[发明专利]用于高侧功率开关的系统和方法

权利要求书

1.一种用于防止功率开关过电流的设备，所述设备包括：

栅极驱动器，所述栅极驱动器被配置成耦合到所述功率开关；

电压测量电路，所述电压测量电路被配置成耦合到所述功率开关的漏极端子和源极端子，所述电压测量电路被配置成测量所述功率开关的源极-漏极电压；

电流限制电路，所述电流限制电路耦合到所述栅极驱动器，所述电流限制电路被配置成测量所述功率开关的输出电流，并且在所述输出电流超出阈值时通过所述栅极驱动器调节所述功率开关的栅极-源极电压；以及

控制器，所述控制器耦合到所述电流限制电路和所述电压测量电路，所述控制器被配置成存储由所述电压测量电路在所述功率开关的启动序列期间测量的第一值，以根据在所述启动序列期间存储的所述第一值来确定操作模式，并且被配置成根据所述操作模式以及由所述电压测量电路在操作所述功率开关期间测量的第二值来把所述阈值提供到所述电流限制电路。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电流限制电路还被配置成在调节所述功率开关的所述栅极-源极电压时禁用所述栅极驱动器。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述阈值由所述控制器根据连续阈与离散阈的总和来计算；所述连续阈与在所述功率开关的操作期间测量的第二值成反比；所述离散阈与所述第二值与所述第一值之间的差直接成比例。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述连续阈具有最大值，并且其中在确定所述离散阈时应用滞后。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器包括：

电压比较器，所述电压比较器被配置成根据由所述电压测量电路测量的所述开关电压生成控制电流；以及

锁存器，所述锁存器被配置成根据在所述启动序列期间测量的所述启动电压来存储启动电流，所述锁存器被配置成根据所述控制电流是否超出所述启动电流而提供所述阈值。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述控制器还包括：

耦合到所述锁存器的电流源，所述电流源被配置成递送来自所述锁存器的所述阈值。

7.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括：

耦合到所述栅极驱动器和所述控制器的逻辑电路，所述逻辑电路被配置成在所述电流限制电路调节所述栅极驱动器时重新启动所述控制器。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，重新启动所述控制器包括根据由所述电压测量电路在所述重新启动期间测量的第二启动电压来确定所述操作模式。

9.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括所述功率开关。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述功率开关、所述栅极驱动器、所述电压测量电路、所述开关监控电路、所述电流限制电路和所述控制器被布置在半导体衬底上。

11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电流限制电路是比较器。

12.一种用于防止功率开关过电流的方法，所述方法包括：

在启动序列期间存储所述功率开关的启动漏极-源极电压；

直接在所述功率开关的源极端子和漏极端子处测量所述功率开关的漏极-源极电压；

作为所测量的漏极-源极电压的连续函数产生第一阈值；

作为所述所测量的漏极-源极电压的离散函数产生第二阈值；

测量所述功率开关的输出值；以及

当所述功率开关的所述输出值超出所述第一阈值或所述第二阈值的其中之一时，禁用所述功率开关。