ITTO20040152U1 - Convertitore cc-cc con rilevazione di corrente di induttore e procedimenti relativi - Google Patents

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ITTO20040152U1
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Charles Hawkes
Michael Walters
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Intersil Corp
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Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità dal titolo :
"Convertitore CC-CC con rilevazione di corrente di induttore e procedimenti relativi"
TESTO DELLA DESCRIZIONE
La presente invenzione è relativa al campo dei circuiti elettronici, e, più in particolare ad un convertitore CC-CC e a procedimenti associati.
I convertitori di potenza CC-CC sono ampiamente utilizzati per alimentare potenza a dispositivi elettronici, come ad esempio in computer, stampanti e altri dispositivi. Tali convertitori CC-CC sono disponibili in una varietà di configurazioni per produrre la tensione di uscita desiderata da una tensione di sorgente. Per esempio, un convertitore di riduzione di tensione o riduzione a gradini produce una tensione di uscita che è minore della tensione di sorgente. Un tipico convertitore di riduzione a gradini comprende uno o più interruttori di alimentazione che sono modulati in ampiezza di impulsi per connettere la tensione di sorgente ad un induttore di uscita per alimentare in tal modo il carico .
Per esempio, il convertitore HIP5061 offerto dal titolare della presente invenzione è un circuito integrato di controllo di potenza completo che incorpora sia il transistore DMOS ad elevata potenza, sia una logica CMOS e una circuìteria analogica di basso livello sullo stesso CI. Il convertitore comprende un elemento di comando di porta per l'interruttore sul lato alto, ed un anello di controllo di corrente di picco ad elevata velocità. Una porzione dell'uscita in CC del convertitore è applicata ad un amplificatore di errore di transconduttanza che confronta il segnale inviato in retroazione con un riferimento interno. Il segnale in retroazione è generato da un divisore a resistori connessi attraverso l'uscita del convertitore .
L'uscita dell'amplificatore di errore è anche portata fuori su un terminale per fornire un avviamento soft e la compensazione di frequenza dell'anello di controllo. Questo stesso segnale è applicato internamente per programmare la corrente di scarico di interruttore sul lato alto di picco. Per garantire un controllo di corrente preciso, il tempo di risposta dell'anello di controllo di corrente di picco è minore di 50 ns.
L'amplificatore di errore di transconduttanza confronta il livello in CC della tensione inviata in retroazione con un riferimento interno, fornendo contemporaneamente la compensazione di anello di tensione utilizzando resistori e condensatori esterni. L'uscita dell'amplificatore di errore è convertita in una corrente per programmare la corrente di interruttore sul lato alto di picco richiesta che produce la tensione di uscita desiderata. Quando la somma della corrente di interruttore sul lato alto rilevata e la rampa di compensazione superano il segnale di corrente di errore, si azzera un elemento di aggancio e si disattiva l'interruttore sul lato alto. Il confronto di corrente intorno a questo anello ha luogo in meno di 50 ns, consentendo in tal modo un funzionamento eccellente del convertitore da 250 KHz.
Un segnale proporzionale alla corrente dell'induttore di uscita può essere utilizzato per limitare la sollecitazione di componente durante sovraccarichi di uscita (protezione da sovraccarichi) . Tuttavia, una applicazione regolamentata necessita di un segnale di corrente di fedeltà superiore rispetto alla applicazione di protezione dei sovraccarichi . Tipicamente i dissipatori di calore e il progetto termico del convertitore CC-CC sono dimensionati per l'efficienza, e la variazione nel caso peggiore del livello di scatto di sovraccarico (segnale di corrente) mantiene ancora i componenti al di sotto dei loro valori nominali massimi. Sfortunatamente, la forma d'onda può non essere adatta per la regolazione, e qualsiasi ampiezza di banda di circuito di rilevazione deve essere sufficiente tenendo presente la frequenza di commutazione.
Forse l'approccio più comune al rilevazione della corrente di induttore di uscita in un convertitore di riduzione di tensione utilizza un resistore di rilevazione connesso in serie all'induttore di uscita. Il circuito ricostruisce la corrente di induttore di uscita come tensione differenziale attraverso il resistore di rilevazione. La maggior parte dei CC che utilizzano questo approccio regolano la tensione di uscita con controllo e modalità di corrente e utilizzano il segnale per la retroazione di tensione di uscita.
