切換模式電力供應(yīng)器中的效率最優(yōu)化、經(jīng)校準(zhǔn)無(wú)傳感器的電力/能量轉(zhuǎn)換相關(guān)專利申請(qǐng)案本申請(qǐng)案主張2010年11月30日申請(qǐng)的標(biāo)題為“切換模式電力供應(yīng)器中的效率最優(yōu)化、經(jīng)校準(zhǔn)無(wú)傳感器的電力/能量轉(zhuǎn)換(Efficiency-Optimizing，CalibratedSensorlessPower/EnergyConversioninaSwitch-ModePowerSupply)”的為特里·克利夫蘭(TerryCleveland)、克利福德·埃利森三世(CliffordEllisonIII)、斯科特·迪爾伯恩(ScottDearborn)及基思·帕祖爾(KeithPazul)共同擁有的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案第61/418,183號(hào)的優(yōu)先權(quán)；以及關(guān)于2011年________申請(qǐng)的標(biāo)題為“切換模式電力供應(yīng)器中的無(wú)損電感器電流感測(cè)(LosslessInductorCurrentSensinginaSwitch-ModePowerSupply)”的為斯科特·迪爾伯恩(ScottDearborn)共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)案第_________號(hào)；2011年________申請(qǐng)的標(biāo)題為“具有串行通信接口的切換模式電力供應(yīng)器中的用戶可配置、效率最優(yōu)化、經(jīng)校準(zhǔn)無(wú)傳感器的電力/能量轉(zhuǎn)換(User-Configurable，Efficiency-Optimizing，CalibratedSensorlessPower/EnergyConversioninaSwitch-ModePowerSupplyWithSerialCommunicationsInterface)”的為特里·克利夫蘭(TerryCleveland)、克利福德·埃利森三世(CliffordEllisonIII)、斯科特·迪爾伯恩(ScottDearborn)及基思·帕祖爾(KeithPazul)共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)案第_______號(hào)；及2011年_______申請(qǐng)的標(biāo)題為“具有串行通信接口的切換模式電力供應(yīng)器中的用戶可配置、效率最優(yōu)化的電力/能量轉(zhuǎn)換(User-Configurable，Efficiency-Optimizing，Power/EnergyConversioninaSwitch-ModePowerSupplyWithSerialCommunicationsInterface)”的為特里·克利夫蘭(TerryCleveland)、克利福德·埃利森三世(CliffordEllisonIII)、斯科特·迪爾伯恩(ScottDearborn)及基思·帕祖爾(KeithPazul)共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)案第_________號(hào)；出于所有的目的，所述案全部以引用的方式并入本文中。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及切換模式電力供應(yīng)器，且更特定而言涉及切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)中的效率最優(yōu)化、經(jīng)校準(zhǔn)無(wú)傳感器的電力/能量轉(zhuǎn)換。

背景技術(shù)：
同步降壓切換模式電力轉(zhuǎn)換器為一種用于切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)應(yīng)用的常用拓?fù)洹Ｋ鯯MPS拓?fù)溆捎谄涓咝?、小尺寸及輕重量而獲得較廣泛的接受。然而，隨著SMPS的尺寸減小，從其耗散/移除熱變得更成問(wèn)題。即使SMPS的典型效率可為90％，但由SMPS使用的能量中仍有10％會(huì)變?yōu)閺U熱。此外，僅對(duì)于單一負(fù)載條件最優(yōu)化SMPS的高效率。然而，在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用中，電力利用負(fù)載可在寬范圍中變化，且那些負(fù)載處的相關(guān)SMPS效率也在寬范圍中變化。SMPS拓?fù)渲械碾娏鞲袦y(cè)可具有挑戰(zhàn)性且必須在設(shè)計(jì)中加以克服。了解或監(jiān)測(cè)注入到負(fù)載中的電流可對(duì)電力轉(zhuǎn)換器提供保護(hù)且可在其閉合環(huán)路控制期間改善動(dòng)態(tài)性能。SMPS中的電感器用于在切換循環(huán)的一部分期間存儲(chǔ)能量。SMPS電感器的電特性(例如，電感系數(shù)及磁飽和值)可廣泛地變化。電感器特性的容差隨溫度及/或電壓而變，因此SMPS系統(tǒng)必須“超規(guī)格設(shè)計(jì)”以能對(duì)最壞情況條件最優(yōu)化SMPS系統(tǒng)效率。