用于驱动负载的方法
【专利摘要】一种电子开关，包括与负载串联连接的负载路径和用于接收驱动信号的驱动端子。电子开关可操作用于根据驱动信号在第一操作状态和第二操作状态之间进行切换。在第一切换循环中，将电子开关从第一状态切换至第二操作状态，并且在第一切换循环期间对跨负载的电压进行求值，以便获得测量的切换分布。将测量的切换分布与参考分布进行比较。根据比较而提供驱动分布。驱动分布用于在第一切换分布之后的第二切换分布中驱动电子开关。在至少一个第二切换循环中在不同时间使用至少两个驱动参数来驱动电子开关。
【专利说明】用于驱动负载的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施例涉及用于驱动负载(如电感负载)的方法和驱动电路。
【背景技术】
[0002]在希望驱动电负载的汽车或工业领域中存在多种电路应用。具体地，存在如下多种应用，其中令人希望的是将跨负载的电压的转换速率限制到预定义的最大转换速率。限制转换速率可以有助于减少或防止跨寄生电感的电压的电压峰值，并且从而可以有助于减少EMI (电磁干扰)。
[0003]用于驱动电负载的常规驱动电路包括与负载串联连接的电子开关，如功率金属氧化物半导体(MOS)晶体管。具有负载和电子开关的串联电路连接在电压电源端子之间。根据所希望的负载操作状态，或者接通电子开关以便将负载连接到电源端子上或者关断电子开关。在这些驱动电路中，跨负载的电压的转换速率取决于电子开关从关断状态向接通状态切换和从接通状态向关断状态切换的速度。
[0004]功率MOS晶体管是在驱动端子(栅极端子)处接收驱动电压并且根据驱动电压而接通或关断的电压控制器件。可以通过提供耦合到驱动端子上并且可操作用于对驱动电压进行滤波的滤波器来控制MOS晶体管的切换行为。然而，这些滤波器经常需要使用无源部件，如电阻器或电容器。这些无源部件难于集成在功率MOS晶体管的半导体芯片中。当被实现为PCB (印刷电路板)上的分立部件时，这种无源部件增加了驱动电路的制造成本。
[0005]因此，需要对常规驱动方法和驱动电路进行改进。
【发明内容】
[0006]第一实施例涉及一种用于驱动负载的方法。该方法包括提供电子开关，其中，电子开关包括与负载串联连接的负载路径和用于接收驱动信号的驱动端子，并且电子开关可操作用于根据驱动信号在第一操作状态和第二操作状态之间进行切换。在第一切换循环中，将电子开关从第一操作状态切换至第二操作状态，并且在切换循环期间对跨负载的电压进行求值，以便获得测量的切换分布。将所测量的切换分布与参考分布进行比较，并且根据比较提供驱动分布，并且存储驱动分布。进一步地，驱动分布用于在第一切换循环之后的至少一个第二切换循环中驱动电子开关，其中，在至少一个第二切换循环中在不同时间使用至少两个驱动参数来驱动电子开关。
[0007]第二方面涉及一种电子电路。电子电路包括电子开关，电子开关包括被配置成与负载串联连接的负载路径和被配置成接收驱动信号的驱动端子。电子开关可操作用于根据驱动信号在第一操作状态和第二操作状态之间进行切换。电子电路进一步包括驱动电路。驱动电路在第一切换循环中被配置成进行以下动作:将电子开关从第一操作状态切换至第二操作状态，并且在第一切换循环期间对跨负载的电压进行求值以便获得测量的切换分布，将所测量的切换分布与参考分布进行比较并且根据比较而提供驱动分布，存储驱动分布，并且使用驱动分布在第一切换循环之后的至少一个第二切换循环中驱动电子开关，其中，在至少一个第二切换循环中在不同时间使用至少两个驱动参数来驱动电子开关。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]现在将参考附图来对示例进行解释。这些附图用来说明基本原理，从而使得仅说明对理解基本原理而言所必要的方面。这些附图不按照比例。在附图中，相同的附图标记表示相同的特征。
[0009]图1图示了电子电路，电子电路具有负载和与负载串联连接的电子开关；
[0010]图2示意性地图示了负载的一个实施例；
