CN109075700B - 用于确定dc-dc电压转换器中的不平衡电流和过电流状况的检测系统和电源系统 - Google Patents

用于确定dc-dc电压转换器中的不平衡电流和过电流状况的检测系统和电源系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种具有用于确定DC‑DC电压转换器中的不平衡电流和过电流状况的检测系统的电源系统。检测系统具有检测电路，该检测电路输出第一诊断电压，该第一诊断电压基于第一电压和平均电压指示在DC‑DC电压转换器中的第一和第二切换组之间的不平衡电流状况，或者基于第一电压指示在第一切换组中的过电流状况。检测电路输出第二诊断电压，该第二诊断电压基于第二电压和平均电压指示在DC‑DC电压转换器中的第一和第二切换组之间的不平衡电流状况或者基于第二电压指示在第二切换组中的过电流状况。

Description

用于确定DC-DC电压转换器中的不平衡电流和过电流状况的 检测系统和电源系统
技术领域
本发明涉及一种包括DC-DC电压转换器的检测系统和电源系统，并且更具体地，涉及一种用于确定DC-DC电压转换器中的不平衡电流状况和过电流状况的检测系统和包括检测系统的电源系统。
本申请要求2017年1月23日提交的美国临时专利申请No.15/413,185的优先权，其全部内容通过引用合并在此。
背景技术
电源系统已经利用DC-DC电压转换器以产生DC电压。然而，如果DC-DC电压转换器中的第一和第二切换组中的一个中的过电流状况是不可检测的，则电源系统还不能确定DC-DC电压转换器内的第一和第二切换组中的不平衡电流状况。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提供一种用于确定DC-DC电压转换器中的不平衡电流状况和过电流状况的检测系统和电源系统。
本公开的这些和其他目的和优点可以从下述详细描述中理解，并且将从本公开的示例性实施例变得更加明显。而且，将容易理解的是，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求及其组合中示出的手段来实现。
技术解决方案
本发明人在此已经利用具有DC-DC电压转换器的电源系统，该DC-DC电压转换器具有多相切换组，其中通过在各个切换组中在大量的交错臂上划分整个切换时段跟随交错电流。在示例性实施例中，多相系统利用第一和第二切换组，每个切换组具有三个臂，并且第一和第二切换组中的每一个具有一个电流感测电阻器。电源系统还包括检测系统，该检测系统能够在DC-DC电压转换器内的第一和第二切换组中的任意一个处确定第一和第二切换组中的不平衡电流状况，即使在第一和第二切换组中的一个中的过电流状况是不可检测的。
提供一种根据示例性实施例的用于确定DC-DC电压转换器中的不平衡电流状况和过电流状况的检测系统。DC-DC电压转换器具有第一和第二切换组。第一切换组具有第一和第二开关，该第一和第二开关选择性地与第一电阻器串联电耦合。第二切换组具有第三和第四开关，该第三和第四开关选择性地串联电耦合到第二电阻器。检测系统包括检测电路，该检测电路接收第一电阻器两端的第一电压。第一电阻器电耦合到第一切换组。检测电路接收第二电阻器两端的第二电压。第二电阻器电耦合到第二切换组。检测电路基于第一和第二电压确定平均电压。检测电路输出第一诊断电压，该第一诊断电压基于第一电压和平均电压指示在DC-DC电压转换器中的第一和第二切换组之间的不平衡电流状况或者基于第一电压指示在第一切换组中的过电流状况。检测电路输出第二诊断电压，该第二诊断电压基于第二电压和平均电压指示在DC-DC电压转换器中的第一和第二切换组之间的不平衡电流状况或者基于第二电压指示在第二切换组中的过电流状况。
提供根据另一示例性实施例的电源系统。电源系统包括DC-DC电压转换器，该DC-DC电压转换器具有第一和第二切换组、第一和第二电阻器、第一和第二电线圈、第一和第二电源开关、以及第一和第二电池。第一切换组具有第一和第二开关，该第一和第二开关选择性地串联电耦合到第一电阻器。第二切换组具有第三和第四开关，该第三和第四开关选择性地串联电耦合到第二电阻器。第一电线圈具有第一和第二端。第一电线圈的第一端被电耦合到被布置在第一和第二开关之间的第一电气节点。第一电线圈的第二端电耦合到第二电气节点。第二电线圈具有第一和第二端。第二电线圈的第一端被电耦合到布置在第三和第四开关之间的第三电气节点。第二电线圈的第二端被电耦合到第二电气节点。电源系统还包括具有第一和第二端子的第一电源开关。第一电源开关的第一端子被电耦合到第一电池。第一电源开关的第二端子被电耦合到第一切换组的第一开关和第二切换组的第三开关两者。电源系统还包括具有第一和第二端子的第二电源开关。第二电源开关的第一端子被电耦合到第二电气节点。第二电源开关的第二端子被电耦合到第二电池。电源系统还包括检测电路，该检测电路接收第一电阻器两端的第一电压。第一电阻器电耦合到第一切换组。检测电路接收第二电阻器两端的第二电压。第二电阻器电耦合到第二切换组。检测电路基于第一和第二电压确定平均电压。检测电路输出第一诊断电压，该第一诊断电压基于第一电压和平均电压指示在DC-DC电压转换器中的第一和第二切换组之间的不平衡电流状况或者基于第一电压指示在第一切换组中的过电流状况。检测电路输出第二诊断电压，该第二诊断电压基于第二电压和平均电压指示在DC-DC电压转换器中的第一和第二切换组之间的不平衡电流状况或者基于第二电压指示在第二切换组中的过电流状况。
有益效果
根据本发明的至少一个示例性实施例，能够确定DC-DC电压转换器中的不平衡电流状况和过电流状况。
本发明的效果不限于上述内容，并且本领域的普通技术人员可以从所附权利要求中清楚地理解本文未提及的其他效果。
附图说明
附图图示本公开的优选实施例，并且与前述公开一起用作提供对本公开的技术特征的进一步理解，并且因此，本公开不应被解释为限于附图。
图1是根据示例性实施例的电源系统的示意图；
图2是用于图1的电源系统中利用的DC-DC电压转换器的检测系统的框图；
图3是图2的检测系统的电路示意图；
图4是第一放大电压相对于用于指示DC-DC电压转换器中的第一切换组的过电流状况的跳闸电压的曲线图；以及
图5是第三和第四放大电压相对于用于指示DC-DC电压转换器的第一和第二切换组中的不平衡电流状况的跳闸电压的曲线图。
