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      負載電流測量的制作方法

      文檔序號:11291446閱讀:386來源:國知局
      負載電流測量的制造方法與工藝

      各個實施例的方面涉及功率轉換電路。在各種應用中,可以例如對通過由功率轉換器供電的負載電路的電流進行監(jiān)控,以保護功率轉換器和/或負載。具體的方面涉及無線充電站和設備。



      背景技術:

      在各種應用中,無線電力傳輸正逐漸用于傳送用于激活一個或更多個功能和/或操作設備的電力,而無需設備內部的(工作)電池或主電源。可以實現(xiàn)多種無線電力傳輸方法以便適應特定實施例。例如,感性功率或諧振感性功率可以通過產生交流電磁場,在耦接至整流器的交流電(ac)節(jié)點的線圈中產生ac來向負載供電。

      為了便于參考,可以將提供給負載的電流稱作負載電流。一些用于感測負載電流的技術將外部電阻器放置為與負載串聯(lián),并測量電阻器兩端的電壓降。電阻器兩端的電壓降與負載電流成正比,并且與電阻器的電阻值成反比。

      這些和其他內容已經向針對多種應用的功率轉換器實施方式的效率提出了挑戰(zhàn)。



      技術實現(xiàn)要素:

      各種示例實施例針對一種包括橋式整流器電路在內的設備。橋式整流器電路具有第一和第二ac節(jié)點、第一和第二直流(dc)節(jié)點以及形成ac節(jié)點和dc節(jié)點之間的支路的晶體管集合。所述設備還包括耦接至所述橋式整流器的負載電流測量電路。所述負載電流測量電路包括流控電流源,耦接至所述橋式整流器電路,并且配置為產生鏡像電流,所述鏡像電流是通過所述晶體管集合中的至少一個晶體管的電流的縮放版本。電流積分電路配置為在第一模式下通過用縮放的電流對電容器充電并且 在第二模式下對電容器放電來對鏡像電流進行積分。采樣和保持電路配置為響應于所述電流積分電路進入第二模式并且在電容器放電之前,將輸出節(jié)點設置為與電容器存儲的電壓相等的電壓。所述電壓指示了流過與dc節(jié)點相連的負載的平均電流。

      一些示例實施例針對一種用于操作功率轉換器的方法。使用橋式整流器電路,將第一和第二ac節(jié)點之間的ac電壓轉換為第一和第二dc節(jié)點之間的dc電壓。產生鏡像電流,所述鏡像電流是流過所述橋式整流器電路的至少一個支路的電流的縮放版本。在第一模式下,用鏡像電流對電容器充電。在第二模式下,對所述電容器存儲的電壓進行采樣。在對電壓進行采樣之后,將輸出節(jié)點設置為與采樣電壓相等的電壓,并且對電容器進行放電。

      以上討論/概述并非意欲描述本公開的每一個實施例或者每一種實施方式。以下附圖和詳細描述還例示了多種實施例。

      附圖說明

      考慮結合以下關于附圖的具體實施方式,可以更加完整地理解各種示例實施例,其中:

      圖1示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的功率轉換器電路的方框圖;

      圖2示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的功率轉換器電路的方框圖;

      圖3示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的圖2所示功率轉換器在操作期間產生的波形的示例集合;

      圖4示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例在有源整流器中用于操作晶體管的控制電路的方框圖;

      圖5示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的確定由整流器電路提供的負載電流的流程;

      圖6示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的用于操作功率轉換器的示例流程;

      圖7示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的配置負載電流測量電 路的示例流程;

      雖然這里討論的各種實施例適合修改和替代形式,但是已經在附圖中通過示例的方式示出了并且將在以下詳細描述其多個方案。然而,應該理解,目的并非將本發(fā)明限于所描述的特定實施例。相反,意欲覆蓋落在本公開范圍內的所有修改、等同物和替換物,所述本公開范圍包括由權利要求限定的多個方面。另外,貫穿本申請中所使用的術語“示例”僅作為說明,而不是限制。

      具體實施方式

      應當相信,本發(fā)明的各方面適用于涉及功率轉換的多種不同類型的設備、系統(tǒng)和方法。在特定實現(xiàn)中,已經將本公開的方面示出為當用于ac至dc功率轉換系統(tǒng)的場景時是有益的。雖然不必這樣限制,可以通過使用這種示范性場景的示例的討論來理解各個方面。

