[發明專利]多范圍電流感測器技術

在審

• 申請號: 202011496792.8
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112986666A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: H·L·超;陳海;S·M·K·巴里
• 申請（專利權）人: 亞德諾半導體國際無限責任公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 郭萬方

本公開涉及多范圍電流感測器技術。提供用于改進的多范圍電流感測的技術。在示例中，電路可以包括多個分流電阻器、多個增益電阻器和第一開關。多個分流電阻器中的第一分流電阻器的類型可以不同于多個分流電阻器中的其它分流電阻器。多個增益電阻器可以包括與第一分流電阻器相同的電阻器類型的第一增益電阻器。第一增益電阻器可以是與多個增益電阻器中的其它增益電阻器不同的電阻器類型。開關可以配置為在第一狀態下將第一分流電阻器與負載耦合，并且在第二狀態下將第一分流電阻器與負載隔離。

技術領域

本公開涉及電流感測電路，并且更具體地，涉及多范圍電流感測的技術。

背景技術

電流監測電路可用于監測和報告系統的負載電流信息。感測電流的傳統方法是使用與電流路徑串聯的分流電阻器，并且測量分流電阻器兩端產生的電壓。根據歐姆定律，分流電阻器兩端的電壓與流經電阻器的電流成正比。電流感測器電路與分流電阻器一起工作，以產生與流過分流電阻器的電流成正比的輸出信號。電流感測器電路的誤差來源是由有限開環增益或設備失配引起的偏移誤差。當輸入信號較小時，偏移誤差對電流監測器輸出精度的影響最大。當輸入信號相對于偏移誤差較大時，輸出精度會提高，因為它測量的信號大于電流監測器本身的偏移誤差。然而，較大的信號通常會降低系統的效率，而較小的信號會影響精度。在一些系統中，需要在幾十年的時間內高精度地報告負載電流信息。

發明內容

提供用于改進的多范圍電流感測的技術。在示例中，電路可以包括多個分流電阻器、多個增益電阻器和第一開關。多個分流電阻器中的第一分流電阻器的類型和電阻可以不同于多個分流電阻器中的其它分流電阻器。多個增益電阻器可以包括與第一分流電阻器相同的電阻器類型的第一增益電阻器。第一增益電阻器可以是與多個增益電阻器中的其它增益電阻器不同的電阻器類型和電阻。開關可以配置為在第一狀態下將第一分流電阻器與負載耦合，并且在第二狀態下將第一分流電阻器與負載隔離。

本部分旨在提供本專利申請的主題的概述。其并不旨在提供對本發明的排他性或窮盡性的解釋。詳細描述被包括在內，以提供關于本專利申請的進一步信息。

附圖說明

在未必按比例繪制的附圖中，相似的數字可以在不同的視圖中描述類似的部件。具有不同字母后綴的相似數字可以表示類似部件的不同實例。附圖通過示例而非限制的方式大體上示出了本文件中所討論的各種實施例。

圖1總體示出了包括示例性電流感測器電路的系統。

圖2示出了圖1的示例性電流感測電路的瞬態模擬結果。

圖3示出了圖2中所示的時間在4.2ms至5.8ms之間的瞬態模擬結果。

圖4示出了時間在4.9ms與5.12ms之間的模擬結果。

圖5示出了當電流感測器電路轉換流過各種范圍時開關Sm1-Sm6和Stf1-Stf9的控制信號。

圖6總體示出了系統的實現，包括示例性多范圍電流感測器電路的總體實現。

圖7總體示出了包括示例性多范圍電流監測器設計的系統，其具有多于一個電源提供負載電流。

圖8總體示出了可替代的示例性系統。

圖9總體示出了根據本主題的多范圍電流感測器的操作的示例性方法的流程圖。

具體實施方式

多范圍電流監測器電路可以在很寬的范圍內精確地感測電流。多范圍電流監測器電路可以使用多個各種值的分流電阻器來進行電流監測，并且提供由一個或多個電源供應的單向或雙向負載電流的電流電平的比例表示。取決于電流的電平，可以選擇合適的分流電阻器來傳導電流。根據感測電流的大小選擇合適的分流電阻器可以使電流監測器的輸入信號總是在合理的范圍內；因此，可以最大限度地降低偏移誤差對電流監測器輸出精度的影響，同時使用一個小的分流電阻器來最大限度地降低效率下降。