[0011]图3图示了当循环地接通和关断电子开关时跨负载的电压；
[0012]图4示意性地图示了以下项的时序图:当接通电子开关时跨负载的电压、表示跨负载的所希望电压的参考信号、和表示参考信号与跨负载的电压之间的差的误差信号；
[0013]图5图示了根据第一实施例的用于驱动负载的方法的方法步骤；
[0014]图6图示了根据第二实施例的用于驱动负载的方法的方法步骤；
[0015]图7图示了根据第三实施例的用于驱动负载的方法的方法步骤；
[0016]图8图示了用于驱动电子开关的驱动电路的一个实施例；
[0017]图9更加详细地图示了图8的驱动电路的一个实施例；
[0018]图10图示了图9的驱动电路的控制电路的一个实施例；
[0019]图11图示了图10的控制电路中的控制器的一个实施例；
[0020]图12更加详细地图示了图11的控制器的一个实施例；
[0021]图13图示了图12的控制器的操作原理；以及
[0022]图14示意性地图示了可控电流源的一个实施例。
【具体实施方式】
[0023]在以下详细说明中，对附图进行了参考，这些附图形成本详细说明的一部分，并且在这些附图中通过演示的方式示出了多个可在其中实践本发明的具体实施例。
[0024]图1图示了如下电路的实施例，电路包括电负载Z和用于驱动负载Z的电子开关
I。具有负载Z和电子开关I的串联电路连接在用于正电源电势VDD的端子与用于负电源电势或参考电势(如接地GND)的端子之间。在图1的实施例中，负载Z和电子开关I在高侧配置中连接。即，电子开关I的负载路径连接在用于正电源电势VDD的端子与负载Z之间。然而，这仅是一个实施例。以下解释的原理还将适用于其中负载Z与电子开关I在低侧配置(未示出)中连接的电路，在低侧配置中，电子开关I连接在负载Z与用于负电源电势的端子之间。
[0025]在图1的实施例中，电子开关I被实现为M0SFET，确切的说被实现为η型增强MOSFET0此MOSFET包括漏极端子和源极端子D、S和漏极端子和源极端子D、S之间的(内部)负载路径。负载路径与负载Z串联连接。MOSFET进一步包括栅极端子作为控制端子。控制端子被配置成接收驱动信号SI，其中，驱动信号SI被配置成限定电子开关I的操作状态。在此，以下将进一步更加详细地解释用于生成驱动信号SI的方法和被配置成生成驱动信号SI的驱动电路的实施例。
[0026]以下解释的原理不限于η型MOSFET用作电子开关I。相反，[0027]可以用任何其他类型的电子开关替换图1的η型M0SFET，如另一种类型的MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT (绝缘栅双极型晶体管)、BJT (双极结型晶体管)、或者以及JFET (结型场效应晶体管)。
[0028]图1的MOSFET包括内部栅源电容Ces，其为栅极端子G和源极端子S之间的电容。在图1中，用栅极端子G和源极端子S之间的电容器表示此内部电容Ces。
[0029]负载Z可以是任何类型的电负载，具体地，任何类型的电感负载。根据一个实施例，负载是可以在内燃机器中使用的磁阀。
[0030]图2中图示了电感负载Z (如磁阀)的等效电路图。参见图2，负载Z包括可以代表磁阀的螺线管的电感部件A和可以代表磁阀中的线电阻的电阻部件Ζκ。
[0031]基本上，驱动信号SI接通和关断电子开关以便在不同操作状态下操作负载Ζ。出于解释的目的，假设当接通电子开关I时，跨电子开关I的负载路径D-S的电压基本上为零。在这种情况下，当已经接通电子开关I (在接通状态下)时，跨负载Z的负载电压Vz对应于电源端子之间可获得的电源电压。当已经关断电子开关I时(在关断状态下)，负载电压Vz为零。
[0032]根据一个实施例，驱动信号SI循环地接通和关断电子开关I。即，存在若干个后续驱动循环，其中，在每个循环中，电子开关I被接通持续第一时间段(接通时间段)并且被关断持续第二时间段(关断时间段)。
