内置自测试电路和相关方法技术

公开了内置自测试(BIST)电路和相关方法。示例BIST电路(302)包括状态机(340)，当使能信号(362)为有效时，该状态机(340)生成控制信号(366)以将与晶体管相关联的栅极电压(316)从第一电压降低到第二电压，晶体管(304)在第一电压和第二电压下被启用，并且当栅极电压(316)降低到第二电压时，当与晶体管(304)相关联的栅极到源极电压(328)满足阈值时，该状态机(340)使警报信号(364)为有效。机(340)使警报信号(364)为有效。机(340)使警报信号(364)为有效。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内置自测试电路和相关方法


[0001]本公开总体上涉及功率转换器，并且更具体地涉及内置自测试电路和相关方法。

技术介绍

[0002]功率转换器电路用于各种设备中，以将输入电压转换为期望的输出电压。例如，降压转换器通过控制晶体管和/或开关对电感器和/或电容器进行充电和/或放电以维持期望的输出电压来将输入电压转换成较低的期望的输出电压。功率转换器可以包括可以用于改变功率转换器中的电流路径的一个或多个功率开关。当满足功能安全要求(例如，汽车电气系统或电子设备的功能安全要求)时，可以使用功率开关，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，以在安全关键故障的情况下断开通向功率转换器部件的电压供应线，以使功率转换器进入安全状态。
附图说明
[0003]图1是监测串联的两个典型功率转换级的输出电压的示意图。
[0004]图2是监测与和典型功率转换级串联的两个典型MOSFET相关联的输入电压和输出电压的示意图。
[0005]图3是用于检测与示例MOSFET相关联的故障短路状况的第一示例内置自测试电路的示意图。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内置自测试电路即BIST电路，包括：状态机，其用于：当使能信号为有效时，生成控制信号以将与晶体管相关联的栅极电压从第一电压降低到第二电压，所述晶体管在所述第一电压和所述第二电压下被启用；以及当所述栅极电压降低到所述第二电压时，当与所述晶体管相关联的栅极到源极电压满足阈值时，使警报信号为有效。2.根据权利要求1所述的BIST电路，还包括耦合到所述状态机的可变电压源，并且其中所述BIST电路被包括在栅极驱动器电路中，所述栅极驱动器电路耦合到所述晶体管，并且所述栅极驱动器电路包括：放大器，其耦合到所述可变电压源和所述晶体管的栅极，当所述状态机通过调整与所述可变电压源相关联的第四电压来降低所述放大器的输入端处的第三电压时，所述放大器将所述栅极电压降低到所述第二电压。3.根据权利要求1所述的BIST电路，还包括比较器，所述比较器的输出端耦合到所述状态机，所述比较器的第一输入端测量所述栅极电压，所述比较器的第二输入端测量与所述晶体管相关联的源极电压，并且当所述栅极到源极电压满足所述阈值时，所述比较器使检测信号为有效。4.根据权利要求1所述的BIST电路，其中当在BIST定时器周期已期满之后所述栅极到源极电压不满足所述阈值时，所述状态机使所述控制信号为无效以将所述栅极电压增加到所述第一电压。5.根据权利要求1所述的BIST电路，其中所述阈值是第一电压，并且所述BIST电路被包括在栅极驱动器电路中，所述栅极驱动器电路耦合到所述晶体管，并且所述栅极驱动器电路包括：开关，其耦合到所述晶体管的栅极，所述开关当从第一状态切换到第二状态时，将所述栅极耦合接地轨；栅极驱动电源，其耦合到所述晶体管；第一比较器，当与所述栅极驱动电源相关联的第三电压满足第二阈值时，所述第一比较器将所述开关切换到所述第二状态；第二比较器，当与所述晶体管相关联的漏极电压满足第三阈值时，所述第二比较器将所述开关切换到所述第二状态；以及第三比较器，当与所述晶体管相关联的源极电压满足第四阈值时，所述第三比较器将所述开关切换到第二状态。6.根据权利要求1所述的BIST电路，其中所述控制信号为第一数字信号，并且还包括：第一模数转换器即第一ADC，所述第一ADC通过将与所述晶体管相关联的漏极电压转换为第二数字信号来测量所述漏极电压；以及第二ADC，所述第二ADC通过将与所述晶体管相关联的源极电压转换为第三数字信号来测量所述源极电压。7.根据权利要求6所述的BIST电路，其中所述控制信号为第一控制信号，所述阈值为第一阈值，并且所述状态机用于：基于所述第二数字信号与所述第三数字信号之间的差值来确定与所述晶体管相关联
的漏极到源极电压；当所述差值满足第二阈值时，确定所述晶体管没有故障短路状况；以及生成第二控制信号以将所述栅极电压增加至所述第一电压。8.根据权利要求6所述的BIST电路，其中所述阈值是第一阈值，并且所述状态机用于：基于所述第二数字信号与所述第三数字信号之间的差值来确定与所述晶体管相关联的漏极到源极电压；当所述差值不满足第二阈值并且BIST定时器周期已期满时，检测到与所述晶体管相关联的故障短路状况；以及当检测到所述故障短路状况时，使所述警报信号为有效。9.一种功率转换系统，包括：功率转换级；晶体管，其耦合到所述功率转换级；以及内置自测试电路即BIST电路，所述BIST电路包括状态机，所述状态机用于：当使能信号为有效时，生成控制信号以将与所述晶体管相关联的栅极电压从第一电压降低到第二电压，所述晶体管在所述第一电压和所述第二电压下被启用；以及当所述栅极电压降低到所述第二电压时，当与所述晶体管相关联的栅极到源极电压满足阈值时，使警报信号为有效。10.根据权利要求9所述的功率转换系统，其中所述BIST电路包括耦合到所述状态机的可变电压源，并且还包括：放大器，其耦合到所述可变电压源和所述晶体管的栅极，当所述状态机通过调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：