通过晶体管的电流控制方法和电路及热插拔电路操作方法与流程

本公开内容涉及电子电路，并且在特定实施方式中，涉及用于晶体管的脉冲栅极控制的系统和方法。

背景技术：

1、保护集成电路可以被用作热插拔控制器、电熔丝(e-fuse)控制器或其他类型的控制器。热插拔控制器可以用于在不中断系统工作的情况下修复工作中的系统或改变系统的配置。为此，系统的各种部件或外围设备可以被配置成热插拔的。这些部件或外围设备可以在系统的其余部分仍然运转的同时被移除和安装。这可能发生在诸如大型计算机服务器或云存储系统的系统中，这些系统即使在系统需要维护或修复期间也需要保持运转。

2、热插拔部件被配置成在施加有电力的完整工作系统中被插入和移除。为了支持从带电电源插入和移除这些部件的能力，每个热插拔部件通常包括供电保护电路，该供电保护电路防止对部件造成损坏并且允许有序地启动和关闭热插拔部件或外围设备。

3、在设计热插拔元件、电熔丝和其他保护集成电路时遇到的问题之一是有效地处理浪涌电流的问题。在许多情况下，热插拔部件的供电总线包括非常大量的电容。当该高电容部件被插入系统时，可能会有非常大量的电流流过以对该大电容进行初始充电。在许多热插拔系统中，通过包括提供电阻并且/或者在热插拔部件被最初插入系统时控制电流的流动的串联元件来控制该浪涌电流。例如，可以使用诸如功率mosfet的功率晶体管来实现这样的串联元件，该功率mosfet最初被配置成在启动期间具有高电阻，然后在工作期间转变为具有低得多的电阻。

4、为了处理非常大量的电流功率，用作串联元件和热插拔部件的mosfet通常非常大以确保浪涌电流不超过功率mosfet处理电流的能力。然而，这样的功率mosfet由于浪涌电流超过装置可以处理的最大量而在现场失效或者由于装置的温度超过其热限值而失效并不罕见。

技术实现思路

1、提供该
技术实现要素：
以便以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些构思。该发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键因素或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

2、在本文呈现的技术的实施方式中，提供了一种控制通过晶体管的电流的方法。该方法包括测量跨晶体管的电压。该方法包括测量通过晶体管的电流。该方法包括根据针对跨晶体管测量的电压的安全工作区(soa)简档(profile)来确定安全工作电流。该方法包括：针对第一电流脉冲序列中的每个电流脉冲，使用反馈控制器来调节施加至晶体管的控制节点的电压脉冲的电压，直至所测量的通过晶体管的电流不大于安全工作电流的第一函数。该方法包括：针对第一电流脉冲序列之后的第二电流脉冲序列中的每个电流脉冲，使用反馈控制器来调节施加至晶体管的控制节点的电压脉冲的电压，直至所测量的通过晶体管的电流不大于安全工作电流的第二函数。

3、为了实现前述和相关目的，以下描述和附图阐述了某些说明性方面和实现方式。这些说明性方面和实现方式仅指示可以采用一个或更多个方面的各种方式中的几种方式。当结合附图考虑时，本公开内容的其他方面、优点和新颖特征将根据以下详细描述变得明显。

技术特征：

1.一种控制通过晶体管的电流的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述安全工作电流的第一函数大于来自针对跨所述晶体管测量的电压的安全工作区简档的直流安全工作电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述安全工作电流的第二函数大于所述安全工作电流的第一函数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一函数是以下至少之一：

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述阈值为0.5安培和/或所述固定安全工作电流为0.5安培。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二函数是所述第一函数的倍增因子。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述倍增因子被确定成针对所选脉冲宽度具有在安全工作区内的值。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所测量的通过所述晶体管的电流达到阈值的情况下，启动所述第二电流脉冲序列。

9.根据权利要求1所述的方法，包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中：

11.根据权利要求1所述的方法，其中：

12.根据权利要求1所述的方法，其中：

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

14.根据权利要求1所述的方法，包括：

15.一种用于控制通过晶体管的电流的电路，所述电路包括：

16.根据权利要求15所述的电路，其中：

17.根据权利要求16所述的电路，其中，所述控制器电路被配置成：在不测量所述晶体管的温度的情况下，基于所述查找表内的安全工作电流值的条目来限制所述晶体管的温度升高。

18.根据权利要求15所述的电路，还包括：

19.一种操作热插拔电路的方法，所述热插拔电路包括串联晶体管和被耦接至所述串联晶体管的第一负载路径端子的电容器，所述方法包括：

20.根据权利要求19所述的方法，包括：

技术总结
提供了一种控制通过晶体管的电流的方法和电路以及操作热插拔电路的方法。测量通过晶体管的电压和电流。确定该电压的安全工作电流。针对第一电流脉冲序列中的每个电流脉冲，使用反馈控制器来调节被施加至晶体管的控制节点的电压脉冲的电压，直至所测量的通过晶体管的电流不大于安全工作电流的第一函数。针对第一电流脉冲序列之后的第二电流脉冲序列中的每个电流脉冲，使用反馈控制器来调节被施加至晶体管的控制节点的电压脉冲的电压，直至所测量的通过晶体管的电流不大于安全工作电流的第二函数。

技术研发人员：大卫·格朗特·科克斯,阿利亚克桑德尔·舒博特斯基,豪尔赫·阿图罗·拉米雷斯里韦罗
受保护的技术使用者：英飞凌科技奥地利有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4