專利名稱：固有電源轉(zhuǎn)換器元件的熱補(bǔ)償電流感應(yīng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路的領(lǐng)域，尤其涉及直流-直流轉(zhuǎn)換器和有關(guān)方法。
背景技術(shù)：
通常，直流-直流轉(zhuǎn)換器使用電流信息提供增值的功能和特性。例如，通常在過載期間限制電流作為安全特性。這種電流限制特性將使用與輸出電流限制電平成比例的信號(hào)。插入輸出和負(fù)載之間的電阻器產(chǎn)生所需的信號(hào)。但是，該傳感器的電阻是功率消耗和信號(hào)振幅之間的折衷因素。通常電流限制的信號(hào)電平約為0.1伏，高于噪聲最低限度。感應(yīng)電阻的功率消耗和限制電平時(shí)的負(fù)載電流成比例。在高電流電平處，功率消耗可能過度。
除去感應(yīng)電阻改善了直流-直流轉(zhuǎn)換器的效率。代替其它電阻元件，用電源轉(zhuǎn)換器部件中的固有元件測(cè)量電流。例如，Walters等人的美國(guó)專利5982160，標(biāo)題為“具有電感器電流感應(yīng)的直流-直流轉(zhuǎn)換器和有關(guān)方法”教導(dǎo)可以將電感器中的電流信息重新構(gòu)建為電阻器-電容器網(wǎng)絡(luò)的電壓。這個(gè)方法使用電感器繞組的固有電阻作為電流感應(yīng)元件。
除去電流感應(yīng)電阻器的另一種方法測(cè)量轉(zhuǎn)換器中一個(gè)開關(guān)MOSFET的幾乎恒定、通態(tài)的電阻上下降的電壓。該方法在MOSFET重新構(gòu)建電流信息的傳導(dǎo)間隔期間采樣電壓降。這兩種方法采用基本的電源轉(zhuǎn)換器元件作為電流感應(yīng)元件且它們都避免使用電源通路中耗電的元件。
以上實(shí)例中固有電流感應(yīng)方法可能僅接近實(shí)際電流。與電流感應(yīng)電阻器相比這些方法的精度較差。例如，用電感器的繞組作為電流感應(yīng)元件既經(jīng)受初始容差錯(cuò)誤也經(jīng)受隨溫度的變化。電感器繞組的初始電阻隨繞組導(dǎo)線的長(zhǎng)度和直徑以及特定的制造過程而變化。這同樣的導(dǎo)線電阻作為溫度的函數(shù)而增加。因此，重新構(gòu)建的電壓信號(hào)是電感器繞組的機(jī)械容差和溫度以及電流的函數(shù)。
發(fā)明概述對(duì)于前述背景，本發(fā)明的目的是提供低功率消耗同時(shí)用開關(guān)直流-直流轉(zhuǎn)換器中的熱補(bǔ)償精確地測(cè)量和處理電流信息。
由直流-直流轉(zhuǎn)換器提供根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)或其它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中所述直流-直流轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)或多個(gè)電源開關(guān)、用于產(chǎn)生用于電源開關(guān)的控制脈沖的脈寬調(diào)制電路和電源開關(guān)和輸出端之間連接的輸出電感器。熱補(bǔ)償電流傳感器連接到輸出電感器用于感應(yīng)輸出電感器中的電流。熱補(bǔ)償電流傳感器的溫度系數(shù)與輸出電感器的溫度系數(shù)基本匹配。同樣，電流反饋環(huán)路和脈寬調(diào)制電路一起工作以響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制電源開關(guān)。
電源開關(guān)較佳地包括連接在一起的低側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和高側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。熱補(bǔ)償電流傳感器可以和輸出電感器并聯(lián)并可以包括串聯(lián)的電阻器和電容器。熱補(bǔ)償電流傳感器的電阻器可以是正溫度系數(shù)電阻器。
可供選擇地，熱補(bǔ)償電流傳感器可以連接到至少一個(gè)電源開關(guān)，用于提供和通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)的電流。這里，熱補(bǔ)償電流傳感器具有與電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。同樣，在該實(shí)施例中，熱補(bǔ)償電流傳感器連接于電源開關(guān)和電流反饋環(huán)路之間，并包括正溫度系數(shù)電阻器。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及具有多個(gè)通道(channel)的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器。每個(gè)通道包括電源裝置，它們例如具有連接在一起的低側(cè)電源開關(guān)和高側(cè)電源開關(guān)。脈寬調(diào)制電路產(chǎn)生用于電源裝置的控制脈沖，且輸出電感器連接于電源裝置和輸出端之間。熱補(bǔ)償電流傳感器在每個(gè)通道中連接到電源裝置，用于提供與通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)的電流。熱補(bǔ)償電流傳感器具有與低側(cè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。同樣，電流反饋環(huán)路和脈寬調(diào)制電路一起用作以響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制電源裝置。
