稳压器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于在车辆中展开可展开的约束件的发火管驱动电路。安全约束件可具有最小击发电压。稳压器可在输入端处将输入电压调节为最小击发电压。发火管驱动电路可在单个芯片上形成。发火管驱动电路可包括高侧驱动器和低侧驱动器。输入端用于接收用于击发可展开的约束件的输入电压。高侧驱动器可将电流从输入端提供到可展开的约束件。低侧驱动器可将电流从可展开的约束件提供到电接地。

pressure regulator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】稳压器交叉引用本专利申请要求于2017年12月20日提交的名称为“VoltageRegulator”的美国申请序列号15/849,456的权益，该申请的内容据此全文以引用方式并入。
本专利申请整体涉及集成到发火管驱动电路中的稳压器。
技术介绍
气囊系统通常包括约束控制模块、反应罐、气囊，以及存储在反应罐内的带有点火器(发火管)的气体发生器。带有发火管的气体发生器经由传导线和连接器连接到约束控制模块。这些电线和连接器往返气体发生器的总电路径称为“发火管回路”。约束控制模块通过发火管回路向气体发生器提供足够的能量以提供气囊致动。一旦从车辆传感器接收到足以保证气囊激活的适当信号，则气体发生器由约束控制模块致动。约束控制模块控制气囊系统的总体操作，并且可被视为用于气囊系统的主控制单元。与由传感器、气囊、电线和连接器等组成的任何电气系统一样，该系统需要电连接以正常工作。具体地，客户需求决定了气囊安全系统，即在约束控制模块中实现诊断功能以查询发火管回路的适当的发火管回路电阻值以及可防止气囊被不正确地激活的其他特性。
技术实现思路
本专利申请公开了用于保护约束控制模块中的发火管回路驱动器的方法和系统。激活发火管回路驱动器来在指定的全击发时间发送全击发电流通过点火器，从而提供约束控制模块的展开功能。发火管回路驱动器由高侧发火管驱动器和低侧发火管驱动器两者构成。发火管驱动器保护概念是在发生系统故障之前尝试展开功能。如果发生系统故障，则展开功能将终止以便保护发火管回路驱动器。系统故障可包括对地短路、发火管负载短路、Vbat(例如，车辆电池电压)短路、能量储备供应故障等。在参考附加于本说明书中并构成本说明书的一部分的附图和权利要求书查看以下描述后，本专利申请的其他目的、特征和优点对本领域的技术人员将变得显而易见。附图说明在附图中，部件未必按比例绘制，而是重点说明本专利申请的原理。此外，类似的附图标号指示贯穿这些视图的对应部分。图1为发火管驱动电路的示意图。图2为图1的发火管驱动电路的对地短路故障的示意图。图3为图1的发火管驱动电路的对地短路故障的示意图。图4为图1的发火管驱动电路的发火管负载短路故障的示意图。图5为图1的发火管驱动电路的短路到电池故障的示意图。图6为图1的发火管驱动电路的短路到电池故障的示意图。图7为图1的发火管驱动电路的故障外部晶体管的示意图。图8为发火管驱动电路的另一个具体实施的示意图。图9为图8的发火管驱动电路的对地短路故障的示意图。图10为图8的发火管驱动电路的对地短路故障的示意图。图11为图8的发火管驱动电路的发火管负载短路故障的示意图。图12为图8的发火管驱动电路的短路到电池故障的示意图。图13为图8的发火管驱动电路的短路到电池故障的示意图。图14为图8的发火管驱动电路的故障外部晶体管的示意图。具体实施方式气囊安全约束系统通常采用单个气体发生器设备来产生充气气体，用于在发生碰撞的情况下为车辆乘员的约束气囊充气。气体发生器设备由发火管驱动电路控制。该发火管驱动电路可包括在单个展开芯片上实现的高侧驱动器和低侧驱动器。图1为发火管驱动电路100的示意图。该发火管驱动电路包括展开芯片110。展开芯片110可以为单个硅芯片，例如ASIC(专用集成电路)。展开芯片110可包括用于接收输入电压的输入端(SSxy)142。输入电压可用于击发可展开的约束件，诸如气囊。输入端(SSxy)142可从电池诸如车辆电池105接收输入电压。开关116诸如功率晶体管可位于输入端(SSxy)142和电池105之间。电池105可通过二极管连接到开关116，并且该开关还可通过二极管和电容器(CER)108连接到电接地。开关116可根据启动开关114的指示来控制从电池105提供给输入端142的功率。启动开关114可从展开芯片110的输出端(VSF)140接收启动电压138。输出电压可从输出端140(VSF)提供到启动开关114。微处理器控制电路112可控制启动开关114。当启动开关114处于活动状态时，启动电压可被提供以激活开关116，从而允许电池105向输入端(SSxy)142提供功率。在一些具体实施中，启动开关114可连接到功率晶体管的栅极，从而充当开关或调节器，进而允许电池105向输入端(SSxy)142提供功率。在一些具体实施中，开关116可为N沟道MOSFET，该MOSFET具有与电池105连接的漏极以及与输入端(SSxy)142连接的源极。在该具体实施中，电阻器可放置在栅极和源极之间以允许正常工作。开关116可为提供两种功能的MOSFET：首先，开关116可提供冗余硅控制路径，该冗余硅控制路径可在系统故障的情况下阻止展开，例如由于常见故障模式导致开关116被禁用并且展开芯片110的开关124和开关134变为活动状态。其次，当开关116被实现为闭环调节器控制路径的传递元件部分时，开关116可提供降低的且更受控的V(SSxy,0)142，从而吸收更多的功率并且在昂贵的ASIC发火管驱动器晶体管上提供较低水平的功率耗散，从而最小化系统成本。输入端(SSxy)142可连接到高侧驱动电路121。高侧驱动电路121可连接在输入端142和高侧馈电端144之间。在一个具体实施中，功率晶体管124可连接在输入端(SSxy)142和高侧馈电端(SFX)144之间。功率晶体管124可为N沟道MOSFET，该MOSFET具有连接到输入端(SSxy)142的漏极以及连接到高侧馈电端(SFX)144的源极。功率晶体管124的栅极可连接到高侧栅极驱动电路122。在一些具体实施中，电流传感器126可向高侧栅极驱动电路122提供电流信号。栅极驱动电路122可利用该电流信号来响应于电流的量而控制功率晶体管124的激活。电流传感器126可位于功率晶体管124和高侧馈电端(SFX)144之间。高侧馈电端(SFX)144可通过馈线(R_Wire_Feed)147连接到点火器(R_ignitor)118。电流可通过回流线(R_Wire_Return)148从点火器118回流到低侧返回端(SRX)146。低侧驱动电路131可连接在低侧返回端146和电接地之间。在一个具体实施中，功率晶体管134可连接在返回端(SRX)146和电接地之间。功率晶体管134可为N沟道MOSFET，该MOSFET具有连接到返回端(SRX)146的漏极以及连接到电接地的源极。功率晶体管134的栅极可连接到低侧栅极驱动电路132。在一些具体实施中，电流传感器136可向低侧栅极驱动电路132提供电流信号。栅极驱动电路132可利用该电流信号来响应于电流的量而控制功率晶体管134的激活。电流传感器136可位于功率晶体管134和电接地之间。数字控制电路120可从通信接口130诸如串行通信接口接收命令。通过通信接口130提供给数字电路120的命令可包括启动命令、全击发命令以及各种配置命令，这些配置命令用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在车辆中展开可展开的约束件的发火管驱动电路，所述车辆具有电接地和带电池电压的电池，所述安全约束件具有最小击发电压，所述发火管驱动电路为在单个芯片上形成的集成电路，所述发火管驱动电路包括：/n输入端，所述输入端用于接收用于击发所述可展开的约束件的输入电压；/n高侧馈电端，所述高侧馈电端与所述可展开的约束件连通；/n低侧返回端，所述低侧返回端与所述可展开的约束件连通；/n高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置成将电流从所述输入端供应到所述高侧馈电端；/n低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置成将电流从所述低侧返回端供应到所述电接地；和/n稳压器，所述稳压器被配置成在所述输入端处将所述输入电压调节至所述最小击发电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171220 US 15/849,4561.一种用于在车辆中展开可展开的约束件的发火管驱动电路，所述车辆具有电接地和带电池电压的电池，所述安全约束件具有最小击发电压，所述发火管驱动电路为在单个芯片上形成的集成电路，所述发火管驱动电路包括：
输入端，所述输入端用于接收用于击发所述可展开的约束件的输入电压；
高侧馈电端，所述高侧馈电端与所述可展开的约束件连通；
低侧返回端，所述低侧返回端与所述可展开的约束件连通；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置成将电流从所述输入端供应到所述高侧馈电端；
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置成将电流从所述低侧返回端供应到所述电接地；和
稳压器，所述稳压器被配置成在所述输入端处将所述输入电压调节至所述最小击发电压。


