mwirth-epo/epo-nmt-datasets huggingface dataset:
Le designazioni seguenti possono applicarsi ai blocchi compresi nel circuito come illustrato nella Figura 1A: - 16: clock; - 18: generatore di tensione/corrente di riferimento; - 24: dispositivo di pilotaggio di corrente del riscaldatore; - 26: convertitore analogico/digitale; - 28: multiplatore; - 30: front-end analogico, AFE (“Analogue Front-End”), del riscaldatore; - 32: front-end analogico, AFE, di sense; e - 34: sensore di calore e umidità H/T (“heater and humidity”); questo può essere disposto in una posizione del dispositivo 1 opposta rispetto al sensore 12, al fine di facilitare di evitare interferenze con esso.
The following designations may apply to the blocks comprised in the circuit as illustrated in FIG. 1A:16: clock;18: reference current/voltage generator;24: heater current driver;26: analog-to-digital converter;28: multiplexer;30: heater analog front-end, AFE;32: sense analog front-end, AFE; and34: heater and humidity H/T sensor.
La Figura 1B rappresenta una possibile implementazione di un sensore 12, per es. che comprende uno o più elementi di rilevamento di gas in tecnologia MOX - ossido di metallo.
FIG. 1Brepresents a possible implementation a sensor 12, e.g., comprising one or more gas sensing elements in MOX—metal oxide—technology.
Il sensore 12 può comprendere: - una micro-piastra scaldante MHP, che comprende una membrana 120, uno strato di isolamento elettrico 121, uno o più riscaldatori 126 e uno strato di materiale di rilevamento a ossido di metallo 128, - un substrato di silicio 122, e - due elettrodi 124, disposti in modo sostanzialmente laterale rispetto allo strato del materiale di rilevamento a ossido di metallo 128, per es., su fianchi laterali opposti di esso.
The sensor 12may comprise a micro-hot plate MHP, comprising a membrane 120, an electrical insulating layer 121, one or more heaters 126and a layer of metal oxide sensing material 128, a silicon substrate 122, and two electrodes 124, arranged substantially sidewise of the layer of metal oxide sensing material 128, e.g., on opposite lateral sides thereof.
In una o più forme di attuazione, la micro-piastra scaldante MHP può comprendere la membrana 120, per es. sospesa, al fine di facilitare una buona dissipazione termica e un buon isolamento termico, che può avere sopra fori di ventilazione per evitare problemi di cucitura (“stitching”) durante l’assemblaggio.
In one or more embodiments, the micro-hot plate MHP may comprise the membrane 120, e.g., suspended, in order to facilitate good thermal dissipation and isolation, which may have ventilation holes thereon to avoid stitching issues during assay.
La membrana 120 può comprendere uno o più elementi di riscaldamento 126 (per es., resistenze di platino) disposti su di essa.
The membrane 120may comprise one or more heater elements 126(e.g., platinum resistances) arranged thereon.
Inoltre, la micro-piastra scaldante può comprendere uno strato di materiale di rilevamento MOX 128 (per es., biossido di stagno - SnO2), che può essere disposto sopra l’elemento (gli elementi) di riscaldamento 126.
Also, the micro-hot plate may comprise a layer of MOX sensing material 128(e.g., tin dioxide—SnO2), which may be arranged over the heater element(s) 126.
Per esempio, come esemplificato nella Figura 1B, uno strato di materiale di isolamento elettrico 121 può essere fornito tra il riscaldatore (i riscaldatori) 126 più la membrana 120 e lo strato di materiale di rilevamento MOX 128, che può essere fornito sopra lo strato di isolamento elettrico 121 per mezzo di tecniche specifiche, per esempio micro-distribuzione o stampa serigrafica.
For example, as exemplified in FIG. 1B, a layer of electrical insulating material 121may be provided between the heater(s) 126plus membrane 120and the layer of MOX sensing material 128, which may be provided onto the electrical insulating layer 121by means of specific techniques, for example micro-dispensing or screen printing.
Di conseguenza, il riscaldatore (i riscaldatori) 126 possono essere stretti tra lo strato di isolamento elettrico 121 e la membrana 120.
