[發明專利]電子保險絲電路和用于操作電子開關的方法

有效

• 申請號: 201810298413.0
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108695819B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·杰拉西-切克;羅伯特·伊林;科西莫·拉馬基亞;馬里奧·特里波爾特
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H03K19/0175
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;韓雪梅

本文描述了電子保險絲電路和用于操作電子開關的方法。根據一個示例，電子開關具有經由導線可操作地耦接至負載的負載電流路徑，并且被配置成根據驅動信號經由導線將負載電流源節點與負載連接或斷開。此外，電子保險絲電路包括：監視電路，其被配置成接收表示通過導線的負載電流的電流感測信號并基于電流感測信號和至少一個導線參數確定第一保護信號，第一保護信號指示是否將負載電流源節點與負載斷開；以及，邏輯電路，其被配置成接收第一保護信號并當第一保護信號指示將負載電流源節點與負載斷開時生成使得電子開關斷開將負載電流源節點與負載斷開的驅動信號。

技術領域

本公開內容總體上涉及電子開關和保護電路的方面，并且更具體地涉及用于電子開關的驅動電路。

背景技術

幾乎所有電氣裝置(例如汽車中，房屋中，大型裝置的電氣子系統)都包括一個或更多個保險絲以提供過電流保護。標準保險絲包括一段導線，當通過保險絲的電流低于標稱電流時，該段導線提供低歐姆電流路徑。然而，當通過保險絲的電流超過標稱電流達特定時間時，該段導線被設計成變熱并熔化或汽化。保險絲一旦被觸發，必須用新的保險絲進行替換。

保險絲逐漸被斷路器取代。斷路器是一種自動操作的電氣開關，其被設計成保護電路免受由過電流或過載或短路導致的損壞。斷路器可以包括機電繼電器，當檢測到過電流(即超過標稱電流的電流)時該機電繼電器被觸發以將受保護電路與電源斷開。在很多應用中(例如在汽車的車載電源中)，可以使用電子開關(例如，MOS晶體管、IGBT等)來實現斷路器以在過電流的情況下將受保護電路與電源斷開。這樣的電子斷路器也可以被稱為電子保險絲(電子保險絲(e-fuse)或智能保險絲)。除了其作為斷路器的功能之外，還可以使用電子保險絲有規律地接通和關斷負載。通常，使用所謂的驅動器電路或僅僅驅動器(在MOS晶體管的情況下為柵極驅動器)來控制電子開關例如MOS晶體管的開關狀態(接通/關斷)。

然而，至少在一些電子斷路器(電子保險絲(electronic fuse或e-fuse))中，常見的驅動器電路在容錯性和功能安全性方面可能是不適當的，這尤其在必須遵守涉及功能安全性的標準(例如ISO 26262)的汽車應用中會是個問題。

發明內容

本文描述了一種電子保險絲電路。根據一個示例，電子開關具有經由導線可操作地耦接至負載的負載電流路徑；電子開關被配置成根據驅動信號經由導線將負載電流源節點與負載連接或斷。此外，電子保險絲電路包括監視電路，該監視電路被配置成接收表示通過導線的負載電流的電流感測信號并且基于該電流感測信號和至少一個導線參數來確定第一保護信號。第一保護信號指示是否將負載電流源節點與負載斷開。此外，電子保險絲電路包括邏輯電路，該邏輯電路被配置成接收第一保護信號并且當第一保護信號指示將負載電流源節點與負載斷開時生成使得電子開關將負載電流源節點與負載斷開的驅動信號。由此，邏輯電路還被配置成接收至少一個選擇信號并基于至少一個選擇信號來設置至少一個導線參數。

根據另一示例，電子開關具有經由導線可操作地耦接至負載的負載電流路徑；電子開關被配置成根據驅動信號經由導線將負載電流源節點與負載連接或斷開。此外，電子保險絲電路包括監視電路，該監視電路被配置成接收表示通過導線的負載電流的電流感測信號并且基于該電流感測信號來確定第一保護信號。第一保護信號指示是否經由導線將負載電流源節點與負載斷開。此外，電子保險絲電路包括邏輯電路，該邏輯電路被配置成接收第一保護信號并且當第一保護信號指示將負載電流源節點與負載斷開時生成使得電子開關將負載電流源節點與負載斷開的驅動信號。此外，監視電路還被配置成提供指示即將將負載電流源節點與負載斷開的預警信號。