此外，對(duì)從一個(gè)SMPS到另一SMPS的電感器電流進(jìn)行且在不同負(fù)載電流下進(jìn)行精確測(cè)量變得成問(wèn)題。具有精確校準(zhǔn)與多相SMPS系統(tǒng)的電感器相關(guān)聯(lián)的電感器電流感測(cè)電路的能力將改善動(dòng)態(tài)性能且對(duì)多相SMPS系統(tǒng)的多個(gè)相位轉(zhuǎn)換器消除熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，需要一種較高性能的電力/能量轉(zhuǎn)換切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)，其對(duì)于大體上所有負(fù)載條件都能維持改善的效率。這可通過(guò)智能型脈寬調(diào)制(PWM)控制器而完成，所述控制器調(diào)節(jié)SMPS系統(tǒng)操作參數(shù)以通過(guò)將微控制器、PWM數(shù)字電路及模擬電路集成到單一集成電路中借此減少先前技術(shù)SMPS系統(tǒng)所需的外部連接、硅裸片面積及集成電路封裝的數(shù)量而最優(yōu)化效率、移除熱點(diǎn)及隔離故障。借此容許較小的印刷電路板空間及較少的外部組件，從而以較低成本來(lái)制造且SMPS系統(tǒng)的可靠性得到改善。大體上所有負(fù)載條件都可獲得的這些改善的效率可通過(guò)組合智能型控制與使用下文中更完整描述的具有經(jīng)校準(zhǔn)無(wú)傳感器的反饋技術(shù)的脈寬調(diào)制(PWM)而獲得。根據(jù)本發(fā)明的教示，智能型SMPS控制器可經(jīng)編程以在SMPS的大體上所有負(fù)載條件下對(duì)所有操作參數(shù)(例如，切換頻率、切換之間的延遲時(shí)間、驅(qū)動(dòng)能力等)最優(yōu)化SMPS效率。根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例，一種切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)包括：耦合到電壓源的至少一個(gè)電力開關(guān)；耦合到所述至少一個(gè)電力開關(guān)的電力電感器；耦合到所述電力電感器的負(fù)載側(cè)的濾波電容器，所述負(fù)載側(cè)提供SMPS的經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓輸出；以及耦合到所述電壓源、至少一個(gè)電力開關(guān)、電力電感器及SMPS的經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓輸出的SMPS控制器，其中所述SMPS控制器包括：耦合到所述至少一個(gè)電力開關(guān)的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器；具有耦合到所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器且控制所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的輸出的脈寬調(diào)制(PWM)產(chǎn)生器；具有存儲(chǔ)器的數(shù)字處理器，所述數(shù)字處理器耦合到PWM產(chǎn)生器且在其操作期間將操作參數(shù)提供到PWM產(chǎn)生器；用于比較經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓與參考電壓的電壓比較電路，其中所述電壓比較電路產(chǎn)生表示經(jīng)調(diào)節(jié)的輸出電壓與參考電壓之間的差異的誤差信號(hào)，且其中所述誤差信號(hào)耦合到PWM產(chǎn)生器的誤差輸入；以及耦合到電力電感器的無(wú)傳感器的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器，其中所述無(wú)傳感器的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器測(cè)量流過(guò)電力電感器的電流且將表示流經(jīng)電力電感器的電流的電壓輸出提供到數(shù)字處理器；其中所述數(shù)字處理器針對(duì)SMPS的所有操作條件通過(guò)將操作參數(shù)提供到SMPS控制器而最優(yōu)化SMPS的操作。