本說明書涉及用于驅(qū)控半導(dǎo)體開關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路領(lǐng)域，具體涉及的方面是驅(qū)動(dòng)電路在空閑模式(低功耗操作模式)下的操作。

背景技術(shù)：

1、各種類型的半導(dǎo)體開關(guān)是已知的。例如，金屬氧化物半導(dǎo)體(mos)場效應(yīng)晶體管(mosfet)用于多種應(yīng)用，例如取代機(jī)械開關(guān)或保險(xiǎn)裝置。一個(gè)或多個(gè)mosfet可以與相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路以及控制邏輯、(電流和溫度)傳感器電路和其他電回路一起集成到一個(gè)半導(dǎo)體芯片中。在這種情況下，人們通常會(huì)談及智能半導(dǎo)體開關(guān)或智能開關(guān)(smart?switches)。

2、在許多應(yīng)用中，希望或必須以較低功耗的特殊操作模式(通常也稱為空閑模式)來操作對(duì)于操作一個(gè)或多個(gè)mosfet來說必須的控制電子設(shè)備。在該空閑模式中，部分控制電子設(shè)備處于未使用狀態(tài)(例如關(guān)斷)，以減少控制電子設(shè)備的內(nèi)部功耗。然而，半導(dǎo)體開關(guān)可以(或必須)在空閑模式期間接通，即控制電子設(shè)備也必須能夠在空閑模式中例如將mosfet接通或保持在接通狀態(tài)，即使只有很小的負(fù)載電流通過mosfet和與其連接的電負(fù)載也是如此。例如，如果智能半導(dǎo)體開關(guān)用作電子保險(xiǎn)裝置，這一點(diǎn)可能很重要。

3、所有電氣部件的低功耗對(duì)于汽車來說尤為重要。汽車可以停放很長一段時(shí)間(幾周)。在此期間，所有電氣部件均由汽車電池供電，因此在許多部件中實(shí)施提到的空閑模式，以免電池過快放電。在已知的智能半導(dǎo)體開關(guān)中，每個(gè)通道(即每個(gè)功率mosfet)的內(nèi)部功耗可以是幾十微安。例如，50μa的內(nèi)部功耗可能看起來很小，但由于汽車中使用了很多開關(guān)，因此總功耗可能很大。

4、有一些概念可以通過停用空閑模式中的功率mosfet和相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路、并且取而代之地激活簡單的旁路開關(guān)來降低內(nèi)部功耗。該旁路開關(guān)專為較低負(fù)載電流(例如在10-500ma范圍內(nèi))而設(shè)計(jì)，并且可通過內(nèi)部功耗較低的控制電子設(shè)備保持活躍狀態(tài)。然而，當(dāng)與開關(guān)連接的負(fù)載被激活并且負(fù)載電流急劇增加時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)問題。鑒于旁路開關(guān)的接通電阻ron，即使在控制電子設(shè)備從空閑模式切換到正常模式并激活功率mosfet之前，旁路開關(guān)上也會(huì)出現(xiàn)顯著的壓降，而功率mosfet具有明顯更低的接通電阻。旁路開關(guān)兩端的這種(臨時(shí))壓降會(huì)導(dǎo)致所連接負(fù)載(例如電子控制單元、ecu)“看到”的電源電壓下降。這種欠壓事件可能會(huì)導(dǎo)致所連接的負(fù)載出現(xiàn)錯(cuò)誤。

5、針對(duì)上述問題，發(fā)明人自身設(shè)定的任務(wù)是：改進(jìn)用于半導(dǎo)體開關(guān)(其例如用于智能半導(dǎo)體開關(guān))的控制電子設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、上述目的通過根據(jù)本發(fā)明的電路和方法來實(shí)現(xiàn)。各種實(shí)施例和進(jìn)一步的改進(jìn)方案是以下內(nèi)容。

2、描述了一種用于操控晶體管的電路。根據(jù)實(shí)施例，該電路包括連接在電源接頭和可與負(fù)載連接的第一電路節(jié)點(diǎn)之間的第一晶體管。該電路還包括連接在電源接頭和第一電路節(jié)點(diǎn)之間的第二晶體管、以及第一電回路，第一電回路與第一電路節(jié)點(diǎn)連接并被設(shè)計(jì)為將電流信號(hào)脈沖饋入第一電路節(jié)點(diǎn)或從第一電路節(jié)點(diǎn)導(dǎo)出。用于第一晶體管的驅(qū)動(dòng)電路被設(shè)計(jì)為：在空閑模式中工作，該模式中驅(qū)動(dòng)電路的一部分是未使用的、并且因此第一晶體管關(guān)斷，而在該模式中第二晶體管(旁路晶體管)接通，其中驅(qū)動(dòng)電路還被設(shè)計(jì)為在空閑模式中檢測(cè)由電流信號(hào)脈沖引起的第一晶體管兩端的電壓變化，并且(如果檢測(cè)到電壓變化)激活驅(qū)動(dòng)電路的未使用部分以接通第一晶體管并退出空閑模式。

3、另一實(shí)施例涉及一種方法，其包括以下步驟：在空閑模式中操作用于第一晶體管的驅(qū)動(dòng)電路，在所述空閑模式第二晶體管(旁路晶體管)接通并且驅(qū)動(dòng)電路的一部分是未使用的，因此第一晶體管關(guān)斷。第一晶體管和第二晶體管連接在電源節(jié)點(diǎn)和連接到負(fù)載的第一電路節(jié)點(diǎn)之間。該方法還包括：產(chǎn)生被饋入第一電路節(jié)點(diǎn)或從第一電路節(jié)點(diǎn)被導(dǎo)出的電流信號(hào)；以及檢測(cè)第一晶體管兩端的電壓的變化，并且響應(yīng)于該檢測(cè)，激活驅(qū)動(dòng)電路的未使用部分以接通第一晶體管并退出空閑模式。

技術(shù)特征：

1.一種電路，具有以下項(xiàng)：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電路，

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電路，所述電路還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電路，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電路，所述電路還包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路，

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電路，

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的電路，所述電路還包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的電路，

13.一種方法，包括以下項(xiàng)：

技術(shù)總結(jié)
本公開的實(shí)施例描述了一種用于操控晶體管的電路。電路根據(jù)實(shí)施例包括第一晶體管，其連接在電源接頭和可與負(fù)載連接的第一電路節(jié)點(diǎn)之間。電路還包括連接在電源接頭和第一電路節(jié)點(diǎn)之間的第二晶體管、和第一電回路，第一電回路與第一電路節(jié)點(diǎn)連接并被設(shè)計(jì)為將電流信號(hào)脈沖饋入第一電路節(jié)點(diǎn)或從第一電路節(jié)點(diǎn)導(dǎo)出。用于第一晶體管的驅(qū)動(dòng)電路被設(shè)計(jì)為：在空閑模式中工作，在該模式中驅(qū)動(dòng)電路的部分未使用、且因此第一晶體管關(guān)斷，而在該模式中第二晶體管(旁路晶體管)接通，驅(qū)動(dòng)電路還被設(shè)計(jì)為在空閑模式中檢測(cè)由電流信號(hào)脈沖引起的第一晶體管兩端的電壓變化，且(如果檢測(cè)到電壓變化)激活驅(qū)動(dòng)電路的未使用部分以接通第一晶體管并退出空閑模式。

技術(shù)研發(fā)人員：C·德耶拉希-切克,B·科皮爾,A·穆里埃,M·特里波爾特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：英飛凌科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21