專利名稱：電流檢測(cè)集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電流檢測(cè)(current sense)集成電路，更具體地說，涉及消除電動(dòng)機(jī)電流測(cè)量中的紋波電流誤差的電流檢測(cè)集成電路。
背景技術(shù)：
近年來推出了諸如IR2171之類的線性電流檢測(cè)集成電路芯片，用于測(cè)量電動(dòng)機(jī)電流。美國專利No.6215435中公開了IR2171電流檢測(cè)集成電路(IC)的電路并要求其利益。如美國專利No.6215435中所述，IR2171線性電流檢測(cè)IC有利地測(cè)量高壓電位處、例如放置在電源切換節(jié)點(diǎn)和電動(dòng)機(jī)之間的路徑中的電流檢測(cè)電阻上的電流，然后再將信號(hào)進(jìn)行電平移動(dòng)至較低電壓電位以便進(jìn)一步處理，該輸出最后用于閉合電流反饋回路以控制電動(dòng)機(jī)。如’435專利中所述，與大的共模電位相比，高電位上的電流檢測(cè)信號(hào)可能較小，使電路檢測(cè)信號(hào)難以隔離。
IR2171線性電流檢測(cè)IC通過提供一種電路，將高電壓電流檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，然后再對(duì)PWM信號(hào)進(jìn)行電平移動(dòng)，從而解決這個(gè)問題。為了限制功耗，在將高電位上的PWM信號(hào)電平移動(dòng)至恢復(fù)電流檢測(cè)信號(hào)的低電位之前，將其轉(zhuǎn)換為電流脈沖串。
無論IR2171IC或者其它一些裝置是否被用來測(cè)量電動(dòng)機(jī)相電流，所希望的只是PWM電動(dòng)機(jī)相電流的基本頻率分量，而不是電動(dòng)機(jī)電流的基本頻率分量加或減紋波電流。與基本的電動(dòng)機(jī)電流相比，紋波電流的幅度可以相當(dāng)大，尤其是對(duì)于低電感電動(dòng)機(jī)類型或?qū)τ谝缘蚉WM頻率驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。
在大多數(shù)情況下，電流反饋回路以軟件閉合，因此，與電流檢測(cè)IC連接的微控制器或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)定期對(duì)電動(dòng)機(jī)電流進(jìn)行采樣。如果電動(dòng)機(jī)電流的采樣頻率與PWM頻率并非諧波關(guān)系，則混疊誤差會(huì)破壞測(cè)量。混疊誤差的幅度將會(huì)等于紋波電流幅度。為了減少這些誤差，軟件通常被寫為以與電動(dòng)機(jī)電流的PWM頻率同步的電流進(jìn)行采樣。
然而，即使采樣命令可以很好地將時(shí)間控制到PWM信號(hào)，但由于傳統(tǒng)電流測(cè)量技術(shù)的帶寬限制(相位延時(shí))，仍然會(huì)出現(xiàn)誤差。此外，因出現(xiàn)在軟件例程的中斷使采樣時(shí)間通常為一種折衷，并且在大多數(shù)微控制器或DSP中無法同時(shí)對(duì)多電流通道進(jìn)行采樣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電流檢測(cè)電路和方法，它具有與PWM電動(dòng)機(jī)載頻同步以及有效地消除電動(dòng)機(jī)電流反饋信號(hào)中因電動(dòng)機(jī)PWM切換而產(chǎn)生的紋波波動(dòng)的能力。
因此，本發(fā)明提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；以及用于將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿分別從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的兩個(gè)電平移位電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；所述用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分包括利用脈寬調(diào)制編碼的A/D轉(zhuǎn)換器，其中包括波形發(fā)生器，用于產(chǎn)生與所述輸入信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制頻率同步的三角或鋸齒波信號(hào)；采樣保持電路，與所述輸入信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制頻率同步；以及比較器，用于確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括以下步驟將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，將所述脈寬調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步；分別將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；在將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位之前，分別通過所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿觸發(fā)，將具有所述第一電位的所述脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為一對(duì)電流脈沖串的電路部分；以及將所述電平移動(dòng)后的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)；其中，所述將所述第一電位上的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的步驟利用脈寬調(diào)制編碼技術(shù)由A/D轉(zhuǎn)換來執(zhí)行，其中包括生成其載頻同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的三角或鋸齒波信號(hào)；以同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的方式采樣并保持所述輸入信號(hào)；以及確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括以下步驟將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，所述脈寬調(diào)制信號(hào)與輸入信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率同步；將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；其中，所述將所述第一電位上的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的步驟通過利用脈寬調(diào)制編碼技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換來執(zhí)行，其中包括生成其載頻同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的三角或鋸齒波信號(hào)；以同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的方式采樣并保持所述輸入信號(hào)；以及，確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
本發(fā)明還提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；以及用于將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿分別從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的兩個(gè)電平移位電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
