[发明专利]用于无能量限制地对电感器进行安全放电的系统和方法

说明书

披露了一种用于从电感器负载快速安全释放能量的放电电路的实施例。该放电电路包括第一开关、第二开关和电压调节器。该电感器负载耦接于该第一开关与该第二开关之间。在快速去磁期间，截止高侧开关将负载从电压源解耦，并导通该第二开关。由于该电压调节器的缘故，该负载的一端的电压被推高并维持在预定水平。该预定电压下拉该感性负载的电流并使得该放电电路的温度迅速升高。一旦该温度达到预定阈值，比较电路就向驱动器输出信号并最终下拉该电感器的电压，以进行低功率去磁。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年3月30日提交的发明人为西罗·巴齐蒂、达尼洛·拉涅利和马可·皮奥·德米切利且名称为“SYSTEMS AND METHODS TO SAFELY DISCHARGEINDUCTORS WITHOUT ENERGY LIMITATIONS[用于无能量限制地对电感器进行安全放电的系统和方法]”的临时申请序列号63/002,115、以及于2021年2月3日提交发明人为西罗·巴齐蒂、达尼洛·拉涅利和马可·皮奥·德米切利且名称为“SYSTEMS AND METHODS TO SAFELYDISCHARGE INDUCTORS WITHOUT ENERGY LIMITATIONS[用于无能量限制地对电感器进行安全放电的系统和方法]”的非临时申请序列号17/166,144的优先权。上述专利文献通过引用以其全文结合在此。

发明背景

A、技术领域

本发明总体上涉及用于从电感器释放能量的系统和方法。

B、背景技术

工业电机控制的一种应用是驱动电机制动器的线圈。为了迅速停止电机，必须要尽快使制动器电感器去磁(使线圈电流转变为零)。该过程意味着驱动电路中大量的功率耗散，使驱动电路暴露于可能的可靠性问题。

在快速去磁期间，包括多个开关的放电电路在短时间内产生热功率。结果，放电电路的温度迅速升高，并且可能对电路造成损坏。不幸的是，线圈电流在流动时无法被停止。因此，开关需要仅仅依赖于放电电路的IC封装体的功率耗散能力以维持IC的温度直到线圈完全放电。在超过某个能量水平(取决于电磁继电器的大小和初始电流)的情况下，高侧开关可能最终发生故障并且永久损坏。

因此，期望有用于从电感器快速安全放电的系统和方法。

发明内容

本本发明的实施例涉及用于从电感器快速安全放电的系统和方法。

在一个或多个实施例中，披露了一种用于对感性负载进行放电的放电电路，该放电电路包括第一放电开关(也称为第一开关)M_LS1、第二放电开关(也称为第二开关)M_LS2。感性负载的第一端经由高侧开关M_HS耦接到电压源V_DD。第一放电开关M_LS1和第二放电开关M_LS2可以是结合了二极管的N型金属-氧化物-半导体(NMOS)晶体管，其中，二极管阳极连接到晶体管的源极端子，而二极管阴极连接到晶体管的漏极端子。第二放电开关M_LS2的第一端子在OUT节点处耦接到感性负载的第一端。第二放电开关M_LS2的第二端子接地。负载的第二端同时耦接到第一放电开关M_LS1的第一端子和齐纳二极管的阴极。第一放电开关M_LS1的第二端子接地。齐纳二极管的阳极耦接到第一放电开关M_LS1的控制端子。在一个或多个实施例中，齐纳二极管经由串联二极管耦接到第一放电开关M_LS1的控制端子，该串联二极管与齐纳二极管极性相反。