[发明专利]负荷开关设备和控制方法

权利要求书

1.一种设备，包括：

晶体管，所述晶体管通过负荷开关集成电路(IC)的输出端子耦合到负载；以及

栅极驱动电路，所述栅极驱动电路连接到所述晶体管的栅极，被配置成：使得在短路事件中，所述晶体管的所述栅极上的电压逐渐降低，并且由于所述晶体管的所述栅极上的所述电压逐渐降低，使出现在所述负荷开关IC的所述输出端子处的负电压最小化。

2.如权利要求1所述的设备，其中，

所述晶体管是n-型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)；并且

所述栅极驱动电路包括：辅助开关和驱动器，并且

所述辅助开关的漏极连接到所述晶体管的所述栅极；

所述辅助开关的源极接地；并且

所述驱动器的输出端连接到所述辅助开关的栅极，并且所述驱动器的偏置电压以可控的方式减小，以使所述晶体管的关断过程能够通过配置所述辅助开关的接通阻抗来调整。

3.如权利要求1所述的设备，其中，

所述栅极驱动电路包括：二极管连接形式的第一n-型晶体管、二极管连接形式的第二n-型晶体管、第一开关和第一电流源，并且

所述二极管连接形式第一n-型晶体管、所述二极管连接形式第二n-型晶体管和所述第一开关串联连接在所述晶体管的所述栅极和所述负荷开关IC的所述输出端子之间；并且

所述第一电流源连接在所述晶体管的所述栅极和地之间。

4.如权利要求3所述的设备，其中，

在所述短路事件发生期间，所述第一开关被配置成接通，以使所述晶体管的栅极-源极电压被钳位在预定电压；并且

在将所述晶体管的所述栅极-源极电压钳位在所述预定电压之后，所述第一电流源被配置成：以可控的方式将所述晶体管的所述栅极从所述预定电压放电至零。

5.如权利要求1所述的设备，其中，

所述栅极驱动电路包括：二极管连接形式第一p-型晶体管、二极管连接形式第二p-型晶体管、第二开关和第二电流源，并且

所述第二开关、所述二极管连接形式第一p-型晶体管和所述二极管连接形式第二p-型晶体管串联连接在所述晶体管的所述栅极和所述负荷开关IC的所述输出端子之间；并且

所述第二电流源连接在所述晶体管的所述栅极和地之间。

6.如权利要求5所述的设备，其中，

在所述短路事件发生期间，所述第二开关被配置成接通，以使所述晶体管的栅极-源极电压被钳位在预定电压；并且

在将所述晶体管的所述栅极-源极电压钳位在所述预定电压之后，所述第二电流源被配置成：以可控的方式将所述晶体管的所述栅极从所述预定电压放电至零。

7.如权利要求1所述的设备，其中，

所述栅极驱动电路包括：第一二极管、第二二极管、第三开关和第三电流源，并且

所述第三开关、所述第一二极管和所述第二二极管串联连接在所述晶体管的所述栅极和所述负荷开关IC的所述输出端子之间；并且

所述第三电流源连接在所述晶体管的所述栅极和地之间。

8.如权利要求7所述的设备，其中，

在所述短路事件发生期间，所述第三开关被配置成接通，以使所述晶体管的栅极-源极电压被钳位在预定电压；并且

在将所述晶体管的所述栅极-源极电压钳位在所述预定电压之后，所述第三电流源被配置成：以可控的方式将所述晶体管的所述栅极从所述预定电压放电至零。

9.如权利要求1所述的设备，其中，

所述栅极驱动电路包括：二极管连接形式辅助晶体管、电阻和第四开关，并且

所述电阻、所述二极管连接形式辅助晶体管和所述第四开关串联连接在所述晶体管的所述栅极和地之间。

10.如权利要求9所述的设备，其中，

在所述短路事件发生期间，所述第四开关被配置成接通；并且

所述二极管连接形式辅助晶体管和所述电阻被配置成：以可控的方式将所述晶体管的所述栅极放电至零。