[发明专利]基于*uk的电流源

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种电流源，特别地是一种基于?uk转换器拓扑的电流源，并且涉及一种用于提供负载电流的方法。

背景技术

基于开关模式转换器拓扑的电流源是通常已知的。这种类型的电流源包括至少一个耦合到负载的诸如扼流圈（choke）的电感存储元件以及脉冲宽度调制器。所述脉冲宽度调制器从恒定供电电压生成经脉冲宽度调制的（PWM）电压，该电压被施加至所述电感存储元件。在这种类型的控制器中，可以通过改变PWM电压的占空比来调节通过所述电感存储元件以及因此通过负载的电流的平均值。

产生施加于所述电感存储元件的PWM电压可以牵涉将提供恒定供电电压的电压源循环连接到所述电感存储元件的开关过程。这些开关过程可能导致电磁干扰（EMI）。特别地，这比如在如下汽车应用中在电压源和包括所述电感存储元件的控制器之间存在长供电线路时是问题：其中电压源例如是电池并且其中控制器可以利用所述控制器和电池之间数米的供电线路而遍布汽车进行分布。

因此，需要提供一种其中能够防止或至少减少EMI问题的受控电流源。

发明内容

第一方面涉及一种受控电流源，其包括被配置为接收输入电压的输入端子、被配置为具有与之连接的负载的输出端子、以及被配置为具有对其施加的基准电势的基准端子。第一电感存储元件和开关元件被串联连接。具有所述第一电感存储元件和开关元件的串联电路连接在所述输入端子和基准端子之间。第二电感存储元件和续流（freewheeling）元件串联连接。具有所述第二电感存储元件和续流元件的串联电路连接在所述输出端子和基准端子之间。电容存储元件耦合在第一和第二电感存储元件之间，以使得所述第一电感存储元件、电容存储元件和第二电感存储元件在所述输入端子和输出端子之间串联连接。第一电流测量电路被配置为测量通过所述开关元件、通过所述续流元件的电流之一或者通过所述开关元件和续流元件的电流之和，以提供取决于所测量的电流的第一电流测量信号。控制电路被配置为接收所述第一电流测量信号并且根据所述第一电流测量信号为所述开关元件生成驱动信号。

第二方面涉及一种用于受控电流源中的开关元件的控制电路。所述电流源包括被配置为接收输入电压的输入端子、被配置为具有与之连接的负载的输出端子、以及被配置为具有对其施加的基准电势的基准端子。第一电感存储元件和开关元件串联连接。具有所述第一电感存储元件和开关元件的串联电路连接在输入端子和基准端子之间。第二电感存储元件和续流元件串联连接。具有所述第二电感存储元件和续流元件的串联电路连接在所述输出端子和基准端子之间。电容存储元件耦合在第一和第二电感存储元件之间，以使得所述第一电感存储元件、电容存储元件和第二电感存储元件在所述输入端子和输出端子之间串联连接。第一电流测量电路被配置为测量通过所述开关元件、通过所述续流元件的电流之一或者通过所述开关元件和续流元件的电流之和，以提供取决于所测量的电流的第一电流测量信号。控制电路被配置为接收所述第一电流测量信号并且根据所述第一电流测量信号为所述开关元件生成驱动信号。

第三方面涉及一种用于提供负载电流的方法。输入端子被配置为接收输入电压。输出端子被配置为具有与之连接的负载，并且基准端子被配置为具有对其施加的基准电势。第一电感存储元件和开关元件串联连接。具有所述第一电感存储元件和开关元件的串联电路连接在所述输入端子和基准端子之间。第二电感存储元件和续流元件串联连接。具有所述第二电感存储元件和续流元件的串联电路连接在所述输出端子和基准端子之间。电容存储元件耦合在第一和第二电感存储元件之间，以使得所述第一电感存储元件、电容存储元件和第二电感存储元件在所述输入端子和输出端子之间串联连接。测量通过所述开关元件或通过所述续流元件的电流之一，或者测量通过所述开关元件和续流元件的电流之和，以提供取决于所测量的电流的第一电流测量信号。根据所述第一电流测量信号为所述开关元件生成驱动信号。

附图说明

现在将参见附图对实施例进行解释。这些附图用来图示基本原理，从而仅对理解所述基本原理所必需的那些特征进行图示。附图并非依比例绘制。相似的附图标记在所有附图中表示相似的特征。

图1图示了具有?uk转换器拓扑的电流源的电路图；

图2图示了图1的电流源在启动时的操作原理；

图3图示了图1的电流源在稳定状态中的操作原理；

图4图示了根据第一实施例的具有?uk转换器拓扑的受控电流源的电路图；

图5示出了图示图4的电流源的控制电路的操作原理的时序图；