專利名稱：用于調(diào)壓器內(nèi)電流感測的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電流感測放大器，尤其涉及用于檢測通過調(diào)壓器的高側(cè)開關(guān)晶體管和低側(cè)開關(guān)晶體管的電流的電流感測放大器。
背景技術(shù)：
集成有峰電流模式的降壓FET調(diào)節(jié)器(buck FET regulator)響應(yīng)于輸入電壓提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓。降壓調(diào)節(jié)器具有約150納秒的最小導(dǎo)通時(shí)間限制。這ー導(dǎo)通時(shí)間限制取決于在降壓調(diào)節(jié)器內(nèi)使用的電流感測方案。降壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的最小導(dǎo)通時(shí)間限制隨通過降壓調(diào)節(jié)器的低電流增大而増大。因此，需要提供一種減小降壓調(diào)節(jié)器的最小導(dǎo)通時(shí)間的電流感測方案，這會(huì)極大地改進(jìn)降壓調(diào)節(jié)器的操作。

發(fā)明內(nèi)容
如本文所公開和描述的，在ー個(gè)方面，本發(fā)明包括電流感測放大器，它包括高側(cè)電流感測放大器電路和低側(cè)電流感測放大器電路。高側(cè)電流感測放大器電路感測通過調(diào)壓器高側(cè)開關(guān)晶體管的第一電流，并響應(yīng)于此提供電流傳感器輸出。低側(cè)電流感測放大器感測通過調(diào)壓器低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流。


為了更全面地理解，現(xiàn)參照以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，在附圖中圖I是具有電流感測放大器的降壓調(diào)節(jié)器的框圖；圖2示出用于降壓調(diào)節(jié)器的電流感測放大器實(shí)施例的框圖。圖3示出與圖2的電路操作相關(guān)聯(lián)的波形。圖4是包括包含本文所述電路的電子/電氣電路/設(shè)備的電子/電氣系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中在本文中通篇使用類似的附圖標(biāo)記來指代類似的元素，示出和描述了電流感測放大器的各種視圖和實(shí)施例，并且還描述了其它可能的實(shí)施例。這些附圖不一定是按比例繪制的，而且僅為說明目的，在某些實(shí)例中有幾處已將附圖放大和/或簡化。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以基于以下可能實(shí)施例的示例意識(shí)到許多可能的應(yīng)用和變型。集成有峰電流模式的降壓FET調(diào)節(jié)器響應(yīng)于輸入電壓提供經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓。降壓調(diào)節(jié)器具有約150納秒的最小導(dǎo)通時(shí)間限制。該導(dǎo)通時(shí)間限制取決于在降壓調(diào)節(jié)器內(nèi)使用的電流感測方案。降壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的最小導(dǎo)通時(shí)間限制隨負(fù)載電流增大而增大。因此，提供進(jìn)一步減小降壓調(diào)節(jié)器的最小導(dǎo)通時(shí)間的電流感測方案的能力會(huì)極大地改進(jìn)降壓調(diào)節(jié)器的操作?，F(xiàn)參考附圖，更具體地參考圖I，示出了調(diào)壓器以及關(guān)聯(lián)電流傳感器和控制電路的框圖。調(diào)壓器102被連接成接收輸入電壓Vin并驅(qū)動(dòng)來自關(guān)聯(lián)驅(qū)動(dòng)器電路104的控制信號(hào)以生成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓VQUT。驅(qū)動(dòng)器電路104響應(yīng)于來自PWM控制器106的PWM控制信號(hào)向調(diào)壓器102生成驅(qū)動(dòng)器信號(hào)。PWM控制器106響應(yīng)于來自誤差放大器108的誤差電壓信號(hào)和所提供的斜坡電壓生成PWM控制信號(hào)。誤差放大器108響應(yīng)于所提供的參考電壓Vkef 以及輸出電壓Vott和由高側(cè)電流感測放大器110提供的電流感測電壓信號(hào)生成誤差電壓。如以下充分描述的，高側(cè)電流感測放大器110向誤差放大器108提供電流感測信號(hào)，并且在第二操作模式中檢測跨調(diào)壓器102內(nèi)高側(cè)開關(guān)晶體管的電流。低側(cè)電流感測放大器112檢測跨調(diào)壓器102的低側(cè)開關(guān)晶體管的電流，并且向高側(cè)電流感測放大器110提供該信息用于生成電流控制信號(hào)(第一操作模式中的電流感測電壓信號(hào))?