本申請(qǐng)涉及開(kāi)關(guān)電源，更具體地涉及電源中的電流感測(cè)。

背景技術(shù)：

常規(guī)的開(kāi)關(guān)電源通常包括用于監(jiān)視遞送到相應(yīng)負(fù)載的電流量的方式。可以出于任何數(shù)量的原因，比如遙測(cè)、負(fù)載線控制、電流消耗跟蹤，來(lái)監(jiān)視遞送的電流量，以提高轉(zhuǎn)換效率等。

已經(jīng)使用若干方法來(lái)測(cè)量由相應(yīng)電源向負(fù)載遞送的電流。例如，可以實(shí)現(xiàn)霍爾效應(yīng)傳感器來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)并計(jì)算相應(yīng)的電流。不幸的是，霍爾效應(yīng)傳感器是昂貴的，并且不能被集成到相應(yīng)的半導(dǎo)體器件中。

其他常規(guī)設(shè)計(jì)包括在電源的電流源路徑中添加相應(yīng)的電阻器。電壓監(jiān)視電路測(cè)量經(jīng)過(guò)所添加的電阻器的電流，以識(shí)別多少電流被遞送到相應(yīng)的負(fù)載。這種方法是不希望的，因?yàn)樘砑拥碾娮杵飨牧藳](méi)有對(duì)負(fù)載供電的功率。

另一種方法稱為DCR(DC電阻)。該方法包括利用電流流過(guò)的相應(yīng)電感器的電阻來(lái)計(jì)算遞送到相應(yīng)負(fù)載的電流量。這種方法是不希望的，因?yàn)樗荒鼙患稍诎雽?dǎo)體器件中；它需要對(duì)相應(yīng)的增益電路進(jìn)行調(diào)整；它需要溫度補(bǔ)償?shù)鹊取?/p>

另外的方法包括電流鏡像技術(shù)和測(cè)量電源中的相應(yīng)同步場(chǎng)效應(yīng)晶體管上的電壓。這兩種方法都是不希望的。例如，電流鏡像需要復(fù)雜的電路和高帶寬放大器電路。測(cè)量同步場(chǎng)效應(yīng)晶體管的相應(yīng)漏極-源極之間的電壓的常規(guī)方法需要復(fù)雜且高度魯棒的電路，因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)(控制開(kāi)關(guān)、同步開(kāi)關(guān)和電感器的結(jié)節(jié)點(diǎn))處的電壓易受通過(guò)開(kāi)關(guān)循環(huán)的瞬態(tài)電壓的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文的實(shí)施例包括可操作用于計(jì)算電源電路的輸出電流的新穎電路。在一個(gè)實(shí)施例中，新穎電路相對(duì)于常規(guī)電流感測(cè)電路來(lái)說(shuō)是緊湊的，并且提供了使用低電壓晶體管來(lái)測(cè)量由電源相位提供給負(fù)載的電流的更精確的方式。本文所描述的電路的全部或一部分可以以任何合適的方式實(shí)現(xiàn)，例如在諸如芯片的半導(dǎo)體器件中。

更具體地，本文的一個(gè)實(shí)施例包括電流監(jiān)視電路。電流監(jiān)視電路包括輸入電壓電路(比如保護(hù)電路)和采樣電路。在操作期間，輸入電壓電路接收表示由電源遞送給負(fù)載的電流的輸入電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓是被布置在開(kāi)關(guān)電源中的同步開(kāi)關(guān)(低側(cè)開(kāi)關(guān))的對(duì)應(yīng)漏極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之間的電壓。所接收的輸入電壓可以包括電壓尖峰。輸入電壓電路控制輸入電壓的傳送，使得輸入電壓中的破壞性瞬態(tài)電壓不被傳遞到采樣電路。

采樣電路利用從輸入電壓電路接收的輸入電壓來(lái)產(chǎn)生和存儲(chǔ)表示遞送給負(fù)載的電流的采樣輸入電壓值。電源中的另外的電路將所存儲(chǔ)的采樣電壓轉(zhuǎn)換為表示提供給負(fù)載的電流的值。

在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓電路是防止輸入電壓上的瞬態(tài)電壓(高于正閾值和低于負(fù)閾值)被傳送到采樣電路的保護(hù)電路。輸入電壓電路可以由第一組的一個(gè)或多個(gè)類型的晶體管器件制造，該第一組的一個(gè)或多個(gè)類型的晶體管器件能夠承受暴露給存在于輸入電壓上的較高電壓尖峰。采樣電路由第二組的一個(gè)或多個(gè)類型的晶體管器件制成，所述第二組的一個(gè)或多個(gè)類型的晶體管器件具有對(duì)電壓尖峰的較低容限，但是其允許使用小采樣電容器電路來(lái)存儲(chǔ)采樣電壓。

根據(jù)另外的實(shí)施例，采樣電路包括采樣開(kāi)關(guān)，采樣開(kāi)關(guān)可操作用于將輸入電壓電路選擇性地耦合到采樣電路中的電容器電路。這存儲(chǔ)輸入電壓的采樣。例如，采樣開(kāi)關(guān)的激活將從輸入電壓電路接收的輸入電壓電耦合到采樣電路中的電容器電路。

輸入電壓電路可以被配置為控制輸入電壓的傳送并且以任何適當(dāng)?shù)姆绞较虿蓸与娐诽峁┍Ｗo(hù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓電路包括多個(gè)開(kāi)關(guān)以將輸入電壓可控地傳送到采樣電路。多個(gè)開(kāi)關(guān)可以被配置為提供第一開(kāi)關(guān)(例如阻斷正電壓瞬變的開(kāi)關(guān))和第二開(kāi)關(guān)(例如阻斷負(fù)電壓瞬變的開(kāi)關(guān))的串聯(lián)連接，通過(guò)該串聯(lián)連接將輸入電壓可控地傳送到采樣電路。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間窗口中(例如當(dāng)輸入電壓上沒(méi)有電壓尖峰時(shí))多個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)的同時(shí)激活提供了在其上通過(guò)輸入電壓電路將輸入電壓傳送到采樣電路的低阻抗路徑(例如小于100歐姆)。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，在窗口外多個(gè)串聯(lián)開(kāi)關(guān)的同時(shí)去激活產(chǎn)生高阻抗路徑，防止了輸入電壓上的瞬態(tài)電壓被傳送到采樣電路并導(dǎo)致?lián)p壞。