根據(jù)本發(fā)明的另一特定實(shí)例實(shí)施例，一種用于最優(yōu)化切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)的操作的方法，所述方法包括以下步驟：提供耦合到電壓源的至少一個(gè)電力開關(guān)；提供耦合到所述至少一個(gè)電力開關(guān)的電力電感器；提供耦合到所述電力電感器的負(fù)載側(cè)的濾波電容器，所述負(fù)載側(cè)提供來(lái)自SMPS的經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓；以及提供SMPS控制器，其中所述SMPS控制器促進(jìn)：將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器耦合到所述至少一個(gè)電力開關(guān)，以脈寬調(diào)制(PWM)產(chǎn)生器控制所述至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，以電壓比較電路比較來(lái)自SMPS的經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓與參考電壓，以所述電壓比較電路產(chǎn)生表示經(jīng)調(diào)節(jié)的電壓與參考電壓之間的差異的電壓誤差信號(hào)，將電壓誤差信號(hào)耦合到PWM產(chǎn)生器，以耦合到電力電感器的無(wú)傳感器的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器測(cè)量流過(guò)電力電感器的電流；以所述無(wú)傳感器的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器提供表示流經(jīng)電力電感器的電流的電流輸出信號(hào)，提供具有存儲(chǔ)器的數(shù)字處理器，其中電壓誤差信號(hào)及電流輸出信號(hào)耦合到數(shù)字處理器的輸入且數(shù)字處理器控制PWM產(chǎn)生器以基于電流輸出信號(hào)及電壓誤差信號(hào)調(diào)節(jié)操作參數(shù)。附圖說(shuō)明通過(guò)參考結(jié)合以下附圖進(jìn)行的描述可獲得對(duì)本發(fā)明的更為透徹的理解，其中：圖1說(shuō)明基本電壓調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的示意框圖；圖2說(shuō)明圖1中所展示的電壓調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的更為詳細(xì)的示意框圖；圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例實(shí)施為切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)的圖2中所展示的電力電路的示意圖；圖4說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例的圖2中所展示的控制電路的更為詳細(xì)的示意框圖；圖5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例用于無(wú)損測(cè)量SMPS的電感器電流的電路的示意圖；圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的另一特定實(shí)例實(shí)施例用于無(wú)損測(cè)量SMPS的電感器電流的電路的示意圖；圖7說(shuō)明圖5及6中所展示的電路的極點(diǎn)頻率調(diào)節(jié)的圖表；圖8說(shuō)明圖5及6中所展示的電路的DC增益調(diào)節(jié)的圖表；以及圖9說(shuō)明用于使用圖5及6中所展示的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器的特定實(shí)例實(shí)施例控制SMPS系統(tǒng)的混合信號(hào)集成電路裝置的示意框圖。雖然本發(fā)明可具有多種修改及替換形式，但其特定實(shí)例實(shí)施例已展示在圖式中且將在本文中予以詳細(xì)描述。然而，應(yīng)了解，本文中對(duì)特定實(shí)例實(shí)施例的描述并非意欲將本發(fā)明限制于本文所揭示的特定形式，恰恰相反，本發(fā)明意欲涵蓋如所附權(quán)利要求書所界定的所有修改及等效物。具體實(shí)施方式現(xiàn)在參考圖式，其示意說(shuō)明特定實(shí)例實(shí)施例的細(xì)節(jié)。在圖式中，相同元件將由相同數(shù)字代表，且相似元件將由具有不同的小寫字母后綴的相同數(shù)字代表。在一般意義上，電力轉(zhuǎn)換器可定義為在連續(xù)基礎(chǔ)上將一種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一形式的裝置。此種電力系統(tǒng)內(nèi)在其執(zhí)行其轉(zhuǎn)換功能時(shí)的任何能量存儲(chǔ)或損失通常與能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程相同。存在可提供具有不同程度的成本、可靠性、復(fù)雜性及效率的此種功能的許多類型的裝置。用于電力轉(zhuǎn)換的機(jī)構(gòu)可采用許多基本形式，例如，實(shí)質(zhì)上為機(jī)械處理、電處理或化學(xué)處理的那些形式。本文的焦點(diǎn)在于使用限定組的組件(其包含電感器、電容器、變壓器、開關(guān)及電阻器)以電氣方式執(zhí)行及以動(dòng)態(tài)方式執(zhí)行能量轉(zhuǎn)化的電力轉(zhuǎn)換器。如何連接這些電路組件是由所需電力轉(zhuǎn)化確定。電阻器引入非所需的電力損失。由于高效率通常為大多數(shù)應(yīng)用中的最重要的需求，因此在主要電力控制路徑中應(yīng)避免出現(xiàn)電阻電路元件或?qū)⑵鋽?shù)量降至最低。