[发明专利]具有短路保护的栅极驱动器

说明书

公开了一种具有短路保护的栅极驱动器。一种用于操作场效应晶体管(12)(FET 12)的栅极驱动器(10)，包括拉低模块(16)和拉高模块(22)，可抵抗或可被保护免受由装置(10)输出的栅极(18)驱动信号的短路的损害。拉低模块(16)可操作用于将FET(12)的栅极(18)驱动到低电压(20)。拉高模块(22)包括电阻式拉高器件(24)和电流拉高器件(28)，电阻式拉高器件(24)可操作为导通状态和断开状态以经由上部电阻元件(26)将栅极(18)可切换地耦合到高电压(32)，电流拉高器件(28)与电阻式拉高器件(24)并联设置。电流拉高器件(28)可操作为导通状态和断开状态以控制施加到栅极(18)的电流源(30)。

技术领域

本公开总体上涉及用于操作或驱动场效应晶体管(FET)的栅极驱动器装置，并且更具体地涉及将电阻装置与限流装置并联地结合来驱动FET的栅极，并且当栅极信号短路到某一电压电位时防止不期望的操作。

背景技术

为了正确地操作场效应晶体管(FET)来控制例如内燃机的燃料喷射器或点火线圈，已经提出了利用防护和检测故障的各种方案的先进栅极驱动器。独立操作FET的多个实例的栅极驱动器的一些已知示例简单地将每个FET的栅极连接到来自栅极驱动器电源的电压。然而，如果由栅极驱动器输出的一个或多个栅极信号经历至接地电位或一些其他电源电压的强烈短路，一个或多个其他FET可被禁用，例如被困在导通状态或断开状态，这取决于短路的性质和栅极驱动器的配置。所需要的是一种如果来自栅极驱动器的栅极信号中的一个或多个短路到地电位或其他电源电压则保护栅极驱动器电源的栅极驱动器。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种用于操作场效应晶体管(FET)的栅极驱动器装置。该装置包括拉低模块和拉高模块。拉低模块可操作用于将FET的栅极驱动到低电压。拉高模块可操作用于将FET的栅极驱动到高电压。拉高模块包括电阻式拉高器件和电流拉高器件，电阻式拉高器件可操作为导通状态和断开状态以经由上部电阻元件将栅极可切换地耦合到高电压，电流拉高器件与电阻式拉高器件并联设置。电流拉高器件可操作为导通状态和断开状态以控制施加到栅极的电流源。

根据一个实施例，提供了一种用于操作场效应晶体管(FET)的栅极驱动器装置。该装置包括拉高模块和拉低模块。拉高模块可操作用于将FET的栅极驱动到高电压。拉低模块可操作用于将FET的栅极驱动到低电压。拉低模块包括电阻式拉低器件和电流拉低器件，电阻式拉低器件可操作为导通状态和断开状态以经由下部电阻元件将栅极可切换地耦合到低电压，电流拉低器件与电阻式拉低器件并联设置。电流拉低器件可操作为导通状态和断开状态以控制施加到栅极的电流吸收器。

通过阅读以下仅通过非限制性的方式给出的示例优选实施例的详细描述，并且参照附图，其他特征和优点将更加显而易见。

附图说明

本发明将参照附图通过示例的方式进行描述，其中：

图1是根据一个实施例的栅极驱动器的示意图；

图2是根据一个实施例的存在于图1的栅极驱动器中的信号的示图；以及

图3是根据一个实施例的栅极驱动器的另一种配置。

具体实施方式

图1示出了栅极驱动器装置10的非限制性示例，以下称为装置10。装置10有利地非常适合用于操作场效应晶体管12，以下称为FET 12。FET 12可以用于控制电功率(B+，GND)施加到电力负载14，诸如燃料喷射器、螺线管、或其他机电装置。虽然在图1中所示的非限制性示例仅示出了FET 12的单一实例，但是可以预期的是，装置10可以包括多个图1所示的电路，使得多个FET可以被单独且独立地操作。当装置10被配置为独立地操作FET 12的多个实例时，由本文所述的短路保护所提供的益处是特别有利的。本领域技术人员将认识到的是，装置10优选是集成电路的形式，但是这不是要求的。