TW200840187A - Current sensing in a power converter - Google Patents

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TW200840187A
TW200840187A TW096145418A TW96145418A TW200840187A TW 200840187 A TW200840187 A TW 200840187A TW 096145418 A TW096145418 A TW 096145418A TW 96145418 A TW96145418 A TW 96145418A TW 200840187 A TW200840187 A TW 200840187A
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Taiwan
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power supply
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power
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sensing circuit
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TW096145418A
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Hai Tao
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Fairchild Semiconductor
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009Devices or circuits for detecting current in a converter

Description

200840187 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係相關於電源轉換,尤其是,相關於電源轉換 器中之電流感測。 【先前技術】 電源轉換器係許多現代電子裝置所不可缺的。在其他 性能之中,電源轉換器可向下調整電壓位準(降壓轉換器 )或向上調整電壓位準(升壓轉換器)。電源轉換器亦可 從交流電(AC )電源轉換到直流電(DC )電源,或反之 亦然。典型上使用諸如電晶體等一或多個交換裝置來實施 電源轉換器,將交換器開關以傳送電源到轉換器的輸出。 控制電路系統被設置以調整交換裝置的開和關,因此,這 些轉換器被通稱爲”交換調整器,,或,,交換轉換器,,。電源轉 換器亦可包括一或多個電容器或感應器,用以輪流儲存和 輸出能量。 在電源轉換器中,準確感測輸出電流是相當重要的。 例如,在電流模式控制器中,輸出電流可被使用輸入到控 制器的反饋,使其成爲控制迴路的重要部分。有關輸出電 流的資訊亦可用於保護,例如,用以保護輸出感應器以免 飽和或用以保護電源裝置以免過熱。當以較高頻率操作電 源轉換器以降低被動尺寸和增加瞬變反應時間時,感測或 偵測輸出電流變成更大的挑戰。 尤其是,電流感測必須是準確、快速、且不引起或發 -4- 200840187 生瞬變相依錯誤信號。也就是說,需要在裝置處理、供應 電壓、及溫度(PVT )上維持電流感測準確。感測規劃應 快,即寬頻適當趕得上現代電源轉換器的較高操作頻率。 最後,因爲電源轉換器中的電源交換開關每一時脈循環’ 所以感測電路系統需要同樣快速開關,並且需在不引起瞬 變相依錯誤信號之下來進行。 【發明內容】 根據本發明的實施例,設置一電源轉換器系統。電源 轉換器系統包括被耦合於第一節點和第二節點之間的電源 裝置。電源裝置可操作成由控制信號來開和關。當打開電 源裝置以傳送電源到負載時,電流流經電源裝置。感測電 路與電源裝置並聯耦合於第一節點和第二節點之間。