[发明专利]实现功率晶体管的切换的方法和电路及相关系统

说明书

公开了一种用于实现功率晶体管的切换的方法和电路及包括这种电路的系统。电路包括被配置为接收输入信号的输入端子。高边驱动器被配置为基于输入信号经由高边端子向高边功率晶体管提供高边控制信号。低边驱动器被配置为基于输入信号经由低边端子向低边功率晶体管提供低边控制信号。接口被配置为经由电容器将高边端子与低边端子耦接。

技术领域

各种实施方式涉及包括高边驱动器、低边驱动器以及接口的电路，高边驱动器被配置为基于输入信号经由高边端子向高边功率晶体管提供高边控制信号，低边驱动器被配置为基于输入信号经由低边端子向低边功率晶体管提供低边控制信号，接口被配置为经由电容器将高边端子与低边端子耦接。

背景技术

固态功率晶体管用于各种应用，例如对提供给电动车辆的发动机的负载电流进行切换。有时，鉴于特定应用的要求，功率晶体管的切换持续时间太短。例如，如果使用功率晶体管对提供给电动车辆的发动机的负载电流进行切换，则短的切换持续时间会导致发动机的损坏。例如，提供给电动车辆的发动机的驱动电流的快速切换会导致相应致动器的初级绕组的磨损增加和/或转子的轴承的损坏。

在一些示例中，功率晶体管的切换持续时间可以通过采用控制电阻器进行调整，控制电阻器对提供给相应功率晶体管的控制触点的控制信号进行修改。然而，已经发现通过适当地确定控制电阻器的电阻率大小来调整切换持续时间仅可能在相当有限的范围内进行。

此外，通常相对于功率晶体管具有最短切换持续时间的工作范围来确定控制电阻器的电阻率大小。通常，该工作范围对应于低温和由功率晶体管切换的小负载电流。一旦设置了控制电阻器的电阻率，则电阻率是固定的并且不能轻易改变。这可能导致不同工作范围内的切换持续时间的缩短；例如随着老化的增加或温度的变化可能会遇到不同的工作范围。因此导致较高的功率损耗。

所有这些导致了确定控制电阻器的电阻率大小的繁琐工作。确定大小是易于出错的。

发明内容

因此，需要为功率晶体管提供控制信号的先进技术。特别地，需要克服或减轻至少一些上述问题的相应电路和方法。

在示例中，电路包括输入端子。输入端子被配置为接收输入信号。电路还包括高边驱动器。高边驱动器被配置为基于输入信号经由高边端子向高边功率晶体管提供高边控制信号。电路还包括低边驱动器。低边驱动器被配置为基于输入信号经由低边端子向低边功率晶体管提供低边控制信号。电路还包括被配置为经由电容器将高边端子与低边端子耦接的接口。

在示例中，一种方法包括接收输入信号以及基于输入信号向高边功率晶体管提供高边控制信号。该方法还包括基于输入信号向低边功率晶体管提供低边控制信号。该方法还包括经由电容器将高边端子与低边端子耦接。

在示例中，电路包括输入端子。输入端子被配置为接收输入信号。电路还包括高边驱动器。高边驱动器被配置为基于输入信号经由高边端子向高边功率晶体管提供高边控制信号。电路还包括被配置为经由电容器将高边端子与低边端子耦接的接口，低边端子可以从低边驱动器向低边功率晶体管提供低边控制信号。

在示例中，电路包括输入端子。输入端子被配置为接收输入信号。电路还包括低边驱动器。低边驱动器被配置为基于输入信号经由低边端子向低边功率晶体管提供低边控制信号。电路还包括被配置为经由电容器将低边端子与高边端子耦接的接口，高边端子可以从高边驱动器向高边功率晶体管提供高边控制信号。

应当理解，上述特征以及下面将要解释的特征不仅可以以所指出的相应组合来使用，而且可以在不脱离本发明的范围的情况下以其他组合来使用或孤立使用。

附图说明

图1是根据各种实施方式的包括半桥驱动电路、高边控制电阻器、高边功率晶体管、低边控制电阻器以及低边功率晶体管的系统的电路图；

图2是更详细地示出图1的系统的半桥驱动电路的电路图，根据各种实施方式，半桥驱动电路包括被配置为经由电容器将高边和低边耦接的接口；