如前所討論的，輸入電壓電路(保護(hù)電路)可以被配置為包括開(kāi)關(guān)控制電路，該開(kāi)關(guān)控制電路可操作用于在窗口期間同時(shí)激活第一開(kāi)關(guān)電路和第二開(kāi)關(guān)電路，在該窗口期間輸入電壓的幅度在不會(huì)對(duì)采樣電路造成損壞的操作范圍內(nèi)。在這種情況下，輸入電壓電路可操作用于防止在第一條件期間將輸入電壓傳送到采樣電路，在所述第一條件下輸入電壓的幅度大于或潛在地大于第一閾值；輸入電壓電路還可操作用于在第二條件期間將輸入電壓傳送到采樣電路，在所述第二條件下輸入電壓的幅度在不會(huì)對(duì)采樣電路造成損壞的安全操作范圍內(nèi)。

根據(jù)另外的實(shí)施例，如前所討論的，輸入電壓電路在已知或者可能在輸入電壓中不存在瞬變的時(shí)間窗口期間將所接收的輸入電壓傳送到采樣電路中的采樣開(kāi)關(guān)，如上面所提到的。采樣電路可以被配置為包括電容器電路。控制信號(hào)在時(shí)間窗口中激活采樣開(kāi)關(guān)以將所接收的輸入電壓電耦合到電容器電路。以這種方式，采樣電路中的開(kāi)關(guān)的激活存儲(chǔ)指示由電源向相應(yīng)負(fù)載遞送的電流量的電壓值。

本文的其它實(shí)施例包括電荷放大器以及對(duì)應(yīng)的下游處理電路，以將所存儲(chǔ)的電壓值(輸入電壓的采樣)轉(zhuǎn)換為指示由電源向負(fù)載遞送的電流量的計(jì)算值。例如，一個(gè)實(shí)施例包括操作電荷放大器電路以放大表示電流的所存儲(chǔ)的采樣電壓。

如前所討論的，所存儲(chǔ)的輸入電壓的采樣可以是場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之間的電壓，電流通過(guò)該電壓而被提供給負(fù)載。場(chǎng)效應(yīng)晶體管的相應(yīng)RDSON值表示電流經(jīng)過(guò)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電阻值。在電荷放大器的下游，處理電路利用場(chǎng)效應(yīng)晶體管的RDSON值和經(jīng)放大的所存儲(chǔ)的采樣電壓來(lái)導(dǎo)出表示由電源向負(fù)載遞送的電流的計(jì)算電流值。

在下面更詳細(xì)地公開(kāi)了這些和其它更具體的實(shí)施例。

如本文所述的實(shí)施例與常規(guī)電流測(cè)量技術(shù)相比是有優(yōu)勢(shì)的。例如，如前所討論的，本文的實(shí)施例包括用于保護(hù)下游電路(諸如采樣和保持電路、電荷放大器電路等)免受損壞的輸入電壓電路。在一個(gè)實(shí)施例中，下游電路由一種類型的半導(dǎo)體器件制造，使得電路產(chǎn)生高度精確的計(jì)算電流值，并且提供使用一個(gè)或多個(gè)小電容器的能力，在其中存儲(chǔ)在時(shí)間窗口期間來(lái)自輸入電壓的輸入電壓采樣。

注意，本文討論的實(shí)施例可應(yīng)用于測(cè)量DC-DC轉(zhuǎn)換器、具有降壓拓?fù)涞碾妷赫{(diào)節(jié)器、升壓調(diào)節(jié)器、降壓-升壓調(diào)節(jié)器等中的電流。本文公開(kāi)的概念可應(yīng)用于其它合適的非電源電路，在其中期望知道或計(jì)算由相應(yīng)相位向負(fù)載遞送的電流量。

注意，本文中的實(shí)施例可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器設(shè)備的電路配置，用于執(zhí)行和/或支持本文所公開(kāi)的任何或所有方法操作。換言之，一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)化的設(shè)備或處理器可以被編程和/或配置為如本文所解釋的那樣進(jìn)行操作以執(zhí)行本發(fā)明的不同實(shí)施例。

本文的其他實(shí)施例包括軟件程序以執(zhí)行以上概括并在下面詳細(xì)公開(kāi)的步驟和操作。一個(gè)這樣的實(shí)施例包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有包括在其上編碼的計(jì)算機(jī)程序邏輯的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器、磁盤、閃存等)，當(dāng)在具有處理器和相應(yīng)存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)化設(shè)備中被執(zhí)行時(shí)對(duì)處理器進(jìn)行編程以執(zhí)行本文公開(kāi)的操作。這種布置通常被提供為在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上布置或編碼的軟件、代碼和/或其他數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)諸如光學(xué)介質(zhì)(例如CD-ROM)、軟盤或硬盤或其它介質(zhì)，諸如一個(gè)或多個(gè)ROM或RAM或PROM芯片中的固件或微代碼、專用集成電路(ASIC)等。軟件或固件或其它這樣的配置可以被安裝在控制器上，以使得控制器執(zhí)行本文所解釋的技術(shù)。

因此，本公開(kāi)的一個(gè)特定實(shí)施例涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括其上存儲(chǔ)有用于監(jiān)視電壓和/或計(jì)算電流的指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)由計(jì)算機(jī)處理器硬件執(zhí)行時(shí)，指令使控制器資源中的計(jì)算機(jī)處理器硬件：接收表示由電源向負(fù)載遞送的電流的輸入電壓；控制所接收的輸入電壓到采樣電路的傳送，所述受控傳送保護(hù)所述采樣電路免受損壞；以及利用所傳送的輸入電壓來(lái)在所述采樣電路中存儲(chǔ)采樣電壓，所述采樣電壓表示由所述電源向所述負(fù)載遞送的電流。

為了清楚起見(jiàn)，添加了步驟的排序?？梢砸匀魏魏线m的順序執(zhí)行這些步驟。

應(yīng)當(dāng)理解，如這里所討論的系統(tǒng)、方法、設(shè)備、裝置等可以嚴(yán)格地實(shí)現(xiàn)為硬件，實(shí)現(xiàn)為軟件和硬件的混合，或者實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的軟件例如處理器內(nèi)的軟件、或者操作系統(tǒng)內(nèi)的軟件或者軟件應(yīng)用內(nèi)的軟件。