Accordingly, the heater(s) 126may be sandwiched between the electrical insulating layer 121and the membrane 120.
In una o più forme di attuazione, lo strato di materiale di rilevamento MOX 128 può avere una superficie anteriore 128a, opposta a una superficie dello strato di materiale di rilevamento MOX 128 che guarda verso il riscaldatore (i riscaldatori) 126, che può essere esposta all’aria e può rilevare un gas target, per es. un composto organico volatile VOC, se presente.
In one or more embodiments, the layer of MOX sensing material 128may have a front surface 128a, opposite to a surface of the layer of MOX sensing material 128facing towards the heater(s) 126, which may be exposed to air and may sense a target gas, e.g., a volatile organic compound VOC, if present.
In una o più forme di attuazione, i due elettrodi 124 possono essere posti sullo strato di isolamento elettrico 121, su superfici laterali opposte dello strato di ossido di rilevamento MOX 128, con i due elettrodi 124 connessi elettricamente allo strato di materiale di rilevamento MOX 128.
In one or more embodiments, the two electrodes 124may be placed onto the electrical insulating layer 121, at opposite lateral surfaces of the layer of MOX sensing oxide 128, with the two electrodes 124electrically connected to the layer of MOX sensing material 128.
Così, il riscaldatore (i riscaldatori) 126 disposti sotto lo strato di materiale di rilevamento MOX 128 possono consentire di scaldare lo strato di materiale di rilevamento MOX 128 a uno o più valori preferiti di temperatura di lavoro, per esempio tra 350 °C e 400 °C, e di mantenere tali valori durante il funzionamento del sensore 12.
Thus, the heater(s) 126arranged below the layer of MOX sensing material 128may allow to heat the layer of MOX sensing material 128to one or more preferred working temperature values, for example between 350-400° C., and to maintain such values during operation of the sensor 12.
Lo strato di materiale di rilevamento MOX 128 può essere scaldato al fine di essere reattivo e sensibile alla presenza di un gas target, per es., un composto organico volatile VOC quale l’etanolo, il toluene, il benzene, la formaldeide.
The layer of MOX sensing material 128may be heated in order to be reactive and sensitive to the presence of a target gas. e.g., a volatile organic compound VOC such as ethanol, toluene, benzene, formaldehyde.
I sensori di gas 12, per es. basati su semiconduttori a ossido di metallo MOX, possono essere applicati alla rilevazione dei gas target attraverso reazioni di ossidoriduzione o redox tra i gas target e la superficie dell’ossido 128a dello strato di materiale di rilevamento MOX 128.
Gas sensors 12, e.g., based on metal oxide semiconductors MOX, may be applied to detection of target gases through redox reactions between the target gases and the oxide surface 128a of the layer of MOX sensing material 128.
Il rilevamento del gas target può avvenire ad alte temperature, come discusso precedentemente, e può comprendere due fasi: - reazioni di ossidoriduzione, durante le quali gli ioni ossigeno O−, assorbiti sulla superficie 128a dello strato di materiale di rilevamento MOX 128, possono reagire con le molecole dei gas target, conducendo a una variazione elettrica della superficie di ossido di metallo 128a, e - una trasduzione di tale variazione in una variazione di una resistenza elettrica dello strato di materiale di rilevamento MOX 128.
Sensing the target gas may occur at high temperatures, as previously discussed, and may include two steps: (1) redox reactions, during which oxygen ions O−, adsorbed on the surface 128a of the layer of MOX sensing material 128, may react with molecules of target gases, leading to an electrical variation of the metal oxide surface 128a, and (2) a transduction of such variation into a variation of an electrical resistance of the layer of MOX sensing material 128.
In una o più forme di attuazione, alle temperature di lavoro, la resistenza del materiale di rilevamento MOX 128 può variare in funzione della presenza e della concentrazione dei gas target: gli elettrodi 124, connessi elettricamente allo strato di materiale di rilevamento MOX 128 possono essere usati per rilevare il valore di resistenza.
In one or more embodiments, at the working temperatures, the resistance of the MOX sensing material 128may vary depending on the presence and concentration of target gases: the electrodes 124electrically connected to the layer of MOX sensing material 128may be used to detect the resistance value.