感測 電路可操作成發展指不流經電源裝置的電流之信號,及另 外可操作成由與用於電源裝置相同的控制信號來開和關。 感測電路在電源裝置打開時打開,而在電源裝置關掉時關 掉。 根據本發明的另一實施例,在具有可操作成由控制信 號來開和關以傳送電源到負載之電源裝置的電源轉換器系 統中,提供一用以感測流經電源裝置的電流之方法。方法 包括:設置並聯耦合於電源裝置之感測電路。;當電源裝 置打開時打開感測電路;當電源裝置打開時,使用感測電 路發展指不流經電源裝置的電流之信號;及當電源裝置關 掉時關掉感測電路。 -5- 200840187 從下面圖式、說明、及申請專利範圍,精於本技藝之 人士將容易明白本發明的重要技術優點。 【實施方式】 經由參考圖式的圖1至6可更加暸解本發明的實施例 及其優點。相同號碼被用於各種圖式的相同和對應部分。 在各種實施例中’本發明提供或實施改良技術以高準 確、高速、及高瞬變開關行爲來感測電源轉換器系統(諸 如DC-DC轉換器等)的電源裝置中之瞬時電流。不像一 些先前已發展的技術一般,根據本發明的實施例之技術不 需要精確感測電阻器’可以局速操作,及具有使它們可相 當適用於高頻電源轉換之良好的瞬變行爲。各種實施例之 電流感測技術可被用於各種功能或特徵諸如電源轉換器系 統中的電流模式控制或電流保護等。 在一實施例中,感測電路系統使用串聯連接且在三極 管模式中之兩電晶體(如、MOSFET )的固有特性,藉以 準確地感測或發展指示或表示電源裝置中的電流之信號。 電晶體的至少其中之一可充作交換器,以在電源裝置關掉 時自動關掉感測電路系統,例如,由與電源裝置相同的信 號來控制。因此,感測電路系統不需要如先前發展的設計 一樣之額外的控制發信。而且,利用另一特徵,當電源裝 置關掉時,感測電路系統的內部電壓不偏離正常操作値很 多,如此可以快速打開感測電路系統,並且具有行爲良好 的瞬變反應。 -6- 200840187 圖1爲根據本發明的實施例之具有用於改良電流感測 之電路系統1 00的電源轉換器系統1 〇之方塊圖。在此實 施例中,電源轉換器系統1 0是交換調整器並且可提供直 流電(DC )電源。電源轉換器系統丨〇可被倂入或與需要 如本文所述的DC對DC轉換器之任何電子裝置一起使用 。電源轉換器系統10接收輸入電壓Vin (當作Vdd )並且 在輸出終端Vout提供DC電源到負載。在一實施例中,電 源轉換器系統1 0可以是將較高位準(如、5 V )的電壓變 換到較低位準(如、1 V )的電壓之同步降壓變換器。在其 他實施例中,電源轉換器系統1 〇可以是升壓或降壓-升壓 變換器(未圖示)。當閱讀此揭示時,精於本技藝之人士 應明白如何在不需要過度實驗之下就可實施本發明。如所 示,電源轉換器系統1 0亦包括驅動電路系統1 2、交換器 14及16、感應器18、和輸出電容器20。 在電源轉換器系統1〇的輸出終端vout將感應器18 耦合至輸出電容器2 0。如本文所使用一般,,,耦合,,或”連 接”一詞或任何其變體涵蓋兩或更多元件之間的任何耦合 或連接,無論是直接或間接。輸出電容器20吸收流經感 應器1 8的瞬變電流,及在輸出節點Vout提供平滑Dc電 壓到想要的負載。 將交換器1 4及1 6耦合至感應器1 8。如所示,以半橋 式配置在交換節點(SW)連接交換器14及16,及交換器 1 4爲”高側”交換器,而交換器1 6爲”低側”交換器。高側 交換器14可被連接於輸入電壓Vin ( Vdd )和節點SW之 200840187 間。高側交換器1 4可被視作用於電源轉換器系統1 〇的電 源交換器或裝置。將交換器14開或關以躍升或下降感應 器1 8的電流,如此在電源轉換器系統丨〇的輸出終端控制 或調整輸出電壓V 〇 ut。低側交換器1 6可被連接於節點 SW和接地(GND )之間,及提供或支援同步整流。就同 步整流而言,當高側交換器1 4被打開時感應器1 8的,,充 電”循環期間關掉低側交換器1 6,及在感應器1 8中的電流 繼續流到電容器20與到想要的負載內時,當交換器1 4關 掉時打開交換器1 6。可利用任何適當裝置來實施兩個交換 器的每一個,諸如金氧半導體場效電晶體(MOSFET )、 IGBT、MOS閘式閘流體、或其他適當電源裝置等。各個 交換器1 4及1 6可施加各自的驅動電壓或控制信號(Q 1、 Q2 )以將交換器開或關之閘。 