具有微中斷補(bǔ)償?shù)膫鞲衅鞯闹圃旆椒?br>【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]在傳感系統(tǒng)中利用傳感器來檢測(cè)性質(zhì)，例如光、溫度、運(yùn)動(dòng)等。傳感器一般被配置成測(cè)量性質(zhì)并接著提供適當(dāng)形式的測(cè)量。例如，傳感器可測(cè)量磁場(chǎng)并接著提供測(cè)量作為輸出信號(hào)。測(cè)量然后用于由控制器，例如電子控制單元計(jì)算特性或結(jié)果。
[0002]給傳感器供應(yīng)電力，以便正確地操作和提供準(zhǔn)確的測(cè)量。如果所供應(yīng)的電力中斷或從電壓和/或電流的適當(dāng)范圍偏離，則錯(cuò)誤的測(cè)量、無(wú)測(cè)量等可發(fā)生。
[0003]用來補(bǔ)償電力中斷等并促進(jìn)準(zhǔn)確的測(cè)量的適當(dāng)機(jī)構(gòu)是需要的。
【附圖說明】
[0004]圖1是補(bǔ)償電力中斷的傳感器系統(tǒng)的圖。
[0005]圖2是圖示可出現(xiàn)在傳感器系統(tǒng)中的電力中斷的曲線圖。
[0006]圖3是具有補(bǔ)償電力中斷的溝槽電容器的傳感器系統(tǒng)的圖解。
[0007]圖4是垂直或溝槽電容器的橫截面視圖。
[0008]圖5是描繪可在上述系統(tǒng)中使用的其它適當(dāng)?shù)淖枞考氖纠膱D解。
[0009]圖6是在高電壓電平下補(bǔ)償電力中斷的傳感器系統(tǒng)的圖解。
[0010]圖7是使用集成高電壓電荷存儲(chǔ)部件來在高電壓電平下補(bǔ)償電力中斷的傳感器系統(tǒng)的圖解。
[0011]圖8是圖示操作傳感器裝置的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，其中相似的參考數(shù)字始終用于指代相似的元件，且其中所示結(jié)構(gòu)和裝置并不一定按比例繪制。
[0013]公開了補(bǔ)償在向傳感器和/或信號(hào)處理部件供應(yīng)電力中的電力中斷的系統(tǒng)和方法。電力中斷是在相對(duì)短的時(shí)間段內(nèi)在供應(yīng)電力中的打斷。
[0014]圖1是補(bǔ)償電力中斷的傳感器系統(tǒng)100的圖解。提供簡(jiǎn)化形式的系統(tǒng)100以便促進(jìn)理解。可在汽車系統(tǒng)、車輛系統(tǒng)等中利用系統(tǒng)100。系統(tǒng)100可被制造到一個(gè)或多個(gè)裝置中。
[0015]系統(tǒng)100包括高電壓部件102、電荷存儲(chǔ)部件104以及傳感器和信號(hào)處理部件106。高電壓部件102接收高電壓供電108并提供低電壓供電110。高電壓供電108在相對(duì)高的電壓下，例如12伏、20伏等。在汽車系統(tǒng)中，高電壓供電108可由電池裝置供應(yīng)。在一個(gè)示例中，高電壓供電108在8或更多伏的電壓下。在一般低于高電壓供電108的電平下提供低電壓供電110。在適合于傳感器和信號(hào)處理部件106的電平下提供低電壓供電110。在一個(gè)示例中，在大約3伏下提供低電壓供電110。在另一示例中，在5或更小伏下提供低電壓供電110。
[0016]高電壓部件102包括用來調(diào)節(jié)低電壓供電110并阻塞反向電壓傳播到高電壓供電108的機(jī)構(gòu)。一般，部件102包括高電壓反向阻塞部件和調(diào)節(jié)裝置。阻塞部件減輕負(fù)電壓、尖峰信號(hào)等，以防影響高電壓供電108。否則，高電壓供電108的源和/或連接到其的其它部件可能被損壞或消極地影響。在一個(gè)示例中，高電壓反向阻塞部件是配置成阻塞的PMOS晶體管。在另一示例中，高電壓反向阻塞部件是阻塞二極管。
[0017]部件102的調(diào)節(jié)裝置根據(jù)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)112來調(diào)節(jié)并生成低電壓供電110。在一個(gè)示例中，調(diào)節(jié)裝置包括電力NM0S晶體管。調(diào)節(jié)輸入信號(hào)112控制低電壓供電110的電平。因此，調(diào)節(jié)輸入信號(hào)112可在整個(gè)范圍中變化以在值的范圍內(nèi)在選定電平下選定低電壓供電110的輸出電平。還認(rèn)識(shí)到，設(shè)想其它適當(dāng)?shù)淖枞考驼{(diào)節(jié)裝置。下面提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)的一些示例。