本發(fā)明還提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，所述脈寬調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率同步；以及將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿分別從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；其中，所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
本發(fā)明還提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；以及用于將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；其中，所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
本發(fā)明還提供了一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括以下步驟將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，所述脈寬調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率同步；以及將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；其中，所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
本發(fā)明的電路最好是以IC的形式來實(shí)現(xiàn)，它測(cè)量電動(dòng)機(jī)相電流路徑中分路電阻上的電壓。IC將所測(cè)量電流轉(zhuǎn)換為與電動(dòng)機(jī)PWM頻率同步的PWM信號(hào)。雖然IC的輸出與電動(dòng)機(jī)PWM頻率同步，但輸出占空度完全獨(dú)立于電動(dòng)機(jī)的PWM占空度輸出PWM占空度正好與該P(yáng)WM周期期間的平均電動(dòng)機(jī)電流成比例。這樣，重構(gòu)的IC采樣輸出正好等于基本電動(dòng)機(jī)電流，而沒有紋波電流的影響。
通過以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得顯而易見。


圖1是本發(fā)明的新穎電流檢測(cè)IC的方框圖，它具有與PWM電動(dòng)機(jī)載頻同步以及有效地消除電動(dòng)機(jī)電流反饋信號(hào)因電動(dòng)機(jī)PWM切換而產(chǎn)生的紋波波動(dòng)的能力。
圖2是圖1所示電路中的采樣保持部件的電路示意圖。
圖3是電路圖，說明本發(fā)明的新穎HVIC到電動(dòng)機(jī)控制電路中的檢測(cè)電阻器的連接。
圖4是本發(fā)明的新穎HVIC的操作的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，說明本發(fā)明的電路的方框圖。方框圖右側(cè)的“Vin+”端子可連接到電動(dòng)機(jī)控制電路和電動(dòng)機(jī)輸入段之間的電阻的高端，如圖3的連接圖中所示。輸入信號(hào)首先被送到差分放大器10，用于緩沖以及在必要時(shí)用于放大。可根據(jù)需要執(zhí)行其它偏移調(diào)整。為了將該信號(hào)的處理與PWM電動(dòng)機(jī)載頻同步，將輸入信號(hào)發(fā)送給采樣保持電路12(下面將會(huì)更詳細(xì)說明)，該電路12由來自SYNCH輸入端的信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘控制。
然后再經(jīng)具有可變載頻的鋸齒波發(fā)生器14采用脈寬調(diào)制編碼將同步輸入信號(hào)從模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，載頻被同步，即經(jīng)到SYNCH管腳的連接設(shè)置到PWM電動(dòng)機(jī)載頻。在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，鋸齒波發(fā)生器14輸出高頻(如40kHz)波形，將這個(gè)波形饋送給比較器16的一個(gè)輸入端，另一個(gè)輸入端是采樣保持電路12的同步輸出。比較器16的輸出是脈寬調(diào)制波形，其中脈沖寬度表示電壓Vin+。
來自比較器16的PWM輸出被分離并被饋送到具有兩個(gè)輸出端的脈沖發(fā)生器18中，其中的一個(gè)輸出端是上升沿觸發(fā)，另一個(gè)是下降沿觸發(fā)。
在脈沖發(fā)生器18中轉(zhuǎn)換為脈沖之后，數(shù)字PWM信息被轉(zhuǎn)置為較低參考電位。這時(shí)通過采用相應(yīng)的電平移動(dòng)FET晶體管20、22和電阻24、26來完成的。同步傳送PWM數(shù)據(jù)的單電平移動(dòng)電路可能適合于共模電位足夠低，能夠耐受功耗，進(jìn)一步降低成本的應(yīng)用情況。另一方面，在按照?qǐng)D1所示使用兩個(gè)電平移動(dòng)電路時(shí)，功耗降低，這是因?yàn)閮H需要短時(shí)間的傳導(dǎo)階段來傳送必要的PWM邊沿事件。
如圖1所示，包括脈沖發(fā)生器28、電平移動(dòng)FET晶體管30以及電阻器32的類似電路和技術(shù)用來將SYNCH信號(hào)(5V或3.3V邏輯信號(hào))進(jìn)行電平移動(dòng)至鋸齒波發(fā)生器14和采樣保持電路12工作的高參考電位。
采用DV/DT脈沖濾波器34和R-S閂鎖電路38來完成較低參考電位上數(shù)字PWM數(shù)據(jù)的恢復(fù)，如圖1所示。其結(jié)果是表示輸入電壓Vin+的具有較低電壓電位的PWM信號(hào)。該信號(hào)由FET晶體管40進(jìn)行緩沖，并被發(fā)送給輸出管腳PO，該輸出管腳PO可以連接到微控制器或DSP(未示出)的輸入端，以完成電動(dòng)機(jī)控制的反饋回路。
圖2說明采樣保持電路12的詳細(xì)電路。
當(dāng)電平移動(dòng)S/H信號(hào)(由施加到SYNCH管腳的信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘控制)為低時(shí)進(jìn)行輸入信號(hào)采樣。低S/H信號(hào)由反相器42反相為高信號(hào)，它接通NMOS晶體管44，使電容器46上的電壓跟隨Vin+。提供運(yùn)算放大器48用于緩沖，和IR2171 IC中一樣，與美國專利No.6215435中所述的方式相同。采樣保持電路12在S/H信號(hào)變?yōu)楦邥r(shí)切換到“保持”模式。這個(gè)高信號(hào)由反相器42反相為低信號(hào)，關(guān)斷NMOS晶體管44。電容器46上的電壓為Vin+電壓，該電壓就在S/H信號(hào)變高之前的時(shí)刻被傳送給電容器。電壓被保持到S/H信號(hào)變低，然后再重復(fù)采樣程序。
在本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，上述全部功能構(gòu)造框均集成在一個(gè)單芯片中，以便為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用提供一種線性電流檢測(cè)IC，如圖3的方框圖所示。圖3所示IC的輸出格式是輸出管腳PO上的離散PWM信號(hào)，它消除了對(duì)A/D接口的需要。圖4給出了本發(fā)明的電路的時(shí)序圖。圖3所示十管腳的線性電流檢測(cè)IC的引出線如下所示VCC 低端及邏輯電源電壓COM 低端邏輯地V+ 正檢測(cè)輸入端V- 負(fù)檢測(cè)輸入端VB 高端電源VS 高端返回FC 電容
