[发明专利]用于控制DC电动机的开关设备的装置和方法

权利要求书

1.一种用于控制直流(DC)电动机的开关设备的装置，所述装置包括：

第一开关设备，其安装在半导体芯片中以采用两个半桥构成所述半导体芯片的内部电路；和

死区时间控制器，其设置在所述半导体芯片上，并配置成通过在操作所述第一开关设备的过程中控制死区时间周期来将选通信号直接发送到所述第一开关设备并操作与电动机直接连接的第二开关设备，所述第二开关设备安装在所述半导体芯片的外部,

其中所述两个半桥中的每个半桥包括成对操作的两个MOSFET，所述内部电路的两个半桥分别连接到设置在内部电路外的P通道MOSFET和N通道MOSFET，所述P通道MOSFET和所述N通道MOSFET成对操作，并且所述P通道MOSFET与所述DC电动机直接连接，以控制所述DC电动机。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述死区时间控制器包括在两个开关设备之间应用死区时间的时钟发生器、分频器、检测器、计数器、和延时器。

3.一种用于控制直流(DC)电动机的开关设备的方法，所述方法包括：

由控制器产生时钟信号；

由所述控制器分割所述时钟信号的频率；

由所述控制器检测输入至分频器的时钟信号与通过分频器分割的时钟信号之间的相位差并产生上升信号或下降信号；

由所述控制器，通过对所述上升/下降信号进行计数来产生控制位；和

由所述控制器，按照基于所述控制位，在两个成对操作的开关设备的切换过程中，延迟接通信号的方式应用内部死区时间和外部死区时间，从而获得互补开关操作，

其中控制所述内部死区时间，以防止分别成对操作的第一MOSFET与第二MOSFET或第三MOSFET与第四MOSFET在内部电路中同时操作，并且控制所述外部死区时间，以防止所述第一MOSFET与所述第二MOSFET之一或所述第三MOSFET与所述第四MOSFET之一同时操作。

4.如权利要求3所述的方法，其中用于对所述上升信号进行计数的上升计数器和用于对所述下降信号进行计数的下降计数器设计成相互对称，使得在相同范围内进行计数。

5.如权利要求3所述的方法，其中基于上升信号或下降信号的计数数量确定所述死区时间。

6.如权利要求3所述的方法，其中在成对操作的两个开关设备之间应用的死区时间周期比在另外成对操作的两个开关设备之间应用的死区时间周期更短。