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支持用于電感性負(fù)載的sw控制架構(gòu)的芯片的新分區(qū)的制作方法

文檔序號(hào):10552435閱讀:487來源:國(guó)知局
支持用于電感性負(fù)載的sw控制架構(gòu)的芯片的新分區(qū)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例涉及支持用于電感性負(fù)載的SW控制架構(gòu)的芯片的新分區(qū)。公開了一種電流控制系統(tǒng)。該電流控制系統(tǒng)可以包括:控制器,該控制器配置為提供控制信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換器,該A/D轉(zhuǎn)換器專用于控制器;驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器配置為基于控制信號(hào)來供應(yīng)電流;以及傳感器,該傳感器配置為向控制器提供表示電流的數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)可以旁通專用A/D轉(zhuǎn)換器。還公開了一種用于控制電流的方法。還公開了一種用于控制流過電感性負(fù)載的電流的電路。
【專利說明】
支持用于電感性負(fù)載的SW控制架構(gòu)的芯片的新分區(qū)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]各個(gè)實(shí)施例涉及一種芯片的新分區(qū)和一種用于控制電流的方法該新分區(qū)可以適用于,具體地,在汽車變速器領(lǐng)域中對(duì)通過電感性負(fù)載的電流的控制。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)通過電感性負(fù)載的預(yù)定電流進(jìn)行的控制,通常利用脈寬調(diào)制(PWM)方法來執(zhí)行。對(duì)通過負(fù)載的平均電流進(jìn)行測(cè)量、并且據(jù)此調(diào)節(jié)工作周期(DC),從而使得由此產(chǎn)生的平均負(fù)載電流Iload與預(yù)定電流設(shè)置點(diǎn)Iset相對(duì)應(yīng)。
[0003]具體而言,用于汽車變速器應(yīng)用的受控負(fù)載電流Ilqad的最大容許誤差被限制為低于預(yù)定電流設(shè)置點(diǎn)Iset的I %。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種電流控制系統(tǒng)。該電流控制系統(tǒng)可以包括:控制器,該控制器配置為提供控制信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換器,該A/D轉(zhuǎn)換器專用于控制器;驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器配置為基于控制信號(hào)來供應(yīng)電流;以及傳感器,該傳感器配置為向控制器提供表示電流的數(shù)字信號(hào)。在各個(gè)實(shí)施例中,數(shù)字信號(hào)旁通專用A/D轉(zhuǎn)換器。
[0005]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種用于控制通過電感性負(fù)載的電流的方法。該方法可以包括:借由具有供其專用的A/D轉(zhuǎn)換器的控制器,來生成控制信號(hào);將該控制信號(hào)提供至配置為基于該控制信號(hào)來供應(yīng)電流的驅(qū)動(dòng)器;生成表示該電流的數(shù)字信號(hào);將該數(shù)字信號(hào)提供至控制器。在各個(gè)實(shí)施例中,數(shù)字信號(hào)旁通A/D轉(zhuǎn)換器。
[0006]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種用于控制通過電感性負(fù)載的電流的電路。該電路可以包括:驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器配置為調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流;微控制器,該微控制器配置為控制該驅(qū)動(dòng)器;第一A/D轉(zhuǎn)換器,該第一A/D轉(zhuǎn)換器位于裸片上,配置為向微控制器饋給(feed)表示至電感性負(fù)載的電流的數(shù)字信號(hào);第二 A/D轉(zhuǎn)換器,該第二 A/D轉(zhuǎn)換器耦合至微控制器。在各個(gè)實(shí)施例中,第二A/D轉(zhuǎn)換器布置在裸片外。
[0007]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種用于調(diào)節(jié)流過電感性負(fù)載的電流的方法。該方法可以包括:饋給來自微控制器的信號(hào),以控制流過電感性負(fù)載的電流;在裸片上將流過電感性負(fù)載的電流轉(zhuǎn)換為代表性的數(shù)字信號(hào);將該數(shù)字信號(hào)饋給至微處理器;并且基于轉(zhuǎn)換所得的信號(hào)來調(diào)節(jié)來自微處理器的信號(hào)。
[0008]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種在脈寬調(diào)制(PWM)模式中監(jiān)測(cè)流過由橋功率級(jí)驅(qū)動(dòng)的電感性負(fù)載的電流的方法。該方法可以包括:饋給來自微控制器的第一信號(hào);通過使用該信號(hào)來驅(qū)動(dòng)控制流過電感性負(fù)載的電流的開關(guān);將電流轉(zhuǎn)換為代表性的數(shù)字信號(hào);將該代表性的數(shù)字信號(hào)饋給至微控制器;基于該代表性的數(shù)字信號(hào)來調(diào)節(jié)第一信號(hào);將在裸片外的A/D轉(zhuǎn)換器專用于微控制器。
[0009]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種用于控制通過電感性負(fù)載的電流的電路。該電路可以包括:第一裸片和第二裸片;開關(guān),該開關(guān)配置為通過至電感性負(fù)載的電流;驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器位于第一裸片上,配置為驅(qū)動(dòng)開關(guān);微控制器,該微控制器位于第二裸片上,配置為控制驅(qū)動(dòng)器。在各個(gè)實(shí)施例中,微控制器從第一裸片接收關(guān)于正被傳至負(fù)載的電流的數(shù)字信息。
【附圖說明】
[0010]在附圖中,貫穿不同的視圖,相同的附圖標(biāo)記一般表示本公開的相同部分。附圖并不一定是按比例繪制而成,而是重點(diǎn)一般放在圖示本公開的原理。在以下說明中,參照以下附圖對(duì)本公開的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述,其中:
[0011]圖1示出了根據(jù)潛在的實(shí)施例的SW控制架構(gòu);
[0012]圖2示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的主模擬SW控制芯片;
[0013]圖3示出了根據(jù)潛在的實(shí)施例的Hff控制架構(gòu);
[0014]圖4示出了根據(jù)潛在的實(shí)施例的用于SW控制架構(gòu)的新分區(qū);
[0015]圖5示出了根據(jù)潛在的實(shí)施例的具有增強(qiáng)型SW控制芯片架構(gòu)的新方法;
[0016]圖6示出了通過數(shù)字I/F的數(shù)據(jù)傳送的示例。
[0017]圖7以流程圖的形式描繪了用于控制電流的方法;
[0018]圖8以流程圖的形式描繪了用于調(diào)節(jié)流過電感性負(fù)載的電流的方法;
