[發明專利]多相直流/直流升壓轉換器的電流感測

有效

• 申請號: 200910164546.X
• 申請日: 2009-07-20
• 公開（公告）號: CN101634668A
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: S·-J·楊;C·C·斯坦庫;G·R·伍迪
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02M3/28;H02P27/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;蔣 駿

技術領域

本發明一般涉及多相直流到直流(DC/DC)升壓轉換器(boost converter)，更具體地涉及用于多相DC/DC升壓轉換器的電流感測的 方法和裝置。

背景技術

在現有技術中，諸如升壓轉換器的直流到直流(DC/DC)轉換器測 量升壓電感器的電流以控制升壓轉換器電流。對于傳統的多相DC/DC轉 換器，其控制器需要來自于每個相的電流信息來控制升壓轉換器電流。 通過增加DC/DC轉換器的相數，可以減小DC輸入和輸出濾波電容器的 波紋電流。因此，增加相數降低了需要的輸出濾波電容器的尺寸。但是， 傳統地，為每個相的升壓電感器提供分開的電流傳感器以向控制器提供 每個相的電流信息。因而，對于多個DC/DC升壓轉換器相需要多個電流 傳感器抵銷了電容器尺寸縮減帶來的任何益處。

因此，期望提供一種用于感測每個相的電流的方法和裝置，其在不 減少相數的情況下減少了電流傳感器的數目。另外，期望提供一種用數 目減少的電流傳感器測量和控制DC/DC轉換器電流的方法和裝置。此外， 通過結合附圖和上述技術領域和背景技術，根據下面的詳細說明和隨附 的權利要求書，本發明的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

發明內容

提供一種直流到直流(DC/DC)升壓轉換器，用于對在該DC/DC升 壓轉換器的輸入處提供的直流電壓進行升壓。電流感測電路包括耦合到 多個相似的相中的每一個的單電流傳感器(singular?current?sensor) 以及升壓轉換器控制器中的相電流計算塊。該多個相似的相將該輸入處 提供的直流電壓升壓到輸出電壓，該多個相似的相的每一個具有與其相 關的電流，并且該多個相似的相的每一個包括多個開關設備中的對應的 一個。單電流傳感器耦合到所有該多個相似的相的輸出并且感測該多個 相似的相的總電流。升壓轉換器控制器耦合到該多個開關設備，用于產 生并向其提供柵極驅動信號，以便在將輸入電壓升壓到輸出電壓的時候 在該多個相似的相之間平均地分擔電流負載。升壓轉換器控制器還耦合 到單電流傳感器，用于響應于該總電流和柵極驅動信號來計算該多個相 似的相的每一個的電流信息，升壓轉換器控制器響應于對該多個相似的 相的每一個計算的電流信息而產生所述柵極驅動信號。

另外，提供一種用于感測多個相上的電流的方法。該方法包括響應 于DC鏈路電流和多個柵極驅動信號中的一個來確定該多個相的每一個 的電流的步驟，其中多個開關晶體管的每一個與該多個相中的一個有 關，并且該多個柵極驅動信號的每一個被提供到該多個開關晶體管中的 一個的柵極。

還提供一種電動機系統，該電動機系統包括電動機、逆變器、逆變 器控制器、直流電壓源、直流總線和DC/DC升壓轉換器。該逆變器耦合 到電動機并且為電動機提供電控制。該逆變器控制器耦合到該逆變器并 且產生用于控制逆變器的操作控制信號。直流電壓源產生第一電壓和第 一電流。直流總線將第二電壓和第二電流提供到逆變器，以通過逆變器 對電動機進行電控制。并且DC/DC升壓轉換器耦合到直流電壓源并且響 應于所述第一電壓和第一電流產生所述第二電壓和第二電流，DC/DC升 壓轉換器將所述第二電壓和第二電流提供到直流總線。DC/DC升壓轉換 器包括多個相似的相、單電流傳感器和升壓轉換器控制器。該多個相似 的相將第一電壓升壓到第二電壓，該多個相似的相的每一個具有與其相 關的電流，以及該多個相似的相的每一個包括多個開關設備中的對應的 一個。單電流傳感器感測所述第二電流。并且升壓轉換器控制器耦合到 該多個開關設備，用于產生并向該多個開關設備提供柵極驅動信號，以 便在控制該多個相的總電流并且將第一電壓升壓到第二電壓時在該多 個相似的相之間平均地分擔電流負載。升壓轉換器控制器還耦合到單電 流傳感器，用于響應于所述第二電流和柵極驅動信號來計算該多個相似 的相的每一個的電流信息，其中升壓轉換器控制器響應于對該多個相似 的相的每一個計算的電流信息而產生所述柵極驅動信號。

附圖說明

以下將結合附圖來描述本發明，其中相同的數字表示相同的元件， 以及

圖1示出了傳統的直流到直流(DC/DC)升壓轉換器的圖；

圖2示出了根據本發明的實施例的DC/DC升壓轉換器的圖；

圖3示出了根據本發明的實施例的圖2的DC/DC升壓轉換器的電流 控制器的框圖；