本實(shí)用新型整體涉及電子器件，更具體地講，涉及半導(dǎo)體、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在過去，半導(dǎo)體行業(yè)使用各種方法和結(jié)構(gòu)來構(gòu)建半導(dǎo)體器件以控制內(nèi)燃機(jī)(如車輛(諸如汽車)發(fā)動(dòng)機(jī)等)的點(diǎn)火線圈。在一些實(shí)施方案中，半導(dǎo)體負(fù)載開關(guān)或負(fù)載開關(guān)連接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)，從而控制發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞。在一些實(shí)施方案中，負(fù)載開關(guān)可以是絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。半導(dǎo)體器件的控制器啟用和禁用負(fù)載開關(guān)，以在點(diǎn)火線圈的次級側(cè)上產(chǎn)生高電壓，通過火花塞產(chǎn)生火花。萬一接地的其他元件發(fā)生故障，流過故障元件的電流增大可造成熔斷器斷開，從而保護(hù)系統(tǒng)。

在某些情況下，半導(dǎo)體器件的負(fù)載開關(guān)或元件會(huì)發(fā)生故障，這會(huì)導(dǎo)致大電流通過線圈，并會(huì)最終損壞半導(dǎo)體器件，或者可能損壞線圈或發(fā)動(dòng)機(jī)或車輛。在某些情況下，大電流也可流過故障元件，這也會(huì)導(dǎo)致線圈或發(fā)動(dòng)機(jī)(以及其他元件)的損壞。一些實(shí)施方案包括熔斷器，該熔斷器連接在電壓源和點(diǎn)火線圈的初級側(cè)和/或接地元件之間。萬一負(fù)載開關(guān)發(fā)生故障，通過點(diǎn)火線圈的電流增大會(huì)造成熔斷器斷開，從而保護(hù)系統(tǒng)。

在某些應(yīng)用中，熔斷器的靈敏度可能過高，導(dǎo)致在正常操作條件下，熔斷器可斷開。因此，某些情況下，為了恢復(fù)系統(tǒng)的操作狀況，可能必須一起更換半導(dǎo)體器件和包括該半導(dǎo)體器件的車輛部件。更換半導(dǎo)體器件導(dǎo)致成本增加。此外，車輛的可靠性可能降低。在其他條件下，熔斷器的靈敏度可能過低，導(dǎo)致半導(dǎo)體器件可能在熔斷器斷開之前即已損壞。在這個(gè)實(shí)例中，也必須更換半導(dǎo)體器件，這將使成本增加。在某些情況下，故障可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的損壞，甚至可能導(dǎo)致火災(zāi)。

因此，可期望存在這樣的裝置或方法：能夠更精確地保護(hù)半導(dǎo)體器件免受損壞，并且/或者更精確地保護(hù)半導(dǎo)體器件避免短路狀況，并且/或者能夠降低點(diǎn)火系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)目的是提供這樣的裝置：能夠更精確地保護(hù)半導(dǎo)體器件免受損壞，并且/或者更精確地保護(hù)半導(dǎo)體器件避免短路狀況，并且/或者能夠降低點(diǎn)火系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種點(diǎn)火電路，包括：輸出端，所述輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；第一電路，所述第一電路被配置為形成驅(qū)動(dòng)信號，以選擇性地啟用或禁用負(fù)載開關(guān)以控制負(fù)載電流，所述負(fù)載電流包括流過所述負(fù)載開關(guān)的電流；選擇性啟用的開關(guān)，所述選擇性啟用的開關(guān)被配置成接收直流電源電壓，并選擇性地將所述直流電壓耦接至內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和所述輸出端，或從所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和所述輸出端解耦；第二電路，所述第二電路被配置成監(jiān)測所述負(fù)載電流，并檢測具有不低于閾值的第一值的所述負(fù)載電流；以及第三電路，所述第三電路被配置成響應(yīng)于所述第一電路形成信號以禁用所述負(fù)載開關(guān)以及所述第二電路檢測到所述負(fù)載電流不低于所述閾值的組合，而禁用所述選擇性啟用的開關(guān)。

優(yōu)選地，所述負(fù)載電流包括來自所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的另一電流，并且所述點(diǎn)火電路被配置成將所述另一電流耦接到電容器，所述電容器耦接到所述內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述點(diǎn)火電路還包括被配置成感測所述開關(guān)電流和所述另一電流的感測元件。

優(yōu)選地，所述第二電路被配置成響應(yīng)于所述負(fù)載開關(guān)的第一控制狀態(tài)，選擇性地將所述閾值設(shè)定為第一閾值，并且以及響應(yīng)于所述負(fù)載開關(guān)的第二控制狀態(tài)，將所述閾值設(shè)定為第二閾值。

