技術(shù)人員將理解如何實(shí)施此電流測(cè)量電路。在斯科特迪爾伯恩(Scott Dearborn) 2010年12月3日提出申請(qǐng)的序列號(hào)為12/959,837的共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)案中更完整地描述各種電感器電流測(cè)量電路，且所述申請(qǐng)案特此出于所有目的以引用的方式并入本文中。
[0040]盡管已參考本發(fā)明的實(shí)例性實(shí)施例來描繪、描述及定義本發(fā)明的各實(shí)施例，但此類參考并不意味著對(duì)本發(fā)明的限制，且不應(yīng)推斷出存在此限制。所揭示的標(biāo)的物能夠在形式及功能上具有大量修改、變更及等效形式，如相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中且受益于本發(fā)明的技術(shù)人員將會(huì)聯(lián)想到。所描繪及描述的本發(fā)明的實(shí)施例僅作為實(shí)例，且并非是對(duì)本發(fā)明的范圍的窮盡性說明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有可選擇非同步及同步轉(zhuǎn)換器模式的切換模式電力供應(yīng)器SMPS，所述SMPS包括: 尚側(cè)電力晶體管； 低側(cè)電力晶體管，其與所述高側(cè)電力晶體管串聯(lián)耦合，其中所述高側(cè)電力晶體管還耦合到電源且所述低側(cè)電力晶體管還耦合到共用電源； 電力二極管，其與所述低側(cè)電力晶體管并聯(lián)耦合； 濾波電容器； 電力電感器，其具有耦合到所述高側(cè)電力晶體管與所述低側(cè)電力晶體管之間的結(jié)的第一端及耦合到所述濾波電容器的第二端； 電流傳感器；及 電力控制器，其具有耦合到所述高側(cè)電力晶體管的控制輸入的高驅(qū)動(dòng)輸出、耦合到所述低側(cè)電力晶體管的控制輸入的低驅(qū)動(dòng)輸出、耦合到所述濾波電容器的電壓感測(cè)輸入及耦合到所述電流傳感器的電流感測(cè)輸入； 其中 當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的電流小于特定電流值時(shí)，所述電力控制器僅接通及關(guān)斷所述高側(cè)電力晶體管且使所述低側(cè)電力晶體管維持關(guān)斷，且 當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的所述電流等于或大于所述特定電流值時(shí)，所述電力控制器接通及關(guān)斷所述高側(cè)電力晶體管且關(guān)斷及接通所述低側(cè)電力晶體管，借以在所述高側(cè)電力晶體管接通時(shí)，所述低側(cè)電力晶體管是關(guān)斷的，且在所述高側(cè)電力晶體管關(guān)斷時(shí)，所述低側(cè)電力晶體管是接通的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中當(dāng)所述高側(cè)電力晶體管及所述低側(cè)電力晶體管兩者在所述電力晶體管中的一者被返回接通之前均是關(guān)斷時(shí)，所述控制器提供停滯時(shí)間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中所述高側(cè)電力晶體管及所述低側(cè)電力晶體管為電力金屬氧化物半導(dǎo)體MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET，且所述電力二極管包括所述低側(cè)電力MOSFET的主體二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中所述電力控制器包括脈沖寬度調(diào)制PWM產(chǎn)生器及雙電力晶體管驅(qū)動(dòng)器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中所述電力控制器包括微控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其進(jìn)一步包括耦合到所述電力電感器的所述第二端的電池，其中借此為所述電池充電。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中所述特定電流值實(shí)質(zhì)上小于所述SMPS的最大電流值。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中所述特定電流值大于零安培。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的所述電流小于所述特定電流值時(shí)，所述SMPS在所述非同步轉(zhuǎn)換器模式中操作。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的SMPS，其中當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的所述電流等于或大于所述特定電流值時(shí)，所述SMPS在所述同步轉(zhuǎn)換器模式中操作。11.