CN108377141A - 切换速率监测与控制 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及切换速率监测与控制。在一些实施例中,一种监测和控制开关(140)中的切换速率的装置包括微分器电路(100),该微分器电路包括电容器(105)以及可配置电阻器(115)。微分器电路进一步包括被配置为从开关接收第一电压的电容器的输入端子(95),以及经配置以接收基于第一电压的微分电压的微分器节点(110)。该装置包括峰值检测器电路(120),其耦合到微分器节点并且被配置为检测微分电压的峰值。该装置进一步包括的驱动器电路(130),其耦合到峰值检测器电路并且被配置为响应于所检测的微分电压的峰值来调整对开关的控制信号。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年2月1日提交的名称为“Technique and Circuits toAchieve dV/dT Monitoring And Closed-Loop Control”的美国临时专利申请号62/453,223的优先权,并且因此通过引用其全文被并入到本文中。
背景技术
电路通常包含向电路内各种组件提供电压或电流的电压源或电流源。在一些情况下,电路接收来自外部供应的电压或电流,并且外部提供的电压或电流被路由到电路中的组件。电路允许向特定电路组件提供电压或电流的情况通常使用一个或多个开关进行控制。例如,闭合的开关允许电流流经开关并且断开的开关防止电流流经开关。诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的晶体管是常见类型的电路开关。
发明内容
根据实施例,一种装置包含微分器电路,微分器电路进一步包括在微分器节点处耦合到电阻器的电容器。电容器被配置为从开关接收第一电压并且微分器节点被配置为接收基于该第一电压的微分电压。该装置还包括耦合到微分器节点的峰值检测器电路。在一些实施例中,峰值检测器电路被配置为检测微分电压的峰值。该装置还包括驱动器电路,该驱动器电路耦合到峰值检测器,并且响应于所检测的微分电压的峰值,峰值检测器被配置为调整对开关的控制信号。
在另一个实施例中,一种装置包含微分器电路。微分器电路进一步包含在微分器节点处耦合到电阻器的电容器,并且电容器被配置为从开关接收第一电压。在一些实施例中,微分器节点被配置为接收微分电压。该装置还包含峰值检测器电路,该峰值检测器电路耦合到微分器节点并且配置为检测微分电压的峰值以提供所检测的峰值。该装置进一步包括比较器,该比较器被配置为将检测的微分电压的峰值与参考电压比较,并且基于该比较生成比较器输出信号。该装置包含数字控制器,该数字控制器耦合到比较器并且被配置为基于比较器输出信号来调整对开关的控制信号。
在又一个实施例中,一种方法包括通过微分器电路接收来自开关的电压。该方法还包括从电压导出微分电压并且检测微分电压的峰值。响应于微分电压的峰值大于第一阈值,该方法进一步包括调整对开关的控制信号。
附图说明
为了详细描述各种示例,现在将参考附图,其中:
图1根据各种示例描绘一种图示说明性切换速率控制传感器电路。
图2根据各种示例示出图1的图示说明性开关驱动器的更详细的图。
图3根据各种示例示出图2的图示说明性迟滞比较器的详细图。
图4根据各种示例示出图1中描绘的图示说明性切换速率控制传感器电路的修改版本。
图5根据各种示例示出一种图示说明性驱动器选择电路。
图6根据各种示例描绘一种调整对开关的控制信号的图示说明性方法。
具体实施方式
晶体管的期望切换速度很大程度上取决于应用。例如,针对用于高电流或高电压负载系统(诸如工业电机)的功率晶体管开关,在第一状态(例如逻辑高)和第二状态(例如逻辑低)之间的切换可能相对缓慢。然而缓慢的切换速度经常导致切换损耗。在其它应用中(诸如电子设备(例如智能手机)的电池充电器),切换速度明显更快,但导致其他不良影响。例如,在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的情况下,当切换速度快时,在MOSFET的漏极端子可能发生电压过冲/下冲(overshoot/undershoot)与振铃(ringing)。高频和高幅度电压振铃产生影响系统可靠性并且降低该系统的效率的电磁干扰。
