CN106526281B - 高速跟踪电流感测系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种跟踪电流感测系统。该系统可以包括第一电感测元件，被配置为从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号和第二电信号并且基于所接收的电信号来输出电信号。该系统还可以包括第二电感测元件，被配置为从半桥电路的低压侧开关接收第一电信号和第二电信号并且基于所接收的电信号来输出电信号。该系统还可以包括电流估计电路，被配置为接收由第一电感测元件和第二电感测元件输出的电信号，并且在半桥在高压侧开关和低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流。

Description

高速跟踪电流感测系统
技术领域
本公开一般涉及电子电路装置中的电流感测技术。
背景技术
跟踪电流感测电路通常提供跟踪电流并且可以在诸如针对服务器和移动计算机应用的DC-DC转换器的应用中使用。传统线性跟踪电流感测系统常常包括运算放大器，这导致限制系统的最大频率的长置位时间。传统非线性跟踪电流感测系统具有不准确性并且因此可能不适合于一些应用。
发明内容
总体上，本公开描述了用于改进跟踪电流感测系统的速度、带宽、以及稳定性的技术和电路。本文描述的技术和电路中的一些利用通用电路，无论半桥的哪一侧是激活的，这可以使得跟踪电流感测系统在切换半桥的激活侧时保持连续的偏置电流。以这种方式，可以消除在半桥的一侧被激活时发生的置位时间。另外，可以减少跟踪电流感测系统的电流消耗。另外，可以减小跟踪电流感测系统的面积和复杂度。
在一些示例中，本公开的技术涉及一种跟踪电流感测系统，其可以包括第一电感测元件、第二电感测元件、以及跟踪电流感测系统。第一电感测元件可以被配置为从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号，从高压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号。第二电感测元件可以被配置为从半桥电路的低压侧开关接收第一电信号，从低压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号。电流估计电路可以电耦合到第一电感测元件和第二电感测元件。电流估计电路可以被配置为接收由第一电感测元件和第二电感测元件输出的电信号，并且在半桥在高压侧开关和低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流。
在一些示例中，本公开的技术涉及一种方法，其可以包括由第一电感测元件并且从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号和第二电信号，并且由第一电感测元件基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号。该方法还可以包括由第二电感测元件并且从半桥电路的低压侧开关接收第一电信号和第二电信号，并且由第二电感测元件基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号。另外，该方法可以包括由电流估计电路接收由第一电感测元件输出的电信号和由第二电感测元件输出的电信号，并且在半桥在高压侧开关和低压侧开关之间切换时由电流估计电路输出连续的偏置输出电流。
在一些示例中，本公开的技术涉及一种系统，其可以包括半桥电路、第一电感测元件、第二电感测元件、以及电流估计电路。半桥电路可以包括高压侧开关和低压侧开关。第一电感测元件可以被配置为从高压侧开关接收第一电信号，从高压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号。第二电感测元件可以被配置为从低压侧开关接收第一电信号，从低压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号。电流估计电路可以电耦合到第一电感测元件和第二电感测元件。电流估计电路可以被配置为接收由第一电感测元件和第二感测元件输出的电信号，并且在半桥在高压侧开关和低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流。
在附图和下面的描述中阐述本公开的一个或多个示例和技术的细节。本公开的其他特征、目的和优点将从说明书和附图、并且从权利要求书变得显而易见。
附图说明
图1是图示了根据本公开中描述的一个或多个技术的示例跟踪电流感测系统的示意图。
图2是图示了根据本公开中描述的一个或多个技术的示例跟踪电流感测系统的示意图。
图3是图示了根据本公开中描述的一个或多个技术的示例跟踪电流感测系统的示意图。
图4是图示了根据本公开的一个或多个方面的用于操作示例跟踪电流感测系统的示例方法的流程图。
附图不一定是按比例绘制的。类似的附图标记指示类似的特征，但是可以在各个示例中存在类似的特征之间的变化。
具体实施方式
图1是图示了根据本公开中描述的一个或多个技术的示例跟踪电流感测系统的示意图。跟踪电流感测系统10包括半桥20、电感测元件24A、24B(统称为“电感测元件24”)以及电流估计电路26。图1将跟踪电流感测系统10示出为具有三个分离的且不同的部件，然而系统10可以包括额外的或更少的部件。例如，半桥20、电感测元件24以及电流估计电路26可以是三个个体部件或者可以表示提供如本文描述的跟踪电流感测系统10的功能的一个或多个部件的组合。