在多相直流-直流轉(zhuǎn)換器的可選實(shí)施例中，代替熱補(bǔ)償電流傳感器，反饋電阻網(wǎng)絡(luò)連接于每個(gè)通道的控制電路的輸入和輸出端之間。反饋電阻網(wǎng)絡(luò)包括負(fù)溫度系數(shù)電阻器，它具有和電源裝置的被監(jiān)控的電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。
本發(fā)明的方法方面旨在調(diào)整直流-直流轉(zhuǎn)換器，該直流-直流轉(zhuǎn)換器包括輸出端、電源開關(guān)、用于產(chǎn)生用于電源開關(guān)控制脈沖的脈寬調(diào)制電路、連接于電源開關(guān)和輸出端之間的輸出電感器以及與脈寬調(diào)制電路協(xié)作用于控制電源開關(guān)的電流反饋環(huán)路。該方法包括用連接到輸出電感器的熱補(bǔ)償電流傳感器感應(yīng)流經(jīng)電感器的電流。此外，熱補(bǔ)償電流傳感器具有與輸出電感器的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。此外，電流反饋環(huán)路用于響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制至少一個(gè)電源開關(guān)。
可供選擇地，該方法可以包括用連接到至少一個(gè)電源開關(guān)的熱補(bǔ)償電流傳感器提供與通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)的電流。這里，熱補(bǔ)償電流傳感器具有與至少一個(gè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。電流反饋環(huán)路響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制至少一個(gè)電源開關(guān)。
附圖概述

圖1是本發(fā)明的直流-直流轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖2是本發(fā)明的直流-直流轉(zhuǎn)換器的第二實(shí)施例的示意圖。
圖3是示出沒有熱補(bǔ)償?shù)某Ｒ?guī)直流-直流轉(zhuǎn)換器的負(fù)載線特性(load linecharacteristics)的曲線圖。
圖4是示出圖2的直流-直流轉(zhuǎn)換器的負(fù)載線特性的曲線圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖6是圖5的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器的可選實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖更完整地描述本發(fā)明，其中示出本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式體現(xiàn)而不應(yīng)解釋成限于這里所闡述的實(shí)施例。而是提供這些實(shí)施例而使所披露的內(nèi)容徹底和完整，并完整向本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。其中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
直流-直流轉(zhuǎn)換器的某些功能和特點(diǎn)不需要高精度的電流信息而上述固有方法提供了效率優(yōu)勢(shì)。但是，其它的功能和特點(diǎn)需要較好的精度。需要高精度的一個(gè)實(shí)例是用于微處理器的直流-直流電源轉(zhuǎn)換中的負(fù)載線特性或下降(droop)特性。這里，輸出電壓被安排為隨負(fù)載電流的增加而降低(下降)。在負(fù)載瞬變之前，下降特性使輸出電壓位于最佳水平從而瞬變電壓漂移以最小輸出電容保持在可接受的水平之內(nèi)。需要精度以使總輸出電容和高頻分布電容最小。
現(xiàn)在回到附圖1，現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的直流-直流轉(zhuǎn)換器10。直流-直流轉(zhuǎn)換器10向負(fù)載22提供受控電壓Vout。在所示的實(shí)施例中，直流-直流轉(zhuǎn)換器10包括一對(duì)電源開關(guān)，連接到源電壓Vin的高側(cè)電源開關(guān)12和低側(cè)電源開關(guān)14。當(dāng)然，如本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員易于理解的，其它實(shí)施例中的直流-直流轉(zhuǎn)換器可以只包括高側(cè)開關(guān)12，而用二極管代替低側(cè)開關(guān)14的位置。此外，雖然示出了MOSFET晶體管，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員可以理解，也可以使用其它半導(dǎo)體開關(guān)。
直流-直流轉(zhuǎn)換器10還包括示意性示出的脈寬調(diào)制電路16，它較佳地包括開關(guān)驅(qū)動(dòng)器。這個(gè)電路部分在授予Hawkes等人的美國(guó)專利No.5717322和授予Hodgins的美國(guó)專利No.5793193中更加完整地加以描述，這兩個(gè)專利都轉(zhuǎn)讓給了本發(fā)明的受讓人。這兩個(gè)專利也都完整地結(jié)合在此。脈寬調(diào)制電路16產(chǎn)生一組脈寬調(diào)制的控制脈沖，用于電源開關(guān)12、14以調(diào)整耦合到負(fù)載22的輸出電壓Vout。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員易于理解該脈寬調(diào)制電路16的結(jié)構(gòu)和操作而無需進(jìn)一步詳細(xì)的討論。