具体实施方式
参考图1，提供根据示例性实施例的电源系统10。电源系统10包括电池30、DC-DC电压转换器32、电池34、检测系统36和微控制器38。电源系统10的优点是，系统10利用检测系统36以利用平均电压值确定DC-DC电压转换器32内的第一和第二切换组中的不平衡电流状况——即使DC-DC电压转换器32中的第一和第二切换组之一中的过电流状况是不可检测的。
出于定义目的，当第二信号基于第一信号时，能够直接从第一信号生成第二信号，或者能够利用中间信号从第一信号间接生成第二信号。
电池30向DC-DC电压转换器32提供第一操作电压。电池30包括正极端子60和负极端子62。正极端子60电耦合到电气节点170和电源开关90的第一端子。负极端子62电耦合到电气节点178和电池34的负极端子212。在示例性实施例中，电池30是高压锂离子电池。
提供DC-DC电压转换器32以在降压操作模式期间将来自电池30的第一操作电压转换为施加到电池34的第二操作电压。此外，提供DC-DC电压转换器32以在升压操作模式期间将来自电池34的第二操作电压转换成施加到电池30的第一操作电压。DC-DC电压转换器32包括电源开关90；电容器92、94；开关100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122；电阻器130、132；电线圈140、142、144、146、148、150；电源开关160；电容器162、164和电气节点170、172、174、176、177、178、180、182、184、186、188、190、192。在示例性实施例中，开关100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122中的每一个是晶体管。
电源开关90具有第一和第二端子。电源开关90的第一端子电耦合到电池30的正极端子60。电源开关90的第二端子分别电耦合到电气节点172和第一、第二、第三、第四、第五、第六切换组的电开关100、104、108、112、116、120。响应于来自微控制器38的控制信号C13，电源开关90从断开操作状态转变到闭合操作状态。此外，当微控制器38停止生成控制信号C13时，电源开关90从闭合操作状态转变到断开操作状态。
电容器92电耦合在电气节点170和电气节点178(其耦合到电接地)之间。此外，电容器92电耦合在电池30的正极端子60和负极端子62之间。电容器94电耦合在电气节点172和电气节点178(其耦合到电接地)之间。
开关100、102包括第一切换组。开关100、102选择性地串联电耦合到电阻器130。此外，电气节点174被布置在开关100、102之间。电线圈140电耦合到电气节点174和电气节点190并电耦合在电气节点174和电气节点190之间。电容器162电耦合在电气节点190和电气节点178(其耦合到电接地)之间。在操作期间，当微控制器38产生分别由开关100、102接收的控制信号C1、C2时，开关100、102各自转变到闭合操作状态，这对电线圈140通电，并允许电流到流过电阻器130。
开关104、106包括第二切换组。开关104、106选择性地串联电耦合到电阻器130。此外，电气节点180被布置在开关104、106之间。电线圈142电耦合到电气节点180和电气节点190并电耦合在电气节点180和电气节点190之间。在操作期间，当微控制器38产生分别由开关104、106接收的控制信号C3、C4时，开关104、106各自转变到闭合操作状态，这对电线圈142通电，并允许电流流过电阻器130。
开关108、110包括第三切换组。开关108、110选择性地串联电耦合到电阻器130。此外，电气节点182被布置在开关108、110之间。电线圈144电耦合到电气节点182和电气节点190并电耦合在电气节点182和电气节点190之间。在操作期间，当微控制器38产生分别由开关108、110接收的控制信号C5、C6时，开关108、110各自转变到闭合操作状态，这对电线圈144通电，并且允许电流流过电阻器130。
开关112、114包括第四切换组。开关112、114选择性地串联电耦合到电阻器132。此外，电气节点184被布置在开关112、114之间。电线圈146电耦合到电气节点184和电气节点190并电耦合在电气节点184和电气节点190之间。在操作期间，当微控制器38产生分别由开关112、114接收的控制信号C7、C8时，开关112、114各自转变到闭合操作状态，这对电线圈146通电，并允许电流流过电阻器132。
开关116、118包括第五切换组。开关116、118选择性地串联电耦合到电阻器132。此外，电气节点186被布置在开关116、118之间。电线圈148电耦合到电气节点186和电气节点190并电耦合在电气节点186和电气节点190之间。在操作期间，当微控制器38产生分别由开关116、118接收的控制信号C9、C10时，开关116、118各自转变到闭合操作状态，这对电线圈148通电，并且允许电流流过电阻器132。
开关120、122包括第六切换组。开关120、122选择性地串联电耦合到电阻器132。此外，电气节点188被布置在开关120、122之间。电线圈150电耦合到电气节点188和电气节点190并电耦合在电气节点188和电气节点190之间。在操作期间，当微控制器38产生分别由开关120、122接收的控制信号C11，C12时，开关120、122各自转变到闭合操作状态，这对电线圈150通电，并且允许电流流过电阻器132。
在操作期间，DC-DC电压转换器32的第一、第二、第三、第四、第五和第六切换组由微控制器38顺序地激活。
电源开关160具有第一和第二端子。电源开关160的第一端子电耦合到电气节点190，并且电耦合到电线圈140、142、144、146、148、150。电源开关160的第二端子电耦合到电气节点192，并且电耦合到电容器164，并且电耦合到电池34的正极端子210。电容器162被电耦合到电气节点190和电气节点178(其耦合到电接地)并电耦合在电气节点190和电气节点178之间。响应于来自微控制器38的控制信号C14，电源开关160从断开操作状态转变到闭合操作状态。此外，当微控制器38停止生成控制信号C14时，电源开关160从闭合操作状态转变到断开操作状态。
电池34向DC-DC电压转换器32提供第二操作电压。电池34包括正极端子210和负极端子212。正极端子210电耦合到电气节点192和电源开关160的第二电端子。负极端子212电耦合到电气节点178和电池30的负极端子62。在示例性实施例中，电池34是低压铅酸电池(例如，12伏电池)。
参见图1-3，现在将描述根据示例性实施例的用于确定DC-DC电压转换器32中的不平衡电流状况和过电流状况的检测系统36。出于简化的目的，在下文中将检测系统36描述为确定耦合到电阻器130的第一切换组(例如，开关100、102)与耦合到电阻器132的第四切换组(例如，开关112、114)之间的不平衡电流状况以及第一切换组和第四切换组中的过电流状况。当然，应注意，检测电路230可以确定第一、第二、第三切换组中的任何一个相对于第四、第五和第六切换组之间的不平衡电流状况与第一、第二、第三、第四、第五和第六切换组中的过电流状况。
检测系统36包括检测电路230，其具有放大器240、242；平均电路244；放大器246；比较器248、250；OR逻辑门252；放大器254；比较器256、257以及OR逻辑门258。检测电路230的优点是电路230能够利用平均电压值确定DC-DC电压转换器32的第一和第四切换组中的不平衡电流状况——即使DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之一中的过电流状况是不可检测的。
放大器240电耦合到DC-DC电压转换器32的电气节点176，并且被提供以响应于接收电阻器130(如图1中所示)两端的第一电压而输出第一放大电压(V_1A)。电阻器130两端的第一电压指示流过电阻器130的感测电流(I_SA)。放大器240包括运算放大器260、262；电阻器264、266、268、270、272、274以及电气节点280、282。
运算放大器260包括非反相端子、反相端子和输出端子。电阻器264电耦合到电气节点176和运算放大器264的非反相端子并电耦合在电气节点176和运算放大器264的非反相端子之间，并且接收电阻器130两端的第一电压。电阻器130两端的第一电压指示当开关100、102各自具有闭合操作状态时流过第一切换组的电流量(例如，感测电流I_SA的量)。电阻器266电耦合在电接地和运算放大器260的反相端子之间。电阻器268电耦合在运算放大器260的反相端子和运算放大器260的输出端之间。
运算放大器262包括非反相端子、反相端子和输出端子。电阻器272电耦合在电压源(例如，5伏DC参考电压)和电气节点280之间。电阻器274电耦合在电气节点280和电接地之间。电气节点280电耦合到运算放大器262的非反相端子。运算放大器262的反相端子被电耦合到运算放大器262的输出端子。电阻器270被电耦合在运算放大器262的输出端子和运算放大器260的非反相端子之间。
运算放大器260的输出端子电耦合到电气节点282。放大器240响应于在接收电阻器130两端的第一电压在运算放大器260的输出端子处输出第一放大电压(V_1A)。
放大器242电耦合到DC-DC电压转换器32的电气节点177，并且被提供以响应于接收电阻器132(如图1中所示)两端的第二电压输出第二放大电压(V_1B)。电阻器132两端的第二电压指示流过电阻器132的感测电流(I_SB)。放大器242包括运算放大器360、362；电阻器364、366、368、370、372、374和电气节点380、382。
运算放大器360包括非反相端子、反相端子和输出端子。电阻器364电耦合到电气节点177和运算放大器364的非反相端子并电耦合在电气节点177和运算放大器364的非反相端子之间并且接收电阻器132两端的第二电压。电阻器132两端的第二电压指示当开关112、114各自具有闭合操作状态时流过第四切换组的电流量(例如，感测电流I_SB的量)。电阻器366被电耦合在电接地和运算放大器360的反相端子之间。电阻器368被电耦合在运算放大器360的反相端子和运算放大器360的输出端子之间。
运算放大器362包括非反相端子、反相端子和输出端子。电阻器372被电耦合在电压源(例如，5伏DC参考电压)和电气节点380之间。电阻器374被电耦合在电气节点380和电接地之间。电气节点380被电耦合到运算放大器362的非反相端子。运算放大器362的非反相端子被电耦合到运算放大器362的输出端子。电阻器370被电耦合到运算放大器362的输出端子和运算放大器360的非反相端子之间。
运算放大器360的输出端子被电耦合到电气节点382。响应于接收电阻器132两端的第二电压，放大器242在运算放大器360的输出端子处输出第二放大电压(V_1B)。
参考图2和3，平均电路244被电耦合到放大器240，242，并且响应于分别从放大器240，242接收第一放大电压(V_1A)和第二放大电压(V_1B)而输出平均电压(V_AVG)。平均电路244包括电阻器430、432；缓冲器434以及电气节点436、438。缓冲器434包括非反相端子、反相端子和输出端子。电阻器430被电耦合到电气节点282(其被电耦合到运算放大器260的输出端子)和电气节点436(其被电耦合到缓冲器434的非反相端子)并电耦合在电气节点282和电气节点436之间。电阻器432被电耦合到电气节点436和电气节点382(其被电耦合到运算放大器360的输出端子)并电耦合在电气节点436和电气节点382之间。电阻器430、432被串联电耦合并且是分压器电路。缓冲器434的反相端子被电耦合到缓冲器434的输出端子并且被电耦合到电气节点438。缓冲器434在其输出端子处输出平均电压(V_AVG)。
放大器246被电耦合到电气节点282和438，并且被提供以响应于从平均电路244接收平均电压(V_AVG)并且从放大器240接收第一放大电压(V_1A)而输出第三放大电压(V_2A)。第三放大电压(V_2A)与平均电压(V_AVG)和第一放大电压(V_1A)之间的差成比例。放大器246包括电阻器450、452、454、456；运算放大器460和电气节点462、466。