电磁感应干扰(EMI)噪声和大的切换损耗与切换速率有关,切换速率是在开关(例如晶体管)从一种状态(例如逻辑高)转变到另一种状态(例如逻辑低)的速度。晶体管可以用于电子应用(例如电压调节器、充电电路、智能手机等)中,其中晶体管被反复地接通和关断。在相对快速的切换速度的情况下,不需要的能量被储存在电路中存在的寄生阻抗中。不需要的能量应当随后被驱散;否则,它会导致过电压的压力(stress)、降低总的系统寿命以及EMI噪声。
在本文中公开的至少一些实施例针对一种配置为测量微分电压的峰值的切换速率控制传感器电路,该微分电压的峰值反映晶体管开关两端的电压在切换期间变化的速率的峰值。响应于所测量的峰值微分电压,切换速率控制传感器电路调整驱动晶体管开关的控制信号的大小。因为控制信号的大小影响切换速度,并且进一步因为切换速度影响切换损耗和EMI噪声,因此调节控制信号的大小减轻切换损耗和EMI噪声。
图1示出了切换速率控制传感器电路90,其配置为控制开关140从第一状态转变到第二状态的速率。在一些实施例中,当开关140接通时,开关140两端的电压从较高的电压电平(例如1000V)转变到较低的电压(例如0V)。EMI干扰、系统效率以及其它性能指标取决于发生这种从较高电压电平落到较低电压电平的速率。该转变不是瞬时的并且因此随时间发生,使得涉及电压对时间的曲线的斜率为负,这是因为发生从高电压到低电压的切换。类似地,在一些实施例中,当开关140关断时,开关140两端的电压从较低电压电平转变到较高电压电平,并且在这种情况下电压曲线的斜率为正。前述的性能指标取决于发生这种转变的速率。
在图1的示例中,开关140为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。开关140包括漏极141、源极143以及栅极142。栅极142为控制开关140的操作的控制输入端。在其它实施例中,开关140为双极型晶体管,在这种情况下,控制开关140的操作的控制输入端可以是基极。在其它实施例中,开关140包括碳化硅(SiC)晶体管,并且在另外其它示例中,开关140是具有与晶体管或任何其它半导体开关器件的特性类似的特性的器件。
在图1的实施例中,切换速率控制传感器电路90包含微分器电路100、偏置电压源116、峰值检测器120以及驱动器电路130。开关140的漏极141在输入端子95处耦合到微分器电路100,并且源极143耦合到地。在该实施方式中,微分器电路100包含串联连接到微分器电阻器(Rdiff)115的微分器电容器(Cdiff)105。在一些实施例中,Cdiff 105和/或Rdiff115是可编程的并且可以根据需要选择Cdiff和Rdiff两者的值。当开关140在状态之间转变(例如从高到低)时,微分器电路100在微分器节点110处生成与在输入端子95处从开关140接收的输入电压的dV/dt变换直接成比例的电压。更具体地,微分器电路100在微分器节点110处生成电压Rdiff*Cdiff*dV/dt(被称为微分电压),其中dV/dt为输入端子95处的输入电压变化的速率。在该示例中,输入端子95处的输入电压包括开关140的漏极141处的漏极电压。
在一些实施例中,图1的峰值检测器120包含在微分器节点110处耦合到微分器电路100的一个端子。如在下面进一步描述的,峰值检测器120在连接131上输出指示在微分器节点110处检测的微分电压的峰值的DC电压。该连接131将峰值检测器120耦合到驱动器电路130,该驱动器电路130被配置为调整施加(asserted)到开关140的栅极142的控制信号139。调整控制信号139导致开关140的dV/dt改变,即控制信号139越高,开关140在状态之间的转变越快,并且因此在该实施方式中dV/dt的绝对值越高。类似地,控制信号139越低,开关在状态之间的转变越慢,由此导致更低的dV/dt的绝对值。
