用于操作電子開(kāi)關(guān)的電路裝置和方法
【專利摘要】一種電路包括具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)，用于確定在隔離柵極處的電荷的測(cè)量裝置，以及用于基于由測(cè)量裝置確定的電荷來(lái)提供電荷給隔離柵極的能量供應(yīng)。
【專利說(shuō)明】用于操作電子開(kāi)關(guān)的電路裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實(shí)施例涉及針對(duì)電子開(kāi)關(guān)的電流優(yōu)化控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]第一實(shí)施例涉及電路，該電路包括具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)；用于確定在隔離柵極處的電荷的測(cè)量裝置；以及用于基于由測(cè)量裝置確定的電荷來(lái)提供電荷給隔離柵極的能量供應(yīng)。
[0003]第二實(shí)施例涉及包括至少一個(gè)如本文所描述的電路裝置的車輛。
[0004]第三實(shí)施例涉及用于控制具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)的方法，該方法包括步驟:確定在隔離柵極處的電荷；以及基于確定的電荷來(lái)提供電荷給隔離柵極。
[0005]第四實(shí)施例指向電子開(kāi)關(guān)電路裝置，該電子開(kāi)關(guān)電路裝置包括用于確定在隔離柵極處的電荷的裝置；以及用于基于確定的電荷來(lái)提供電荷給隔離柵極的裝置。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]參照附圖示出了并且說(shuō)明了實(shí)施例。附圖用于說(shuō)明基本原理，從而僅僅說(shuō)明了用于理解基本原理的必要方面。附圖不是按比例的。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示同樣的特征。
[0007]圖1示出了可視化高側(cè)η溝道配置的示例的框圖。
[0008]圖2示出了基于在圖1中示出的框結(jié)構(gòu)的更加詳細(xì)的圖。
[0009]圖3示出了針對(duì)電子開(kāi)關(guān)的三個(gè)狀態(tài)“0Ν狀態(tài)”、“IDLE狀態(tài)”和“OFF狀態(tài)”的示例性狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0010]圖4示出了用于圖2的框圖的備選實(shí)施例。
[0011]圖5示出了基于圖2的僅僅包括高功率電荷泵的另一個(gè)備選實(shí)施例。
[0012]圖6示出了使用若干電流源用于為作為功率晶體管使用的NMOS器件提供高電流路徑和低電流路徑的示例性電路裝置。
[0013]圖7示出了使用若干電流源用于為作為功率晶體管使用的PMOS器件提供高電流路徑和低電流路徑的示例性電路裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0014]在本文中給出的示例涉及在裝置中(例如在自動(dòng)車領(lǐng)域中，尤其是在諸如汽車之類的車輛中)可以被使用以代替被動(dòng)保險(xiǎn)絲或繼電器的功率開(kāi)關(guān)。在下文中，術(shù)語(yǔ)電子開(kāi)關(guān)可以被使用用于在各種用例情景中的任何種類的電子切換功能。電子開(kāi)關(guān)可以包括以下中的至少一個(gè):晶體管、PMOS, NMOS, FET、JFET, IGBT等。電子開(kāi)關(guān)可以具有可以用作控制輸入的隔離柵極。本文所描述的裝置可以是任何可能受制于低功率或待機(jī)模式的裝置。裝置尤其可以是汽車、汽車的控制單元。在下文中涉及的汽車或者車輛是針對(duì)這些裝置的示例。然而給出的解決方案并不限于這些裝置。
[0015]因?yàn)樵谘b置的待機(jī)狀態(tài)(例如汽車的停放狀態(tài))期間要求裝置的若干功能保持活躍，電子開(kāi)關(guān)被要求保持導(dǎo)通并且同時(shí)僅消耗盡可能少的電流(功率)。在開(kāi)關(guān)被啟動(dòng)(即在導(dǎo)通狀態(tài)中)并且應(yīng)當(dāng)僅消耗小量功率的時(shí)候，這個(gè)狀態(tài)還被稱為IDLE狀態(tài)。
[0016]該IDLE狀態(tài)允許電子開(kāi)關(guān)被使用作為傳統(tǒng)的保險(xiǎn)絲，其在裝置處在待機(jī)狀態(tài)中的時(shí)候不消耗任何(相關(guān)的)功率。除了常見(jiàn)的保險(xiǎn)絲之外，電子開(kāi)關(guān)可以提供另外的功能，例如測(cè)量電流以及基于預(yù)定觸發(fā)(例如即使沒(méi)有短路的發(fā)生)而關(guān)閉電流。
[0017]在IDLE狀態(tài)中的時(shí)候，電子開(kāi)關(guān)可以處在低功率節(jié)點(diǎn)消耗(例如幾個(gè)微安)中。
[0018]在裝置(例如汽車)處在活躍模式(正被到處駕駛)中的時(shí)候，電子開(kāi)關(guān)同樣處在導(dǎo)通模式(被稱為ON狀態(tài))中，其中電子開(kāi)關(guān)兩端的電流負(fù)載與IDLE狀態(tài)相比可以是相當(dāng)高的。比較IDLE狀態(tài)與ON狀態(tài)揭示，電子開(kāi)關(guān)的電流可以變化幾十(decade)。這要求對(duì)電子開(kāi)關(guān)的控制是靈活的。
[0019]在裝置的正常操作(例如車輛正被駕駛)期間可以使用電子開(kāi)關(guān)的ON狀態(tài)。在該ON狀態(tài)中，電子開(kāi)關(guān)的電流消耗可以達(dá)到幾個(gè)毫安。
[0020]此外，電子開(kāi)關(guān)可以進(jìn)入非導(dǎo)通模式(被稱為OFF狀態(tài))。除了電子開(kāi)關(guān)的狀態(tài)之夕卜，提供了允許降低用于控制電子開(kāi)關(guān)的功率消耗的功能。
[0021]在裝置的待機(jī)模式(例如車輛正被停放)期間可以使用IDLE狀態(tài)。在IDLE狀態(tài)中的時(shí)候，為了不過(guò)早地耗盡裝置(例如汽車)的電池，電子開(kāi)關(guān)的電流消耗與在電子開(kāi)關(guān)的ON狀態(tài)期間的功率消耗相比可能必須顯著更低。
[0022]為了進(jìn)入IDLE狀態(tài)，電子開(kāi)關(guān)可以處在ON狀態(tài)中。然后電子開(kāi)關(guān)的控制進(jìn)入降低的電流消耗模式。這一順序可以是有益的以便確保電子開(kāi)關(guān)的完整的功能(這可能要求比在IDLE狀態(tài)中可用的控制電流更高的控制電流)。
[0023]作為備選，可以使用不同的狀態(tài)改變次序。電子開(kāi)關(guān)可以直接進(jìn)入IDLE狀態(tài)，這可以是由控制器(例如微控制器)進(jìn)行的分級(jí)開(kāi)關(guān)的結(jié)果，或者它可以是由開(kāi)關(guān)本身提供的計(jì)時(shí)的結(jié)果。
