[發(fā)明專利]用于保護(hù)功率開關(guān)的電路和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210544260.X
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN114977106A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卡爾·諾林;約翰尼斯·格勒格爾;安東·毛德;貝恩哈德·維希特
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技奧地利有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10;H02H7/12;H02H1/00;H02M1/08;H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;謝琳

公開了一種用于保護(hù)功率開關(guān)的方法和電路。該電路包括第一、第二和第三功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)；反饋電路，其耦接到第一、第二和第三功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)中的至少一個，用于調(diào)節(jié)通過功率開關(guān)的電流的變化；耦接到反饋電路的檢測器電路，其具有用于指示通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的輸出端；以及耦接至檢測器電路的定時電路。定時電路被配置成測量通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的持續(xù)時間，以及將通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的持續(xù)時間與參考進(jìn)行比較。定時電路包括用于在通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的持續(xù)時間超過參考的情況下生成過電流信號的輸出端。

本申請為2018年9月6日提交的申請?zhí)枮?01811038302.2、發(fā)明名稱為“用于保護(hù)功率開關(guān)的電路和方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及結(jié)合經(jīng)調(diào)節(jié)的di/dt和dv/dt的功率開關(guān)的過流和過壓保護(hù)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

電力轉(zhuǎn)換器使用各種類型的功率開關(guān)。這些電力轉(zhuǎn)換器的輸出可能經(jīng)歷短路或過載狀況。雖然已知用于處理短路和過電壓狀況的保護(hù)電路，但是盡快檢測這些狀況以使功率開關(guān)中的功耗最小化是很重要的。現(xiàn)有的保護(hù)電路可能具有相對慢的反應(yīng)時間，并且可能無法防止內(nèi)部溫度上升到可能永久損壞或破壞功率開關(guān)的水平。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，一種用于保護(hù)功率開關(guān)的電路包括：第一功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)、第二功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)和第三功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)；反饋電路，其耦接到所述功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)中的至少一個功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)，用于調(diào)節(jié)通過功率開關(guān)的電流的變化；以及耦接到反饋電路的檢測器電路，其具有用于識別功率開關(guān)正在調(diào)節(jié)通過功率開關(guān)的電流的變化的輸出。檢測器電路可以包括附加輸出，用于識別通過功率開關(guān)的電流的變化的調(diào)節(jié)水平。定時電路耦接到檢測器電路，該定時電路具有用于生成過電流信號的輸出。該電路還可以包括耦接到功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)中的至少兩個功率開關(guān)節(jié)點(diǎn)的附加反饋電路，用于調(diào)節(jié)功率開關(guān)兩端的電壓的變化。附加檢測器電路耦接到附加反饋電路，該附加檢測器電路具有用于識別功率開關(guān)正在調(diào)節(jié)功率開關(guān)兩端的電壓的變化的輸出。附加檢測器電路可以包括附加輸出，用于識別功率開關(guān)兩端的電壓的變化的調(diào)節(jié)水平。附加定時電路耦接到附加檢測器電路，附加定時電路具有用于生成過電壓信號的輸出。該電路可以與常見集成電路或電路板中的功率開關(guān)集成，或者功率開關(guān)可以在其他電路部件的外部且遠(yuǎn)離其他電路部件。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式，一種用于保護(hù)功率開關(guān)的方法包括：感測通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中；測量通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的時間；以及將通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的時間與參考時間進(jìn)行比較。該方法還包括：如果通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中的時間超過參考時間，則生成過電流信號。該方法還包括：響應(yīng)于過電流信號而關(guān)斷功率開關(guān)。感測通過功率開關(guān)的電流的變化處于調(diào)節(jié)中與導(dǎo)通事件同時發(fā)生。該方法還可以包括感測功率開關(guān)兩端的電壓處于調(diào)節(jié)中。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式，一種用于保護(hù)功率開關(guān)的方法包括：感測功率開關(guān)兩端的電壓的變化處于調(diào)節(jié)中；測量功率開關(guān)兩端的電壓的變化處于調(diào)節(jié)中的時間；以及將功率開關(guān)兩端的電壓的變化處于調(diào)節(jié)中的時間與參考時間進(jìn)行比較。該方法還包括：如果功率開關(guān)兩端的電壓的變化處于調(diào)節(jié)中的時間超過參考時間，則生成過電壓信號。該方法還包括：響應(yīng)于過電壓信號而改變通過功率開關(guān)的電流的變化的目標(biāo)值，并且還對多個過電壓信號進(jìn)行計(jì)數(shù)。感測功率開關(guān)兩端的電壓的變化處于調(diào)節(jié)中與關(guān)斷事件同時發(fā)生。

附圖說明

為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖的描述，在附圖中：

圖1是示出不具有外部輸出升壓電路而具有帶有模擬和數(shù)字dv/dt反饋路徑的集成電路的示例性驅(qū)動器電路的示意圖；

圖2是示出具有外部輸出升壓電路并具有帶有模擬和數(shù)字dv/dt反饋路徑的集成電路的示例性驅(qū)動器電路的示意圖；

圖3是示出不具有外部輸出升壓電路而具有帶有模擬和數(shù)字dv/dt和di/dt反饋路徑的集成電路的示例性驅(qū)動器電路的示意圖；