电阻器450被电耦合到电气节点282和运算放大器460的反相端子并电耦合在电气节点282和运算放大器460的反相端子之间。电阻器452被电耦合到运算放大器460的反相端子和运算放大器460的输出端子(其电耦合到电气节点466)并电耦合在运算放大器460的反相端子和运算放大器460的输出端子之间。电阻器454被电耦合到电气节点438和电气节点464(其进一步电耦合到运算放大器460的非反相端子)并电耦合在电气节点438和电气节点464之间。电阻器456电耦合到电气节点464和电接地并电耦合在电气节点464和电接地之间。
运算放大器460输出对应于下述等式的第三放大电压(V_2A)：V_2A＝AV2(V_AVG-V_1A)，其中AV2是运算放大器460的增益。在比较器248的第一输入端子处接收第三放大电压(V_2A)。
比较器248具有第一和第二输入端子以及输出端子。比较器248的第一输入端子被电耦合到放大器246的运算放大器460的输出端子，并且从放大器246接收第三放大电压(V_2A)。比较器248的第二输入端子被电耦合到微控制器38并且从微控制器38接收第一参考电压(TRIP_LEVEL1)。比较器248基于来自放大器246的第三放大电压(V_2A)与第一参考电压(TRIP_LEVEL1)的比较在其输出端处输出第一监测电压。具体地，如果第三放大电压(V_2A)大于或等于第一参考电压(TRIP_LEVEL1)而指示在DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的不平衡电流状况，则比较器248输出具有第一逻辑电压电平(例如，对应于二进制“1”的高逻辑电压电平)的第一监测电压。此外，如果第三放大电压(V_2A)小于第一参考电压(TRIP_LEVEL1)而指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的平衡电流状况，则比较器248输出具有第二逻辑电压电平(例如，对应于二进制“0”的低逻辑电压电平)的第一监测电压。
比较器250具有第一和第二输入端子以及输出端子。比较器250的第一输入端子被电耦合到放大器240的运算放大器260的输出端子，并且从放大器240接收第一放大电压(V_1A)。比较器250的第二输入端子电耦合到微控制器38并且从微控制器38接收第二参考电压(TRIP_LEVEL2)。比较器250基于来自放大器240的第一放大电压(V_1A)与第二参考电压(TRIP_LEVEL2)的比较在其输出端子上输出第二监测电压。具体地，如果第一放大电压(V_1A)大于或等于第二参考电压(TRIP_LEVEL2)而指示DC-DC电压转换器32的第一切换组中的过电流状况，则比较器250输出具有第一逻辑电压电平(例如，对应于二进制“1”的高逻辑电压电平)的第二监测电压。此外，如果第一放大电压(V_1A)小于第二参考电压(TRIP_LEVEL2)而指示DC-DC电压转换器32的第一切换组中的可接受电流状况，则比较器250输出具有第二逻辑电压电平(例如，对应于二进制“0”的低逻辑电压电平)的第二监测电压。
OR逻辑门252具有第一和第二输入端子以及输出端子。OR逻辑门252的第一输入端子被电耦合到比较器248的输出端子，并且从比较器248接收第一监测电压。OR逻辑门252的第二输入端子被电耦合到比较器250的输出端子并且从比较器250接收第二监测电压。OR逻辑门252的输出端子被电耦合到微控制器38。如果第一监测电压具有第一逻辑电压电平或者第二监测电压具有第一逻辑电压电平，则OR逻辑门252输出具有第一逻辑电压电平(例如，对应于二进制“1”的高逻辑电压电平)的第一诊断电压(V_DIAG1)，指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的不平衡电流状况或第一切换组中的过电流状况。此外，如果第一监测电压具有第二逻辑电压电平并且第二监测电压具有第二逻辑电压电平，则OR逻辑门252输出具有第二逻辑电压电平(例如，对应于二进制“0”的低逻辑电压电平)的第一诊断电压(V_DIAG1)，指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的平衡电流条件和第一切换组中的可接受电流状况。
放大器254被电耦合到电气节点382和464，并且被提供以响应于从平均电路244接收平均电压(V_AVG)和从放大器242接收第二放大电压(V_1B)而输出第四放大电压(V_2B)。第四放大电压(V_2B)与平均电压(V_AVG)和第二放大电压(V_1B)之间的差成比例。放大器254包括电阻器454、456、470、472；运算放大器480以及电气节点482。
电阻器454被电耦合到电气节点438和电气节点464(并且进一步电耦合到运算放大器480的非反相端子)并电耦合在电气节点438和电气节点464之间。电阻器456电耦合到电气节点464和电接地并电耦合在电气节点464和电接地之间。
运算放大器480输出对应于下述等式的第四放大电压(V_2B)：V_2B＝AV2(V_AVG-V_1B)，其中AV2是运算放大器480的增益。在比较器256的第一输入端子处接收第四放大电压(V_2B)。
比较器256具有第一和第二输入端子以及输出端子。比较器256的第一输入端子被电耦合到放大器254的运算放大器480的输出端子，并且从放大器254接收第四放大电压(V_2B)。比较器256的第二输入端子电耦合到微控制器38并且从微控制器38接收第一参考电压(TRIP_LEVEL1)。比较器256基于来自放大器254的第四放大电压(V_2B)与第一参考电压(TRIP_LEVEL1)的比较在其输出端子上输出第三监测电压。具体地，如果第四放大电压(V_2B)大于或等于第一参考电压(TRIP_LEVEL1)而指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的不平衡电流状况，则比较器256输出具有第一逻辑电压电平(例如，对应于二进制“1”的高逻辑电压电平)的第三监测电压。此外，如果第四放大电压(V_2B)小于第一参考电压(TRIP_LEVEL1)而指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的平衡电流条件，比较器256输出具有第二逻辑电压电平(例如，对应于二进制“0”的低逻辑电压电平)的第三监测电压。