跟踪电流感测系统10包括半桥20，其包括高压侧开关22A和低压侧开关22B(统称为“开关22”)。开关22可以包括基于晶体管的开关(例如，MOSFET、IGBT、等等)、基于氮化镓(GaN)的开关或其他类型的开关设备。每个开关22可以包括多个开关设备(例如，晶体管)。每个开关22可以将一个或多个电信号输出到各自的电感测元件24。例如，每个开关22可以包括输出第一电信号(例如，电流或电压)的第一开关设备和输出第二电信号的第二开关设备。在一些示例中，第一电信号指示半桥20中的电流，并且第二电信号包括与第一电信号成比例的镜像或跟踪信号。
电感测元件24中的每个可以被配置为从各自的开关22接收多个电信号并且基于所接收的信号来输出信号。由开关22所接收的电信号可以指示半桥20中的电流。例如，电感测元件24A可以从高压侧开关22A接收多个电信号并且基于多个所接收的信号来输出电信号。类似地，电感测元件24B可以从低压侧开关22B接收多个电信号并且基于多个所接收的信号来输出电信号。在一些示例中，由电感测元件24所接收的电信号可以包括电压或电流，并且由每个电感测元件24输出的电信号可以包括电压或电流。如图2所示，在一些示例中，电感测元件24可以包括比较器。例如，每个比较器24从各自的开关22接收第一电压和第二电压并且基于第一所接收的电压和第二所接收的电压的比较来输出电压。在一些示例中，如图3所示，电感测元件24可以包括运算跨导放大器(OTA)。例如，每个OTA 24从各自的开关22接收第一电压和第二电压并且基于第一所接收的电压和第二所接收的电压来输出电流。在一些示例中，电感测元件24可以包括电流模式放大器，使得由每个电感测元件24所接收的输入包括电流，并且来自每个电感测元件24的输出包括电压。在一些示例中，电感测元件24可以包括运算电流放大器，使得由每个电感测元件24所接收的输入包括电流，并且来自每个电感测元件24的输出包括电流。
电流估计电路26包括用于输出与半桥20中的电流成比例的偏置电流的电路装置。电流估计电路26可以接收由电感测元件24中的每个输出的电信号。电流估计电路26可以基于从电信号24所接收的电信号来输出偏置电流。在一些示例中，电流估计电路26包括用于使高压侧开关22A偏置的第一组电路元件和用于使低压侧开关22B偏置的第二组电路元件。然而，在一些示例中，电流估计电路26包括用于使高压侧开关22A和低压侧开关22B偏置的通用电路。例如，如图2和图3中更详细地图示的，电流估计电路26可以包括电容器、电流发生器、电阻器、以及参考电压，其可以在高压侧开关22A是激活的时并且在低压侧开关22B是激活的时使用。换言之，相同的电容器、电流发生器、电阻器、以及参考电压可以被用于将偏置输出电流提供到不激活的开关22，无论哪个开关22是激活的。电容器可以在跟踪电流感测系统10在高压侧开关22A和低压侧开关22B之间切换时保持电流估计单元中的连续的偏置电流，这可以消除在切换传统半桥设备时需要的置位时间。另外，通过使用通用电路，电流估计电路26可以减少存在的电路元件的数目，这可以减小电路的面积、成本和复杂度。另外，可以减小由跟踪电流感测系统10消耗的电流。
图2是图示了根据本公开中描述的一个或多个技术的示例跟踪电流感测系统的示意图。在一些示例中，跟踪电流感测系统包括非线性跟踪电流感测系统110。跟踪电流感测系统110包括半桥120、电感测元件124A、124B(统称为“电感测元件124”)以及电流估计电路126，其分别对应于图1中的元件20、24以及26。总体上，跟踪电流感测系统110执行电流感测技术来执行复制或“跟踪”电流，跟踪电流感测系统110根据其能够感测半桥120中的电流的水平。
半桥120包括高压侧开关122A和低压侧开关122B(统称为“开关122”)。在一些示例中，每个开关122包括多个晶体管。例如，如图2所示，高压侧开关122A和低压侧开关122B均包括两个晶体管：FETPOWER晶体管152A和FETSENSE晶体管152B(统称为“晶体管152”)。FETPOWER晶体管152A从第一电源接收电压，并且FETSENSE晶体管152B从第二电源接收电压。当晶体管152被描述为FET时，晶体管152可以包括MOSFET开关、IGBT开关、或类似的开关设备。在一些示例中，晶体管152A和152B是相同大小的。然而，在一些示例中，晶体管152A和152B是不同的大小的。例如，FETSENSE晶体管152B可以是FETPOWER晶体管152A的分数N(即，)。
针对给定开关122(例如，高压侧开关122A)，晶体管152可以利用相同的门信号来控制。例如，当高压侧开关122A的晶体管152A被接通时，高压侧开关122A的晶体管152B也被接通。晶体管152A传导电流IPOWER。晶体管152B传导反馈电流IFEEDBACK。如在本公开中使用的，术语“反馈电流”IFEEDBACK、跟踪电流和复制电流全部可互换地被使用以总体上描述成比例地镜像从功率晶体管(例如，FETPOWER晶体管152A)流出的电流的水平的电流。总体上，术语“反馈电流”IFEEDBACK被用于在感测晶体管(FETSENSE晶体管152B)中流动的电流。换言之，每个开关122包括经由FETPOWER晶体管152A的电流IPOWER和经由FETSENSE晶体管152B的镜像电流IFEEDBACK。
