[发明专利]电子保险丝电路和用于操作电子开关的方法

说明书

本文描述了电子保险丝电路和用于操作电子开关的方法。根据一个示例，电子开关具有经由导线可操作地耦接至负载的负载电流路径，并且被配置成根据驱动信号经由导线将负载电流源节点与负载连接或断开。此外，电子保险丝电路包括：监视电路，其被配置成接收表示通过导线的负载电流的电流感测信号并基于电流感测信号和至少一个导线参数确定第一保护信号，第一保护信号指示是否将负载电流源节点与负载断开；以及，逻辑电路，其被配置成接收第一保护信号并当第一保护信号指示将负载电流源节点与负载断开时生成使得电子开关断开将负载电流源节点与负载断开的驱动信号。

技术领域

本公开内容总体上涉及电子开关和保护电路的方面，并且更具体地涉及用于电子开关的驱动电路。

背景技术

几乎所有电气装置(例如汽车中，房屋中，大型装置的电气子系统)都包括一个或更多个保险丝以提供过电流保护。标准保险丝包括一段导线，当通过保险丝的电流低于标称电流时，该段导线提供低欧姆电流路径。然而，当通过保险丝的电流超过标称电流达特定时间时，该段导线被设计成变热并熔化或汽化。保险丝一旦被触发，必须用新的保险丝进行替换。

保险丝逐渐被断路器取代。断路器是一种自动操作的电气开关，其被设计成保护电路免受由过电流或过载或短路导致的损坏。断路器可以包括机电继电器，当检测到过电流(即超过标称电流的电流)时该机电继电器被触发以将受保护电路与电源断开。在很多应用中(例如在汽车的车载电源中)，可以使用电子开关(例如，MOS晶体管、IGBT等)来实现断路器以在过电流的情况下将受保护电路与电源断开。这样的电子断路器也可以被称为电子保险丝(电子保险丝(e-fuse)或智能保险丝)。除了其作为断路器的功能之外，还可以使用电子保险丝有规律地接通和关断负载。通常，使用所谓的驱动器电路或仅仅驱动器(在MOS晶体管的情况下为栅极驱动器)来控制电子开关例如MOS晶体管的开关状态(接通/关断)。

然而，至少在一些电子断路器(电子保险丝(electronic fuse或e-fuse))中，常见的驱动器电路在容错性和功能安全性方面可能是不适当的，这尤其在必须遵守涉及功能安全性的标准(例如ISO 26262)的汽车应用中会是个问题。

发明内容

本文描述了一种电子保险丝电路。根据一个示例，电子开关具有经由导线可操作地耦接至负载的负载电流路径；电子开关被配置成根据驱动信号经由导线将负载电流源节点与负载连接或断。此外，电子保险丝电路包括监视电路，该监视电路被配置成接收表示通过导线的负载电流的电流感测信号并且基于该电流感测信号和至少一个导线参数来确定第一保护信号。第一保护信号指示是否将负载电流源节点与负载断开。此外，电子保险丝电路包括逻辑电路，该逻辑电路被配置成接收第一保护信号并且当第一保护信号指示将负载电流源节点与负载断开时生成使得电子开关将负载电流源节点与负载断开的驱动信号。由此，逻辑电路还被配置成接收至少一个选择信号并基于至少一个选择信号来设置至少一个导线参数。

根据另一示例，电子开关具有经由导线可操作地耦接至负载的负载电流路径；电子开关被配置成根据驱动信号经由导线将负载电流源节点与负载连接或断开。此外，电子保险丝电路包括监视电路，该监视电路被配置成接收表示通过导线的负载电流的电流感测信号并且基于该电流感测信号来确定第一保护信号。第一保护信号指示是否经由导线将负载电流源节点与负载断开。此外，电子保险丝电路包括逻辑电路，该逻辑电路被配置成接收第一保护信号并且当第一保护信号指示将负载电流源节点与负载断开时生成使得电子开关将负载电流源节点与负载断开的驱动信号。此外，监视电路还被配置成提供指示即将将负载电流源节点与负载断开的预警信号。