Il valore del resistore di rilevazione deve essere abbastanza grande da mantenere il segnale rilevato al di sopra del livello base di rumore e tuttavia abbastanza piccolo da evitare una dissipazione di potenza eccessiva. Questo approccio ha l'ovvio problema di rendimento con un'elevata corrente di uscita. In altre parole, la potenza è dissipata in modo non necessario dal resistore di rilevazione, specialmente dato che la potenza dissipata aumenta con il quadrato della corrente di induttore. Per alcune applicazioni, il valore del resistore di rilevazione può essere vicino alla stessa resistenza della resistenza on dei MOSFET.
In un'altra variante del circuito di rilevazione, il resistore di rilevazione è connesso in serie al pozzo del MOSFET superiore come descritto, per esempio nei fogli dati MAXIM MAX1624/MAX1625 . Questo ha il vantaggio di ridurre la potenza dissipata nel resistore di rilevazione con un segnale grande (valore di resistore grande).
Sfortunatamente, questa posizione di resistore di rilevazione crea altri problemi che possono portare a un progetto meno robusto. Il problema principale è che la corrente di scarico del MOSFET superiore è discontinua. Ogni volta che il MOSFET superiore si attiva, la corrente comincia a zero e aumenta rapidamente con una pendenza ripida. In aggiunta, la forma d'onda di corrente supera la corrente di induttore per l'intervallo di tempo necessario a riempire la carica del MOSFET inferiore e/o le capacità di giunzione di diodi. Il CI di controllo deve dapprima ignorare la corrente iniziale aggiuntiva e attendere che il segnale si stabilizzi. Questo può generare problemi di anello di controllo e limitare il campo da ingresso a uscita del convertitore.
Un altro ulteriore approccio del rilevazione di corrente è illustrato dal convertitore HIP6011 offerto dalla
Questo convertitore utilizza la resistenza on del MOSFET superiore come elemento di rilevazione di corrente per la protezione da sovraccarichi. Questo CI utilizza il controllo in modalità di tensione per la regolazione di tensione di uscita e può tollerare la grande variazione del valore di resistenza. Tuttavia, può essere necessario un circuito di caduta di tensione che modifica la tensione di uscita in funzione della corrente di carico. Il circuito di caduta di tensione utilizza la caduta di tensione media attraverso l'induttore di uscita (un resistore e un condensatore come filtro passa-basso) per modificare la regolazione della tensione di uscita. La tensione media attraverso l'induttore è la corrente di uscita in CC moltiplicata per la resistenza di avvolgimento dell 'induttore.
Uno scopo della presente invenzione è quello di prevedere un convertitore in CC-CC e procedimenti associati che forniscono un rilevazione accurato della corrente di uscita per la regolazione.
La presente invenzione comprende un convertitore CC-CC comprendente almeno un interruttore di alimentazione, un circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per generare impulsi di controllo per detto almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita connesso a detto almeno un interruttore di alimentazione, un sensore di corrente connesso in parallelo a detto induttore per rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore, caratterizzato dal fatto che detto sensore di corrente comprende preferibilmente un resistore e un condensatore connessi insieme in serie, un circuito ad anello di controllo di corrente di picco che coopera con detto circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per controllare detto almeno un interruttore di alimentazione in risposta a detto sensore di corrente, detto resistore e detto condensatore hanno rispettivi valori in modo tale che detto sensore di corrente sia un sensore di corrente sostanzialmente istantanea .
Vantaggiosamente, un convertitore CC-CC comprendente almeno un interruttore di alimentazione, un circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per generare impulsi di controllo per l'almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita connesso all'almeno un interruttore di alimentazione, e un sensore di corrente connesso in parallelo all'induttore per rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore. Il sensore di corrente comprende preferibilmente un resistore e un condensatore connessi insieme in serie. Il sensore di corrente è connesso ad un circuito ad anello di controllo di corrente di picco che coopera con il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per controllare l'almeno un interruttore di alimentazione in risposta al sensore di corrente. Il resistore e il condensatore hanno preferibilmente rispettivi valori in modo tale che il sensore di corrente sia un sensore di corrente sostanzialmente istantanea. Di conseguenza, gli svantaggi delle tecniche di rilevazione di corrente di induttore della tecnica anteriore sono superati.