所示的直流-直流轉(zhuǎn)換器10還包括耦合于負(fù)載22和節(jié)點(diǎn)之間的輸出電感器18，所述節(jié)點(diǎn)是高側(cè)與低側(cè)開關(guān)12、14之間的節(jié)點(diǎn)。二極管也可以連接在接地和節(jié)點(diǎn)之間，其中所述節(jié)點(diǎn)是高側(cè)和低側(cè)開關(guān)12、14之間的節(jié)點(diǎn)。輸出電容器20和負(fù)載22并聯(lián)，如本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員易于理解的。
本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例提供與輸出電感器18并聯(lián)的電流傳感器30用于感應(yīng)流經(jīng)電感器的電流。較佳地，電流傳感器30包括串聯(lián)在一起的電阻器Rsen和電容器Csen。電感器18中的電流信息可以被重新構(gòu)建成電阻器-電容器網(wǎng)絡(luò)上的電壓。這個(gè)方法使用電感器繞組的固有電阻作為電流感應(yīng)元件。如本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可以理解的，電感器繞組的固有電阻具有溫度系數(shù)。電流傳感器30連接到所示的反饋信號(hào)處理環(huán)路32，它和脈寬調(diào)制電路16一起工作用于響應(yīng)電流傳感器控制電源開關(guān)12、14。電阻器Rsen和電容器Csen可以具有各自的值，從而電流傳感器30是基本瞬時(shí)的電流傳感器。
重要的是，電流傳感器30是熱補(bǔ)償電流傳感器，它具有與輸出電感器18的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。負(fù)載線精確度可以通過對(duì)固有電流感應(yīng)溫度特性進(jìn)行補(bǔ)償來改善。換句話說，作為溫度的函數(shù)改變電流環(huán)路增益以抵消諸如輸出電感器18的固有電流感應(yīng)元件的溫度特性。從而，克服了現(xiàn)有技術(shù)的電感器電流感應(yīng)技術(shù)的缺點(diǎn)。
反饋信號(hào)處理電路32可以包括電壓調(diào)整環(huán)路，它和峰值電流控制環(huán)路協(xié)作用于設(shè)定峰值電流水平。通過示意性示出的反饋信號(hào)處理環(huán)路32處理電流感應(yīng)信號(hào)以合適地支配用于脈寬調(diào)制電路16的信號(hào)。本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員易于理解反饋信號(hào)處理環(huán)路32的許多可能的和等價(jià)的變化的結(jié)構(gòu)，諸如上述美國(guó)專利No.5717322和5793193中所揭示的。
直流-直流轉(zhuǎn)換器還可以包括過載檢測(cè)電路，如本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員易于理解的，它利用來自電流傳感器30的感應(yīng)的電流信號(hào)防止過載。直流-直流轉(zhuǎn)換器10還可以包括其它特點(diǎn)/為清楚起見未示出的電路部分，例如包括軟啟動(dòng)和斜率補(bǔ)償電路部分。直流-直流轉(zhuǎn)換器10還可以包括用于在正常操作模式和不連續(xù)低電流需求模式之間切換的滯后的比較器，未示出。
現(xiàn)在將參考附圖2-4描述本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。這里直流-直流轉(zhuǎn)換器10’包括連接到電壓開關(guān)12、14的熱補(bǔ)償電流傳感器30’用于提供與輸出電感器18傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)電流。這里，熱補(bǔ)償電流傳感器30’具有與電源開關(guān)12、14中的一個(gè)，例如低側(cè)電源開關(guān)14的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。同樣，在該實(shí)施例中，熱補(bǔ)償電流傳感器30’連接于電源開關(guān)12、14和電流反饋電路32之間，并包括正溫度系數(shù)電阻器。
如以上和在美國(guó)專利No.6246220中所討論的，在MOSFET的傳導(dǎo)間隔期間Rds(接通)方法采樣電壓降來重新構(gòu)建電流信息。對(duì)于這個(gè)實(shí)例，用連接到包括虛地的反饋信號(hào)處理32的電阻器Rsen采樣較低MOSFET14(圖2所示)的電壓。感應(yīng)的電流(Isen)和電感器電流(I1)成比例，具有以下關(guān)系Isen＝Il×(Rds/Rsen)。當(dāng)MOSFET溫度增加時(shí)，其Rds(接通)增加，這使得感應(yīng)的電流Isen中的相應(yīng)的增加。在系統(tǒng)中進(jìn)一步處理Isen信號(hào)以提供負(fù)載線特性，它也是MOSFET溫度的函數(shù)。
可以通過選擇具有合適熱特性的Rsen電阻器來熱補(bǔ)償Isen信號(hào)。例如，選擇與MOSFET Rds(接通)溫度系數(shù)匹配的正溫度系數(shù)(PTC)電阻器使得Isen和下降電壓最小，它們都依賴MOSFET溫度。
圖3示出采用電源開關(guān)的(例如MOSFET的)通態(tài)電阻(Rds(接通))作為電流感應(yīng)元件的常規(guī)直流-直流轉(zhuǎn)換器的通常的負(fù)載線規(guī)格和RSS容差分析。該分析包括取決于參考、電壓設(shè)定電阻和MOSFET參數(shù)產(chǎn)生的變化。最大的變化取決于MOSFET的溫度特性。
