[发明专利]功率开关的受控关断

权利要求书

1.一种用于控制功率电路中的开关的方法，包括：

由驱动器检测所述功率电路内的紧急事件，所述功率电路包括用于控制到电阻——电感——电容性负载的电流的开关和钳位电路；以及

由驱动器响应于所述紧急事件通过将开关处的电压至少限制到如下值来执行开关的受控紧急关断操作：所述值防止钳位电路把开关驱动到钳位操作中并且防止开关的结温度的上升，其中响应于所述紧急事件来执行开关的受控紧急关断操作包括：

启动开关的快速栅极放电；

检测开关的电流输出；

响应于确定开关的电流输出满足电流阈值而停止开关的快速栅极放电；以及

在停止开关的快速栅极放电之后启动开关的慢速栅极放电。

2.根据权利要求1的方法，其中在第一时间点启动开关的快速栅极放电，其中停止开关的快速栅极放电包括：

由驱动器响应于确定从第一时间点开始已经过去预定时间而停止开关的快速栅极放电。

3.根据权利要求2的方法，其中至少部分地基于在受控紧急关断操作期间最小化开关的最大结温度来选择所述预定时间。

4.根据权利要求1的方法，其中电流阈值基于用于在受控紧急切换操作期间最小化开关的最大结温度的负载电流的电流断路电平滞后。

5.根据权利要求1的方法，其中停止开关的快速栅极放电包括：

检测开关的电压水平；以及

响应于确定开关的电压水平满足电压阈值而停止开关的快速栅极放电。

6.根据权利要求1的方法，还包括：

避免在功率电路内无紧急事件期间由驱动器执行开关的受控紧急关断操作。

7.根据权利要求1的方法，还包括：

在所述紧急事件之前由驱动器驱动开关处于开关的接通状态。

8.根据权利要求1的方法，其中当开关被驱动处于接通状态时检测紧急事件。

9.根据权利要求1的方法，还包括：

在执行受控紧急关断操作之前由驱动器停止驱动或吸收与开关相关联的栅极电荷。

10.根据权利要求1的方法，其中开关包括半导体类型的功率开关。

11.根据权利要求1的方法，其中驱动器包括：断路单元，用于响应于所述紧急事件而至少执行开关的受控紧急关断操作。

12.一种功率电路，包括：

开关，耦合到电阻——电容——电感性负载；

钳位电路；和

驱动器，用于控制开关，其中驱动器被配置为响应于在功率电路内检测到的紧急事件通过将开关处的电压至少限制到如下值来执行开关的受控紧急关断：所述值防止钳位电路把开关驱动到钳位操作中并且防止开关的结温度的上升，其中驱动器被配置为响应于所述紧急事件通过至少执行以下操作来执行开关的受控紧急关断操作：

启动开关的快速栅极放电；

检测开关的电流输出；

响应于确定开关的电流输出满足电流阈值而停止开关的快速栅极放电；以及

在停止开关的快速栅极放电之后启动开关的慢速栅极放电。

13.根据权利要求12的功率电路，其中驱动器进一步包括：

第一级和第二级，其中驱动器被配置为通过至少执行以下操作来执行开关的受控紧急关断：

使得第一级能够在开关处执行栅极电荷的快速放电；并且

在禁用第一级之后使得第二级能够在开关处执行栅极电荷的慢速放电。

14.根据权利要求13的功率电路，其中：

第一级包括第一电流镜或第一运算放大器中的至少一个，并且

第二级包括第二电流镜或第二运算放大器中的至少一个。