[0024]還可能從IDLE狀態(tài)自動(dòng)重新進(jìn)入ON狀態(tài)，例如由于過(guò)電流(即電流大于預(yù)定閾值)和/或由于過(guò)電壓(即電壓大于預(yù)定閾值，例如電子開(kāi)關(guān)的漏極-源極電壓)?；旧希魏?例如預(yù)定)觸發(fā)可以被使用用于(自動(dòng))啟動(dòng)從IDLE到ON的狀態(tài)改變。一個(gè)示例是計(jì)時(shí)器，其指示測(cè)量(例如溫度測(cè)量)需要由電子開(kāi)關(guān)(或者可能涉及電子開(kāi)關(guān)的關(guān)聯(lián)單元)進(jìn)行。在這樣的測(cè)量之后，電子開(kāi)關(guān)可以重新進(jìn)入IDLE狀態(tài)。電子開(kāi)關(guān)基于(外部)觸發(fā)指示例如ON狀態(tài)的瞬態(tài)階段的這種另外的功能可以被使用用于各種應(yīng)用，例如監(jiān)控目的、測(cè)量等，這無(wú)須基于裝置的基礎(chǔ)狀態(tài)改變(例如汽車從其待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入駕駛狀態(tài))。在應(yīng)用結(jié)束之后，電子開(kāi)關(guān)可以從ON狀態(tài)重新進(jìn)入IDLE狀態(tài)。
[0025]圖1示出了可視化高側(cè)η溝道配置的示例的框圖。η溝道MOSFET Ml的柵極經(jīng)由柵極驅(qū)動(dòng)器101驅(qū)動(dòng)。MOSFET Ml的源極經(jīng)由電阻器106接地。MOSFET Ml的漏極被連接到節(jié)點(diǎn)107，該節(jié)點(diǎn)107被連接到供應(yīng)電壓108。
[0026]比較器單元102比較MOSFET Ml的柵極-源極電壓Vgs并且將比較結(jié)果供應(yīng)給邏輯單元105。
[0027]邏輯單元105可以是任何種類的控制裝置，例如微控制器、控制器、處理器等。邏輯單元105可以控制高功率電荷泵104和低功率電荷泵103以及柵極驅(qū)動(dòng)器101。高功率電荷泵104和低功率電荷泵103均被連接到供應(yīng)電壓108并且根據(jù)由邏輯單元105施加的控制來(lái)提供功率給驅(qū)動(dòng)器101。
[0028]邏輯單元105經(jīng)由單輸入引腳109控制。作為選項(xiàng)，可以提供若干輸入引腳(在圖1中未示出)用于供應(yīng)外部信號(hào)給控制單元105。
[0029]因此，比較器單元102監(jiān)控MOSFET Ml的柵極與源極之間的電壓降Vgs，該電壓降Vgs對(duì)應(yīng)于電子開(kāi)關(guān)MOSFET Ml的狀態(tài)并且指示是否柵極-源極電壓Vgs足以保證最大可容許的接通狀態(tài)電阻。低功率電荷泵103被使用(并且可以被優(yōu)化)用于MOSFET Ml的低電流消耗模式。低功率電荷泵103可以被規(guī)定尺寸使得在MOSFET Ml的柵極處的電荷可以被保持。
[0030]作為選項(xiàng)，比較器單元還可以被布置使得其監(jiān)控MOSFET Ml的漏極和源極兩端的電壓Vds (在圖1中未示出)。
[0031]在MOSFET Ml兩端的電壓下降到低于預(yù)定義值的情況，比較器單元102能夠檢測(cè)IDLE狀態(tài)并且邏輯單元105可以指示所有附接的部件降低電流消耗。因此，低功率電荷泵103可以被啟動(dòng)并且高功率電荷泵104可以被停用。高功率電荷泵104可以被使用用于從電子開(kāi)關(guān)MOSFET Ml的IDLE狀態(tài)重新進(jìn)入ON狀態(tài)。
[0032]因此，可以選擇電子開(kāi)關(guān)的以下?tīng)顟B(tài)(其還可以被認(rèn)為是模式):
[0033](SI)電子開(kāi)關(guān)被關(guān)閉:0FF狀態(tài)；
[0034](S2)電子開(kāi)關(guān)被接通、裝置的正常操作(模式):0N狀態(tài)；
[0035](S3)電子開(kāi)關(guān)被接通，具有降低的電流消耗(供應(yīng)電子開(kāi)關(guān)的控制元件的電流消耗也降低)、裝置的待機(jī)模式=IDLE狀態(tài)。
[0036]另外的狀態(tài)(S3)具有優(yōu)點(diǎn):電子開(kāi)關(guān)除了其被關(guān)斷(SI)或接通(S2)之外具有供應(yīng)給電子開(kāi)關(guān)降低的電功率量以保持其導(dǎo)通狀態(tài)的低功率模式，并且具有特征
[0037]—開(kāi)關(guān)仍然可以被關(guān)斷到狀態(tài)(SI)以及
[0038]——開(kāi)關(guān)可以提供另外的特征，例如進(jìn)行預(yù)定義動(dòng)作并且因此可以(自動(dòng)和)臨時(shí)重新進(jìn)入狀態(tài)(S2)。
[0039]比較器單元102 —經(jīng)由電壓Vgs檢測(cè)到電子開(kāi)關(guān)MOSFET Ml被接通，狀態(tài)(S3)就可以自動(dòng)啟動(dòng)。施加到邏輯單元105的輸入引腳109的信號(hào)可以指示裝置處于待機(jī)狀態(tài)中還是處于正常操作中。因此，可以根據(jù)施加到輸入引腳109的實(shí)際信號(hào)、鑒于由比較器單元102檢測(cè)到的電壓Vgs來(lái)進(jìn)入狀態(tài)(S2)或(S3)。例如，在輸入引腳109處的信號(hào)和由比較器單元102提供的信號(hào)可以經(jīng)由AND門結(jié)合用于確定是要進(jìn)入狀態(tài)(S2)還是狀態(tài)(S3)。
[0040]要注意的是，邏輯單元105可以具有可以被使用用于各種應(yīng)用的若干輸入引腳，這允許用戶根據(jù)在裝置(例如汽車)中可能是可用的外部信號(hào)而靈活地配置開(kāi)關(guān)的狀態(tài)
(SI)至狀態(tài)(S3)。
[0041]作為示例，電子開(kāi)關(guān)可以包括電流感測(cè)功能。在狀態(tài)(S2)中電流感測(cè)特征被啟動(dòng)，由電子開(kāi)關(guān)消耗的電流可以達(dá)到幾個(gè)毫安。在狀態(tài)(S3)中，電流感測(cè)特征可以被停用以便進(jìn)一步降低電流消耗?？梢杂蛇壿媶卧?05基于經(jīng)由其輸入引腳中的一個(gè)施加的信號(hào)做出是否啟動(dòng)電流感測(cè)特征的決策。然而，代替龐大的輸入引腳的數(shù)目，邏輯單元105可以包括解碼器，該解碼器能夠解碼例如比特序列的各種模式(“命令”)以確定做出哪個(gè)決策?；谳斎胍_(的數(shù)目)和/或這些模式，用戶具有高度的靈活性以利用電子開(kāi)關(guān)和驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)的部件的各種功能，尤其是對(duì)于低能量模式。