[0033]图3图示了当循环地接通和关断电子开关I时的负载电压Vz的时序图。每次接通电子开关I时，负载电压Vz升至约电源电压，并且每次关断电子开关I时，负载电压Vz降至零。图3中仅示意性的图示了负载电压Vz的上升沿和下降沿。
[0034]可能令人希望的是操作(驱动)电负载Z使得当电子开关I从第一操作状态切换至第二操作状态时负载电压Vz具有预定义的信号波形。第一操作状态可以是接通状态和关断状态其中之一，并且第二操作状态可以是接通状态和关断状态中的另一个。当电子开关I从第一操作状态切换至第二操作状态时定义负载电压Vz的信号波形可能是令人希望的，以便将负载电压Vz的转换速率限制到预定义的最大转换速率。以下参照图4对这种情况进行了解释。
[0035]图4图示了在电子开关I的操作状态从作为第一操作状态的接通状态变化到作为第二操作状态的关断状态期间负载电压Vz的时序图的示例。在图4中，t0表示电子开关I的操作状态开始变化时所在的时间。参见图4，首先负载电压Vz相对缓慢地提升(直到时间t2)，然后迅速地提升(直到时间tn)并且然后再次相对缓慢地提升。负载电压Vz的迅速提升(如在图4中的时间t2和tn之间)会引起EMI问题。因此，可能令人希望的是将负载电压Vz的转换速率限制到最大转换速率。在图4中，标记为REF的曲线表示负载电压Vz的所希望的时序行为的一个实施例。曲线REF在下文中将被称作参考曲线或参考(负载电压)分布。表不负载电压Vz随时间变化的的曲线将被称为切换分布。
[0036]切换分布取决于电子开关I的切换行为。例如，当电子开关I非常快速地从关断状态切换到接通状态时，负载电压Vz可以迅速地提升。为了降低负载电压Vz的转换速率，减慢电子开关I的切换速度会变得有必要。以下参照图5解释了一种适用于将电子开关I的切换速度调整成使得切换分布基本上对应于参考分布的方法的实施例。
[0037]参见图5，该方法包括在第一切换循环中将电子开关I从第一操作状态切换至第二操作状态的第一步骤101。在进一步的步骤102中，对电子开关I的操作状态变化期间的跨负载Z的电压Vz进行求值(evaluate)，以便获得测量的切换分布。图4中图示了当电子开关I从作为第一操作状态的关断状态切换至作为第二操作状态的接通状态时可能出现的负载电压Vz的示例。根据一个实施例，对负载电压Vz进行求值包括在改变操作状态期间在至少两个不同时间测量负载电压Vz。出于说明目的，图4图示了 tl到tn的η个时间，其中，η≥2,在这些时间测量负载电压Vz。在图4中，n=5。然而,这仅是示例。测量负载电压Vz所在的时间的数量可以是任意的。即，在改变操作状态期间从负载电压Vz获得的样本的数量可以是任意的。根据一个实施例，样本的数量η在3和50之间，特别地，在5和10之间。测量负载电压Vz所在的时间tl到tn在下文中将称为样本时间。在单独的样本时间获得负载电压Vz的电平(值)在下文中将被称为样本值。在图4中，这些样本值被标记有Vz (I)直到Vz (η)。
[0038]参见图5，该方法进一步包括(见步骤103)将测量的切换分布与参考分布进行比较并且(见步骤104)根据比较来提供驱动分布。
[0039]参见图4，将所测量的切换分布与参考分布进行比较可以包括计算样本值Vz (i)(Vz (i)(表示这些样本值中的任)与相应参考值REF(i)之间的差值。与样本值Vz(i)相对应的参考值REF(i)是分配给样本值的样本时间的参考值。在图4中，参考值REF(i)至REF(η)分别被分配给样本时间tl至tn。样本值Vz (i)与相应的参考值REF(i)之间的差值代表给定样本时间下的负载电压Vz的瞬时值与此样本时间下的负载电压Vz的所希望的瞬时值之间的差值。图4中还图示了在不同样本时间tl至tn获得差值ERR(i)(其也可以被称为误差)。
[0040]参见图5，在进一步的步骤104中，基于测量的切换分布与参考分布之间的比较提供驱动分布。驱动分布包括用于生成驱动信号(图1中的Si)的多个参数。例如，如果所测量的切换分布包括η个样本值并且参考分布包括相应数量的η个参考值，生成包括η个驱动参数的驱动分布，其中，这些驱动参数中的每个参数用于一个时间段中以定义驱动信号SI。使用驱动分布来将电子开关从第一操作状态切换至第二操作状态可以产生驱动信号SI，驱动信号随如下时间段变化，在该时间段中电子开关I从第一操作状态切换至第二操作状态。
