【技术实现步骤摘要】
本公开涉及电源开关(power switch)，并且更具体地涉及用于监测电源开关电路的操作的技术和电路。
技术介绍
1、电源开关用于多种应用，以控制递送到负载的功率。例如，电源开关可以包括场效应晶体管(fet)、绝缘栅双极晶体管(igbt)、双极结晶体管(bjt)、氮化镓(gan)开关、碳化硅(sic)开关，或者可以包括可控硅整流器(scr)。fet的示例可以包括但不限于结型场效应晶体管(jfet)、金属氧化物半导体fet(mosfet)、双栅极mosfet、任何其他类型的fet或其任何组合。mosfet的示例可以包括但不限于pmos、nmos、dmos或任何其他类型的mosfet、或其任何组合。mosfet可以由硅、氮化镓、碳化硅或其他材料形成。bjt的示例可以包括但不限于pnp、npn、异质结、或任何其他类型的bjt、或其任何组合。
2、电源开关通常由驱动电路经由调制控制信号来控制，诸如脉宽调制(pwm)、脉冲频率调制(pfm)、脉冲持续时间调制、脉冲密度调制或其他类型的调制控制信号。调制控制信号可以被施加到电源开关的栅极，以便控制电源开关的接通/关断切换，并且从而控制通过电源开关递送到负载的平均功率量。电源开关的接通/关断切换有效地将其功率递送(power delivery)分割成分立的部分。被馈送到负载的电压和/或电流的平均值可以通过快速接通和关断开关而被控制。与关断时段相比，开关接通的时间越长，提供给负载的总功率就越高。在很多应用中，两个不同的电源开关以高侧(high-side)和低侧(low-side)配
3、检测与电源开关相关联的结温的能力是非常理想的。为此，常规技术通常使用外部组件，诸如安装在电源开关附近的负温度系数(ntc)热敏电阻器或基于半导体的温度传感器(例如，温度敏感二极管)。不幸的是，这些常规技术可能是不精确的，并且可能导致对开关的温度相关问题的反应被延迟。例如，外部组件可以以一定的固有延迟来测量开关的外壳的温度或开关附近的温度，但这些测量并不总是能够精确地指示电源开关本身内的结温(junction temperature)。
技术实现思路
1、通常，本公开描述了由驱动电路在控制电源开关时应用的电路和技术。该电路和技术可以提供防止电源开关故障的保护，这在各种电路应用中可能是合乎需要的，特别是在安全性备受关注的场景(setting)中。该电路和技术可以通过在特定时间执行两个或更多个电压测量来促进对电源开关之上(over)的电压降的非常准确的电压测量，包括在与没有电流通过电源开关时相对应的第一时间点处的至少一个第一电压测量，以及在电流通过电源开关时的第二时间点处的至少一个第二电压测量。
2、在一些情况下，准确的电压测量可以由驱动电路用来检测电路操作中的问题，例如电源开关操作的安全检查或灾难检查。此外，在一些情况下，准确的电压测量(连同电流测量)可以被传送到控制器，使得控制器可以在控制开关操作、执行安全或灾难检查时使用这些测量，或者可以用于基于欧姆定律来确定电源开关的电阻。电阻又可以被映射到电源开关的温度的指示，这可以是可以使用其他技术实现的电源开关的结温的更精确的指示。因此，在一些示例中，该技术可以促进对电源开关的结温的非常准确的测量。
3、在一个示例中，本公开描述了一种被配置为控制电源开关的驱动电路。驱动电路可以包括：输出引脚，其中驱动电路被配置为从输出引脚向电源开关递送驱动信号以控制电源开关的接通/关断切换；以及检测引脚，其被配置为接收与电源开关相关联的第一信号，其中第一信号对应于电流不通过电源开关时的第一时间点，并且其中第一信号指示一个或多个其他电路元件之上的第一电压降。检测引脚还可以被配置为接收与电源开关相关联的第二信号，其中第二信号对应于电流通过电源开关时的第二时间点，并且其中第二信号指示电源开关之上的电压降以及一个或多个其他电路元件之上的第二电压降。驱动电路可以被配置为基于第一信号与第二信号之间的差来确定电源开关之上的电压降。
4、在另一示例中，本公开描述了一种系统，该系统包括：控制器；以及被配置为基于来自控制器的控制信号来控制电源开关的驱动电路。驱动电路可以包括：输出引脚，其中驱动电路被配置为基于来自控制器的控制信号来从输出引脚向电源开关递送驱动信号以控制电源开关的接通/关断切换；以及检测引脚，被配置为接收与电源开关相关联的第一信号，其中第一信号对应于电流不通过电源开关时的第一时间点，并且其中第一信号指示一个或多个其他电路元件之上的第一电压降。检测引脚还可以被配置为接收与电源开关相关联的第二信号，其中第二信号对应于电流通过电源开关时的第二时间点，并且其中第二信号指示电源开关之上的电压降以及一个或多个其他电路元件之上的第二电压降。驱动电路可以被配置为基于第一信号与第二信号之间的差来确定电源开关之上的电压降。
5、在另一示例中，本公开描述了一种方法，该方法包括：经由驱动电路控制电源开关的接通/关断切换；在与电源开关相关联的检测引脚上接收第一信号，其中第一信号对应于电流不通过电源开关时的第一时间点，并且其中第一信号指示一个或多个其他电路元件之上的第一电压降；在检测引脚上接收第二信号，其中第二信号对应于电流通过电源开关时的第二时间点，并且其中第二信号指示电源开关之上的电压降以及一个或多个其他电路元件之上的第二电压降；以及基于第一信号与第二信号之间的差来确定电源开关之上的电压降。
6、这些和其他示例的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求中很清楚。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种被配置为控制电源开关的驱动电路，所述驱动电路包括：