[0042]例如，即使裝置(例如汽車)處在待機(jī)狀態(tài)中，也可以進(jìn)行從電子開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(S3)到狀態(tài)(S2)的狀態(tài)改變以便由驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)的電路裝置和/或由電子開(kāi)關(guān)本身執(zhí)行預(yù)定義動(dòng)作或者操作。例如，涉及電子開(kāi)關(guān)的以下步驟可以被執(zhí)行同時(shí)裝置處在其待機(jī)狀態(tài)中:從狀態(tài)(S3)到狀態(tài)(S2)的改變，由電子開(kāi)關(guān)或者利用電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行的電流感測(cè)操作，從狀態(tài)(S2)回到狀態(tài)(S3)的改變。這些狀態(tài)改變可以僅導(dǎo)致總電流消耗的輕微增加，對(duì)于許多情景來(lái)說(shuō)這可以是可接受的。還有，這些狀態(tài)改變的頻率可以根據(jù)需求(尤其是基于相應(yīng)應(yīng)用和/或基于安全方面的要求)來(lái)調(diào)整。
[0043]圖2示出了基于在圖1中示出的框結(jié)構(gòu)的更加詳細(xì)的圖。
[0044]高功率電荷泵104示出了被供應(yīng)給反相器202的振蕩器信號(hào)201。反相器202的輸出經(jīng)由電容器C2被連接到節(jié)點(diǎn)207，并且經(jīng)由包括反相器203和電容器Cl的串聯(lián)連接被連接到節(jié)點(diǎn)208。節(jié)點(diǎn)107經(jīng)由二極管204被連接到節(jié)點(diǎn)207，并且節(jié)點(diǎn)207經(jīng)由二極管205被連接到節(jié)點(diǎn)208。節(jié)點(diǎn)208經(jīng)由二極管206被連接到柵極驅(qū)動(dòng)器101。所有二極管204,205和206被布置使得它們的陰極點(diǎn)朝向柵極驅(qū)動(dòng)器101。
[0045]低功率電荷泵103示出了被供應(yīng)給反相器210的振蕩器信號(hào)209。反相器210的輸出經(jīng)由電容器C4被連接到節(jié)點(diǎn)215，并且經(jīng)由包括反相器211和電容器C3的串聯(lián)連接被連接到節(jié)點(diǎn)216。節(jié)點(diǎn)107經(jīng)由二極管212被連接到節(jié)點(diǎn)215，并且節(jié)點(diǎn)215經(jīng)由二極管213被連接到節(jié)點(diǎn)216。節(jié)點(diǎn)216經(jīng)由二極管214被連接到柵極驅(qū)動(dòng)器101。所有二極管212,213和214被布置成使得它們的陰極點(diǎn)朝向柵極驅(qū)動(dòng)器101。
[0046]柵極驅(qū)動(dòng)器101包括兩個(gè)電流鏡223、224和兩個(gè)電流源221、222。邏輯單元105控制柵極驅(qū)動(dòng)器101:被施加到節(jié)點(diǎn)217的信號(hào)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)220 (如果由邏輯單元105供應(yīng)的信號(hào)是高的)或經(jīng)由反相器218啟動(dòng)開(kāi)關(guān)219 (如果由邏輯單元105供應(yīng)的信號(hào)是低的)。如果開(kāi)關(guān)220被啟動(dòng)，電流源221的電流被鏡像到節(jié)點(diǎn)225并且從而被用于控制MOSFET Ml的柵極。如果開(kāi)關(guān)219被啟動(dòng)，電流源222的電流被鏡像到MOSFET Ml的柵極。因此，邏輯單元105可以指示柵極驅(qū)動(dòng)器使MOSFET Ml的柵極主動(dòng)充電或放電。在狀態(tài)(S3)中MOSFETMl的柵極的充電經(jīng)由低功率電荷泵103被保持。
[0047]比較器單元102包括比較器226和參考電壓227，其中比較器226的第一輸入被連接到MOSFET Ml的柵極并且比較器226的第二輸入經(jīng)由參考電壓227被連接到MOSFET Ml的源極。比較器226的輸出被連接到邏輯單元105。參考電壓227允許調(diào)整要被比較的信號(hào)的偏移。
[0048]節(jié)點(diǎn)107還被連接到MOSFET M2的漏極并且節(jié)點(diǎn)225被連接到MOSFET M2的柵極。MOSFET Ml的源極被連接到運(yùn)算放大器228的同相輸入并且MOSFET M2的源極被連接到運(yùn)算放大器228的反相輸入。運(yùn)算放大器228的輸出被連接到MOSFET M3的柵極。MOSFET M3的源極被連接到MOSFET M2的源極。MOSFET M3的漏極提供感測(cè)電流229，該感測(cè)電流229可以由外部裝置處理或者其可以被供應(yīng)給邏輯單元105用于進(jìn)一步的處理。
[0049]MOSFET Ml 和 M2 是 NMOS 并且 MOSFET M3 是 PMOS 器件。MOSFET Ml 是功率晶體管，MOSFET M2是感測(cè)晶體管并且MOSFET M3如下地供應(yīng)感測(cè)電流:在運(yùn)算放大器228的同相輸入處供應(yīng)參考電壓，其中運(yùn)算放大器228被控制為使得其兩個(gè)輸入是相等的。因此，MOSFETM3供應(yīng)與流經(jīng)MOSFET Ml的電流成比例、但是小得多的感測(cè)電流229。例如，感測(cè)電流229可能處在流經(jīng)功率晶體管MOSFET Ml的電流的1:10000的量級(jí)。
[0050]這是一個(gè)如何可以例如由邏輯單元105確定通過(guò)MOSFET Ml的電流的示例?；谶@一電流，如果感測(cè)到的電流降至低于預(yù)定值(這對(duì)應(yīng)于例如通過(guò)MOSFET Ml的電流達(dá)到1A)第三狀態(tài)(S3)可以被啟動(dòng)，并且如果該電流指示通過(guò)MOSFET Ml的電流達(dá)到超過(guò)該預(yù)定值，第二狀態(tài)(S2)可以被啟動(dòng)。
[0051]因此，給出的解決方案尤其允許提供電子開(kāi)關(guān)的第三狀態(tài)(S3)。該第三狀態(tài)(S3)提供電子開(kāi)關(guān)以及其關(guān)聯(lián)部件(尤其是針對(duì)被提供以便控制電子開(kāi)關(guān)的那些部件)的降低的功率消耗。
[0052]可以實(shí)現(xiàn)各種種類的電荷泵，例如如上面指示的兩個(gè)電荷泵(例如高功率電荷泵104和低功率電荷泵103)。作為備選，可以使用單個(gè)電荷(例如高功率)泵。選項(xiàng)還有，單個(gè)電荷泵可以包括如上面描述的(低電荷泵和高電荷泵的)兩個(gè)電荷泵功能，以提供啟用電子開(kāi)關(guān)及其關(guān)聯(lián)部件(例如驅(qū)動(dòng)器、比較器等)的低功率模式。
[0053]此外或作為備選，(至少一個(gè))電荷泵可以由時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)用于隨著改變的時(shí)鐘周期(例如不同的計(jì)時(shí)模式和/或延時(shí)模式的時(shí)鐘周期)提供不同的電荷給電子開(kāi)關(guān)的柵極。
