[发明专利]用于微机电系统开关的隔离的控制电路和驱动器

权利要求书

1.一种切换系统，包括：

开关，可连接到功率电路以便从其中接收负载电流，所述开关包括电气开关、机电开关、晶体管或继电器之一；以及

控制电路，可在操作上连接到所述开关以便控制所述开关的选择性切换，所述控制电路包括：

控制输入端子，用于接收指示所述开关的期望操作状态的通-断信号；

控制输出端子，响应于所接收的通-断信号将功率和控制信号传送给所述开关；

振荡器，耦合到所述控制输入端子并且配置成响应于所接收的通-断信号生成第一电脉冲，所述第一电脉冲具有由所述通-断信号确定的第一信号特性和第二信号特性之一；

脉冲变压器，连接成从所述振荡器接收所述第一电脉冲并输出与所述第一电脉冲电隔离的第二电脉冲，所述第二电脉冲具有与所述第一电脉冲相同的所述第一信号特性和所述第二信号特性之一；以及

脉冲检测电路，配置成：

接收所述第二电脉冲；

确定所述第二电脉冲具有所述第一信号特性还是所述第二信号特性；以及

基于所述第二电脉冲具有所述第一信号特性或所述第二信号特性的所述确定控制到所述开关的功率和控制信号的传输；

其中所述第一信号特性包括第一频率和第一占空比之一，并且所述第二信号特性包括第二频率和第二占空比之一。

2.如权利要求1所述的切换系统，其中所述开关包括包含微机电系统MEMS开关和MEMS驱动器电路的MEMS切换电路，并且其中经由所述脉冲检测电路传送给所述MEMS切换电路的所述功率和控制信号传送给所述MEMS驱动器电路，所述MEMS驱动器电路对所述MEMS开关选择性地提供切换电压以使得所述MEMS开关致动到打开或闭合位置。

3.如权利要求2所述的切换系统，其中当由所述振荡器接收的所述通-断信号是接通信号时，所述振荡器生成具有所述第一信号特性的第一电脉冲。

4.如权利要求3所述的切换系统，其中当所述脉冲检测电路确定所述第二电脉冲具有所述第一信号特性时，传送给所述MEMS切换电路的所述功率和控制信号包括使得所述MEMS开关致动到所述闭合位置的逻辑高信号。

5.如权利要求2所述的切换系统，其中当由所述振荡器接收的所述通-断信号是切断信号时，所述振荡器生成具有所述第二频率的第一电脉冲。

6.如权利要求5所述的切换系统，其中当所述脉冲检测电路确定所述第二电脉冲具有所述第二信号特性时，传送给所述MEMS切换电路的所述功率和控制信号包括使得所述MEMS开关致动到所述打开位置的逻辑低信号。

7.如权利要求2所述的切换系统，还包括与所述MEMS切换电路并联耦合的辅助电路，所述辅助电路包括固态切换电路，所述固态切换电路可选择性地激活以便使所述负载电流的至少一部分远离所述MEMS开关转向而流到所述辅助电路；以及

其中所述控制电路可在操作上连接到所述辅助电路，以便提供功率和控制信号以选择性地激活所述固态切换电路。

8.如权利要求7所述的切换系统，其中传送给所述MEMS切换电路的所述功率和控制信号使得所述MEMS开关在规定的切换间隔内致动到所述打开或闭合位置；以及

其中所述控制电路编程以用于：

在当所述MEMS开关在所述打开和闭合位置之间切换时的所述切换间隔期间，激活所述辅助电路，以使得所述负载电流的至少一部分流向所述辅助电路；以及

一旦在所述切换间隔完成之后到达所述闭合位置，便去激活所述辅助电路，以使得所述负载电流流过所述MEMS开关。

9.如权利要求7所述的切换系统，其中所述控制电路还包括：

第一电容器，安置在所述脉冲变压器的初级侧上；

第二电容器，安置在所述脉冲变压器的次级侧上；以及

第一二极管，安置在所述脉冲变压器的所述次级侧上；

其中所述第一和第二电容器以及所述第一二极管与所述脉冲变压器一起操作，以使得所述第二电脉冲的所述占空比和/或频率与所述第一电脉冲的所述占空比和/或频率相同。