开关122可以被用于对耦合到半桥的开关节点(例如，在节点OUTHALF_BRIDGE172处)的负载(例如，电感负载)供电。跟踪电流感测系统110可以使给定开关122(例如，高压侧开关122A)的FETPOWER晶体管152A接通和断开以控制在节点OUTHALF_BRIDGE172处的电压和电流。例如，跟踪电流感测系统110可以依靠高压侧开关122A的FETPOWER晶体管152A的控制来产生在节点OUTHALF_BRIDGE172处的PWM输出信号。门信号使得FETPOWER晶体管152A接通和断开。类似地，相同的门信号可以同时地将相同的开关122的FETSENSE晶体管152B驱动到与晶体管152A相同的运行状态(例如，开或关)中以传导IFEEDBACK。跟踪电流感测系统110可以依靠IFEEDBACK来感测或以其他方式确定从晶体管152A出来的电流IPOWER的量。开关122A、122B电耦合到各自的电感测元件124A、124B。
在图2的示例中，每个电感测元件124接收多个输入电信号并输出电信号。例如，每个电感测元件124可以接收两个输入电信号并输出一个电信号。在一些示例中，电感测元件124A、124B包括各自的比较器154A、154B(统称为“比较器154”)。每个比较器154接收两个输入电压并且基于输入电压的比较来输出输出电压。例如，如图2所示，每个比较器154从在第一端子(例如，正极“加号”管脚)处的FETSENSE晶体管152B的电源接收第一输入电压，并且从在第二端子(例如，负极“减号”管脚)处的FETPOWER晶体管152B的电源接收第二输入电压。每个比较器154可以将第一输入电压和第二输入电压进行比较，并且基于第一输入电压和第二输入电压的比较来输出电压。
电流估计电路126可以包括用于使高压侧开关122A和低压侧开关122B偏置的通用电路。结果，电流估计电路126中的电流可以当在高压侧开关122A和低压侧开关122B之间切换时保持恒定，使得置位时间可以被消除。在一些示例中，电流估计电路26包括控制单元(“CU”)178、多路复用器(“MUX”)156、开关157、一个或多个电流发生器158A–158D(统称为“电流发生器158”)、电阻器170、参考电压VREF 160、AB类输出级165。
电流估计电路126可以基于由各自的电感测元件154输出的电信号来确定由半桥120输出的电流。MUX 156可以从控制单元178接收控制信号和由每个电感测元件(例如，比较器)154输出的电信号(例如，电压)。在一些示例中，控制单元178包括脉宽调制器(PWM)、脉冲密度调制器(PDM)或脉冲频率调制器(PFM)。MUX 156对从控制单元178和每个比较器154所接收的信号进行多路复用以便控制开关157。例如，当由比较器154所接收的在加号管脚处的电压(即，第一输入电压)高于在减号管脚处的电压(即，第二输入电压)时，比较器154可以使得开关157闭合或以“接通状态”操作。当开关157被闭合时，电流发生器158A将电流供应给电容器162，因此对电容器162进行充电。当在比较器154的加号管脚处的电压低于在减号管脚处的电压时，比较器154可以使得开关157断开或以“断开状态”操作，因此对电容器162进行放电。
AB类输出级165包括多个晶体管166A–166L(统称为“晶体管166”)并且输出经由节点IMON 174的偏置电流。在一些示例中，AB类输出级165直接耦合到电容器162。在一些示例中，如图2所示，电流估计电路包括耦合在电容器162和AB类输出级165之间的缓冲器164。AB类输出级165耦合到电阻器170，其耦合到参考电压VREF 160。通过电阻器170的电流是基于参考电压VREF 160和开关162的状态的(即，无论开关162是打开的还是闭合的)。
在操作中，跟踪电流感测系统110包括TON周期和TOFF周期。如在本公开中使用的，晶体管的TON周期大体被定义为当晶体管被接通时将电流导通通过其传导通道或者以其他方式以接通状态操作的时间段。晶体管的TOFF周期表示当晶体管被断开时不将电流导通通过其传导通道或者以其他方式以断开状态操作的时间段。例如，晶体管152的TON表示当晶体管152被接通或以其他方式以接通状态操作而非被断开或以其他方式以断开状态操作时的时间段。参考半桥配置，半桥的术语TON周期大体用于描述当半桥的高压侧开关被接通或以其他方式以接通状态操作并且半桥的低压侧开关被断开或以其他方式以断开状态操作时的时间段。进一步参考半桥配置，半桥的术语TOFF周期大体用于描述当半桥的高压侧开关被断开或以其他方式以断开状态操作并且半桥的低压侧开关被闭合或以其他方式以接通状态操作时的时间段。
在TON周期期间，高压侧开关122A以接通状态操作(在此刻，低压侧开关122B处于断开状态中)，并且开关157基于由来自高压侧开关122A的比较器154A所接收的电压来操作。如果FETSENSE晶体管152B的电压高于FETPOWER晶体管152A的电压，则比较器154A的输出是高的，并且开关157被闭合。电流发生器158A生成当开关157被闭合时流动到电容器162的电流。因此，电容器162被电流发生器158A充电，并且跨电阻器170的电流增大。结果，AB类输出级165镜像拉低高压侧FETSENSE晶体管152B的电源的更高的电流并增大从IMON 174流出的电流。因此，电流估计电路126输出镜像半桥120中的电流的经由IMON 174的偏置电流。然而，如果FETSENSE晶体管152B的电压低于FETPOWER晶体管152B的电压，则比较器154A的输出是低的，并且开关157被断开。因此，电容器162放电并且跨电阻器170的电流减小。结果，AB类输出级165减小经由IMON174的偏置电流输出。
在TOFF周期期间，低压侧开关122B以接通状态操作(在此刻，高压侧开关122A处于断开状态中)，并且开关157基于由来自低压侧开关122B的比较器154B所接收的电压来操作。开关157根据以上参考TON周期描述的相同的原理来操作。因此，电流估计电路126使用通用电路(开关157、电流发生器158A、电容器162以及电阻器170)来在TOFF期间和在TON期间输出经由IMON 174的偏置电流。