圖4示出具有根據(jù)本發(fā)明的熱補(bǔ)償?shù)闹绷?直流轉(zhuǎn)換器的RSS容差分析。最小和最大的負(fù)載線落在規(guī)格之內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及具有第一和第二通道的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器40，它將參考圖5和6進(jìn)行描述。每個(gè)通道包括電源裝置，具有例如連接在一起的低側(cè)電源開關(guān)14和高側(cè)電源開關(guān)12。脈寬調(diào)制電路16產(chǎn)生用于電源裝置的控制脈沖，而輸出電感器18連接于電源裝置和輸出端之間。對(duì)于多相電源轉(zhuǎn)換器，在每個(gè)電源通道上都需要PTC電阻器。因此，熱補(bǔ)償電流傳感器Rsen1、Rsen2連接到每個(gè)通道中的電源裝置，用于提供與通過各輸出電感器傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)的電流。熱補(bǔ)償電流傳感器Rsen1、Rsen2具有與低側(cè)電源開關(guān)14的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。
在可供選擇的實(shí)施例中，多路直流-直流轉(zhuǎn)換器40’(圖6)包括連接在脈寬調(diào)制電路的輸入或每個(gè)通道的控制電路與輸出端之間的反饋電阻網(wǎng)絡(luò)。反饋電阻網(wǎng)絡(luò)Rfb包括負(fù)溫度系數(shù)電阻器Rntc，它具有與電源裝置的低側(cè)電源開關(guān)14的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。
該方法用負(fù)溫度系數(shù)電阻器Rntc對(duì)電流感應(yīng)的熱效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。相比PTC補(bǔ)償方法，該實(shí)施例將單個(gè)NTC裝置用于多相轉(zhuǎn)換器中溫度校正。圖5的實(shí)施例中的電阻器Rfb由NTC電阻器網(wǎng)絡(luò)代替以提供Isen信號(hào)的校正。NTC電阻器通常具有非線性熱特性。可以在所關(guān)心的溫度上用圖6所示的所連接的標(biāo)準(zhǔn)電阻器42的網(wǎng)絡(luò)使電阻線性化。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及用于調(diào)整上述類型的直流-直流轉(zhuǎn)換器10、10’的方法，其中的直流-直流轉(zhuǎn)換器包括電源開關(guān)12、14、用于產(chǎn)生用于電源開關(guān)的控制脈沖的脈寬調(diào)制電路16、輸出電感器18和與脈寬調(diào)制電路協(xié)作的反饋信號(hào)處理電路32。較佳地，該方法包括用和輸出電感器并聯(lián)的熱補(bǔ)償電流傳感器30感應(yīng)流經(jīng)電感器18的電流。此外，熱補(bǔ)償電流傳感器具有與輸出電感器的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。此外，電流反饋環(huán)路32用來響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制電源開關(guān)12、14。較佳地，電流傳感器30包括串聯(lián)在一起的電阻器Rsen和電容器Csen。
可供選擇地，該方法可以包括用連接到電源開關(guān)的熱補(bǔ)償電流傳感器30’(圖2)提供與通過輸出電感器18傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)的電流。這里，熱補(bǔ)償電流傳感器30’具有與一個(gè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)。電流反饋環(huán)路32響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器30’控制至少一個(gè)電源開關(guān)。
本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可以理解，所有上述實(shí)施例可以應(yīng)用于電感器線路電流感應(yīng)方法或Rds(接通)電流感應(yīng)方法。
利用以上描述和有關(guān)附圖所呈現(xiàn)的教導(dǎo)，本發(fā)明的許多修改和其它實(shí)施例將為本技術(shù)領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員所理解。因此，可以理解，本發(fā)明不限于所揭示的特定實(shí)施例，且修改和實(shí)施例旨在包含于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括至少一個(gè)電源開關(guān)；脈寬調(diào)制電路，產(chǎn)生用于所述至少一個(gè)電源開關(guān)的控制脈沖；輸出電感器，連接到所述至少一個(gè)電源開關(guān)；熱補(bǔ)償電流傳感器，連接到所述輸出電感器用于感應(yīng)輸出電感器中的電流，所述熱補(bǔ)償電流傳感器具有基本上匹配所述輸出電感器的溫度系數(shù)的溫度系數(shù)；以及電流反饋環(huán)路，它和所述脈寬調(diào)制電路一起配合以響應(yīng)所述熱補(bǔ)償電流傳感器來控制所述至少一個(gè)電源開關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括至少一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