      各種實施例包括基于以下認知的多個方面:使用外部電阻器來測量負載電流會增加制造和操作成本。例如,負載電流測量的精度依賴于這種外部電阻器的精度。高電阻可以是電阻器創(chuàng)建較大電壓降并且耗散大量功率的值,所述高電阻會不利地影響功率轉換器的性質。然而,低電阻會減小電流測量的靈敏度。此外,各種電阻器會經受由于環(huán)境溫度變化導致的電阻變化。使用具有低電阻的溫度不敏感旁路電阻器要求額外的注意和精力,使得更難以感測負載電流。利用外部電阻器測量負載電流還可能要求集成電路封裝中的附加管腳,以向功率轉換器的控制電路輸入所確定的負載電流。管腳的附加增加了封裝面積,并且不太適用于緊湊的應用,例如可穿戴設備。使用與負載串聯(lián)的電阻器來感測負載電流也降低了功率效率,這是因為即使當不需要負載電流測量時電阻器也會不斷地消耗電力。

      各種示例實施例針對用于確定流過與功率轉換器相連的負載的電流的電路和方法。在一些實施例中,功率轉換器包括橋式整流器電路,配置為根據(jù)提供給一對ac節(jié)點的ac電壓在一對dc節(jié)點處產生dc電壓。所述橋式整流器電路包括晶體管集合,所述晶體管集合形成了ac節(jié)點和 dc節(jié)點之間的支路。所述功率轉換器還包括耦接至所述橋式整流器的負載電流測量電路。所述負載電流測量電路包括耦接至所述橋式整流器電路的流控電流源。所述負載電流測量電路配置為產生鏡像電流,所述鏡像電流是通過所述晶體管集合的至少一個的電流的縮放版本。電流積分電路配置為通過在第一模式下利用縮放的電流對電容器充電并且在第二模式下對所述電容器放電,在一段時間段內對鏡像電流進行積分。采樣和保持電路配置為響應于所述電流積分電路進入第二模式并且在所述電容器放電之前,將輸出節(jié)點設置為與由所述電容器存儲的電壓相等的電壓。所述電壓表示通過與所述dc節(jié)點相連的負載的平均電流。

      在多個實施例中,負載電流測量電路可以在電容器放電之前的不同時間段對電容器充電。例如在一些實施方式中,負載電流測量電路可以配置為在提供給功率轉換器的ac電壓的每一個周期的末端使電容器放電。在一些其他實施方式中,負載電流測量電路可以配置為在電容器放電之前的ac電壓的多個周期內對電容器充電。通過針對較長時間段取平均,在多個周期內對所述電容器充電可以減小平均負載電流測量中不想要的變化。例如,提供給功率轉換器的ac電壓的頻率可以具有顯著的變化。如果基于ac電壓周期來設置對電流進行積分的時間長度,那么ac頻率的變化會在測量的電流值中產生偏差(例如,通過改變積分時間段的長度)。這尤其與低頻率ac功率傳輸相關,因為低電壓處的ac功率趨向于在周期長度中產生較大的變化。為了便于參考,可以將利用鏡像電流對電容器充電而電容器沒有放電的時間段稱作測量時間段。在一些實施方式中,可以響應于輸入至功率轉換器或者在功率轉換器中包括的寄存器或存儲器中存儲的值控制信號,來調整由負載電流測量電路使用的測量時間段。

      在一些實施例中,可以使用可編程電容器來實現(xiàn)所述電容器,可以調整可編程電容器以展現(xiàn)不同的電容。例如,可以調整電容以利于調整測量時間段。例如,對于類似的電流條件,較小的電容值會導致較快的充電。(例如,由模數(shù)轉換器(adc)進行)的電壓測量的精度(有效分辨率)可以是相對于正在測量的電流而測量的電壓的函數(shù)。確定這種電壓的兩個因素是電容的大小以及在放電之后并且在測量之前允許對電容 器充電的時間長度。因此,通過減小電容,可以在測量保持相同精度(例如,針對具體電流值具有相同的輸出電壓)的同時減少充電時間。如果足夠地減小了電容,則可以在ac電壓的每個周期進行電容器測量和放電。