注意，雖然本文中的不同特征、技術(shù)、配置等中的每一個(gè)可以在本公開(kāi)的不同位置中討論，但是在適當(dāng)?shù)那闆r下，旨在于每個(gè)概念可以可選地彼此獨(dú)立地或彼此組合地而被執(zhí)行。因此，如本文所描述的一個(gè)或多個(gè)本發(fā)明可以以許多不同的方式實(shí)施和查看。

此外，注意，本文對(duì)實(shí)施例的初步討論有目的地沒(méi)有指明本公開(kāi)或要求保護(hù)的發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例和/或遞增新穎的方面。相反，該簡(jiǎn)要描述僅提供與常規(guī)技術(shù)相比的一般實(shí)施例和對(duì)應(yīng)的新穎性點(diǎn)。對(duì)于本發(fā)明的附加細(xì)節(jié)和/或可能的觀點(diǎn)(序列)，讀者參考下面進(jìn)一步討論的本公開(kāi)的具體實(shí)施方式部分和相應(yīng)的附圖。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的前述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下對(duì)如附圖中所示的優(yōu)選實(shí)施例的更具體的描述中顯而易見(jiàn)，其中在不同視圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的部分。附圖不一定按比例繪制，而是將重點(diǎn)放在說(shuō)明實(shí)施例、原理、概念等等上。

圖1是根據(jù)本文的實(shí)施例的電源和對(duì)應(yīng)的電流監(jiān)視電路的示例圖。

圖2是根據(jù)本文的實(shí)施例的被配置為將所接收的輸入電壓轉(zhuǎn)換為指示由電源向負(fù)載遞送的電流量的對(duì)應(yīng)值的電流監(jiān)視電路的示例圖。

圖3是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的輸入電壓電路(保護(hù)電路)的示例圖。

圖4是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的生成用于控制輸入電壓電路的控制信號(hào)的示例時(shí)序圖。

圖5是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的輸入電壓電路、采樣電路和電荷放大器電路等的組合的更詳細(xì)的圖。

圖6是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的控制信號(hào)的生成的示例時(shí)序圖。

圖7是示出用于執(zhí)行根據(jù)本文的實(shí)施例的方法的計(jì)算機(jī)處理器硬件和相關(guān)軟件的示例圖。

圖8-圖10是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的方法的示例圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，監(jiān)視器電路包括輸入電壓電路(保護(hù)電路)和下游采樣和保持電路。在操作期間，輸入電壓電路接收表示由電源相位向負(fù)載遞送的電流的輸入電壓。在一種配置中，輸入電壓作為被布置在電源中的同步開(kāi)關(guān)(低側(cè)開(kāi)關(guān))的相應(yīng)漏極-源極節(jié)點(diǎn)之間的電壓而被接收。輸入電壓電路選擇性地控制輸入電壓的傳送，使得輸入電壓上的破壞性瞬態(tài)電壓不被傳遞到下游采樣電路。采樣電路包括電容器電路，用于存儲(chǔ)代表遞送到負(fù)載的電流的輸入電壓的采樣。

在適當(dāng)時(shí)間(諸如在窗口中)對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣之后，處理電路利用采樣的輸入電壓來(lái)產(chǎn)生遞送到負(fù)載的電流量的估計(jì)或值。輸入電壓電路由能夠承受所接收的輸入電壓上的電壓尖峰的一個(gè)或多個(gè)不同類型的晶體管來(lái)制造。因?yàn)檩斎腚妷弘娐繁Ｗo(hù)采樣電路免受破壞性瞬態(tài)電壓，所以采樣電路由一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)類型的晶體管(較低電壓晶體管，例如CMOS)來(lái)制造，促進(jìn)使用小尺寸電容器電路的精確電流計(jì)算，以存儲(chǔ)輸入電壓的采樣。

現(xiàn)在，更具體地，圖1是根據(jù)本文的實(shí)施例的電源的示例圖。

如圖所示，電源100包括控制器電路140。如其名稱所示，控制器電路140控制電源電路102的操作，并且至少部分地基于一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)控制功能將(從電壓源121接收的)輸入電壓116VIN轉(zhuǎn)換為輸出電壓190。

如進(jìn)一步所示，輸出電壓190遞送輸出電流191(I_LD)以對(duì)負(fù)載118進(jìn)行供電。

根據(jù)另外的實(shí)施例，除了接收輸入電壓116(Vin)之外，控制器電路140還接收反饋105(諸如輸出電壓190(Vout)之類的反饋105-1，諸如輸出電流191的幅度之類的反饋105-2，等等)。

控制器電路140使用來(lái)自反饋105的一個(gè)或多個(gè)反饋信號(hào)來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)108，控制信號(hào)108繼而又控制電源電路102的操作和輸出電壓190的生成。

在一個(gè)實(shí)施例中，電源電路102是開(kāi)關(guān)電源，比如DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器。然而，注意：電源電路102可以是任何合適類型的功率轉(zhuǎn)換器。

如進(jìn)一步所示，電源100包括諸如一個(gè)或多個(gè)電容器之類的輸出電容器電路120(C_O)。輸出電容器電路120的存在有助于穩(wěn)定輸出電壓190。

根據(jù)另外的實(shí)施例，電源100包括電流監(jiān)視電路151。電流監(jiān)視電路151接收表示由電源相位170-1向負(fù)載118遞送的電流191的輸入電壓175。在操作期間，電流監(jiān)視電路151將輸入電壓175轉(zhuǎn)換成表示遞送到負(fù)載118的電流量的反饋105-2。

控制電路140和/或電流監(jiān)視電路151可以包括模擬電路、數(shù)字電路或二者的組合。注意：控制器電路140和/或電流監(jiān)視電路151可以是或者可以包括被配置為執(zhí)行和/或支持本文公開(kāi)的任何或所有方法操作的計(jì)算機(jī)、處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器等。換言之，控制器電路140和/或電流監(jiān)視電路151可以被配置為包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)化的設(shè)備、處理器、數(shù)字信號(hào)處理器等，以如本文所解釋的那樣進(jìn)行操作，從而執(zhí)行本發(fā)明的不同實(shí)施例。