[0041]参照图5解释的方法可以是迭代过程的一部分，在迭代过程中在每个切换循环中对负载电压进行求值，其中，在每个切换循环中，提供新的驱动分布，并且其中，在一个切换循环中提供的驱动分布用于在下一个切换循环中切换电子开关。图6中图示了一种根据本实施例的方法。图6的方法是基于图5的方法，其中，图6的方法适用于其中在多于两个后续切换循环中循环地接通和关断电子开关的应用。
[0042]根据进一步的实施例(图7中对其进行了图示)，在一个切换循环获中获得的驱动分布可以用在图6中的多个后续切换循环(用框IOS1至105_?表示)中。在此序列中的最后一个切换循环105m中，再次对负载电压进行求值，并且获得(计算)在下一序列切换循环中使用的新的驱动分布。
[0043]尽管已经结合电子开关I的操作状态从关断状态到接通状态的变化解释了该方法，但当电子开关I将操作状态从接通状态变化到关断状态时可以等效地使用该方法。
[0044]图8示意性地图示了驱动电路的第一实施例，驱动电路用于生成在电子开关I的控制端子G处接收的驱动信号SI。参见图8，驱动电路包括测量电路3，测量电路可操作用于测量跨负载Z的负载电压Vz。在本实施例中，此测量电路3与负载Z并联连接并且可进一步操作用于生成表示负载电压Vz的测量信号S3。驱动器2从测量电路3接收测量信号S3和输入信号Sin并且根据这些信号生成驱动信号SI。输入信号Sin定义电子开关I的操作状态。即，输入信号Sin或者具有接通电平或者具有关断电平，其中，驱动器2可操作用于当输入信号Sin具有接通电平时接通电子开关I并且当输入信号Sin具有关断电平时关断电子开关I。驱动器2可进一步操作用于实时地改变驱动信号SI，从而使得电子开关I从第一操作状态(如关断状态)切换至第二操作状态(如接通状态)，从而使得在切换过程期间负载电压Vz根据参考曲线变化。根据在上一个切换循环中测量的负载电压Vz的切换分布，通过驱动器2计算驱动信号SI在一个切换循环中的时间分布。
[0045]图9更加详细地示出了测量电路3和驱动器2的实施例。参见图9，测量电路3包括放大器31，该放大器对跨负载的电压Vz进行感测并且向模数转换器(ADC) 32提供表示跨负载32的电压Vz的模拟测量信号S31。ADC32对从该放大器31接收的测量信号S31进行采样，以便获得测量信号S31的样本值并且向驱动器2提供这些样本值的数字表示。在本实施例中，由驱动器2接收的测量信号S3包括一序列测量信号的数字表示，其中，测量信号表不跨负载Z的电压Vz。
[0046]根据图10中所示的进一步实施例，测量电路3不测量电压Vz，但测量负载电压Vz的时间导数。在这种情况下，具有电容器33和电阻器34的串联电路与负载Z并联连接，其中，该放大器31对跨电阻器34的电压V34进行感测。跨电阻器34的电压V34表示负载电压Vz的时间导数dVz/dt，因为此电压V34与通过电容器33的电流成比例，其中，通过电容器33的电流取决于该负载电压Vz的时间导数。例如，检测负载电压Vz的时间导数dVz/dt而不是负载电压Vz在那些其中希望控制电子开关I以使得负载电压Vz的转换速率的在切换过程期间不变的情况下是有用的。在这种情况下，驱动器2生成驱动分布，从而使得负载电压Vz的转换速率在切换过程期间不变，即，当电子开关I从第一操作状态切换至第二操作状态时。
[0047]在下文中，驱动器2接收的测量信号S3将被称为样本信号。仅出于解释的目的，假设包括在样本信号中的样本的序列(更精确地，样本的数字表不)表不负载电压Vz的样本。因此，在一个切换过程期间获得样本对应于参照图4解释的样本Vz (i)。
