[發明專利]半導體器件、負載驅動系統和檢測電感器電流的方法

在審

• 申請號: 201910037529.3
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN110082583A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 田島英幸
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/25;G05F1/10
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 李輝;郭星

本公開的實施例涉及半導體器件、負載驅動系統和檢測電感器電流的方法。監測電路監測施加到高側晶體管的柵極的柵極電位或者監測在輸出端子處生成的輸出電位，并且基于所監測的結果生成高側采樣定時和高側保持定時中的一個或兩個。電流檢測電路檢測在電感器中流動的電感器電流，并且生成與電感器電流成比例的第一檢測電壓。采樣保持電路響應于高側采樣定時而開始第一檢測電壓的采樣操作，并且響應于高側保持定時而開始第一檢測電壓的保持操作，以便輸出第二檢測電壓。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2018年1月25日提交的日本專利申請No.2018-010234的優先權，其內容通過引用并入本申請中。

技術領域

本發明涉及一種半導體器件、負載驅動系統和檢測電感器電流的方法，并且涉及一種技術，其中例如，用作負載的電感器中流動的電感器電流由PWM(脈沖寬度調制)來控制。

背景技術

日本專利申請特愿公開No.2011-97434(專利文獻1)公開了一種電流控制的半導體器件，其包括連接到螺線管并且由PWM控制的高側MOSFET、檢測在高側MOSFET中流動的電流并且將該電流轉換為電壓的電流電壓轉換電路、以及對轉換后的電壓進行數字轉換的AD轉換器。

發明內容

通常，在電力電子領域中，廣泛地使用如下系統：其中通過PWM來控制開關元件，以執行對在電感器中流動的電感器電流的反饋控制。在這樣的系統中，需要使用專利文獻1等中公開的方法來檢測電感器電流。此時，為了使系統以高準確度執行控制，優選的是，以高準確度檢測電感器電流。然而，如在例如專利文獻1中公開的，其中對電流電壓轉換電路的輸出進行直接數字轉換的這種配置經常會導致電感器電流的檢測值的相對大的誤差。

鑒于這種情況提供了下面描述的實施例，并且從本說明書中的描述并且參考附圖，其他問題和新穎特征將是很清楚的。

根據本發明的一個實施例的一種半導體器件包括高側晶體管、PWM信號生成電路、監測電路、電流檢測電路和采樣保持電路。高側晶體管耦合在高電位側電源電位與輸出端子之間，并且當高側晶體管被控制為導通時，允許電力經由輸出端子累積在電感器中。PWM信號生成電路生成控制高側晶體管的導通/截止的PWM信號。監測電路監測施加到高側晶體管的控制輸入節點的高側控制輸入電位或者監測在輸出端子處生成的輸出電位，并且基于所監測的結果生成高側采樣定時和高側保持定時中的一個或兩個。電流檢測電路檢測在電感器中流動的電感器電流，并且生成與檢測到的電流成比例的第一檢測電壓。采樣保持電路響應于高側采樣定時而開始第一檢測電壓的采樣操作，并且響應于高側保持定時而開始第一檢測電壓的保持操作，以輸出第二檢測電壓。

根據上述實施例，可以以高準確度檢測電感器電流。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的一個實施例的負載驅動系統的主要部分的基本配置示例的示意圖；

圖2是示出根據本發明的第一實施例的負載驅動系統的主要部分的配置示例的示意圖；

圖3是示出圖2的負載驅動系統的操作示例的波形圖；

圖4是示出圖2的監測電路的配置示例及其周圍環境的框圖；

圖5A是示出圖4的輸出電位檢測電路的配置示例的電路圖；

圖5B是示意性地示出圖5A的操作示例的波形圖；

圖6是示出根據本發明的第一實施例的檢測負載驅動系統中的電感器電流的方法的示例的流程圖；

圖7是示出應用了根據本發明的第一實施例的負載驅動系統的汽車的配置示例的示意圖；

圖8是示出圖7的電子控制裝置的配置示例的示意圖；