[发明专利]用于操作电子开关的电路装置和方法

说明书

一种电路包括具有隔离栅极的电子开关，用于确定在隔离栅极处的电荷的测量装置，以及用于基于由测量装置确定的电荷来提供电荷给隔离栅极的能量供应。

技术领域

实施例涉及针对电子开关的电流优化控制。

发明内容

第一实施例涉及电路，该电路包括具有隔离栅极的电子开关；用于确定在隔离栅极处的电荷的测量装置；以及用于基于由测量装置确定的电荷来提供电荷给隔离栅极的能量供应。

第二实施例涉及包括至少一个如本文所描述的电路装置的车辆。

第三实施例涉及用于控制具有隔离栅极的电子开关的方法，该方法包括步骤：确定在隔离栅极处的电荷；以及基于确定的电荷来提供电荷给隔离栅极。

第四实施例指向电子开关电路装置，该电子开关电路装置包括用于确定在隔离栅极处的电荷的装置；以及用于基于确定的电荷来提供电荷给隔离栅极的装置。

附图说明

参照附图示出了并且说明了实施例。附图用于说明基本原理，从而仅仅说明了用于理解基本原理的必要方面。附图不是按比例的。在附图中相同的附图标记表示同样的特征。

图1示出了可视化高侧n沟道配置的示例的框图。

图2示出了基于在图1中示出的框结构的更加详细的图。

图3示出了针对电子开关的三个状态“ON状态”、“IDLE状态”和“OFF状态”的示例性状态转换图。

图4示出了用于图2的框图的备选实施例。

图5示出了基于图2的仅仅包括高功率电荷泵的另一个备选实施例。

图6示出了使用若干电流源用于为作为功率晶体管使用的NMOS器件提供高电流路径和低电流路径的示例性电路装置。

图7示出了使用若干电流源用于为作为功率晶体管使用的PMOS器件提供高电流路径和低电流路径的示例性电路装置。

具体实施方式

在本文中给出的示例涉及在装置中(例如在自动车领域中，尤其是在诸如汽车之类的车辆中)可以被使用以代替被动保险丝或继电器的功率开关。在下文中，术语电子开关可以被使用用于在各种用例情景中的任何种类的电子切换功能。电子开关可以包括以下中的至少一个：晶体管、PMOS、NMOS、FET、JFET、IGBT等。电子开关可以具有可以用作控制输入的隔离栅极。本文所描述的装置可以是任何可能受制于低功率或待机模式的装置。装置尤其可以是汽车、汽车的控制单元。在下文中涉及的汽车或者车辆是针对这些装置的示例。然而给出的解决方案并不限于这些装置。

因为在装置的待机状态(例如汽车的停放状态)期间要求装置的若干功能保持活跃，电子开关被要求保持导通并且同时仅消耗尽可能少的电流(功率)。在开关被启动(即在导通状态中)并且应当仅消耗小量功率的时候，这个状态还被称为IDLE状态。

该IDLE状态允许电子开关被使用作为传统的保险丝，其在装置处在待机状态中的时候不消耗任何(相关的)功率。除了常见的保险丝之外，电子开关可以提供另外的功能，例如测量电流以及基于预定触发(例如即使没有短路的发生)而关闭电流。

在IDLE状态中的时候，电子开关可以处在低功率节点消耗(例如几个微安)中。

在装置(例如汽车)处在活跃模式(正被到处驾驶)中的时候，电子开关同样处在导通模式(被称为ON状态)中，其中电子开关两端的电流负载与IDLE状态相比可以是相当高的。比较IDLE状态与ON状态揭示，电子开关的电流可以变化几十(decade)。这要求对电子开关的控制是灵活的。

在装置的正常操作(例如车辆正被驾驶)期间可以使用电子开关的ON状态。在该ON状态中，电子开关的电流消耗可以达到几个毫安。