[发明专利]在恒定导通时间调节器中测量电流

说明书

一种电流监测器包括电流感测逻辑和处理器。所述电流感测逻辑在恒定导通时间调节器的操作期间的预定时间点处感测电感器电流。所述处理器基于在所述预定时间点处感测的所述电感器电流来确定所述恒定导通时间调节器的输出电流。所述预定时间点对应于所述恒定导通时间调节器的导通时间周期的一半。所述输出电流可以在连续导通模式(CCM)或不连续导通模式(DCM)期间被确定。在DCM模式期间，所述处理器基于跳跃时间确定所述恒定导通时间调节器的所述输出电流。

技术领域

在本文中公开的示例实施例通常涉及感测电路中的电流。

背景技术

降压调节器是一种用于执行DC电压转换的电路。使用基于脉宽调制(PWM)信号控制的开关电路来执行转换。在操作中，降压调节器控制PWM信号的占空比，以通过耦合到负载的LC电路生成所需的输出电压。占空比越大，DC输出电压越大，反之亦然。

已经证明，测量降压调节器的输出电压比测量其输出电流容易得多。一种用于测量输出电流的方法涉及使用耦合到LC电路的电容器的感测电阻器。感测电阻器增加了降压调节器的成本和复杂性，并且功率效率低。此外，感测电阻器可能增加输出电压中的纹波，其可能使调节器的瞬态响应降低。

发明内容

下面给出各种示例实施例的简要概述。在下面的概述中可以进行一些简化和省略，其旨在突出和介绍各种示例实施例的一些方面，而不是限制本发明的范围。适用于允许本领域的普通技术人员制造和使用本发明概念的示例实施例的详细描述将在后面的部分中进行。

根据一个或多个实施例，电流监测器包括电流感测逻辑，该电流感测逻辑被配置成在恒定导通时间调节器的操作期间的预定时间点处感测电感器电流；以及处理器，该处理器被配置成基于在预定时间点处感测的电感器电流来确定恒定导通时间调节器的输出电流，其中预定时间点对应于恒定导通时间调节器的导通时间周期的一半。恒定导通时间调节器可以在连续导通模式(CCM)下操作，并且输出电流等于在导通时间周期的一半处感测的电感器电流。耦合到恒定导通时间调节器的电感器的晶体管可以在导通时间周期期间被接通，以生成电感器电流。

恒定导通时间调节器可以在不连续导通模式(DCM)下操作。处理器可以通过基于导通时间周期、关断时间周期和跳跃周期以及在导通时间周期的一半处感测的电感器电流计算输出电流的平均值来确定输出电流。电流监测器可以包括至少一个计时器/计数器逻辑，其被配置成(a)确定在包括导通时间周期和关断时间周期的组合周期期间存在的整数周期的数目，(b)确定在组合周期期间存在的整数周期的分数，(c)确定在跳跃周期期间存在的整数周期的数目，以及(d)确定在跳跃周期期间存在的整数周期的分数，其中处理器被配置成基于(a)至(d)以及在导通时间周期的一半处感测的电感器电流来计算输出电流的平均值。

至少一个计时器/计数器逻辑可以通过确定在组合周期期间存储在电容器中的电压来确定(b)中的整数周期的分数，该电压在初始电压和对应于全整数周期的计时器电压之间。至少一个计时器/计数器逻辑可以通过确定在跳跃周期期间存储在电容器中的电压来确定(d)中的整数周期的分数，该电压在初始电压和对应于全整数周期的计时器电压之间。整数周期可以小于导通时间周期。恒定导通时间调节器可以是降压调节器或升压调节器。

根据一个或其它实施例，一种用于监测电路的操作的方法包括：标识用于恒定导通时间调节器的预定时间点；检测恒定导通时间调节器的导通时间周期的开始；感测导通时间周期的预定时间点处的电感器电流；以及基于在时间点处感测的电感器电流来确定恒定导通时间调节器的输出电流，其中预定时间点对应于导通时间周期的一半，并且电感器电流在导通时间周期的一半处被感测。恒定导通时间调节器可以在连续导通模式(CCM)下操作，并且输出电流等于在导通时间周期的一半处感测的电感器电流。耦合到恒定导通时间调节器的电感器的晶体管可以在导通时间周期期间被接通，以生成电感器电流。