，F(xiàn)在參照圖2，示出了包括高側(cè)電流感測放大器204和低側(cè)電流感測放大器206的降壓調(diào)節(jié)器202的控制方案。該方案使用附加的谷電流傳感器作為低側(cè)電流感測放大器206，用于檢測低側(cè)開關(guān)晶體管208上的電流以提供用于低側(cè)開關(guān)晶體管208和高側(cè)開關(guān)晶體管210的電感器電流信息。高側(cè)開關(guān)晶體管210的源極/漏極路徑連接在輸入電壓節(jié)點(diǎn)212與相位節(jié)點(diǎn)214之間。低側(cè)開關(guān)晶體管208的源極/漏極路徑連接在相位節(jié)點(diǎn)214與接地之間。電感器216連接在節(jié)點(diǎn)214與輸出電壓節(jié)點(diǎn)218之間。負(fù)載電容器220連接在輸出電壓節(jié)點(diǎn)218與接地之間。高側(cè)開關(guān)晶體管210由從驅(qū)動(dòng)器電路211提供的控制信號(hào)SW_HS來驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器電路211附加地提供用于驅(qū)動(dòng)低側(cè)開關(guān)晶體管208的SW_LS控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器電路211響應(yīng)于來自PWM控制器213的PWM控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)。PWM控制器213響應(yīng)于從誤差放大器215接收的誤差電壓信號(hào)和斜坡電壓信號(hào)Vkamp生成PWM控制信號(hào)。誤差放大器215響應(yīng)于參考電壓Vkef以及輸出電壓Votit和從高側(cè)電流感測放大器204的節(jié)點(diǎn)232提供的電壓VLD生成誤差電壓，如下文中詳細(xì)描述的。高側(cè)電流感測放大器204在節(jié)點(diǎn)212和節(jié)點(diǎn)214連接到降壓調(diào)節(jié)器202。開關(guān)222連接在輸入電壓節(jié)點(diǎn)212與節(jié)點(diǎn)224之間。感測晶體管226的源極/漏極路徑連接在節(jié)點(diǎn)224與節(jié)點(diǎn)228之間。開關(guān)222響應(yīng)于控制信號(hào)SW_HS接通和關(guān)斷。開關(guān)222消除了當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管210接通時(shí)PVIN節(jié)點(diǎn)212上的激振(ringing)效應(yīng)。當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管210接通時(shí)，開關(guān)222通過響應(yīng)于控制信號(hào)SW_HS的適當(dāng)延遲而接通。開關(guān)222在開關(guān)210關(guān)斷期間(即開關(guān)208接通期間)接通，以防止高側(cè)電流感測電路在低側(cè)電流感測時(shí)間(使低側(cè)電流感測電路不發(fā)揮作用)內(nèi)斷電。因此，除了在圍繞高側(cè)開關(guān)210接通時(shí)刻的每個(gè)開關(guān)循環(huán)中的很短時(shí)間之外，在開關(guān)循環(huán)的大部分期間開關(guān)222是接通的。晶體管226的柵極接地。晶體管230的源極/漏極路徑連接在節(jié)點(diǎn)228與節(jié)點(diǎn)232之間。節(jié)點(diǎn)232包括提供高側(cè)電流感測放大器204的輸出的VLD節(jié)點(diǎn)。
VLD是在峰電流模式控制中使用的電感器電流的度量。電阻器234連接在節(jié)點(diǎn)232與接地之間。電容器236在節(jié)點(diǎn)232和接地之間與電阻器234并聯(lián)。誤差放大器238的輸出連接到晶體管230的柵極。誤差放大器238的反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)228，且非反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)240。開關(guān)242連接在節(jié)點(diǎn)240與節(jié)點(diǎn)244之間。開關(guān)242響應(yīng)于控制信號(hào)SW_HS。開關(guān)242在高側(cè)開關(guān)晶體管210接通時(shí)閉合，從而將節(jié)點(diǎn)240連接到節(jié)點(diǎn)244。當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管210關(guān)斷吋，開關(guān)242斷開。當(dāng)節(jié)點(diǎn)240連接到節(jié)點(diǎn)244吋，高側(cè)偏移電壓VQFF_HS源246連接在相位節(jié)點(diǎn)214與誤差放大器238的非反相輸入之間。低側(cè)電流感測放大器206在相位節(jié)點(diǎn)214和Vdd節(jié)點(diǎn)250處連接到降壓調(diào)節(jié)器。低側(cè)電流感測放大器206通過三個(gè)分立開關(guān)連接到降壓調(diào)節(jié)器202和高側(cè)電流感測放大器