還要注意：本文中的實(shí)施例可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)軟件程序，可執(zhí)行代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以執(zhí)行上面概括并在下面詳細(xì)公開(kāi)的步驟和操作。例如，一個(gè)這樣的實(shí)施例包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有包括在其上編碼的計(jì)算機(jī)程序邏輯(例如，軟件，固件，指令，...)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))，當(dāng)在具有處理器和相應(yīng)存儲(chǔ)裝置的控制器電路140中被執(zhí)行時(shí)對(duì)控制器電路140進(jìn)行編程以數(shù)字地執(zhí)行如本文所公開(kāi)的操作。這種布置可以被實(shí)現(xiàn)為在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上布置或編碼的軟件、代碼和/或其他數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)諸如光學(xué)介質(zhì)(例如，CD-ROM)，軟盤或硬盤或其他介質(zhì)，諸如一個(gè)或多個(gè)ROM或RAM或PROM芯片中的固件或微代碼，專用集成電路(ASIC)等。軟件或固件或其它這樣的配置可以被存儲(chǔ)在控制器電路140和/或電流監(jiān)視電路151中或者可以對(duì)控制器電路140和/或電流監(jiān)視電路151可訪問(wèn)，以使得控制器140執(zhí)行本文所解釋的技術(shù)。

因此，除了硬件和/或固件之外，本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例還涉及包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如，存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)庫(kù)，光盤，集成電路等)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

圖2是根據(jù)本文的實(shí)施例的電源電路的示例圖。

如圖所示，基于接收到的反饋105(即，如前所討論的輸入)和配置設(shè)置(電源設(shè)置信息116)，控制器電路140產(chǎn)生并輸出控制信號(hào)108以在(多相位中的)相位170-1被激活時(shí)將高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160切換至相應(yīng)接通/關(guān)斷(ON/OFF)狀態(tài)。

在一個(gè)實(shí)施例中，高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150包括第一場(chǎng)效應(yīng)晶體管電路、雙極結(jié)型晶體管電路等。

低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160包括第二場(chǎng)效應(yīng)晶體管電路、雙極結(jié)型晶體管電路等。

注意：開(kāi)關(guān)電路可以是能夠承受足夠量的電流和/或電壓并且可以被控制以便將期望量的功率遞送到負(fù)載118的任何電路。通過(guò)非限制性示例，高側(cè)開(kāi)關(guān)電路和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路可以包括一個(gè)或多個(gè)垂直或水平功率開(kāi)關(guān)(coolMos，HexFet)、通常為OFF(典型FET電路)等中的任何一個(gè)。

高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160經(jīng)由控制信號(hào)108的切換操作將來(lái)自電壓源121的DC輸入電壓VIN轉(zhuǎn)換成到用于對(duì)負(fù)載118進(jìn)行供電的輸出電壓190。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制器電路140生成控制驅(qū)動(dòng)器電路110-1和1102的信號(hào)?；趶目刂破麟娐?40接收的控制信號(hào)108，驅(qū)動(dòng)器110-1控制高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150(例如，控制開(kāi)關(guān)電路)的狀態(tài)，并且驅(qū)動(dòng)器110-2控制電源100中的低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160(例如，同步開(kāi)關(guān)電路)的狀態(tài)。

注意：驅(qū)動(dòng)器電路110(例如，驅(qū)動(dòng)器電路110-1和驅(qū)動(dòng)器電路110-2)可以位于控制器電路140中或者可以駐留于相對(duì)于控制器電路140的遠(yuǎn)程位置處。

當(dāng)高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150經(jīng)由由控制器電路140生成的控制信號(hào)(當(dāng)?shù)蛡?cè)電路160或同步開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí))而被接通(即，激活)時(shí)，通過(guò)電感器144(即，能量存儲(chǔ)元件)的電流經(jīng)由高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150在電壓源121和電感器144的輸入節(jié)點(diǎn)143之間提供的高導(dǎo)電電氣路徑而增加。

當(dāng)?shù)蛡?cè)開(kāi)關(guān)電路160經(jīng)由控制器電路140產(chǎn)生的控制信號(hào)(當(dāng)高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150或控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí))接通(即，激活)時(shí)，如圖所示基于由電感器144的輸入節(jié)點(diǎn)143和接地之間的低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160提供的導(dǎo)電電氣路徑，通過(guò)電感器144的電流降低。電流基于電感器144中存儲(chǔ)的能量而流動(dòng)。

基于高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160的適當(dāng)切換，控制器140在期望范圍內(nèi)(在電感器144的輸出節(jié)點(diǎn)146處)調(diào)節(jié)輸出電壓190以對(duì)負(fù)載118供電。

在一個(gè)實(shí)施例中，電源100包括如圖所示的多個(gè)相位(相位170-1，相位170-2等)。

多個(gè)相位中的每一個(gè)可以類似于圖1中所示的示例性相位170-1。在較重負(fù)載118條件期間，控制器140啟動(dòng)多個(gè)相位的激活。在較輕負(fù)載118條件期間，控制器激活較少的相位，比如單個(gè)相位170-1。如前所討論的，控制器100激活一個(gè)或多個(gè)相位以將輸出電壓190保持在期望范圍內(nèi)以對(duì)負(fù)載118供電。如果需要，可以復(fù)制電流監(jiān)視電路151以監(jiān)視每個(gè)相位。

如圖所示，每個(gè)相位可以包括如前所討論的相應(yīng)的高側(cè)開(kāi)關(guān)電路和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路。為了去激活相應(yīng)的相位，相位控制器140可以將相應(yīng)相位的高側(cè)開(kāi)關(guān)電路和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路都設(shè)置為關(guān)斷(OFF)狀態(tài)。當(dāng)關(guān)斷或去激活時(shí)，相應(yīng)的相位并不貢獻(xiàn)于產(chǎn)生輸出電壓190以對(duì)負(fù)載118供電。

根據(jù)另外的實(shí)施例，控制器140可以取決于負(fù)載118所消耗的電流量來(lái)選擇要激活多少相位。例如，當(dāng)負(fù)載118消耗相對(duì)大量的電流時(shí)，控制器100可以激活多個(gè)相位以對(duì)負(fù)載118供電。當(dāng)負(fù)載118消耗相對(duì)少量的電流時(shí)，控制器140可以激活較少或單個(gè)相位以對(duì)負(fù)載118供電。

相位可以相對(duì)于彼此異相地操作。

如前所討論的，電源100的一個(gè)實(shí)施例包括電流監(jiān)視電路151。如進(jìn)一步所示，電流監(jiān)視電路151可以被配置為包括輸入電壓電路210(例如保護(hù)電路)、采樣電路220、電荷放大器電路230以及處理電路240。