比较器257具有第一和第二输入端子以及输出端子。比较器257的第一输入端子电耦合到放大器242的运算放大器360的输出端子，并从放大器242接收第二放大电压(V_1B)。比较器257的第二输入端子电耦合到微控制器38并且从微控制器38接收第二参考电压(TRIP_LEVEL2)。比较器257基于来自放大器242的第二放大电压(V_1B)和第二参考电压(TRIP_LEVEL2)的比较在其输出端子上输出第四监测电压。具体地，如果第二放大电压(V_1B)大于或等于第二参考电压(TRIP_LEVEL2)而指示DC-DC电压转换器32的第四切换组中的过电流状况，则比较器257输出具有第一逻辑电压电平(例如，对应于二进制“1”的高逻辑电压电平)的第四监测电压。此外，如果第二放大电压(V_1B)小于第二参考电压(TRIP_LEVEL2)而指示DC-DC电压转换器32的第四切换组中的可接受电流条件，则比较器257输出具有第二逻辑电压电平(例如，对应于二进制“0”的低逻辑电压电平)的第四监测电压。
OR逻辑门258具有第一和第二输入端子以及输出端子。OR逻辑门258的第一输入端子电耦合到比较器256的输出端子，并且从比较器256接收第三监测电压。OR逻辑门258的第二输入端子被电耦合到比较器257的输出端子，并且从比较器257接收第四监测电压。OR逻辑门258的输出端子被电耦合到微控制器38。如果第三监测电压具有第一逻辑电压电平或者第四监测电压具有第一逻辑电压电平，则OR逻辑门258输出具有第一逻辑电压电平(例如，对应于二进制“1”的高逻辑电压电平)的第二诊断电压(V_DIAG2)，指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的不平衡电流状况或者第四切换组中的过电流状况。此外，如果第三监测电压具有第二逻辑电压电平并且第四监测电压具有第二逻辑电压电平，则OR逻辑门252输出具有第二逻辑电压电平(例如，对应于二进制“0”的低逻辑电压电平)的第二诊断电压(V_DIAG2)，指示DC-DC电压转换器32中的第一和第四切换组之间的平衡电流状况和第四切换组中的可接受电流状况。
参考图1-3，微控制器38可操作地耦合到开关100、102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122；电源开关90、160和OR逻辑门252、254。微控制器38包括微处理器500和可操作地耦合到微处理器500的存储器装置502。微处理器500被编程以执行存储在存储器装置502中的软件指令，用于实现这里描述的相关步骤。此外，存储器装置502在其中存储计算值和预定值。
微控制器38顺序地产生用于DC-DC电压转换器32中的第一、第二、第三、第四、第五和第六切换组的控制信号。此外，微控制器38响应于具有第一逻辑电压电平的第一诊断电压(V_DIAG1)产生第一控制信号以将电源开关90转变到断开操作状态。此外，微控制器38响应于具有第一逻辑电压电平的第二诊断电压(V_DIAG2)产生第二控制信号以将电源开关160转变到断开操作状态。
参考图4，曲线图600图示相对于用于确定DC-DC电压转换器32的第一切换组的过电流状况的跳闸电流的第一放大电压(V_1A)。如所示的，在升压模式操作期间，当第一放大电压(V_1A)大于TRIP_LEVEL2电压时，流过第一切换组和电阻器130的电流I_SA具有过电流状况。
参考图5，曲线图650图示相对于用于确定DC-DC电压转换器32的第一和第四切换组中的不平衡电流状况的跳闸电流的第三放大电压(V_2A)和第四放大电压(V_2B)。如所示的，当第三放大电压(V_2A)大于TRIP_LEVEL1电压时，流过第一切换组和电阻器130的电流(I_SA)大于流过第四切换组和电阻器132的电流(I_SB)——指示第一和第四切换组之间的不平衡电流状况。此外，当第四放大电压(V_2B)大于TRIP_LEVEL1电压时，流过第四切换组和电阻器132的电流(I_SB)大于流过第一切换组和电阻器130的电流(I_SA)——指示第一和第四切换组之间的不平衡电流状况。
本文描述的电源系统提供超过其他系统的实质优势。特别地，电源系统利用检测系统，该检测系统能够利用平均电压值确定DC-DC电压转换器内的第一和第二切换组中的不平衡电流状况——即使在DC-DC电压转换器中的第一和第二切换组中的一个中的过电流状况是不可检测的。
尽管仅结合有限数量的实施例详细描述了要求保护的本发明，但应容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。相反，能够修改要求保护的本发明以结合此前未描述但与本发明的精神和范围相当的任何数量的变化、变更、替换或等同布置。另外，虽然已经描述要求保护的本发发明的各种实施例，但应理解，本发明的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些。因此，要求保护的本发发明不应被视为受前述描述的限制。本公开的上述实施例不一定仅由装置和方法实现，而是可以通过实现与本公开的实施例的配置相对应的功能的程序或者在其上记录程序的记录介质来实现。从实施例的上述描述中本领域的技术人员能够容易地实现程序或记录介质。

Claims (13)

1.一种用于确定DC-DC电压转换器中的不平衡电流状况和过电流状况的检测系统，所述DC-DC电压转换器具有第一切换组和第二切换组，所述检测系统包括：
检测电路，所述检测电路接收第一电阻器两端的第一电压，所述第一电阻器电耦合到所述第一切换组；
所述检测电路接收第二电阻器两端的第二电压，所述第二电阻器电耦合到所述第二切换组；
所述检测电路基于所述第一电压和所述第二电压确定平均电压；
所述检测电路输出第一诊断电压，所述第一诊断电压基于所述第一电压和所述平均电压指示在所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，或者基于所述第一电压指示在所述第一切换组中的过电流状况；并且
所述检测电路输出第二诊断电压，所述第二诊断电压基于所述第二电压和所述平均电压指示在所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，或者基于所述第二电压指示在所述第二切换组中的过电流状况，