Perciò, il segnale elettrico ottenuto, eventualmente dopo una calibrazione, può essere indicativo di una concentrazione di gas nella misura in cui il valore di resistenza dello strato di materiale di rilevamento MOX 128 può variare in funzione del livello di concentrazione di gas nell’aria (parti per milione - ppm).
Therefore, the obtained electrical signal, possibly after calibration, may be indicative of a gas concentration insofar as the resistance value of the layer of MOX sensing material 128may vary as a function of the gas concentration level in air (parts per million—ppm).
Una o più forme di attuazione possono così essere relative a un procedimento per ridurre il consumo di potenza di sensori di gas 12 (per es., basati su MOX) comprendenti una micro-piastra scaldante pilotata in una modalità a impulsi, cioè una modalità di riscaldamento intermittente.
One or more embodiments may thus relate to a method of reducing power consumption of (e.g., MOX-based) gas sensors 12comprising a micro-hot plate driven in pulsed mode, i.e., intermitted heating mode.
“Circuito di controllo, alimentatore, apparecchiatura e procedimento corrispondenti” TESTO DELLA DESCRIZIONE Campo tecnico La descrizione si riferisce ai circuiti di controllo.
This application claims priority to Italian Application No. 102017000022236, filed on Feb. 28, 2017, which application is hereby incorporated herein by reference.
Una o più forme di attuazione possono essere applicate al controllo di alimentatori di tipo switching, utilizzabili per esempio in carica-batterie (battery charger) per dispositivi per comunicazioni mobili.
The description refers generally to an electronic circuit, and, in particular embodiments, to control circuits, a corresponding power supply, apparatus and method.
Sfondo tecnologico Gli alimentatori switching con isolamento galvanico fra tensione d’uscita e tensione d’ingresso sono di impiego diffuso.
Switching power supplies with galvanic isolation between output voltage and input voltage are widely used.
Si può trattare, ad es. di alimentatori tipo PWM con isolamento galvanico fra lato primario, suscettibile di essere connesso direttamente alla rete di distribuzione elettrica domestica (ad es. 220 V in alternata), e lato secondario, suscettibile di essere connesso all’utilizzatore.
These may, for example, be PWM power supplies with galvanic isolation between the primary side, which can be connected directly to the domestic electricity distribution network (for example 220 V AC), and the secondary side, which can be connected to the user.
Tali sistemi possono lavorare con controllo in tensione (CV - Control Voltage mode) o con controllo in corrente (CC - Control Current mode), ad es. a seconda del carico applicato.
Such systems may operate with voltage control (CV—control voltage mode) or current control (CC—control current mode), for example, depending on the load applied.
Operando con tensione regolata in uscita (cosiddetto CV mode), il feedback può essere ottenuto mediante una rete al lato secondario ed un fotodiodo (accoppiatore ottico) per trasferire l’informazione al lato primario.
When operating with a regulated output voltage (CV mode), feedback can be obtained using a network on the secondary side and a photodiode (optocoupler) to transfer the information to the primary side.
Il controllo di o in corrente (cosiddetto CC mode) può essere ottenuto tramite un circuito che, sul lato primario, è in grado di intercettare il tempo di demagnetizzazione del trasformatore compreso nell'alimentatore e produrre, dopo elaborazione, un picco di corrente primaria per ottenere una corrente desiderata (corrente target).
Current control (CC mode) may be achieved using a circuit that, on the primary side, is able to intercept the demagnetization time of the transformer included in the power supply and produce, following processing, a primary current peak to obtain a desired current (target current).
Nel contesto applicativo sopra delineato giocano un ruolo di rilievo una classe di alimentatori denominati quick charger e i cosiddetti USB power delivery, utilizzabili in unione a prese USB.
In the application context set out above, a class of power supplies known as quick chargers and USB power delivery, used in conjunction with USB sockets, play an important role.
In entrambi i tipi di alimentatore può essere presente un convertitore in cui il valore di corrente in CC mode può essere configurato in funzione della tensione di uscita (ad es. nei quick charger) o semplicemente modificato per determinare un target di potenza da trasferire al carico (ad es. nei circuiti USB power delivery).