峰值检测器120捕获微分器节点110处的电压的极值。在一些实施例中,峰值检测器120跟踪或跟随输入电压(即微分电压)直到到达该极值点(诸如极大值点),但是当输入减小时保持该极值点。微分电压的峰值通过驱动器电路130接收,该驱动器电路130被配置为将微分电压的峰值与预设和/或可配置的参考值比较,以确定该峰值是否比参考值更高(或“太高”)或更低(或“太低”)。响应于该确定,驱动器电路130调整控制信号139以在下一个周期中(即开关140再次接通时)调整微分电压的峰值或dV/dt的绝对值。如上所述,Cdiff105和/或Rdiff 115是可编程的并且可以根据需要选择Cdiff 105和Rdiff 115两者的值。在一些实施例中,Cdiff和Rdiff的值取决于目标微分值。
图2示出图1的驱动器电路130的示例。在该示例中,驱动器电路130包括放大器205、耦合到放大器205的迟滞比较器210、和耦合到迟滞比较器210的数字控制器220。驱动器电路130进一步包括驱动分段高侧开关235的上拉电平移位驱动器(shifter-driver)225,以及驱动分段低侧开关240的下拉电平移位驱动器230。上拉电平移位驱动器225和下拉电平移位驱动器230被耦合到数字控制器220。
在该示例中,放大器205接收由峰值检测器120捕获的所检测的微分电压的峰值。在一些实施例中,放大器205可以是参考基准电压放大微分电压的峰值的差分输入-差分输出采样和保持放大器。例如,放大器205经由连接131、132接收两个输入并且通过两个连接206、207提供两个输出。在该实施例中,放大器205经由连接131接收由峰值检测器120捕获的微分电压的峰值作为第一输入以及经由连接132接收该微分电压的峰值作为第二输入,放大器205经由偏置节点112从偏置电压源116(图1)接收偏置电压作为参考电压。在一些实施例中,放大器205在连接206处输出第一放大器输出信号并且在连接207处输出第二放大器输出信号,其中放大器输出是输入的放大形式。连接206和连接207上的信号之间的差与所检测的微分电压的峰值成比例。
在一些实施例中,将放大器205的输出提供到迟滞比较器210。迟滞比较器210被配置为生成两个输出位(在本文中被称为HB位和LB位)以指示在连接131处所检测的微分电压的峰值是高还是低,例如,针对在连接132处的参考电压是高还是低。如下面进一步描述的,针对不同的目标微分电压(即由用户根据采用切换速率控制传感器电路90的所期望的电压),可以调整迟滞比较器210的参考电压。在一些实施例中,可以通过保持参考电压恒定并且调整Cdiff 105和/或Rdiff 115来获得目标微分电压。
当晶体管开关140被接通或关断时,可以检测微分电压的峰值。当开关140被接通时,响应于输出位HB和LB,数字控制器220确定将对控制信号139进行的调整。例如,如果迟滞比较器210确定微分电压的所检测的峰值为高,则HB位被设置为1并且LB位被设置为0。数字控制器220通过改变(经由上拉电平移位驱动器225)将要激活(即接通)的分段高侧开关235的接通的数目来调整控制信号139以接通开关140,从而对HB位和LB位的组合进行响应。数字控制器220使用PWM信号来检测开关140是被接通还是关断。例如,当PWM信号从低电平变为高电平时,其对开关执行接通的命令,并且当PWM信号从高电平变为低电平时,其对开关执行关断的命令。然而,如果迟滞比较器210确定微分电压的所检测的峰值低于阈值电压,则HB位被设置为0并且LB位被设置为1。作为响应,数字控制器220改变分段高侧开关235的接通的数量以调整被施加到开关140的控制信号139。
类似地,当开关140被关断时,响应于输出位HB和LB,数字控制器220确定对控制信号139进行的调整。例如,如果迟滞比较器210确定微分信号的所检测的峰值为高,则HB位被设置为1并且LB位被设置为0。数字控制器220通过改变将要激活(经由下拉移位驱动器230)的分段低侧开关240的接通的数目来调整控制信号139以关断开关140,从而对HB位和LB位的组合进行响应。然而,如果迟滞比较器210确定微分电压的所检测的峰值低于阈值电压,则HB位被设置为0并且LB位被设置为1。作为响应,数字控制器220改变分段低侧开关240的接通的数量以调整控制信号139。