L'induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo. In una forma di attuazione, il resistore e il condensatore del sensore di corrente definiscono una seconda costante di tempo all'interno di un predeterminato campo della prima costante di tempo. Il predeterminato campo può essere più o meno 10%, per esempio, a temperatura ambiente. In un'altra forma di attuazione, il resistore e il condensatore del sensore di corrente definiscono una seconda costante di tempo sostanzialmente uguale alla prima costante di tempo.
Il convertitore CC-CC può anche comprendere un circuito ad anello di regolazione di tensione che coopera con il circuito ad anello di controllo di corrente di picco per impostare un livello di corrente di picco. Il circuito ad anello di regolazione di tensione può comprendere un divisore di tensione connesso all'uscita del convertitore CC-CC per generare un segnale relativo alla tensione di uscita.
Opportunamente, il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi opera ad una predeterminata frequenza di commutazione. Il sensore di corrente definisce così preferibilmente una ampiezza di banda di rilevazione sostanzialmente al di sopra della predeterminata frequenza di commutazione.
Il convertitore CC-CC può anche comprendere un circuito di protezione da sovraccarichi connesso al sensore di corrente. In aggiunta, l'almeno un interruttore di alimentazione, in alcune forme di attuazione, può comprendere un interruttore di alimentazione sul lato alto e un interruttore di alimentazione sul lato basso connessi insieme.
L'invenzione comprende inoltre un procedimento per regolare un convertitore in CC-CC comprendente almeno un interruttore di alimentazione, un circuito di modulazione in ampiezza di impulsi per generare impulsi di controllo per l'almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita connesso all'almeno un interruttore di alimentazione, e un circuito ad anello di controllo di corrente di picco che coopera con il circuito di modulazione in ampiezza di impulsi, il procedimento comprendendo le fasi di:
rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore utilizzando un sensore di corrente connesso in parallelo all'induttore di uscita, il sensore di corrente comprendendo un resistore e un condensatore connessi insieme in serie; e
attivare il circuito ad anello di controllo di corrente di picco per controllare l'almeno un interruttore di alimentazione in risposta al sensore di corrente, in cui il resistore e il condensatore hanno rispettivi valori in modo tale che la fase di rilevazione comprenda la rilevazione di una corrente sostanzialmente istantanea che passa attraverso l'induttore .
In modo adatto, un procedimento per regolare un convertitore di CC-CC comprendente almeno un interruttore di alimentazione, un circuito di modulazione in ampiezza di impulsi per generare impulsi di controllo per l'almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita connesso all'almeno un interruttore di alimentazione, e un circuito ad anello di controllo di corrente di picco che coopera con il circuito di modulazione in ampiezza di impulsi. Il procedimento comprende preferibilmente le fasi di: rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore utilizzando un sensore di corrente connesso in parallelo all'induttore, il sensore di corrente comprendendo un resistore e un condensatore connessi insieme in serie; e attivare il circuito ad anello di controllo di corrente di picco per controllare l'almeno un interruttore di alimentazione in risposta al sensore di corrente. Il resistore e il condensatore hanno preferibilmente rispettivi valori in modo tale che la fase di rilevazione comprenda la rilevazione di una corrente sostanzialmente istantanea che passa attraverso 1 'induttore.
L'induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo. In una forma di attuazione, il procedimento comprende inoltre la fase di scegliere il resistore e il condensatore del sensore di corrente in modo da definire una seconda costante di tempo all'interno di un predeterminato campo della prima costante di tempo. Il predeterminato campo può essere più o meno il 10% a temperatura ambiente, oppure la prima e la seconda costante di tempo possono essere sostanzialmente uguali.