[0018]傳感器和信號(hào)處理部件106包括傳感器、控制單元、處理單元等中的一個(gè)或多個(gè)。為了正確的操作，部件106需要低電壓供電110。電力中斷，例如微中斷可使部件106出故障、不穩(wěn)定、提供不準(zhǔn)確的信息等。
[0019]電荷存儲(chǔ)部件104被配置成在電力中斷期間在適當(dāng)?shù)碾娖较戮S持低電壓供電110。電荷存儲(chǔ)部件104在非中斷時(shí)間段期間存儲(chǔ)并維持電荷。部件104在電力中斷期間提供它的存儲(chǔ)的電荷的至少一部分以補(bǔ)償在低電壓供電110中的偏差或下降。作為結(jié)果，變更高電壓部件102的輸出的電力中斷由電荷存儲(chǔ)部件104補(bǔ)償。
[0020]部件104被配置成在選定時(shí)間段內(nèi)存儲(chǔ)足以補(bǔ)償電力中的中斷的電荷。在一個(gè)示例中，電荷存儲(chǔ)部件104包括一個(gè)或多個(gè)電容器。電容器的大小和配置被選定以減輕成本和面積消耗。例如，可利用垂直電容器，例如溝槽電容器。垂直電容器是具有電極和相對(duì)于水平襯底通常垂直地布置的電容器電介質(zhì)的電容器。此外，電容器可以是低電壓電容器，因?yàn)樗鼈兪褂玫碗妷汗╇?10來操作。
[0021]此外，電荷存儲(chǔ)部件104與高電壓部件102和可選地其它部件一起集成在單個(gè)封裝內(nèi)。相反，其它方法需要大外部電容器的使用，以便在電力中的中斷期間提供電荷。
[0022]圖2是示出可出現(xiàn)在傳感器系統(tǒng)中的電力中斷的曲線圖200。曲線圖200包括描繪高電壓供電108的上部分和描繪低電壓供電110的下部分。曲線圖200描繪在X軸上的時(shí)間和在1軸上的伏特。
[0023]高電壓供電108被示為在上部分中的線。在本例中是微中斷的電力中斷出現(xiàn)在202處。多種可能的事件可引起中斷，例如電源損壞、臨時(shí)斷開連接、磁場(chǎng)等。微中斷具有在1-100微秒的范圍內(nèi)的相對(duì)短的短暫持續(xù)時(shí)間。在這個(gè)示例中，微中斷202導(dǎo)致高電壓供電108的下降。在其它中斷中，電壓可轉(zhuǎn)變成負(fù)的，下降到零，等等。
[0024]低電壓供電110被示為在下部分中的線。電位故障204被顯示在與微中斷202對(duì)應(yīng)的時(shí)間處。故障204導(dǎo)致低電壓供電110的電壓中的下降。依賴于低電壓供電110的部件，例如傳感器、處理部件等可能由于故障204而出故障。
[0025]然而，利用電荷存儲(chǔ)部件，例如上面描述的部件104，通過在故障204和微中斷202期間提供它的電荷的至少一部分來減輕故障204的影響。
[0026]圖3是具有補(bǔ)償電力中斷的溝槽電容器的傳感器系統(tǒng)300的圖解?？稍谄囅到y(tǒng)、車輛系統(tǒng)等中利用系統(tǒng)300。此外，系統(tǒng)300可被制造到一個(gè)或多個(gè)裝置中?？墒褂蒙厦婷枋龅南到y(tǒng)100來利用系統(tǒng)300。上面可在系統(tǒng)100的描述中找到相似編號(hào)的部件的附加描述。
[0027]系統(tǒng)300包括高電壓部件102、電荷存儲(chǔ)部件104、傳感器和信號(hào)處理部件106以及高電壓電容器314。高電壓電容器314從高電壓供電108對(duì)不想要的信號(hào)/噪聲進(jìn)行濾波。
[0028]高電壓電容器314被配置或選定成適應(yīng)高電壓供電108。高電壓電容器包括一個(gè)或多個(gè)電容器。這些電容器可在一個(gè)或多個(gè)管芯(包括電荷存儲(chǔ)部件104被形成于其上的管芯)上形成?？商鎿Q地，電容器314可以是與部件，例如電荷存儲(chǔ)部件104物理地分離的外部電容器。一些或所有電容器314是垂直或溝槽電容器，不管是內(nèi)部的還是外部的。例如，至少一些高電壓電容器314可由于大小和成本約束而布置在部件104的外部。在另一示例中，高電壓電容器318利用可被形成有系統(tǒng)300的其它部件/與系統(tǒng)300的其它部件集成在一起的一系列低電壓電容器。在一個(gè)示例中，多個(gè)垂直或溝槽電容器串聯(lián)地連接以便為高電壓供電108提供高電壓濾波。
[0029]高電壓供電108在相對(duì)高的電壓下，例如12伏、20伏等。在汽車系統(tǒng)中，高電壓供電108可由電池裝置供電。在一個(gè)示例中，高電壓供電108在8或更多伏的電壓下。
[0030]高電壓部件102接收高電壓供電108并提供低電壓供電110。在低于高電壓供電108的電平下提供低電壓供電110。此外，在適合于傳感器和信號(hào)處理部件106的電平下提供低電壓供電110。在一個(gè)示例中，在大約3伏下提供低電壓供電110。在另一示例中，在5或更小伏下提供低電壓供電110。
[0031]高