其中所述第一切换组具有第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关选择性地与第一电阻器串联电耦合，所述第二切换组具有第三开关和第四开关，所述第三开关和所述第四开关选择性地串联电耦合到第二电阻器，所述检测电路还包括第一放大器、第二放大器、第三放大器；平均电路；第一比较器和第二比较器；以及第一OR逻辑门；
所述第一放大器响应于接收所述第一电阻器两端的所述第一电压输出第一放大电压；
所述第二放大器响应于接收所述第二电阻器两端的所述第二电压输出第二放大电压；
所述平均电路响应于分别从所述第一放大器和所述第二放大器接收所述第一放大电压和所述第二放大电压输出平均电压；
所述第三放大器响应于从所述平均电路接收所述平均电压和从所述第一放大器接收所述第一放大电压输出第三放大电压，所述第三放大电压与所述平均电压和所述第一放大电压之间的差成比例；
所述第一比较器响应于从所述第三放大器接收所述第三放大电压和接收第一参考电压输出第一监测电压，如果所述第三放大电压大于或等于所述第一参考电压，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，则所述第一监测电压具有第一逻辑电压电平；
所述第二比较器响应于从所述第一放大器接收所述第一放大电压和接收第二参考电压输出第二监测电压，如果所述第一放大电压大于或等于所述第二参考电压，指示所述第一切换组中的过电流状况，则所述第二监测电压具有所述第一逻辑电压电平；并且
所述第一OR逻辑门基于所述第一监测电压和所述第二监测电压输出所述第一诊断电压，如果所述第一监测电压具有所述第一逻辑电压电平或所述第二监测电压具有所述第一逻辑电压电平，则所述第一诊断电压具有所述第一逻辑电压电平，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况或者所述第一切换组中的过电流状况。
2.根据权利要求1所述的检测系统，其中，所述第三放大电压对应于所述平均电压和所述第一放大电压之间的差乘以所述第三放大器的第一电压增益。
3.根据权利要求1所述的检测系统，其中，还包括第四放大器、第三比较器和第四比较器、以及第二OR逻辑门；
所述第四放大器响应于从所述平均电路接收所述平均电压和从所述第二放大器接收所述第二放大电压输出第四放大电压，所述第四放大电压与所述平均电压和所述第二放大电压之间的差成比例；
所述第三比较器响应于从所述第四放大器接收所述第四放大电压和接收所述第一参考电压输出第三监测电压，如果所述第四放大电压大于或等于所述第一参考电压，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，则所述第三监测电压具有所述第一逻辑电压电平；
所述第四比较器响应于从所述第二放大器接收所述第二放大电压和接收所述第二参考电压输出第四监测电压，如果所述第二放大电压大于或等于所述第二参考电压，指示所述第二切换组中的过电流状况，则所述第四监测电压具有所述第一逻辑电压电平；并且
所述第二OR逻辑门基于所述第三监测电压和所述第四监测电压输出第二诊断电压，如果所述第三监测电压具有所述第一逻辑电压电平或所述第四监测电压具有所述第一逻辑电压电平，则所述第二诊断电压具有所述第一逻辑电压电平，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况或所述第二切换组中的过电流状况。
4.根据权利要求3所述的检测系统，其中，所述第四放大电压对应于所述平均电压和所述第二放大电压之间的差。
5.根据权利要求1所述的检测系统，其中，当所述第一切换组的所述第一开关和所述第二开关在第一时间均具有闭合操作状态时，所述第一放大器接收所述第一电压。
6.根据权利要求5所述的检测系统，其中，当所述第一切换组的所述第一开关和所述第二开关在所述第一时间均具有闭合操作状态时，所述第二放大器接收所述第二电压。
7.一种电源系统，包括：
DC-DC电压转换器，所述DC-DC电压转换器具有第一切换组和第二切换组、第一电阻器和第二电阻器、第一电线圈和第二电线圈、第一电源开关和第二电源开关、以及第一电池和第二电池；
所述第一切换组选择性地串联电耦合到所述第一电阻器；
所述第二切换组选择性地串联电耦合到所述第二电阻器；
所述第一电线圈被电耦合到所述第一切换组和所述第二电源开关；
所述第二电线圈被电耦合到所述第二切换组和所述第二电源开关；
所述第一电源开关被电耦合到所述第一电池并且被电耦合到所述第一切换组和所述第二切换组；
所述第二电源开关被电耦合到所述第一电线圈和所述第二电线圈以及所述第二电池；
检测电路，所述检测电路接收所述第一电阻器两端的第一电压；
所述检测电路接收所述第二电阻器两端的第二电压；
所述检测电路基于所述第一电压和所述第二电压确定平均电压；
所述检测电路输出第一诊断电压，所述第一诊断电压基于所述第一电压和所述平均电压指示在所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，或者基于所述第一电压指示在所述第一切换组中的过电流状况，并且
所述检测电路输出第二诊断电压，所述第二诊断电压基于所述第二电压和所述平均电压指示在所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，或者基于所述第二电压指示在所述第二切换组中的过电流状况，
其中：
所述第一切换组具有第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关选择性地串联电耦合到所述第一电阻器；
所述第二切换组具有第三开关和第四开关，所述第三开关和所述第四开关选择性地串联电耦合到所述第二电阻器；
所述第一电线圈具有第一端和第二端，所述第一电线圈的第一端被电耦合到被布置在所述第一开关和所述第二开关之间的第一电气节点，所述第一电线圈的第二端被电耦合到第二电气节点；
所述第二电线圈具有第一端和第二端，所述第二电线圈的第一端被电耦合到布置在所述第三开关和所述第四开关之间的第三电气节点，所述第二电线圈的第二端被电耦合到所述第二电气节点；