[0054]作為選項(xiàng)，在無(wú)需另外的監(jiān)控或安全方面的功能的情況下?tīng)顟B(tài)(S3)可以進(jìn)行操作。選項(xiàng)還有，狀態(tài)(S3)還利用這些另外的監(jiān)控和/或安全方面的功能。在對(duì)狀態(tài)(S3)還要求一些安全方面的功能的情況中，為了保護(hù)連接到電子開(kāi)關(guān)的線路以及電子開(kāi)關(guān)本身，狀態(tài)(S3)可以提供以下特征:
[0055]——超溫保護(hù)；
[0056]—在超溫的情況(經(jīng)由鎖存器或重新啟動(dòng))熱關(guān)機(jī)；
[0057]——過(guò)電流保護(hù)；
[0058]—由于過(guò)電流(經(jīng)由鎖存器或重新啟動(dòng))關(guān)機(jī)；
[0059]-由于短路關(guān)機(jī)。
[0060]觸發(fā)超溫保護(hù)和/或過(guò)電流保護(hù)的溫度值和/或電流值與在狀態(tài)(S2)中使用的溫度值和/或電流值可以是相同的值或者可以是不同的值。
[0061]作為另一個(gè)選項(xiàng)，電子開(kāi)關(guān)可以包括錯(cuò)誤標(biāo)記(在其狀態(tài)被存儲(chǔ)在例如鎖存器中的情況下)。在基于例如如上面指示的一種錯(cuò)誤(過(guò)電流、超溫)的電子開(kāi)關(guān)從狀態(tài)(S3)進(jìn)入狀態(tài)(SI)(即關(guān)斷)的時(shí)候，可以設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)記。因此，錯(cuò)誤標(biāo)記可以被使用用于指示控制器電子開(kāi)關(guān)不再導(dǎo)通。優(yōu)選地，在這樣的情景(即錯(cuò)誤標(biāo)記被設(shè)置、電子開(kāi)關(guān)在狀態(tài)
(SI)中)中消耗的電流可以是低的。然而，取決于錯(cuò)誤的類型，例如由于該錯(cuò)誤的優(yōu)先級(jí)，電流消耗可能高于在狀態(tài)(S3)中的電流消耗。
[0062]要注意的是，電子開(kāi)關(guān)可以是η溝道MOSFET或P溝道M0SFET。選項(xiàng)還有，提供低側(cè)η溝道M0SFET。在這些情況下，可以省略一個(gè)或多個(gè)電荷泵。
[0063]圖3示出了包括狀態(tài)(SI)、(S2)和(S3)的示例性狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，其中錯(cuò)誤(例如高溫、高電流、指示錯(cuò)誤給邏輯單元的外部信號(hào))可以是從狀態(tài)(S3)到狀態(tài)(SI)的轉(zhuǎn)換301的原因或者從狀態(tài)(S2)到狀態(tài)(SI)的轉(zhuǎn)換302的原因，從而由此停用電子開(kāi)關(guān)。
[0064]如果裝置(例如車輛)被啟動(dòng)(例如進(jìn)入駕駛模式)，電子開(kāi)關(guān)從狀態(tài)(S3)(見(jiàn)轉(zhuǎn)換303)或者從狀態(tài)(SI)(見(jiàn)轉(zhuǎn)換304)被啟動(dòng)到狀態(tài)(S2)。
[0065]在裝置進(jìn)入低功率模式(例如汽車正被停放)的情況，電子開(kāi)關(guān)的狀態(tài)從狀態(tài)(52)改變到狀態(tài)(S3)，見(jiàn)轉(zhuǎn)換305。
[0066]在狀態(tài)(S3)中的時(shí)候，基于(內(nèi)部的或外部的)觸發(fā)，電子開(kāi)關(guān)可以經(jīng)歷從狀態(tài)
(53)到狀態(tài)(S2)的轉(zhuǎn)換306，然后執(zhí)行預(yù)定義動(dòng)作(由轉(zhuǎn)換307指示，其保持在狀態(tài)(S2)中)并且經(jīng)由轉(zhuǎn)換308返回到狀態(tài)(S3)。
[0067]還可行的是，開(kāi)關(guān)直接從狀態(tài)(SI)進(jìn)入狀態(tài)(S3)，這由轉(zhuǎn)換309指示。如果在電子開(kāi)關(guān)的隔離柵極處的電荷不足，在隨后的步驟中可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換306至308以便使隔離柵極再充電到預(yù)定義水平。
[0068]圖4示出了用于圖2的框圖的備選實(shí)施例。與圖2對(duì)比，低功率電荷泵103的輸出被連接到節(jié)點(diǎn)225，這是針對(duì)低功率電荷泵103的備選方案，用于供應(yīng)負(fù)載給MOSFET Ml的柵極。
[0069]圖5示出了基于圖2的沒(méi)有低功率電荷泵103的另一個(gè)備選實(shí)施例。在狀態(tài)(S3)期間在MOSFET Ml的柵極處檢測(cè)到負(fù)載不足的情況下，比較器單元102可以指示邏輯單元105。邏輯單元105然后可以觸發(fā)高功率電荷泵以供應(yīng)負(fù)載給MOSFET Ml的柵極。
[0070]圖6示出了使用若干電流源用于驅(qū)動(dòng)作為功率晶體管的MOSFET M4的示例性電路裝置。MOSFET M4是NM0S。柵極驅(qū)動(dòng)器601經(jīng)由節(jié)點(diǎn)602被連接到供應(yīng)電壓108。還有，供應(yīng)電壓經(jīng)由電阻器615被連接到MOSFET M4的漏極。MOSFET M4的源極接地。比較器單元102對(duì)應(yīng)于圖2的比較器單元。還有，邏輯單元105對(duì)應(yīng)于圖2的邏輯單元。
[0071]柵極驅(qū)動(dòng)器601包括三個(gè)電流鏡603至605和三個(gè)電流源606至608。邏輯單元105控制柵極驅(qū)動(dòng)器601:被施加到節(jié)點(diǎn)612的信號(hào)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)610或經(jīng)由反相器613啟動(dòng)開(kāi)關(guān)609。如果開(kāi)關(guān)610被啟動(dòng)，電流源606的電流被鏡像到節(jié)點(diǎn)614并且從而被用于控制MOSFET M4的柵極。如果開(kāi)關(guān)609被啟動(dòng)，電流源608的電流被鏡像用于控制MOSFET M4的柵極。因此，邏輯單元105可以指示柵極驅(qū)動(dòng)器601使MOSFET M4的柵極主動(dòng)充電或放電。這允許進(jìn)入狀態(tài)(S2)或者關(guān)斷MOSFET M4(即進(jìn)入狀態(tài)(SI))。
[0072]在狀態(tài)(S3)期間開(kāi)關(guān)611可以被啟動(dòng)用于經(jīng)由電流鏡604供應(yīng)電流源607的電流給MOSFET M4的柵極。在狀態(tài)(S3)期間在MOSFET M4的柵極處檢測(cè)到負(fù)載不足的情況下，比較器單元102可以指示邏輯單元105。邏輯單元105然后可以觸發(fā)開(kāi)關(guān)611以供應(yīng)負(fù)載給MOSFET M4的柵極。