例如,在开关140被接通并且迟滞控制器210的输出指示微分电压的峰值为高的情况下,数字控制器220调整(例如减小)由开关140接收的控制信号139的大小。在该示例中,可以通过减少高侧分段开关235中被接通的数量来调整控制信号139的大小,以对开关140的栅极端子142进行充电。高侧分段开关235的接通的数量越高,对栅极端子142的控制信号139的电流的大小越高,并且开关140接通越快。相反地,减少高侧分段开关235的接通的数量导致开关140接通更慢(即开关140接通的速率更低)。
类似地,在开关140被关断的实施例中,迟滞比较器210的输出可以指示微分电压的峰值为高。随后,数字控制器220调整(例如减小)由开关140接收的控制信号139的大小。在该示例中,通过减少低侧分段开关240中被接通的数量来调整控制信号139的大小,以对开关140的栅极端子142进行放电。低侧分段开关240的接通的数量越高,栅极端子142的放电速率越高,并且开关140关断越快。相反地,减少低侧分段开关240的接通的数量导致开关140关断更慢(即开关140关断的速率更慢)。
在一些实施例中,对使用的分段开关(即使用的高侧分段开关235或低侧分段开关240)的数量所作的调整可以在可能的控制信号139的宽范围内产生控制信号139中的非线性增加(例如具有不均匀的步长)。作为一个示例,假定控制信号139的宽动态范围(例如20mA到10A)可以被应用到开关140。当控制信号139相对小时,通过接通高侧分段开关235的附加开关增加控制信号139而产生控制信号139中的较高的百分比变化(或较高的步长)。例如,利用高侧分段开关235的一个附加开关引入了10mA的附加电流,将控制信号139从100mA增加到110mA,导致在两个连续的控制信号之间增加了10%。相比之下,通过接通高侧分段开关235的附加开关来增加控制信号139在较大的控制信号139处产生控制信号139中的较低的百分比变化(或较小的步长)。例如,利用高侧分段开关235的附加开关引入了相同的10mA的附加电流,将控制信号139从5A增加到5.01A,导致在两个连续的控制信号139之间增加了0.2%。因此,在在较低的动态范围处控制信号139中的增加要求较低数量的附加开关被接通以产生期望的控制信号,并且相反地,在较高的动态范围处控制信号139中的增加要求较高数量的附加开关被接通以产生期望的控制信号,从而引入非线性。
在一些实施例中,使用存在于数字控制器220中的对数驱动器221(或被称为“log驱动器”)解决非线性变化的挑战。该log驱动器221被配置为在宽动态范围内产生控制信号139中的恒定的变化(例如恒定的步长)。例如,使用log驱动器在整个动态范围内产生恒定的百分比增加。log驱动器的使用也比传统驱动器更简单地补偿过程、电压和温度(PVT)变化。在一些情况下,通过标称值乘以PVT的校正因子来确定控制信号。然而,通过使用log驱动器转换到log的实施方式将积改变为和,因此导致不太复杂的硬件实施方式。
图3根据各种实施例示出迟滞比较器210的详细图。迟滞比较器210耦合到补偿参考发生器310、生成HB位的高侧比较器320和生成LB位的低侧比较器330。在一些实施例中,根据利用切换速率控制传感器电路90(图1)的应用来配置由补偿参考发生器310生成的比较器参考值。补偿参考发生器310为向高侧比较器320和低侧比较器330两者供应参考值的单独的参考发生器。在一些实施例中,通过用户采用切换速率控制传感器电路90对补偿参考发生器310进行编程。
高侧比较器320通过将输入电压与比较器参考值进行比较生成HB位。例如,高侧比较器320从正参考电压312中减去在303处接收的(从206接收的)第一放大器输出信号以形成第一输入并且从负高侧参考值316中减去在305处接收的(从207接收的)第二放大器输出信号以形成第二输入。在一些实施例中,高侧比较器320进一步将第一输入和第二输入的相加的值与预设的参考值(例如1)进行比较。例如,预设的参考值被编程到高侧比较器320和低侧比较器330两者中。如果相加的值为正(即高于参考值),则HB位将为1,指示微分电压的峰值“太高”。