所述第一电源开关具有第一端子和第二端子，所述第一电源开关的第一端子被电耦合到所述第一电池，所述第一电源开关的第二端子被电耦合到所述第一切换组的第一开关和所述第二切换组的第三开关两者；
所述第二电源开关具有第一端子和第二端子，所述第二电源开关的第一端子被电耦合到所述第二电气节点，所述第二电源开关的第二端子被电耦合到所述第二电池，
其中所述检测电路还包括第一放大器、第二放大器、第三放大器；平均电路；第一比较器和第二比较器；以及第一OR逻辑门；
所述第一放大器响应于接收所述第一电阻器两端的所述第一电压输出第一放大电压；
所述第二放大器响应于接收所述第二电阻器两端的所述第二电压输出第二放大电压；
所述平均电路响应于分别从所述第一放大器和所述第二放大器接收所述第一放大电压和所述第二放大电压输出平均电压；
所述第三放大器响应于从所述平均电路接收所述平均电压和从所述第一放大器接收所述第一放大电压输出第三放大电压，所述第三放大电压与所述平均电压和所述第一放大电压之间的差成比例；
所述第一比较器响应于从所述第三放大器接收所述第三放大电压和接收第一参考电压输出第一监测电压，如果所述第三放大电压大于或等于所述第一参考电压，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，则所述第一监测电压具有第一逻辑电压电平；
所述第二比较器响应于从所述第一放大器接收所述第一放大电压和接收第二参考电压输出第二监测电压，如果所述第一放大电压大于或等于所述第二参考电压，指示所述第一切换组中的过电流状况，则所述第二监测电压具有所述第一逻辑电压电平；并且
所述第一OR逻辑门基于所述第一监测电压和所述第二监测电压输出所述第一诊断电压，如果所述第一监测电压具有所述第一逻辑电压电平或所述第二监测电压具有所述第一逻辑电压电平，则所述第一诊断电压具有所述第一逻辑电压电平，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况或者所述第一切换组中的过电流状况。
8.根据权利要求7所述的电源系统，其中，所述第三放大电压对应于所述平均电压和所述第一放大电压之间的差乘以所述第三放大器的第一电压增益。
9.根据权利要求7所述的电源系统，其中，还包括第四放大器、第三比较器和第四比较器、以及第二OR逻辑门；
所述第四放大器响应于从所述平均电路接收所述平均电压和从所述第二放大器接收所述第二放大电压输出第四放大电压，所述第四放大电压与所述平均电压和所述第二放大电压之间的差成比例；
所述第三比较器响应于从所述第四放大器接收所述第四放大电压和接收所述第一参考电压输出第三监测电压，如果所述第四放大电压大于或等于所述第一参考电压，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况，则所述第三监测电压具有所述第一逻辑电压电平；
所述第四比较器响应于从所述第二放大器接收所述第二放大电压和接收所述第二参考电压输出第四监测电压，如果所述第二放大电压大于或等于所述第二参考电压，指示所述第二切换组中的过电流状况，则所述第四监测电压具有所述第一逻辑电压电平；并且
所述第二OR逻辑门基于所述第三监测电压和所述第四监测电压输出第二诊断电压，如果所述第三监测电压具有所述第一逻辑电压电平或所述第四监测电压具有所述第一逻辑电压电平，则所述第二诊断电压具有所述第一逻辑电压电平，指示所述DC-DC电压转换器中的所述第一切换组和所述第二切换组之间的不平衡电流状况或所述第二切换组中的过电流状况。
10.根据权利要求9所述的电源系统，其中，所述第四放大电压对应于所述平均电压和所述第二放大电压之间的差。
11.根据权利要求7所述的电源系统，其中，当所述第一切换组的所述第一开关和所述第二开关在第一时间均具有闭合操作状态时，所述第一放大器接收所述第一电压。
12.根据权利要求11所述的电源系统，其中，当所述第一切换组的所述第一开关和所述第二开关在所述第一时间均具有闭合操作状态时，所述第二放大器接收所述第二电压。
13.根据权利要求8所述的电源系统，还包括微控制器，所述微控制器响应于具有所述第一逻辑电压电平的所述第一诊断电压产生第一控制信号以将所述第一电源开关转变到断开操作状态；并且所述微控制器响应于具有所述第一逻辑电压电平的所述第二诊断电压产生第二控制信号以将所述第二电源开关转变到断开操作状态。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020174531A1 (ja) * 2019-02-25 2020-09-03 三菱電機株式会社 電源装置、モータ駆動装置、送風機、圧縮機及び空気調和機
DE102021104517B4 (de) * 2021-02-25 2023-09-28 Heckler & Koch Gmbh Schusswaffenanalysevorrichtung

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2533774Y2 (ja) 1991-02-18 1997-04-23 株式会社三陽電機製作所 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
US6246220B1 (en) * 1999-09-01 2001-06-12 Intersil Corporation Synchronous-rectified DC to DC converter with improved current sensing
DE60020334T2 (de) * 1999-12-09 2006-01-26 Sanken Electric Co. Ltd., Niiza Gleichstrom-gleichstromwandler
US6812677B2 (en) * 2001-08-21 2004-11-02 Intersil Americas Inc. Thermally compensated current sensing of intrinsic power converter elements
US6424129B1 (en) * 2001-08-21 2002-07-23 Semtech Corporation Method and apparatus for accurately sensing output current in a DC-to-DC voltage converter