L'invenzione sarà ora descritta, in modo esemplificativo, con riferimento ai disegni allegati in cui:
la Figura 1 è un diagramma di circuito schematico semplificato del convertitore CC-CC della presente invenzione.
La Figura 2 è un diagramma di circuito schematico dell'induttore e della porzione di circuito di rilevazione di corrente di induttore illustrato in maggior dettaglio dalla Figura 1.
Il convertitore CC-CC 10 come illustrato nei disegni fornisce una tensione controllata Vout ad un carico 15. Nella forma di attuazione illustrata, il convertitore CC-CC 10 comprende una coppia di interruttori di alimentazione, un interruttore sul lato alto 11, e un interruttore sul lato basso 12 connessi ad una tensione di sorgente Vin. Ovviamente, come gli esperti nel ramo apprezzeranno immediatamente, il convertitore CC-CC 10 in altre forme di attuazione può comprendere soltanto l'interruttore sul lato alto 11, con un diodo sostituito nella posizione dell'interruttore sul lato basso 12. In aggiunta, anche se sono illustrati transistori MOSFET, si possono utilizzare altri interruttori semiconduttori.
Il convertitore CC-CC 10 comprende inoltre il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi 16 illustrato schematicamente che comprenderebbe anche preferibilmente elementi di comando di interruttore. Questa porzione di circuito è descritta in modo più completo, per esempio, nei brevetti statunitensi No.
5.717.322 e 5.793.193. Il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi 16 genera una serie di impulsi di controllo modulati in ampiezza di impulsi per gli interruttori di alimentazione 11, 12 per regolare la tensione di uscita Vout accoppiata al carico 15.
Il convertitore CC-CC 10 illustrato comprende inoltre un induttore di uscita Lout accoppiato tra il carico 15 e un nodo tra gli interruttori sul lato alto e quello basso 11, 12. Un diodo 17 è inoltre connesso tra la massa e il nodo tra gli interruttori di alimentazione sul lato alto e basso 11, 12. Un condensatore di uscita Cout è connesso in parallelo attraverso il carico 15 come gli esperti nel ramo potranno anche immediatamente apprezzare.
La presente invenzione è diretta al superamento delle manchevolezze dei tentativi della tecnica anteriore di rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore di uscita Lout. Un approccio della tecnica anteriore è stato quello di collocare un resistore di rilevazione in serie all'induttore di uscita Lout. Questa soluzione riduce il rendimento del convertitore CC-CC.
Un altro approccio della tecnica anteriore colloca un resistore di rilevazione in serie al pozzo dell'interruttore sul lato superiore o alto. La difficoltà principale con tale approccio è che la corrente di interruttore sul lato alto è discontinua e ogni volta che l'interruttore si attiva la corrente comincia a zero e aumenta rapidamente. La forma d'onda di corrente supera la corrente di induttore per l'intervallo di tempo necessario per riempire la carica dell'interruttore sul lato basso. Di conseguenza, per tale soluzione, il circuito di controllo deve ignorare la corrente di ingresso iniziale aggiuntiva e attendere che il segnale di rilevazione di corrente si stabilizzi. Questo limita il campo da ingresso a uscita del convertitore.
La presente invenzione prevede un sensore di corrente 20 connesso in parallelo all'induttore di uscita Lout per rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore. Il sensore di corrente 20 comprende preferibilmente un resistore Rcs e un condensatore Ccs connessi insieme in serie. Il sensore di corrente 20 è connesso al circuito ad anello di controllo di corrente di picco 22 illustrato che coopera con il circuito di modulazione in ampiezza di impulsi 16 per controllare gli interruttori di alimentazione 11, 12 in risposta al sensore di corrente. Il resistore Rcs e il condensatore Ccs hanno preferibilmente rispettivi valori in modo tale che il sensore di corrente 20 sia un sensore di corrente sostanzialmente istantanea.