在操作期間，輸入電壓電路210(保護(hù)電路)接收表示由相位170-1向負(fù)載118遞送的電流191的輸入電壓175。在該示例實(shí)施例中，輸入電壓175是低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160(一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的漏極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之間的電壓，電流191通過(guò)該低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160被提供給負(fù)載118。低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160的相應(yīng)RDSon值表示電流191通過(guò)的低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160的電阻值。

輸入電壓電路210控制所接收的輸入電壓175到采樣電路220的傳送，保護(hù)采樣電路220免受損壞。例如，如將在說(shuō)明書中進(jìn)一步討論的，開(kāi)關(guān)控制電路320在時(shí)間窗口期間啟動(dòng)輸入電壓電路210中的開(kāi)關(guān)電路的激活，以提供一條將所接收的輸入電壓175傳送到采樣電路220的導(dǎo)電路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間窗口在低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160激活到相應(yīng)的接通(ON)狀態(tài)之后和期間發(fā)生。

采樣電路220利用所傳送的輸入電壓Vds來(lái)存儲(chǔ)表示電流191的采樣電壓。此外，在操作期間，電荷放大器電路230放大所存儲(chǔ)的采樣電壓。處理電路240利用低側(cè)開(kāi)關(guān)電路的RDSon值和所存儲(chǔ)的采樣電壓來(lái)導(dǎo)出指示由相位170-1向負(fù)載118遞送的電流的值。在一個(gè)實(shí)施例中，電流監(jiān)視電路151將指示電流的值作為反饋105-2轉(zhuǎn)發(fā)到控制器電路140。

圖3是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的輸入電壓電路(保護(hù)電路)的示例圖。

如圖所示，輸入電壓電路210選擇性地將差分輸入電壓175(電壓Vd和電壓Vs)傳送到采樣電路220。

開(kāi)關(guān)控制電路320產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)Ven和Vsample，以通過(guò)開(kāi)關(guān)Q11和開(kāi)關(guān)Q12到開(kāi)關(guān)Q41的串聯(lián)連接來(lái)控制電壓Vd的傳送。

在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)Q11是HVNLDMOS(高電壓側(cè)向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)類型的器件；開(kāi)關(guān)Q12是PMOS(p溝道MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)類型的器件。這樣的開(kāi)關(guān)可以是承受輸入電壓175上存在的瞬態(tài)電壓的任何合適類型的器件。

當(dāng)去激活到關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)Q11阻止大于正閾值的瞬態(tài)電壓被傳遞到開(kāi)關(guān)Q41。當(dāng)去激活到關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)Q12阻止小于負(fù)閾值的瞬態(tài)電壓被傳遞到開(kāi)關(guān)Q41。

開(kāi)關(guān)控制電路320生成相應(yīng)的控制信號(hào)Ven和Vsample，以通過(guò)開(kāi)關(guān)Q11和開(kāi)關(guān)Q12到開(kāi)關(guān)Q41的串聯(lián)連接來(lái)控制電壓Vs的傳送。

根據(jù)另外的實(shí)施例，開(kāi)關(guān)Q21是HVNLDMOS(高電壓側(cè)向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)類型的器件；開(kāi)關(guān)Q22是PMOS(p溝道MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)類型的器件。這樣的開(kāi)關(guān)可以是以如前所討論的方式承受輸入電壓175上存在的瞬態(tài)電壓的任何合適類型的器件。例如，當(dāng)去激活到關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)Q22阻止大于正閾值的瞬態(tài)電壓被傳遞到開(kāi)關(guān)Q42。當(dāng)去激活到關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)Q22阻止小于負(fù)閾值的瞬態(tài)電壓被傳遞到開(kāi)關(guān)Q42。

圖4是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的輸入電壓電路的控制的示例時(shí)序圖。電路操作的以下說(shuō)明主要參考圖3和圖4，但是也可以參考其它附圖。

如圖4所示，開(kāi)關(guān)控制電路320生成時(shí)序圖405中所示的控制信號(hào)。在大約時(shí)間T0，控制器電路140去激活高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150并激活相應(yīng)的低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160。在這樣的過(guò)渡時(shí)間附近，電壓Vsw易受到可能潛在地?fù)p壞諸如采樣電路220、電荷放大器電路230等等之類的下游電路的瞬變影響。輸入電壓175上的瞬態(tài)電壓(Vsw、Vd或Vs)可以與范圍420所指示的一樣大，這將導(dǎo)致對(duì)諸如采樣電路220、電荷放大器電路230、保護(hù)電路240等等之類的下游電路的損壞。在一個(gè)實(shí)施例中，下游電路能夠承受暴露于范圍410內(nèi)的電壓。

在大約時(shí)間T0和時(shí)間T9之間，控制電路140激活低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160；高側(cè)開(kāi)關(guān)電路150被設(shè)置為關(guān)斷狀態(tài)。如前所討論，通過(guò)低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160的電流的流動(dòng)產(chǎn)生代表電流191的低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160的相應(yīng)漏極和源極之間的差分電壓(輸入電壓175)Vds。如時(shí)序圖405所示，瞬態(tài)通常發(fā)生在時(shí)間T0處或時(shí)間T0附近，此時(shí)高側(cè)開(kāi)關(guān)電路和低側(cè)開(kāi)關(guān)電路都不處于導(dǎo)通狀態(tài)。

在時(shí)間T0和時(shí)間T1之間，開(kāi)關(guān)控制電路320生成控制信號(hào)Ven為邏輯低。該狀態(tài)將開(kāi)關(guān)Q11和Q21以及開(kāi)關(guān)Q12和Q22保持為關(guān)斷狀態(tài)，阻止輸入電壓175的分量Vs和Vd被傳遞到采樣電路220。此時(shí)，控制信號(hào)Venb為邏輯高，將開(kāi)關(guān)Q13和Q23轉(zhuǎn)變到導(dǎo)通狀態(tài)。這使用低阻抗路徑將節(jié)點(diǎn)391和392拉到接地。