[0048]参见图9，驱动器2包括接收输入信号Sin和样本信号S3的控制电路50。驱动器2进一步包括可操作用于接通电子开关I的第一驱动单元40i和可操作用于关断电子开关I的第二驱动单元402。在本实施例中，第一和第二驱动单元4(V402中的每个包括带有电流源41p412和开关42p422的串联电路。带有第一驱动单元4(^的电流源M1和开关42i的串联电路从电源电压源43接收电源电压并且连接在电源电压源43与电子开关I的控制端子G之间。电源电压源43提供以在本实施例中的源极端子S处的电势作为参考的电源电压。带有第二驱动单元402的电流源412和开关422的串联电路连接在电子开关I的控制端子G与源极端子S之间。 [0049]无论何时该输入信号Sin指示希望接通电子开关I，控制电路50都可操作用于激活第一驱动单元40lt)即，每次输入信号Sin具有接通电平时，控制电路50激活第一驱动单元40lt)带有电流源M1和开关42i的第一驱动单元40i的实现方式仅是示例。也可以使用可以被激活和去激活的并且提供可调输出电流的任何其他类型的驱动单元。在本实施例中，控制电路50接通开关42i以便激活第一驱动单元40i并且关断开关42i以便去激活与电流源M1串联连接的第一驱动单元40lt)
[0050]等效地，无论何时输入信号Sin指示希望关断电子开关I，控制电路50都可操作用于激活第二驱动单元402。即，每次输入信号Sin具有关断电平时，控制电路50通过接通开关422来激活第二驱动单元402。
[0051]进一步地，控制电路50一次仅激活第一和第二驱动单元4(^4(^其中之一。即，当激活第一驱动单元40i时，控制电路50 (通过关断开关422)使第二驱动单元402去激活，并且当激活第二驱动单元402时，控制电路50 (通过关断开关422)使第一驱动单元40i去激活。
[0052]为了控制电子开关I的切换速度以及为了从而控制切换操作期间负载电压Vz的波形，控制电路50可进一步操作用于改变第一驱动单元40i中的电流源M1提供的驱动电流Ml1，并且改变第二驱动单元402中的电流源412提供的驱动电流1412。在每个切换循环中，根据上一个切换循环中获得驱动分布，控制电路50改变这些驱动电流MlpMl2t5控制电路50存储两个驱动分布，即，当电子开关从关断状态切换至接通状态时用于改变第一驱动电流Ml1的第一驱动分布，和电子开关I从接通状态切换至关断状态时用于改变第二驱动电流1412的第一驱动分布。根据进一步的实施例，第一和第二驱动单元4(^4(^仅其中之一可操作用于输出可变驱动电流。在这种情况下，控制电路仅存储第一和第二驱动分布其中之一，以便仅在操作状态的两种可能变化之一中调整切换速度。
[0053]图11示意性地图示了可操作用于控制第一和第二驱动单元的控制电路50的实施例。图11的控制电路50包括可操作用于通过控制信号对第一驱动单元40i (图 11未示出)进行控制的第一控制单元51lt)进一步地，控制电路50包括可操作用于通过控制信号S412、S422对第二驱动单元402 (图11未示出)进行控制的第二控制单元512。这些控制单元51p512中的每接收输入信号和样本信号S3。可以用完全相同的功能单元实现单独的控制单元51^51”图12中图示了这些控制单元51p512之一的一个实施例。在图12中，附图标记51表不对第一第二驱动单兀4(^4(^ (图12中未不出)之一进行控制的第一和第二控制单元51p512其中之一。
[0054]参见图12，控制单元51包括第一存储单元52，如被配置成存储样本信号S3的样本序列的寄存器。控制单元57接收输入信号Sin并且可操作用于控制来自样本信号S3的样本存储在第一存储单元52中。在第一控制单元51ι (见图11)中，内部控制单元57可操作用于控制第一存储单元52，从而使得在输入信号Sin呈现接通电平之后，将来自样本信号S3的样本序列存储在第一存储单元52中。相对应地，第二控制单元5“(见图11)中的内部控制单元57可操作用于控制该存储单元52，从而使得在输入信号Sin呈现关断电平之后存储样本序列。存储在该存储单元52内的样本的数量取决于所希望的驱动分布。例如，如果希望用η个不同的驱动参数生成驱动分布，则将相应数量的样本存储在存储单元52内。