[0019]圖9以流程圖的形式描繪了用于在脈寬調(diào)制(PWM)模式中監(jiān)測(cè)流過由橋功率級(jí)驅(qū)動(dòng)的電感性負(fù)載的電流的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下詳細(xì)說明參照借由圖示的方式示出了可以實(shí)踐本公開的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例的對(duì)應(yīng)附圖。
[0021]詞語“示例性的”此處用于指“充當(dāng)示例、例子或者圖示?!贝颂幟枋鰹椤笆纠浴钡娜魏螌?shí)施例或者設(shè)計(jì)并不一定要解釋為比其它實(shí)施例或者設(shè)計(jì)更優(yōu)選或者更有利。
[0022]如此處使用的術(shù)語“在裸片外”指除了所涉及的芯片封裝體或者裸片之外的任何區(qū)域。在裸片外的區(qū)域可以包括,例如,芯片封裝體或者裸片所在的另一芯片或者另一襯底。
[0023]如此處使用的術(shù)語“環(huán)境耦合”指參照對(duì)象和耦合對(duì)象共用相同的周圍環(huán)境。例如,在溫度感測(cè)的情況下,環(huán)境耦合的參照對(duì)象和與其耦合的溫度傳感器,針對(duì)溫度變化(包括源自參照對(duì)象的溫度變化)而彼此一起緊密地或者鎖步地改變。
[0024]如此處使用的術(shù)語“保險(xiǎn)信號(hào)”指源自對(duì)于參照信號(hào)或者主信號(hào)冗余信號(hào)源的信號(hào)。例如,“保險(xiǎn)信號(hào)”可以是與主信號(hào)相同的參數(shù)的測(cè)量,但是可以通過不同的(即,冗余的)信號(hào)路徑來處理。更加具體地,模擬信號(hào)可以獨(dú)立于從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換所得的主數(shù)字信號(hào)而提供至控制器。在數(shù)字信號(hào)處理中出現(xiàn)故障的情況下,模擬信號(hào)可以充當(dāng)保險(xiǎn)信號(hào)或者其備份。保險(xiǎn)信號(hào)的進(jìn)一步示例是防止特定危害諸如根據(jù)IS026262的ASIL級(jí)別的信號(hào)。
[0025]在各個(gè)實(shí)施例中,提供了一種電流控制系統(tǒng),該電流控制系統(tǒng)包括:控制器,該控制器配置為提供控制信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換器,該A/D轉(zhuǎn)換器專用于控制器;驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器配置為基于控制信號(hào)來供應(yīng)電流;以及傳感器,該傳感器配置為向控制器提供表示電流的數(shù)字信號(hào),其中數(shù)字信號(hào)旁通專用A/D轉(zhuǎn)換器。
[0026]如上面結(jié)合例如汽車變速器應(yīng)用所描述的低誤差容限,為芯片的設(shè)計(jì)帶來了困難,并且要求新的分區(qū)方案和電子電路以滿足這種嚴(yán)格的精確度要求。
[0027]對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言,主要使用兩種方法進(jìn)行分區(qū)。圖1圖示了第一種方法,所謂的“SW(軟件)_控制”方法。在系統(tǒng)I中,在圖1中已經(jīng)圖示了兩個(gè)裸片,即,微處理器(μΟ裸片10和驅(qū)動(dòng)器芯片20,這兩個(gè)裸片位于襯底30上。襯底30可以是印刷電路板(PCB)。通過使用SW-控制方法,控制器12和供其專用的A/D轉(zhuǎn)換器14可以位于微處理器裸片10上。另一方面,驅(qū)動(dòng)器16可以位于驅(qū)動(dòng)器芯片20上,并且連接至可以也位于驅(qū)動(dòng)器芯片20上的開關(guān)24。控制器12可以向驅(qū)動(dòng)器16提供信號(hào),并且具體地為PffM信號(hào),該驅(qū)動(dòng)器16然后使開關(guān)24導(dǎo)通或者不導(dǎo)通??梢酝ㄟ^使用分流電阻器26來測(cè)量通過開關(guān)24的電流。分流電阻器26可以通過與開關(guān)24相同的電流直接地或者間接地連接,并且可以在系統(tǒng)I內(nèi)部或者外部。在圖1中實(shí)施為運(yùn)算放大器的電流確定器18,將與通過分流電阻器26的電流成比例的放大電壓以模擬信號(hào)的形式輸出至A/D轉(zhuǎn)換器14,表示流過開關(guān)的電流。通過開關(guān)24的電流可以也是提供至通過電感器20的電流Ilqad的電流。圖示的構(gòu)建塊是完全集成的或者部分的離散電路。
[0028]在SW控制方法中,在控制器12中的電流控制算法,例如,比例-積分(PI)_控制器,可以控制在驅(qū)動(dòng)器芯片20上的外部功率級(jí)或者通過電感器22的電流ILQAD。在操作中,控制器12可以向驅(qū)動(dòng)器16提供輸入信號(hào),驅(qū)動(dòng)器16又可以配置為控制在開關(guān)24上的柵極。閉合開關(guān)24允許電流從其通過,并且有效地流向電感器22。與此相反,斷開開關(guān)24避免電流通過,并且有效地使電流暫停流向電感器22。在操作中,可以測(cè)量通過開關(guān)24的電流和通過電感器22的電流(Ilqad),電流的測(cè)量結(jié)果通過A/D轉(zhuǎn)換器被數(shù)字地反饋回到控制器12中,用于在電流控制算法中進(jìn)行分析。然后,控制器12據(jù)此調(diào)節(jié)該斷開和閉合,從而使得由此產(chǎn)生的平均負(fù)載電流Ilciad與預(yù)定(通過用戶)電流設(shè)置點(diǎn)Iset相對(duì)應(yīng)。
[0029 ]電流控制回路已經(jīng)在圖1中用虛線表示出來。
[0030]圖2詳細(xì)圖示了SW(軟件)_控制電路示意圖。在系統(tǒng)200中,兩個(gè)裸片,S卩,微處理器(yC)裸片210和驅(qū)動(dòng)器芯片220,位于襯底230上。微處理器裸片210包括:微處理器核212、輸入/輸出(I/O)接口 213和微處理器外圍設(shè)備214,該微處理器外圍設(shè)備214包括A/D轉(zhuǎn)換器228和A/D結(jié)果寄存器229。微處理器外圍設(shè)備214可以專用于微處理器核212。設(shè)計(jì)為與微處理器核212交互的I/O接口 213的兩個(gè)輸出,連接至PWM輸入266,并且將輸入268分別保存在驅(qū)動(dòng)器芯片220上的CMOS邏輯電路216上。CMOS邏輯電路216配置為斷開和閉合開關(guān)224,該開關(guān)224向負(fù)載222提供電流。附加地,通過開關(guān)224的電流可以在分流電阻器226外測(cè)量。在圖2中實(shí)施為運(yùn)算放大器lamp的電流確定器218輸出與通過分流電阻器226的電流成比例的放大電壓。SW控制架構(gòu)可以利用具有采樣&保持(S&H)級(jí)2 3 2的純模擬驅(qū)動(dòng)器芯片來捕獲沿著芯片內(nèi)部或外部分流電阻器226測(cè)量的差分電壓。除了執(zhí)行所需的計(jì)算諸如平均、濾波等之外,采樣&保持(S&H)級(jí)232的控制以及A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換也由微處理器210控制。
[0031]在圖2的SW(軟件)_控制方法中,在微處理器核212中的電路控制算法,例如,比例-積分(PD-控制器,可以控制外部功率級(jí)或者通過電感器22的電流Iumd。在操作中,微處理器核212可以向CMOS邏輯電路216提供輸入信號(hào),并且具體地是PWM信號(hào)。CMOS邏輯電路216可以然后基于該輸入信號(hào),來控制在開關(guān)224上的柵極,從而斷開或者閉合開關(guān)。閉合開關(guān)224允許電流從其通過并且有效地流向電感器222。與此相反,斷開開關(guān)224避免電流通過并且有效地使電流暫停流向電感器222??梢詼y(cè)量通過開關(guān)224和電感器222的電流(Iumd),并且電流的測(cè)量結(jié)果被反饋回到微處理器核212中用于在電流控制算法中進(jìn)行分析。然后,微處理器核212據(jù)此調(diào)節(jié)斷開和閉合,從而使得由此產(chǎn)生的平均負(fù)載電流Ilqad與(由用戶)預(yù)定的電流設(shè)置點(diǎn)Iset相對(duì)應(yīng)。
[0032]圖3圖示了第二種方法,所謂的“HW(硬件)_控制”方法。圖3圖示了兩個(gè)裸片,即,微處理器(yC)裸片310和電流控制芯片320,這兩個(gè)裸片位于襯底330上。襯底330也可以是印刷電路板(PCB)。電流設(shè)置點(diǎn)單元312和與其連接的殘留的A/D轉(zhuǎn)換器314可以位于微處理器裸片310上。來自電流設(shè)置點(diǎn)單元312的電流設(shè)置點(diǎn)不源自電流控制芯片320。數(shù)字接口單元328可以位于電流控制芯片320上,并且連接至電流控制策略和控制邏輯單元334。單元334可以連接至功率級(jí)控制和診斷單元336。單元336將信號(hào)饋給至位于電流控制芯片320上并且連接至開關(guān)324的驅(qū)動(dòng)器316。通過開關(guān)324的電流可以在連接為在開關(guān)的上游的分流電阻器326外測(cè)量。電流確定器318將與通過分流電阻器326的電流成比例的放大電壓以模擬信號(hào)的形式輸出至位于電流控制芯片320上的A/D轉(zhuǎn)換器332,表示流過開關(guān)的電流。通過開關(guān)324的電流也可以是通過電感器322的電流Iload。
[0033]通過這種方法,可以將電流控制算法和功率級(jí)完全集成在與微控制芯片310分離的芯片(電流控制芯片3 20)中。電流控制芯片3 20被饋給有來自在微控制器310上的電流設(shè)置點(diǎn)312的設(shè)置點(diǎn)ISET,并且作為回應(yīng),傳輸狀態(tài)和誤差信息。HW-控制方法通過設(shè)置點(diǎn)比在圖1和圖2中圖示的方法更接近的方法來傳輸通過電感器322的電流。
[0034]在圖3中的電流控制回路已經(jīng)用虛線表示出來。
[0035]世界范圍的大約50%的用于變速器的應(yīng)用使用SW-控制方法。目前存在對(duì)配置為支持SW-控制方法的新芯片分區(qū)的需求。
[0036]而且,與上面描述的方法相反,該新分區(qū)可以實(shí)現(xiàn)與在HW-控制架構(gòu)中發(fā)現(xiàn)的Iumd的精確度相似的精確度。而且,該新分區(qū)可以減輕計(jì)算密集型測(cè)量任務(wù)的微控制器,或者可以允許出于功能保險(xiǎn)的目的起見使用芯片基礎(chǔ)設(shè)施。
[0037]在圖1和圖2中圖示的SW-控制方法的一個(gè)缺點(diǎn)是,由于針對(duì)非理想效果的校準(zhǔn)和補(bǔ)償?shù)目赡苄杂邢?,所以可?shí)現(xiàn)的精確度低(約5%的誤差)。
[0038]下面參照?qǐng)D4描述的新分區(qū),維持在微處理器諸如在圖1中圖示的微處理器10中運(yùn)行的電流控制算法的靈活性,同時(shí)獲得與目前僅在Hff-控制方法中發(fā)現(xiàn)的測(cè)量相似的精確受控電流1_。通過使用在圖4中的分區(qū),例如,可以將誤差降低至〈1%。
[0039]而且,在圖1和圖2中圖示的SW-控制方法中,如上所說明的,微處理器210除了執(zhí)行所需的計(jì)算諸如平均、濾波等之外,還必須控制采樣&保持級(jí)232和A/D轉(zhuǎn)換器218兩者。這些計(jì)算對(duì)于微處理器210而言是添加的任務(wù)并且要求更大更強(qiáng)的處理器,這通常增加了微處理器的成本。
[0040]因此,用于SW-控制架構(gòu)的功能的不同分區(qū)可以幫助消除或者減少在圖1和圖2中圖示的SW-控制方法的缺點(diǎn)中的一些缺點(diǎn)。
[0041]圖4圖示了用于電流控制系統(tǒng)400的新方法的一個(gè)實(shí)施例。已經(jīng)圖示了兩個(gè)裸片,即,微處理器(yC)裸片410、和驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片420,這兩個(gè)裸片位于襯底430上??商娲兀闫?10和芯片420可以位于分開的襯底上(如切割線460所示)。驅(qū)動(dòng)器和DSP芯片420可以是第一裸片。微處理器裸片410可以是第二裸片。微處理器裸片410可以與在圖1中圖示的微處理器裸片10相同或者相似。附加地,微處理器裸片410可以是裸片封裝體,該裸片封裝體銷售用于,例如,通過使用在圖1中圖示的SW-控制方法進(jìn)行電流控制。換言之,控制器和專用A/D轉(zhuǎn)換器所在的微處理器裸片410可以是專用的封裝體。
[0042]微處理器裸片410或者第二裸片可以包括控制器412和位于控制器412上的A/D轉(zhuǎn)換器。控制器412可以與驅(qū)動(dòng)器414熱隔離。如此處使用的,熱隔離指在驅(qū)動(dòng)器414中的溫度升高不會(huì)導(dǎo)致在控制器412中的溫度升高。同樣,在控制器412中的溫度升高不會(huì)導(dǎo)致在驅(qū)動(dòng)器414中的溫度升高。A/D轉(zhuǎn)換器414可以專用于控制器412。換言之,A/D轉(zhuǎn)換器410可以永久地連接至控制器412。控制器412與功率級(jí)控制和診斷436連接,該功率級(jí)控制和診斷436又連接至驅(qū)動(dòng)器416和控制邏輯438。
[0043]功率級(jí)控制和診斷420連接至驅(qū)動(dòng)器416,該驅(qū)動(dòng)器416位于驅(qū)動(dòng)器和DSP芯片420或者第一裸片上。驅(qū)動(dòng)器416連接至開關(guān)424。驅(qū)動(dòng)器416可以配置為通過開關(guān)424的脈寬調(diào)制來供應(yīng)電流。換言之,驅(qū)動(dòng)器416可以通過調(diào)制發(fā)送至開關(guān)424的柵極的脈沖來控制開關(guān)424的斷開和閉合。通過開關(guān)424的電流可以是供應(yīng)至電感性負(fù)載422的電流Ilqad Jlqad可以在連接在開關(guān)的上游的分流電阻器426外測(cè)量。在圖4中實(shí)施為運(yùn)算放大器的電流確定器418確定通過分流電阻器426的電流,并且將表示電流的模擬信號(hào)提供至位于驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字信號(hào)處理芯片420上的A/D轉(zhuǎn)換器432 j/D轉(zhuǎn)換器432可以與A/D轉(zhuǎn)換器414和第二或者附加A/D轉(zhuǎn)換器分離。A/D轉(zhuǎn)換器432可以是多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器中的第一個(gè)。開關(guān)424、電流確定器418和A/D轉(zhuǎn)換器432—起,可以是配置為提供表示流過電感器422的電流Ilqad的數(shù)字信號(hào)的傳感器??梢栽趯腁/D轉(zhuǎn)換器432輸出的數(shù)字信號(hào)傳遞到控制器412之前,在布置在第一裸片上的數(shù)字信號(hào)處理器442中其進(jìn)行預(yù)處理。預(yù)處理可以包括或者排他性地包括:調(diào)節(jié)從A/D轉(zhuǎn)換器432輸出的數(shù)字信號(hào),以去除例如影響供應(yīng)至電感性負(fù)載422的電流Ilqad的測(cè)量的外部因素。數(shù)字信號(hào)處理器442從溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)440接收輸入,該溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)443可以在處理器自身的內(nèi)部或者外部。溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)440可以包括溫度傳感器,該溫度傳感器可以位于第一裸片上,在圖4的情況下,在驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字信號(hào)處理芯片420上。數(shù)字信號(hào)處理器442可以配置為:響應(yīng)于通過在溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)440中的這種溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化,來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。