在時(shí)間T1處或時(shí)間T1附近，直到時(shí)間T8，開(kāi)關(guān)控制電路320將控制信號(hào)Ven設(shè)置為邏輯高。這使得控制信號(hào)Venb被設(shè)置為邏輯低。將控制信號(hào)Ven設(shè)置為高狀態(tài)激活了開(kāi)關(guān)Q11和Q12以及開(kāi)關(guān)Q21和Q22。因此，在時(shí)間T1和時(shí)間T8之間，處于導(dǎo)通狀態(tài)的開(kāi)關(guān)Q11和開(kāi)關(guān)Q12的串聯(lián)組合提供了一條將電壓Vd傳送到采樣電路220的節(jié)點(diǎn)391的導(dǎo)電路徑?？刂菩盘?hào)Venb被設(shè)置為邏輯低狀態(tài)以將開(kāi)關(guān)Q13和Q23控制到關(guān)斷狀態(tài)。

在由T4和T5定義的時(shí)間窗口之間，開(kāi)關(guān)控制電路320將控制信號(hào)Vsample設(shè)置為邏輯高狀態(tài)(例如將開(kāi)關(guān)Q41的柵極設(shè)置為1.8伏特)。這激活了開(kāi)關(guān)Q41，將電壓Vd1傳送到電容器電路Cin1，將電容器電路Cin1充電到電壓Vd1。將Vsample設(shè)置為邏輯高還激活了開(kāi)關(guān)Q42，將電壓Vs1傳送到電容器電路Cin2，將電容器電路Cin2充電到電壓Vd。

因此，開(kāi)關(guān)控制電路320可操作用于在第一時(shí)間窗口(時(shí)間T1和T8之間)期間選擇性地激活第一開(kāi)關(guān)Q11和Q21以及第二開(kāi)關(guān)Q12和Q22，從而從輸入電壓電路210的輸入到采樣電路220提供相應(yīng)的導(dǎo)電路徑。在這樣的窗口期間的導(dǎo)電路徑將在輸入處接收的輸入電壓Vds傳送到采樣電路220。在T1和T8之間的窗口之外，開(kāi)關(guān)控制電路320可操作用于選擇性地去激活第一開(kāi)關(guān)Q11和Q21以及第二開(kāi)關(guān)Q21和Q22，以防止所接收的輸入電壓175通過(guò)輸入電壓電路210被傳送到采樣電路220。

節(jié)點(diǎn)391處的電壓的采樣發(fā)生在時(shí)間T4與時(shí)間T5之間的較小窗口中——例如當(dāng)Vsample被設(shè)置為邏輯高時(shí)，將兩個(gè)開(kāi)關(guān)Q41和Q42激活到導(dǎo)通狀態(tài)。

圖5是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的輸入保護(hù)電路、采樣電路和電荷放大器電路的組合的更詳細(xì)的圖。圖6是示出根據(jù)本文的實(shí)施例的控制信號(hào)的圖。

參見(jiàn)圖5和圖6，以如前所討論的方式，開(kāi)關(guān)控制電路320在時(shí)間T1到T8的時(shí)間窗口期間在輸入電壓電路210中將開(kāi)關(guān)Q11和Q12以及Q21和Q21控制到導(dǎo)通狀態(tài)。開(kāi)關(guān)控制電路320在時(shí)間T4到T5的較小窗口中將采樣開(kāi)關(guān)Q41和Q42控制為導(dǎo)通狀態(tài)。該后一操作在時(shí)間窗T1至T8中將電容器電路Cin1和Cin2充電到相應(yīng)的采樣電壓Vd1和Vs1。

開(kāi)關(guān)控制電路320還生成控制信號(hào)PH2，以在時(shí)間T3和時(shí)間T6之間將開(kāi)關(guān)Q71和Q72控制到導(dǎo)通狀態(tài)。這將電容器Cin1和Cin2的底板設(shè)置為接地。在時(shí)間T6之后，開(kāi)關(guān)控制電路生成PH2以將開(kāi)關(guān)Q71和Q72去激活到關(guān)斷狀態(tài)。在時(shí)間T6處，開(kāi)關(guān)控制電路320生成控制信號(hào)PH2b以激活開(kāi)關(guān)Q81和Q82。這將電容器Cin1和Cin2的相應(yīng)底板設(shè)置為共模電壓Vcm，而不是接地。

在以先前所討論的方式存儲(chǔ)電容器Cin1上的采樣電壓Vd1以及存儲(chǔ)電容器Cin2上的采樣電壓Vs1之后，開(kāi)關(guān)控制電路320通過(guò)在時(shí)間T5使開(kāi)關(guān)Q41和Q42去激活來(lái)使開(kāi)關(guān)Q41和Q42去激活(控制信號(hào)PH1被設(shè)置為低)。開(kāi)關(guān)控制電路320還(在時(shí)間T7處或時(shí)間T7附近)將開(kāi)關(guān)Q51和Q52控制到導(dǎo)通狀態(tài)，并且(在時(shí)間T7處或時(shí)間T7附近)將開(kāi)關(guān)Q61和Q62控制到關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)，對(duì)于接下來(lái)的周期在時(shí)間T7之后，放大器530將電壓Vd1和電壓Vs1放大到相應(yīng)的差分電壓Vcurra和Vcurrb。

再次參見(jiàn)圖2，在運(yùn)算放大器530穩(wěn)定之后，處理電路240從運(yùn)算放大器530接收電壓Vcurr(Vcurra和Vcurrb之間的差分電壓，其是差分信號(hào)Vd1-Vs1的放大)，并將其轉(zhuǎn)換為代表由相位170-1向負(fù)載遞送的電流191的相應(yīng)電流值。

因此，當(dāng)PH3為高(PH3b為低)時(shí)，運(yùn)算放大器530的輸出被反饋到其輸入并與采樣電路220隔離。這將反饋電容器CF1預(yù)充電到0V，并將輸出和輸入設(shè)置為Vcm。以這種方式，當(dāng)輸入電壓信號(hào)被采樣到輸入電容器Cin1和Cin2上時(shí)，運(yùn)算放大器530被設(shè)置在該模式中。一旦PH3變低(PH3b變高)，Cin(Cin1和Cin2)電容器頂板連接到運(yùn)算放大器530的輸入。運(yùn)算放大器530的輸出繼而對(duì)新的差分電壓Vd1-Vs1作出反應(yīng)。運(yùn)算放大器530的輸出改變剛好足以在輸入處維持0V差。在輸出開(kāi)始于Vcm并且Cin的底板被設(shè)置為電壓Vcm的情況下，如果CF值等于CIN，那么輸出將必須移動(dòng)與CIN上的采樣電壓值所保持的相等但相反的量。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，所期望的是具有電壓增益。因此，考慮到電荷必須守恒，輸出電壓(Vcurr)的變化是Cin/CF的比率乘以采樣電壓。

