[发明专利]使用半导体装置为总线电压放电的系统和方法

说明书

技术领域

本文介绍的主题的实施例大体涉及电系统，更具体的说，本主题的实施例涉及为电力以及混合动力汽车中的高电压总线的放电。

背景技术

近年来，技术上的进步导致汽车设计中的重要变化。在混合动力和/或电动车辆中，诸如电容的能量存储装置经常被用于在动力系统中提高效率和/或捕获能量。然而，在电源从电路中移走或车辆关闭后，电容可以保持电荷。因此，在关闭车辆后和/或在存取容纳电容的设备前应该恰当地将高电压电容放电。

将电容放电通常可通过放置并联于电容或总线终端的放电或泄放电阻实现。这些设计除了需要额外的部件，还需要有能力处理高均值功率耗散的放电电阻。这些电阻通常占据较大的表面积，经常需要额外的线束、连接器以及热沉，阻碍了在电路板上设立放电电阻。除了增加的空间需求，这些放电电路在正常运行模式期间不被使用。

发明内容

根据一个实施例，提供了栅极驱动电路。栅极驱动电路包括脉冲发生模块，所述脉冲发生模块具有输入和输出，和连接在输出和参考电压节点之间的开关电容装置。脉冲发生模块被配置用于响应于输入处的控制信号在输出处产生电压脉冲。在一个实施例中，当开关电容装置被激活的时候，电压脉冲的占空比被选择从而以线性模式操作与栅极驱动电路相关联的晶体管。

根据另一实施例，提供了适用于车辆的电系统。电系统包括第一电压轨、第二电压轨、连接在第一电压轨和第二电压轨之间的晶体管，栅极驱动电路，和连接到栅极驱动电路的控制模块。栅极驱动电路包括连接到晶体管的控制终端的第一节点，脉冲发生模块，其配置用于在其输出处产生电压脉冲，和连接在第一节点和参考电压节点之间的开关电容装置，其中第一节点连接到脉冲发生模块的输出。控制模块被配置用于响应于放电条件激活开关电容装置。

在另一个实施例中，提供了使用连接在第一节点和第二节点之间的晶体管使第一节点和第二节点之间的能量势放电的方法。方法涉及识别放电条件并且响应于识别放电条件激活连接在参考电压节点和第三节点之间的开关电容装置。第三节点连接到晶体管的控制终端。在激活开关电容装置之后，方法继续通过在激活开关电容装置之后提供一个或多个电压脉冲到第三节点来以线性模式操作晶体管。

提供本概要用以简化的形式介绍概念的选择，下面的具体介绍会进一步介绍。本概要不是旨在确定要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不用于辅助确定要求保护的主题的范围。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种栅极驱动电路，包括：

脉冲发生模块，所述脉冲发生模块具有输入和输出，所述脉冲发生模块被配置用于响应于输入处的控制信号在输出处产生电压脉冲；以及

开关电容装置，其连接在输出和参考电压节点之间。

2. 根据方案1所述的栅极驱动电路，其特征在于：

输出连接到第一节点处的晶体管的控制终端；以及

当开关电容装置被激活的时候，所述开关电容装置提供第一节点和参考电压节点之间的电容。

3. 根据方案2所述的栅极驱动电路，其特征在于，脉冲发生模块产生电压脉冲，所述电压脉冲具有占空比，所述占空比以线性模式操作晶体管。

4. 根据方案1所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述开关电容装置包括：

电容元件；以及

开关元件，其中所述电容元件和所述开关元件在参考电压节点和第一节点之间串联电连接，第一节点连接到脉冲发生模块的输出。

5. 根据方案4所述的栅极驱动电路，其特征在于，其还包括电阻元件，其在脉冲发生模块的输出和第一节点之间串联电连接。

6. 根据方案4所述的栅极驱动电路，其特征在于，其还包括第二节点，所述第二节点配置用于接收放电信号，所述第二节点连接到开关元件，其中开关元件响应于放电信号被激活。

7. 根据方案6所述的栅极驱动电路，其特征在于，所述开关元件包括晶体管，所述晶体管具有连接到第二节点的控制终端。

8. 根据方案7所述的栅极驱动电路，其特征在于，其还包括隔离元件，其连接在第二节点和晶体管的控制终端之间，其中所述隔离元件配置用于响应于放电信号打开晶体管。

9. 一种电系统，包括：

第一电压轨；

第二电压轨；

连接在第一电压轨和第二电压轨之间的第一晶体管；

栅极驱动电路，所述栅极驱动电路包括：

连接到第一晶体管的控制终端的第一节点；