控制和驅動電路系統1 2被耦合於交換器1 4及1 6的 閘,及提供用以開和關交換器之控制信號Q 1、Q 2。控制 和驅動電路系統1 2可耦合至輸出終端以接收輸出電壓 Vout當作反饋信號。 感測電路系統1 00通常用於提供指示或表示流經電源 交換器或裝置14的電流之信號Isense。Isense信號可被 使用當作輸入到控制和驅動電路系統1 2以用於電源裝置 1 4及1 6之反饋,如此使其用於電源轉換器系統1 〇的控制 迴路(如、電流模式控制)。感測電流I s e n s e亦可被用於 保護,例如用以保護輸出感應器1 8以免飽和或用以保護 電源裝置1 4以免過熱。 -8- 200840187 在其他實施例(未圖示)中,可將額外的感測電路系 統親合至低側交換器1 6以提供或產生指示流經同步整流 器的電流之信號。此種信號亦可被用於各種目的,諸如控 制等。 在各種實施例中,可在單一或多個半導體晶粒(一般 稱作”晶片”)上實施電源轉換器系統1 0的一部分或全部 。各個晶粒是例如從矽或其他適當材料所形成之單塊結構 。就使用多晶粒或組件之實施而言,晶粒和組件可被組裝 在共用封裝上以製造模組,或具有可在其間傳達信號的各 種軌道之印刷電路板(PCB )上。在一實施例中,例如, 具有整合電流感測器1 〇 〇和電源裝置1 4及1 6之整合性 DC-DC降壓轉換器與控制器12可被實施於單一晶片或晶 粒上,而在PCB上將諸如感應器18和電容器20等剩下的 元件實施當作分離組件。 圖2爲根據本發明的實施例之用於改良電流感測的感 測電路系統1 〇〇之例示實施的方塊圖。感測電路系統1 00 可與電源裝置14 一起使用。感測電路系統1〇〇和電源裝 置1 4可被倂入電源轉換器系統,諸如圖1所示者等。 電源裝置14被耦合於輸入電壓Vdd和輸出終端Vout (例如可以是電源轉換器系統1 0中的SW節點)之間。 電源裝置1 4具有可施加驅動電壓或控制信號Q以開和關 電源裝置1 4之終端(如、閘),如此在輸出終端Vout控 制或調整電壓。 感測電路系統1 00產生或提供指示或表示當電源裝置 -9- 200840187 1 4打開日寸k經電源裝置1 4的電流之信號I s e n s e。在一實 施例中,感測電路系統1 〇〇將在電源裝置丨4打開時打開 ’而在電源裝置1 4關掉時關掉。如所示,感測電路系統 1 〇 〇包括彼此串聯連接的電晶體1 〇 2及1 0 4。同時,電晶 體102及104與電源裝置14並聯連接在vdd和Vout之間 。在一實施例中,電晶體102及104被實施當作等尺寸 M0SFET (如、PMOS型的)。電晶體102及104的尺寸 可與電源裝置14匹配且可以是電源裝置14的幾分之幾( 如、百分之一)。電晶體1 0 2的閘被連接(如、到接地) ,使得其總是開著。電晶體1 04的閘接收與電源裝置1 4 相同的控制信號Q。當電源裝置14被打開,電晶體1 04 打開;當電源裝置1 4被關掉,電晶體1 04關掉。流經電 晶體102及104的電流是想要的感測電流(lsense),及 電晶體1 02的汲極(被連接到電晶體1 04的源極)是感測 電壓 V s e n s e,此感測電壓可以是遍及電源裝置Μ 1 4的電 壓下降之一半。 在操作中,當控制信號Q是低的,電源裝置14和感 測電路系統1 〇〇二者(包含電晶體1 〇2及1 〇4 )打開。所 有此三電晶體是在三極管狀態,具有相同的閘控電壓。電 源裝置14的汲極到源極電壓(Vds)等於電晶體102的 Vds和電晶體1 〇4的Vds之總和。在這些條件下,若忽略 電晶體1 04的小本體效應(亦可藉由連接電晶體1 〇4的η 讲到其源極來消除),則感測電流I s e n s e將具有由下面等 式所指定的値: 一 10 - 200840187
