面，镜像开关源电流316在转变322之后继续以其初始恒定速率上升达更长，并且在其持平(level out)进入较低增加速率时更接近于其目标值。在图4中进一步图示出镜像开关源电流316与传统开关源电流306之间的差异，如相对于电压而不是时间所测量的。
[0027]图4示出了在对短路负载进行开关的同时的与传统高侧开关(在406处示出)相比的用于具有本公开的限流反馈电路的高侧开关(在416处示出)的开关源电流相对于电压(与随时间推移的电流相反)的图表400。如图表400所示，本公开的高侧开关使得能够对已经在仅在I伏之上一点儿下(在转变点436处示出)要求100安培的电流的一个或多个负载进行开关，而传统高侧开关并未使得能够对要求100安培的电流直至其达到4伏以上(在转变点426处示出)的一个或多个负载进行开关。虚线区域440标明传统高侧开关与本公开的高侧开关之间的相对于电压的积分电流中的差异，其表示开关内的功率浪涌(powersurge)或功率耗散方面的节省，并且其表示本公开的高侧开关在开关能力方面的优点。
[0028]图5是图示出根据本公开的示例的用于用高侧开关对电压源进行开关、使得除其它优点之外功率开关电路块具有比限流电路块更低的电流的方法500的流程图。方法500可以是本公开的各种高侧开关的操作的更加一般化形式，包括如上文参考图1和2所述的高侧开关100和200和/或具有诸如上文参考图3和4的图表300和400所述那些之类的操作特性的高侧开关。
[0029]在图5的示例中，方法500包括经由电压源来接收初始电流(例如，如参考图1和2所述，响应于接通的控制信号而经由电压源202来接收初始电压)(502)。方法500还包括从电压源向功率开关电路块施加电流(例如，从电压源向电荷栗204施加电压并从电荷栗204向DMOS栅极218施加电流，如上文参考图2所述，并且导致图表300中所示的转变322，如上文参考图3所述)(504)。方法500还包括从功率开关电路块向定义限流模式的限流电路块施加电流(例如，接通DMOS 216并如参考图2所述在DMOS 216与限流电路块220之间，如参考图3所述在转变322和324之间施加已调节连接)(506)。
[0030]方法500还包括将电流从限流电路块镜像到功率开关电路块(例如，如参考图2所述在限流电路块220与功率开关电路块210的参考线248之间施加通过限流反馈电路242的电流，也在如参考图3所述的转变322之后开始)(508)。方法500还包括在功率开关电路块与电压出口之间施加已调节连接，使得如果功率开关电路块处于限流模式中，则已调节连接减小功率开关电路块中的电流(例如，如上所述向出口 130、230且从而向一个或多个负载132、232施加电流)(510)。
[0031]可由任何的不同类型的集成电路、芯片组和/或其它设备完全地或部分地执行或在其中具体实施上文所述的任何电路、设备以及方法，和/或例如作为由计算设备执行的软件。这可包括由一个或多个微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑设备(PLD)、中央处理单元(CPU)、处理核、或硬件和/或软件的任何其它配置来执行、由其实行或者在其中具体实施的过程。例如，可将具有本公开的限流反馈电路的高侧开关实现或具体实施为经由硬件、逻辑、通用处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或通用处理电路的任何组合配置的集成电路，其在某些示例中可执行软件指令以执行这里所述的各种功能。
[0032]已描述了本发明的各种示例。这些及其它示例在以下权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种开关设备，包括: 电压源； 功率开关电路块，连接到电压源； 限流电路块，连接到电压源和功率开关电路块； 电压出口，连接到功率开关电路块；以及 限流反馈电路，连接到功率开关电路块和限流电路块，其中，限流反馈电路被配置成使得开关设备能够提供功率开关电路块与电压出口之间的已调节连接，其中，所述已调节连接定义限流模式，使得如果开关设备处于限流模式中，则已调节连接减小功率开关电路块中的电流。2.权利要求1的开关设备，其中，功率开关电路块包括参考电流线，并且其中限流反馈块被配置成在限流电路块和功率开关电路块的参考电流线之间镜像电流。3.权利要求1的开关设备，其中，所述功率开关电路块包括被配置成向功率开关电路块提供电流的电荷栗，并且限流反馈电路被配置成在开关设备处于限流模式中的同时接通功率开关电路块与电压出口之间的连接。