[發明專利]用于高側功率開關的系統和方法

有效

• 申請號: 201710208299.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107276571B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: C.德耶拉西;R.伊林;A.邁耶
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03K17/082
• 分類號: H03K17/082
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;杜荔南

1.一種用于防止功率開關過電流的設備，所述設備包括：

柵極驅動器，所述柵極驅動器被配置成耦合到所述功率開關；

電壓測量電路，所述電壓測量電路被配置成耦合到所述功率開關的漏極端子和源極端子，所述電壓測量電路被配置成測量所述功率開關的源極-漏極電壓；

電流限制電路，所述電流限制電路耦合到所述柵極驅動器，所述電流限制電路被配置成測量所述功率開關的輸出電流，并且在所述輸出電流超出閾值時通過所述柵極驅動器調節所述功率開關的柵極-源極電壓；以及

控制器，所述控制器耦合到所述電流限制電路和所述電壓測量電路，所述控制器被配置成存儲由所述電壓測量電路在所述功率開關的啟動序列期間測量的第一值，以根據在所述啟動序列期間存儲的所述第一值來確定操作模式，并且被配置成根據所述操作模式以及由所述電壓測量電路在操作所述功率開關期間測量的第二值來把所述閾值提供到所述電流限制電路。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述電流限制電路還被配置成在調節所述功率開關的所述柵極-源極電壓時禁用所述柵極驅動器。

3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述閾值由所述控制器根據連續閾與離散閾的總和來計算；所述連續閾與在所述功率開關的操作期間測量的第二值成反比；所述離散閾與所述第二值與所述第一值之間的差直接成比例。

4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述連續閾具有最大值，并且其中在確定所述離散閾時應用滯后。

5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述控制器包括：

電壓比較器，所述電壓比較器被配置成根據由所述電壓測量電路測量的所述開關電壓生成控制電流；以及

鎖存器，所述鎖存器被配置成根據在所述啟動序列期間測量的所述啟動電壓來存儲啟動電流，所述鎖存器被配置成根據所述控制電流是否超出所述啟動電流而提供所述閾值。

6.根據權利要求5所述的設備，其中，所述控制器還包括：

耦合到所述鎖存器的電流源，所述電流源被配置成遞送來自所述鎖存器的所述閾值。

7.根據權利要求1所述的設備，所述設備還包括：

耦合到所述柵極驅動器和所述控制器的邏輯電路，所述邏輯電路被配置成在所述電流限制電路調節所述柵極驅動器時重新啟動所述控制器。

8.根據權利要求7所述的設備，其中，重新啟動所述控制器包括根據由所述電壓測量電路在所述重新啟動期間測量的第二啟動電壓來確定所述操作模式。

9.根據權利要求1所述的設備，所述設備還包括所述功率開關。

10.根據權利要求9所述的設備，其中，所述功率開關、所述柵極驅動器、所述電壓測量電路、所述開關監控電路、所述電流限制電路和所述控制器被布置在半導體襯底上。

11.根據權利要求1所述的設備，其中，所述電流限制電路是比較器。

12.一種用于防止功率開關過電流的方法，所述方法包括：

在啟動序列期間存儲所述功率開關的啟動漏極-源極電壓；

直接在所述功率開關的源極端子和漏極端子處測量所述功率開關的漏極-源極電壓；

作為所測量的漏極-源極電壓的連續函數產生第一閾值；

作為所述所測量的漏極-源極電壓的離散函數產生第二閾值；

測量所述功率開關的輸出值；以及

當所述功率開關的所述輸出值超出所述第一閾值或所述第二閾值的其中之一時，禁用所述功率開關。