僅在少數(shù)情況中及出于非常特定原因，才將消耗電力的電阻引入到主要電力控制路徑中。在輔助電路中(例如，整個(gè)系統(tǒng)中的定序、監(jiān)測(cè)器及控制電子器件)，高值電阻器為常見的，因?yàn)槠鋼p失貢獻(xiàn)通常不明顯。參考圖1，其描繪基本電壓調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的示意框圖。一種電力系統(tǒng)102(例如，基本切換模式電力轉(zhuǎn)換器)，其中將未受控制的電壓(或電流，或電力)源的輸入施加到電力系統(tǒng)102的輸入，預(yù)期輸出處的電壓(或電流，或電力)將受到良好的控制。控制輸出的基礎(chǔ)在于將其與某種形式的參考比較，且輸出與參考之間的任何偏差會(huì)成為誤差。在反饋控制式系統(tǒng)中，負(fù)反饋用于將此誤差減小到可接受值，系統(tǒng)需要盡可能接近于零的誤差。通常期望快速地減小誤差，但反饋控制的本質(zhì)為系統(tǒng)響應(yīng)與系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的折衷。反饋網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)越快，不穩(wěn)定性的風(fēng)險(xiǎn)變得越大。在此點(diǎn)上，應(yīng)提及，有另一種控制的方法：前饋。通過(guò)前饋控制，控制信號(hào)可響應(yīng)于輸入變化或擾動(dòng)而直接形成。由于不涉及輸出感測(cè)，因此前饋的精確度比反饋的精確度低，然而，不存在因等待輸出誤差信號(hào)形成而導(dǎo)致的延遲，且前饋控制不會(huì)引起不穩(wěn)定性。應(yīng)明白，前饋控制通常不足以作為用于電壓調(diào)節(jié)器的唯一控制方法，但其經(jīng)常與反饋一起使用以改善調(diào)節(jié)器對(duì)動(dòng)態(tài)輸入變化的響應(yīng)。參考圖2，其描繪圖1中所展示的電壓調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的更詳細(xì)示意框圖。電力系統(tǒng)102已分成兩個(gè)塊：電力電路206及控制電路208。電力電路206處理電力系統(tǒng)負(fù)載電流，且通常為大型、穩(wěn)健的并且可經(jīng)受較寬溫度波動(dòng)。其切換功能在定義上為大信號(hào)現(xiàn)象，在大多數(shù)穩(wěn)定度分析中通常僅模擬為具有工作循環(huán)的雙態(tài)開關(guān)。輸出濾波器(未展示)也被視為電力電路206的一部分，但也可視為線性塊?？刂齐娐?08通常將由增益塊、誤差放大器及脈寬調(diào)制器組成，用于界定電力開關(guān)的工作循環(huán)。根據(jù)本發(fā)明的教示，控制電路208經(jīng)最優(yōu)化以響應(yīng)于電力系統(tǒng)102中的干擾同時(shí)維持所需輸出電壓VOUT。參考圖3，其描繪根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例實(shí)施為切換模式電力供應(yīng)器(SMPS)的圖2中所展示的電力電路的示意圖。SMPS的電力電路206可包括電源320(例如，電池)、電力電感器312、分別為高及低的開關(guān)316及318(例如，電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、用于使來(lái)自所需直流電(DC)輸出的交流電(AC)脈動(dòng)平滑的負(fù)載電容器310，及啟動(dòng)電壓電容器314。電力電路206連接到如圖4中所展示并且在下文中予以更完全描述的控制電路208且受控制電路208控制。參考圖4，其描繪根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例的圖2中所展示的控制電路的更詳細(xì)示意框圖?？刂齐娐?08連接到圖3中所展示的電力電路206且包括：具有存儲(chǔ)器的數(shù)字處理器462(例如，微控制器)；通過(guò)功能塊464所表示的具有無(wú)作用帶邏輯的高及低切換驅(qū)動(dòng)器；偏壓產(chǎn)生器、電流及電壓參考電路466；欠電壓及過(guò)電壓檢測(cè)器456；PWM產(chǎn)生器458；過(guò)電流檢測(cè)器454；電壓比較電路452，以及無(wú)傳感器的電感器電流測(cè)量電路450。PWM產(chǎn)生器458可為用于供應(yīng)PWM控制脈沖到高及低切換驅(qū)動(dòng)器464的模擬或數(shù)字設(shè)計(jì)中的任一者。將功能塊464的高及低切換驅(qū)動(dòng)器耦合到高開關(guān)316及低開關(guān)318且控制何時(shí)接通及斷開高開關(guān)316及低開關(guān)318。除了功能塊464的無(wú)作用帶邏輯防止高開關(guān)316及低開關(guān)318同時(shí)接通外，優(yōu)選地，在斷開高開關(guān)316及低開關(guān)318兩者的情況下也有無(wú)作用帶。PWM產(chǎn)生器458控制何時(shí)將電力電感器312耦合到電源320且控制由電源320對(duì)電力電感器312充電時(shí)間的長(zhǎng)短。