      附加地或者替代地,可以調整電容器的電容以補償工藝變量,從而增加確定的負載電流的精度。例如,認識到減小的電容器值會增加數(shù)字測量對于電容變化(例如由于工藝變化導致的)的敏感性。因此,電容值的整理(trimming)可以用于減輕這些變化。例如,整理可以包括在提供已知電流作為參考期間使用校準模式。然后,可以測量電容器上的電壓,并且在測量的電壓落在所需閾值范圍內之前迭代地調整電容值。

      可以使用各種工藝對電容器的電容值進行編程。在一些實施方式中,可以對電容器編程以展現(xiàn)在操作期間由輸入至功率轉換器的控制信號所規(guī)定的電容值。在一些其他實施方式中,功率轉換器可以配置為對電容器編程以展現(xiàn)在功率轉換器中包括的寄存器或存儲器中規(guī)定的電容值。

      在一些實施例中,所述負載電流測量電路也可以包括adc電路,所述adc電路配置為對平均電壓(vave)進行量化以產生數(shù)字值。例如,可以使用對針對多個電壓電平的負載電流加以指示的查找表,根據(jù)所述數(shù)字值來確定平均負載電流。替代地,例如可以使用作為轉換過程的一部分的算法,根據(jù)所述數(shù)字值來確定平均負載電流。將參考圖3更詳細地描述示例轉換過程。在一些實施例中,功率轉換器可以配置為基于確定的負載電流來調整功率轉換器的操作。例如,功率轉換器可以配置為響應于負載電流超過閾值電流電平而禁用橋式整流器電路。

      在一些實施例中,可以將確定的負載電流提供給通信地耦接至功率轉換器的外部電路。例如,負載電流測量電路可以配置為將確定的負載電流通信傳輸至無線充電器,無線充電器配置為將ac功率無線地提供至功率轉換器。在各種應用中,無線電力傳輸正逐漸用于傳送用于激活一個或更多個功能和/或操作設備的電力,而無需設備內部的(工作)電池或主電源??梢詫崿F(xiàn)多種無線電力傳輸方法以便適應特定實施例。例如,感性功率或諧振感性功率可以用于通過產生交流電磁場,在耦接至整流器的ac節(jié)點的線圈中感應交流電(ac)。例如可以使用用于電力傳輸?shù)念l帶之外的通信信道和/或使用嵌有無線電力傳輸?shù)目捎脦韧ㄐ判诺溃? 將確定的電流從功率轉換器通信傳輸至無線充電器。在一些實施方式中,除了確定功率轉換器處的負載電流,可以將數(shù)字值通信傳輸至無線充電器。例如,無線充電器可以使用在無線充電器的非易失性存儲器中存儲的查找表來根據(jù)數(shù)字值確定負載電流

      無線充電器可以配置為基于確定的負載電流來執(zhí)行各種操作。例如,在一些實施方式中,無線充電器可以配置為基于確定的負載電流來調整用于功率轉換的頻率。作為另一示例,無線充電器可以配置為響應于負載電流超過閾值電流電平而停止功率的無線傳輸。

      現(xiàn)在轉到附圖,圖1示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的功率轉換器電路的方框圖。根據(jù)各種實施例,功率轉換器電路可以是從外部源接收ac功率的設備的一部分。例如,外部源可以是無線充電站,并且ac電源110可以包括從無線充電站接收電力的電感線圈。

      根據(jù)實施例,功率轉換器120可以包括橋式整流器電路130,橋式整流器電路130配置為根據(jù)提供給節(jié)點122和124的ac電壓來在節(jié)點126和128處產生dc電壓。然后,諸如電池充電電路之類的負載152可以從dc電壓供電。根據(jù)各種實施例,圖1中所示部件的一個或多個可以包括為集成電路(ic)封裝的一部分。

      根據(jù)本公開的多個實施例,包括功率轉換器電路的設備可以設計為確定通過負載152的平均電流的值。然后,這樣確定的值可以被設備用于多種目的,包括但不限于與ac功率的無線充電源進行通信。例如,某個無線充電標準(例如,如無線功率聯(lián)盟(a4wp)所限定)規(guī)定了可以將平均負載電流報告給功率源設備。此外,所述標準可以規(guī)定針對接收電力的設備所要求的電流報告精度。因此,功率轉換器120可以包括耦接至橋式整流器130的負載電流測量電路140。