204。它們包括連接節(jié)點(diǎn)250與節(jié)點(diǎn)224的開關(guān)252。開關(guān)252響應(yīng)于SW_LS信號(hào)，并且在低側(cè)開關(guān)晶體管208接通時(shí)閉合，而在低側(cè)開關(guān)晶體管208關(guān)斷時(shí)斷開。開關(guān)254連接在高側(cè)電流感測放大器204的節(jié)點(diǎn)240與低側(cè)電流感測放大器206的節(jié)點(diǎn)256之間。最終，開關(guān)258將低側(cè)電流感測放大器206的節(jié)點(diǎn)260連接到相位節(jié)點(diǎn)214。晶體管262的柵極接地，且其源極/漏極路徑連接在節(jié)點(diǎn)250 (Vdd)和節(jié)點(diǎn)256之間。由晶體管264和266組成的電流鏡將晶體管264的漏極/源極路徑連接在節(jié)點(diǎn)250與節(jié)點(diǎn)256之間并且其柵極連接到晶體管266。晶體管266的源極/漏極路徑連接在節(jié)點(diǎn)250與節(jié)點(diǎn)268之間。晶體管270的源極/漏極路徑連接在節(jié)點(diǎn)268與節(jié)點(diǎn)272之間。晶體管274的源極/漏極路徑連接在節(jié)點(diǎn)272與接地之間。晶體管274的柵極連接到VIN，因?yàn)樗荓G的感測M0SFET。偏移電壓源Iqff_LS 276連接在接地與節(jié)點(diǎn)256之間。電壓源276的負(fù)端子連接到節(jié)點(diǎn)256，并且正端子接地。誤差放大器278的輸出連接到晶體管270的柵極。誤差放大器278的反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)272，并且其非反相輸入連接到節(jié)點(diǎn)280。電壓源282連接在節(jié)點(diǎn)280處的誤差放大器278的非反相輸入與節(jié)點(diǎn)260之間。電壓源Vt^iLS的正端子連接到節(jié)點(diǎn)280，并且電壓源282的負(fù)端子連接到節(jié)點(diǎn)260。當(dāng)高側(cè)開關(guān)210接通并且低側(cè)開關(guān)208關(guān)斷吋，開關(guān)242和開關(guān)222閉合，而開關(guān)252、開關(guān)258和開關(guān)254各自斷開，使得高側(cè)電流感測放大器204監(jiān)視高側(cè)開關(guān)210的電流。當(dāng)高側(cè)開關(guān)210關(guān)斷時(shí)，開關(guān)242和222斷開，并且代替將VLD拉向接地，開關(guān)252、254和258閉合，使得低側(cè)電流感測放大器206提供與節(jié)點(diǎn)VLD 232處高側(cè)電流感測放大器204—致的電流信息。低側(cè)電流感測放大器206內(nèi)的放大器278使跨開關(guān)晶體管274壓降等于跨低側(cè)晶體管208的壓降加上電壓源282的偏移電壓Vqff_LS。通過晶體管262的電流I2等于K(ILxIx2)，其中Ix2由V^LS和I^LS確定。放大器278還使得I1 = I2 =K(ILxIx2) ο通過適當(dāng)修整，Ixl的值可以等于Ix2，并且電感器電流被持續(xù)反射(mirror)至Ij晶體管226 現(xiàn)在參照圖3，相對于圖2的電路示出波形操作。SW_LS信號(hào)302指示由SW_LS控制信號(hào)控制的低開關(guān)晶體管和開關(guān)何時(shí)接通和關(guān)斷。這些開關(guān)響應(yīng)于SW_LS上的邏輯高條件接通，并且響應(yīng)于邏輯低信號(hào)關(guān)斷。類似地，SW_HS信號(hào)指示由SW_HS控制信號(hào)控制的高開關(guān)晶體管210和開關(guān)何時(shí)接通和關(guān)斷。這些開關(guān)響應(yīng)于邏輯高條件接通，并且響應(yīng)于邏輯低條件關(guān)斷。電感器電流306由所示波形表示。電感器電流306在高開關(guān)晶體管210接通且低開關(guān)晶體管208關(guān)斷時(shí)増大。電感器電流306在高開關(guān)晶體管210關(guān)斷且低開關(guān)晶體管208接通時(shí)減小。在高側(cè)電流感測放大器304的節(jié)點(diǎn)232處提供理想的VLD信號(hào)308。高側(cè)電流感測放大器輸出VLD信號(hào)308以與電感器電流306類似的方式增大和減小。實(shí)際VLD 310信號(hào)的操作在實(shí)際操作模式中從高側(cè)電流感測放大器304的輸出提供。