由于电流估计电路126使用通用电路来输出在TON和TOFF期间的偏置电流，所以电容器162可以根据需要沉没或供应电压或电流以在跟踪电流感测系统110在高压侧开关122A和低压侧开关122B之间切换时保持连续的偏置输出电流。结果，可以减少或消除置位时间。另外，跟踪电流感测系统110可以在没有任何不连续的情况下跟踪正电流和负电流。如果半桥120中的电流是正的(从OUTHALF_BRIDGE 172流出)，则晶体管170连接到AB类输出级165的一端高于参考电压VREF 160，并且电流将流入晶体管170。然而，如果半桥120中的电流是负的(流入OUTHALF_BRIDGE 172)，则晶体管170连接到AB类输出级165的一端低于参考电压VREF 160，并且电流将从晶体管170流出。
图3是图示了根据本公开中描述的一个或多个技术的示例跟踪电流感测系统的示意图。在一些示例中,跟踪电流感测系统包括线性跟踪电流感测系统210。跟踪电流感测系统210包括半桥220、电感测元件224A、224B(统称为“电感测元件224”)以及电流估计电路226，其分别对应于图1中的元件20、24以及26。总体上，跟踪电流感测系统210执行电流感测技术来执行复制或“跟踪”电流，跟踪电流感测系统210根据其能够感测半桥220中的电流的水平。
半桥220基本上与参考图2描述的半桥120相似。例如，半桥220包括(对应于高压侧开关122A的)高压侧开关222A和(对应于低压侧开关122B的)低压侧开关222B。开关222A、22B统称为开关222。在一些示例中，每个开关222包括多个晶体管。例如，如图3所示，高压侧开关222A和低压侧开关222B均包括两个晶体管：FETPOWER晶体管252A和FETSENSE晶体管252B(统称为“晶体管252”)。开关222A、222B电耦合到各自的电感测元件224A、224B。
每个电感测元件224接收多个输入电信号并输出电信号。在一些示例中，如图3所示，电感测元件224A、224B包括各自的运算跨导放大器(OTA)254A、254B(统称为“OTA254”)。每个OTA 254可以接收两个输入电压并且可以基于输入电压的比较来输出输出电流。例如，如图3所示每个OTA 254从在第一端子(例如，正极“加号”管脚)处的FETSENSE晶体管252B的电源接收第一输入电压，并且从在第二端子(例如，负极“减号”管脚)处的FETPOWER晶体管252B的电源接收第二输入电压。每个OTA 254可以将第一输入电压和第二输入电流进行比较，并且基于第一输入电压和第二输入电压的比较来输出电流。
电流估计电路226可以包括用于使高压侧开关222A和低压侧开关222B偏置的通用电路。结果，电流估计电路226中的偏置电流可以当在高压侧开关222A和低压侧开关222B之间切换时保持恒定，使得置位时间可以被消除。在一些示例中，电流估计电路26包括控制单元(“CU”)278、电流发生器258A、电阻器270、参考电压VREF260、AB类输出级265。在一些示例中，控制单元278包括脉宽调制器(PWM)、脉冲密度调制器(PDM)或脉冲频率调制器(PFM)。控制单元278可以将信号输出到控制(断开或闭合)开关257A和257B。
电流估计电路226可以基于由各自的电感测元件254输出的电信号来确定由半桥220输出的电流。例如，控制单元278可以输出PWM信号以在高压侧开关222A是激活的时使开关257A闭合。当开关257A被闭合时，电流可以从OTA 254A流动到电容器CMILLER-HOLD 262和电阻器270。
电流估计电路226包括多个晶体管266A–266L(统称为“晶体管266”)并且经由节点IMON 274输出偏置电流。在一些示例中，AB类输出级265耦合到电容器262和电阻器270，其耦合到参考电压VREF260。通过电阻器270的电流基于参考电压VREF 260和由OTA 254A、254B输出的电流。
在操作中，跟踪电流感测系统210包括TON周期和TOFF周期。在TON周期期间，高压侧开关222A以接通状态来操作(低压侧开关222B处于断开状态)并且控制单元278使得开关257A闭合(开关257B是断开的)。因此，电流从OTA 254A流动到增益级264、电容器CMILLER-HOLD262以及电流发生器258A。如果FETSENSE晶体管252B的电源低于FETPOWER晶体管252A的电源，则跟踪电流感测系统210减小跨电阻器270的电流。结果，AB类输出级265镜像增大高压侧FETSENSE晶体管252B的电压源的更低电流。
类似地，在TOFF周期期间，低压侧开关222B以接通状态来操作(高压侧开关222A处于断开状态)并且控制单元278使得开关257B闭合(开关257A是断开的)。电流估计电路226可以使用相同的增益级264、电容器CMILLER-HOLD 262以及在TON周期期间使用的电流发生器258A来调节跨电容器270的电流。因此，电流估计电路226使用通用电路来在TOFF期间和在TON期间更新经由IMON 274的偏置电流。通过使用通用电路，跟踪电流感测系统210可以当在高压侧开关222A和低压侧开关222B之间切换时保持连续的偏置电流。