在特定實(shí)施例中,溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)440環(huán)境耦合至芯片,或者配置為感測(cè)將會(huì)干擾到正被傳至負(fù)載的電流(Iumd)的精確表示的、在芯片或者任何芯片部件的環(huán)境中的溫度變化。如此,數(shù)字信號(hào)處理器442可以從A/D轉(zhuǎn)換器432輸出的數(shù)字信號(hào)去除溫度的影響。數(shù)字信號(hào)處理器442可以包括,配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的E2PR0M。該E2PROM可以進(jìn)一步保持在芯片的生產(chǎn)期間和線路測(cè)試結(jié)束時(shí)寫入的校準(zhǔn)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)。這就由于精確度和溫度穩(wěn)定性要求的降低而簡(jiǎn)化了模擬電路的實(shí)施,這是因?yàn)閿?shù)字溫度依賴校正能夠補(bǔ)償任何非理想的或者非線性的效果。如下面在圖5中更詳細(xì)圖示的,源自至電感性負(fù)載Iumd的電流流動(dòng)的第二模擬信號(hào)可以獨(dú)立地饋給給專用A/D轉(zhuǎn)換器414。專用A/D轉(zhuǎn)換器414可以是多個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器中的第二個(gè),并且可以布置在裸片外或者相對(duì)驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字信號(hào)處理裸片420在裸片外。第二模擬信號(hào)可以是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0044]在操作中,在圖4中位于裸片外的控制器412配置為提供控制信號(hào)??刂破?12可以提供多個(gè)控制信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中,控制器412提供至少兩個(gè)控制信號(hào)。與A/D轉(zhuǎn)換器432位于相同的裸片上的驅(qū)動(dòng)器426配置為基于控制信號(hào)來供應(yīng)電流,以斷開和閉合開關(guān)424。在圖4的情況下可以包括分流電阻器426、運(yùn)算放大器418和A/D轉(zhuǎn)換器432的傳感器,配置為將表示電流的數(shù)字信號(hào)提供至控制器412。數(shù)字信號(hào)旁通A/D轉(zhuǎn)換器414。
[0045]將必須通過在圖1中的微處理器12執(zhí)行的數(shù)字信號(hào)處理功能移動(dòng)至驅(qū)動(dòng)器和DSP芯片420,可以具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0046]在圖4中圖示的該新分區(qū)的優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)是負(fù)載電流精確度。例如,補(bǔ)償和校準(zhǔn)方法可用于微處理器412,該補(bǔ)償和校準(zhǔn)方法不以其它方式可用,這是因?yàn)樾枰⑻幚砥鱽硖幚砀邤?shù)據(jù)級(jí)。由此,信號(hào)的補(bǔ)償和校準(zhǔn)可以在微處理器412的外部執(zhí)行,但是仍然用在微處理器412中。這提高了提供至驅(qū)動(dòng)器416的控制信號(hào)的精確度并且因此提高了通過開關(guān)424提供至Ilciad的電流的精確度。
[0047]在圖4中圖示的分區(qū)的另一優(yōu)點(diǎn)是不需要行尾校準(zhǔn)。這降低了應(yīng)用的生產(chǎn)成本。
[0048]在圖4中圖示的分區(qū)的另一優(yōu)點(diǎn)是不要求微處理器412來處理高數(shù)據(jù)級(jí)。有鑒于此,可以將較低成本的微處理器用于相同數(shù)量的信道,或者可以增加信道的數(shù)量而不增加微處理器的計(jì)算能力。
[0049]在圖4中圖示的分區(qū)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以通過使用在微處理器內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器的信道來實(shí)施附加的并且獨(dú)立的監(jiān)控路徑??梢詫/D轉(zhuǎn)換器(或者至在微處理器裸片10上的現(xiàn)有A/D轉(zhuǎn)換器14的空輸入)多目的化為用于這種監(jiān)控路徑或者用于其它目的。
[0050]在圖4中圖示的分區(qū)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以不存在困難地重用現(xiàn)有的并且經(jīng)驗(yàn)證的用于SW-控制應(yīng)用的控制算法和策略(例如在圖1中的微處理器裸片10中的)。這方便在現(xiàn)有組件中用在圖4中的驅(qū)動(dòng)器和DSP芯片420來簡(jiǎn)單地替換例如驅(qū)動(dòng)器芯片30。
[0051]在圖5中圖示了新SW架構(gòu)的進(jìn)一步詳細(xì)實(shí)施例。參照?qǐng)D5,兩個(gè)裸片,S卩,微處理器(yC)裸片510和驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字信號(hào)處理器芯片520,位于襯底530上。可替代地,裸片510和芯片520可以位于分開的襯底上(如切割線560所不)。微處理器裸片510包括微處理器核512、輸入/輸出(I/O)接口 513和微處理器外圍設(shè)備514,該微處理器外圍設(shè)備514包括A/D轉(zhuǎn)換器528和A/D結(jié)果寄存器530。微處理器外圍設(shè)備514可以專用于微處理器核512。1/0接口 513連接至在驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字信號(hào)處理器芯片520上的邏輯電路515。邏輯電路515連接至驅(qū)動(dòng)器516,該驅(qū)動(dòng)器516配置為斷開和閉合開關(guān)524。開關(guān)524將電流提供至輸出522 (電感性負(fù)載可以連接至該輸出522)。附加地,通過開關(guān)524的電流可以在分流電阻器526外測(cè)量,并且然后在將其饋給至邏輯電路515之前通過A/D 532將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0052]在圖5的新SW(軟件)_控制方法中,在微處理器核512中的電流控制算法,例如,比例-積分(PD-控制器可以控制外部功率級(jí)或者通過電感器522的電流Iumd。在操作中,微處理器核512可以向邏輯電路515提供控制信號(hào),該邏輯電路515又可以配置為控制在開關(guān)524上的柵極。溫度感測(cè)電路系統(tǒng)584可以耦合至邏輯電路515。閉合開關(guān)524允許電流從其通過并且有效地流向電感器522。與之相反,斷開開關(guān)524避免電流通過并且有效地使電流暫停流向電感器522??梢詼y(cè)量通過開關(guān)524和電感器522的電流(Ilqad),電流的測(cè)量結(jié)果被反饋回到微處理器510中,用于在電路控制算法中進(jìn)行分析。微處理器510可以從第一裸片接收關(guān)于正被傳至負(fù)載的電流的數(shù)字信息。然后,微處理器核512據(jù)此調(diào)節(jié)該斷開和閉合,從而使得由此產(chǎn)生的平均負(fù)載電流Iload與(由用戶)預(yù)定的電流設(shè)置點(diǎn)Iset相對(duì)應(yīng)。
[0053]非易失性存儲(chǔ)器(例如,E2PR0M)582可以保持在芯片的生產(chǎn)期間和線路測(cè)試結(jié)束時(shí)寫入的校準(zhǔn)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)。這就由于精確度和溫度穩(wěn)定性要求的降低而簡(jiǎn)化了模擬電路的實(shí)施,這是因?yàn)閿?shù)字溫度依賴校正能夠補(bǔ)償任何非理想的或者非線性的效果。
