控制方法、功率开关装置和开关装置制造方法及图纸

提供了一种控制方法、功率开关装置和开关装置，其中，检测电源电压中的欠电压事件。关于欠电压事件的信息被存储在存储器元件中。存储元件由控制信号供电。

Control method, power switch device and switch device

A control method, a power switch device and a switch device are provided, in which the undervoltage events in the power supply voltage are detected. Information about undervoltage events is stored in memory elements. The storage element is powered by a control signal.

【技术实现步骤摘要】
控制方法、功率开关装置和开关装置
本申请涉及功率开关装置及相应的方法。
技术介绍
功率开关通常用于将负载与电源电压耦接。近年来，已经开发了配备有一个或更多个诊断能力和诸如防止过载和短路事件这样的保护特征的“智能”功率开关装置。例如，在作为功率开关的这样的功率开关装置中，可以使用MOS晶体管，并且可以在过载或短路事件的情况下断开开关(即，使在开关的端子之间不导通)。在(例如由负载短路引起的)短路状况的情况下，可能发生欠电压。这样的欠电压状况会导致功率开关的断开。然而，欠电压状况也可能导致功率开关的“重启”，其中，一旦欠电压状况过去，功率开关就再次闭合。如果短路状况持续，则这会导致断开开关与闭合开关之间的快速切换，这继而会导致大量高能脉冲通过功率开关，从而劣化或甚至损坏功率开关。因此，已经提议在这样的情况下延迟闭合功率开关，以避免上述快速切换。在常规解决方案中，为了存储关于欠电压事件的信息，必须提供单独的电源电压，因为欠电压否则会导致诸如锁存器的存储器元件丢失其存储的数据，并且因此使装置“忘记”存在欠电压事件。这样的附加电源电压需要功率开关的封装的附加引脚，这通常是不期望的，因为它导致额外的成本。
技术实现思路
根据一个实施例，提供了一种开关装置，包括：控制端子，开关，其中，开关的控制输入端耦接至控制端子，电源电压端子，欠电压检测电路，其被配置成检测提供至电源端子的电源电压的欠电压，以及存储器元件，其被配置成存储关于检测到的欠电压的信息，其中，存储器元件耦接至控制端子，以由控制端子处的信号供电。根据另一实施例，提供了一种功率开关装置，包括：控制输入端子，电源电压端子，基于晶体管的功率开关，其被配置成基于控制输入端子处的信号将电源电压端子选择性地耦接至输出端子，欠电压检测电路，其被配置成检测电源电压端子处的电源电压中的欠电压，存储器元件，其被配置成存储关于检测到的欠电压事件的信息，其中，存储器元件由控制输入端子处的控制信号供电，以及延迟电路，其被配置成基于存储在存储器元件中的信息来延迟功率开关的导通。根据又一实施例，提供了一种方法，包括：检测功率开关装置的电源电压中的欠电压事件，以及将指示欠电压事件的信息存储在由控制信号供电的存储器元件中，控制信号控制功率开关装置的切换。以上概述仅旨在给出对一些实施例的一些方面的简要概述，而不应被解释为限制性的。特别地，其它实施例可以具有与以上讨论的特征、部件或元件不同的特征、部件或元件。附图说明图1是根据一个实施例的功率开关装置的一些部件的简化框图；图2A示出了作为可以实现实施例的示例环境的功率开关装置；图2B是示出可以应用实施例的短路状况的示例电路图；图2C示出了用于比较目的的功率开关装置的短路行为；图2D示出了展示在一些实施例中在欠电压事件之后提供延迟的曲线；图3示出了根据一个实施例的功率开关装置的一些部件的框图；图4示出了根据一个实施例的功率开关装置的框图；图5示出了在一些实施例中可用作存储器元件的锁存器；图6是根据一个实施例的功率开关装置的详细框图；图7是根据另一实施例的功率开关装置的详细框图；图8是示出根据一个实施例的方法的流程图。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述各种实施例。必须注意，这些实施例仅用作说明性示例，而不应被解释为限制本申请的范围。例如，虽然实施例可以被描述为包括多个特征或元件，但这仅用于说明的目的，并且在其他实施例中，这些特征或元件中的一些可以被省略和/或由替选的特征或元件来替代。此外，在一些实施例中，除了本文所描述的或附图中所示的特征或元件之外，还可以在不脱离本申请的范围的情况下提供附加的特征或元件，例如通常用在功率开关中的特征或元件。来自不同实施例的特征或元件可以彼此组合以形成另外的实施例。变型是关于实施例之一所描述的修改也可以应用于其他实施例。只要实质上保持连接或耦接的一般功能，例如传送某种信息或信号或提供某种控制，附图中所示或本文所描述的任何直接电连接或耦接(即没有中间元件的连接或耦接)也可以实现为间接连接或耦接(即具有一个或更多个附加中间元件的连接或耦接)，反之亦然。连接或耦接可以实现为基于线的连接或耦接或实现为无线连接或耦接，或其混合。通常，在本申请的上下文中，功率开关可以被描述为包括一个或更多个控制端子以及两个或更多个负载端子。可以通过向一个或更多个控制端子中的至少一个施加一个或更多个信号来控制功率开关的断开和闭合。当功率开关闭合(也称为导通或处于导通状态)时，其提供其负载端子中的至少两个之间的低欧姆连接，使得电流可以在负载端子之间流动。当开关断开(也称为关断或处于关断状态)时，功率开关在其负载端子之间展现出阻断行为，即高欧姆值，使得实质上电流不会在负载端子之间流动(除了可能在真实装置中发生的如漏电流等不期望的影响以外)。例如，一个负载端子可以耦接至负载，而另一负载端子可以耦接至诸如电池电压的电源电压，以经由功率开关选择性地将负载与电源电压耦接。选择性地将负载与正电源电压耦接的功率开关也被称为高边开关，而将负载与负电源电压或地耦接的功率开关也被称为低边开关。在一些实施例中，这样的功率开关可以利用如MOS(金属氧化物半导体)晶体管的场效应晶体管(FET)来实现。在这种情况下，负载端子对应于MOS晶体管的源极端子和漏极端子，而用于断开和闭合功率开关的控制端子对应于栅极端子。在其他实施例中，功率开关可以利用双极型晶体管来实现。在这样的情况下，负载端子对应于发射极端子和集电极端子，而用于断开和闭合开关的控制端子可以对应于基极端子。在其他实施例中，可以使用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。在这样的情况下，负载端子对应于发射极端子和集电极端子，而用于断开和闭合开关的控制端子可以对应于基极端子。在一些功率开关中，除了用于断开和闭合开关的控制端子和上述负载端子之外，还可以提供包括控制端子的另外的端子以用于诊断功能。在一些实施例中，如将更详细描述的，可以监测耦接至功率开关的电源电压的欠电压状况。在检测到欠电压状况的情况下，将检测到该状况的指示存储在如锁存器的存储器元件中。存储器元件由耦接至功率开关的控制端子的输入端子处的电压供电。以这种方式，在一些实施例中，至少在输入端子处的信号指示功率开关的导通状态的情况下，可以与电源电压无关地存储信息。所存储的信息然后可以用于在欠电压状况已经过去之后引入延迟。现在转向附图，图1示意性地示出了根据一个实施例的功率开关装置10的一些部件。图1示出了功率开关装置的电源电压连接11和控制输入连接13。经由控制输入连接13，可以闭合或断开功率开关(图1中未明确示出)，例如晶体管，以例如选择性地将电源电压耦接至负载。电源电压可以例如是诸如汽车应用中的电池电压，但不限于此。图1的功率开关装置10还包括欠电压检测电路12，其被配置成检测电源电压中的欠电压状况，以例如检测下降到预定阈值以下的电源电压。此外，功率开关装置10包括存储器元件14，例如锁存器、触发器或可以存储至少一位值的任何其它元件。在欠电压检测电路12在电源电压连接11上检测到电源电压中的欠电压的情况下，其将相应的信息——例如1位标记——存储在存储器元件14中。图1的实施例中的存储器元件14由控制输入连接13上的电压供电，或者换句话说，由用于控制功率开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关装置，包括：控制端子，开关，其中，所述开关的控制输入端耦接至所述控制端子，电源电压端子，欠电压检测电路，其被配置成检测提供给所述电源端子的电源电压的欠电压，以及存储器元件，其被配置成存储关于检测到的欠电压的信息，其中，所述存储器元件耦接至所述控制端子以由所述控制端子处的信号供电。