Isense = IMl = IM2 = Ipower/N 其中IM 1是流經電晶體1 02的電流,IM2是流經電晶 體1 0 4的電流,I ρ 〇 w e r是流經電源裝置1 4的電流,及N 是電源裝置1 4和裝置1 0 2及1 0 4的總尺寸之尺寸比(如 、若裝置14是電晶體102及104的總尺寸一百倍大,則 N = 1 0 0 )。如此,感測電流I s e n s e具有是電源裝置1 4的 電流之數値的分數(如、百分之一)之數値。只要電源裝 置14和電晶體102及104之間的尺寸比保持著,則不管 處理、供應電壓、或溫度(PVT )的變化如何,此關係保 持著。因爲感測電流(I s e n s e )可大體上小於電源裝置電 流(Ipower ),感測電路系統100提供有效的操作。 當控制信號Q是高的時,電源裝置1 4關掉。同樣地 ,因爲感測電路系統1 0 0中的電晶體1 0 4之閘也是高的, 所以感測電路系統1 00也關掉。因此,流經感測電路系統 100中的電晶體102及104之感測電流Isense自動降至零 ,因此在不需要時不消耗任何電力。以與電源裝置1 4相 同的控制信號(如、Q )來操作感測電路系統1 〇〇。因此 ,不需要額外的控制信號來停止或操作感測電路系統1 00 〇 感測電路系統1 00提供超越先前發展的設計之優點, 使其適用於高準確、高頻操作。例如,感測電流(Isense )對電源裝置電流(Ipower)之比只依賴電源裝置14和 感測電路系統1 00的電晶體1 02及1 04之間的幾何匹配, 如此不依賴PVT變化。此使得Isense成爲流經電源裝置 200840187 14的電流Ipower之一準確且可重複的指示或表示。 感測電路系統1 00的另一優點係爲其不經歷與電源裝 置1 4相關的大電流峰値。尤其是,電晶體1 〇2的汲極電 壓只經歷電壓中的小擺動(如、在開和關之間從Vdd-Vds 移動到Vdd,典型上在幾十毫伏到幾百毫伏的範圍中)。 此比在從供應電壓Vdd到零(如、在幾電壓到幾十電壓範 圍中)之輸出節點Ο ut (即、電源裝置1 4的汲極)中擺動 之電壓小的數値等級大。因此,Isense電流不包含與充電 和放電輸出節點Ο ut相關的錯誤電流峰値。而且,因爲電 晶體1 02總是開著,所以當電晶體1 〇4從關掉狀態被打開 時,節點 Vsense不需要變換大電壓,因此,使感測電路 系統1 〇〇能夠被快速開和關。 對習知技術上之瞬變行爲中的此改良係藉由比較由習 知技術之感測電流波形(如圖5所示)和由本發明的實施 例所發展之電流波形(如圖6所示)來圖解說明。圖5所 示的電流波形顯現出大峰値,比想要的電流之數値大。反 之,圖6之電流波形未顯示此種大峰値,使得電流感測更 加準確。 此外,比較感測電流波形的開始時間。圖6圖示比圖 5的時間還早的開始時間,如此圖解說明根據本發明的實 施例之電流感測方法比使用習知方法快(延遲較少)。 圖3爲根據本發明的實施例之用於改良電流感測的感 測電路系統之例示實施的方塊圖。與圖2所示之實施一樣 ,圖3所示之用於感測電路系統1 00的實施包括電晶體 一 12- 200840187 102及l〇4,此兩電晶體彼此串聯連接並且與電源裝置14 並聯連接於Vdd和V out之間。此外,用於感測電路系統 1〇〇的此實施包括電晶體106、108及運算放大器1 1〇。 電晶體106及108彼此串聯連接。電晶體106在一端 被耦合至輸入Vdd而在另一端被耦合至節點N1。電晶體 1〇8在一端被耦合至節點N1而在另一端被耦合至感測電 流輸出節點lout。在一實施例中,電晶體106及108被實 施當作P型M0SFETS。像電晶體102、104 —樣,電晶體 106、108的尺寸可與電源裝置14的尺寸匹配且可以是其 的幾分之幾。電晶體1 6的閘接收與電源裝置1 4和電晶體 14相同的控制信號Q。電晶體108的閘被連接以在節點 N2接收來自運算放大器11〇的輸出。運算放大器11〇被 親合在其非反相(+)輸入以接收Vsense信號,和在其反 相(-)輸入被耦合至節點N 1。 電晶體106、108和運算放大器11〇實施電流鏡電路 ,其用於反射感測電流Is ense。也就是說,電流鏡電路發 展與I s e n s e成比例之電流I 〇 u t。在一實施例中,I 〇 u t的數 値可與Isense的數値相同(即、I〇ut = Isense)。電流鏡電 路可展現與電晶體102及104所實施之電流感測電路系統 相同的瞬變行爲。當電源裝置14關掉時,節點Vsense向 上至Vdd。運算放大器1 1 0將驅動電晶體1 〇6的汲極節點 也上至Vdd,而運算放大器1 1 〇的輸出節點停留在約Vdd_ Vgs。感測輸出電流lout自然下降至零,而不會引起任何 雜訊脈衝。因爲電流鏡電路的所有此三內部節點(即、 -13- 200840187