[0054]在圖5中,通過數(shù)字接口(例如,低電壓差,“LVDS”)586將預(yù)處理過的數(shù)據(jù)發(fā)送至微處理器。在本公開的一個(gè)方面中,數(shù)據(jù)可以按照PffM頻率同步地傳輸。在圖6中對(duì)其進(jìn)行了圖示。附加地,數(shù)字信號(hào)可以包括關(guān)于負(fù)載的診斷信號(hào),從而允許基于診斷信息將在驅(qū)動(dòng)器的工作周期期間的控制信號(hào)調(diào)節(jié)為中脈沖(midpulse)或者用于隨后的脈沖。
[0055]而且,如參照?qǐng)D4所提及的,微處理器的A/D轉(zhuǎn)換器可以附加地用于需要滿足根據(jù)IS02626 2的特定AS IL級(jí)別的應(yīng)用。通過與負(fù)載電流成比例的模擬電壓,在建議的芯片(proposed chip)中提供第二反饋路徑588。連接至微處理器芯片513的A/D轉(zhuǎn)換器528的第二反饋路徑588,允許用于監(jiān)控電流控制器的功能的獨(dú)立診斷路徑。
[0056]在圖5中圖示的分區(qū)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不要求微處理器核512來處理高數(shù)據(jù)級(jí),這是因?yàn)檫壿嬰娐?15已經(jīng)替代地緩解了處理密集動(dòng)作的核512。有鑒于此,較低成本的微處理器可以用于相同數(shù)量的信道,或者可以增加信道的數(shù)量而不增加微處理器的計(jì)算能力。
[0057]圖6圖示了通過圖5的數(shù)字I/F586的數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖纠?br>[0058]在圖6中,EN0、EN1和EN2表示從微處理器510發(fā)送至邏輯電路515的輸入561的信號(hào)的信道。在圖6中的I/F表示從數(shù)字接口 586發(fā)送至微處理器510的信號(hào)。信道ENO的周期601具有tPWM的時(shí)間長(zhǎng)度。同樣,信道ENl的周期602具有長(zhǎng)度。在圖6中,在采樣之間的時(shí)間用tdei圖示。在本公開的本方面中,在信道EN0、EN1、EN2的使能信號(hào)的每個(gè)上升邊緣處傳輸32位。這些32位可以保存相應(yīng)功率級(jí)的診斷信息和計(jì)算所得的前一 PWM周期的平均負(fù)載電流Iload?;谠摂?shù)據(jù),微處理器可以限定隨后的PffM周期603或者當(dāng)前的PffM周期的工作周期。
[0059]除了卸載計(jì)算任務(wù)的微處理器510之外,在圖6中圖示的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,不需要改變?cè)谖⑻幚砥?10中的控制算法,而仍然是靈活的并且容易適配的??刂扑惴梢允欠浅?fù)雜的并且僅僅可由有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員使用(大部分是層I的人員和OEM)。圖5和圖6圖示了利用在交錯(cuò)模式中切換的3個(gè)信道的實(shí)施方式。
[0060]附加地,在圖7中公開了一種用于控制電流的方法。該方法包括:借由具有供其專用的A/D轉(zhuǎn)換器的控制器來生成控制信號(hào)710。該方法進(jìn)一步包括:將該控制信號(hào)提供至配置為基于該控制信號(hào)來供應(yīng)電流的驅(qū)動(dòng)器720。該方法進(jìn)一步包括:生成表示電流的數(shù)字信號(hào)730。該方法進(jìn)一步包括:將該數(shù)字信號(hào)提供至控制器740。最后,在該方法中,數(shù)字信號(hào)旁通A/D轉(zhuǎn)換器。
[0061]附加地,在圖8中公開了一種用于調(diào)節(jié)流過電感性負(fù)載的電流的方法。該方法包括:饋給來自微控制器的信號(hào)以控制流過電感性負(fù)載的電流810。該方法進(jìn)一步包括:在裸片上將流過電感性負(fù)載的電流轉(zhuǎn)換成代表性的數(shù)字信號(hào)820。該方法進(jìn)一步包括:將該數(shù)字信號(hào)饋給至微控制器830。該方法進(jìn)一步包括:基于轉(zhuǎn)換所得的信號(hào)來調(diào)節(jié)來自微控制器的信號(hào)840。
[0062]附加地,在圖9中圖示了一種在脈寬調(diào)制(PffM)模式中監(jiān)測(cè)流過由橋功率級(jí)驅(qū)動(dòng)的電感性負(fù)載的電流的方法。該方法包括:饋給來自微控制器的第一信號(hào)910。該方法進(jìn)一步包括:通過使用該信號(hào)來驅(qū)動(dòng)控制流過電感性負(fù)載的電流的開關(guān)920。該方法進(jìn)一步包括:將電流轉(zhuǎn)換成代表性的數(shù)字信號(hào)930。該方法進(jìn)一步包括:將代表性的數(shù)字信號(hào)饋給至微控制器940。該方法進(jìn)一步包括:基于該代表性的數(shù)字信號(hào)來調(diào)節(jié)第一信號(hào)950。該方法進(jìn)一步包括:將在裸片外的A/D轉(zhuǎn)換器專用于微控制器960。
[0063]以下示例屬于另外的實(shí)施例。
[0064]在示例I中,一種電流控制系統(tǒng)可以包括:控制器,該控制器配置為提供控制信號(hào);A/D轉(zhuǎn)換器,該A/D轉(zhuǎn)換器專用于控制器;驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器配置為基于控制信號(hào)來供應(yīng)電流;以及傳感器,該傳感器配置為向控制器提供表示電流的數(shù)字信號(hào)。在本示例中,數(shù)字信號(hào)可以旁通專用A/D轉(zhuǎn)換器。
[0065]示例2可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中電流被供應(yīng)至電感性負(fù)載。
[0066]示例3可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中數(shù)字信號(hào)是從表示電流的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換所得的信號(hào)。
[0067]示例4可以包括示例3的電流控制系統(tǒng),進(jìn)一步包括用于轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)的第二A/D轉(zhuǎn)換器。
[0068]示例5可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中驅(qū)動(dòng)器位于第一裸片上。
[0069]示例6可以包括示例5的電流控制系統(tǒng),其中控制器位于第二裸片上。
[0070]示例7可以包括示例6的電流控制系統(tǒng),其中控制器和專用A/D轉(zhuǎn)換器是專用的封裝體。
[0071 ]示例8可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中驅(qū)動(dòng)器配置為通過脈寬調(diào)制來供應(yīng)電流。
[0072]示例9可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中控制器與驅(qū)動(dòng)器熱隔離。
[0073]示例10可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),進(jìn)一步包括配置為預(yù)處理數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器。
[0074]示例11可以包括示例1的電流控制系統(tǒng),其中數(shù)字信號(hào)處理器包括溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)。
[0075]示例12可以包括示例11的電流控制系統(tǒng),其中數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的E2PROM。