      根據(jù)各種實施例,負載電流測量電路140可以配置為提供對經由節(jié)點126和128耦接至功率轉換器120的負載電路152的電流iload的指示。在一些應用中,濾波器電路(例如電容器150)也可以連接至節(jié)點126和128,以對節(jié)點126和128處由橋式整流器電路130提供的dc電壓進行平滑。如這里所討論的,與負載152串聯(lián)的功率電阻器的使用可能具有多個潛在的問題。根據(jù)該認識,多個實施例針對對通過橋式整流器電 路的支路的電流進行鏡像,并且對鏡像電流進行積分。

      在具體的實施例中,負載電流測量電路140包括耦接至橋式整流器電路的流控電流源142。流控電流源142配置為產生鏡像電流(iscaled),該鏡像電流(iscaled)是通過所述橋式整流器電路130的電流的縮放版本。電流積分電路144配置為通過在第一(積分)模式下利用縮放的電流對電容器充電并且在第二(采樣和保持)模式下對電容器放電,來鏡像電流進行積分。采樣和保持電路146配置為響應于電流積分電路進入第二模式并且在電容器的放電之前,將輸出節(jié)點148設置為與由電容器存儲的電壓(vint)相等的電壓(vave)。vave電壓指示了由橋式整流器電路130提供給負載152的平均電流(iload)。

      圖2示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的功率轉換器電路的方框圖。功率轉換器電路包括橋式整流器電路210和負載電流測量電路260。負載電流測量電路260可以包括流控電流源220、積分電路230以及采樣和保持電路240。可以參考圖1中的橋式整流器電路130、負載電流測量電路140、流控電流源142、積分電路144以及采樣和保持電路146所述來使用和設置這些電路的每一個。

      橋式整流器電路210被配置為根據(jù)由耦接至ac節(jié)點203和204的ac電壓源202提供的ac電壓,在dc節(jié)點205和206處產生dc電壓。在這一示例中,橋式整流器電路210是有源整流器,具有在ac和dc節(jié)點之間由相應晶體管212、214、216和218形成的支路。高側晶體管212和214通過控制信號en_h和切換,以將dc節(jié)點205連接至ac節(jié)點203或204中具有較高電壓(并且從而提供相應的電流路徑)的節(jié)點。是en_h的逆。相反地,低側晶體管216和218通過控制信號en_l和切換,并且將dc節(jié)點206連接至ac節(jié)點203或204中具有較低電壓的節(jié)點。盡管分離的控制信號可以用于高側和低側晶體管的每一個以更加精確地控制相對于彼此的時序,這些信號可以同步或者非常接近同步。為了便于討論,這里可以將對應信號簡單地統(tǒng)稱為“en”。

      負載電流測量電路260可以配置為提供對經由節(jié)點126和128耦接至功率轉換器120的負載電路252的電流iload的指示。在這一示例中,濾波器電容器250還可以連接至節(jié)點205和206,以平滑由橋式整流器 電路210提供的dc電壓??梢越Y合輸出至負載電路252的dc電壓來使用各種其他濾波器電路。

      流控電流源220配置為產生鏡像電流,該鏡像電流基于通過形成橋式整流器電路210中的支路的晶體管212、214、216和/或218的電流。將每一個低側晶體管216和218在ac電壓的每個周期的相應半個周期中導通。因此,由每一個低側晶體管216和218傳遞的電流的量(ibranch)等于負載電流的平均的近似一半。類似地,通過每一個高側晶體管212和214的電流等于負載電流的平均的近似一半。在這一示例中,流控電流源220配置為產生與流過單個低側晶體管218的電流成正比的鏡像電流。替代地,在一些實施例中,流控電流源220可以配置為產生與通過高側晶體管212或214的單獨一個、或者通過兩個高側晶體管212和214兩者、或者通過兩個低側晶體管216和218兩者的電流成正比的鏡像電流。

      根據(jù)實施例,流控電流源220可以包括串聯(lián)連接在電壓源和一個ac節(jié)點204之間的晶體管對222和226,ac節(jié)點204連接至低側晶體管218。晶體管226配置為通過比較器228調整由晶體管222傳遞的電流(isense),以保持節(jié)點229處的電壓等于dc節(jié)點206處(連接至地)的電壓。按照這種方式,電路操作為快速調節(jié)(regulation)回路,其中節(jié)點229用作晶體管226的虛擬地。由于節(jié)點206和229的電壓相等,晶體管226傳遞的電流與低側晶體管218傳遞的ibranch成正比。流控電流源220還包括柵極與晶體管222的柵極相連的晶體管224。在這種結構中,晶體管224可以對晶體管222傳遞的電流進行鏡像,以產生鏡像電流iscaled。