3.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括連接在一起的低側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和高側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
4.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括連接在一起的低側(cè)電源開關(guān)和高側(cè)電源開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器被并聯(lián)到輸出導(dǎo)體并包括串聯(lián)的電阻器和電感器。
6.如權(quán)利要求5所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的電阻包括正溫度系數(shù)電阻器。
7.一種直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括至少一個(gè)電源開關(guān)；脈寬調(diào)制電路，產(chǎn)生用于所述至少一個(gè)電源開關(guān)的控制脈沖；輸出電感器，連接到所述至少一個(gè)電源開關(guān)；熱補(bǔ)償電流傳感器，它連接到所述至少一個(gè)電源開關(guān)以產(chǎn)生與通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流有關(guān)的感應(yīng)電流，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的溫度系數(shù)基本上匹配所述至少一個(gè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)；電流反饋回路，它和所述脈寬調(diào)制電路一起工作以響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制所述至少一個(gè)電源開關(guān)。
8.如權(quán)利要求7所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括至少一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
9.如權(quán)利要求7所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括連接在一起的低側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和高側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
10.如權(quán)利要求7所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括連接在一起的低側(cè)電源開關(guān)和高側(cè)電源開關(guān)。
11.如權(quán)利要求7所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在所述至少一個(gè)電源開關(guān)和所述電流反饋環(huán)路之間連接著所述熱補(bǔ)償電流傳感器，而所述熱補(bǔ)償電流傳感器包括電阻器。
12.如權(quán)利要求11所述的直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的電阻器包括正溫度系數(shù)電阻器。
13.一種多相直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括至少第一和第二通道，每一通道包括電源裝置，它包括連接在一起的低側(cè)電源開關(guān)和高側(cè)電源開關(guān)，脈寬調(diào)制電路，用于產(chǎn)生用于所述電源裝置的控制脈沖；輸出電感器，連接到所述電源裝置，熱補(bǔ)償電流傳感器，連接于所述電源裝置，用于產(chǎn)生與通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流有關(guān)的感應(yīng)電流，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的溫度系數(shù)基本上匹配低側(cè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)，電流反饋環(huán)路，它和脈寬調(diào)制電路一起工作來響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制電源裝置。
14.如權(quán)利要求13所述的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，每一電源開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
15.如權(quán)利要求13所述的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，在電源裝置和電流反饋環(huán)路之間連接著所述熱補(bǔ)償電流傳感器，而所述熱補(bǔ)償電流傳感器包括電阻器。
16.如權(quán)利要求15所述的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的電阻器包括一正溫度系數(shù)電阻器。
