[实用新型]系统

说明书

本实用新型题为“系统”。本实用新型公开了一种系统，包括：开关控制电路，所述开关控制电路被配置为响应于控制信号来操作电源开关，从而向电感设备施加电力，所述开关控制电路包括稳压器和软关断模块，所述稳压器被配置为当所述控制信号处于或高于开关控制电路的工作电压时从所述控制信号生成供电电压以向所述开关控制电路供电，所述软关断模块被配置为在电力已被施加到所述电感设备达最大停留时间后对所述电感设备进行可控放电；以及采样电路，所述采样电路被配置为从放电电感设备采样反激电压并且将所采样的反激电压供应给所述稳压器以生成所述供电电压以当所述控制信号下降到低于开关控制电路的所述工作电压时向所述开关控制电路供电。

技术领域

本公开涉及电源开关系统，并且更具体地讲，涉及具有从输入控制信号得到的供电电压的电源开关系统。

背景技术

汽车点火系统通常采用电源开关电路，该电源开关电路交替地进行从车辆电池通过点火线圈到地的电连接，并且使该电连接断开。开关通常基于从发动机控制单元接收到的信号，该发动机控制单元被定时以根据发动机的操作需要点燃发动机火花塞(例如，以用于启动发动机中的燃料燃烧循环)。可被实现为集成电路(IC)的开关电路使用供电电压来为电路及其组成部件供电。该供电电压通常由车辆电池的电池电压提供，并且因此可包括对开关电路的操作和/或可靠性可能有害的高电压瞬变、大电压摆幅、高频噪声和其他伪影(例如，静电放电(ESD))。

附加保护电路可用于保护开关电路IC免受这些电压瞬变、大电压摆幅、和高频噪声，以及静电放电(ESD)的影响。在一些情况下，可包括大电阻器和电容器的保护电路可能占据高达一半的开关电路IC面积或更多。这通常导致开关电路IC的尺寸和成本增加，并且如果车辆电池所施加的恶劣环境条件未被保护电路充分过滤，则可能对可靠性产生不利影响。

实用新型内容

在至少一个一般方面，电源开关系统可包括功率半导体器件(例如，半导体电源开关，诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)或绝缘栅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))，该功率半导体器件被配置为电源开关以用于对耦接到功率半导体器件(例如，IGBT)的集电极的点火线圈进行充电和放电。电源开关系统还包括开关控制器电路，该开关控制器电路响应于外部来源的控制信号以通过接通和关断IGBT来通过受控的充电-放电循环来切换点火线圈。另外，外部来源的控制信号向开关控制器电路提供电力。

当IGBT被关断时，流动通过点火线圈的电感电流升高IGBT的集电极上的电压。例如，当外部来源的控制信号降低到开关控制器电路的工作电压以下或不可用于向开关控制器电路供电时，该集电极电压可被采样并用于可选地向开关控制器电路供电。即使在外部来源的控制信号在开关控制器电路的工作电压以下之后，可选地供电的开关控制器电路仍可继续运行(例如，用于“最大停留/软关断功能”)。

根据本公开的一个方面，提供有一种系统，包括：开关控制电路，所述开关控制电路被配置为响应于控制信号来操作电源开关，从而向电感设备施加电力，所述开关控制电路包括稳压器和软关断模块，所述稳压器被配置为当所述控制信号处于或高于开关控制电路的工作电压时从所述控制信号生成供电电压以向所述开关控制电路供电，所述软关断模块被配置为在电力已被施加到所述电感设备达最大停留时间后对所述电感设备进行可控放电；以及采样电路，所述采样电路被配置为从放电的所述电感设备采样反激电压并且将所采样的反激电压供应给所述稳压器以生成所述供电电压以当所述控制信号下降到低于开关控制电路的所述工作电压时向所述开关控制电路供电。

优选的，所述电源开关是功率半导体器件，并且其中所述开关控制电路包括栅极驱动器电路，所述栅极驱动器电路被配置为将栅极驱动信号施加到所述功率半导体器件的栅极，以基于所述控制信号接通和关断所述功率半导体器件。

优选的，所述电源开关是绝缘栅双极晶体管或绝缘栅金属氧化物半导体场效应晶体管。

优选的，所述采样电路包括限流电阻器和钳位二极管。