[发明专利]为高侧驱动器提供反向电流保护的电路

权利要求书

1.一种用于高侧驱动器的电子控制单元即ECU，其包括：

放大器电路，其具有第一开关晶体管，所述第一开关晶体管与第二开关晶体管串联耦合在第一电压处的第一电压轨和第二电压处的第二电压轨之间，其中所述第二电压小于所述第一电压，所述放大器电路耦合到所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管的对应栅极；以及

单一电流感测电路，其被配置为保护在所述高侧驱动器上的总线端子不受对地短路或者对电池短路的影响，所述单一电流感测电路包括：

输入端子，其位于所述第一开关晶体管和所述第二开关晶体管之间；

开关电路，其经耦合以在正常操作期间将电流从所述输入端子传递到所述总线端子；

正向电流感测电路，其耦合到所述输入端子和所述第一电压轨，所述正向电流感测电路被配置为在第一输出端子处提供第一电流和在第二输出端子处提供第二电流，所述第一电流和所述第二电流中的每个与所述总线端子处的输出电流成比例，其中当所述总线端子处的总线电压高于给定值时，所述第一电流和所述第二电流为零；

反向电流开关电路，其被配置为接收所述第二电流并耦合到所述第二开关晶体管的所述栅极，所述反向电流开关电路被配置为在第二电流输出为零时，将所述第二开关晶体管断开；以及

正向电流保护电路，其耦合到所述正向电流感测电路、所述第一电压轨和第三电压轨，所述第三电压轨提供小于所述第二电压的第三电压，所述正向电流保护电路被配置为响应于对地短路而断开所述开关电路。

2.根据权利要求1所述的用于高侧驱动器的电子控制单元，其中所述第二开关晶体管是P型金属氧化物半导体晶体管即PMOS晶体管，并且所述反向电流开关电路包括：

第一端子，其被配置为接收所述第二电流；

第一电流灌入器，其耦合在所述第一端子和所述第三电压轨之间；

第一N型金属氧化物半导体晶体管即第一NMOS晶体管，其耦合在所述第二开关晶体管的所述栅极和所述第三电压轨之间，所述第一NMOS晶体管的栅极耦合到所述第一端子和所述第一电流灌入器之间的端子；以及

第一电阻器，其耦合在所述第二开关晶体管的所述栅极和所述第三电压轨之间。

3.根据权利要求2所述的用于高侧驱动器的电子控制单元，其中所述开关电路包括：

第一电流拉出器，其与第二电阻器串联耦合在所述第一电压轨和所述输入端子之间，所述第一电流拉出器在第二端子处提供稳定的电压；以及

第二NMOS晶体管，其与第三NMOS晶体管串联耦合在所述输入端子和所述总线端子之间，所述第二NMOS晶体管和所述第三NMOS晶体管的对应栅极耦合到所述第二端子并且通过第一二极管和第二二极管耦合到所述第一NMOS晶体管和所述第二NMOS晶体管的共用源极。

4.根据权利要求3所述的用于高侧驱动器的电子控制单元，其中所述正向电流感测电路包括：

第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管和第三PMOS晶体管，所述第一PMOS晶体管、所述第二PMOS晶体管和所述第三PMOS晶体管中的每个具有耦合到所述第一电压轨的源极并且具有耦合在一起的对应栅极，所述第一PMOS晶体管的漏极耦合到所述第一PMOS晶体管的栅极，所述第二PMOS晶体管的漏极提供所述第一电流，并且所述第三PMOS晶体管的漏极提供所述第二电流；

第四NMOS晶体管，其与第三二极管和第五NMOS晶体管串联耦合在所述第一PMOS晶体管的所述漏极和第三端子之间，所述第三端子在所述第二NMOS晶体管和所述第三NMOS晶体管的对应源极之间，所述第五NMOS晶体管具有耦合到所述第二NMOS晶体管和所述第三NMOS晶体管的所述对应栅极的栅极；

第一运算放大器，其具有耦合到所述输入端子的非反相输入、耦合到在所述第三二极管和所述第五NMOS晶体管之间的第四端子的反相输入以及耦合到所述第四NMOS晶体管的栅极的输出。

5.根据权利要求4所述的用于高侧驱动器的电子控制单元，其中所述正向电流感测电路包括耦合在所述第四端子和所述第三电压轨之间的第二电流灌入器。