JP2012125141A5

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Publication number: JP2012125141A5
Application number: JP2011258621A
Authority: JP
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2031-11-28

Description

本発明はまた、以下の実施形態に関する。
１．同期整流器の双方向変換器システム向けの双方向電流感知のための方法であって、
第１の変成器を介して第１の同期整流器を通る第１の電流を感知して、第１の信号を供給するステップと、
第２の変成器を介して第２の同期整流器を通る第２の電流を感知して、第２の信号を供給するステップと、
第１の信号および第２の信号を直流再生して、それぞれ第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を供給するステップと、
第１の直流再生信号に第１の補正電流を加算することによって第１の補正信号を生成するステップと、
第２の直流再生信号に第２の補正電流を加算することによって第２の補正信号を生成するステップと、
第１の補正信号と第２の補正信号を加算することによって合成信号を生成するステップとを含む方法。
２．合成信号に基づいて第１の補正電流および第２の補正電流を形成するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
３．合成信号に基づいて同期整流器の双方向変換器システムを制御するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
４．合成信号に基づいて、第１の同期整流器および第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
５．合成信号を反転させることによって反転合成信号を形成するステップをさらに含む、実施形態１に記載の方法。
６．反転合成信号に基づいて、第１の同期整流器および第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、実施形態５に記載の方法。
７．第１の同期整流器および第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成する、実施形態６に記載の方法。
８．強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
ＦＥＴスイッチに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが真性ボディダイオードのカソード端子に電気的に結合される、転流ダイオードと、
転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に転流ダイオードからＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって転流電流を真性ボディダイオードのカソード端子から真性ボディダイオードのアノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源とを備える強制転流式の同期整流器を構成する、実施形態７に記載の方法。
９．第１の同期整流器からの第１の電流を感知して第１の信号を供給するように動作可能な第１の変成器と、
第２の同期整流器からの第２の電流を感知して第２の信号を供給するように動作可能な第２の変成器と、
第１の同期整流器および第２の同期整流器に結合された直流再生および総和増幅器回路と
を備える同期整流器の双方向電流センサシステムであって、直流再生および総和増幅器回路が、
第１の信号および第２の信号を直流再生して第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を供給するように動作可能な直流再生回路と、
直流総和増幅器とを備え、直流総和増幅器が、
第１の直流再生信号に第１の補正電流を加算することによって第１の補正信号を生成するように動作可能な第１の加算回路と、
第２の直流再生信号に第２の補正電流を加算することによって第２の補正信号を生成するように動作可能な第２の加算回路と、
第１の補正信号と第２の補正信号を加算して増幅することによって合成信号を生成するように動作可能な総和反転増幅器と、
合成信号を反転させることによって第１の補正電流および第２の補正電流を生成するように動作可能な反転増幅器と
を備えている、同期整流器の双方向電流センサシステム。
１０．第１の同期整流器および第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成する、実施形態９に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
１１．強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
ＦＥＴスイッチに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが真性ボディダイオードのカソード端子に電気的に結合される、転流ダイオードと、
転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に転流ダイオードからＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって転流電流を真性ボディダイオードのカソード端子から真性ボディダイオードのアノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源とを備える、実施形態１０に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
１２．インダクタと、
インダクタに結合された第１の強制転流式の同期整流器であって、ダイオードに関連する構成要素をオフに切り換えながら、ダイオードのカソード端子からダイオードのアノード端子へ転流電流を強制転流することによってダイオード内の逆回復時間をなくすように動作可能な第１の強制転流式の同期整流器と、
インダクタおよび第１の強制転流式の同期整流器に結合された第２の強制転流式の同期整流器であって、ダイオードに関連する構成要素をオフに切り換えながら、ダイオードのカソード端子からダイオードのアノード端子へ転流電流を強制転流することによってダイオード内の逆回復時間をなくすように動作可能な第２の強制転流式の同期整流器と
をさらに備える、実施形態９に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
１３．双方向電流センサシステムを動作させる方法であって、
第１の変成器を用いて双方向変換器の第１の同期整流器の第１の信号を感知するステップと、