[0076]示例13可以包括示例11的電流控制系統(tǒng),其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)包括溫度傳感器,以及其中數(shù)字信號(hào)處理器配置為響應(yīng)于由溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。
[0077]示例14可以包括示例11的電流控制系統(tǒng),其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至第一裸片。
[0078]示例15可以包括示例1的電流控制系統(tǒng),其中數(shù)字信號(hào)處理器布置在第一裸片上。
[0079 ]示例16可以包括示例13的電流控制系統(tǒng),其中溫度傳感器布置在第一裸片上。
[0080]示例17可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中從至電感性負(fù)載的電流而得的第二模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給專用A/D轉(zhuǎn)換器。
[0081]示例18可以包括示例17的電流控制系統(tǒng),其中第二模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0082]示例19可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中數(shù)字信號(hào)包括診斷信息。
[0083 ]示例20可以包括示例19的電流控制系統(tǒng),其中控制器基于診斷信息通過驅(qū)動(dòng)器來調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流。
[0084]示例21可以包括示例20的電流控制系統(tǒng),其中控制器配置為調(diào)節(jié)在驅(qū)動(dòng)器的工作周期期間的至驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)。
[0085]示例22可以包括示例I的電流控制系統(tǒng),其中控制器通過兩個(gè)信道提供控制信號(hào)。
[0086]在示例23中,一種用于控制電流的方法可以包括:借由具有供其專用的A/D轉(zhuǎn)換器的控制器,來生成控制信號(hào);將控制信號(hào)提供至配置為基于該控制信號(hào)來供應(yīng)電流的驅(qū)動(dòng)器;生成表示電流的數(shù)字信號(hào);將數(shù)字信號(hào)提供至控制器。在本示例中,數(shù)字信號(hào)可以旁通專用A/D轉(zhuǎn)換器。
[0087]示例24可以包括示例3的電流控制系統(tǒng),進(jìn)一步包括用于轉(zhuǎn)換模擬信號(hào)的第二A/D轉(zhuǎn)換器。
[0088]示例25可以包括示例23的方法,其中電流被供應(yīng)至電感性負(fù)載。
[0089]示例26可以包括示例23的方法,其中數(shù)字信號(hào)是從表示電流的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換所得的信號(hào)。
[0090]示例27可以包括示例26的方法,其中第二A/D轉(zhuǎn)換器生成數(shù)字信號(hào)。
[0091]示例28可以包括示例23的方法,其中驅(qū)動(dòng)器位于第一裸片上。
[0092]示例29可以包括示例28的方法,其中控制器位于第二裸片上。
[0093]示例30可以包括示例29的方法,其中控制器和專用A/D是專用的封裝體。
[0094]示例31可以包括示例23的方法,其中驅(qū)動(dòng)器配置為通過脈寬調(diào)制來供應(yīng)電流至開關(guān)。
[0095]示例32可以包括示例29的方法,其中控制器是熱隔離的。
[0096]示例33可以包括示例23的方法,進(jìn)一步包括:響應(yīng)于由溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)所感測(cè)的電路的溫度,來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。
[0097]示例34可以包括示例33的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的 E2PROM。
[0098]示例35可以包括示例33的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至第一裸片。
[0099]示例36可以包括示例33的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)布置在第一裸片上。
[0100]示例37可以包括示例23的方法,進(jìn)一步包括將由電流而得的第二模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給至專用A/D轉(zhuǎn)換器。
[0101]示例38可以包括示例37的方法,其中第二模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0102]示例39可以包括示例23的方法,其中數(shù)字信號(hào)包括診斷信息。
[0103]示例40可以包括示例29的方法,其中控制器基于診斷信息通過驅(qū)動(dòng)器來調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流。
[0104]示例41可以包括示例23的方法,其中驅(qū)動(dòng)器調(diào)節(jié)在工作周期期間的脈沖。
[0105]示例42可以包括示例23的方法,其中控制信號(hào)通過第一信號(hào)和第二信號(hào)而生成。
[0106]在示例43中,一種用于控制流過電感性負(fù)載的電流的電路可以包括:驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器配置為調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流;微控制器,該微控制器配置為控制驅(qū)動(dòng)器;第一 A/D轉(zhuǎn)換器,該第一 A/D轉(zhuǎn)換器位于裸片上,配置為向微控制器饋給表示至電感性負(fù)載的電流的數(shù)字信號(hào);第二A/D轉(zhuǎn)換器,該第二A/D轉(zhuǎn)換器耦合至微控制器。在本實(shí)施例中,第二A/D轉(zhuǎn)換器可以布置在裸片外。
[0107]示例44可以包括示例43的電路,其中驅(qū)動(dòng)器位于裸片上。
[0108]示例45可以包括示例43的電路,其中微控制器布置在裸片外。
[0109]示例46可以包括示例43的電路,其中驅(qū)動(dòng)器配置為通過脈寬調(diào)制來控制電流。
[0110]示例47可以包括示例43的電路,進(jìn)一步包括配置為預(yù)處理數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器。
[0111]示例48可以包括示例47的電路,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)。
[0112]示例49可以包括示例48的電路,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的 E2PROM。
[0113]示例50可以包括示例48的電路,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)包括溫度傳感器,以及其中數(shù)字信號(hào)處理器配置為響應(yīng)于由溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。
[0114]示例51可以包括示例48的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至裸片。
[0115]示例52可以包括示例47的電路,其中數(shù)字信號(hào)處理器布置在裸片上。
[0116]示例53可以包括示例50的電路,其中溫度傳感器布置在裸片上。
[0117]示例54可以包括示例43的電路,其中由至電感性負(fù)載的電流而得的模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給第二 A/D轉(zhuǎn)換器。