参见结合图4提供的解释，存储在第一存储单元52中的样本对应于测量值Vz (I)至Vz (η) ο在下文中，Vz (i)表示测量值(样本)Vz (I)至Vz (η)中的任意一个。这些样本可以是表示负载电压Vz的样本或可以是表示负载电压Vz的时间导数的样本(如参照图10所解释的)。[0055]参见图12，控制单元51进一步包括可操作用于存储与第一存储单元52中所存储的样本相对应的参考值的第二存储单元53。这些参考值REF(I)至REF(n)对应于参照图4解释的参考值。在下文中，REF (i)表示参考值REF(I)至REF (η)中的任意一个。误差计算单元54从第一存储单元52接收这些样本值和从第二存储单元53接收这些参考值并且计算一个样本与相应参考值之间的差值，以便提供多个误差值ERR(I)至ERR(n)。在下文中，ERR(i)表示误差值ERR(I)至ERR(η)中的任意一个。每个误差值ERR(i)表示一个样本Vz⑴与相应参考值REF (i)之间的差值。
[0056]滤波器单元55包括多个滤波器55i至55n，其中，这些滤波器55i至55n中的每个滤波器55i接收一个误差值ERR(i)并且在输出端输出相应的驱动参数D (i)。单独驱动参数D(I)至D(n)存储在第三存储单元56中。通常，每个滤波器55i根据相应的误差值ERR(i)计算一个驱动参数D (i),即
[0057]D(i)=f(ERR(i)) (1)，
[0058]其中f(.)表示在每个将一个误差值ERR (i)映射到一个驱动参数D(i)的滤波器中实现的数学函数。
[0059]根据一个实施例，在每个切换循环中，不仅根据从上一个切换循环中获得的样本值Vz⑴计算的误差值ERR(i)，而且还根据前一个切换循环中计算的驱动参数I1⑴和误差值ERl1 (i)，每个滤波器计算这些驱动参数D (i)，即
[0060]D (i)=g (ERR (I)jD^1 (I)1ERR^1(I)) (2)，
[0061]其中，g(.)表示在根据相应误差值ERR(i)、之前在存储单元56中存储的驱动参数D_i(i)以及在前一个切换循环中获得误差值ERI^a)计算一个驱动参数D (i)的每个滤波器中实现的数学函数。在本实施例中，存储在一个切换循环中获得的误差值ERR(i)并且在后续切换循环中由一个过滤器55i接收所存储误差值中的每个误差值。
[0062]这些单独滤波器55i至55n可以被实现为比例滤波器(P-滤波器)、积分滤波器(1-滤波器)、或比例积分滤波器(P1-滤波器)。根据一个实施例，这些单独滤波器为按下式计算单独驱动参数D (i)的P1-滤波器:
[0063]D ⑴=D^1 ⑴ +Kp.(ERR ⑴-ERL1 (i)) +Kp.TA/TN.ERl1 ⑴(3)，
[0064]其中，Kp和Tn为滤波器系数，并且Ta表示一个切换循环的持续时间。
[0065]多路复用器58耦合到第三存储单元56上并且可操作用于提供电流源控制源S41作为参数值序列存储在第三存储单元56中。参见之前提供的解释，这些单独驱动参数D (I)至D(n)形成用于在一个切换循环中驱动电子开关I的驱动分布，其中，在上一个切换循环中已经获得驱动分布。
[0066]根据一个实施例，可以通过外部参数信号PA设置这些单独控制单元55i至55n的控制参数。外部参数信号允许使用者在电子电路的使用期间对调节算法进行适配。根据一个实施例，根据电子开关I的栅源电容，可以调整这些控制参数。
[0067] 图13中图示了电流源控制信号S41从驱动参数的生成，其中，图示了电流源控制信号S41和输入信号Sin的时序图。出于解释目的，假设图13的电流源控制信号S41用于电子开关I上的切换中。参见图13，输入信号Sin在时间t0呈现接通电平。从此时开始，电流源控制信号S41被生成为具有实时变化幅值的信号，其中，第一驱动信号D(I)定义第一时间段[t0，tl]内的幅值，第二驱动信号D(2)定义第二时间段[tl，t2]内的幅值等等。在图9中，电流源控制信号S41的幅值定义电流源(411;412)的瞬时值。
