[实用新型]具有电流传感器的电路及电流调节电路

说明书

本实用新型涉及具有电流传感器的电路及电流调节电路。在一种形式中，本公开提供了一种具有电流感测元件的电路，其包括电流感测元件、目标信号发生器和误差信号发生器。该电流感测元件具有第一端子和第二端子并且适于耦接在其电流将被感测的电流路径中。当电流感测元件传导目标电流时，该目标信号发生器生成用于表示电流感测元件的状况的目标信号。该误差信号发生器具有用于响应于流过电流感测元件的电流和所述目标信号这两者来提供误差信号的输出端。在另一种形式中，电流调节电路包括电流传导元件诸如螺线管，以及与电流传导元件和电流感测元件串联耦接的电流控制元件。

技术领域

本专利申请整体涉及电传感器，并且更具体地涉及具有电流传感器的电路和使用电流感测元件的电流调节电路。

背景技术

各种机电系统使用螺线管来切换或致动高电流电路。例如，在汽车中，传输系统使用换档手柄来机械地激活螺线管以接合一组齿轮。在另一个示例中，点火钥匙或按钮使用螺线管来接合起动电机。在又一个示例中，防抱死制动系统(ABS)以受控的方式电子接合汽车制动器，以防止车轮抱死和打滑。这些系统中的电子控制器需要精确地调节通过螺线管的电流的量。例如，用于传输系统的传输控制单元(TCU)可将螺线管电流调节到1-2安培(A)，其中准确度为约1.5％或更小。

电子控制器沿反馈回路使用电流感测元件来进行调节，以执行准确的电流调节。设计既便宜又能实现所需准确度的电流感测元件是困难的。例如，典型的电流感测元件电路通过测量与螺线管串联连接的低值电阻器两端的电压来检测电流。如果电阻器的值为基本上恒定的，则所测得的电压与具有所需准确度的电流成比例。然而，感测电阻器的值随温度改变并且在其工作寿命中改变。此外，当电阻器与便宜的半导体集成电路中的其他组件组合时，这些方差变得更差。此外，用于测量电压的放大器也可受到不准确度的各种来源的影响，诸如在以大的共模电压和温度漂移进行操作时的增益准确度。为了克服这些问题，已知的电流感测元件已使用各种修整和校准技术，但这些技术增加了系统复杂性和成本。

实用新型内容

根据本专利申请的一个方面，提供一种具有电流传感器的电路，所述电流传感器包括：电流感测元件，所述电流感测元件具有第一端子和第二端子并且适于耦接在其电流将被感测的电流路径中；目标信号发生器，所述目标信号发生器用于在所述电流感测元件传导目标电流时生成用于表示所述电流感测元件的状况的目标信号；和误差信号发生器，所述误差信号发生器具有用于响应于流过所述电流感测元件的电流和所述目标信号来提供误差信号的输出端。

在一个实施方案中，所述电流感测元件包括：感测电阻器。

在一个实施方案中，所述电流感测元件包括感测晶体管的电流传导元件；并且所述目标信号发生器包括所述感测晶体管的漏极感测元件。

在一个实施方案中，当所述电流感测元件传导所述目标电流时，所述目标信号发生器生成用于表示跨所述电流感测元件两端的电压降的目标电压。

在一个实施方案中，所述目标信号发生器具有耦接到所述电流感测元件的所述第一端子和所述第二端子中的一者的第一端子、用于接收参考电压的第二端子以及用于提供所述目标信号的第三端子；并且所述目标信号发生器包括：电流源，所述电流源具有用于接收参考电压的第一端子以及用于提供目标电流的第二端子；和匹配的电阻器，所述匹配的电阻器具有耦接到所述电流源的第二端子的第一端子，以及耦接到所述电流感测元件的第一端子和第二端子中的对应一者的第二端子，其中所述匹配的电阻器具有与所述电流感测元件的电阻匹配的电阻。

在一个实施方案中，所述目标信号发生器包括：数模转换器，所述数模转换器具有用于接收参考电压的第一端子、用于接收输入代码的第二端子、耦接到电流感测元件的第三端子以及用于提供所述目标电流的输出端子。