[發明專利]具有控制信號驅動供電電壓的電力開關系統

有效

• 申請號: 201310525889.0
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103795227B
• 公開（公告）日: 2016-10-26
• 發明（設計）人: 詹姆斯·E·伊爾貝里
• 申請（專利權）人: 快捷半導體（蘇州）有限公司;飛兆半導體公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉參考

本申請要求于2012年10月31日提交的美國臨時申請第61/720，567號的權益，其全部內容包括在此作為參考。

技術領域

本公開涉及電力開關系統，并且更具體地，涉及具有得自輸入控制信號的供電電壓的電力開關系統。

背景技術

汽車的點火系統一般采用交替地構成及斷開從電池通過點火線圈到接地的電氣連接的電力開關電路。該切換通?；趶陌l動機控制單元接收的信號，該發動機控制單元按發動機操作需要定時點燃發動機火花塞。可以實施為集成電路（IC）的開關電路需要供電電壓向該電路及其構成組件供電。該供電電壓一般由車輛電池提供并可以因此包括高電壓瞬變、大電壓擺動、高頻噪聲以及可能對開關電路有害的其他產物。

因此需要附加電路來保護開關電路IC免于這些電壓瞬變并免于靜電放電（ESD）。在一些情況下，可能包括更大電阻器和電容器的保護電路會消耗一半以上的IC面積。這通常導致開關電路IC的尺寸和成本增加，并且如果由電池帶來的這些嚴酷環境條件不由保護電路適當濾波，則可能不利地影響可靠性。

發明內容

本公開為電力開關系統提供系統和方法，該電力開關系統具有由得自輸入控制信號的供電電壓供電的開關控制電路。

該系統可以包括電力開關，該電力開關被配置為將裝置電氣耦接在電池電壓和地之間，當電力開關閉合時該裝置由電池供電。該示例的系統也可以包括耦接到電力開關的柵極端口的控制電路，該控制電路被配置為通過響應于向控制電路提供的開關控制信號調整向柵極端口提供的柵極驅動信號，打開和閉合電力開關。該示例的系統可以進一步包括被配置為基于開關控制信號生成供電電壓的電壓調節電路，并且該供電電壓向控制電路供電。

根據另一方面，提供可以包括點火線圈的系統，該點火線圈通過其第一端子耦接到電池。該示例的系統也可以包括電力開關，該電力開關被配置為當電力開關閉合時將點火線圈的第二端子耦接到地。該示例的系統可以進一步包括耦接到電力開關的柵極端口的控制電路，該控制電路被配置為通過響應于由發動機控制單元生成的火花正時信號調整向柵極端口提供的柵極驅動信號，打開和閉合電力開關。該示例的系統可以進一步包括被配置為基于開關控制信號生成供電電壓的電壓調節電路，并且該供電電壓向控制電路供電。

根據另一方面提供了一種方法。該方法可以包括：配置電力開關將裝置電氣耦接在電池電壓和地之間，從而當電力開關閉合時從電池向該裝置供電。該示例的方法也可以包括將控制電路耦接到電力開關的柵極端口。該示例的方法可以進一步包括由控制電路調整向柵極端口施加的柵極驅動信號從而打開和閉合電力開關，該調整響應于向控制電路提供的開關控制信號。該示例的方法可以進一步包括基于開關控制信號生成供電電壓。該示例的方法可以進一步包括以供電電壓向控制電路供電。

附圖說明

所要求主題的實施方式的特征和優點隨著以下詳細描述進行以及參考其中相似參考號示出相似部件的附圖變得明顯，并且其中：

圖1示出了根據本公開的一個示范實施方式的上層系統圖示；

圖2示出了根據本公開的一個示范實施方式的框圖；

圖3示出了根據本公開的另一示范實施方式的框圖；

圖4示出了根據本公開的另一示范實施方式的框圖；

圖5示出了根據本公開的另一示范實施方式的框圖；以及

圖6示出了根據本公開的示范實施方式的操作的流程圖。

盡管以下詳細描述參考示出了實施方式進行，但其許多替換、修改和變化對本領域技術人員明顯。

具體實施方式

總體上，本公開提供了針對具有開關控制電路的電力開關系統的系統和方法。電力開關系統可以被配置為基于從發動機控制單元或其他外部源提供的輸入控制信號，將從電池輸送的電力切換到發動機點火線圈。開關控制電路可以由得自輸入控制信號的供電電壓供電。開關控制電路可以包括被配置為從輸入控制信號生成供電電壓的電壓調節電路，消除從電池獲得供電電壓的需要并且消除了提供相關濾波和保護免于電池電壓瞬變的需要。

在一些實施方式中，電力開關電路可以被配置為切換電力到電動機或其他車輛組件，并且輸入控制信號可以由操作員控制開關或車輛計算機系統提供。