[0118]示例55可以包括示例54的電路,其中模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0119]示例56可以包括示例43的電路,其中數(shù)字信號(hào)包括診斷信息。
[0120]示例57可以包括示例56的方法,其中微控制器基于診斷信息來調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流。
[0121]示例58可以包括示例43的電路,其中微控制器通過至少兩個(gè)信道來控制驅(qū)動(dòng)器。
[0122]在示例59中,一種用于調(diào)節(jié)流過電感性負(fù)載的電流的方法可以包括:饋給來自微控制器的信號(hào)以控制流過電感性負(fù)載的電流;在裸片上將流過電感性負(fù)載的電流轉(zhuǎn)換為代表性的數(shù)字信號(hào);將數(shù)字信號(hào)饋給至微處理器;并且基于轉(zhuǎn)換所得的信號(hào)來調(diào)節(jié)來自微控制器的信號(hào)。
[0123]示例60可以包括示例59的方法,其中數(shù)字信號(hào)包括診斷信息。
[0124]示例61可以包括示例60的方法,其中診斷信息包括關(guān)于至負(fù)載的功率的信息。
[0125]示例62可以包括示例60的方法,其中診斷信息包括至電感性負(fù)載的電流的平均負(fù)載電流。
[0126]示例63可以包括示例60的方法,包括將A/D轉(zhuǎn)換器耦合至微控制器;其中第二A/D轉(zhuǎn)換器布置在裸片外。
[0127]示例64可以包括示例59的方法,其中微控制器布置在裸片外。
[0128]示例65可以包括示例59的方法,其中電流通過脈寬調(diào)制來控制。
[0129]示例66可以包括示例59的方法,進(jìn)一步包括配置為預(yù)處理數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器。
[0130]示例67可以包括示例66的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)。
[0131]示例68可以包括示例66的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的 E2PROM。
[0132]示例69可以包括示例67的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)包括溫度傳感器,以及其中數(shù)字信號(hào)處理器配置為響應(yīng)于由溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。
[0133]示例70可以包括示例67的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至裸片。
[0134]示例71可以包括示例66的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器布置在裸片上。
[0135]示例72可以包括示例67的方法,其中溫度傳感器布置在裸片上。
[0136]示例73可以包括示例63的方法,進(jìn)一步包括將由至電感性負(fù)載而得的電流的模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給至第二 A/D轉(zhuǎn)換器。
[0137]示例74可以包括示例73的方法,其中模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0138]示例75可以包括示例59的方法,其中微控制器通過至少兩個(gè)信道控制電流。
[0139]在示例76中,公開了一種在脈寬調(diào)制(PWM)模式中監(jiān)測(cè)流過由橋功率級(jí)驅(qū)動(dòng)的電感性負(fù)載的電流的方法。該方法可以包括:饋給來自微控制器的第一信號(hào);通過使用該信號(hào)來驅(qū)動(dòng)控制流過電感性負(fù)載的電流的開關(guān);將電流轉(zhuǎn)換為代表性的數(shù)字信號(hào);將該代表性的數(shù)字信號(hào)饋給至微控制器;基于該代表性的數(shù)字信號(hào)來調(diào)節(jié)第一信號(hào);以及將在裸片外的A/D轉(zhuǎn)換器專用于微控制器。
[0140]示例77可以包括示例76的方法,其中位于裸片上的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)開關(guān)。
[0141]示例78可以包括示例76的方法,其中微控制器布置在裸片外。
[0142]示例79可以包括示例77的方法,其中驅(qū)動(dòng)器配置為通過脈寬調(diào)制來控制開關(guān)。
[0143]示例80可以包括示例76的方法,進(jìn)一步包括預(yù)處理代表性的數(shù)字信號(hào)。
[0144]示例81可以包括示例80的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器預(yù)處理數(shù)字信號(hào),以及其中數(shù)字信號(hào)處理器包括溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)。
[0145]示例82可以包括示例81的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的 E2PROM。
[0146]示例83可以包括示例81的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)包括溫度傳感器,以及其中數(shù)字信號(hào)處理器配置為響應(yīng)于由溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。
[0147]示例84可以包括示例81的方法,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至裸片。
[0148]示例85可以包括示例81的方法,其中數(shù)字信號(hào)處理器布置在裸片上。
[0149 ]示例86可以包括示例76的方法,進(jìn)一步包括將由至電感性負(fù)載的電流而得的模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給至第二 A/D轉(zhuǎn)換器。
[0150]示例87可以包括示例86的方法,其中模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0151]示例88可以包括示例76的方法,其中代表性的數(shù)字信號(hào)包括診斷信息。
[0152]示例89可以包括示例88的方法,其中微控制器基于診斷信息來調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流。
[0153]示例90可以包括示例76的方法,其中第一信號(hào)通過至少兩個(gè)控制信道而生成。
[0154]在示例91中,提供了一種用于控制通過電感性負(fù)載的電流的電路。該電路可以包括:第一裸片和第二裸片;開關(guān),該開關(guān)配置為向電感性負(fù)載傳遞電流;驅(qū)動(dòng)器,該驅(qū)動(dòng)器位于第一裸片上,配置為驅(qū)動(dòng)開關(guān);微控制器,該微控制器位于第二裸片上,配置為控制驅(qū)動(dòng)器。在本示例中,微控制器可以從第一裸片接收關(guān)于正被傳至負(fù)載的電流的數(shù)字信息。
[0155]示例92可以包括示例91的電路,其中驅(qū)動(dòng)器配置為通過脈寬調(diào)制來控制電流。
[0156]示例93可以包括示例91的電路,其中包括位于第一裸片上的、配置為預(yù)處理數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器。
[0157]示例94可以包括示例93的電路,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)。
[0158]示例95可以包括示例93的電路,其中數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的 E2PROM。