图4是图示了根据本公开的一个或多个方面的用于操作示例跟踪电流感测系统的示例方法的流程图。为便于说明仅仅参考跟踪电流感测系统100来描述示例方法。在一些示例中，电感测元件24可以从半桥20中的激活开关接收第一电信号和第二电信号(302)。激活开关可以是在TON周期期间的高压侧开关22A，而激活开关可以是在TOFF周期期间的低压侧开关22B。在非线性系统中，电感测元件24可以包括比较器，比较器可以从第一电压源接收第一电压并且从第二电压源接收第二电压。在线性系统中，电感测元件24可以包括OTA，OTA可以接收第一电压和第二电压。电感测元件24可以基于所接收的第一信号和第二信号来输出电信号(304)。输出信号可以包括非线性系统中的电压，而输出信号可以包括线性系统中的电流。
在一些示例中，电流估计电路26可以接收由电感测元件输出的电信号(306)。例如，电流估计电路26可以从电感测元件24接收电流，使得电流估计电路26中的多路复用器可以使开关闭合以使电容器进行充电。在一些示例中，电流估计电路26可以从电感测元件24接收电流，使得电容器可以被充电。电流估计电路26可以基于从电感测单元所接收的电信号来输出偏置电流(308)。电流估计电路26可以增大或减小偏置电流以便跟踪半桥20中的电流。
电流估计电路26可以在半桥20在高压侧开关22A和低压侧开关22B之间切换时保持连续的偏置电流(310)。在一些示例中，电流估计电路26包括用于更新偏置电流的通用电路，无论哪个开关是激活的。通用电路包括用于保持偏置电流处于连续的电流的电容器。
以下示例可以说明本公开的一个或多个方面。
示例1.一种跟踪电流感测系统，包括：第一电感测元件，被配置为从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号，从所述高压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号；第二电感测元件，被配置为从半桥电路的低压侧开关接收第一电信号，从所述低压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号；以及电流估计电路，其电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件，其中所述电流估计电路被配置为接收由所述第一电感测元件和所述第二电感测元件输出的所述电信号，并且在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流。
示例2.根据示例1所述的跟踪电流感测系统，其中所述电流估计电路包括：电流发生器，被配置为生成电流；以及电容器，其电耦合到所述电流发生器，其中所述电容器被配置为接收由所述电流发生器生成的所述电流并且在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时输出所述连续的偏置输出电流。
示例3.根据示例1-2所述的跟踪电流感测系统，其中所述第一电感测元件被配置为将来自所述高压侧开关的所述第一电信号与来自所述高压侧开关的所述第二电信号进行比较并且基于所述半桥中的电流来输出电信号，其中所述第二电感测元件被配置为将来自所述低压侧开关的所述第一电信号与来自所述低压侧开关的所述第二电信号进行比较并且基于所述半桥中的所述电流来输出电信号。
示例4.根据示例1-3所述的跟踪电流感测系统，其中所述高压侧开关包括：第一晶体管，被配置为从第一电源接收电压并且输出来自所述高压侧开关的所述第一电信号；以及第二晶体管，被配置为从第二电源接收电压并且输出来自所述高压侧开关的所述第二电信号；其中所述低压侧开关包括：第一晶体管，被配置为从所述第一电源接收电压并且输出来自所述低压侧开关的所述第一电信号；以及第二晶体管，被配置为从所述第二电源接收电压并且输出来自所述低压侧开关的所述第二电信号。
示例5.根据示例1-4所述的跟踪电流感测系统，其中所述跟踪电流感测系统包括非线性系统，其中所述第一电感测元件包括比较器并且所述第二电感测元件包括比较器，其中来自所述第一电感测元件的电输出包括电压，并且来自所述第二电感测元件的电输出包括电压。
示例6.根据示例1-5所述的跟踪电流感测系统，所述电流估计电路还包括：开关；以及多路复用器，其电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件，其中所述多路复用器被配置为基于由所述第一电感测元件输出的所述电压和由所述第二电感测元件输出的所述电压来控制所述开关。
示例7.根据示例1-6所述的跟踪电流感测系统，其中所述跟踪电流感测系统包括线性系统，其中所述第一电感测元件包括运算跨导放大器(OTA)并且所述第二电感测元件包括OTA，其中来自所述第一电感测元件的电输出包括电流，并且来自所述第二电感测元件的电输出包括电流。
示例8.根据示例1-7所述的跟踪电流感测系统，所述电流估计电路还包括：控制单元；第一开关，其电耦合到所述控制单元和所述第一电感测元件，使得，当所述第一开关被闭合时，所述偏置输出电流是基于由所述第一电感测元件输出的所述电流的；以及第二开关，其电耦合到所述控制单元和第二感测元件，使得，当所述第二开关被闭合时，所述偏置输出电流是基于由所述第二电感测元件输出的所述电流的。
示例9.一种方法，包括：由第一电感测元件并且从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号和第二电信号；由所述第一电感测元件基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号；由第二电感测元件并且从半桥电路的低压侧开关接收第一电信号和第二电信号；由所述第二电感测元件基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号；由电流估计电路接收由所述第一电感测元件输出的所述电信号和由所述第二电感测元件输出的所述电信号；以及在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时由所述电流估计电路输出连续的偏置输出电流。