啟動(dòng)電壓電容器314將電力供應(yīng)到切換驅(qū)動(dòng)器464的高側(cè)部分，及偏壓產(chǎn)生器、電流及電壓參考電路466。偏壓產(chǎn)生器、電流及電壓參考電路466將準(zhǔn)確的電流及電壓參考值供應(yīng)到電流及電壓電路452、454及456。電壓比較電路452測(cè)量輸出電壓且將其與來(lái)自電壓參考電路466的參考電壓VREF相比較。將來(lái)自電壓比較電路452的誤差信號(hào)(其表示所需電壓值與實(shí)際輸出電壓值之間的差異)施加到PWM產(chǎn)生器458的誤差輸入，其中PWM產(chǎn)生器458調(diào)節(jié)其脈沖波形輸出以最小化所述差異(閉合環(huán)路反饋，見圖1)。針對(duì)非所要(例如，異常)狀況(例如，電感器電流超過(guò)可容許的設(shè)計(jì)限制，輸入電壓高于或低于設(shè)計(jì)操作輸入電壓范圍)，過(guò)電流檢測(cè)器454監(jiān)測(cè)到電力電感器312的電流，且欠電壓及過(guò)電壓檢測(cè)器456監(jiān)測(cè)到SMPS的輸入電壓。如在圖5及6中所展示及在下文更完全描述，無(wú)傳感器的電感器電流測(cè)量電路450無(wú)損地測(cè)量SMPS電力電感器電流。在一個(gè)特定實(shí)例實(shí)施例(圖5)中，可通過(guò)利用包括運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)、可變電阻器及可變電容器的可調(diào)諧濾波器而將無(wú)傳感器的電感器電流測(cè)量電路450實(shí)施為匹配互補(bǔ)濾波器。在另一特定實(shí)例實(shí)施例中，已添加配置為緩沖器的運(yùn)算放大器及可變電阻器，其提供獨(dú)立增益及極點(diǎn)位置調(diào)節(jié)(圖6)。參考圖5，其描繪根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例實(shí)施例用于無(wú)損測(cè)量SMPS的電力電感器電流的電路的示意圖。可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器電感器電流測(cè)量電路包括運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)522、可變電阻器524及可變電容器526。OTA522被配置為電壓可變積分器且用作一階低通濾波器(見圖7及8)。此積分器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為：VO/(VI1-VI2)＝gm/(s*CF)展示于圖5中的OTA522電路具有可調(diào)節(jié)極點(diǎn)頻率及可調(diào)節(jié)DC增益。通過(guò)電容器526(CF)及電阻器524(RF)調(diào)節(jié)極點(diǎn)頻率；及通過(guò)電阻器524(RF)調(diào)節(jié)DC增益。圖5中所展示的濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)表示如下：VO/(VI1-VI2)＝(gm*RF)/(s*RF*CF+1)如從轉(zhuǎn)移函數(shù)所知，DC增益等于gm*RF；且極點(diǎn)頻率等于1/(2π*RF*CF)Hz。不可獨(dú)立調(diào)節(jié)極點(diǎn)頻率及DC增益。參考圖6，其描繪根據(jù)本發(fā)明的另一特定實(shí)例實(shí)施例用于無(wú)損測(cè)量SMPS的電力電感器電流的電路的示意圖?？烧{(diào)諧互補(bǔ)濾波器電感器電流測(cè)量電路包括運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)522、可變電阻器624、配置為緩沖器的運(yùn)算放大器628、可變電阻器630及可變電容器526。OTA522被配置為具有寬帶寬的電壓可變輸入增益級(jí)。運(yùn)算放大器628使輸入增益級(jí)從單極低通濾波器去耦?？赏ㄟ^(guò)改變電阻器624(RF)及/或電容器526(CF)而調(diào)節(jié)極點(diǎn)頻率，且隨后可通過(guò)改變可變電阻器630(RG)而調(diào)節(jié)DC增益。圖6中所展示的濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)表示如下：VO/(VI1-VI2)＝(gm*RG)/(s*RF*CF+1)如從轉(zhuǎn)移函數(shù)所知，DC增益等于gm*RG；且極點(diǎn)頻率等于1/(2π*RF*CF)Hz。可獨(dú)立調(diào)節(jié)極點(diǎn)頻率及DC增益。圖5及6中所展示的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器可經(jīng)調(diào)節(jié)(例如，調(diào)諧)以與L/RL零匹配，及增益經(jīng)調(diào)節(jié)以放大所感測(cè)電流信號(hào)到所需電壓電平。可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器可經(jīng)進(jìn)一步內(nèi)電路調(diào)節(jié)以顯著減少組件容差效應(yīng)。