在實(shí)際操作模式中，當(dāng)SW_HS信號(hào)走低且SW_LS信號(hào)走高從而接通低側(cè)開關(guān)晶體管并關(guān)斷高側(cè)開關(guān)晶體管時(shí)，實(shí)際VLD信號(hào)310在點(diǎn)312處被稍稍拉低。隨著電路從使用高側(cè)電流感測放大器204轉(zhuǎn)變到使用低側(cè)電流感測放大器206來監(jiān)視電感器電流，實(shí)際VLD信號(hào)310從312稍稍下降到314。從點(diǎn)314到點(diǎn)316的實(shí)際VLD 信號(hào)310是響應(yīng)于向高側(cè)電流感測放大器204提供的低側(cè)電流感測放大器206輸出而生成的，從而可以提供對所感測電感器電流的更精確表示。在沒有來自低側(cè)電流感測放大器206的輸入的情況下，當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管210關(guān)斷且低側(cè)開關(guān)晶體管208接通時(shí)，實(shí)際VLD信號(hào)310會(huì)降到零。因此，經(jīng)由VLD信號(hào)310提供對所感測電感器電流的更精確表示。根據(jù)本公開實(shí)施例的調(diào)壓器和關(guān)聯(lián)電路可具體化為多種不同類型的電子設(shè)備和系統(tǒng)，例如計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理以及工業(yè)系統(tǒng)和設(shè)備。具體而言，一些應(yīng)用包括，但不限于，CPU功率調(diào)節(jié)器、芯片調(diào)節(jié)器、負(fù)載點(diǎn)功率調(diào)節(jié)器和存儲(chǔ)器調(diào)節(jié)器。圖4是包括包含參照圖1-3描述的具有高側(cè)和低側(cè)電流感測放大器404的調(diào)壓器的電子/電氣電路/設(shè)備402的電子/電氣系統(tǒng)400的框圖。電子/電氣電路/設(shè)備402包括用于執(zhí)行給定系統(tǒng)所需的各種功能的電路，諸如在電子系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的情況下執(zhí)行具體軟件以進(jìn)行具體計(jì)算或任務(wù)。另外，電子/電氣系統(tǒng)400可包括耦合于電子電路/設(shè)備402以使操作員與系統(tǒng)交互的一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備406,例如鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸墊。典型地，電子/電氣系統(tǒng)400還包括I禹合于電子/電氣電路/設(shè)備402的一個(gè)或多個(gè)輸出設(shè)備408,該輸出設(shè)備一般包括例如LCD顯示器的視頻顯示器。一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備410也通常耦合于電子/電氣電路/設(shè)備402以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或從存儲(chǔ)介質(zhì)檢索數(shù)據(jù)。典型的存儲(chǔ)設(shè)備410的示例包括磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶盒、緊湊盤只讀(CD-ROMS)和緊湊盤(CD R/W)存儲(chǔ)器以及數(shù)字視頻盤(DVD)、閃存驅(qū)動(dòng)器等等。應(yīng)當(dāng)理解的是，本文中的附圖和詳細(xì)描述應(yīng)被認(rèn)為是說明性而非限制性的，并且不旨在受限于所公開的特定形式和示例。相反，如所附權(quán)利要求所限定的，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，包括了對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言顯而易見的任何進(jìn)一步修改、變化、重排、替換、替代、設(shè)計(jì)選擇以及實(shí)施例。因此，旨在使所附權(quán)利要求被解釋為涵蓋所有這些進(jìn)一步修改、變化、重排、替換、替代、設(shè)計(jì)選擇以及實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.