2.根据权利要求1所述的发火管驱动电路，其中所述稳压器的输入连接到所述输入端。


3.根据权利要求1所述的发火管驱动电路，其中所述稳压器包括放大器。


4.根据权利要求3所述的发火管驱动电路，其中所述放大器具有连接到输出端以控制外部开关的输出。


5.根据权利要求4所述的发火管驱动电路，其中所述放大器具有通过分压器连接到所述输入端的输入。


6.根据前述权利要求中任一项所述的发火管驱动电路，其中所述稳压器被配置成减小在所述输入端处的所述输入电压的变化。


7.一种用于在车辆中展开可展开的约束件的系统，所述车辆具有电接地和带电池电压的电池，所述可展开的约束件具有最小击发电压；
发火管驱动电路，所述发火管驱动电路为在单个芯片上形成的集成电路，所述发火管驱动电路包括：
输入端，所述输入端用于接收用于击发所述可展开的约束件的输入电压；
高侧驱动器，所述高侧驱动器被配置成将电流从所述输入端提供到所述可展开的约束件；
低侧驱动器，所述低侧驱动器被配置成将电流从所述可展开的约束件提供到所述电接地；
稳压器，所述稳压器被配置成在所述输入端处将所述输入电压调节至所述最小击发电压；和
晶体管，所述晶体管与所述单个芯片隔离，所述晶体管连接在所述电池和所述输入端之间。


8.根据权利要求7所述的系统，其中所述稳压器的输入连接到所述输入端。


9.根据权利要求7或8中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：文森特·科拉罗西，班基姆·帕特尔，
申请(专利权)人：维宁尔美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US