17.一種多相直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括至少第一和第二通道，每一通道包括電源裝置，包括連接在一起的低側(cè)電源開關(guān)和高側(cè)電源開關(guān)，脈寬調(diào)制電路，用于產(chǎn)生用于電源裝置的控制脈沖；輸出電感器，連接于電源裝置，電流傳感器，連接于電源裝置用于提供和通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流成比例的感應(yīng)的電流，電流反饋環(huán)路，和脈寬調(diào)制電路一起工作以響應(yīng)電流傳感器控制電源裝置；以及反饋電阻網(wǎng)絡(luò)，連接在每一個(gè)所述至少第一和第二通道的脈寬調(diào)制電路的輸入端與輸出端之間，并包括一其溫度系數(shù)與至少第一和第二通道的電源裝置的低側(cè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本上匹配的負(fù)溫度系數(shù)電阻器。
18.如權(quán)利要求17所述的多相直流-直流轉(zhuǎn)換器，其特征在于，每個(gè)電源開關(guān)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
19.一種調(diào)整直流-直流轉(zhuǎn)換器的方法，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器包括至少一個(gè)電源開關(guān)、用于產(chǎn)生用于所述至少一個(gè)電源開關(guān)的控制脈沖的脈寬調(diào)制電路、連接于所述至少一個(gè)電源開關(guān)的輸出電感器以及與脈寬調(diào)制電路一起工作以控制所述至少一個(gè)電源開關(guān)的電流反饋環(huán)路，所述方法包括用連接到輸出電感器的熱補(bǔ)償電流傳感器感應(yīng)流經(jīng)電感器的電流，熱補(bǔ)償電流傳感器具有與輸出電感器的溫度系數(shù)基本上匹配的溫度系數(shù)；以及操作電流反饋環(huán)路以響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器來控制所述至少一個(gè)電源開關(guān)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括至少一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括連接在一起的低側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和高側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器和輸出導(dǎo)體并聯(lián)并包括串聯(lián)的電阻器和電容器。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的電阻器包括正溫度系數(shù)電阻器。
24.一種調(diào)整直流-直流轉(zhuǎn)換器的方法，所述直流-直流轉(zhuǎn)換器包括至少一個(gè)電源開關(guān)、用于產(chǎn)生用于所述至少一個(gè)電源開關(guān)的控制脈沖的脈寬調(diào)制電路、連接到至少一個(gè)電源開關(guān)的輸出電感器以及與脈寬調(diào)制電路一起工作以控制至少一個(gè)電源開關(guān)的電流反饋環(huán)路，其特征在于，所述方法包括用連接于至少一個(gè)電源開關(guān)的熱補(bǔ)償電流傳感器提供一與通過輸出電感器傳導(dǎo)的電流有關(guān)的感應(yīng)電流，所述熱補(bǔ)償電流傳感器具有與至少一個(gè)電源開關(guān)的通態(tài)電阻的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)；以及操作電流反饋環(huán)路以響應(yīng)所述熱補(bǔ)償電流傳感器來控制至少一個(gè)電源開關(guān)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括至少一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述至少一個(gè)電源開關(guān)包括連接在一起的低側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和高側(cè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，在所述至少一個(gè)電源開關(guān)和電流反饋環(huán)路之間連接著熱補(bǔ)償電流傳感器，且熱補(bǔ)償電流傳感器包括電阻器。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述熱補(bǔ)償電流傳感器的電阻器包括正溫度系數(shù)電阻器。
全文摘要
一種直流－直流轉(zhuǎn)換器包括一個(gè)或多個(gè)電源開關(guān)、用于產(chǎn)生用于電源開關(guān)的控制脈沖的脈寬調(diào)制電路和連接到電源開關(guān)的輸出電感器。熱補(bǔ)償電流傳感器連接到固有電流感應(yīng)元件，它顯示基于溫度的參數(shù)非線性。熱補(bǔ)償電流傳感器具有與用于測(cè)量電流的固有電源轉(zhuǎn)換器元件的溫度系數(shù)基本匹配的溫度系數(shù)，因此使電流測(cè)量線性化。同樣，電流反饋環(huán)路和脈寬調(diào)制電路協(xié)作以響應(yīng)熱補(bǔ)償電流傳感器控制電源開關(guān)。
文檔編號(hào)H02M3/28GK1555600SQ02816235
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2002年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月21日
發(fā)明者M·M·沃爾特斯, M M 沃爾特斯, M·B·哈里斯, 哈里斯, B·M·杜杜曼, 杜杜曼 申請(qǐng)人:英特賽爾美國(guó)股份有限公司