[发明专利]具有控制信号驱动供电电压的电力开关系统

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2012年10月31日提交的美国临时申请第61/720，567号的权益，其全部内容包括在此作为参考。

技术领域

本公开涉及电力开关系统，并且更具体地，涉及具有得自输入控制信号的供电电压的电力开关系统。

背景技术

汽车的点火系统一般采用交替地构成及断开从电池通过点火线圈到接地的电气连接的电力开关电路。该切换通常基于从发动机控制单元接收的信号，该发动机控制单元按发动机操作需要定时点燃发动机火花塞。可以实施为集成电路（IC）的开关电路需要供电电压向该电路及其构成组件供电。该供电电压一般由车辆电池提供并可以因此包括高电压瞬变、大电压摆动、高频噪声以及可能对开关电路有害的其他产物。

因此需要附加电路来保护开关电路IC免于这些电压瞬变并免于静电放电（ESD）。在一些情况下，可能包括更大电阻器和电容器的保护电路会消耗一半以上的IC面积。这通常导致开关电路IC的尺寸和成本增加，并且如果由电池带来的这些严酷环境条件不由保护电路适当滤波，则可能不利地影响可靠性。

发明内容

本公开为电力开关系统提供系统和方法，该电力开关系统具有由得自输入控制信号的供电电压供电的开关控制电路。

该系统可以包括电力开关，该电力开关被配置为将装置电气耦接在电池电压和地之间，当电力开关闭合时该装置由电池供电。该示例的系统也可以包括耦接到电力开关的栅极端口的控制电路，该控制电路被配置为通过响应于向控制电路提供的开关控制信号调整向栅极端口提供的栅极驱动信号，打开和闭合电力开关。该示例的系统可以进一步包括被配置为基于开关控制信号生成供电电压的电压调节电路，并且该供电电压向控制电路供电。

根据另一方面，提供可以包括点火线圈的系统，该点火线圈通过其第一端子耦接到电池。该示例的系统也可以包括电力开关，该电力开关被配置为当电力开关闭合时将点火线圈的第二端子耦接到地。该示例的系统可以进一步包括耦接到电力开关的栅极端口的控制电路，该控制电路被配置为通过响应于由发动机控制单元生成的火花正时信号调整向栅极端口提供的栅极驱动信号，打开和闭合电力开关。该示例的系统可以进一步包括被配置为基于开关控制信号生成供电电压的电压调节电路，并且该供电电压向控制电路供电。

根据另一方面提供了一种方法。该方法可以包括：配置电力开关将装置电气耦接在电池电压和地之间，从而当电力开关闭合时从电池向该装置供电。该示例的方法也可以包括将控制电路耦接到电力开关的栅极端口。该示例的方法可以进一步包括由控制电路调整向栅极端口施加的栅极驱动信号从而打开和闭合电力开关，该调整响应于向控制电路提供的开关控制信号。该示例的方法可以进一步包括基于开关控制信号生成供电电压。该示例的方法可以进一步包括以供电电压向控制电路供电。

附图说明

所要求主题的实施方式的特征和优点随着以下详细描述进行以及参考其中相似参考号示出相似部件的附图变得明显，并且其中：

图1示出了根据本公开的一个示范实施方式的上层系统图示；

图2示出了根据本公开的一个示范实施方式的框图；

图3示出了根据本公开的另一示范实施方式的框图；

图4示出了根据本公开的另一示范实施方式的框图；

图5示出了根据本公开的另一示范实施方式的框图；以及

图6示出了根据本公开的示范实施方式的操作的流程图。

尽管以下详细描述参考示出了实施方式进行，但其许多替换、修改和变化对本领域技术人员明显。

具体实施方式

总体上，本公开提供了针对具有开关控制电路的电力开关系统的系统和方法。电力开关系统可以被配置为基于从发动机控制单元或其他外部源提供的输入控制信号，将从电池输送的电力切换到发动机点火线圈。开关控制电路可以由得自输入控制信号的供电电压供电。开关控制电路可以包括被配置为从输入控制信号生成供电电压的电压调节电路，消除从电池获得供电电压的需要并且消除了提供相关滤波和保护免于电池电压瞬变的需要。

在一些实施方式中，电力开关电路可以被配置为切换电力到电动机或其他车辆组件，并且输入控制信号可以由操作员控制开关或车辆计算机系统提供。