[0068]图14中示意性地图示了电流源41的一个实施例。在本实施例中，电流源41包括并联连接的多个电流源43^43^43。。可以激活或去激活这些电流源AS1至43p中每个电流源。在图14中，用与这些单独电流源43i至43p串联连接的开关41至44p表示用于激活或去激活这些单独电流源43i至43p的装置。选择电路45接收电流源控制信号S41并且可操作用于激活这些单独电流源431、43p，从而使得电流源41的总输出电流41对应于如电流源控制信号S41定义的电流。
[0069]根据一个实施例，具有当激活电流源41时(即，当关闭与电流源41串联连接的开关(图9中的42p422)时)始终被激活的至少一个电流源43。。这保证了电子开关I达到所定义的切换状态，即使在这些驱动参数D (i)的计算中会出现误差。
[0070]尽管已经披露了本发明的示例性实施例，但对本领域的技术人员明显的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行将实现本发明的一些优点的各种改变和修改。对本领域的普通技术人员显而易见的是可以适当地替代执行相同功能的其他部件。应提到的是，可以将参考特定附图解释的特征与其他附图的特征组合起来，即使是在那些其中没有明确提到这个的情况下。进一步地，可以使用适当的处理器指令在或者所有软件实现方式中或在利用硬件逻辑和软件逻辑的组合实现相同结果的混合实现方式中实现本发明的方法。所附权利要求书旨在覆盖对发明概念的这种修改。
[0071]如“在下面”、“在下方”、“下部”、“在.....上”、“上部”等部分地相对术语用于简
化描述以解释一个元件相对于第二元件的位置。除了与附图中描述的那些定向不同的定向以外，这些术语还旨在包括器件的不同定向。进一步地，术语“第一”、“第二”等也用于描述各种元件、区域、部分等，并且并不旨在是限制性的。贯穿本说明书，相同的术语指代相同的元件。
[0072]如此处使用的，术语“具有”、“包含”、“包括”等是指示存在所陈述的元件或特征但不排除附加元件或特征的开放术语。除非上下文另有明确指示，否则冠词“一(a)”、“一(an)”和“该”旨在包括复数和单数。
[0073]应理解到，除非另行明确指出，否则在此描述的各种实施例的特征可以相互组合。
[0074]尽管在此已图示并描述了多个具体的实施例，但本领域的普通技术人员将认识到在不脱离本发明的范围的情况下可以用多种替代方案和/或等效实现方式替代所示和所描述的具体实施例。本申请旨在覆盖在此所讨论的具体实施例的任何改变或变体。因此，本发明旨在仅受到权利要求及其等效物的限制。
【权利要求】
1.一种用于驱动负载的方法，所述方法包括: 提供电子开关，所述电子开关包括与所述负载串联耦合的负载路径和用于接收驱动信号的驱动端子，所述电子开关可操作用于根据所述驱动信号而在第一操作状态和第二操作状态之间进行切换； 在第一切换循环中，将所述电子开关从所述第一操作状态切换至所述第二操作状态，并且在所述第一切换循环期间对跨所述负载的电压进行求值，以便获得测量的切换分布； 将所述测量的切换分布与参考分布进行比较并且根据所述比较提供驱动分布； 使用所述驱动分布在所述第一切换循环之后的第二切换循环中驱动所述电子开关，其中，在所述第二切换循环中在不同时间使用驱动参数来驱动所述电子开关。
2.如权利要求1所述的方法，其中，对跨所述负载的电压进行求值包括: 在所述操作状态的改变期间在多个不同时间对所述电压进行求值，其中，所述驱动分布包括所述驱动参数。
3.如权利要求1所述的方法，其中，仅在紧随所述第一切换循环之后的一个第二切换循环中使用所述驱动分布。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在所述第一切换循环之后的多个后续第二切换循环中使用所述驱动分布。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一操作状态是接通状态，并且所述第二操作状态是关断状态。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一操作状态是关断状态，并且所述第二操作状态是接通状态。
