[发明专利]驱动电子开关

说明书

技术领域

本申请涉及具有电子开关并且具有用于所述电子开关的驱动电路的电子电路。

背景技术

诸如MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）或IGBT（绝缘栅双极型晶体管）之类的电子开关被广泛地用作多种不同电气或电子应用中的开关。

现代汽车中的汽车车载电源系统包括分别具有电池的至少两个电源子系统。第一子系统包括起动器，而第二子系统包括其他电气负载，比如灯、收音机、汽车导航系统、车窗升降器、座椅调节器等等。第一子系统可以进一步包括用于对这两个子系统中的电池进行充电或再充电的发电机。这两个子系统通过电子开关相连，以便平衡这两个子系统中的电压，并且以便允许发电机对这两个子系统中的电池进行充电。

当在这样的电源系统中致动起动器时，起动器汲取巨大的电流，这可能导致第一子系统中的电池的供电电压下降。为了防止第二子系统中的供电电压的电压下降，在其中致动起动器的时间段中可以断开电子开关。当所述开关断开时，第二电路中的电池为第二子系统的负载供电，使得致动起动器不导致这些负载被停用或关断。

用来连接或断开这两个子系统的电子开关可以被实施为利用电荷泵驱动的高侧开关，其中当电荷泵被控制信号激活时所述开关被接通，以及当电荷泵被控制信号停用时所述开关被关断。然而，利用电荷泵驱动的高侧开关具有相对较长的开关延迟。“开关延迟”是向电荷泵施加控制信号的时间与关断电子开关的时间之间的时间延迟。该延迟可能处于几十ms（微秒）的范围内。

每当检测到表明第二系统中的电压将要下降的操作状态时，就可以关断所述电子开关。然而，由于所述延迟时间，在检测到该操作状态的时间与电子开关中断这两个子系统之间的连接的时间之间，电压可能会显著下降。

因此需要提供一种具有开关（特别是高侧开关）的电子电路，其中能够以低延迟时间关断所述开关。

发明内容

第一方面涉及一种电子电路，其包括具有控制端子以及第一和第二负载端子之间的负载路径的电子开关、以及具有耦合到所述电子开关的控制端子的输出端子的驱动电路。所述驱动电路包括：第一输入端子和第二输入端子；第一驱动单元，其被耦合在第一输入端子与输出端子之间并且包括电荷泵；以及第二驱动单元，其被耦合在第二输入端子与输出端子之间。第二驱动电路还包括耦合在输出端子与用于参考电位的端子之间的另一电子开关。

第二方面涉及一种汽车电源系统。所述系统包括具有第一电池的第一电源系统、具有第二电池的第二电源系统、以及具有控制端子和耦合在第一与第二负载端子之间的负载路径的电子开关，其中所述负载路径被连接在第一与第二电源子系统之间。所述系统还包括具有耦合到电子开关的控制端子的输出端子的驱动电路。所述驱动电路还包括第一输入端子和第二输入端子、耦合在第一输入端子与输出端子之间并且包括电荷泵的第一驱动单元、以及耦合在第二输入端子与输出端子之间的第二驱动单元。第二驱动单元还包括耦合在输出端子与用于参考电位的端子之间的另一电子开关。

一阅读了下面的详细描述并且一观看了附图，本领域技术人员就将认识到附加的特征和优点。

附图说明

现在将参照附图解释实例。附图用来说明基本原理，因此只示出对于理解基本原理所必需的方面。附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相同的特征。

图1示意性地示出具有电子开关以及耦合到所述电子开关的控制端子的驱动电路的电子电路；

图2示出包括第一驱动单元和第二驱动单元的驱动电路的第一实施例；

图3示出包括并联连接的多个电子开关的电子开关的第一实施例；

图4更详细地示出第一和第二驱动单元的电路块；

图5示出图4的驱动电路的修改；

图6示出驱动电路的第二实施例；

图7更详细地示出图5的驱动电路的第二驱动单元；

图8示出图5的驱动电路的第二驱动单元的另一实施例。

具体实施方式

出于说明的目的，下文将详细解释本发明的实施例。这些实施例涉及一种电子电路，其具有电子开关以及耦合到所述电子开关的控制端子的驱动电路。将在特定情境中解释该电子电路，即在汽车电源系统的情境中，其中所述电子开关被连接在汽车电源系统的两个子系统之间。然而，这仅仅是实例。所述电子电路还可以结合其中需要电子开关的任何其他电路应用来使用。