PO 數(shù)字PWM輸出端SYNCH 同步輸入端OC 過流觸發(fā)輸出端如圖4的時(shí)序圖所示，如果電流檢測(cè)輸入Vin+在時(shí)間tdOC超出了預(yù)定值，則本發(fā)明的電流檢測(cè)IC在OC管腳上提供一個(gè)低輸出，表示過流情況。
雖然結(jié)合特定實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員非常清楚其它許多變型和修改以及其它用途。因此，本發(fā)明不應(yīng)受限于本文的特定公開。
權(quán)利要求
1.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；以及用于將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿分別從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的兩個(gè)電平移位電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；所述用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分包括利用脈寬調(diào)制編碼的A/D轉(zhuǎn)換器，其中包括波形發(fā)生器，用于產(chǎn)生與所述輸入信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制頻率同步的三角或鋸齒波信號(hào)；采樣保持電路，與所述輸入信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制頻率同步；以及比較器，用于確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于所述用于將所述電平移動(dòng)了的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分包括脈沖濾波器和R-S閂鎖電路。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于所述輸入信號(hào)是表示電動(dòng)機(jī)電流的一個(gè)信號(hào)，所述波形發(fā)生器具有通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述輸入信號(hào)同步的一個(gè)可變的載頻，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步；其中所述采樣保持電路與所述輸入信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)同步，所述輸入同步信號(hào)與脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
4.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括以下步驟將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，將所述脈寬調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步；分別將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；在將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位之前，分別通過所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿觸發(fā)，將具有所述第一電位的所述脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為一對(duì)電流脈沖串的電路部分；以及將所述電平移動(dòng)后的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)；其中，所述將所述第一電位上的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的步驟利用脈寬調(diào)制編碼技術(shù)由A/D轉(zhuǎn)換來執(zhí)行，其中包括生成其載頻同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的三角或鋸齒波信號(hào)；以同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的方式采樣并保持所述輸入信號(hào)；以及確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于將所述電平移動(dòng)了的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)的所述步驟是采用脈沖濾波器和R-S閂鎖電路執(zhí)行的。
6.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；其中將所述第一電位上的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分包括利用脈寬調(diào)制編碼技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器，其中包括一個(gè)波形發(fā)生器，用于生成其載頻同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的三角或鋸齒波信號(hào)；一個(gè)采樣保持電路，用于以同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的方式采樣并保持所述輸入信號(hào)；以及一個(gè)比較器，用于確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于將所述電平移動(dòng)了的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)的所述電路部分包括脈沖濾波器和R-S閂鎖電路。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電路，其特征在于還包括用于在將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位之前，將具有所述第一電位的所述脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)電流脈沖串的電路部分；以及用于將所述電平移動(dòng)后的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分。
9.如權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于所述輸入信號(hào)是表示電動(dòng)機(jī)電流的一個(gè)信號(hào)，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比與電動(dòng)機(jī)平均電流成正比。
10.如權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于所述輸入信號(hào)是表示電動(dòng)機(jī)電流的一個(gè)信號(hào)，所述波形發(fā)生器具有通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述輸入信號(hào)同步的一個(gè)可變的載頻，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步；其中所述采樣保持電路與所述輸入信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)同步，所述輸入同步信號(hào)與脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
