[发明专利]多范围电流感测器技术

说明书

本公开涉及多范围电流感测器技术。提供用于改进的多范围电流感测的技术。在示例中，电路可以包括多个分流电阻器、多个增益电阻器和第一开关。多个分流电阻器中的第一分流电阻器的类型可以不同于多个分流电阻器中的其它分流电阻器。多个增益电阻器可以包括与第一分流电阻器相同的电阻器类型的第一增益电阻器。第一增益电阻器可以是与多个增益电阻器中的其它增益电阻器不同的电阻器类型。开关可以配置为在第一状态下将第一分流电阻器与负载耦合，并且在第二状态下将第一分流电阻器与负载隔离。

技术领域

本公开涉及电流感测电路，并且更具体地，涉及多范围电流感测的技术。

背景技术

电流监测电路可用于监测和报告系统的负载电流信息。感测电流的传统方法是使用与电流路径串联的分流电阻器，并且测量分流电阻器两端产生的电压。根据欧姆定律，分流电阻器两端的电压与流经电阻器的电流成正比。电流感测器电路与分流电阻器一起工作，以产生与流过分流电阻器的电流成正比的输出信号。电流感测器电路的误差来源是由有限开环增益或设备失配引起的偏移误差。当输入信号较小时，偏移误差对电流监测器输出精度的影响最大。当输入信号相对于偏移误差较大时，输出精度会提高，因为它测量的信号大于电流监测器本身的偏移误差。然而，较大的信号通常会降低系统的效率，而较小的信号会影响精度。在一些系统中，需要在几十年的时间内高精度地报告负载电流信息。

发明内容

提供用于改进的多范围电流感测的技术。在示例中，电路可以包括多个分流电阻器、多个增益电阻器和第一开关。多个分流电阻器中的第一分流电阻器的类型和电阻可以不同于多个分流电阻器中的其它分流电阻器。多个增益电阻器可以包括与第一分流电阻器相同的电阻器类型的第一增益电阻器。第一增益电阻器可以是与多个增益电阻器中的其它增益电阻器不同的电阻器类型和电阻。开关可以配置为在第一状态下将第一分流电阻器与负载耦合，并且在第二状态下将第一分流电阻器与负载隔离。

本部分旨在提供本专利申请的主题的概述。其并不旨在提供对本发明的排他性或穷尽性的解释。详细描述被包括在内，以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在未必按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述类似的部件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示类似部件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式大体上示出了本文件中所讨论的各种实施例。

图1总体示出了包括示例性电流感测器电路的系统。

图2示出了图1的示例性电流感测电路的瞬态模拟结果。

图3示出了图2中所示的时间在4.2ms至5.8ms之间的瞬态模拟结果。

图4示出了时间在4.9ms与5.12ms之间的模拟结果。

图5示出了当电流感测器电路转换流过各种范围时开关Sm1-Sm6和Stf1-Stf9的控制信号。

图6总体示出了系统的实现，包括示例性多范围电流感测器电路的总体实现。

图7总体示出了包括示例性多范围电流监测器设计的系统，其具有多于一个电源提供负载电流。

图8总体示出了可替代的示例性系统。

图9总体示出了根据本主题的多范围电流感测器的操作的示例性方法的流程图。

具体实施方式

多范围电流监测器电路可以在很宽的范围内精确地感测电流。多范围电流监测器电路可以使用多个各种值的分流电阻器来进行电流监测，并且提供由一个或多个电源供应的单向或双向负载电流的电流电平的比例表示。取决于电流的电平，可以选择合适的分流电阻器来传导电流。根据感测电流的大小选择合适的分流电阻器可以使电流监测器的输入信号总是在合理的范围内；因此，可以最大限度地降低偏移误差对电流监测器输出精度的影响，同时使用一个小的分流电阻器来最大限度地降低效率下降。