In pratica, tutti gli induttori comprendono un avvolgimento che è un filo, quale rame, che circonda un materiale magnetico o l'aria. Questo filo ha una resistenza per unità di lunghezza che conduce ad una resistenza distribuita che può essere misurata alla corrente continua (CC) come resistenza in CC (DCR) dell'induttore. Un modello assai buono dell'induttore pratico raggruppa la resistenza di avvolgimento distribuita in un singolo elemento, DCR, che è in serie con l'induttanza L ideale come illustrato in Figura 2. Di conseguenza, l'induttore di uscita Lout del convertitore CC-CC 10 può essere modellato come avente un'induttanza pura L ed una DCR che definiscono una prima costante di tempo. In una forma di attuazione, il resistore Rcs e il condensatore Ccs del sensore di corrente 20 definiscono una seconda costante di tempo all'interno di un predeterminato campo della prima costante di tempo. Il predeterminato campo può essere più o meno 10 per cento a temperatura ambiente. In un'altra forma di attuazione, il resistore Rcs e il condensatore Ccs del sensore di corrente 20 definiscono una seconda costante di tempo sostanzialmente uguale alla prima costante di tempo .
In altre parole, la presente invenzione prevede il sensore di corrente 20 in modo che sia un sensore di corrente di induttore istantaneo 20 con elevata precisione per essere utile per il controllo di modalità di corrente di picco. La presente invenzione ricostruisce la forma d'onda di corrente nell'induttore di uscita Lout. L'invenzione riconosce che sia un modello a parametri raggruppati dell'induttore di uscita Lout sia una rete a resistori -condensatori del sensore di corrente 20 sono filtri passa-basso che operano sulla stessa sorgente di eccitazione Vs.
La corrente di induttore di uscita è ricostruita come tensione attraverso il condensatore Ccs. Un'analisi immediata dell'induttore pratico e della rete di resistori-condensatori indica che entrambi sono filtri passa-basso. Tuttavia, per ricostruire la forma d'onda di corrente, i valori del resistore Rcs e del condensatore Ccs sono preferibilmente correlati alla costante di tempo di induttore come segue:
dove DCR/L è la costante di tempo di induttore. Con questa soluzione, la tensione istantanea attraverso il condensatore Ccs è esattamente uguale alla tensione attraverso la DCR dell'induttore Lout ed è proporzionale alla corrente di induttore istantanea. Come gli esperti nel ramo comprenderanno immediatamente, tuttavia, i parametri della costante di tempo di induttore sono variabili con le condizioni di temperatura e carico. Il valore di induttanza diminuisce con l'aumento della corrente di carico e la DCR aumenta con l'aumento della temperatura di induttore. Queste variazioni possono causare un leggero disaccoppiamento delle costanti di tempo. Tuttavia, la forma d'onda è preservata con varianze normali attese e l'anello di controllo sì regola per qualsiasi errore in CC.
Come anche illustrato in Figura 1, il convertitore CC-CC 10 comprende in modo illustrativo un circuito ad anello di regolazione di tensione 24 che coopera con il circuito ad anello di controllo di corrente di picco 22 per impostare un livello di corrente di picco. Il circuito ad anello di controllo di corrente di picco 22 è connesso in modo illustrativo al sensore di corrente 20 come descritto in modo esteso in precedenza. Il segnale di rilevazione di corrente è elaborato attraverso la circuiteria di elaborazione di segnali di retroazione di corrente di induttore 23 illustrata schematicamente per condizionare in modo appropriato il segnale per l'applicazione al comparatore 27.
Il convertitore CC-CC 10 comprende inoltre in modo illustrativo il circuito di elaborazione di segnali di retroazione di tensione di uscita 25 illustrato schematicamente che sarà anch'esso apprezzato agli esperti nel ramo. Il segnale di retroazione di tensione può essere generato attraverso il divisore di tensione illustrato fornito dai resistori 30, 31 come gli esperti nel ramo comprenderanno anche immediatamente. Il circuito ad anello di regolazione di tensione 24 imposta efficacemente il livello di corrente di picco desiderato che è confrontato con la corrente di induttore istantanea rilevata dal sensore 20 per controllare il controllore di modulazione di ampiezza di impulsi 16.