【技术特征摘要】
2016.09.26 US 15/276,4031.一种开关装置，包括：控制端子，开关，其中，所述开关的控制输入端耦接至所述控制端子，电源电压端子，欠电压检测电路，其被配置成检测提供给所述电源端子的电源电压的欠电压，以及存储器元件，其被配置成存储关于检测到的欠电压的信息，其中，所述存储器元件耦接至所述控制端子以由所述控制端子处的信号供电。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述存储器元件包括锁存器。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述欠电压检测电路包括比较器和耦接至所述比较器的输出端的上升沿检测电路。4.根据权利要求1所述的装置，还包括耦接在所述欠电压检测电路与所述存储器元件之间的电平移位器。5.根据权利要求1所述的装置，还包括耦接在所述输入端子与所述存储器元件之间的电压调节电路。6.根据权利要求1所述的装置，还包括延迟电路，所述延迟电路被配置成基于存储在所述存储器元件中的信息来延迟所述开关的导通。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述延迟在1至100毫秒之间。8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述延迟电路包括振荡器。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述欠电压检测电路包括沿检测电路和向所述沿检测电路提供信号的另一电路，以及还包括电平移位器，所述电平移位器被布置在所述另一电路与所述沿检测电路之间或者所述沿检测电路的下游。10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述另一电路包括比较器。11.一种功率开关装置，包括：控制输入端子，电源电压端子，基于晶体管的功率开关，其被配置成基于所述控制输入端子处的信号将所述电源电压端子选择性地耦接至输出端子，欠电压检测电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·迈尔，克里斯蒂安·杰拉西，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE