[发明专利]具有反向电流阻挡的传感器设备的高压输出驱动器

说明书

一种用于具有反向电流阻挡的传感器设备(100)的高压输出驱动器(1)，其包括用于施加电源电压(VHV)的电源节点(SN)和用于提供高压输出驱动器(1)的输出信号(OS)的输出节点(OP)。高压输出驱动器(1)包括设置在电源节点(SN)与输出节点(OP)之间的驱动器晶体管(MP0)。高压输出驱动器(1)还包括：体控制电路(20)，其将体控制电压(Vwell)施加到驱动器晶体管(MP0)的体节点(BMP0)；以及栅极控制电路(30)，其将栅极控制电压(GCV)施加到驱动器晶体管(MP0)的栅极节点(GMP0)。

技术领域

本公开涉及用于具有反向电流阻挡能力的传感器设备的高压输出驱动器。

背景技术

传感器设备包括输出驱动器，以产生传感器的输出信号。特别地，工业传感器可以包括3线推挽式高压输出驱动器。

在图1中示出了包括输出驱动器1的传感器设备100的实施例。当驱动器关闭时，一些工业传感器标准不允许超过ILoff＝0.5mA的电流通过负载电阻Rload、通过传感器的输出端子Q流入传感器的信号线，并经由输出驱动器的输出节点QP流入输出驱动器1。

在电源路径中存在反极性保护二极管D2的情况下，如果信号被例如负载电阻Rload上拉达到电势L+，则传感器的输出端子Q/输出驱动器1的输出节点QP被上拉至高于输出驱动器在电源节点SN处看到的高压电源VHV。在图1所示的示例中，传感器1的输出端子Q/输出驱动器1的输出节点QP被上拉至24V，即高于输出驱动器1在电源节点SN处看到的23.4V的高压电源。在这种情况下，驱动器晶体管MP反向导通，导致电流流入传感器设备1的输出端子Q/输出驱动器的输出节点QP。

需要提供一种用于传感器设备的高压输出驱动器，该高压输出驱动器在反极性条件下防止任何电流流入传感器设备的输出端子/传感器设备的输出驱动器的输出节点。

发明内容

权利要求1中指定了一种用于传感器设备的、防止任何电流流入传感器的信号线的高压输出驱动器。

根据权利要求1所限定的高压输出驱动器的实施例，高压输出驱动器包括用于施加电源电压的电源端子、用于提供高压输出驱动器的输出信号的输出端子、以及用于施加参考电压的参考端子。高压输出驱动器包括设置在电源端子与输出端子之间的高侧驱动器晶体管。高压输出驱动器还包括：体控制电路，其将体控制电压施加到高侧驱动器晶体管的体节点；以及栅极控制电路，其将栅极控制电压施加到高侧驱动器晶体管的栅极节点。

提出的高压输出驱动器的实施例通过提高输出驱动器的驱动器晶体管开始反向导通处的反向电压来解决上述IC级问题。所提出的电路配置的体控制电路配置为独立的阱/体开关，并且栅极控制电路提供了智能栅极控制，用于隔离和控制高侧驱动器晶体管的控制/栅极节点。

包括附图以提供进一步的理解，并且附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了用于传感器设备的高压输出驱动器的若干实施例，并且与说明书一起用于解释各种实施例的原理和操作。

附图说明

图1示出了传感器设备的实施例，该传感器设备包括具有驱动器晶体管的高压输出驱动器，该驱动器晶体管在反极性条件下开始反向导通；

图2示出了根据现有技术解决方案的用于具有反向电流保护的传感器设备的输出驱动器的可能实施方式；

图3A示出了根据现有技术解决方案的利用驱动器晶体管的智能栅极控制而具有反向电流保护的传感器设备的输出驱动器的可能实施方式；

图3B示出了根据现有技术解决方案的利用驱动器晶体管的智能栅极控制而具有反向电流保护的传感器设备的输出驱动器的可能实施方式；

图3C示出了根据现有技术解决方案的通过使用智能二极管而具有反向电流保护的传感器设备的输出驱动器的可能实施方式；