[发明专利]电流监测装置

说明书

一个例子公开了一种电流监测装置，所述电流监测装置包括：感测阻抗，其被配置成接收待监测的电流；阻抗分配器，其耦合到所述感测阻抗，并且被配置成将所述待监测的电流转换为待监测的差分电压；参考电路，其被配置成产生差分参考电压；比较器，其耦合到所述阻抗分配器和所述参考电路并且被配置成如果所述待监测的差分电压不同于所述差分参考电压，则输出信号；并且其中所述参考电路包括比较器微调电路，所述比较器微调电路被配置成改变所述差分参考电压以补偿所述比较器中的偏移偏差。

技术领域

本说明书涉及用于电流监测的系统、方法、设备、装置、制品和指令。

背景技术

对于许多电动装置电流监测(例如，在一些例子中出于过电流或欠电流保护的目的)变为必需的功能。举例来说，USB PD(功率-数据)协议需要某一形式的过流保护在电源(例如，VBUS(总线电压)源极)与负载(例如，智能电话)之间实施。

然而，当处理高压输入时装置可以仅保护电流的一个方向或需要特殊延伸漏极装置。举例来说，一些装置能够进行涉及USB信令的5V操作。但是这些装置无法像在USB PD标准中直接地以20到30V工作。

其它高电流和/或高电压监测系统需要与高压或电流线直接地接合的高压比较器，需要用于比较器的特殊高压装置。这些设计也可以仅感测或保护在一个方向上的电流，这是因为它们可使用参考接地的来自干线分支的复本感测电流，这防止它们使用双向电流系统。

发明内容

根据示例实施例，一种电流监测装置，其包括：感测阻抗，其被配置成接收待监测的电流；阻抗分配器，其耦合到感测阻抗，并且被配置成将待监测的电流转换为待监测的差分电压；参考电路，其被配置成产生差分参考电压；比较器，其耦合到阻抗分配器和参考电路，并且被配置成如果待监测的差分电压不同于差分参考电压，则输出信号；并且其中参考电路包括比较器微调电路，该比较器微调电路被配置成改变差分参考电压以补偿比较器中的偏移偏差。

在另一示例实施例中，感测阻抗是电阻器；并且阻抗分配器是电阻式分压器。

在另一示例实施例中，待监测的电流是直流电流；并且待监测的差分电压小于响应于待监测的电流产生的跨电阻器的直流电压。

在另一示例实施例中，感测阻抗是电感器；并且阻抗分配器是电阻式和电容式分压器。

在另一示例实施例中，待监测的电流是交流电流；并且待监测的差分电压的幅值小于响应于待监测的电流产生的跨电感器的交流电压的幅值。

在另一示例实施例中，比较器微调电路耦合到电压参考；并且比较器微调电路包括一组可变电阻器，该组可变电阻器被配置成调节差分参考电压的第一极性与第二极性之间的电压偏移以补偿比较器中的偏移。

在另一示例实施例中，阻抗分配器包括微调电路，该微调电路被配置成改变阻抗分配器内的一组阻抗元件以补偿阻抗分配器中的组件不匹配。

在另一示例实施例中，参考电路包括监测阈值/电平微调电路，该监测阈值/电平微调电路被配置成改变差分参考电压的幅值；差分参考电压的幅值对应于待监测的电流的最大准许幅值；并且比较器被配置成如果待监测的电流超过最大准许幅值，则产生输出信号。

在另一示例实施例中，还包括耦合到比较器的一组保护电路；其中保护电路被配置成响应于接收到输出信号而保护一组额外电路。

在另一示例实施例中，比较器被配置成如果待监测的差分电压大于差分参考电压，则输出过电流信号。

在另一示例实施例中，比较器被配置成如果待监测的差分电压小于差分参考电压，则输出欠电流信号。

在另一示例实施例中，比较器是差分比较器。

在另一示例实施例中，还包括耦合在阻抗分配器与比较器之间的电流极性选择电路。