[发明专利]用于保护功率开关的电路和方法

说明书

公开了一种用于在导通期间保护功率开关的方法和电路。该方法包括：感测通过功率开关的电流的变化处于调节中；测量通过功率开关的电流的变化处于调节中的时间；以及将通过功率开关的电流的变化处于调节中的时间与参考时间进行比较。如果通过功率开关的电流的变化处于调节中的时间超过参考时间，则生成可用于禁用功率开关的过电流信号。

技术领域

本发明一般地涉及结合经调节的di/dt和dv/dt的功率开关的过流和过压保护的系统和方法。

背景技术

电力转换器使用各种类型的功率开关。这些电力转换器的输出可能经历短路或过载状况。虽然已知用于处理短路和过电压状况的保护电路，但是尽快检测这些状况以使功率开关中的功耗最小化是很重要的。现有的保护电路可能具有相对慢的反应时间，并且可能无法防止内部温度上升到可能永久损坏或破坏功率开关的水平。

发明内容

根据本发明的实施方式，一种用于保护功率开关的电路包括：第一功率开关节点、第二功率开关节点和第三功率开关节点；反馈电路，其耦接到所述功率开关节点中的至少一个功率开关节点，用于调节通过功率开关的电流的变化；以及耦接到反馈电路的检测器电路，其具有用于识别功率开关正在调节通过功率开关的电流的变化的输出。检测器电路可以包括附加输出，用于识别通过功率开关的电流的变化的调节水平。定时电路耦接到检测器电路，该定时电路具有用于生成过电流信号的输出。该电路还可以包括耦接到功率开关节点中的至少两个功率开关节点的附加反馈电路，用于调节功率开关两端的电压的变化。附加检测器电路耦接到附加反馈电路，该附加检测器电路具有用于识别功率开关正在调节功率开关两端的电压的变化的输出。附加检测器电路可以包括附加输出，用于识别功率开关两端的电压的变化的调节水平。附加定时电路耦接到附加检测器电路，附加定时电路具有用于生成过电压信号的输出。该电路可以与常见集成电路或电路板中的功率开关集成，或者功率开关可以在其他电路部件的外部且远离其他电路部件。

根据本发明的另一个实施方式，一种用于保护功率开关的方法包括：感测通过功率开关的电流的变化处于调节中；测量通过功率开关的电流的变化处于调节中的时间；以及将通过功率开关的电流的变化处于调节中的时间与参考时间进行比较。该方法还包括：如果通过功率开关的电流的变化处于调节中的时间超过参考时间，则生成过电流信号。该方法还包括：响应于过电流信号而关断功率开关。感测通过功率开关的电流的变化处于调节中与导通事件同时发生。该方法还可以包括感测功率开关两端的电压处于调节中。

根据本发明的另一个实施方式，一种用于保护功率开关的方法包括：感测功率开关两端的电压的变化处于调节中；测量功率开关两端的电压的变化处于调节中的时间；以及将功率开关两端的电压的变化处于调节中的时间与参考时间进行比较。该方法还包括：如果功率开关两端的电压的变化处于调节中的时间超过参考时间，则生成过电压信号。该方法还包括：响应于过电压信号而改变通过功率开关的电流的变化的目标值，并且还对多个过电压信号进行计数。感测功率开关两端的电压的变化处于调节中与关断事件同时发生。

附图说明

为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考以下结合附图的描述，在附图中：

图1是示出不具有外部输出升压电路而具有带有模拟和数字dv/dt反馈路径的集成电路的示例性驱动器电路的示意图；

图2是示出具有外部输出升压电路并具有带有模拟和数字dv/dt反馈路径的集成电路的示例性驱动器电路的示意图；

图3是示出不具有外部输出升压电路而具有带有模拟和数字dv/dt和di/dt反馈路径的集成电路的示例性驱动器电路的示意图；

图4是示出具有外部输出升压电路并具有带有模拟和数字dv/dt和di/dt反馈路径的集成电路的示例性驱动器电路的示意图；；

图5是示出具有模拟和数字反馈路径的示例性驱动器电路的示意图；

图6是示出具有修改的模拟和数字反馈路径的示例性驱动器电路的示意图；