[0159]示例96可以包括示例93的電路,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)包括溫度傳感器,以及其中數(shù)字信號(hào)處理器配置為響應(yīng)于由溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化來預(yù)處理數(shù)字信號(hào)。
[0160]示例97可以包括示例95的電路,其中溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至第一裸片。
[0161 ]示例98可以包括示例93的電路,其中溫度傳感器布置在第一裸片上。
[0162]示例99可以包括示例91的電路,其中由至電感性負(fù)載的電流而得的模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給專用于微控制器的A/D轉(zhuǎn)換器。
[0163]示例100可以包括示例99的電路,其中模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。
[0164]示例101可以包括示例91的電路,其中數(shù)字信息包括診斷信息。
[0165]示例102可以包括示例101的電路,其中微控制器基于診斷信息來調(diào)節(jié)至電感性負(fù)載的電流。
[0166]示例103可以包括示例91的電路,其中微控制器通過至少兩個(gè)信道來控制驅(qū)動(dòng)器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電流控制系統(tǒng),包括: 控制器,所述控制器配置為提供控制信號(hào); A/D轉(zhuǎn)換器,A/D轉(zhuǎn)換器專用于所述控制器; 驅(qū)動(dòng)器,所述驅(qū)動(dòng)器配置為基于所述控制信號(hào)來供應(yīng)電流; 傳感器,所述傳感器配置為向所述控制器提供表示所述電流的數(shù)字信號(hào); 其中所述數(shù)字信號(hào)旁通所述專用A/D轉(zhuǎn)換器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中所述電流被供應(yīng)至電感性負(fù)載。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中所述數(shù)字信號(hào)是從表示所述電流的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換所得的信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流控制系統(tǒng),進(jìn)一步包括用于轉(zhuǎn)換所述模擬信號(hào)的第二A/D轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中所述驅(qū)動(dòng)器位于第一裸片上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電流控制系統(tǒng),其中所述控制器位于第二裸片上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電流控制系統(tǒng),其中所述控制器和所述專用A/D轉(zhuǎn)換器是專用的封裝體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中所述驅(qū)動(dòng)器配置為通過脈寬調(diào)制來供應(yīng)所述電流。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中所述控制器與所述驅(qū)動(dòng)器熱隔離。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),進(jìn)一步包括配置為預(yù)處理所述數(shù)字信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理器。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電流控制系統(tǒng),其中所述數(shù)字信號(hào)處理器包括溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電流控制系統(tǒng),其中所述數(shù)字信號(hào)處理器包括配置為保存溫度補(bǔ)償數(shù)據(jù)的E2PROM。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電流控制系統(tǒng),其中所述溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)包括溫度傳感器,以及其中所述數(shù)字信號(hào)處理器配置為響應(yīng)于由所述溫度傳感器所感測(cè)的電路的溫度變化來預(yù)處理所述數(shù)字信號(hào)。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電流控制系統(tǒng),其中所述溫度補(bǔ)償電路系統(tǒng)環(huán)境耦合至第一裸片。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電流控制系統(tǒng),其中所述數(shù)字信號(hào)處理器布置在第一裸片上。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電流控制系統(tǒng),其中所述溫度傳感器布置在第一裸片上。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中從至所述電感性負(fù)載的所述電流而得的第二模擬信號(hào),獨(dú)立地饋給所述專用A/D轉(zhuǎn)換器。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電流控制系統(tǒng),其中所述第二模擬信號(hào)是保險(xiǎn)信號(hào)。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制系統(tǒng),其中所述數(shù)字信號(hào)包括診斷信息。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電流控制系統(tǒng),其中所述控制器基于所述診斷信息通過所述驅(qū)動(dòng)器來調(diào)節(jié)至所述電感性負(fù)載的電流。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電流控制系統(tǒng),其中所述控制器配置為調(diào)節(jié)在所述驅(qū)動(dòng)器的工作周期期間的至所述驅(qū)動(dòng)器的所述控制信號(hào)。22.一種用于控制電流的方法,包括: 借由控制器來生成控制信號(hào),所述控制器具有供所述控制器專用的A/D轉(zhuǎn)換器; 將所述控制信號(hào)提供至配置為基于所述控制信號(hào)來供應(yīng)電流的驅(qū)動(dòng)器; 生成表示所述電流的數(shù)字信號(hào); 將所述數(shù)字信號(hào)提供至控制器; 其中所述數(shù)字信號(hào)旁通所述A/D轉(zhuǎn)換器。23.一種用于控制流過電感性負(fù)載的電流的電路,所述電路包括: 驅(qū)動(dòng)器,所述驅(qū)動(dòng)器配置為調(diào)節(jié)至所述電感性負(fù)載的電流; 微控制器,所述微控制器配置為控制所述驅(qū)動(dòng)器; 第一 A/D轉(zhuǎn)換器,所述第一 A/D轉(zhuǎn)換器位于裸片上,配置為向所述微控制器饋給表示至所述電感性負(fù)載的所述電流的數(shù)字信號(hào); 第二 A/D轉(zhuǎn)換器,所述第二 A/D轉(zhuǎn)換器耦合至所述微控制器; 其中所述第二 A/D轉(zhuǎn)換器布置在裸片外。
【文檔編號(hào)】G05F1/567GK105912065SQ201610099462
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月23日
【發(fā)明人】M·豪斯曼
【申請(qǐng)人】英飛凌科技股份有限公司
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