类似地,低侧比较器330通过将输入电压与比较器参考值进行比较生成LB位。例如,低侧比较器320分别从正参考电压312中减去在303处接收的(从206接收的)第一放大器输出信号并且从负低侧参考值314中减去在305处接收的(从207接收的)第二放大器输出信号以产生第一输入和第二输入。而且,低侧比较器将第一输入和第二输入相加,并且将相加的值与预设的参考值(例如1)进行比较。如果相加的值为负(即低于预设的参考值),则LB位将为1,指示微分电压的峰值“太低”。如上所述,预设的参考值可以被编程到迟滞比较器210中。
在一些实施例中并且如在下面关于图4详细描述的,开关140被硬切换或软切换。例如,当漏极141处的电压在开关140被指示为接通的瞬间高于第一阈值电压(例如900V)时,开关140被称为被硬切换。相比之下,当漏极141处的电压在开关140被指示为接通的瞬间低于第二阈值电压(例如20V)时,开关140被称为被软切换。如果开关140被硬切换,采用切换速率控制传感器电路90(图1)是有利的,因为在硬切换期间,漏极141处的电压高于第一阈值并且将从相对高的电压电平(例如910V)转变到相对低的电压电平(例如0V)。然而,在软切换期间可以避免切换速率控制传感器电路90,因为漏极141处的电压低于第二阈值(例如20V)并且不必要采用切换速率来控制传感器电路90以控制从相对低的电压(例如20V)到接地的转变。
图4描绘切换速率控制传感器电路90的替代实施例。图4包含驱动器选择电路400以生成第一输出410和第二输出420。输出410和420两者由驱动器电路130接收。在该示例中,驱动器选择电路400在输入端子401处接收开关140的漏极电压作为输入。可以采用驱动器选择电路400来检测在开关140处发生的切换的“类型”。本文中公开的示例实施例假定在开关140被接通时发生切换(硬或软)并且切换导致开关140的漏极电压从相对高的电压电平转变到相对低的电压电平。
图5详细描绘了驱动器选择电路400。驱动器选择电路400在输入端子401处接收输入,输入端子401被连接到分压器电路415,该分压器电路415包含在节点403处与第二电容器404串联耦合的第一电容器402。在该实施例中,输入端子401处接收的输入电压为开关140的漏极电压。分压器电路415将输入端子401处接收的输入电压下分成节点403处的较低电平,该电平被提供给比较器405。比较器405还接收来自任何合适的源(例如来自另一个电路)的阈值电压。
在一些情况下,PWM或脉宽调制信号是由驱动器选择电路400使用的信号。通过外部控制器请求驱动器接通/关断开关来生成PWM信号。取决于系统的类型,PWM信号的生成可能变化。对于功率调节系统(诸如示例的DC-DC转换器),由调节输出DC电压的分离的反馈控制器IC生成PWM信号并且反馈控制器确定(限定PWM信号的状态的)脉冲的宽度和频率。图5示出了驱动器选择电路400,其接收由外部控制器供应的PWM信号以确定在接通时是需要自适应驱动控制还是非自适应驱动控制。在一些实施例中,阈值电压针对切换的类型(硬或软)限定阈值电平。在一些实施例中,比较器405为跟踪和锁存比较器。例如,比较器405可以接收指示开关140何时接通或关断的PWM信号407。PWM信号407充当使能信号,该使能信号在PWM 407的边缘处(例如当PWM信号407从逻辑高(1)变到逻辑低(0)以关断开关140时,或从逻辑低变到逻辑高以接通开关140时)启用比较器405。当PWM信号407为0时,开关140被发信号来关断,并且当PWM信号407为1时,开关140被发信号来来接通。
驱动器选择电路400的比较器405将节点403处的电压与阈值电压进行比较并且检查PWM信号407的状态。PWM信号407从0转变到1,并且如果在该转变期间,节点403处的电压高于阈值电压,逻辑与门408产生输出1作为第一输出410以指示自适应驱动控制。然而,如果在PWM从0转变到1的期间,比较器在406处的输出为0,它指示节点403处的电压低于阈值电压并且逻辑与门418生成输出1作为第二输出420以指示将采用非自适应驱动控制。当输出410、420的一个为高(即1)时,另一个输出为低(即0)。