Both types of power supply may include a converter in which the current value in CC mode may be configured as a function of the output voltage (for example, in quick chargers) or simply modified to determine a power target to transfer to the load (for example, in USB power delivery circuits).
Così come già detto, nel campo degli alimentatori switching con isolamento galvanico fra tensione d’uscita e tensione d’ingresso, il feedback per il controllo di tensione può essere realizzato mediante un dispositivo opto-accoppiatore che, oltre a chiudere l’anello di controllo, consente di realizzare l’isolamento galvanico.
As mentioned previously, in the field of switching power supplies with galvanic isolation between output voltage and input voltage, the voltage control feedback may be achieved using an optocoupler that, in addition to closing the control loop, also enables galvanic isolation to be implemented.
Il controllo di corrente può essere ottenuto ad opera di un circuito sul lato primario comprendente un blocco rilevatore di demagnetizzazione (demag detector) suscettibile di generare un segnale digitale che segue la fase di demagnetizzazione del trasformatore, ottenibile per esempio monitorando una partizione della tensione su un avvolgimento ausiliario del (secondario) del trasformatore.
Current control may be implemented using a circuit on the primary side including a demagnetization detection unit (demag detector) able to generate a digital signal that follows the demagnetization phase of the transformer, which can be obtained, for example, by monitoring a division of the voltage on an auxiliary winding of the (secondary) of the transformer.
Documenti quali US 5 629 443 A sono esemplificativi della estesa attività di ricerca e di innovazione condotta nel settore.
U.S. Pat. No. 5,729,443 A provides an example of extensive research and innovation activity undertaken in the sector.
Scopo e sintesi A fronte di tale estesa attività è tuttora avvertita l'esigenza di disporre di soluzioni perfezionate.
Despite such extensive activity, there remains a need for improved solutions.
Ciò può valere, per esempio, per quelle applicazioni (ad es. quick charger - QC e/o USB Power Delivery – USB PD) in cui il punto fissato per la regolazione di corrente in continua può cambiare secondo il valore di tensione desiderato, per cui – così come illustrato nel seguito -taluni parametri possono variare secondo il punto di funzionamento (ad es. tensione di ingresso VIN e tensione di uscita VOUT), potendosi determinare situazioni in cui la corrente di uscita è maggiore di quanto desiderato.
This may be the case, for example, for applications (for example quick charger—QC and/or USB Power Delivery—USB PD) in which the point set for continuous current regulation may change depending on the desired voltage, for which, as illustrated below, some parameters may vary according to the operating point (for example input voltage VIN and output voltage VOUT), situations in which the output current is greater than desired being possible.
Una o più forme di attuazione si prefiggono lo scopo di contribuire a soddisfare tale esigenza.
One or more embodiments address this requirement.
Secondo una o più forme di attuazione, tale scopo può essere conseguito grazie ad un circuito avente le caratteristiche richiamate nelle rivendicazioni che seguono.
One or more embodiments may be applied to the control of switching power supplies that can for example be used in battery chargers for mobile communication devices.
Una o più forme di attuazione possono riguardare una corrispondente alimentatore, una corrispondente apparecchiatura (ad esempio un carica-batterie per dispositivi per comunicazioni mobili comprendente un tale alimentatore) nonché un corrispondente procedimento.
One or more embodiments may concern a corresponding power supply, a corresponding apparatus (for example a battery charger for mobile communication devices including such a power supply) and a corresponding method.
Una o più forme di attuazione possono superare vari inconvenienti e limitazioni delle soluzione note, anche in relazione alla funzione, apprezzata ad es. nei caricabatterie, denominata foldback di corrente, ossia una protezione di corto circuito che consente di ridurre la corrente media di uscita, ad es. a circa un decimo della corrente massima, quando la tensione di uscita è al di sotto di un certo livello di tensione.
One or more embodiments may address different drawbacks and limitations in the known solutions, including in relation to the function, found for example in battery chargers, referred to as current foldback, i.e., a short-circuit protection that makes it possible to reduce the mean output current, for example to approximately one tenth of the maximum current, when the output voltage is below a given voltage level.
