[发明专利]用于功率连接的低电流控制的方法和装置

说明书

本申请公开用于功率连接的低电流控制的方法和装置。所描述的示例包括具有第一电流源(522)的控制器(图5，500)。第一电流源具有耦合到开关(502)的控制端子的输出端子。第二电流源(540)具有耦合到开关(502)的控制端子的输出端子。当控制端子上的电压低于阈值时，第二电流源向控制端子提供电流。根据另一个示例，开关(502)是场效应晶体管。在另一个示例中，第一电流源(522)由电荷泵驱动。

相关申请

本申请要求根据35U.S.C.§119(e)于2016年9月7日提交的题为“METHODS ANDAPPARATUS FOR LOW CURRENT CONTROL FOR A POWER CONNECTION”，发明人为K GanapathiShankar的共同拥有的美国临时专利申请序列No.62/384,558的优先权的权益，所述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体涉及电源控制电路，并且特别涉及当电路连接到电源时用于控制所施加的功率的电路。

背景技术

电子熔丝(“电子熔断器”)电路控制将电路连接到电源的一系列功率晶体管。例如，电路板可以从总线获得其功率。当电路板插入总线插座时，总线插座中的触点将电路板连接到电源。除了其他功能之外，电子熔丝控制如何在对电路板加电时施加功率。电子熔丝通常具有以下基本控制：

a、在初始加电期间软启动(“dv/dt控制”)，其中被供应到功率晶体管的栅极的电压和电流以用户设置斜率斜升，使得输出电压缓慢斜升。

b、电流限制控制，其中监测功率晶体管电流并将其与用户设置电流极限进行比较。如果电流超过设置极限，则电子熔丝通过控制功率晶体管的栅极来尝试限制电流。

c、过电压保护：在其中监测输入并且将其与设置基准进行比较的情况下进行的保护。如果电压超过所述基准，则将功率晶体管的栅极拉至零从而断开功率晶体管。

在示例应用中，功率晶体管具有耦合到电压源的漏极端子以及耦合到负载的源极端子。功率晶体管的栅极需要处于足够的电压下以接通功率晶体管，以向输出端(Vout)提供电源电压电平。为了接通典型的功率晶体管，栅极电压必须超过源极电压一阈值电压。因为晶体管具有低接通电阻(Rdson)，所以源级电压大约为输入电压，使得输出电压近似等于输入电压。因此，为了接通功率晶体管，施加到功率晶体管的栅极的电压必须高于由输入电源(Vin)提供的电压，所述输入电源提供的电压通常是可用的最高电压电平。电荷泵通常需要在功率晶体管的栅极端子提供更高的电压。然而，电荷泵非常地低效并且具有大的电流要求。在电荷泵的输出端处仅提供电荷泵使用的功率的约20％。另外，为了提供大电流，电荷泵要求大电容器，这要求非常大的集成电路面积。

发明内容

在所描述的示例中，控制器包括第一电流源，其输出端子耦合到开关的控制端子；以及第二电流源，其输出端子耦合到开关的控制端子，当控制端子上的电压低于阈值时，第二电流源提供电流

附图说明

图1是电子熔丝电路的框图。

图2是另一个电子熔丝电路的框图。

图3是示出功率晶体管的固有电容的电路图。

图4是功率晶体管的驱动和控制电路的电路图。

图5是电路实施例的电路图。

图6A和图6B是图5的电路的操作的曲线图。

图7是另一个电路实施例的电路图。

具体实施方式

除非另外说明，否则不同附图的相应数字和符号通常指相应部分。所述附图不一定按比例绘制。