201～S207：

步骤S201，将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

步骤S202，将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

步骤S203，采样基准温度下的第一电压并将其转换为基准温度下的第一数字信号，基准温度可以为25℃；

步骤S204，采样非基准温度下的第一电压并将其转换为非基准温度下的第一数字信号；

步骤S205，根据一过流基准信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号产生第四数字信号；

步骤S206，将第四数字信号数模转换成第四电压；

步骤S207，比较第四电压和非基准温度下的第二电压，并基于比较结果提供过流状态信号。

图12示出根据本发明一实施例的将电流采样电路用作过流保护的方法流程图，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述方法包括步骤S301～S309：

步骤S301，将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

步骤S302，将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

步骤S303，将第一电阻的第二端和第二电阻的第二端共同通过一偏置电压源耦接至参考地，第一电阻的第一端和第二电阻的第二端与参考地之间的电压为第三电压；

步骤S304，采样基准温度下的第一电压并将其转换为基准温度下的第一数字信号，基准温度可以为25℃；

步骤S305，采样非基准温度下的第一电压并将其转换为非基准温度下的第一数字信号；

步骤S306，采样第三电压并将其转换为第三数字信号，所述第三电压不随温度的变化而变化；

步骤S307，根据一过流基准信号、基准温度下的第一数字信号、非基准温度下的第一数字信号和第三数字信号产生第四数字信号；

步骤S308，将第四数字信号数模转换成第四电压；

步骤S309，比较第四电压和非基准温度下的第二电压，并基于比较结果提供过流状态信号。

要注意的是，在上述的流程图中，可以根据图9-12所示的不同指令来实施功能框。例如，两个连续的功能框可以同时被执行，或者有时功能框也可以执行相反的指令。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (19)

1.一种电流采样电路，包括：

输入端口，用于接收输入电流；

参考地，为电流采样电路提供参考地；

参考电流模块，具有输出端，所述输出端输出参考电流；

第一电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述参考电流模块的输出端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

第二电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至电流采样电路的输入端口，用于接收输入电流，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端耦接至一个公共端，所述第一电阻和第二电阻的公共端耦接至参考地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值成正比，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

模数转换模块，将所述第一电压转换成第一数字信号，将所述第二电压转换成第二数字信号；以及

计算模块，接收第一数字信号和第二数字信号，并响应于第一数字信号和第二数字信号，产生采样电流数字信号。

2.如权利要求1所述的电流采样电路，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值随温度的变化关系相同。

3.如权利要求1所述的电流采样电路，所述采样电流数字信号随着第一数字信号的增大而减小，随着第二数字信号的增大而增大。

4.如权利要求1所述的电流采样电路，所述采样电流数字信号和参考电流成正比。

5.如权利要求1所述的电流采样电路，所述模数转换模块还包括：

第一模数转换电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至所述第一电阻的第一端，用于接收所述第一电压，所述第一模数转换电路对第一电压进行模数转换，并在其输出端输出第一数字信号；

第二模数转换电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至所述第二电阻的第一端，用于接收所述第二电压，所述第一模数转换电路对第二电压进行模数转换，并在其输出端输出第二数字信号。

6.如权利要求1所述的电流采样电路，所述第一电阻和第二电阻的公共端通过一偏置电压源与参考地耦接，所述第一电阻和第二电阻的公共端与参考地之间的电压为第三电压。

7.如权利要求6所述的电流采样电路，所述模数转换模块将所述第三电压转换成第三数字信号，所述计算模块还接收第三数字信号，并响应于第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号，产生采样电流数字信号。

8.如权利要求6所述的电流采样电路，所述模数转换模块还包括：

第三模数转换电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至所述第一电阻和第二电阻的公共端，用于接收所述第一电阻和第二电阻的公共端与参考地之间的第三电压，所述第三模数转换电路对第三电压进行模数转换，在输出端提供第三数字信号。

9.一种过流保护电路，包括如权利要求1-8中任一项所述的电流采样电路，以及：

过流保护模块，具有第一输入端、第二输入端、第三输入端，以及输出端，所述第一输入端接收一过流基准数字信号，在基准温度下，所述第二输入端接收基准温度下的第一数字信号，在非基准温度下，所述第二输入端接收非基准温度下的第一数字信号，所述第三输入端接收非基准温度下的第二电压，所述过流保护模块根据过流基准数字信号、基准温度下的第一数字信号、非基准温度下第一数字信号以及非基准温度下的第二电压而产生过流状态信号，所述输出端用于输出过流状态信号。

10.如权利要求9所述的过流保护电路，所述过流保护模块还包括:

温度补偿模块，根据过流保护基准数字信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号产生第四数字信号；

数模转换电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至所述温度补偿模块以接收第四数字信号，所述数模转换电路将第四数字信号进行数模转换，在其输出端提供第四电压；以及

比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接至所述数模转换电路的输出端以接收第四电压，所述第二输入端接收非基准温度下的第二电压，所述比较电路基于第四电压与非基准温度下的第二电压的比较结果，在其输出端提供过流状态信号。

11.如权利要求10所述的过流保护电路，所述第四数字信号随着基准温度下的第一数字信号的增大而减小，随着非基准温度下的第一数字信号的增大而增大。

12.一种过流保护电路，包括：

输入端口，用于接收输入电流；

参考地，为电流采样电路提供参考地；

参考电流模块，具有输出端，所述输出端输出参考电流；

第一电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述参考电流模块的输出端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

第二电阻，具有第一端和第二端，所述第一端耦接至所述电流采样电路的输入端口，用于接收输入电流，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端耦接至一个公共端，所述公共端耦接至参考地，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值成正比，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

模数转换模块，将基准温度下的第一电压模数转换成基准温度下的第一数字信号，将非基准温度下的第一电压模数转换成非基准温度下的第一数字信号；

温度补偿模块，接收过流基准数字信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号，并根据过流基准数字信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号产生第四数字信号；

数模转换电路，具有输入端和输出端，所述输入端耦接至所述温度补偿模块的输出端以接收第四数字信号，所述数模转换电路将第四数字信号进行数模转换，在其输出端提供第四电压；以及

比较电路，具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端耦接至所述数模转换电路的输出端以接收第四电压，所述第二输入端接收第二电压，所述比较电路基于第四电压与第二电压的比较结果，在其输出端提供过流状态信号。

13.如权利要求12所述的过流保护电路，所述第四数字信号随着基准温度下的第一数字信号的增大而减小，随着非基准温度下的第一数字信号的增大而增大。

14.如权利要求12所述的过流保护电路，所述第一电阻的第二端和第二电阻的第二端共同通过一偏置电压源与参考地耦接，所述第一电阻的第二端和第二电阻的第二端与参考地之间的电压为第三电压，所述模数转换模块将所述第三电压转换成第三数字信号。

15.如权利要求14所述的过流保护电路，所述温度补偿模块进一步接收第三数字信号，并响应于过流基准数字信号、第一数字信号和第三数字信号而产生第四数字信号，所述第四数字信号随着基准温度下的第一数字信号的增大而减小，随着非基准温度下的第一数字信号的增大而增大。

16.一种电流采样电路的控制方法，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述控制方法包括：

将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，所述第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

采样第一电压和第二电压；

将所述第一电压模数转换成第一数字信号，将所述第二电压模数转换成第二数字信号；

响应第一数字信号和第二数字信号，产生采样电流数字信号。

17.如权利要求16所述的一种电流采样电路的控制方法，还包括：

将所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端共同通过一偏置电压源耦接至参考地；

采样第一电阻的第二端和第二电阻的第二端与参考地之间的第三电压；

将所述第三电压转换成第三数字信号；

响应第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号，产生采样电流数字信号。

18.一种将电流采样电路用作过流保护的方法，所述电流采样电路包括接收输入电流的输入端口、参考地、第一电阻和第二电阻，其中所述第一电阻的阻值与第二电阻的阻值成正比，所述方法包括：

将一参考电流通过第一电阻耦接至参考地，其中第一电阻包括接收参考电流的第一端和耦接至参考地的第二端，第一电阻的第一端与参考地之间的电压为第一电压；

将输入电流通过第二电阻耦接至参考地，其中第二电阻包括接收输入电流的第一端和耦接至参考地的第二端，第二电阻的第一端与参考地之间的电压为第二电压；

采样基准温度下的第一电压并将其转换为基准温度下的第一数字信号；

采样非基准温度下的第一电压并将其转换为非基准温度下的第一数字信号；

根据一过流基准信号、基准温度下的第一数字信号和非基准温度下的第一数字信号产生第四数字信号；

将第四数字信号数模转换成第四电压；

比较第四电压和非基准温度下的第二电压，并基于比较结果提供过流状态信号。

19.如权利要求18所述的一种将电流采样电路用作过流保护的方法，还包括：

将所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第二端共同通过一偏置电压源耦接至参考地；

采样第一电阻的第二端和第二电阻的第二端与参考地之间的第三电压；

将第三电压转换成第三数字信号；

根据过流基准信号、基准温度下的第一数字信号、非基准温度下的第一数字信号和第三数字信号产生第四数字信号。