Vsense、N1、及N2 )保持接近它們的正常操作電壓,當 電源裝置1 4爲下一循環打開時,電流鏡電路可被快速打 開。在此打開瞬變期間,因爲沒有內部節點需要被充電或 放電以變換大電壓,所以將不會產生大峰値電流。 圖4爲根據本發明的實施例之用於改良電流感測之感 測電路系統1 〇 〇的另一例示實施之方塊圖。像圖3所示之 實施一樣,圖4所示之感測電路1 00的實施包括電晶體 102、104、106、108、及運算放大器1 10。此外,感測電 路系統100的此實施包括電晶體1 12和交換器1 14。 當兩輸入被耦合至Vdd時,運算放大器的某些類型之 輸出將進入不可知的狀態。若運算放大器1 1 0是此類型, 則可添加交換器1 1 4以箝制其輸出,如圖4所示一般。交 換器1 1 4可耦合運算放大器1 1 〇的輸出節點到已知的偏壓 點’此偏壓點例如可由電晶體1 1 2提供或產生。交換器 1 1 4對控制信號Q反應。當Q控制信號是高的(及電源裝 置1 4被關掉),交換器1 1 4關閉,強迫運算放大器1 1 〇 的輸出節點中之電壓保持接近想要的操作點。L此確保運 算放大器的輸出節點不偏離操作電壓,因此維持感測電路 系統100的快速打開特性。可從N型MOSFET製造交換 器 1 14。 如本文所述,本發明的實施例提供或實施技術以高準 確、快速、及好的瞬變行爲來感測電源變換器系統的電源 裝置中之電流。與先前發展的設計比較,本發明的實施可 提供許多優點。例如,可藉由幾何匹配的裝置來達成流動 -14- 200840187 於電源裝置中之電流的準確指示或表示,及可獨立於PVT 變化之外。再者,因爲沒有內部節點需要變換大電壓,所 以電流感測電路系統可具有快速的操作速度和快速的開和 關。電流感測技術可展現良好的瞬變行爲(如、在電流中 沒有瞬變峰値,此與想要的感測電流比較是大的且與PVT 高度相依)。電流感測技術對效率沒有或只有一點耗損, 如同沒有感測電阻器與電源裝置串聯插入一般。此外,因 爲感測電路系統的電流進入負載(除了電流鏡的電流之外 ),所以一些實施例可以是低電力的。 雖然已詳細說明本發明及其優點,但是應明白只要不 違背附錄於後的申請專利範圍所定義之本發明的精神和範 疇之下,可有各種變化、替代物、及修改。也就是說,本 申請案所包括的討論欲用於當作基本說明。應明白特定的 討論沒有明確說明所有可能的實施例;暗示著可有許多選 擇。也沒有全面說明本發明的本質,及沒有明確地圖示各 個特徵或元件實際上如何是廣泛功能或各種其他選擇或同 等物元件的代表。此外,暗示著這些都包括在此揭示中。 以裝置取向術語說明本發明之處,暗示著裝置的各個元件 執行一功能。說明或術語都不用於侷限申請專利範圍的範 疇0 【圖式簡單說明】 爲了更加全面瞭解本發明與其他特徵及優點,現在將 參考連同附圖的以下說明。 -15- 200840187 圖1爲根據本發明的實施例之具有改良電流感測的電 路系統之電源轉換器系統的方塊圖。 圖2爲根據本發明的實施例之用於改良電流感測的電 路系統之例示實施的方塊圖。 圖3爲根據本發明的實施例之用於改良電流感測的電: 路系統之另一例示實施的方塊圖。 圖4爲根據本發明的實施例之用於改良電流感測的電 路系統之另一例示實施的方塊圖。 圖5爲表示流經使用習知技術的電源裝置之感測電流 的例示波形圖。 圖6爲表示流經使用本發明的實施例之電源裝置的感 測電流之例示波形圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :電源轉換器系統 1 2 :控制和驅動電路系統 14 :交換器 1 6 :交換器 1 8 :感應器 20 :電容器 1 〇 0 :感測電路系統 102 :電晶體 104 :電晶體 106 :電晶體 -16- 200840187 1 〇 8 :電晶體 1 1 〇 :運算放大器 1 1 2 :電晶體 1 1 4 :電晶體 Q :控制信號 Q1 :控制信號 Q2 :控制信號 S W :交換節點 N1 :節點 N2 :節點 Vdd :輸入電壓 V 〇 u t :輸出終端 I sense :感測電流 V s e n s e :感測電壓 lout :感測電流輸出節點 -17