優(yōu)選地，所述點(diǎn)火電路進(jìn)一步被配置為形成大于所述閾值的另一閾值，并且響應(yīng)于所述負(fù)載電流在不依賴于所述負(fù)載開關(guān)的控制狀態(tài)的情況下超出所述另一閾值，而在不依賴于所述負(fù)載開關(guān)的控制狀態(tài)的情況下禁用所述選擇性啟用的開關(guān)。

根據(jù)另一實(shí)施例，提供了一種點(diǎn)火電路，包括：輸入端，所述輸入端用于接收來自直流電壓源的直流電壓；所述點(diǎn)火電路的輸出端，所述輸出端被配置成用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被耦接以接收所述直流電壓，所述第一開關(guān)被配置成將所述直流電壓耦接至所述輸出端；控制電路，所述控制電路被配置成控制負(fù)載開關(guān)的狀態(tài)，以控制負(fù)載電流，所述負(fù)載電流包括流過所述負(fù)載開關(guān)的第一電流；檢測電路，所述檢測電路具有耦接以接收代表所述負(fù)載開關(guān)的狀態(tài)的信號的輸入端，并且被配置成響應(yīng)于所述負(fù)載開關(guān)的狀態(tài)，而選擇性地設(shè)定所述負(fù)載電流的閾值；以及控制電路，所述控制電路被配置成響應(yīng)于所述負(fù)載電流的值超出所述閾值，而選擇性地禁用所述第一開關(guān)。

優(yōu)選地，所述檢測電路響應(yīng)于所述負(fù)載開關(guān)的無效控制狀態(tài)，而選擇性地將所述負(fù)載電流的所述閾值設(shè)定為第一值，或響應(yīng)于所述負(fù)載開關(guān)的生效控制狀態(tài)，而選擇性地將所述負(fù)載電流的所述閾值設(shè)定為第二值。

根據(jù)又一實(shí)施例，提供了一種點(diǎn)火電路，包括：輸出端，所述輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；第一電路，所述第一電路被配置為形成驅(qū)動(dòng)信號，以選擇性地啟用或禁用負(fù)載開關(guān)以控制負(fù)載電流，所述負(fù)載電流包括流過所述負(fù)載開關(guān)的開關(guān)電流；第一開關(guān)，所述第一開關(guān)被配置用于選擇性地啟用和禁用以將直流電壓源耦接到所述輸出端；以及第二電路，所述第二電路被配置成接收來自直流電壓源的電壓，并將所述電壓耦接到所述輸出端，所述第二電路被配置成響應(yīng)于所述負(fù)載電流的值超出第一閾值，而選擇性地將所述電壓從所述輸出端解耦，并響應(yīng)于所述負(fù)載電流超出第二閾值以及所述負(fù)載開關(guān)呈無效控制狀態(tài)的情況組合，而選擇性地將所述電壓從所述輸出端解耦。

優(yōu)選地，所述第二電路被配置成響應(yīng)于所述負(fù)載電流的值超出所述第一閾值，而在不依賴于所述負(fù)載開關(guān)的控制狀態(tài)的情況下選擇性地將所述電壓從所述輸出端解耦。

優(yōu)選地，所述第二電路被配置成，響應(yīng)于所述負(fù)載電流的值超出所述第一閾值以及所述負(fù)載開關(guān)呈生效控制狀態(tài)的情況組合，而選擇性地將所述電壓從所述輸出端解耦。

根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例,能夠更精確地保護(hù)半導(dǎo)體器件免受損壞。

附圖說明

圖1示意性地示出了點(diǎn)火系統(tǒng)的一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火系統(tǒng)包括根據(jù)本實(shí)用新型的點(diǎn)火電路；

圖2是示出一些信號的實(shí)施方案實(shí)例的圖表，這些信號可以在根據(jù)本實(shí)用新型的圖1點(diǎn)火電路的一些操作過程中形成；

圖3的流程圖示出了保護(hù)根據(jù)本實(shí)用新型的圖1點(diǎn)火電路的方法的實(shí)施方案實(shí)例中一些步驟；

圖4示意性地示出了點(diǎn)火電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火電路可以是根據(jù)本實(shí)用新型的圖1點(diǎn)火電路的替代實(shí)施方案；