Una o più forme di attuazione possono estendere il campo funzionale di un controllo in modo CC (CC mode) facilitando ad es. il conseguimento di un’ampia gamma di possibile variazione del guadagni di corrente (current gain o GI).
One or more embodiments may extend the functional scope of CC mode control, for example enable the achievement of a wide range of possible variations in current gain (GI).
Breve descrizione delle varie viste dei disegni Una o più forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, in cui: - la Figura 1 è uno schema a blocchi esemplificativo di una o più forme di attuazione, - la Figura 2 esemplifica una possibile implementazione di uno degli elementi della Figura 1, e - le Figure 3 e 4 sono diagrammi esemplificativi di possibili criteri di funzionamento di forme di attuazione.
One or more embodiments are described below by way of non-limiting example with reference to the attached figures, in which: FIG. 1is an example block diagram of one or more embodiments, FIG. 2shows a possible example implementation of one of the elements in FIG. 1, FIGS. 3 and 4are example diagrams of possible operating criteria of the embodiments, FIG. 5is an exemplary diagram of a state machine of the embodiments, and FIGS. 6-9show waveform diagrams illustrating signals of the embodiments.
Descrizione particolareggiata Nella descrizione che segue sono illustrati vari dettagli specifici allo scopo di fornire una comprensione approfondita di vari esempi di forme di attuazione secondo la descrizione.
The description below illustrates the various specific details to provide an in-depth understanding of several example embodiments according to the description.
Le forme di attuazione possono essere ottenute senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri procedimenti, componenti, materiali, ecc. In altri casi, strutture, materiali o operazioni note non sono illustrate o descritte in dettaglio in modo che i vari aspetti delle forme di attuazione non saranno resi poco chiari.
In other cases, known structures, materials or operations are not shown or described in detail so as not to obscure the different aspects of the embodiments.
Un riferimento a “una forma di attuazione” nel quadro della presente descrizione intende indicare che una particolare configurazione, struttura o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione.
References to “an embodiment” in this description indicate that a particular configuration, structure or feature described in relation to the embodiment is included in at least one embodiment.
Per cui, le frasi come “in una forma di attuazione” che possono essere presenti in vari punti della presente descrizione non fanno necessariamente riferimento esattamente alla stessa forma di attuazione.
Consequently, phrases such as “in one embodiment” that may appear at different points of the present description do not necessarily refer exactly to the same embodiment.
Inoltre, particolari conformazioni, strutture o caratteristiche possono essere combinate in un modo adeguato qualsiasi in una o più forme di attuazione.
Furthermore, specific formations, structures or features may be combined in any appropriate manner in one or more embodiments.
I riferimenti qui utilizzati sono forniti unicamente per comodità e quindi non definiscono l’ambito di protezione o la portata delle forme di attuazione.
The references used here are provided merely for convenience and as such do not define the scope of protection or the scope of the embodiments.
A titolo di introduzione alla descrizione particolareggiata di esempi di una o più forme di attuazione, appare utile riassumere varie osservazioni fatte in relazione alla tecnica nota.
By way of introduction to the detailed description of examples of one or more embodiments, it would be useful to summarize some of the observations made in relation to prior references.
Così come descritto ad es. in US 5 729 443 A, quando un sistema alimentatore switching come quelli qui discussi raggiunge una condizione di stato stazionario, la corrente media di uscita risulta essere funzione del rapporto di trasformazione tra lato primario e lato secondario del trasformatore, di vari parametri interni al dispositivo e di un parametro amperometrico di progetto Rsens che consente di impostare la corrente di uscita al valore desiderato.
As described, for example, in U.S. Pat. No. 5,729,443 A, when a switching power supply system such as the ones discussed herein reach a steady-state condition, the mean output current is a function of the transformation ratio between the primary side and secondary side of the transformer, of various parameters inside the device and of an amperometric design parameter Rsens, which enables the output current to be set to the desired value.
Come già si è detto, in varie possibili applicazioni può assumere rilievo la funzione denominata foldback.
As previously mentioned, the foldback function may be particularly important in certain potential applications.