示例10.根据示例9所述的方法，还包括：由电流发生器生成电流；由电耦合到所述电流发生器的电容器接收所述电流；以及在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时由所述电容器保持所述连续的偏置输出电流。
示例11.根据示例9-10所述的方法，还包括：由所述第一电感测元件将来自所述高压侧开关的所述第一电信号与来自所述高压侧开关的所述第二电信号进行比较；由所述第一电感测元件基于所述半桥中的电流来输出电信号；由所述第二电感测元件将来自所述低压侧开关的所述第一电信号与来自所述低压侧开关的所述第二电信号进行比较；以及由所述第二电感测元件基于所述半桥中的所述电流来输出电信号。
示例12.根据示例9-11所述的方法，还包括：由所述高压侧开关的第一晶体管从第一电源接收电压并且输出来自所述高压侧开关的所述第一电信号；由所述高压侧开关的第二晶体管从第二电源接收电压并且输出来自所述高压侧开关的所述第二电信号；由所述低压侧开关的第一晶体管从所述第一电源接收电压并且输出来自所述低压侧开关的所述第一电信号；以及由所述低压侧开关的第二晶体管从所述第二电源接收电压并且输出来自所述低压侧开关的所述第二电信号。
示例13.根据示例9-12所述的方法，其中所述第一电感测元件包括比较器并且所述第二电感测元件包括比较器，其中由所述第一电感测元件输出的所述电信号包括电压，并且由所述第二电感测元件输出的所述电信号包括电压。
示例14.根据示例9-13所述的方法，还包括：由电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件的多路复用器并且基于由所述第一电感测元件输出的所述电压和由所述第二电感测元件输出的所述电压来控制开关。
示例15.根据示例9-14所述的方法，其中所述第一电感测元件包括运算跨导放大器(OTA)并且所述第二电感测元件包括OTA，其中来自所述第一电感测元件的电输出包括电流，并且来自所述第二电感测元件的电输出包括电流。
示例16.根据示例9-15所述的方法，其中输出所述偏置输出电流是基于以下的：当第一开关电耦合到控制单元并且所述第一开关是闭合的时由所述第一电感测元件输出的所述电流，以及当第二开关电耦合到所述控制单元并且所述第二开关是闭合的时由所述第二电感测元件输出的所述电流。
示例17.一种系统，包括：半桥电路，其包括高压侧开关和低压侧开关；第一电感测元件，被配置为从所述高压侧开关接收第一电信号，从所述高压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号；第二电感测元件，被配置为从所述低压侧开关接收第一电信号，从所述低压侧开关接收第二电信号，并且基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出电信号；以及电流估计电路，其电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件，其中所述电流估计电路被配置为接收由所述第一电感测元件和第二感测元件输出的所述电信号，并且在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流。
示例18.根据示例17所述的系统，其中所述电流估计电路包括：电流发生器，被配置为生成电流；以及电容器，其电耦合到所述电流发生器，其中所述电容器被配置为接收由所述电流发生器生成的电流并且在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时输出所述连续的偏置输出电流。
示例19.根据示例17-18所述的系统，其中所述第一电感测元件被配置为将来自所述高压侧开关的所述第一电信号与来自所述高压侧开关的所述第二电信号进行比较并且基于所述半桥中的电流来输出电信号，其中所述第二电感测元件被配置为将来自所述低压侧开关的所述第一电信号与来自所述低压侧开关的所述第二电信号进行比较并且基于所述半桥中的所述电流来输出电信号。
示例20.根据示例17-19所述的系统，其中所述高压侧开关包括：第一晶体管，被配置为从第一电源接收电压并且输出来自所述高压侧开关的所述第一电信号；以及第二晶体管，被配置为从第二电源接收电压并且输出来自所述高压侧开关的所述第二电信号；其中所述低压侧开关包括：第一晶体管，被配置为从所述第一电源接收电压并且输出来自所述低压侧开关的所述第一电信号；以及第二晶体管，被配置为从所述第二电源接收电压并且输出来自所述低压侧开关的所述第二电信号。
已经描述了各种示例和技术。本文描述的示例的各方面或特征可以与在另一示例中描述的任何其他方面或特征一起组合。这些描述的示例和其他示例在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种跟踪电流感测系统，其特征在于，包括：
第一电感测元件，被配置为：
从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号，
从所述高压侧开关接收第二电信号，并且
基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出第三电信号；
第二电感测元件，被配置为：
从所述半桥电路的低压侧开关接收第四电信号，
从所述低压侧开关接收第五电信号，并且
基于所接收的第四电信号和所接收的第五电信号来输出第六电信号；以及
电流估计电路，被电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件，其中所述电流估计电路包括：