11.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括以下步驟將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，所述脈寬調(diào)制信號(hào)與輸入信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率同步；將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；其中，所述將所述第一電位上的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的步驟通過利用脈寬調(diào)制編碼技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換來執(zhí)行，其中包括生成其載頻同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的三角或鋸齒波信號(hào)；以同步于所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率的方式采樣并保持所述輸入信號(hào)；以及，確定所述輸入信號(hào)是大于還是小于所述三角或鋸齒波信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述將所述電平移動(dòng)了的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)的步驟是使用脈沖濾波器和R-S閂鎖電路來執(zhí)行的。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其特征在于還包括在將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位之前，將具有所述第一電位的所述脈寬調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)電流脈沖串；和將所述電平移動(dòng)后的脈沖串信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有所述第二電位的脈寬調(diào)制信號(hào)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述輸入信號(hào)是表示電動(dòng)機(jī)電流的一個(gè)信號(hào)，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比與電動(dòng)機(jī)平均電流成正比。
15.如權(quán)利要求11所述的電路，其特征在于所述輸入信號(hào)是表示電動(dòng)機(jī)電流的一個(gè)信號(hào)，所述波形發(fā)生器具有通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述輸入信號(hào)同步的一個(gè)可變的載頻，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步；其中所述采樣保持電路與所述輸入信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)同步，所述輸入同步信號(hào)與脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
16.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；以及用于將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿分別從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的兩個(gè)電平移位電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
17.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，所述脈寬調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率同步；以及將所述脈寬調(diào)制信號(hào)的上升沿和下降沿分別從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；其中，所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
18.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路包括用于將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)的電路部分；以及用于將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位的電路部分；其中，所述用于恢復(fù)輸入信號(hào)的電路輸出經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，該經(jīng)電平移動(dòng)后的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，從而有效地消除所述輸出信號(hào)中的紋波波動(dòng)；其中，所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
19.一種用于恢復(fù)輸入信號(hào)的方法，所述輸入信號(hào)具有脈沖寬度調(diào)制頻率并為第一電位，所述第一電位與一個(gè)第二電位之間的偏移為共模位移，所述方法包括以下步驟將具有所述第一電位的所述輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制信號(hào)，所述脈寬調(diào)制信號(hào)與所述輸入信號(hào)的脈寬調(diào)制頻率同步；以及將所述脈寬調(diào)制信號(hào)從所述第一電位電平移動(dòng)至所述第二電位；其中，所述具有脈寬調(diào)制頻率的輸入信號(hào)表示電動(dòng)機(jī)電流，所述輸出脈沖寬度調(diào)制信號(hào)通過一個(gè)輸入同步信號(hào)與所述脈沖寬度調(diào)制頻率同步，所述輸入同步信號(hào)與一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電動(dòng)機(jī)載頻同步。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于恢復(fù)電流檢測(cè)信號(hào)的電路(12)，該信號(hào)偏移了共模位移，這是信號(hào)為位于高端總線上或位于電動(dòng)機(jī)控制器電路的開關(guān)之間的電流檢測(cè)電阻上的電壓時(shí)的情況。本發(fā)明的電路將電阻器上的電壓轉(zhuǎn)換為脈碼調(diào)制(PWM)數(shù)據(jù)，然后再向下移動(dòng)電壓，從而可在較低電壓上處理和恢復(fù)所述信號(hào)，以用于電流反饋控制目的。執(zhí)行所測(cè)量電流到PWM信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使PWM信號(hào)與電動(dòng)機(jī)PWM頻率同步。雖然IC的輸出相與電動(dòng)機(jī)PWM頻率同步，但輸出的占空度完全獨(dú)立于電動(dòng)機(jī)PWM的占空度。這樣，重構(gòu)的IC采樣輸出正好等于基本電動(dòng)機(jī)電流，而沒有紋波電流的影響。
文檔編號(hào)H03M5/08GK1835406SQ20061007334
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2001年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月18日
發(fā)明者T·塔卡哈施, M·伍基切維克 申請(qǐng)人:國際整流器公司