ー種裝置，包括 調(diào)壓器，用于響應(yīng)于輸入電壓和驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)生成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓，所述調(diào)壓器包括聞側(cè)開關(guān)晶體管和低側(cè)開關(guān)晶體管； 驅(qū)動(dòng)器電路，用于響應(yīng)于PWM控制信號(hào)生成驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)； PWM控制器，用于響應(yīng)于誤差電壓和斜坡電壓生成PWM控制信號(hào)； 誤差放大器，用于響應(yīng)于參考電壓、所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓和電流感測電壓信號(hào)生成誤差電壓； 低側(cè)電流感測放大器，用于當(dāng)所述低側(cè)開關(guān)晶體管接通且所述高側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，在第一操作模式中感測通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第一電流并且響應(yīng)于此生成第一電流感測信號(hào)；以及 高側(cè)電流感測放大器，用于在所述第一操作模式中響應(yīng)于所述第一電流感測信號(hào)提供電流感測電壓信號(hào)，并且當(dāng)所述高側(cè)開關(guān)晶體管接通且低側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，在第二操作模式中感測通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流并響應(yīng)于此提供電流感測電壓信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，還包括多個(gè)開關(guān)，用于在第二操作模式中連接所述高側(cè)電流感測放大器以監(jiān)視通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的所述第二電流，并且用于在第一操作模式中連接所述高側(cè)電流感測放大器和所述低側(cè)電流感測放大器以監(jiān)視通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的所述第一電流。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述高側(cè)電流感測放大器還包括 第一晶體管； 第一誤差放大器，用于在第二操作模式中使跨所述第一晶體管的第一電壓等于跨所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第二電壓加上偏移電壓；以及 電壓源，用于生成偏移電壓。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的所述第一電流被反射到所述高側(cè)電流感測放大器的所述第一晶體管。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在干，電流感測輸出響應(yīng)于通過所述第一晶體管的所反射電流而生成。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述低側(cè)電流感測放大器還包括 第二晶體管； 第三晶體管； 第二放大器，用于使跨所述第二晶體管的第三電壓等于跨所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第四電壓加上第二偏移電壓并生成通過所述第三晶體管的第一電流，其中在第一操作模式中所述第二放大器還反射通過所述第三晶體管的第一電流以等于通過所述第一晶體管的第二電流。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在干，電流感測輸出響應(yīng)于通過所述第一晶體管的所反射電流而生成。
8.ー種電流感測放大器,包括 高側(cè)電流感測放大器，用于提供用于調(diào)壓器的電流感測電壓信號(hào)，當(dāng)所述調(diào)壓器的高側(cè)開關(guān)晶體管接通且所述調(diào)壓器的低側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，所述高側(cè)電流感測放大器在第一操作模式中響應(yīng)于通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管所感測的第一電流生成所述電流感測電壓信號(hào)，當(dāng)所述低側(cè)開關(guān)晶體管接通且所述高側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，所述高側(cè)電流感測放大器在第二操作模式中響應(yīng)于通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流生成所述電流感測電壓信號(hào); 低側(cè)電流感測放大器，用于在第二操作模式中感測通過所述調(diào)壓器的所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流并且向所述高側(cè)電流感測放大器生成電流控制信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的電流感測放大器，其特征在于，還包括多個(gè)開關(guān)，用于在第一操作模式中連接所述高側(cè)電流感測放大器以監(jiān)視通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第一電流，以及用于在第二操作模式中連接所述高側(cè)電流感測放大器和所述低側(cè)電流感測放大器以監(jiān)視通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流。