一種具有可選擇非同步及同步轉(zhuǎn)換器模式的切換模式電力供應(yīng)器SMPS，所述SMPS包括: 尚側(cè)電力晶體管； 低側(cè)電力晶體管，其與所述高側(cè)電力晶體管串聯(lián)耦合； 電力二極管，其與所述低側(cè)電力晶體管并聯(lián)耦合； 濾波電容器，其與所述串聯(lián)連接的高側(cè)電力晶體管及低側(cè)電力晶體管并聯(lián)耦合； 電力電感器，其具有耦合到所述高側(cè)電力晶體管與所述低側(cè)電力晶體管之間的結(jié)的第一端及耦合到電源的第二端； 電流傳感器；及 雙電力晶體管驅(qū)動(dòng)器，其具有耦合到所述高側(cè)電力晶體管的控制輸入的高驅(qū)動(dòng)輸出、耦合到所述低側(cè)電力晶體管的控制輸入的低驅(qū)動(dòng)輸出及適于接收三個(gè)電壓電平的脈沖寬度調(diào)制PWM輸入，其中 當(dāng)所述PWM輸入處于低邏輯電平時(shí)，斷言所述低驅(qū)動(dòng)輸出且所述低側(cè)電力晶體管是接通的， 當(dāng)所述PWM輸入處于高邏輯電平時(shí)，斷言所述高驅(qū)動(dòng)輸出且所述高側(cè)電力晶體管是接通的，且 當(dāng)所述PWM輸入處于半邏輯電平時(shí)，撤銷斷言所述高驅(qū)動(dòng)輸出及所述低驅(qū)動(dòng)輸出兩者且所述高側(cè)電力晶體管及所述低側(cè)電力晶體管兩者是關(guān)斷的； 第一電阻器及第二電阻器，其具有耦合到所述雙電力晶體管驅(qū)動(dòng)器的所述PWM輸入的第一端，其中所述第一電阻器及所述第二電阻器是實(shí)質(zhì)上相同的電阻；及 微控制器，其具有耦合到所述第一電阻器的第二端的PWM輸出、耦合到所述第二電力電阻器的第二端的數(shù)字輸出、耦合到所述濾波電容器的電壓感測(cè)輸入及耦合到所述電流傳感器的電流感測(cè)輸入； 其中所述微控制器從其所述PWM輸出供應(yīng)PWM信號(hào)且具有通過將所述濾波電容器上的電壓與電壓參考進(jìn)行比較而確定的工作循環(huán)； 其中 當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的電流小于特定電流值時(shí)，來自所述數(shù)字輸出的邏輯電平與來自所述PWM輸出的邏輯電平相反且所述PWM輸入處于所述半邏輯電平，且 當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的所述電流等于或大于所述特定電流值時(shí)，來自所述數(shù)字輸出的所述邏輯電平處于與來自所述PWM輸出的所述邏輯電平相同的邏輯電平，且所述PWM輸入處于與來自所述微控制器的所述PWM輸出相同的邏輯電平。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SMPS，其中所述高側(cè)電力晶體管及所述低側(cè)電力晶體管是電力金屬氧化物半導(dǎo)體MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET，且所述電力二極管包括所述低側(cè)電力MOSFET的主體二極管。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SMPS，其進(jìn)一步包括耦合到所述濾波電容器的電池，其中借此為所述電池充電。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SMPS，其中所述特定電流值實(shí)質(zhì)上小于所述SMPS的最大電流值。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SMPS，其中所述特定電流值大于零安培。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SMPS，其中當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的所述電流小于所述特定電流值時(shí)，所述SMPS在所述非同步轉(zhuǎn)換器模式中操作。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的SMPS，其中當(dāng)由所述電流傳感器測(cè)量的所述電流等于或大于所述特定電流值時(shí)，所述SMPS在所述同步轉(zhuǎn)換器模式中操作。18.一種用于優(yōu)化切換模式電力供應(yīng)器SMPS的效率的方法，所述方法包括以下步驟: 當(dāng)正從所述SMPS供應(yīng)的電流小于特定電流值時(shí)，在非同步模式中操作所述SMPS ;及 當(dāng)正從所述SMPS供應(yīng)的所述電流等于或大于所述特定電流值時(shí)，在同步模式中操作所述SMPS。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中當(dāng)所述SMPS正在所述同步模式中操作時(shí)，高側(cè)電力晶體管及低側(cè)電力晶體管交替地接通及關(guān)斷。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中當(dāng)所述SMPS正在所述非同步模式中操作時(shí)，僅所述高側(cè)電力晶體管接通及關(guān)斷且所述低側(cè)電力晶體管保持關(guān)斷。
【專利摘要】通過以下步驟優(yōu)化切換模式電力供應(yīng)器SMPS的效率：當(dāng)正從所述SMPS供應(yīng)的電流小于特定電流值時(shí)，在非同步模式中操作所述SMPS；及當(dāng)正從所述SMPS供應(yīng)的所述電流等于或大于所述特定電流值時(shí)，在同步模式中操作所述SMPS。當(dāng)所述SMPS正在所述同步模式中操作時(shí)，高側(cè)電力晶體管及低側(cè)電力晶體管交替地接通及關(guān)斷。當(dāng)所述SMPS正在所述非同步模式中操作時(shí)，僅所述高側(cè)電力晶體管接通及關(guān)斷且所述低側(cè)電力晶體管保持關(guān)斷。當(dāng)用所述SMPS為電池充電時(shí)，在以低電流輸出在所述非同步模式中操作時(shí)消除所述電池的放電。
【IPC分類】H02M1/38, H02M3/337, H03K17/18, H02M1/00, H02M3/158, H02M3/157, H02J7/00
【公開號(hào)】CN104956580
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480006921
【發(fā)明人】米尼·羅素-哈姆澤斯庫(kù)
【申請(qǐng)人】密克羅奇普技術(shù)公司
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2014年2月28日
【公告號(hào)】US9035635, US20140253086, WO2014137786A2, WO2014137786A3