JP3620497B2 (ja) 2001-12-03 2005-02-16 株式会社村田製作所 スイッチング電源装置
JP4052948B2 (ja) 2002-01-15 2008-02-27 ローム株式会社 マルチフェーズ型ｄｃ／ｄｃコンバータ
TWI220022B (en) * 2002-05-27 2004-08-01 Richtek Technology Corp Current sensing apparatus and method
US6670794B1 (en) * 2002-07-12 2003-12-30 Richtek Technology Corp. Multi-phase DC-to-DC buck converter with multi-phase current balance and adjustable load regulation
US7045993B1 (en) * 2004-04-29 2006-05-16 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for step-down switching voltage regulation
TWI255088B (en) * 2004-05-24 2006-05-11 Anpec Electronics Corp DC converting controller with mode-switching and over-current protection by using multifunctional pin and its method
JP4287851B2 (ja) * 2004-10-28 2009-07-01 Ｔｄｋ株式会社 スイッチング電源用制御装置およびスイッチング電源
US7479772B2 (en) * 2005-02-25 2009-01-20 The Regents Of The University Of Colorado Active current sharing multiphase DC-DC converter
JP2007068381A (ja) 2005-09-02 2007-03-15 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP4774904B2 (ja) 2005-10-18 2011-09-21 サンケン電気株式会社 Ｄｃ−ｄｃコンバータ
TWI325207B (en) * 2006-06-06 2010-05-21 Realtek Semiconductor Corp Switching regulator with over current protection and method thereof
US7759918B2 (en) * 2006-06-16 2010-07-20 Semiconductor Components Industries, L.L.C. Method for inhibiting thermal run-away
JP5011874B2 (ja) * 2006-07-31 2012-08-29 ミツミ電機株式会社 双方向性コンバータおよび電子装置
ITTO20070567A1 (it) * 2007-07-31 2009-02-01 St Microelectronics Srl Convertitore dc-dc con circuito di protezione da sovraccarichi di corrente e relativo metodo
CN101510721B (zh) * 2009-03-18 2012-04-25 浙江大学 一种单电感开关直流电压变换器及三模式控制方法
US8780784B2 (en) * 2009-05-29 2014-07-15 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting control information from relay node on backhaul uplink
KR101510181B1 (ko) * 2010-09-06 2015-04-10 삼성전자 주식회사 전원공급회로
US8929099B2 (en) 2010-09-29 2015-01-06 Bitrode Corporation Bi-directional DC/DC converter and battery testing apparatus with converter
TWM443878U (en) * 2012-07-23 2012-12-21 Richtek Technology Corp Multi-phase switching regulator and droop circuit therefor
JP2014110711A (ja) * 2012-12-04 2014-06-12 Renesas Electronics Corp スイッチング電源装置及び半導体装置
JP2014143782A (ja) 2013-01-22 2014-08-07 Mitsubishi Electric Corp モータ制御装置
EP3567712B1 (en) * 2014-09-02 2020-11-25 Apple Inc. Multi-phase battery charging with boost bypass
US9825560B2 (en) * 2014-09-17 2017-11-21 Regal Beloit America, Inc. System and method for controlling a motor
CN205829235U (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 深圳市思通新能科技开发有限公司 非隔离双向dc‑dc变换器预充电电路

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