2.根据权利要求1所述的驱动电路，还包括被配置为存储所述第一信号的存储器。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为周期性地更新被存储在所述存储器中的所述第一信号。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路包括模数转换器ADC，所述ADC被配置为生成指示所述第一信号与所述第二信号之间的所述差的输出信号，其中所述驱动电路被配置为将所述输出信号传送到控制所述驱动电路的控制器。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述一个或多个其他电路元件包括二极管和电阻器。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其中所述检测引脚包括去饱和DESAT检测引脚，所述驱动电路还包括保护逻辑，所述保护逻辑被配置为：基于所述第一信号的幅度来检测所述电源开关是否处于去饱和模式，并且响应于检测到所述电源开关处于所述去饱和模式而禁用所述电源开关。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为：在所述保护逻辑检测所述电源开关是否处于去饱和模式时，在
8.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述电源开关包括：
9.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为：基于所述电源开关之上的所确定的电压降，来控制所述电源开关的接通/关断切换。
10.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述检测引脚包括过电流保护OCP引脚。
11.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为：基于所述电源开关中的电流变化方向，来定义所述第一时间点。
12.一种系统，包括：
13.根据权利要求12所述的系统，所述驱动电路还包括被配置为存储所述第一信号的存储器，其中所述驱动电路被配置为周期性地更新被存储在所述存储器中的所述第一信号。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述驱动电路包括模数转换器ADC，所述ADC被配置为生成指示所述第一信号与所述第二信号之间的所述差的输出信号，其中所述驱动电路被配置为将所述输出信号传送到所述控制器。
15.根据权利要求12所述的系统，其中所述一个或多个其他电路元件包括二极管和电阻器，其中所述检测引脚包括去饱和DESAT检测引脚，所述驱动电路还包括保护逻辑，所述保护逻辑被配置为：基于所述第一信号的幅度来检测所述电源开关是否处于去饱和模式，并且响应于检测到所述电源开关处于所述去饱和模式而禁用所述电源开关，其中所述驱动电路被配置为：在所述保护逻辑检测所述电源开关是否处于去饱和模式时，在所述检测引脚上递送电流。
16.根据权利要求12所述的系统，其中所述驱动电路被配置为：基于所述电源开关中的电流变化方向，来定义所述第一时间点。
17.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被配置为：
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制器被配置为基于所计算的电阻来确定所述电源开关的温度，并且基于所确定的温度来控制所述驱动电路。
19.根据权利要求12所述的系统，还包括所述电源开关。
20.根据权利要求12所述的系统，还包括被配置为控制多个电源开关的多个驱动电路，其中所述多个电源开关被配置为控制多相电动机的操作。
21.一种方法，包括：
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
23.根据权利要求21所述的方法，还包括：
24.根据权利要求21所述的方法，还包括：
25.根据权利要求24所述的方法，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种被配置为控制电源开关的驱动电路，所述驱动电路包括：
2.根据权利要求1所述的驱动电路，还包括被配置为存储所述第一信号的存储器。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为周期性地更新被存储在所述存储器中的所述第一信号。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路包括模数转换器adc，所述adc被配置为生成指示所述第一信号与所述第二信号之间的所述差的输出信号，其中所述驱动电路被配置为将所述输出信号传送到控制所述驱动电路的控制器。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述一个或多个其他电路元件包括二极管和电阻器。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其中所述检测引脚包括去饱和desat检测引脚，所述驱动电路还包括保护逻辑，所述保护逻辑被配置为：基于所述第一信号的幅度来检测所述电源开关是否处于去饱和模式，并且响应于检测到所述电源开关处于所述去饱和模式而禁用所述电源开关。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为：在所述保护逻辑检测所述电源开关是否处于去饱和模式时，在所述检测引脚上递送电流。
8.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述电源开关包括：
9.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为：基于所述电源开关之上的所确定的电压降，来控制所述电源开关的接通/关断切换。
10.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述检测引脚包括过电流保护ocp引脚。
11.根据权利要求1所述的驱动电路，其中所述驱动电路被配置为：基于所述电源开关中的电流变化方向，来定义所述第一时间点。
12.一种系统，包括：
13.根据权利要求12所述的系统，所述驱动电路还包括被配置...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·努博林，M·克鲁格，
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：
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