Claims (1)

  1. 200840187 十、申請專利範圍 1. 一種電源轉換器系統,包含: 一電源裝置,其被耦合於第一節點和第二節點之間, 該電源裝置可操作成以控制信號來開和關,其中當該電源 裝置被打開以傳送電源到負載時,電流流經該電源裝置; 及 一感測電路,與該電源裝置並聯耦合於該第一節點和 該第二節點之間,該感測電路可操作成發展指示流經該電 源裝置的電流之信號,及另外可操作成由與用於該電源裝 置相同的控制信號來開和關,其中該感測電路在該電源裝 置打開時打開,而在該電源裝置關掉時關掉。 2. 如申請專利範圍第1項之電源轉換器系統,其中 該感測電路包含: 一第一交換裝置,耦合於該第一節點和第三節點之間 ,其中在該電源轉換器系統操作期間該第一交換裝置保持 開著;及 一第二交換裝置,與該第一交換裝置串聯耦合在該第 三節點和該第二節點之間,由與用於該交換裝置相同的控 制信號來開和關該第二交換裝置。 3. 如申請專利範圍第2項之電源轉換器系統,其中 當該電源裝置和該感測電路被打開時,該電源裝置、該第 一交換裝置、及該第二交換裝置是在三極管模式。 4 ·如申請專利範圍第2項之電源轉換器系統,其中 各個該第一和第二交換裝置是該電源裝置之該尺寸的分額 -18- 200840187 5 ·如申請專利範圍第2項之電源轉換器系統,其中 指示流經該電源裝置的該電流之該信號包含流經該第一和 第二交換裝置的電流。 6 ·如申請專利範圍第1項之電源轉換器系統,其中 將該感測電路實施於積體電路裝置上。 7 ·如申請專利範圍第1項之電源轉換器系統,其中 將該電源裝置和該感測電路實施於積體電路裝置上。 8 .如申請專利範圍第1項之電源轉換器系統,其中 該感測電路包含是該電源裝置之該尺寸的分額的交換裝置 〇 9. 如申請專利範圍第8項之電源轉換器系統,其中 該電源裝置和該交換裝置在幾何上是匹配的。 10. 一種用以感測流經電源裝置的電流之方法,該方 法用於具有可操作成由控制信號來開和關以傳送電源到負 載的該電源裝置之電源轉換器系統中,該方法包含: 設置並聯耦合於該電源裝置的感測電路; 當該電源裝置打開時打開該感測電路; 當該電源裝置打開時,使用該感測電路發展指示流經 該電源裝置的該電流之信號;及 當該電源裝置關掉時關掉該感測電路。 11. 如申請專利範圍第1 〇項之方法,其中該電源裝 置被耦合於第一節點和第二節點之間,及其中該感測電路 包含: -19- 200840187 一第一交換裝置,耦合於該第一節點和第三節點之間 ,其中在該電源轉換器系統操作期間該第一交換裝置保持 開著; 一第二交換裝置,與該第一交換裝置串聯耦合在該第 三節點和該第二節點之間,由與用於該交換裝置相同的控 制信號來開和關該第二交換裝置。 12.如申請專利範圍第1 1項之方法,包含當該電源 裝置和該感測電路被打開時,將該電源裝置、該第一交換 裝置、及該第二交換裝置維持在三極管模式。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之方法,其中指示流經 該電源裝置的電流之該信號包含流經該第一和第二交換裝 置的電流。 1 4 .如申請專利範圍第1 0項之方法,其中將該電源 裝置和該感測電路的至少其中之一實施於積體電路裝置上 〇 1 5 .如申請專利範圍第1 0項之方法,其中該感測電 路包含是該電源裝置之該尺寸的分額的交換裝置。 1 6 ·如申請專利範圍第1 0項之方法,其中該電源裝 置和該交換裝置在幾何上是匹配的。 1 7 . —種電源轉換器系統,其用以提供電源到負載, 該電源轉換器系統包含: 一調整輸出終端,可連接該負載; 一電源裝置,可操作成以控制信號來開和關,該電源 裝置耦合於第一節點和第二節點之間; 20- 200840187 一感應器,其耦合於該第 電流經此流到該調整輸出終端 一感測電路,與該電源裝 該第二節點之間,該感測電路 源裝置的該電流之信號,及另 裝置相同的控制信號來開和關 裝置打開時打開,而在該電源 1 8 .如申請專利範圍第1 含一同步整流器,其在該第二 1 9 .如申請專利範圍第1 中該感測電路包含: 一第一交換裝置,親合於 ,其中在該電源轉換器系統操 開著;及 一第二交換裝置,與該第 三節點和該第二節點之間,由 制信號來開和關該第二交換裝 2 〇 .如申請專利範圍第1 中當該電源裝置和該感測電路 第一交換裝置、及該第二交換 2 1 .如申請專利範圍第1 中各個該第一和第二交換裝置 額。 22.如申請專利範圍第1 二節點和該輸出終端之間, ;及 置並聯耦合於該第一節點和 可操作成發展指示流經該電 外可操作成由與用於該電源 ,其中該感測電路在該電源 裝置關掉時關掉。 7項之電源轉換器系統,包 節點被耦合至該電源裝置。 7項之電源轉換器系統,其 該第一節點和第三節點之間 作期間該第一交換裝置保持 一交換裝置串聯耦合在該第 與用於該交換裝置相同的控 置。 9項之電源轉換器系統,其 被打開時,該電源裝置、該 裝置是在三極管模式。 9項之電源轉換器系統,其 是該電源裝置之該尺寸的分 9項之電源轉換器系統,其 -21- 200840187 中指示流經該電源裝置的該電流之該信號包含流經該第一 和第二交換裝置的電流。 23. 如申請專利範圍第1 9項之電源轉換器系統,其 中將該電源裝置和該感測電路實施於積體電路裝置上。 24. 如申請專利範圍第19項之電源轉換器系統,其 中該感測電路包含是該電源裝置之該尺寸的分額的交換裝 置。 25. 如申請專利範圍第24項之電源轉換器系統,其 中該電源裝置和該交換裝置在幾何上是匹配的。 -22-
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI383565B (zh) * 2009-12-31 2013-01-21 Chung Hsin Elec & Mach Mfg 線性調變電源轉換器電路結構
TWI385393B (zh) * 2008-11-28 2013-02-11 Tatung Co 電流量測模組及應用此電流量測模組之電流量測方法
TWI419455B (zh) * 2010-12-08 2013-12-11 Upi Semiconductor Corp 電源轉換器

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20075322A0 (fi) * 2007-05-07 2007-05-07 Nokia Corp Teholähteitä RF-tehovahvistimelle
US7960997B2 (en) * 2007-08-08 2011-06-14 Advanced Analogic Technologies, Inc. Cascode current sensor for discrete power semiconductor devices
FR2925166B1 (fr) * 2007-12-17 2010-05-21 St Microelectronics Sa Procede et dispositif de mesure de courant pour un convertisseur dc/dc
FR2925167B1 (fr) * 2007-12-17 2010-02-19 St Microelectronics Sa Dispositif de mesure de courant
US7994766B2 (en) * 2008-05-30 2011-08-09 Freescale Semiconductor, Inc. Differential current sensor device and method
JP5169498B2 (ja) * 2008-06-02 2013-03-27 株式会社リコー 電流検出回路及びその電流検出回路を備えたスイッチングレギュレータ
US20100060257A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Firas Azrai Current sensor for power conversion
US20110074383A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Astec International Limited Assemblies and Methods for Sensing Current Through Semiconductor Device Leads
US8786266B2 (en) * 2010-02-01 2014-07-22 Microchip Technology Incorporated Effective current sensing for high voltage switching regulators
US8629669B2 (en) 2010-07-27 2014-01-14 Volterra Semiconductor Corporation Sensing and feedback in a current mode control voltage regulator
CN102156211A (zh) * 2010-12-21 2011-08-17 成都成电硅海科技股份有限公司 全cmos精确电流采样电路
US10041982B2 (en) * 2012-08-15 2018-08-07 Texas Instruments Incorporated Switch mode power converter current sensing apparatus and method
EP2821799B1 (en) * 2013-07-05 2019-02-13 Dialog Semiconductor GmbH Highly accurate current measurement
CN106160423B9 (zh) * 2015-04-07 2019-08-06 意法半导体(中国)投资有限公司 用于低发射开关调节器的驱动器
DE102015213971B4 (de) * 2015-07-23 2022-07-28 Dialog Semiconductor (Uk) Limited Kombinierte hochseitige und tiefseitige Stromerfassung
US9755518B2 (en) * 2016-02-05 2017-09-05 Qualcomm Incorporated Current measurments in switching regulators
KR20180094344A (ko) 2017-02-15 2018-08-23 엘에스산전 주식회사 전류 검출 장치
EP3982404A1 (en) * 2020-10-07 2022-04-13 Infineon Technologies Austria AG Semiconductor module

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI220022B (en) * 2002-05-27 2004-08-01 Richtek Technology Corp Current sensing apparatus and method
JP4151604B2 (ja) * 2004-04-23 2008-09-17 株式会社デンソー 車両用発電制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI385393B (zh) * 2008-11-28 2013-02-11 Tatung Co 電流量測模組及應用此電流量測模組之電流量測方法
TWI383565B (zh) * 2009-12-31 2013-01-21 Chung Hsin Elec & Mach Mfg 線性調變電源轉換器電路結構
TWI419455B (zh) * 2010-12-08 2013-12-11 Upi Semiconductor Corp 電源轉換器

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Publication number Publication date
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