电流发生器，被配置为生成电流；以及
电容器，被电耦合到所述电流发生器，
其中所述电流估计电路被配置为：
接收由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号和由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号，并且
在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流；以及
其中所述电容器被配置为接收由所述电流发生器生成的所述电流并且在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时保持所述连续的偏置输出电流。
2.根据权利要求1所述的跟踪电流感测系统，其中在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间的切换包括：
接通所述高压侧开关并且切断所述低压侧开关，或者
切断所述高压侧开关并且接通所述低压侧开关。
3.根据权利要求1所述的跟踪电流感测系统，其中所述第一电感测元件被配置为输出所述第三电信号，通过至少被配置为：
将来自所述高压侧开关的所述第一电信号与来自所述高压侧开关的所述第二电信号进行比较，并且
基于所述第一电信号与所述第二电信号的所述比较输出所述第三电信号，其中所述第一电信号为所述半桥中的电流的指示，
其中所述第二电感测元件被配置为输出所述第六电信号，通过至少被配置为：
将来自所述低压侧开关的所述第四电信号与来自所述低压侧开关的所述第五电信号进行比较，并且
基于所述第四电信号与所述第五电信号的所述比较输出所述第六电信号，其中所述第四电信号为所述半桥中的所述电流的指示。
4.根据权利要求1所述的跟踪电流感测系统，
其中所述高压侧开关包括：
第一晶体管，被配置为输出在所述第一晶体管的第一电源处的所述第一电信号；以及
第二晶体管，被配置输出在所述第二晶体管的第二电源处的所述第二电信号；
其中所述低压侧开关包括：
第三晶体管，被配置输出在所述第三晶体管的第三电源处的所述第四电信号；以及
第四晶体管，被配置输出在所述第四晶体管的第四电源处的所述第五电信号。
5.根据权利要求1所述的跟踪电流感测系统，其中所述跟踪电流感测系统包括非线性系统，其中所述第一电感测元件包括第一比较器并且所述第二电感测元件包括第二比较器，其中由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号包括第一电压，并且由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号包括第二电压。
6.根据权利要求5所述的跟踪电流感测系统，所述电流估计电路还包括：
开关；以及
多路复用器，被电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件，其中所述多路复用器被配置为基于由所述第一电感测元件输出的所述第一电压和由所述第二电感测元件输出的所述第二电压来控制所述开关。
7.根据权利要求1所述的跟踪电流感测系统，其中所述跟踪电流感测系统包括线性系统，其中所述第一电感测元件包括第一运算跨导放大器并且所述第二电感测元件包括第二运算跨导放大器，其中由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号包括第一电流，并且由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号包括第二电流。
8.根据权利要求7所述的跟踪电流感测系统，所述电流估计电路还包括：
控制单元；
第一开关，被电耦合到所述控制单元和所述第一电感测元件，使得当所述第一开关被闭合时，所述偏置输出电流基于由所述第一电感测元件输出的所述第一电流；以及
第二开关，被电耦合到所述控制单元和所述第二电感测元件，使得当所述第二开关被闭合时，所述偏置输出电流基于由所述第二电感测元件输出的所述第二电流。
9.一种跟踪电流感测方法，其特征在于，包括：
由第一电感测元件并且从半桥电路的高压侧开关接收第一电信号和第二电信号；
由所述第一电感测元件基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出第三电信号；
由第二电感测元件并且从半桥电路的低压侧开关接收第四电信号和第五电信号；
由所述第二电感测元件基于所接收的第四电信号和所接收的第五电信号来输出第六电信号；
由电流估计电路接收由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号和由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号；当所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时由所述电流估计电路输出连续的偏置输出电流；
由电流发生器生成电流；
由被电耦合到所述电流发生器的电容器接收所述电流；以及
当所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时由所述电容器保持所述连续的偏置输出电流。
10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间的切换包括：
接通所述高压侧开关并且切断所述低压侧开关，或者
切断所述高压侧开关并且接通所述低压侧开关。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括：
