[发明专利]高电压驱动电子电路布置、对应的设备和方法

说明书

用于驱动负载的高电压驱动电路接收低电压输入信号并生成高电压输出信号。短路保护电路包括第一电子开关和第二电子开关，第一电子开关由低电压输入信号操作，第二电子开关由通过对输出高电压信号的分压获得的低电压信号操作。第一电子开关使得第一上拉电流被发送到电容元件，该电容元件的电压对阈值比较器的输入进行控制。第二电子开关使得第二下拉电流从电容元件被汲取，该电容元件的电压对阈值比较器的输入进行控制。在所述阈值比较器的输出处生成短路检测信号，短路检测信号指示短路并且能够禁止驱动电路的操作。

技术领域

本描述涉及电子电路装置或布置。

一个或多个实施例涉及例如可用于超声传输通道中的装置。

一个或多个实施例可以应用于例如超声波回波检查设备中。

背景技术

在医疗领域中，诸如超声波回波检查系统之类的设备和系统是已知的，其在发射阶段期间可以提供具有对换能器(例如，压电材料或电容型超声发生器)进行电刺激的任务的超声通道，该换能器被连接到超声波回波检查系统的输出。相反，在接收阶段期间，通道从换能器接收所发射的波的回波，将其传递到信号处理和接收电路。

通常通过在高电压(HV：高电压)领域中操作的电子装置或电子电路布置来获得这些超声通道，并且这些超声通道经受可能非常有害的短路事件。例如，可以将高电压电路限定为使用大于用作低电压信号的电源的电压的电路，其中用于低电压信号的这些电源电压在现有技术中大约为1V至5V。

高电压传输装置(例如，脉波器、或脉冲发生器以及线性运算放大器)中的这些短路事件主要是由于：

硅的内部损坏；

低负载电阻；

高负载电容。

通常，防止短路的保护已知用于超声应用中，超声应用利用了实时电路保护。该类型的解决方案利用了与高电压电源串联的电阻器或熔断器，以便检测短路。

该类型的保护虽然一方面提供了非常快速的保护，但是另一方面在功耗和性能水平降低方面表现出明显的缺陷。

多年来，该技术领域的研究和创新活动相当广泛，例如：Kuhn,William；Eatinger,Ryan；Melton,Steven等人的文章“CMOS工艺中ESD检测电路和相关金属熔断器调查(ESDDetection Circuit and Associated Metal Fuse Investigations in CMOSProcesses)”，见2014年3月的IEEE设备与材料可靠性会报(IEEE Transactions on Deviceand Materials Reliability)第146-153页，以及V.John；Bum Seok Suh；T.A.Lipo等人的文章“IGBT的快速钳位短路保护(Fast clamped short circuit protection of IGBTs)”，见1998年的应用电力电子会议及展览会(Applied Power Electronics Conference andExposition),APEC’98.的会议录1998(Conference Proceedings 1998),第13年刊(Thirteenth Annual)。然而，这些解决方案通常至少受到功耗问题的影响。

发明内容

鉴于这种广泛的活动，仍然存在对例如与功耗有关的改进的解决方案的需求。

一个或多个实施例的目的是有助于满足这种需求。

根据一个或多个实施例，可以通过具有在所附权利要求中提及的特性的驱动电路布置来实现该目的。

一个或多个实施例可以涉及对应的设备(例如，超声波回波检查设备)以及对应的方法。

权利要求构成本文关于一个或多个实施例所给出的技术教导的组成部分。