第２の変成器を用いて双方向変換器の第２の同期整流器の第２の信号を感知するステップと、
第１の信号および第２の信号を直流再生して第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を得るステップと、
第１の信号および第２の信号をフィードバック補正して、双方向変換器を通る双方向電流に比例する双方向信号を供給するステップと、
双方向信号に基づいて双方向変換器を制御するステップとを含む方法。
１４．双方向信号に基づいて、第１の同期整流器および第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、実施形態１３に記載の方法。
１５．第１の信号と第２の信号を組み合わせて合成信号を提供し、合成信号に基づいて、第１の同期整流器および第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、実施形態１３に記載の方法。
１６．合成信号を反転させることによって反転合成信号を形成するステップをさらに含む、実施形態１３に記載の方法。
１７．反転合成信号に基づいて、第１の同期整流器および第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、実施形態１６に記載の方法。
１８．第１の同期整流器および第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成する、実施形態１３に記載の方法。
１９．強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
ＦＥＴに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが真性ボディダイオードのカソード端子に電気的に結合される、転流ダイオードと、
転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に転流ダイオードからＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって転流電流を真性ボディダイオードのカソード端子から真性ボディダイオードのアノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源とを備える、実施形態１８に記載の方法。
さらに、本願は以下に記載する態様も含む。
（態様１）
同期整流器の双方向変換器システム向けの双方向電流感知のための方法であって、
第１の変成器を介して第１の同期整流器を通る第１の電流を感知して、第１の信号を供給するステップと、
第２の変成器を介して第２の同期整流器を通る第２の電流を感知して、第２の信号を供給するステップと、
前記第１の信号および前記第２の信号を直流再生して、それぞれ第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を供給するステップと、
前記第１の直流再生信号に第１の補正電流を加算することによって第１の補正信号を生成するステップと、
前記第２の直流再生信号に第２の補正電流を加算することによって第２の補正信号を生成するステップと、
前記第１の補正信号と前記第２の補正信号を加算することによって合成信号を生成するステップと
を含む方法。
（態様２）
前記合成信号に基づいて前記第１の補正電流および前記第２の補正電流を形成するステップと、
前記合成信号に基づいて同期整流器の双方向変換器システムを制御するステップと
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様３）
前記合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様４）
前記合成信号を反転させることによって反転合成信号を形成するステップと、
前記反転合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと
をさらに含む、態様１に記載の方法。
（態様５）
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成し、前記強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
前記ＦＥＴスイッチに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが前記真性ボディダイオードの前記カソード端子に電気的に結合されている転流ダイオードと、
前記転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、前記ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に前記転流ダイオードから前記ＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって前記転流電流を前記真性ボディダイオードの前記カソード端子から前記真性ボディダイオードの前記アノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源と
を備えている、態様３に記載の方法。
（態様６）
第１の同期整流器からの第１の電流を感知して第１の信号を供給するように動作可能な第１の変成器と、
第２の同期整流器からの第２の電流を感知して第２の信号を供給するように動作可能な第２の変成器と、
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された直流再生および総和増幅器回路と
を備える同期整流器の双方向電流センサシステムであって、前記直流再生および総和増幅器回路が、
前記第１の信号および前記第２の信号を直流再生して第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を供給するように動作可能な直流再生回路と、
直流総和増幅器であって、
前記第１の直流再生信号に第１の補正電流を加算することによって第１の補正信号を生成するように動作可能な第１の加算回路と、
前記第２の直流再生信号に第２の補正電流を加算することによって第２の補正信号を生成するように動作可能な第２の加算回路と、
前記第１の補正信号と前記第２の補正信号を加算して増幅することによって合成信号を生成するように動作可能な総和反転増幅器と、
前記合成信号を反転させることによって前記第１の補正電流および前記第２の補正電流を生成するように動作可能な反転増幅器と
を備える直流総和増幅器と
を備えている、同期整流器の双方向電流センサシステム。
（態様７）
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成し、前記強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