由所述第一电感测元件将来自所述高压侧开关的所述第一电信号与来自所述高压侧开关的所述第二电信号进行比较；
由所述第一电感测元件基于所述第一电信号与所述第二电信号的所述比较输出所述第三电信号，其中所述第一电信号为所述半桥中的电流的指示；
由所述第二电感测元件将来自所述低压侧开关的所述第四电信号与来自所述低压侧开关的所述第五电信号进行比较；以及
由所述第二电感测元件基于所述第四电信号与所述第五电信号的所述比较输出所述第六电信号，其中所述第四电信号为所述半桥中的所述电流的指示。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括：
由所述高压侧开关的第一晶体管输出在所述第一晶体管的第一电源处的所述第一电信号；
由所述高压侧开关的第二晶体管输出在所述第二晶体管的第二电源处的所述第二电信号；
由所述低压侧开关的第三晶体管输出在所述第三晶体管的第三电源处的第四电信号；以及
由所述低压侧开关的第四晶体管输出在所述第四晶体管的第四电源处的第五电信号。
13.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一电感测元件包括第一比较器并且所述第二电感测元件包括第二比较器，其中由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号包括第一电压，并且由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号包括第二电压。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
由被电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件的多路复用器并且基于由所述第一电感测元件输出的所述第一电压和由所述第二电感测元件输出的所述第二电压来控制开关。
15.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一电感测元件包括第一运算跨导放大器并且所述第二电感测元件包括第二运算跨导放大器，其中由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号包括第一电流，并且由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号包括第二电流。
16.根据权利要求15所述的方法，其中输出所述偏置输出电流基于：
当被电耦合到控制单元以及所述第一电感测元件的第一开关闭合时，由所述第一电感测元件输出的所述第一电流，以及
当被电耦合到所述控制单元以及所述第二电感测元件的第二开关闭合时，由所述第二电感测元件输出的所述第二电流。
17.一种跟踪电流感测系统，其特征在于，包括：
半桥电路，包括高压侧开关和低压侧开关；
第一电感测元件，被配置为：
从所述高压侧开关接收第一电信号，
从所述高压侧开关接收第二电信号，并且
基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出第三电信号；
第二电感测元件，被配置为：
从所述低压侧开关接收第四电信号，
从所述低压侧开关接收第五电信号，并且
基于所接收的第一电信号和所接收的第二电信号来输出第六电信号；以及
电流估计电路，被电耦合到所述第一电感测元件和所述第二电感测元件，其中所述电流估计电路包括：
电流发生器，被配置为生成电流；以及
电容器，被电耦合到所述电流发生器，
其中所述电流估计电路被配置为：
接收由所述第一电感测元件输出的所述第三电信号和由所述第二电感测元件输出的所述第六电信号，并且
在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时输出连续的偏置输出电流；以及
其中所述电容器被配置为接收由所述电流发生器生成的所述电流并且在所述半桥在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间切换时保持所述连续的偏置输出电流。
18.根据权利要求17所述的系统，其中在所述高压侧开关和所述低压侧开关之间的切换包括：
接通所述高压侧开关并且切断所述低压侧开关，或者
切断所述高压侧开关并且接通所述低压侧开关。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一电感测元件被配置为输出所述第三电信号，通过至少被配置为：
将来自所述高压侧开关的所述第一电信号与来自所述高压侧开关的所述第二电信号进行比较；并且
基于所述第一电信号与所述第二电信号的所述比较输出所述第三电信号，其中所述第一电信号为所述半桥中的电流的指示，
其中所述第二电感测元件被配置为：
将来自所述低压侧开关的所述第四电信号与来自所述低压侧开关的所述第五电信号进行比较；并且
基于所述第四电信号与所述第五电信号的所述比较输出所述第六电信号，其中所述第四电信号为所述半桥中的所述电流的指示。
20.根据权利要求17所述的系统，
其中所述高压侧开关包括：
第一晶体管，被配置为输出在所述第一晶体管的第一电源处的所述第一电信号；以及
第二晶体管，被配置为输出在所述第二晶体管的第二电源处的所述第二电信号；
其中所述低压侧开关包括：
第三晶体管，被配置为输出在所述第三晶体管的第三电源处的所述第四电信号；以及
第四晶体管，被配置为输出在所述第四晶体管的第四电源处的所述第五电信号。
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