[0073]在圖6中能量供應(yīng)包括由電流源606和608供應(yīng)的、用于主動(dòng)接通或關(guān)斷MOSFETM4的高電流路徑，以及由電流源607供應(yīng)的、被使用以在MOSFET M4的柵極處保持預(yù)定負(fù)載量的低電流路徑。
[0074]圖7示出了基于圖6的柵極驅(qū)動(dòng)器的備選實(shí)施方式，其中與在圖6中示出的NMOS相反,MOSFET M5是PM0S。因此，供應(yīng)功率108被連接到MOSFET M5的源極并且MOSFET M5的漏極經(jīng)由電阻器701接地。尤其涉及對(duì)于圖6提供的柵極驅(qū)動(dòng)器601、邏輯單元105和比較器單元102的解釋據(jù)此適用。
[0075]以下示例和/或?qū)嵤├械闹辽僖粋€(gè)可以被認(rèn)為是創(chuàng)新的。它們可以與如所描述的其它方面或?qū)嵤├M合。本文所描述的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不必被解釋為優(yōu)先于或者優(yōu)于其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)。
[0076]提出了一種電路裝置，包括
[0077]—具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)；
[0078]——用于確定在隔離柵極處的電荷的測(cè)量裝置；
[0079]——用于基于由測(cè)量裝置確定的電荷來(lái)提供電荷給隔離柵極的能量供應(yīng)。
[0080]測(cè)量裝置可以確定在電子開(kāi)關(guān)的柵極處的電荷的絕對(duì)量或相對(duì)量和/或這種電荷的變化或改變。測(cè)量裝置尤其可以確定在電子開(kāi)關(guān)的隔離柵極處的電壓，例如電子裝置的隔離柵極和源極/發(fā)射極兩端的電壓或者柵極和漏極/集電極兩端的電壓。測(cè)量裝置還可以確定電子裝置的漏極/集電極和源極/發(fā)射極兩端的電壓。確定的電壓(電荷)從而可以被用于控制由能量供應(yīng)提供給電子開(kāi)關(guān)的隔離柵極的能量(電荷)。
[0081]因此，在本文中提出的電路裝置提供(受控的)保險(xiǎn)絲的功能，該保險(xiǎn)絲可以與可能利用這種保險(xiǎn)絲的任何裝置結(jié)合使用。裝置尤其可以是車輛(例如汽車)。據(jù)此，裝置可以是這種車輛的一部分(例如車輛的控制單元)。因此若干這樣的電路可以被使用用于一個(gè)裝置。
[0082]在實(shí)施例中，能量供應(yīng)被布置用于供應(yīng)高電荷量或低電荷量給電子開(kāi)關(guān)的隔離柵極。
[0083]在實(shí)施例中，能量供應(yīng)包括以下中的至少一個(gè):
[0084]——單個(gè)電荷泵；
[0085]——單個(gè)具有低功率模式和高功率模式的電荷泵；
[0086]-低功率電荷泵和高功率電荷泵；
[0087]——具有這些具有不同功率的電荷泵中的至少兩個(gè)的超過(guò)兩個(gè)的電荷泵；
[0088]——至少一個(gè)電流源，和電流鏡；
[0089]—高電流路徑和低電流路徑，其中高電流路徑包括至少一個(gè)高電流源并且低電流路徑包括至少一個(gè)低電流源。
[0090]在實(shí)施例中，電路裝置包括耦合在能量供應(yīng)與隔離柵極之間的驅(qū)動(dòng)器。
[0091]在實(shí)施例中，電路裝置包括用于直接或間接控制能量供應(yīng)和電子開(kāi)關(guān)的邏輯單元，其中測(cè)量裝置被連接到邏輯單元用于供應(yīng)確定的電荷或確定的電荷的信息給邏輯單
J Li ο
[0092]邏輯單元可以是任何種類的控制裝置，例如微控制器、控制器、處理器等。邏輯單元可以是在其中電子開(kāi)關(guān)被利用的裝置的一部分。例如，邏輯單元可以是車輛的控制單元的一部分或者它可以具有到至少一個(gè)這種控制單元的接口。
[0093]在實(shí)施例中，能量供應(yīng)包括低功率電荷泵，并且其中邏輯單元被布置用于在IDLE狀態(tài)期間至少部分地選擇低功率電荷泵。
[0094]在實(shí)施例中，如果電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入低功率模式，則進(jìn)入IDLE狀態(tài)。
[0095]因此，裝置(例如車輛)可以進(jìn)入停車狀態(tài)，在停車狀態(tài)中電流消耗應(yīng)當(dāng)被降低(尤其是被最小化)以便消耗的電池功率盡可能少。因此，裝置的這種低功率模式可以與正常模式區(qū)分開(kāi)來(lái)，在正常模式中車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)是活躍的并且可以增加電路裝置(尤其是電子開(kāi)關(guān))的電流消耗。在兩個(gè)狀態(tài)(IDLE狀態(tài)和ON狀態(tài))中，電子開(kāi)關(guān)都是導(dǎo)通，在IDLE狀態(tài)中由電路裝置消耗的電流可以處在幾個(gè)微安的范圍中，然而在ON狀態(tài)中消耗的電流處在幾個(gè)毫安的范圍中。然而，這些僅是用于說(shuō)明電路裝置的一個(gè)特征的示例性的值。據(jù)此，用于其它裝置以及其它電流消耗的應(yīng)用是可行的。
[0096]例如，如果裝置從正常操作進(jìn)入低功率模式，裝置的控制單元可以將此指示給邏輯單元，邏輯單元然后可以啟動(dòng)從ON狀態(tài)到IDLE狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0097]在實(shí)施例中，如果在隔離柵極處的電荷下降到低于預(yù)定義閾值，電子開(kāi)關(guān)從IDLE狀態(tài)被臨時(shí)重新啟動(dòng)。
[0098]在實(shí)施例中，提供了供應(yīng)電荷給隔離柵極的高功率電荷泵，其中邏輯單元被布置以在隔離柵極處的電荷下降到低于預(yù)定義閾值的情況下啟動(dòng)高功率電荷泵。
[0099]在實(shí)施例中，如果在隔離柵極處的電荷已經(jīng)被恢復(fù)，電路裝置重新進(jìn)入IDLE狀態(tài)。
[0100]在實(shí)施例中，邏輯單元被布置用于
[0101]——基于觸發(fā)，通過(guò)供應(yīng)與在IDLE模式期間提供的電荷相比更高的電荷量給其隔離柵極，從IDLE狀態(tài)重新啟動(dòng)電子開(kāi)關(guān)，
[0102]——執(zhí)行預(yù)定義動(dòng)作以及
[0103]——重新啟動(dòng)IDLE狀態(tài)。
[0104]在實(shí)施例中，觸發(fā)是以下中的至少一個(gè):
[0105]——被施加到邏輯單元的外部信號(hào)；
[0106]——檢測(cè)到故障；
[0107]—檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的溫度；
[0108]—檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的電流；
[0109]——由計(jì)時(shí)器或時(shí)鐘提供的觸發(fā)。
[0110]在實(shí)施例中，預(yù)定義動(dòng)作包括以下中的至少一個(gè):
[0111]——電流感測(cè)；