再次参考图4,通过驱动器电路130接收指示自适应驱动和非自适应驱动的驱动器选择电路400的输出410和输出420。在一些实施例中,通过在驱动器电路130内的数字控制器220(图2)接收自适应驱动输出和非自适应驱动输出。如果驱动器选择电路400的输出生成自适应驱动输出,则不对切换速率控制传感器电路90进行改变,即当第一输出410为1时,数字控制器220继续接收来自迟滞比较器210的HB位和LB位。然而,当驱动器选择电路400的第二输出420产生非自适应驱动输出(即为1)时,驱动器选择电路400绕过驱动器电路130的数字控制器220(例如,使用可以并入驱动器电路130中的逻辑开关)、关断从迟滞比较器210接收HB位和LB位的端子,并且将高侧分段开关235和低侧分段开关240的接通的数量保持为固定的预定的数量。
图6示出了通过切换速率控制传感器电路90(图1)来调整施加到开关140(图2)的控制信号139所使用的方法500。方法500开始于微分器电路100(图1)在输入端子95处接收开关140的漏极电压作为输入(步骤510)。例如,当开关140接通时,开关140两端的电压从第一电压转变到第二电压。根据关于图1讨论的示例实施例,电压从相对高的电压下降到相对低的电压。在其它实施例中,开关140两端的电压可以从低电压增加到高电压。如上所述,从一个电压电平转变到另一个电压电平是不理想的并且因此导致电压电平随时间的变化,称为dV/dt。方法500进一步继续在微分器节点110(图1)处导出微分电压(步骤520)。例如,如上所述,微分器电路100在微分器节点110处生成Rdiff*Cdiff*dV/dt的电势降并且因此在节点110处的下降与dV/dt成比例。
方法500进一步在步骤530中继续检测微分电压的峰值,并且在步骤540中,响应于微分电压的峰值,利用驱动器电路130调整对开关140的控制信号139。例如,在接收所检测的微分电压的峰值之后,驱动器电路130放大峰值微分电压并将峰值微分电压与参考电压电平进行比较,并且进一步确定所检测的微分电压的峰值是高(即HB=1并且LB=0)还是低(即HB=0并且LB=1)。数字控制器220通过在接通开关140时调整分段高侧开关235的数量来调整控制信号139。类似地,可以在关断开关140时调整(例如减少)分段低侧开关240的数量。可以根据需要修改方法500,包括通过添加、删除、修改或重新排列一个或多个步骤。
上述讨论旨在说明本公开的原理以及各种实施例。对本领域技术人员而言,一旦完全理解以上公开,多种变化和修改将会是显而易见的。随附权利要求旨在被解读为涵盖全部这些变化和修改。
Claims (20)
1.一种监测和控制开关中的切换速率的装置,其包括:
微分器电路,其包括在微分器节点处耦合到电阻器的电容器,其中所述电容器被配置为从开关接收第一电压,并且其中所述微分器节点被配置为接收基于所述第一电压的微分电压;
峰值检测器电路,其耦合到所述微分器节点并且被配置为检测所述微分电压的峰值;以及
驱动器电路,其耦合到所述峰值检测器电路并且被配置为响应于所检测的所述微分电压的峰值调整对所述开关的控制信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其进一步包括驱动器选择电路,其被配置为响应于所述第一电压和第一阈值电压之间的比较生成驱动器选择输出,其中,响应于所述驱动器选择输出大于所述第一阈值电压,所述驱动器电路被配置为将固定的预定控制信号施加到所述开关,并且其中,响应于所述驱动器选择输出小于第二阈值电压,所述驱动器电路被配置为调整对所述开关的所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述驱动器电路进一步包括:
放大器,其耦合到所述峰值检测器电路,其中,响应于所检测的所述微分电压的的峰值,所述放大器被配置为输出第一放大器输出信号和第二放大器输出信号;以及
比较器,其被配置为:
将所述第一放大器输出与参考电压进行比较以生成高侧位,所述高侧位指示所述微分电压相对于时间的变化的高于期望的速率;以及
将所述第二放大器输出与所述参考电压进行比较以生成低侧位,所述低侧位指示所述微分电压关于时间的变化的低于期望的速率。
4.根据权利要求3所述的装置,其中所述电阻器的电阻是可配置的并且由所述参考电压和目标微分电压确定。
5.根据权利要求3所述的装置,其中所述驱动器电路进一步包括:
多个分段高侧开关;
多个分段低侧开关;以及