10.如權(quán)利要求8所述的電流感測放大器，其特征在于，所述高側(cè)電流感測放大器還包括 第一晶體管； 第一誤差放大器，用于在第一操作模式中使跨所述第一晶體管的第一電壓等于跨所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第二電壓加上偏移電壓；以及電壓源，用于生成偏移電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的電流感測放大器，其特征在于，通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的所述第一電流被反射到所述高側(cè)電流感測放大器的所述第一晶體管。
12.如權(quán)利要求11所述的電流感測放大器，其特征在干，電流感測輸出是響應(yīng)于通過所述第一晶體管的所反射電流而生成的。
13.如權(quán)利要求10所述的電流感測放大器，其特征在于，所述低側(cè)電流感測放大器還包括 第二晶體管； 第三晶體管； 第二放大器，用于使跨所述第二晶體管的第三電壓等于跨所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第四電壓加上第二偏移電壓并生成通過所述第三晶體管的第一電流，其中在第二操作模式中所述第二放大器還反射通過所述第三晶體管的第一電流以等于通過所述第一晶體管的第二電流。
14.如權(quán)利要求13所述的電流感測放大器，其特征在干，電流感測輸出是響應(yīng)于通過所述第一晶體管的所反射電流而生成的。
15.一種用于感測調(diào)壓器中電流的方法，包括 當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管接通且低側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，在第一操作模式中感測通過所述調(diào)壓器的高側(cè)開關(guān)晶體管的第一電流； 在第一操作模式中響應(yīng)于所述第一電流生成所感測的電流電壓信號(hào)； 當(dāng)所述低側(cè)開關(guān)晶體管接通且所述高側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，在第二操作模式中感測通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流； 響應(yīng)于所感測的第二電流生成電流控制信號(hào)；以及 在所述第二操作模式中響應(yīng)于所述電流控制信號(hào)生成所感測的電流電壓信號(hào)；
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括 在所述第一操作模式中，連接高側(cè)電流感測放大器以監(jiān)視通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第一電流；以及 在第二操作模式中，連接所述高側(cè)電流感測放大器和低側(cè)電流感測放大器以監(jiān)視通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，感測第一電流還包括在所述第一操作模式中使跨所述高側(cè)電流感測放大器中第一晶體管的第一電壓等于跨所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第二電壓加上偏移電壓。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，還包括將通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管的第ー電流反射到所述高側(cè)電流感測放大器的第一晶體管。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，生成電流感測輸出還包括響應(yīng)于通過所述第一晶體管的所反射電流生成所述電流感測輸出。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，感測第二電流還包括 使跨所述低側(cè)電流感測放大器內(nèi)的晶體管的第三電壓等于跨所述低側(cè)開關(guān)晶體管的電壓加上第二偏移電壓； 生成通過所述低側(cè)電流感測放大器內(nèi)第二晶體管的第一電流；以及在所述第二操作模式中，反射通過所述低側(cè)電流感測放大器內(nèi)第二晶體管的第一電流以等于通過所述高側(cè)電流感測放大器內(nèi)第一晶體管的第二電流。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，生成電流感測輸出還包括響應(yīng)于通過所述高側(cè)電流感測放大器內(nèi)所述第一晶體管的所反射電流生成所述電流感測輸出。