[0112]——溫度感測(cè)；
[0113]——發(fā)出通知；
[0114]——隔離柵極的再充電。
[0115]在電子開(kāi)關(guān)被臨時(shí)重新啟動(dòng)期間(在ON狀態(tài)中)，可以執(zhí)行各種動(dòng)作。這提供了另外的靈活性，因?yàn)樵谘b置的低功率模式期間(例如車輛正在停放狀態(tài)中)電路裝置允許進(jìn)行各種這樣的動(dòng)作，而這些動(dòng)作的頻率可以基于整體可用的電功率來(lái)調(diào)整?；诶缇o急情況(故障或警報(bào))和/或基于仍然可用的電功率水平，還可以按優(yōu)先順序排列所述動(dòng)作。
[0116]在這點(diǎn)上通知可以是存儲(chǔ)到和/或傳送到存儲(chǔ)器或任何地址的任何信息。通知的示例是:故障消息、故障比特(標(biāo)記)、警報(bào)等。
[0117]在實(shí)施例中，電路裝置包括測(cè)量單元用于確定以下觸發(fā)中的至少一個(gè):
[0118]—超過(guò)預(yù)定閾值的溫度；
[0119]——超過(guò)預(yù)定閾值的電流；
[0120]——計(jì)時(shí)器。
[0121]測(cè)量單元可以是測(cè)量裝置的一部分。它還可以被集成到電路裝置的部件中的一個(gè)中或者被提供為至少在另外的部件上。例如，測(cè)量單元可以是由電子開(kāi)關(guān)供應(yīng)的電流感測(cè)特征。
[0122]在實(shí)施例中，能量供應(yīng)包括高功率電荷泵，并且其中邏輯單元被布置用于在ON狀態(tài)期間至少部分地選擇高功率電荷泵。
[0123]在實(shí)施例中，如果電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入正常操作模式，則進(jìn)入ON狀態(tài)。
[0124]正常操作模式可以是裝置的任何模式，該模式不同于裝置被完全關(guān)斷(例如在維修期間)或者在上面描述的低功率模式中的情況。例如，作為示例性裝置的汽車在其發(fā)動(dòng)機(jī)活躍期間被驅(qū)動(dòng)在對(duì)其電池等進(jìn)行再充電的充電狀態(tài)中的時(shí)候，可以處在正常操作模式中。
[0125]在實(shí)施例中，在檢測(cè)到短路的情況或者在預(yù)定義信號(hào)被施加到邏輯單元的情況下，邏輯單元被布置用于將電子開(kāi)關(guān)切換到OFF狀態(tài)。
[0126]在其OFF狀態(tài)中，電子開(kāi)關(guān)中斷到裝置(或者來(lái)自裝置)的電流。這一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于保險(xiǎn)絲被啟動(dòng)。進(jìn)入OFF狀態(tài)可以有若干原因，例如:檢測(cè)到短路、超溫、過(guò)電流等。它還可以基于由裝置(例如車輛的控制單元)供應(yīng)給控制單元的外部信號(hào)。
[0127]在實(shí)施例中，測(cè)量裝置包括比較器單元，其中比較器單元的輸入被連接到電子開(kāi)關(guān)用于確定電子開(kāi)關(guān)的端子兩端的電壓。
[0128]例如，比較器單元的第一輸入可以耦合到電子開(kāi)關(guān)的隔離柵極并且比較器單元的第二輸入可以耦合到電子開(kāi)關(guān)的源極。作為選項(xiàng)，第一輸入可以耦合到電子開(kāi)關(guān)的源極并且第二輸入可以耦合到電子開(kāi)關(guān)的漏極。
[0129]在實(shí)施例中，電子開(kāi)關(guān)被布置用于被操作在以下?tīng)顟B(tài)中的任一個(gè)中:
[0130]——ON狀態(tài)，其中高電荷量經(jīng)由能量供應(yīng)被供應(yīng)給隔離柵極；
[0131]——IDLE狀態(tài)，其中低電荷量經(jīng)由能量供應(yīng)被供應(yīng)給隔離柵極；
[0132]——OFF狀態(tài)，其中電子開(kāi)關(guān)被關(guān)斷。
[0133]ON狀態(tài)和IDLE狀態(tài)兩者皆是電子開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通模式。IDLE狀態(tài)允許電子開(kāi)關(guān)處在導(dǎo)通模式中，但與ON狀態(tài)相比消耗功率量減小。高電荷量高于低電荷量。高電荷量可以由高功率電荷泵供應(yīng)并且低電荷量可以由低功率電荷泵供應(yīng)。在裝置的低功率模式期間，電路裝置可以利用低電荷量保持電子開(kāi)關(guān)在導(dǎo)通模式中(利用其IDLE狀態(tài))。
[0134]在實(shí)施例中，電路裝置包括用于存儲(chǔ)電子開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)狀態(tài)的存儲(chǔ)器。
[0135]這樣的存儲(chǔ)器可以被實(shí)現(xiàn)為標(biāo)記、寄存器或者鎖存器。存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)電子開(kāi)關(guān)的至少一個(gè)先前的狀態(tài)。存儲(chǔ)器可以是指示電子開(kāi)關(guān)從IDLE狀態(tài)進(jìn)入了 OFF狀態(tài)的標(biāo)記。這允許邏輯單元確定錯(cuò)誤發(fā)生了(例如溫度和/或電流超過(guò)預(yù)定閾值)。
[0136]在實(shí)施例中，電子開(kāi)關(guān)包括以下中的至少一個(gè):
[0137]——晶體管；
[0138]-PMOS ；
[0139]-NMOS ;
[0140]-FET ；
[0141]-JFET ；
[0142]-1GBT。
[0143]電子開(kāi)關(guān)的隔離柵極可以用作控制輸入。
[0144]在實(shí)施例中，電子開(kāi)關(guān)是η溝道高側(cè)開(kāi)關(guān)。
[0145]提出了包括至少一個(gè)如本文所描述的電路裝置的車輛。
[0146]還有，提出了用于控制具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)的方法，包括步驟:
[0147]——確定在隔離柵極處的電荷；
[0148]—基于確定的電荷提供電荷給隔離柵極。
[0149]在實(shí)施例中，電子開(kāi)關(guān)被操作在以下?tīng)顟B(tài)中的任一個(gè)中:
[0150]——ON狀態(tài)，其中高電荷量經(jīng)由能量供應(yīng)被供應(yīng)給隔離柵極；
[0151]——IDLE狀態(tài)，其中低電荷量經(jīng)由能量供應(yīng)被供應(yīng)給隔離柵極；
[0152]——OFF狀態(tài)，其中電子開(kāi)關(guān)被關(guān)斷。
[0153]在實(shí)施例中，
[0154]—如果電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入低功率模式，則進(jìn)入IDLE狀態(tài)；
[0155]—如果電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入正常操作模式，則進(jìn)入ON狀態(tài)。
[0156]在實(shí)施例中，