這繼而允許電荷放大器電路530(OPAMP)在整個(gè)周期時(shí)間期間穩(wěn)定，而不只是在對(duì)輸入電壓Vds進(jìn)行采樣所花費(fèi)的小孔徑時(shí)間穩(wěn)定，在該時(shí)間期間OPAMP為“離線”。這提供了運(yùn)算放大器530偏置電流以及因此功率和尺寸的主要節(jié)省，因?yàn)檫\(yùn)算放大器530可以比電荷放大器電路530需要在非常小的時(shí)間窗口中操作的情況下相當(dāng)?shù)穆恍?/p>

在一個(gè)實(shí)施例中，處理電路240利用以下公式來(lái)計(jì)算向負(fù)載118遞送的電流191，如下：

電流191的幅度＝Vcurr*(1/RDSON)*(CF1/CIN1)，

其中，Cin1＝Cin2，CF1＝CF2。

注意：電容器Cin1和Cin2可以是任何合適的值。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓電路210(保護(hù)電路)的存在使得能夠使用能夠承受約2.5伏特電壓的CMOS晶體管來(lái)制造采樣電路220、電荷放大器電路230、處理電路230等。

電容器Cin可以以任何合適的方式制造，并且可以是任何合適的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，電容器Cin1和Cin2和/或電容器CF1和CF2被制造為半導(dǎo)體管芯(芯片)上的邊緣式電容器。作為非限制性示例，每個(gè)電容器的尺寸在200飛法和5000飛法之間。根據(jù)另外的實(shí)施例，每個(gè)電容器Cin1和Cin2的電容小于2000飛法。

在另外的實(shí)施例中，盡管電路的組合是如前所討論的不同類型，但是其可以被制造在單個(gè)半導(dǎo)體器件上。因此，輸入電壓電路210(保護(hù)電路)、采樣電路220、電荷放大器電路230和/或處理電路等可以被制造在單個(gè)半導(dǎo)體芯片/管芯上。

在一個(gè)實(shí)施例中，輸入電壓電路210包括第一組的一個(gè)或多個(gè)不同類型的開(kāi)關(guān)電路，其承受大于閾值例如大于2并且高達(dá)20伏特的輸入電壓幅度。采樣電路220、電荷放大器電路230等可以被制造為具有第二組的一個(gè)或多個(gè)不同類型的開(kāi)關(guān)電路，其易受到大于大約2伏特閾值的電壓幅度的損壞。如前所討論，輸入電壓電路210(第一組開(kāi)關(guān)電路)防止將比低于第二閾值的第一閾值更大的輸入電壓幅度傳送到下游電路，例如采樣電路220、電荷放大器電路230等(例如第二開(kāi)關(guān)電路)。

圖7是根據(jù)本文的實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)如本文所討論的任何操作的計(jì)算機(jī)設(shè)備的示例框圖。

如前所討論，電流監(jiān)視電路151可以包括計(jì)算機(jī)處理器硬件，例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)700。

如圖所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)700諸如在本示例的電流監(jiān)視電路151中包括互連711，互連711耦合了在其中可以存儲(chǔ)和獲取數(shù)字信息的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)712例如非暫時(shí)性類型的介質(zhì)(即，任何類型的硬件存儲(chǔ)介質(zhì))、處理器713(例如，諸如一個(gè)或多個(gè)處理器設(shè)備的計(jì)算機(jī)處理器硬件)、I/O接口714和通信接口717。

I/O接口714提供連接性以接收輸入電壓175VIN等，以及產(chǎn)生反饋105-2。

計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)712可以是任何硬件存儲(chǔ)資源或設(shè)備，例如存儲(chǔ)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤等。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)712存儲(chǔ)由電流監(jiān)視應(yīng)用151-1所使用的指令和/或數(shù)據(jù)，從而以前面討論的方式計(jì)算表示電流191的值。

通信接口717使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)700和處理器713能夠通過(guò)諸如網(wǎng)絡(luò)193的資源進(jìn)行通信，以從遠(yuǎn)程源獲取信息并與其他計(jì)算機(jī)通信。

如圖所示，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)712用由處理器713執(zhí)行的電流監(jiān)視應(yīng)用151-1(例如軟件、固件等)編碼。電流監(jiān)視應(yīng)用151-1可以被配置為包括用于實(shí)現(xiàn)如本文所討論的任何操作的指令。

在一個(gè)實(shí)施例的操作期間，處理器713通過(guò)使用互連711來(lái)訪問(wèn)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)712，以便啟動(dòng)、運(yùn)行、執(zhí)行、解釋或以其它方式執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)712上的電流監(jiān)視應(yīng)用151-1中的指令。

電流監(jiān)視應(yīng)用151-1的執(zhí)行產(chǎn)生處理功能，例如處理器713中的電流監(jiān)視過(guò)程151-2。換言之，與處理器713相關(guān)聯(lián)的電流監(jiān)視過(guò)程151-2表示執(zhí)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)150中的處理器713內(nèi)或處理器713上的電流監(jiān)視應(yīng)用151-1的一個(gè)或多個(gè)方面。

根據(jù)不同的實(shí)施例，注意：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是被配置為控制電源并執(zhí)行如本文所述的任何操作的微控制器設(shè)備。

現(xiàn)在將通過(guò)圖8-圖10中的流程圖來(lái)討論由不同資源支持的功能。注意：以下流程圖中的步驟可以以任何適當(dāng)?shù)捻樞驁?zhí)行。

圖8是示出根據(jù)實(shí)施例的示例方法的流程圖800。注意：對(duì)于如上所討論的概念將存在一些重疊。

在處理操作810中，輸入電壓電路210接收表示由電源102向負(fù)載118遞送的輸出電流191的輸入電壓175。

在處理操作820中，輸入電壓電路210控制所接收的輸入電壓175到采樣電路220的傳送。輸入電壓175的受控傳送保護(hù)采樣電路220免受損壞。

在處理操作830中，采樣電路220利用從輸入電壓電路210傳送的輸入電壓來(lái)將采樣電壓存儲(chǔ)在采樣電路220中。采樣電壓表示由電源102向負(fù)載118遞送的電流。

圖9-圖10組合以形成示出根據(jù)實(shí)施例的示例方法的流程圖900(流程圖900-1和流程圖900-2)。注意：對(duì)于如上所討論的概念將存在一些重疊。