数字控制器,其耦合到所述比较器并且被配置为基于所述高侧位和所述低侧位来调整流经所述多个分段高侧开关和所述多个分段低侧开关的电流。
6.根据权利要求5所述的装置,其中所述数字控制器被配置为响应于所述高侧位,通过调整在对所述开关进行充电以接通时所使用的所述多个分段高侧开关的数目来调整流经所述多个分段高侧开关的电流。
7.根据权利要求5所述的装置,其中所述数字控制器被配置为响应于所述低侧位,通过调整在对所述开关进行放电以关断时所使用的所述多个分段低侧开关的数目来调整流经所述多个分段低侧开关的电流。
8.根据权利要求5所述的装置,其中所述数字控制器进一步被配置为使用对数驱动器即log驱动器来迭代调整在接通所述开关时所使用的所述多个分段高侧开关的数目,以获得所述数量与所述控制信号的电流之间的线性关系。
9.根据权利要求5所述的装置,其中所述数字控制器进一步被配置为使用对数驱动器即log驱动器来迭代调整在关断所述开关时所使用的所述多个分段低侧开关的数目,以获得所述数量和所述控制信号的电流之间的线性关系。
10.一种装置,其包括:
微分器电路,其包括在微分器节点处耦合到电阻器的电容器,其中所述电容器被配置为从开关接收第一电压,并且其中所述微分器节点被配置为接收微分电压;
峰值检测器电路,其耦合到所述微分器节点并且被配置为检测所述微分电压的峰值以提供所检测的峰值;
比较器,其被配置为将所述检测的峰值与参考电压进行比较并且基于所述比较生成比较器输出信号;以及
数字控制器,其耦合到所述比较器并且被配置为基于所述比较器输出信号调整对所述开关的控制信号。
11.根据权利要求10所述的装置,其进一步包括耦合到所述峰值检测器电路的放大器,其中所述放大器被配置为响应于所检测的微分电压的峰值而输出第一放大器输出信号和第二放大器输出信号,其中所述比较器被配置为:
将所述第一放大器输出与正参考值进行比较并且将所述第二放大器输出与负高侧参考值进行比较;以及
将所述第一放大器输出与所述正参考值进行比较并且将所述第二放大器输出与负低侧参考值进行比较。
12.根据权利要求10所述的装置,其进一步包括多个分段高侧开关,其中所述数字控制器进一步被配置为根据所述控制信号的电流随每次后续迭代而改变的恒定步长,迭代调整在对所述开关进行充电时所使用的所述多个分段高侧开关的数目。
13.根据权利要求10所述的装置,其中所述数字控制器进一步被配置为根据所述控制信号的电流随每次后续迭代而改变的恒定步长,迭代调整在对所述开关进行放电时所使用的所述多个分段低侧开关的数目。
14.根据权利要求10所述的装置,其进一步包括驱动器选择电路,所述驱动器选择电路被配置为响应于所述第一电压和第一阈值电压之间的比较生成驱动器选择输出,其中响应于所述驱动器选择输出大于所述第一阈值电压,所述驱动器电路被配置为将预定控制信号施加到所述开关,并且其中响应于所述驱动器选择输出小于第二阈值电压,所述驱动器电路被配置为调整对所述开关的所述控制信号。
15.一种方法,其包括:
通过微分器电路接收来自开关的电压;
从所述电压中导出微分电压;
检测所述微分电压的峰值;以及
响应于所述微分电压的所述峰值大于第一阈值电压,调整对所述开关的控制信号。
16.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括响应于所述电压低于第二阈值电压而将所述控制信号设定在固定电流电平。
17.根据权利要求16所述的方法,其进一步包括设定指示所述固定电流电平的配置参数。
18.根据权利要求15所述的方法,其进一步包括:
将所检测的峰值电压放大以生成第一放大器输出和第二放大器输出;以及
将所述第一放大器输出和所述第二放大器输出与参考电压进行比较,并且基于所述比较生成高侧比较器输出信号和低侧比较器输出信号。
19.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括响应于所述高侧比较器输出信号来选择在对所述开关进行充电时将被使用的分段高侧开关的数量。
20.根据权利要求18所述的方法,其进一步包括响应于所述低侧比较器输出信号来选择在对所述开关进行放电时将被使用的分段低侧开关的数量。
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