[0157]—如果在隔離柵極處的電荷下降到低于預(yù)定義閾值，電子開(kāi)關(guān)從IDLE狀態(tài)被重新啟動(dòng)到ON狀態(tài)；
[0158]——增加在隔離柵極處的電荷；
[0159]——重新進(jìn)入IDLE狀態(tài)。
[0160]在實(shí)施例中，
[0161]——基于觸發(fā)，進(jìn)行從IDLE狀態(tài)到ON狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換；
[0162]——執(zhí)行預(yù)定義動(dòng)作；
[0163]——重新啟動(dòng)IDLE狀態(tài)。
[0164]在實(shí)施例中，觸發(fā)是以下中的至少一個(gè):
[0165]——被施加到邏輯單元的外部信號(hào)；
[0166]—檢測(cè)到故障的檢測(cè)；
[0167]—檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的溫度；
[0168]—檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的電流；
[0169]——由計(jì)時(shí)器或時(shí)鐘提供的觸發(fā)。
[0170]在實(shí)施例中，預(yù)定義動(dòng)作是以下中的至少一個(gè):
[0171]——電流感測(cè)；
[0172]——溫度感測(cè)；
[0173]——發(fā)出通知；
[0174]——隔離柵極的再充電。
[0175]在實(shí)施例中，在檢測(cè)到短路的情況或者在預(yù)定義信號(hào)的情況電子開(kāi)關(guān)進(jìn)入OFF狀態(tài)。
[0176]預(yù)定義信號(hào)可以是由裝置(例如汽車的控制單元)提供的外部信號(hào)。
[0177]提出了一種電子切換電路裝置，包括:
[0178]——用于確定在隔離柵極處的電荷的裝置；
[0179]——用于基于確定的電荷來(lái)提供電荷給隔離柵極的裝置。
[0180]雖然已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的是，可以做出將實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)的各種改變和修改，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。對(duì)于本領(lǐng)域適度技術(shù)人員將是明顯的是，執(zhí)行相同功能的其它部件可以被適當(dāng)替換。應(yīng)當(dāng)提到，參照特定的圖解釋的特征可以與其它圖的特征組合，即使在其中這沒(méi)有明確地被提到的那些情況。此外，本發(fā)明的方法可以以使用適當(dāng)?shù)奶幚砥髦噶畹乃熊浖?shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，，或以利用硬件邏輯和軟件邏輯的組合以實(shí)現(xiàn)相同結(jié)果的混合實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)本發(fā)明概念的這些修改旨在于由所附權(quán)利要求涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種電路裝置，包括 具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)； 用于確定在所述隔離柵極處的電荷的測(cè)量裝置； 用于基于由所述測(cè)量裝置確定的所述電荷來(lái)提供電荷給所述隔離柵極的能量供應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中所述能量供應(yīng)被布置用于供應(yīng)高電荷量或低電荷量給所述電子開(kāi)關(guān)的所述隔離柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中所述能量供應(yīng)包括以下中的至少一個(gè): 單個(gè)電荷泵； 單個(gè)具有低功率模式和高功率模式的電荷泵； 低功率電荷泵和高功率電荷泵； 具有超過(guò)兩個(gè)的具有不同功率的電荷泵中的至少兩個(gè)的超過(guò)兩個(gè)的電荷泵； 至少一個(gè)電流源，及電流鏡； 高電流路徑和低電流路徑，其中所述高電流路徑包括至少一個(gè)高電流源并且所述低電流路徑包括至少一個(gè)低電流源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，包括耦合在所述能量供應(yīng)與所述隔離柵極之間的驅(qū)動(dòng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，包括用于直接或間接控制所述能量供應(yīng)和所述電子開(kāi)關(guān)的邏輯單元，其中所述測(cè)量裝置被連接到所述邏輯單元用于供應(yīng)所述確定的電荷或所述確定的電荷的信息給所述邏輯單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路裝置，其中所述能量供應(yīng)包括低功率電荷泵，并且其中所述邏輯單元被布置用于至少部分在10巧狀態(tài)期間選擇所述低功率電荷泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路裝置，其中如果所述電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入低功率模式，則進(jìn)入所述1012狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路裝置，其中如果在所述隔離柵極處的所述電荷下降到低于預(yù)定義閾值，所述電子開(kāi)關(guān)從所述10“狀態(tài)被臨時(shí)重新啟動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路裝置，其中提供了供應(yīng)電荷給所述隔離柵極的高功率電荷泵，其中所述邏輯單元被布置用于在所述隔離柵極處的所述電荷下降到低于預(yù)定義閾值的情況下啟動(dòng)所述高功率電荷泵。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路裝置，其中如果在所述隔離柵極處的所述電荷已經(jīng)被恢復(fù)，所述電路裝置重新進(jìn)入所述1012狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路裝置，其中所述邏輯單元被布置用于， 基于觸發(fā)，通過(guò)供應(yīng)與在所述待機(jī)模式期間提供的所述電荷相比更高的電荷量給所述隔離柵極，從所述10巧狀態(tài)重新啟動(dòng)所述電子開(kāi)關(guān)， 執(zhí)行預(yù)定義動(dòng)作以及 重新啟動(dòng)所述101^:狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路裝置，其中所述觸發(fā)是以下中的至少一個(gè): 被施加到所述邏輯單元的外部信號(hào)； 檢測(cè)到故障； 檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的溫度； 檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的電流； 由計(jì)時(shí)器或時(shí)鐘提供的觸發(fā)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路裝置，其中所述預(yù)定義動(dòng)作包括以下中的至少一個(gè): 電流感測(cè)； 溫度感測(cè)； 發(fā)出通知； 所述隔離柵極的再充電。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路裝置，包括測(cè)量單元用于確定以下觸發(fā)中的至少一個(gè): 超過(guò)預(yù)定閾值的溫度； 超過(guò)預(yù)定閾值的電流； 計(jì)時(shí)器。