4.权利要求1的开关设备，其中功率开关电路块包括双扩散金属氧化物半导体(DMOS)晶体管开关和用于对DMOS开关进行开关的DMOS开关栅极，并且DMOS晶体管开关被配置成在电压源与电压出口之间形成连接。5.权利要求1的开关设备，其中开关设备被配置成在限流模式中或在低电荷模式中操作，其中限流反馈电路被配置成使得开关设备能够在开关设备在限流模式中操作时接通电压源与电压出口之间的连接。6.权利要求1的开关设备，其中限流电路块包括运算放大器(运放)和η沟道MOSEFT(NMOS)晶体管，该NMOS晶体管包括: 栅极，连接到运放的输出；以及 连接线，被连接到限流反馈电路。7.权利要求1的开关设备，其中功率开关电路块包括载送用于功率开关电路块的参考电流的参考线，该开关设备还包括: 限流反馈电路与包括在功率开关电路块中的参考线之间的连接线。8.权利要求1的开关设备，其中限流反馈电路包括第一Ρ沟道MOSFET (PMOS)晶体管和第二 Ρ沟道MOSFET (PMOS)晶体管，其中第一 PM0S晶体管被操作连接到包括在限流电路块中的NM0S晶体管；并且第二 PM0S晶体管被连接到包括在功率开关电路块中的参考线。9.一种高侧开关系统，包括: 电压源； 功率开关电路块，连接到电压源； 限流电路块，连接到电压源和功率开关电路块； 电压出口，连接到功率开关电路块；以及 用于接通功率开关电路块和电压出口之间的已调节连接的装置，其中已调节连接定义限流模式，使得如果开关设备处于限流模式中，则该已调节连接减小功率开关电路块中的电流。10.权利要求9的高侧开关系统，其中功率开关电路块包括参考电流线，并且其中用于在功率开关电路块具有低于限流电路块的电流的同时接通功率开关电路块和电压出口之间的连接的装置包括用于在限流电路块与功率开关电路块的参考电流线之间镜像电流的 目.Ο11.权利要求9的高侧开关系统，其中功率开关电路块包括电荷栗，并且其中，用于在功率开关电路块具有低于限流电路块的电流的同时接通功率开关电路块和电压出口之间的连接的装置包括用于在电荷栗具有低于限流电路块的电流的同时接通功率开关电路块和电压出口之间的连接的装置。12.权利要求9的高侧开关系统，其中功率开关电路块包括载送用于功率开关电路块的参考电流的参考线，其中用于在功率开关电路块具有低于限流电路块的电流的同时接通功率开关电路块和电压出口之间的连接的装置包括用于连接限流反馈电路和包括在功率开关电路块中的参考线的装置。13.一种用于对电压源进行开关的方法，该方法包括: 经由电压源来接收初始电流； 从电压源向功率开关电路块施加电流； 从功率开关电路块向定义限流模式的限流电路块施加电流； 将电流从限流电路块镜像到功率开关电路块；以及 在功率开关电路块和电压出口之间施加已调节连接，使得如果功率开关电路块处于限流模式中，则该已调节连接减小功率开关电路块中的电流。14.权利要求13的方法，其中，从电压源向功率开关电路块施加电流包括激活从电压源接收电压的电荷栗，并从电荷栗向晶体管开关栅极施加电流。15.权利要求13的方法，其中功率开关电路块包括参考电流线，并且其中限流反馈块被配置成在限流电路块和功率开关电路块的参考电流线之间镜像电流。16.权利要求13的方法，其中功率开关电路块包括电荷栗，该方法还包括在功率开关电路块处于限流模式中的同时接通电荷栗和电压出口之间的连接。17.权利要求13的方法，其中功率开关电路块包括载送用于功率开关电路块的参考电流的参考线，该方法还包括将限流反馈电路和包括在功率开关电路块中的参考线连接。
【专利摘要】具有限流反馈的高侧开关。公开了用于接通到一个或多个负载的电连接的方法、设备、系统以及集成电路。在一个示例中，开关设备包括电压源、连接到该电压源的功率开关电路块以及连接到电压源和功率开关电路块的限流电路块。开关设备还包括连接到功率开关电路块的电压出口。开关设备还包括连接到功率开关电路块和限流电路块的限流反馈电路。限流反馈电路被配置成使得开关设备能够提供功率开关电路块与电压出口之间的已调节连接，其中所述已调节连接定义限流模式，使得如果开关设备处于限流模式中，则已调节连接减小功率开关电路块中的电流。
【IPC分类】H02M3/158
【公开号】CN105281572
【申请号】CN201510440167
【发明人】C.德耶拉西, R.伊林
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年7月24日
【公告号】DE102015111687A1, US20160028307