      iscaled電流與通過低側晶體管的電流的縮放比依賴于晶體管218、226、222和224的相對尺寸。更具體地,電流iscaled等于晶體管218的尺寸與晶體管226的尺寸的第一比率與晶體管222的尺寸與晶體管224的尺寸的第二比率相乘的乘積。作為說明性示例,可以通過將晶體管226實現(xiàn)為低側晶體管218的尺寸的1/500并且將晶體管224實現(xiàn)為晶體管222的尺寸的1/4,來產生由低側晶體管傳遞的電流的1/2000的鏡像電流iscaled。

      電流積分電路230配置為對測量時間段中的iscaled電流進行積分。在這一示例中,積分電路230包括電容器234和開關232。在測量時間 段期間,將dschrg設置為邏輯0。響應于sdchrg被設置為邏輯0,關斷開關232,并利用電流iscaled對電容器234充電。在測量時間段的末端,電容器234上的電荷指示了在測量時間段期間由低側晶體管218傳遞的平均電流。在測量時間段之后的時刻,將dschrg設置為邏輯1。響應于dschrg被設置為邏輯1,開關232接通并且電容器234放電,準備在下一個測量時間段對電流進行積分。在一些實施例中,可以使用如圖2所示的可變電容器來實現(xiàn)所述電容器。如前所述,在一些實施方式中,電容器的整理可以用于精確地控制電容值,如前所述。

      采樣和保持電路146配置為響應于sample控制信號,將輸出節(jié)點148設置為與由電容器234存儲的電壓(vint)相等的電壓(vave)。在這一示例中,采樣和保持電路240包括電容器246和開關242,開關242配置為當將sample控制信號設置為邏輯1時將電容器234耦接至電容器246。當接通開關242時,將電容器246設置為電容器234的電壓。當關斷開關242時,保持電容器246的電壓。采樣和保持電路240還包括驅動器244,驅動器244配置為將輸出節(jié)點248設置為電容器246的電壓。

      在測量時間段之后并且在電容器234放電之前,將sample控制信號設置為邏輯1,并且將電容器246充電至由電容器234存儲的vint電壓。如前所述,在這一時間點,vint電壓指示了在測量時間段期間由低側晶體管218傳遞的平均電流。在將電容器設置為vint電壓之后并且在電容器234放電之前,將sample控制信號設置為邏輯0,并且關斷開關242。當電容器246放電時,開關242的關斷保持了電容器246上的電荷以及輸出節(jié)點處的vave電壓。

      圖3示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的圖2所示功率轉換器的操作期間產生的波形的示例集合。波形310示出了當通過ac電壓源202將ac信號提供給ac節(jié)點時,相對于節(jié)點204的電壓的節(jié)點203處的電壓。為了便于解釋,參考其中en_l和en_h控制信號相同的實施方式來描述示例操作。為了便于參考,可以將en_l和en_h控制信號統(tǒng)稱為en_l/en_h。波形320示出了示例控制信號en_l/en_h,用于控制橋式整流器210中的晶體管212、214、216和218的切換。在波形310中所示的ac信號的每一個周期(例如,312)的第一半周期中,ac電壓源的 節(jié)點203的電壓高于ac電壓源的節(jié)點204的電壓。在這一時間段中,將en_l/en_h設置為邏輯1,這使得晶體管212將節(jié)點203上的較高電壓耦接至dc節(jié)點205,并且使晶體管218將節(jié)點204上的較低電壓耦接至dc節(jié)點205。相反地,在ac波形310的每一個周期312的第二半周期中,ac節(jié)點203的電壓小于第二ac節(jié)點204的電壓。在這一時間段中,將en_l/en_h設置為邏輯0,這使得晶體管214將節(jié)點204上的較高電壓耦接至dc節(jié)點205,并且使晶體管218將節(jié)點203上的較低電壓耦接至dc節(jié)點205。結果,整流器中的開關操作在耦接至dc節(jié)點205和206的負載電路252中感應dc電流iload。相對于負載的平均電流,通過整流器210中的每一個晶體管的平均電流ibranch由以下公式給出:

      ibranch=iload/2。

      波形330示出了由流控電流源220產生的iscaled電流。如前所述,iscaled電流可以是由低側晶體管218傳遞的電流的縮放版本,并且用于對電容器234充電。波形340示出了操作期間電容器234兩端的電壓(vint)。在這一示例中,將電容器充電與一個時鐘周期的第一半周期相等的測量時間段。電容器的總電荷(q)由以下等式給出:

      其中tp是周期長度,k是ibranch電流和iscaled電流之間的比率。

      波形350示出了示例的sample控制信號,用于通過采樣和保持電路240觸發(fā)vint波形340的采樣。在測量周期段末端的時刻t1,將波形350設置為邏輯1以使采樣和保持電路240對波形340進行采樣。電容器的電壓vint和時刻t1以及輸出節(jié)點的電壓vave由以下公式給出:

      在時刻t2,在采樣和保持電路240的采樣之后,將sample控制信號設置為邏輯0,使得開關242將電容器246從電容器234斷開,并且保持電容器246的電壓。波形360示出了用于觸發(fā)電容器234的放電的示例控制信號dschrg。在時刻t2,將dschrg控制信號設置為邏輯1,以使積分電路230中的開關232對電容器234的電壓vint進行放電。波 形370示出了輸出節(jié)點248的電壓vave。因為vint指示了時刻t1處的平均負載電流iload,通過采樣和保持電路240維持的電壓指示了通過低側晶體管218傳遞的平均電流以及平均負載電流iload。負載電流load近似等于

      圖4示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的用于產生操作功率轉換器的控制信號的功率控制電路的方框圖。例如,功率控制電路可以用于產生圖3中所示的en,sample和dschrg。電路400包括比較器電路420,比較器電路420的第一輸入耦接至ac電壓源410的第一端子412,并且比較器電路420的第二輸入耦接至ac電壓源410的第二端子414。當?shù)谝欢俗?12處的電壓大于第二端子414處的電壓時,比較器電路420將啟用信號en_l/en_h設置為邏輯0。相反,當?shù)诙俗?14處的電壓大于第一端子412處的電壓時,比較器電路420將en_l/en_h設置為邏輯1。電路400還包括反相器電路430,配置為產生作為en的“逆”的控制信號2x倍頻器440將en_l/en_h控制信號的頻率加倍以產生周期長度是en_l/en_h的一半的交流(alternating)二進制信號442。第一邏輯“與”電路450配置為執(zhí)行控制信號和交流二進制信號442的邏輯“與”,以產生sample控制信號。如圖3所示,在每一個周期的第二半周期的第一部分中將sample控制信號設置為邏輯1,例如開始于周期312的時刻t1。第二邏輯“與”電路460配置為執(zhí)行控制信號和交流二進制信號442的“逆”的邏輯“與”,以產生dschrg控制信號。在每一個周期的第二半周期的第二部分中將dschrg控制信號設置為邏輯1,例如開始于周期312的時刻t2。

      圖5示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例確定由整流器電路提供的負載電流的示例流程。在測量時間段的開始,每個塊502,在塊504對在整流器的支路中的電流進行鏡像以產生鏡像電流。鏡像電流可以是通過支路的電流的縮放版本。在一些實施例中,鏡像操作可以在整個過程中連續(xù)地發(fā)生,并且不需要在進入或退出塊504時開始或停止。在塊506,利用鏡像電流對電容器充電。電容器上的電壓可以表示在測量時間 段上電流的積分。在測量時間段的末端,判決塊508將過程導引至塊510??梢愿鶕?jù)多種不同的方案來確定測量時間段的末端。根據(jù)一種解決方案,測量時間段可以對于ac功率的周期轉變進行反應。例如,測量時間段可以配置為響應于正在監(jiān)控的支路變成非激活/非導電的而結束。如果測量時間段與單個周期相對應,則每當所述支路變成非激活時觸發(fā)測量時間段的結束。如果測量時間段與多個周期相對應,那么計數(shù)器電路可以用于在檢測到設置的個數(shù)的周期之后結束測量時間段。另一個示例包括使用(例如使用鎖相環(huán))與ac功率同步的時鐘,或者使用用于在設置量的時間之后結束測量的定時電路。

      在塊510,對電容器的電壓進行采樣。在塊512,對電容器進行放電。在塊514,例如利用模數(shù)轉換器對采樣的電壓進行量化,以產生數(shù)字值。在塊516,基于所述數(shù)字值來確定負載電流。在下一個測量時間段的開始除,判決塊518將流程引導回塊502,并且重復該流程。