圖5是示出一些信號的實(shí)施方案實(shí)例的圖表，這些信號可以在根據(jù)本實(shí)用新型的圖4點(diǎn)火電路的一些操作過程中形成；

圖6的流程圖示出了保護(hù)根據(jù)本實(shí)用新型的圖4點(diǎn)火電路的方法的實(shí)施方案實(shí)例中一些步驟；

圖7示意性地示出了點(diǎn)火電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火電路可以是根據(jù)本實(shí)用新型的圖1或圖4中的任意點(diǎn)火電路的替代實(shí)施方案；

圖8示意性地示出了點(diǎn)火電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火電路可以是根據(jù)本實(shí)用新型的圖1或圖4或圖7中的任意點(diǎn)火電路的替代實(shí)施方案；

圖9示意性地示出了檢測電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該檢測電路可以是根據(jù)本實(shí)用新型的圖1電路一部分的替代實(shí)施方案；

圖10示意性地示出了停機(jī)控制電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該停機(jī)控制電路可以是根據(jù)本實(shí)用新型的圖1電路一部分的替代實(shí)施方案；

圖11示意性地示出了檢測電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該檢測電路可以是根據(jù)本實(shí)用新型的圖1、圖4、圖7、圖8或圖9電路一部分的替代實(shí)施方案；

圖12示意性地示出了另一種點(diǎn)火電路一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火電路可以具有與根據(jù)本實(shí)用新型的圖1、圖4和/或圖7-圖9點(diǎn)火電路中的任意電路或所有電路運(yùn)行和功用相似的替代實(shí)施方案；

圖13示出了半導(dǎo)體器件實(shí)施方案的放大平面圖，該半導(dǎo)體器件可以包括根據(jù)本實(shí)用新型的圖1、圖4或圖7-圖9點(diǎn)火電路中的任一者；

為使圖示清晰簡明，圖中的元件未必按比例繪制，一些元件可能出于示意性說明目的而被夸大，而且除非另外說明，不同圖中的相同參考標(biāo)號指示相同的元件。此外，為使描述簡單，可省略公知步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)。如本文所用，載流元件或載流電極意指裝置的載送通過裝置的電流的元件，諸如MOS晶體管的源極或漏極或者雙極型晶體管的發(fā)射極或集電極或者二極管的陰極或陽極，而控制元件或控制電極意指裝置的控制通過裝置的電流的元件，諸如MOS晶體管的柵極或者雙極型晶體管的基極。另外，一個(gè)載流元件可載送沿一個(gè)方向通過裝置的電流，諸如載送進(jìn)入裝置的電流，而第二載流元件可載送沿相反方向通過裝置的電流，諸如載送離開裝置的電流。盡管裝置在本文中可以被描述為某些N溝道或P溝道裝置或者某些N型或P型摻雜區(qū)，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，根據(jù)本實(shí)用新型的互補(bǔ)裝置也是可以的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解，導(dǎo)電類型是指通過其發(fā)生傳導(dǎo)的機(jī)制，諸如通過空穴或電子傳導(dǎo)，因此，導(dǎo)電類型不是指摻雜濃度而是指摻雜類型，諸如P型或N型。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文所用的與電路操作相關(guān)的短語“在…期間”、“在…同時(shí)”和“當(dāng)…時(shí)”并不確切地指稱某個(gè)動(dòng)作在引發(fā)動(dòng)作后立即發(fā)生，而是指在初始動(dòng)作所引發(fā)的反應(yīng)之間可能存在一些較小但合理的延遲，諸如各種傳播延遲。另外，短語“在…同時(shí)”是指某個(gè)動(dòng)作至少在引發(fā)動(dòng)作持續(xù)過程中的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生。詞語“大概”或“基本上”的使用意指元件的值具有預(yù)期接近陳述值或位置的參數(shù)。然而，如本領(lǐng)域所熟知，始終存在妨礙值或位置確切地為陳述值或位置的微小偏差。本領(lǐng)域公認(rèn)的是，最多達(dá)至少百分之十(10％)(并且對于半導(dǎo)體摻雜濃度，最多至百分之二十(20％))的偏差是與確切如所述的理想目標(biāo)相差的合理偏差。在關(guān)于信號狀態(tài)使用時(shí)，術(shù)語“生效”意指信號的有源狀態(tài)，而術(shù)語“無效”意指信號的無源狀態(tài)。信號的實(shí)際電壓值或邏輯狀態(tài)(諸如“1”或“0”)取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯。因此，生效可以是高電壓或高邏輯，或者低電壓或低邏輯，具體取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯；而無效可以是低電壓或低狀態(tài)，或者高電壓或高邏輯，具體取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯。在本文中，使用正邏輯約定，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，也可以使用負(fù)邏輯約定。權(quán)利要求書和/或具體實(shí)施方式中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等(如用在元件名稱的一部分中)用于區(qū)分類似元件，并且不一 定描述時(shí)間上、空間上、等級上或任何其他方式的順序。應(yīng)當(dāng)理解，如此使用的術(shù)語在適當(dāng)情況下可互換，并且本文所述的實(shí)施方案能夠以除本文所述或舉例說明外的其他順序來操作。提到“一個(gè)實(shí)施方案”，意味著結(jié)合該實(shí)施方案描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性由本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施方案采納。因此，在本說明書通篇內(nèi)的不同位置出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施方案中”，不一定都指同一個(gè)實(shí)施方案，但在某些情況下，有可能指同一個(gè)實(shí)施方案。此外，如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所清楚的，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，具體特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何合適的方式結(jié)合。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出了點(diǎn)火系統(tǒng)10的一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火系統(tǒng)包括點(diǎn)火電路16，在一些實(shí)施方案中該點(diǎn)火電路可以是系統(tǒng)10的點(diǎn)火器模塊的一部分。在一些實(shí)施方案中，點(diǎn)火器模塊可以具有這樣的實(shí)施方案：除電路16之外還可包括其他器件，而為使附圖和描述清晰，在圖1中這些器件被省略。系統(tǒng)10的一些實(shí)施方案還可包括，具有主級繞組13和次級繞組的點(diǎn)火線圈12。

