[发明专利]用于功率开关的多感测电路

说明书

本公开提供了用于功率开关的多感测电路。一种多感测电路包括：晶体管电路，其具有感测节点和栅极节点；峰值检测器，其具有耦合到晶体管电路的感测节点的输入和输出；以及控制电路，其具有耦合到晶体管电路的栅极节点的栅极控制节点和耦合到峰值检测器的输出的过电流保护节点。

技术领域

本发明一般地涉及用于功率开关的多感测电路和方法。

背景技术

功率晶体管用于切换相对高的功率，并且可以承载相对高的电流和/或阻挡相对高的电压。结果，即使在正常操作条件期间，热量通常由功率晶体管生成。通过在过电流或过电压条件下操作足够长的时间，功率晶体管通常具有可以达到的并且甚至超过的最大操作温度。感测电路有时用于感测过电流或过电压情况，并且生成可以用于在功率晶体管永久损坏之前安全地关断功率晶体管的输出信号。

发明内容

在一个实施例中，一种电路包括：晶体管子电路，具有多个感测节点和栅极节点；峰值检测器，具有耦合到晶体管子电路的多个感测节点的多个输入以及输出；以及控制子电路，具有耦合到晶体管子电路的栅极节点的栅极控制节点和耦合到峰值检测器的输出的过电流保护节点。晶体管子电路可以包括多个并联连接的晶体管，多个并联连接的晶体管中的每个晶体管具有耦合到晶体管子电路的第一电流节点的集电极、耦合到晶体管子电路的第二电流节点的发射极、以及耦合到晶体管子电路的栅极节点的栅极。多个并联连接的晶体管中的每个晶体管可以进一步包括耦合到多个感测节点中的相应感测节点的附加发射极。多个并联连接的晶体管中的每个晶体管可以进一步包括耦合到多个感测节点中的相应感测节点的感测电阻器。峰值检测器可以包括多个二极管，多个二极管中的每个二极管具有分别耦合到峰值检测器的多个输入中的输入的阳极和耦合到峰值检测器的输出的阴极。峰值检测器可以进一步包括耦合在接地与峰值检测器的参考输出之间的附加二极管、耦合在峰值检测器的输出与电压源之间的第一电阻器、以及耦合在峰值检测器的参考输出与电压源之间的第二电阻器。电压源可以包括负电压源。峰值检测器的参考输出可以耦合到控制子电路的过电流保护接地节点。晶体管子电路可以包括多个晶体管，并且峰值检测器可以包括多个二极管，其中多个晶体管和多个二极管可以一起集成在模块中。峰值检测器可以包括一起集成在模块中的多个二极管。

在一个实施例中，一种电路包括：多个二极管，每个二极管具有分别耦合到相应感测节点的阳极、以及耦合到过电流保护节点的阴极；多个电阻器，每个电阻器分别耦合在相应感测节点与接地之间；第一附加电阻器，耦合在过电流保护节点与负电压源之间；第一附加二极管，耦合在接地与过电流保护接地节点之间；以及第二附加电阻器，耦合在过电流保护接地节点与负电压源之间。多个二极管可以耦合到相应的多个晶体管并且一起集成在模块中。多个二极管可以一起集成在模块中。该电路可以进一步包括耦合到过电流保护节点和过电流保护接地节点的控制子电路。负电压源可以包括电荷泵。

在一个实施例中，一种保护多个晶体管的方法包括：感测多个晶体管中的每个晶体管的发射极电压；检测峰值发射极电压；以及使用检测到的峰值发射极电压来关断多个晶体管中的至少一个。感测可以包括感测多个晶体管中的每个晶体管的感测发射极电压。检测可以包括激励多个二极管中的一个二极管，多个二极管中的每个二极管与多个晶体管中的相应晶体管相关联。检测可以进一步包括将多个电阻器分别耦合到多个二极管。使用检测到的峰值发射极电压可以包括将检测到的峰值发射极电压耦合到与多个晶体管通信的控制电路。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，在附图中：

图1是用于功率开关的多感测电路的实施例的框图；

图2至图5是用于功率开关的多感测电路的实施例的示意图；

图6是用于生成过电流信号的多感测电路内的评估电路的实施例的示意图；

图7是用于驱动多个功率开关的栅极的多感测电路内的栅极驱动器电路的实施例的示意图；

图8是根据实施例的适用于多感测电路的二极管模块的图；