[发明专利]自适应软关断电流的过流保护电路、装置及安全芯片

说明书

本申请公开了自适应软关断电流的过流保护电路、装置及安全芯片，包括：电压比较单元，用于输入被控模块采样信号及参考电压，在脉宽调制信号的使能控制下，输出过流保护信号；软关断信号生成单元，与电压比较单元连接，用于在脉宽调制信号低电平时锁存上一个脉宽调制信号高电平时输出的过流保护信号，输出软关断使能信号；软关断控制单元，与软关断信号生成单元连接，用于根据软关断使能信号以及被控模块采样信号生成被控模块的驱动控制信号。本申请可以在过流严重的时候，软关断时间持续时间长；过流小的时候，软关断时间持续时间短，从而保护了被控模块。

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及自适应软关断电流的过流保护电路、装置及安全芯片。

背景技术

功能安全芯片在新能源汽车和普通汽车智能化上，有着广泛的应用前景，车上很多关系到生命安全的电机驱动都需要有功能安全保障。相较于普通车规芯片，功能安全芯片对IGBT（Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）或SIC（SemiconductorIntegrated Circuit，半导体集成电路）的保护有更严格的要求。

但是现有一些驱动类产品方案，一般都是用固定的软关断（Soft Shut Down，SSD）电流来关闭IGBT，而且一般是在发生过流保护（Over CurrentProtection，OCP）后，即使会关闭IGBT，但影响了IGBT的正常工作周期，可能导致系统无法正常工作。

在IGBT过流的情况下，用固定的SSD电流关闭IGBT，在过流程度大或者小时，SSD电流都一样，可能导致过流大的时候，关闭过快，从而在IGBT的集电极产生过大的dv/dt（电压变化量相对于时间的微分），导致IGBT容易损坏；而如果关闭的过慢，则过流小的时候，关闭时间太长，对系统响应有比较大影响。

发明内容

本申请为了解决现有技术中，用固定的SSD电流关闭IGBT，若关闭过快在IGBT的集电极产生过大的dv/dt，导致IGBT容易损坏；而如果关闭得过慢，关闭时间太长，对系统响应有比较大影响的技术问题。

本申请的目的之一在于提供一种自适应软关断电流的过流保护装置。

本申请的目的之一在于提供一种安全芯片。

为实现上述申请目的之一，本申请一实施方式提供一种自适应软关断电流的过流保护电路，包括：

电压比较单元，所述电压比较单元用于输入参考电压和被控模块采样信号，所述电压比较单元对所述参考电压和所述被控模块采样信号进行电压比较，得到比较结果；在脉宽调制信号的使能控制下，所述电压比较单元根据所述比较结果输出过流保护信号；

软关断信号生成单元，所述软关断信号生成单元与所述电压比较单元连接，用于在脉宽调制信号低电平时锁存过流保护信号；所述过流保护信号为上一个脉宽调制信号高电平时所述电压比较单元输出；所述软关断信号生成单元在脉宽调制信号低电平时输出软关断使能信号；

软关断控制单元，所述软关断控制单元与所述软关断信号生成单元连接，所述软关断控制单元根据所述软关断使能信号以及所述被控模块采样信号生成被控模块的驱动控制信号。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述软关断信号生成单元包括第一RS触发器、延时单元、与门单元、第二RS触发器和软关断时间控制单元；

所述第一RS触发器的S输入端连接所述电压比较单元，所述第一RS触发器用于接收所述过流保护信号；第一RS触发器的R输入端连接所述脉宽调制信号的反信号；

所述延时单元连接所述第一RS触发器和所述与门单元，所述延时单元用于将第一RS触发器的输出信号延时获得过流保护脉宽调制延时信号；所述与门单元将所述过流保护脉宽调制延时信号同所述脉宽调制信号的反信号进行与逻辑判断，获得逻辑判断结果；所述与门单元将所述逻辑判断结果输入到所述第二RS触发器的S输入端；