Il convertitore CC-CC comprende inoltre il circuito di rilevazione di sovraccarichi 28 che utilizza il segnale di corrente rilevata dal sensore di corrente 20 per impedire sovraccarichi come gli esperti nel ramo comprenderanno immediatamente. Il convertitore CC-CC 10 può anche comprendere caratteristiche/porzioni di circuito aggiuntive non illustrate per chiarezza comprese, per esempio, porzioni di circuito di avviamento soft e compensazione di pendenza. Il convertitore CC-CC 10 può anche comprendere un comparatore di isteresi, non illustrato, per commutare tra una modalità operativa normale e una modalità a bassa richiesta di corrente discontinua.
Il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi 16 opera ad una predeterminata frequenza di commutazione, e il sensore di corrente 20 definisce una ampiezza di banda di rilevazione sostanzialmente al di sopra della predeterminata frequenza di commutazione. Per esempio, la frequenza di commutazione può essere in un campo da circa 100 KHz a 1 MHz. Di conseguenza, la forma d'onda del segnale di retroazione di corrente di induttore sarà preservata per il controllo di modalità di corrente di picco.
Un altro aspetto dell'invenzione relativo ad un procedimento per regolare un convertitore CC-CC 10 del tipo sopra descritto e comprendente almeno un interruttore di alimentazione 11, un circuito di modulazione di ampiezza di impulsi 16 per generare impulsi di controllo per l'almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita Lout connesso all 'almeno un interruttore di alimentazione, ed un circuito ad anello di controllo di corrente di picco 22 che coopera con il circuito di modulazione in ampiezza di impulsi. Il procedimento comprende preferibilmente la fase di rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore utilizzando un sensore di corrente 20 connesso in parallelo all'induttore. Il sensore di corrente 20 comprende preferibilmente un resistore Rcs e un condensatore Ccs connessi insieme in serie. Il procedimento comprende inoltre preferibilmente la fase di attivare il circuito ad anello di controllo di corrente di picco 22 per controllare l'almeno un interruttore di alimentazione in risposta al sensore di corrente 20. Il resistore Rcs e il condensatore Ccs hanno preferibilmente rispettivi valori in modo tale che la fase di rilevazione comprenda la rilevazione di una corrente sostanzialmente istantanea che passa attraverso l'induttore.
L'induttore di uscita Lout ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo. In una forma di realizzazione, il procedimento comprende inoltre la fase di scegliere il resistore Rcs e il condensatore Ccs del sensore di corrente 20 in modo da definire una seconda costante di tempo entro un predeterminato campo della prima costante di tempo. Il predeterminato campo può essere più o meno 10 per cento a temperatura ambiente, oppure la prima e la seconda costante di tempo possono essere sostanzialmente uguali.
Un convertitore CC-CC comprende almeno un interruttore di alimentazione, un circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per generare impulsi di controllo per l'almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita connesso all'almeno un interruttore di alimentazione, e un sensore di corrente connesso in parallelo all'induttore per rilevare la corrente che passa attraverso l'induttore. Il sensore di corrente comprende un resistore e un condensatore connessi insieme in serie. Il sensore di corrente è connesso ad un circuito ad anello di controllo di corrente di picco che coopera con il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per controllare l'almeno un interruttore di alimentazione in risposta al sensore di corrente. Il resistore e il condensatore hanno preferibilmente rispettivi valori in modo tale che il sensore di corrente sia un sensore di corrente sostanzialmente istantanea. L'induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo. Il resistore e il condensatore del sensore di corrente definiscono una seconda costante di tempo all'interno di un predeterminato campo una dall'altra. In alternativa, il resistore e il condensatore del sensore di corrente definiscono una seconda costante di tempo sostanzialmente uguale alla prima costante di tempo.