前記ＦＥＴスイッチに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが前記真性ボディダイオードの前記カソード端子に電気的に結合されている転流ダイオードと、
前記転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、前記ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に前記転流ダイオードから前記ＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって前記転流電流を前記真性ボディダイオードの前記カソード端子から前記真性ボディダイオードの前記アノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源と
を備えている、態様６に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
（態様８）
インダクタと、
前記インダクタに結合された第１の強制転流式の同期整流器であって、ダイオードに関連する構成要素をオフに切り換えながら、前記ダイオードのカソード端子から前記ダイオードのアノード端子へ転流電流を強制転流することによって、前記ダイオード内の逆回復時間をなくすように動作可能な第１の強制転流式の同期整流器と、
前記インダクタおよび前記第１の強制転流式の同期整流器に結合された第２の強制転流式の同期整流器であって、前記ダイオードに関連する構成要素をオフに切り換えながら、前記ダイオードのカソード端子から前記ダイオードのアノード端子へ転流電流を強制転流することによって、前記ダイオード内の逆回復時間をなくすように動作可能な第２の強制転流式の同期整流器と
をさらに備えている、態様６に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
（態様９）
双方向電流センサシステムを動作させる方法であって、
第１の変成器を用いて双方向変換器の第１の同期整流器の第１の信号を感知するステップと、
第２の変成器を用いて双方向変換器の第２の同期整流器の第２の信号を感知するステップと、
前記第１の信号および前記第２の信号を直流再生して第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を得るステップと、
前記第１の信号および前記第２の信号をフィードバック補正して、前記双方向変換器を通る双方向電流に比例する双方向信号を供給するステップと、
前記双方向信号に基づいて双方向変換器を制御するステップと
を含む方法。
（態様１０）
前記双方向信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号を組み合わせて合成信号を提供し、前記合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと
をさらに含む、態様９に記載の方法。
（態様１１）
前記合成信号を反転させることによって反転合成信号を形成するステップと、
前記反転合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと
をさらに含む、態様９に記載の方法。
（態様１２）
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成し、前記強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
前記ＦＥＴに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが前記真性ボディダイオードの前記カソード端子に電気的に結合される転流ダイオードと、
前記転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、前記ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に前記転流ダイオードから前記ＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって前記転流電流を前記真性ボディダイオードの前記カソード端子から前記真性ボディダイオードの前記アノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源と
を備える、態様９に記載の方法。

Claims

同期整流器の双方向変換器システム向けの双方向電流感知のための方法であって、
第１の変成器を介して第１の同期整流器を通る第１の電流を感知して、第１の信号を供給するステップと、
第２の変成器を介して第２の同期整流器を通る第２の電流を感知して、第２の信号を供給するステップと、
第１の信号と第２の信号からＤＣバイアスを除去することにより前記第１の信号および前記第２の信号を直流再生して、それぞれ第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を供給するステップであって、
少なくとも第１の同期整流器と第２同期整流器の１つにおけるほぼゼロの電流を示す電圧を受けることと、
該電圧に基づいて２つの直流再生スイッチの少なくとも１つをオンにし、それによって第１の信号及び第２の信号の少なくとも１つを接地することとを含む、
ステップと、
前記第１の直流再生信号に第１の補正電流を加算することによって第１の補正信号を生成するステップと、
前記第２の直流再生信号に第２の補正電流を加算することによって第２の補正信号を生成するステップと、
前記第１の補正信号と前記第２の補正信号を加算することによって合成信号を生成するステップと
を含む方法。
前記合成信号に基づいて前記第１の補正電流および前記第２の補正電流を形成するステップと、
前記合成信号に基づいて同期整流器の双方向変換器システムを制御するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記合成信号を反転させることによって反転合成信号を形成するステップと、
前記反転合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成し、前記強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
前記ＦＥＴスイッチに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが前記真性ボディダイオードの前記カソード端子に電気的に結合されている転流ダイオードと、
前記転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、前記ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に前記転流ダイオードから前記ＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって前記転流電流を前記真性ボディダイオードの前記カソード端子から前記真性ボディダイオードの前記アノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源と
