[發明專利]具有短路保護的柵極驅動器

有效

• 申請號: 201611151884.6
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN107040253B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: O·穆薩
• 申請（專利權）人: 德爾福技術知識產權有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H03K19/0944
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

公開了一種具有短路保護的柵極驅動器。一種用于操作場效應晶體管(12)(FET 12)的柵極驅動器(10)，包括拉低模塊(16)和拉高模塊(22)，可抵抗或可被保護免受由裝置(10)輸出的柵極(18)驅動信號的短路的損害。拉低模塊(16)可操作用于將FET(12)的柵極(18)驅動到低電壓(20)。拉高模塊(22)包括電阻式拉高器件(24)和電流拉高器件(28)，電阻式拉高器件(24)可操作為導通狀態和斷開狀態以經由上部電阻元件(26)將柵極(18)可切換地耦合到高電壓(32)，電流拉高器件(28)與電阻式拉高器件(24)并聯設置。電流拉高器件(28)可操作為導通狀態和斷開狀態以控制施加到柵極(18)的電流源(30)。

技術領域

本公開總體上涉及用于操作或驅動場效應晶體管(FET)的柵極驅動器裝置，并且更具體地涉及將電阻裝置與限流裝置并聯地結合來驅動FET的柵極，并且當柵極信號短路到某一電壓電位時防止不期望的操作。

背景技術

為了正確地操作場效應晶體管(FET)來控制例如內燃機的燃料噴射器或點火線圈，已經提出了利用防護和檢測故障的各種方案的先進柵極驅動器。獨立操作FET的多個實例的柵極驅動器的一些已知示例簡單地將每個FET的柵極連接到來自柵極驅動器電源的電壓。然而，如果由柵極驅動器輸出的一個或多個柵極信號經歷至接地電位或一些其他電源電壓的強烈短路，一個或多個其他FET可被禁用，例如被困在導通狀態或斷開狀態，這取決于短路的性質和柵極驅動器的配置。所需要的是一種如果來自柵極驅動器的柵極信號中的一個或多個短路到地電位或其他電源電壓則保護柵極驅動器電源的柵極驅動器。

發明內容

根據一個實施例，提供了一種用于操作場效應晶體管(FET)的柵極驅動器裝置。該裝置包括拉低模塊和拉高模塊。拉低模塊可操作用于將FET的柵極驅動到低電壓。拉高模塊可操作用于將FET的柵極驅動到高電壓。拉高模塊包括電阻式拉高器件和電流拉高器件，電阻式拉高器件可操作為導通狀態和斷開狀態以經由上部電阻元件將柵極可切換地耦合到高電壓，電流拉高器件與電阻式拉高器件并聯設置。電流拉高器件可操作為導通狀態和斷開狀態以控制施加到柵極的電流源。

根據一個實施例，提供了一種用于操作場效應晶體管(FET)的柵極驅動器裝置。該裝置包括拉高模塊和拉低模塊。拉高模塊可操作用于將FET的柵極驅動到高電壓。拉低模塊可操作用于將FET的柵極驅動到低電壓。拉低模塊包括電阻式拉低器件和電流拉低器件，電阻式拉低器件可操作為導通狀態和斷開狀態以經由下部電阻元件將柵極可切換地耦合到低電壓，電流拉低器件與電阻式拉低器件并聯設置。電流拉低器件可操作為導通狀態和斷開狀態以控制施加到柵極的電流吸收器。

通過閱讀以下僅通過非限制性的方式給出的示例優選實施例的詳細描述，并且參照附圖，其他特征和優點將更加顯而易見。

附圖說明

本發明將參照附圖通過示例的方式進行描述，其中：

圖1是根據一個實施例的柵極驅動器的示意圖；

圖2是根據一個實施例的存在于圖1的柵極驅動器中的信號的示圖；以及

圖3是根據一個實施例的柵極驅動器的另一種配置。

具體實施方式

圖1示出了柵極驅動器裝置10的非限制性示例，以下稱為裝置10。裝置10有利地非常適合用于操作場效應晶體管12，以下稱為FET 12。FET 12可以用于控制電功率(B+，GND)施加到電力負載14，諸如燃料噴射器、螺線管、或其他機電裝置。雖然在圖1中所示的非限制性示例僅示出了FET 12的單一實例，但是可以預期的是，裝置10可以包括多個圖1所示的電路，使得多個FET可以被單獨且獨立地操作。當裝置10被配置為獨立地操作FET 12的多個實例時，由本文所述的短路保護所提供的益處是特別有利的。本領域技術人員將認識到的是，裝置10優選是集成電路的形式，但是這不是要求的。