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. - Convertitore CC-CC comprendente almeno un interruttore di alimentazione, un circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per generare impulsi di controllo per detto almeno un interruttore di alimentazione, un induttore di uscita connesso a detto almeno un interruttore di alimentazione, un sensore di corrente istantanea connesso in parallelo a detto induttore per rilevare una corrente istantanea che passa attraverso detto induttore, un circuito ad anello di controllo di corrente di picco che coopera con detto circuito di modulazione di ampiezza di impulsi per controllare detto almeno un interruttore di alimentazione in risposta a detto sensore di corrente istantanea, comprendente un resistore e un condensatore connessi insieme in serie e aventi rispettivi valori in modo tale che detto sensore di corrente sia un sensore di corrente sostanzialmente istantanea, e in cui detto induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo; detti resistore e condensatore di detto sensore di corrente istantanea definiscono una seconda costante di tempo; e la prima costante di tempo e la seconda costante di tempo sono all'interno di un predeterminato campo una dall'altra, preferibilmente detto predeterminato campo è più o meno 10 per cento a temperatura ambiente . 2. - Convertitore CC-CC secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo, detti resistore e condensatore di detto sensore di corrente definiscono una seconda costante di tempo, e la prima costante di tempo e la seconda costante di tempo sono all'interno di un predeterminato campo una dall'altra, e preferibilmente detto predeterminato campo è più o meno 10 per cento a temperatura ambiente. 3. - Convertitore CC-CC secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo; detti resistore e condensatore di detto sensore di corrente definiscono una seconda costante di tempo; e la seconda costante di tempo è sostanzialmente uguale alla prima costante di tempo. 4. - Convertitore CC-CC secondo la rivendicazione 1 caratterizzato da un circuito ad anello di regolazione di tensione che coopera con detto circuito ad anello di controllo di corrente di picco per impostare un livello di corrente di picco, in cui detto circuito ad anello di regolazione di tensione comprende un divisore di tensione connesso all'uscita del convertitore CC-CC. 5. - Convertitore CC-CC secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detto circuito di modulazione di ampiezza di impulsi opera a una predeterminata frequenza di commutazione; e in cui detto sensore di corrente definisce una ampiezza di banda di rilevazione sostanzialmente al di sopra della predeterminata frequenza di commutazione, comprendente un circuito di protezione da sovraccarichi connesso a detto sensore di corrente, con detto almeno un interruttore di alimentazione che comprende un interruttore di alimentazione sul lato alto e un interruttore di alimentazione sul lato basso connessi insieme. 6. - Convertitore CC-CC secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui detto circuito di modulazione di ampiezza di impulsi opera ad una predeterminata frequenza di commutazione; e detto sensore di corrente definisce un'ampiezza di banda di rilevazione sostanzialmente al di sopra della predeterminata frequenza di commutazione, comprendente un circuito di protezione da sovraccarichi connesso a detto sensore di corrente. 7. - Procedimento per regolare un convertitore CC-CC, il procedimento comprendendo le fasi di: generare impulsi di controllo con un circuito di modulazione di ampiezza di impulsi; commutare almeno un interruttore di alimentazione on e off in risposta agli impulsi di controllo del circuito di modulazione di ampiezza di impulsi ; rilevare la corrente sostanzialmente istantanea attraverso l'induttore di uscita connesso all'almeno un interruttore di alimentazione utilizzando un sensore di corrente connesso in parallelo all'induttore di uscita, in cui il sensore di corrente comprende un resistore e un condensatore connessi in serie; e controllare l'almeno un interruttore di alimentazione con un anello di controllo di corrente di picco che risponde al sensore di corrente in cooperazione con il circuito di modulazione di ampiezza di impulsi. 8. - Procedimento secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che l'induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo; e comprendente la fase di scegliere il resistore e il condensatore del sensore di corrente in modo da definire una seconda costante di tempo entro un predeterminato campo della prima costante di tempo, e preferibilmente il predeterminato campo è più o meno il 10 per cento a temperatura ambiente. 9. - Procedimento secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che l'induttore di uscita ha un'induttanza e una resistenza in corrente continua (CC) che definiscono una prima costante di tempo; e la fase di scegliere il resistore e il condensatore del sensore di corrente in modo da definire una seconda costante di tempo che è sostanzialmente uguale alla prima costante di tempo, con un circuito ad anello di regolazione di tensione che coopera con il circuito ad anello di controllo di corrente di picco per impostare un livello di corrente di picco, e un circuito di protezione dai sovraccarichi connesso al sensore di corrente.
ITTO20040152 2004-11-19 2004-11-19 Convertitore cc-cc con rilevazione di corrente di induttore e procedimenti relativi ITTO20040152U1 (it)

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