15.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路裝置，其中所述能量供應(yīng)包括高功率電荷泵，并且其中所述邏輯單元被布置用于在狀態(tài)期間至少部分地選擇所述高功率電荷泵。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電路裝置，其中如果所述電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入正常操作模式，則進(jìn)入所述08狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路裝置，其中在檢測(cè)到短路的情況或者在預(yù)定義信號(hào)被施加到所述邏輯單元的情況下，所述邏輯單元被布置用于將所述電子開(kāi)關(guān)切換到0？？狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中所述測(cè)量裝置包括比較器單元，其中所述比較器單元的輸入被連接到所述電子開(kāi)關(guān)用于確定所述電子開(kāi)關(guān)的端子兩端的電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中所述電子開(kāi)關(guān)被布置用于被操作在以下?tīng)顟B(tài)中的一種狀態(tài)中: 狀態(tài)，其中高電荷量經(jīng)由所述能量供應(yīng)被供應(yīng)給所述隔離柵極； 1012狀態(tài)，其中低電荷量經(jīng)由所述能量供應(yīng)被供應(yīng)給所述隔離柵極； 0？？狀態(tài)，其中所述電子開(kāi)關(guān)被關(guān)斷。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，包括用于存儲(chǔ)所述電子開(kāi)關(guān)的至少一種狀態(tài)的存儲(chǔ)器。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中所述電子開(kāi)關(guān)包括以下中的至少一個(gè): 晶體管；
？108 ； 勵(lì)3 ；
冊(cè)丁 ； 獅；
168X0
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置，其中所述電子開(kāi)關(guān)是II溝道高側(cè)開(kāi)關(guān)。
23.—種車輛，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路裝置。
24.一種方法，用于控制具有隔離柵極的電子開(kāi)關(guān)，包括: 確定在所述隔離柵極處的電荷； 基于所述確定的電荷提供電荷給所述隔離柵極。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所述電子開(kāi)關(guān)被操作在以下?tīng)顟B(tài)中的一種狀態(tài)中: 狀態(tài)，其中高電荷量經(jīng)由所述能量供應(yīng)被供應(yīng)給所述隔離柵極； 1012狀態(tài)，其中低電荷量經(jīng)由所述能量供應(yīng)被供應(yīng)給所述隔離柵極； 0？？狀態(tài)，其中所述電子開(kāi)關(guān)被關(guān)斷。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中 如果所述電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入低功率模式，則進(jìn)入所述10巧狀態(tài)。 如果所述電路裝置所連接到的裝置進(jìn)入正常操作模式，則進(jìn)入所述狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中 如果在所述隔離柵極處的所述電荷下降到低于預(yù)定義閾值，所述電子開(kāi)關(guān)從所述1012狀態(tài)被重新啟動(dòng)到所述0^狀態(tài)； 增加在所述隔離柵極處的所述電荷； 重新進(jìn)入所述1012狀態(tài)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中 基于觸發(fā)，進(jìn)行從所述1012狀態(tài)到所述狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換； 執(zhí)行預(yù)定義動(dòng)作； 重新啟動(dòng)所述101^:狀態(tài)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述觸發(fā)是以下中的至少一個(gè): 被施加到所述邏輯單元的外部信號(hào)； 檢測(cè)到故障； 檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的溫度； 檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的電流； 由計(jì)時(shí)器或時(shí)鐘提供的觸發(fā)。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中所述預(yù)定義動(dòng)作是以下中的至少一個(gè): 電流感測(cè)； 溫度感測(cè)； 發(fā)出通知； 所述隔離柵極的再充電。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中在檢測(cè)到短路的情況或者在預(yù)定義信號(hào)的情況下，所述電子開(kāi)關(guān)進(jìn)入所述0？？狀態(tài)。
32.一種電子開(kāi)關(guān)電路裝置，包括: 用于確定在隔離柵極處的電荷的裝置； 用于基于所述確定的電荷來(lái)提供電荷給所述隔離柵極的裝置。
【文檔編號(hào)】H03K17/687GK104348460SQ201410366840
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】R·桑德, V·卡塔爾, A·格拉夫 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司