可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器可經(jīng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以適應(yīng)于改變SMPS的操作條件。可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器可用于精確測(cè)量流過(guò)電力電感器312的電流以在所有操作條件下用于SMPS的準(zhǔn)確閉合環(huán)路控制，使得可透過(guò)PWM產(chǎn)生器458通過(guò)數(shù)字處理器462最大化SMPS效率。上文所描述的無(wú)傳感器的電感器電流測(cè)量電路450也可用于監(jiān)測(cè)流過(guò)電力電感器的過(guò)電流，因此取代消除的分離過(guò)電流檢測(cè)器454。精確測(cè)量流過(guò)SMPS電力電感器312的電流而未浪費(fèi)電力的圖5及6中所展示的無(wú)損電流測(cè)量電路在所有操作條件下為高度精確的，且具有靈活性并且以低成本實(shí)施在混合信號(hào)集成電路208(圖4)中。參考圖7，其描繪圖5及6中所展示的電路的極點(diǎn)頻率調(diào)節(jié)的圖表。參考圖8，其描繪圖5及6中所展示的電路的DC增益調(diào)節(jié)的圖表。參考圖9，其描繪用于使用圖5及6中所展示的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器的特定實(shí)例實(shí)施例控制SMPS系統(tǒng)的混合信號(hào)集成電路裝置的示意框圖?；旌闲盘?hào)集成電路裝置902(例如，在具有外部電連接的集成電路封裝中)包括SMPS控制器904、電力晶體管驅(qū)動(dòng)器906(例如，圖4的功能塊464)、微控制器908(例如，數(shù)字處理器)及相關(guān)存儲(chǔ)器910(可為微控制器908的一部分)、OTA622、運(yùn)算放大器728、DC增益設(shè)定電阻器730、極點(diǎn)頻率設(shè)定電阻器624及極點(diǎn)頻率設(shè)定電容器626。SMPS控制器904可產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)、脈沖頻率調(diào)制(PFM)、脈沖密度調(diào)制(PDM)等信號(hào)以控制將電力控制信號(hào)提供到SMPS的電力MOSFET開關(guān)316及318的電力晶體管驅(qū)動(dòng)器906。SMPS控制器904監(jiān)測(cè)電壓調(diào)節(jié)后的輸出電壓VOUT及來(lái)自包括OTA622、運(yùn)算放大器728、可變電阻器624及730及調(diào)諧電容器626的可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器的經(jīng)測(cè)量的電感器電流信號(hào)VO。連接OTA622、運(yùn)算放大器728、可變電阻器624及730以及調(diào)諧電容器626且如上文更完全描述而操作。微控制器908可控制可變電阻器624及730，以及設(shè)定SMPS控制器904的參數(shù)(虛線表示控制信號(hào))?？深A(yù)期到且在本發(fā)明的范圍內(nèi)，微控制器908可執(zhí)行與SMPS控制器904相同的功能且可代替SMPS控制器904。微控制器908具有模擬輸入及模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路(未展示)。用于混合信號(hào)集成電路裝置902的操作程序可存儲(chǔ)在與微控制器908相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)器910中。額外電容器626a可添加到混合信號(hào)集成電路裝置902的外部且與內(nèi)部電容器626并聯(lián)。微控制器908可控制電容器626的電容值，且結(jié)合控制可變電阻器624及730。通過(guò)微控制器908控制電容器626及/或可變電阻器624及730容許實(shí)時(shí)地動(dòng)態(tài)調(diào)諧可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器的增益及/或極點(diǎn)頻率以在SMPS的變動(dòng)操作條件下得到最佳的電流測(cè)量。根據(jù)本發(fā)明的教示，可調(diào)諧互補(bǔ)濾波器實(shí)施方案也可應(yīng)用于(但不限于)切換模式電力轉(zhuǎn)換器(例如，SMPS)、無(wú)刷直流發(fā)動(dòng)機(jī)等。雖然本發(fā)明的實(shí)施例已參考本發(fā)明的實(shí)例實(shí)施例而描繪、描述及界定，但是此類參考并不意味著對(duì)本發(fā)明的限制，且不應(yīng)推斷出此限制。所揭示的標(biāo)的可在形式及功能上存在相當(dāng)大的修改、替代及等效物，如所屬領(lǐng)域的且理解了本發(fā)明的技術(shù)人員所將了解。本發(fā)明的所描繪及描述的實(shí)施例僅為實(shí)例，并非本發(fā)明的范圍的詳盡內(nèi)容。