[發明專利]DC-DC轉換器中電感電流的測量的系統和方法

有效

• 申請號: 201110361265.0
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102545611A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: P·W·萊瑟姆二世;K·曼蘇爾;S·G·肯利
• 申請（專利權）人: 馬克西姆綜合產品公司
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157;G01R19/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚志強

1.一種系統，其特征在于包括：

平均模塊，所述平均模塊接收電源的輸出電壓并產生平均輸出電壓；

高通濾波模塊，所述高通濾波模塊接收用于在電源輸出級控制開關的平均開關電壓，并對所述平均輸出電壓和平均開關電壓的差進行過濾；

估計模塊，所述估計模塊基于高通濾波模塊的輸出對流經輸出級電感的第一濾波電流進行估計；

檢測模塊，所述檢測模塊檢測電感兩端電壓，并對流經電感的第二電流進行估計；

低通濾波模塊，所述低通濾波模塊過濾所述第二電流；以及

結合模塊，所述結合模塊將所述第一濾波電流與第二濾波電流相結合以產生流經所述電感的估計電流。

2.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：

所述高通濾波模塊包括具有第一角頻率的高通濾波器；

所述低通濾波模塊包括具有第二角頻率的低通濾波器；

所述第一角頻率等于所述第二角頻率。

3.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：

所述高通濾波模塊包括具有第一增益的高通濾波器；

所述低通濾波模塊包括具有第二增益的低通濾波器；

所述第一增益等于所述第二增益。

4.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：

所述高通濾波模塊包括具有第一極點的高通濾波器；

所述低通濾波模塊包括具有第二極點的低通濾波器；

所述第一極點等于所述第二極點。

5.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：所述檢測模塊包括跨接在電感兩端的電路，其中，所述電路的阻抗與所述電感的阻抗相匹配。

6.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：所述估計模塊利用所述電感的模型對流經電感的第一電流進行估計。

7.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：所述高通濾波模塊、估計模塊、低通濾波模塊和結合模塊利用至少一個主動和被動模擬元件來實現，所述模擬元件包括電阻、電容以及運算放大器。

8.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：所述高通濾波模塊、估計模塊、低通濾波模塊和結合模塊利用數字邏輯元件來實現，所述數字邏輯元件包括加法器、乘法器以及延時級。

9.根據權利要求1所述的一種系統，其特征在于：所述高通濾波模塊、估計模塊、低通濾波模塊和結合模塊利用固件來實現，所述固件包括由數字信號處理器（DSP）執行控制轉換器的指令。

10.一種方法，其特征在于包括：

通過對電源輸出電壓的平均化來產生平均輸出電壓；

利用高通濾波器來過濾平均輸出電壓和用于在電源的輸出級控制開關的平均開關電壓之間的差；

基于高通濾波器的輸出對流經輸出級電感的濾波電流進行估計；

通過檢測電感兩端的電壓來估計流經電感的第二電流；

利用低通濾波器來過濾第二電流；以及

將所述第一濾波電流和第二濾波電流相結合以產生流經電感的估計電流。

11.根據權利要求10所述的一種方法，進一步包括：

對所述高通濾波器進行配置以使其具有第一角頻率；

對所述低通濾波器進行配置以使其具有第二角頻率；

其中所述第一角頻率等于所述第二角頻率。

12.根據權利要求10所述的一種方法，進一步包括：

對所述高通濾波器進行配置以使其具有第一增益；

對所述低通濾波器進行配置以使其具有第二增益；

其中所述第一增益等于所述第二增益。

13.根據權利要求10所述的一種方法，進一步包括：

對所述高通濾波器進行配置以使其具有第一極點；

對所述低通濾波器進行配置以使其具有第二極點；

其中所述第一極點等于所述第二極點。

14.根據權利要求10所述的一種方法，進一步包括：利用跨接在所述電感兩端的電路來檢測所述電感的電壓，其中所述電路的阻抗與所述電感的阻抗相匹配。

15.根據權利要求10所述的一種方法，進一步包括：產生所述電感的模型，并利用所述模型對流經所述電感的第一電流進行估計。