を備えている、請求項３に記載の方法。
第１の同期整流器からの第１の電流を感知して第１の信号を供給するように動作可能な第１の変成器と、
第２の同期整流器からの第２の電流を感知して第２の信号を供給するように動作可能な第２の変成器と、
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された直流再生および総和増幅器回路と
を備える同期整流器の双方向電流センサシステムであって、前記直流再生および総和増幅器回路が、
第１の信号と第２の信号からＤＣバイアスを除去することにより前記第１の信号および前記第２の信号を直流再生して第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を供給するように動作可能な直流再生回路と、
直流総和増幅器であって、
前記第１の直流再生信号に第１の補正電流を加算することによって第１の補正信号を生成するように動作可能な第１の加算回路と、
前記第２の直流再生信号に第２の補正電流を加算することによって第２の補正信号を生成するように動作可能な第２の加算回路と、
前記第１の補正信号と前記第２の補正信号を加算して増幅することによって合成信号を生成するように動作可能な総和反転増幅器と、
前記合成信号を反転させることによって前記第１の補正電流および前記第２の補正電流を生成するように動作可能な反転増幅器と
を備える直流総和増幅器と
を備えている、同期整流器の双方向電流センサシステム。
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成し、前記強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
前記ＦＥＴスイッチに並列に電気的に結合された転流ダイオードであって、そのカソードが前記真性ボディダイオードの前記カソード端子に電気的に結合されている転流ダイオードと、
前記転流ダイオードに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、前記ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に前記転流ダイオードから前記ＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって前記転流電流を前記真性ボディダイオードの前記カソード端子から前記真性ボディダイオードの前記アノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源と
を備えている、請求項６に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
インダクタと、
前記インダクタに結合された第１の強制転流式の同期整流器であって、第１のダイオードに関連する構成要素をオフに切り換えながら、第１のダイオードのカソード端子から該ダイオードのアノード端子へ転流電流を強制転流することによって、第１のダイオード内の逆回復時間をなくすように動作可能な第１の強制転流式の同期整流器と、
前記インダクタおよび前記第１の強制転流式の同期整流器に結合された第２の強制転流式の同期整流器であって、第２のダイオードに関連する構成要素をオフに切り換えながら、第２のダイオードのカソード端子から該ダイオードのアノード端子へ転流電流を強制転流することによって、第２のダイオード内の逆回復時間をなくすように動作可能な第２の強制転流式の同期整流器と
をさらに備えている、請求項６に記載の同期整流器の双方向電流センサシステム。
双方向電流センサシステムを動作させる方法であって、
第１の変成器を用いて双方向変換器の第１の同期整流器の第１の信号を感知するステップと、
第２の変成器を用いて双方向変換器の第２の同期整流器の第２の信号を感知するステップと、
第１の信号と第２の信号からＤＣバイアスを除去することにより前記第１の信号および前記第２の信号を直流再生してそれぞれ第１の直流再生信号および第２の直流再生信号を提供するステップであって、
少なくとも第１の同期整流器と第２同期整流器の１つにおけるほぼゼロの電流を示す電圧を受けることと、
該電圧に基づいて２つの直流再生スイッチの少なくとも１つをオンにし、それによって第１の信号及び第２の信号の少なくとも１つを接地することとを含む、
ステップと、
前記第１の信号および前記第２の信号をフィードバック補正して、前記双方向変換器を通る双方向電流に比例する双方向信号を供給するステップと、
前記双方向信号に基づいて双方向変換器を制御するステップと
を含む方法。
前記双方向信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号を組み合わせて合成信号を提供し、前記合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
前記合成信号を反転させることによって反転合成信号を形成するステップと、
前記反転合成信号に基づいて、前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器に結合された駆動論理回路を制御するステップと
をさらに含む、請求項９に記載の方法。
前記第１の同期整流器および前記第２の同期整流器の１つが強制転流式の同期整流器を構成し、前記強制転流式の同期整流器が、
ゲート端子、ドレイン端子、ソース端子、ならびにカソード端子およびアノード端子を備える真性ボディダイオードを備える電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）スイッチと、
前記ＦＥＴに並列に電気的に結合された転流ダイオードスイッチであって、そのカソードが前記真性ボディダイオードの前記カソード端子に電気的に結合される転流ダイオードスイッチと、
前記転流ダイオードスイッチに電気的に結合された選択的に制御される強制転流電流源であって、前記ＦＥＴスイッチがオンに切り換えられている間に前記転流ダイオードから前記ＦＥＴスイッチへ転流電流を通し、それによって前記転流電流を前記真性ボディダイオードの前記カソード端子から前記真性ボディダイオードの前記アノード端子へ通すように動作可能な選択的に制御される強制転流電流源とを備える、請求項９に記載の方法。
請求項６に記載の同期整流器の双方向電流センサシステムであって、
ＤＣバイアスを除去することが、
少なくとも第１の同期整流器と第２同期整流器の１つにおけるほぼゼロの電流を示す電圧を受けることと、
該電圧に基づいて２つの直流再生スイッチの少なくとも１つをオンにし、それによって第１の信号及び第２の信号の少なくとも１つを接地することとを含む、
同期整流器の双方向電流センサシステム。