      圖6示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的用于操作功率轉換器示例流程。在塊602,使用橋式整流器來產生dc電壓。在塊604,將負載電流測量電路加電,并且如參考圖1-5所述地確定負載電流。在塊606,基于確定的負載電流來調整功率轉換器的電流輸出。例如,無線充電器可以調整用于將ac電力無線地傳輸至功率轉換器的電磁場的頻率和/或幅度。在調整電流輸出之后,可以不再需要負載電流測量。在這一示例中,在塊608將負載電流測量電路斷電。通過將負載電流測量電路斷電,與利用與負載串聯(lián)的電阻器(繼續(xù)消耗功率)的負載電流測量技術相比較,改進了功率轉換器的功率效率。

      在一些實施例中,流程可以在一段時間段之后返回塊604,并且對負載電流測量電路加電,從而可以測量新的負載電流。在一些實施方式中,功率轉換器可以配置為在簡短時間段內周期性地向負載電流測量電路供電,以測量負載電流。這種方法可用于其中負載電流隨時間改變的應用。響應于檢測到負載電流中的變化,可以基于新的負載電流來重新調整功率轉換器的電流輸出。

      圖7示出了根據(jù)本公開的一個或多個實施例的配置負載電流測量電路的示例流程。為了便于解釋,參照圖2中的負載電流測量電路260來 描述該流程。在這一示例中,負載電流測量電路260可以配置為根據(jù)模式設置而按照不同模式來操作。在一些實施方式中,模式設置可以由通信傳輸至負載電流測量電路(例如,通過無線充電器)的控制信號輸入來指示。在一些其他實施方式中,模式設置可以由耦接至負載電流測量電路260的非易失性存儲器中存儲的值來規(guī)定。

      在這一示例中,所述流程配置為處于低頻模式或者高頻模式。然而,在一些實施例中,附加地或替代地,負載電流測量電路可以配置為按照除了圖7中所示的兩個模式之外的其他模式來操作。如果模式設置指示低頻模式,判決塊702將流程引導至塊704。如上所述,低頻ac電壓會相對于高頻ac電壓展現(xiàn)周期長度的較大變化。在塊704,負載電流測量電路260配置為針對多個周期對鏡像電流(例如iscaled)進行積分以改進精度。所述配置可以設置控制電路,該控制電路可以在特定個數(shù)的周期之后提供dschrg控制信號以觸發(fā)電容器234的放電。在塊708,將電容器設置為高電容設置。在塊708設置電容器的電容之后,在塊714,負載電流測量電路進行操作以確定負載電流。

      如果模式設置指示低頻模式,判決塊702將流程引導至塊710。在塊710,負載電流測量電路260配置為針對單個周期對鏡像電流進行積分??梢酝ㄟ^設置控制電路來執(zhí)行所述配置,該控制電路可以在每個周期的末端處提供dschrg控制信號以觸發(fā)電容器234的放電。因為在高頻模式下將較少的能量提供給電容器,在塊712將電容器設置為低電容設置。如上所述,當針對單個周期對鏡像電流進行積分時,低電容設置改進了負載電流測量的精度。在塊712設置電容器的電容之后,在塊714,負載電流測量電路進行操作以確定負載電流。

      可實現(xiàn)多個塊、模塊或其他電路,以執(zhí)行本文所述的和/或附圖中所示的操作和活動中的一個或多個。在這種場景下,″組塊″(有時也稱作“電路”、″邏輯電路″或″模塊″)可以是實施一個或多個這些操作/功能或相關操作/功能的電路。在各種實施例中,硬連線的控制模塊可以在有限的靈活度足夠的情況下用于將用于這種實施方式的面積最小化。替代地和/或除此之外,在以上討論的某些實施例中,一個或更多個模塊是被配置和布置為實現(xiàn)這些操作/行為的分立邏輯電路或可編程邏輯電 路。

      基于上述討論和舉例說明,本領域技術人員將會認識到,可以對各個實施例進行各種修改和變化,而不需要嚴格按照本文中討論和舉例說明的實施例和應用。例如,可以在單獨的附圖中描述在一些情況下的想法方面和特征,將理解的是,即使明顯地示出了組合或明顯地描述為組合,可以將一個附圖的特征與另一個附圖的特征組合。這種修改并不背離本發(fā)明的各個方面的真實精神和范圍,包括權利要求中闡述的各個方面。

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