在處理操作910中，輸入電壓電路210接收代表由電源相位170-1向負(fù)載118遞送的輸出電流191的輸入電壓175。

在處理操作920中，輸入電壓175是開(kāi)關(guān)160(例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的漏極節(jié)點(diǎn)和源極節(jié)點(diǎn)之間的電壓，電流191通過(guò)該開(kāi)關(guān)被提供給負(fù)載118。開(kāi)關(guān)160的相應(yīng)RDS_ON值表示場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電阻值，其中電流191通過(guò)該場(chǎng)效應(yīng)晶體管經(jīng)過(guò)電感器144到負(fù)載118。

在處理操作930中，輸入電壓電路210控制所接收的輸入電壓175到下游采樣電路220的傳送。如前所討論，輸入電壓175的受控傳送保護(hù)采樣電路220免受損壞。

在處理操作940中，開(kāi)關(guān)控制電路320在相應(yīng)的時(shí)間窗口期間啟動(dòng)輸入電壓電路210中的開(kāi)關(guān)保護(hù)電路(例如開(kāi)關(guān)Q11和開(kāi)關(guān)Q12以及開(kāi)關(guān)Q21和開(kāi)關(guān)Q22)的激活，以提供導(dǎo)電路徑，在該路徑上將所接收的輸入電壓175傳送到采樣電路220。在一個(gè)實(shí)施例中，時(shí)間窗口發(fā)生在開(kāi)關(guān)電路160的激活之后并且在開(kāi)關(guān)電路160被控制到導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)。

在處理操作950中，開(kāi)關(guān)控制電路320在時(shí)間窗口之外啟動(dòng)開(kāi)關(guān)保護(hù)電路(諸如開(kāi)關(guān)Q11和開(kāi)關(guān)Q12以及開(kāi)關(guān)Q21和開(kāi)關(guān)Q22)的去激活，以防止所接收的輸入電壓175(和相應(yīng)的電壓尖峰)通過(guò)輸入電壓電路210被傳送到采樣電路220。如前所討論，輸入電壓電路210可以被配置為包括多個(gè)串聯(lián)連接的開(kāi)關(guān)。在相應(yīng)串聯(lián)連接中的第一開(kāi)關(guān)(例如開(kāi)關(guān)Q11和開(kāi)關(guān)Q21)阻止高于閾值的有害正電壓；在相應(yīng)串聯(lián)連接中的第二開(kāi)關(guān)(例如開(kāi)關(guān)Q12和開(kāi)關(guān)Q22)阻止低于閾值的有害負(fù)電壓。因此，諸如采樣電路220和電荷放大器電路230之類的下游電路沒(méi)有暴露給輸入電壓175上存在的破壞性電壓尖峰。

在圖10(流程圖900-2)中的處理操作1010中，采樣電路220利用在時(shí)間窗口期間傳送的輸入電壓175，以在相應(yīng)的電容器電路上存儲(chǔ)采樣電壓。采樣電壓表示由電源相位170-1向負(fù)載118遞送的電流191。

在處理操作1020中，以如前所討論的方式，電荷放大器電路230放大所存儲(chǔ)的采樣電壓(VD1和VS1)。

在處理操作1030中，處理電路240利用低側(cè)開(kāi)關(guān)電路160的RDS_ON和(在窗口期間采樣的輸入電壓175的)存儲(chǔ)的采樣電壓來(lái)導(dǎo)出反饋105-2(電流幅度值)，反饋105-2表示由電源相位170-1向負(fù)載118遞送的電流191的量。

再次注意：本文中的技術(shù)非常適合用于電源應(yīng)用和對(duì)負(fù)載的相應(yīng)相位的輸出電流的計(jì)算中。然而，應(yīng)當(dāng)注意：本文中的實(shí)施例不限于在這樣的應(yīng)用中使用，并且本文討論的技術(shù)也非常適合于其他應(yīng)用。

基于在此闡述的描述，已經(jīng)闡述了許多具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)所要求保護(hù)的主題的透徹理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所要求保護(hù)的主題。在其他實(shí)例中，沒(méi)有詳細(xì)描述普通技術(shù)人員已知的方法、裝置、系統(tǒng)等，以免混淆要求保護(hù)的主題。已經(jīng)根據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算系統(tǒng)存儲(chǔ)器(諸如計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器)內(nèi)的數(shù)據(jù)位或二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)的操作的算法或符號(hào)表示呈現(xiàn)了詳細(xì)描述的一些部分。這些算法描述或表示是數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的普通技術(shù)人員用于將其工作的實(shí)質(zhì)傳達(dá)給本領(lǐng)域其他技術(shù)人員的技術(shù)的示例。并且一般地，如本文所描述的算法被認(rèn)為是導(dǎo)致期望結(jié)果的操作或類似處理的自相一致序列。在這種情況下，操作或處理涉及物理量的物理操縱。通常，盡管不是必須的，但這些量可以采取能夠被存儲(chǔ)、傳送、組合、比較或以其他方式操縱的電或磁信號(hào)的形式。有時(shí)——主要出于公共使用的原因——涉及諸如位，數(shù)據(jù)，值，元素，符號(hào)，字符，項(xiàng)，數(shù)字，數(shù)字等的信號(hào)是方便的。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所有這些和類似的術(shù)語(yǔ)將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)，并且僅僅是方便的標(biāo)簽。除非另有具體說(shuō)明，否則從下面的討論中顯而易見(jiàn)的是，應(yīng)當(dāng)理解貫穿本說(shuō)明書利用諸如“處理”，“計(jì)算”，“計(jì)算”，“確定”等術(shù)語(yǔ)的討論指代計(jì)算平臺(tái)諸如計(jì)算機(jī)或類似的電子計(jì)算設(shè)備，其操縱或變換表示為計(jì)算平臺(tái)的存儲(chǔ)器、寄存器或其他信息存儲(chǔ)設(shè)備、傳輸設(shè)備或顯示設(shè)備內(nèi)的物理電子或磁量的數(shù)據(jù)。

盡管已經(jīng)參考其優(yōu)選實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不背離通過(guò)所附權(quán)利要求所定義的本申請(qǐng)的精神和范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變。這樣的變形旨在被本申請(qǐng)的范圍覆蓋。因此，本申請(qǐng)的實(shí)施例的前述描述不旨在限制。相反，本發(fā)明的任何限制在以下權(quán)利要求中給出。