[发明专利]用于检测电流的设备

说明书

用于检测电流的设备包括：充电级，具有连接到电源的一端和连接到电感器的另一端，并且被构造成给电感器充加电流；放电级，具有连接到电感器的一端和连接到地电位的另一端，并且被构造成释放电感器中所充的电流；以及检测级，被构造成基于当电感器被充电级充电时从充电级的第一输出节点输出的第一输出电压或基于当电感器被放电级放电时从放电级的第二输出节点输出的第二输出电压来检测流过电感器的电流的幅值。

技术领域

本公开涉及一种用于检测电流的设备，更具体地涉及一种用于基于从充电级和放电级中所包括的晶体管输出的输出电压来检测流过电感器的电流的设备。

背景技术

在电路设计中，为了确定设计的电路是否正常操作，对在电路的特定元件中流动的电流进行测量，或者对施加于该元件的电压进行测量。如果测得的电流值和电压值位于与理论值的误差容限内，则开发者确定电路正常操作。

最近，能够储存电流和电压的无源元件已经被用于高效地利用功率，并且比如晶体管的半导体元件正被用于在这样的无源元件中充上功率或从这样的无源元件释放功率。

作为这样的无源元件的例子，电感器可储存电流，并且可通过输出储存的电流来产生功率。这样的电感器产生的功率可通过检测当电感器被充电或放电时电感器中流动的电流或施加于电感器的电压来测得。例如，当电感器根据高频切换被充电或放电时，通过检测流过电感器的电流，可确定电路是否正常操作并且测量储存在电感器中的电能量。

图1是用于例示说明用于检测电感器中流动的电流的现有电路。在下文中，将参照图1来详细描述检测流过电感器的电流的现有方法。

参照图1，当晶体管M_a导通并且晶体管M_b截止时，电源V_s产生的电流流过电感器，使得电感器被充加电流。另一方面，当晶体管M_a截止并且晶体管M_b导通时，电感器中所充的电流通过晶体管M_b释放。晶体管M_a的操作相位φ₁被设置成与晶体管M_b的操作相位φ₂相反，以使得电感器被重复地充电和放电。

根据用于检测电流的现有方法，检测与电感器串联连接的精密电阻器R_sense上的电压V_sense，并且放大该电压以检测电感器中流动的电流。然而，这样的方法具有如下问题，即，它需要昂贵的精密电阻器R_sense，因此设计该电路的成本高昂。

另外，根据现有方法，因为使用具有非常小的电阻的精密电阻器R_sense，所以施加于精密电阻器R_sense的电压V_sense的幅值也非常小。因此，存在电流检测准确度在该电压的放大过程中降低的问题。

此外，根据现有方法，因为能量另外由于精密电阻器R_sense而有所损失，所以存在功率不能被高效使用、因此难以在低功率电路中使用它的问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于检测电流的设备，该设备通过在测量流过电感器的电流时使用晶体管来代替昂贵的精密电阻器，能够使得电路可被高度集成并且挽救功率损失。

本公开的另一个目的是提供一种用于检测电流的设备，该设备通过使用始终保持导通的晶体管来减小从电感器输出的输出电压，能够改进用于检测电流的电路的稳定性。

本公开的另一个目的是提供一种用于检测电流的设备，在该设备中，根据晶体管的宽度减小从晶体管输出的输出电压，以使得将被检测的输出电压的幅值可被适当地调整。

本公开的另一个目的是提供一种用于检测电流的设备，该设备通过将电路构造成施加于感测电阻器的电压与电感器中流动的电流成比例，能够改进检测准确度。