[发明专利]用于驱动电子开关的方法和驱动电路及电子保险丝电路

说明书

本文描述了一种用于驱动电子开关的方法和驱动电路及电子保险丝电路。根据一个实施例，驱动电路包括具有用于接收缓冲器输入信号的输入节点的输入缓冲器、耦接至输入节点和接地节点的下拉电路以及耦接至输入节点和电源节点的上拉电路。驱动电路还包括被配置成激活下拉电路或上拉电路的控制电路。当缓冲器输入信号的电压电平高于第一阈值时，上拉电路被激活，并且当缓冲器输入信号的电压电平低于第二阈值时，下拉电路被激活。

技术领域

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

背景技术

几乎每个电气设备(例如，在机动车辆中，在房屋中，较大设备的电气子系统)包括提供过电流保护的一个或更多个保险丝。标准保险丝包括一根电线，其在通过保险丝的电流低于标称电流的情况下提供低欧姆电流路径。然而，该根电线被设计成在通过保险丝的电流超过标称电流达特定时间时发热并熔化或蒸发。一旦被触发，保险丝就必须被新的保险丝替代。

保险丝越来越多地被断路器替代。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于过电流或过载或短路造成的损坏。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，机电继电器被触发以将受保护的电路与电源断开。在许多应用中(例如，在机动车辆的车载电源中)，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的电路与电源断开。这样的电子断路器也可以被称为电子保险丝(e-fuse或智能保险丝)。除了其作为断路器的功能以外，电子保险丝还可以用于定期地接通和关断负载。通常，使用所谓的驱动电路或简称为驱动器(在MOS晶体管的情况下为栅极驱动器)来控制诸如MOS晶体管的电子开关的开关状态(接通/关断)。

然而，至少在一些电子断路器(e-fuse)中，共同的驱动电路在容错和功能安全方面可能是不足够的，这特别是在机动车辆应用中可能是一个问题，在机动车辆应用中，必须符合关于功能安全的标准(例如ISO26262)。

发明内容

本文描述了一种用于电子开关的驱动电路。根据一个实施例，驱动电路包括具有用于接收缓冲器输入信号的输入节点的输入缓冲器、耦接至输入节点和接地节点的下拉电路以及耦接至输入节点和电源节点的上拉电路。驱动电路还包括被配置成激活下拉电路或上拉电路的控制电路。当缓冲器输入信号的电压电平高于第一阈值时，上拉电路被激活，并且当缓冲器输入信号的电压电平低于第二阈值时，下拉电路被激活。

此外，描述了一种用于驱动电子开关的方法。根据一个实施例，该方法包括在输入缓冲器的输入节点处接收缓冲器输入信号。当缓冲器输入信号的电压电平高于第一阈值时，通过激活上拉电路来上拉输入缓冲器的输出节点处的电压电平，或者当缓冲器输入信号的电压电平低于第二阈值时，通过激活下拉电路来下拉输入缓冲器的输出节点处的电压电平。

此外，本文描述了一种电子保险丝电路。根据一个实施例，电子保险丝电路包括可操作地耦接至负载并且被配置成将负载与电源连接和断开的电子开关。此外，电子保险丝电路包括耦接至电子开关的控制电极的驱动电路。驱动电路包括：输入缓冲器，其包括用于接收缓冲器输入信号的输入节点；耦接至输入节点和接地节点的下拉电路；以及耦接至输入节点和电源节点的上拉电路。此外，驱动电路包括被配置成激活下拉电路或上拉电路的控制电路。当缓冲器输入信号的电压电平高于第一阈值时，上拉电路被激活，并且当缓冲器输入信号的电压电平低于第二阈值时，下拉电路被激活。

附图说明

参考以下描述和附图可以更好地理解本发明。附图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，相似的附图标记表示相应的部分。在附图中：

图1示意性地示出了具有电子开关和被配置成驱动电子开关的控制电路的电子电路的一个示例性应用。

图2示出了控制电路的一个示例性实现。

图3是示出包括在图2所示的控制电路中的逻辑电路的操作的一个示例的时序图。