7.如权利要求1所述的方法， 其中，所述电子开关包括晶体管；并且 其中，驱动所述电子开关包括向所述晶体管的控制端子输出驱动电流。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述电子器件包括从由以下各项组成的组中选择的晶体管: MOS (金属氧化物半导体)晶体管； IGBT (绝缘栅双极型晶体管)； BJT (双极结型晶体管)；以及 JFET (结型场效应晶体管)。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述驱动电流取决于所述驱动分布。
10.如权利要求1所述的方法，其中，对跨所述负载的电压进行求值包括对跨所述负载的电压的时间导数进行求值。
11.一种电子电路，包括: 电子开关，所述电子开关包括被配置成与负载串联耦合的负载路径和被配置成接收驱动信号的驱动端子，其中，所述电子开关可操作用于根据所述驱动信号在第一操作状态和第二操作状态之间进行切换； 驱动电路，被配置成: 在第一切换循环中，将所述电子开关从所述第一操作状态切换至所述第二操作状态，并且在所述第一切换循环期间对跨所述负载的电压进行求值，以便获得测量的切换分布，将所述测量的切换分布与参考分布进行比较并且根据所述比较提供驱动分布， 存储所述驱动分布，以及 使用所述驱动分布在所述第一切换循环之后的第二切换循环中驱动所述电子开关，其中，在所述第二切换循环中在不同时间使用驱动参数来驱动所述电子开关。
12.如权利要求11所述的电子电路，其中，所述驱动电路被配置成在所述操作状态的改变期间在至少两个不同时间对所述电压进行求值，其中，所述驱动分布包括所述驱动参数。
13.如权利要求11所述的电子电路，其中，所述驱动电路被配置成仅在紧随所述第一切换循环之后的一个第二切换循环中使用所述驱动分布。
14.如权利要求11所述的电子电路，其中，所述驱动电路被配置成在所述第一切换循环之后的多个后续第二切换循环中使用所述驱动分布。
15.如权利要求11所述的电子电路，其中，所述第一操作状态是接通状态，并且所述第二操作状态是关断状态。
16.如权利要求11所述的电子电路，其中，所述第一操作状态是关断状态，并且所述第二操作状态是接通状态。
17.如权利要求11所述的电子电路， 其中，所述电子开关包括晶体管，并且 其中，所述驱动电路被配置成通过向所述晶体管的控制端子输出驱动电流来驱动所述电子开关。
18.如权利要求17所述的电子电路，其中，所述电子开关包括从由以下各项组成的组中选择的晶体管: MOS (金属氧化物半导体)晶体管； IGBT (绝缘栅双极型晶体管)； BJT (双极结型晶体管)；以及 JFET (结型场效应晶体管)。
19.如权利要求17所述的电子电路，其中，所述驱动电路被配置成根据所述驱动分布而输出所述驱动电流。
20.如权利要求17所述的电子电路，其中，所述驱动电路被配置成对跨所述负载的电压的时间导数进行求值。
21.权利要求11所述的电子电路，其中，所述驱动电路包括: 测量电路，被配置成对跨所述负载的电压进行求值并且输出测量信号；以及 驱动器，被配置成接收所述测量信号并且驱动所述电子开关。
22.如权利要求21所述的电子电路，其中，所述测量电路被配置成对跨所述负载的电压的时间导数进行求值。
23.权利要求22所述的电子电路，其中，所述测量电路包括: 具有电容器和电阻器的串联电路，其中，所述串联电路被配置成与所述负载并联连接， 其中，所述测量电路被配置成根据跨所述电阻器的电压生成所述测量信号。
【文档编号】H03K17/687GK103944550SQ201410023689
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】J·詹希特, J·舍费尔, H·韦普皮斯 申请人:英飞凌科技股份有限公司