22.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括 響應(yīng)于所感測的電流電壓信號(hào)、參考電壓和經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓，生成誤差電壓； 響應(yīng)于誤差電壓信號(hào)和斜坡電壓信號(hào)生成PWM控制信號(hào)； 響應(yīng)于所述PWM控制信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)； 通過響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)和輸入電壓控制所述高側(cè)開關(guān)晶體管和所述低側(cè)開關(guān)晶體管，提供所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓。
23.—種系統(tǒng),包括 調(diào)壓器，用于響應(yīng)于輸入電壓和驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)生成經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓，所述調(diào)壓器包括聞側(cè)開關(guān)晶體管和低側(cè)開關(guān)晶體管； 驅(qū)動(dòng)器電路，用于響應(yīng)于PWM控制信號(hào)生成所述驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)； PWM控制器，用于響應(yīng)于誤差電壓和斜坡電壓生成PWM控制信號(hào)； 誤差放大器，用于響應(yīng)于參考電壓、所述經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓和電流感測電壓信號(hào)生成誤差電壓； 高側(cè)電流感測放大器，用于提供電流感測電壓信號(hào)，當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管接通且所述調(diào)壓器的低側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，所述高側(cè)電流感測放大器在第一操作模式中響應(yīng)于通過所述高側(cè)開關(guān)晶體管所感測的第一電流生成所述電流感測電壓信號(hào)，當(dāng)所述低側(cè)開關(guān)晶體管接通且所述高側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，所述高側(cè)電流感測放大器在第二操作模式中響應(yīng)于通過所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流生成所述電流感測電壓信號(hào)； 低側(cè)電流感測放大器，用于在第二操作模式中感測通過所述調(diào)壓器的所述低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流并且向所述高側(cè)電流感測放大器生成電流控制信號(hào)；以及負(fù)載，耦合于所述調(diào)壓器的輸出。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述負(fù)載是從包括處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備的組中選擇的。
全文摘要
描述了一種用于調(diào)壓器內(nèi)電流感測的系統(tǒng)和方法。一種電流感測放大器包括高側(cè)電流感測放大器和低側(cè)電流感測放大器。高側(cè)電流感測放大器提供用于調(diào)壓器的電流感測電壓信號(hào)。當(dāng)高側(cè)開關(guān)晶體管接通且調(diào)壓器的低側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，高側(cè)電流感測放大器在第一操作模式中響應(yīng)于通過調(diào)壓器的高側(cè)開關(guān)晶體管的所感測的第一電流生成電流感測電壓信號(hào)。當(dāng)?shù)蛡?cè)開關(guān)晶體管接通且高側(cè)開關(guān)晶體管關(guān)斷時(shí)，高側(cè)電流感測放大器在第二操作模式中響應(yīng)于通過低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流生成電流感測電壓信號(hào)。低側(cè)電流感測放大器在第二操作模式中感測通過調(diào)壓器的低側(cè)開關(guān)晶體管的第二電流并且向高側(cè)電流感測放大器生成電流控制信號(hào)。
文檔編號(hào)H02M5/293GK102684508SQ20111043067
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月11日
發(fā)明者S·佩崔賽克, 陳思成, 黃叢中 申請人:英特賽爾美國股份有限公司