[发明专利]控制电路及用于控制电路的方法

说明书

本发明公开了一种控制电路及用于控制电路的方法，所述电路包括延迟电路、第一逻辑电路和第二逻辑电路。所述延迟电路接收第一关断信号，并且通过将所述第一关断信号的断言延迟续流持续时间来产生第二关断信号。所述第一逻辑电路接收所述第一关断信号和所述第二关断信号，并且通过在所述第一关断信号被断言并且所述第二关断信号未被断言时断言智能关断信号来产生所述智能关断信号。所述第二逻辑电路接收重启信号和所述智能关断信号，并且通过在所述重启信号和所述智能关断信号被解除断言时断言智能复位信号以及在所述重启信号和所述智能关断信号中的一者或多者被断言时解除断言所述智能复位信号来产生所述智能复位信号。

相关申请的交叉引用

本发明要求于2018年3月26日提交的美国申请No.15/935,291的权益，该申请以引用方式并入本文以用于所有目的。

技术领域

本公开涉及半导体功率开关设备的控制，并且具体地涉及用于响应于异常条件(诸如短路)而保护半导体功率开关设备的关闭电路。

背景技术

过电流保护可用于保护半导体功率开关设备(下文称为开关)免受灾难性破坏的影响。过电流保护可感测过电流条件，并且可关闭控制这些开关的一个或多个栅极驱动器电路(下文称为栅极驱动器)，然后可在过电流条件已结束时重启栅极驱动器。感测的过电流条件可为例如由开关控制的电机的两个相位之间的短路。

栅极驱动器的关闭可为硬关断或软关断。在硬关断中，栅极驱动器迅速关断开关，而不会控制流过开关的电流的减小率。在软关断中，栅极驱动器逐渐关断开关，从而不如硬关断那样迅速地减小流过开关的电流。

软关断可优于硬关断，因为软关断限制了流过开关的电流的变化率(δi/δt)，从而与硬关断相比，产生了跨开关的更低电感感应浪涌电压。由于浪涌电压可引起部件出现故障，因此降低浪涌电压增强包括开关的装置的可靠性。

发明内容

本公开涉及控制半导体功率开关设备的关断，并且更具体地涉及通过以下方式执行半导体功率开关设备的智能关断：执行低侧半导体功率开关的软关断，同时防止高侧半导体功率开关的硬关断直到软关断完成之后为止，以便提供保护以免受过电流条件(诸如短路)的影响。

在一个实施方案中，电路包括

延迟电路，该延迟电路具有耦接到第一关断信号的输入以及产生第二关断信号的输出，该延迟电路通过将第一关断信号的断言延迟续流持续时间来产生第二关断信号；

第一逻辑电路，该第一逻辑电路具有分别耦接到第一关断信号和第二关断信号的第一输入和第二输入以及产生高级智能关断信号的输出，该第一逻辑电路在第一关断信号被断言并且第二关断信号未被断言时断言高级智能关断信号；和

第二逻辑电路，该第二逻辑电路具有耦接到重启信号的第一输入、耦接到高级智能关断信号的第二输入以及产生高级智能复位信号的输出，该第二逻辑电路在重启信号和高级智能关断信号被解除断言时断言高级智能复位信号，并且在重启信号、高级智能关断信号或两者被断言时解除断言高级智能复位信号。

在一个实施方案中，该电路还包括第一脉冲发生器电路，该第一脉冲发生器电路具有耦接到重启信号的输入以及产生置位信号的输出，该第一脉冲发生器电路响应于重启信号的断言而输出置位信号上的脉冲；和第二脉冲发生器电路，该第二脉冲发生器电路具有耦接到高级智能复位信号的输入以及产生复位信号的输出，该第二脉冲发生器电路响应于高级智能复位信号的断言而输出复位信号上的脉冲。

在一个实施方案中，该电路还包括第一驱动电路，该第一驱动电路具有第一驱动输出、耦接到置位信号的第一输入以及耦接到复位信号的第二输入，该第一驱动电路响应于置位信号的断言而断言驱动输出，并且响应于复位信号的断言而解除断言驱动输出。