電路16可包括具有輸出端21的實(shí)施方案，該輸出端被配置為連接到繞組13，諸如連接到繞組13的一個(gè)端子。例如，可連接輸出端21以吸收來自繞組13的電流。電路16可具有這樣的實(shí)施方案：包括輸入端17，該輸入端被配置為連接到直流電源電壓源或直流電壓源15的正極端子，也可包括輸入端18，該輸入端可被配置為連接到公共回復(fù)電壓，諸如接地參考。該直流電壓源可以是如圖1所示的電池，或者可以是其他直流電壓源，諸如直流電壓穩(wěn)壓器的輸出端。在一個(gè)實(shí)施方案中，電路16還包括受保護(hù)的輸出端19，該輸出端可被配置為從輸入端17向主級繞組13的第二端子供電。

在一些實(shí)施方案中，電路16可包括負(fù)載開關(guān)，該負(fù)載開關(guān)被配置為連接到主級繞組13的一個(gè)端子。例如，可連接負(fù)載開關(guān)以吸收來自繞組13的電流。在一些實(shí)施方案中，負(fù)載開關(guān)可以是IGBT 22，但在其他實(shí)施方案中也可以是其他器件，諸如雙極型晶體管或MOS晶體管。因此，提及IGBT 22應(yīng)被理解為提及負(fù)載開關(guān)，但為解釋方便而使用IGBT 22的配置。雖然將IGBT 22用作負(fù)載開關(guān)器件的方便參考，但本文所述實(shí)施方案不限于將 IGBT作為負(fù)載開關(guān)裝置的唯一實(shí)施方案。在一些實(shí)施方案中，負(fù)載開關(guān)(諸如IGBT 22)可位于與電路16分開的半導(dǎo)體管芯上，或在其他實(shí)施方案中，可位于與電路16相同的管芯上。電路16可包括這樣的實(shí)施方案，在此實(shí)施方案中，負(fù)載開關(guān)具有第一載流電極，第二載流電極和控制電極，其中第一載流電極經(jīng)連接以從輸出端21接收電流，諸如從線圈12接收電流；第二載流電極經(jīng)連接以將電流返回至輸出端18；控制電極被配置為接收驅(qū)動(dòng)信號，來選擇性地啟用和禁用負(fù)載開關(guān)。

電路16可包括觸發(fā)器(TG)輸入端20，其被配置成接收點(diǎn)火觸發(fā)器信號或觸發(fā)器信號(TG)，從而允許啟用IGBT 22。電路16可被配置成形成信號47，該信號代表了觸發(fā)器信號(TG)。電路16的驅(qū)動(dòng)器電路24可被配置為形成足以選擇性地啟用和禁用IGBT 22的驅(qū)動(dòng)信號32。在其他實(shí)施方案中，驅(qū)動(dòng)器電路24可以是電路16的另一個(gè)電路的一部分。在一些實(shí)施方案中，電路16可包括插入在輸入端20和電路24之間的滯后緩沖器，以便接收觸發(fā)器信號并形成信號47。在一些實(shí)施方案中，電路24可被配置為形成信號39，該信號可代表控制IGBT 22的控制狀態(tài)，諸如被用來控制IGBT 22狀態(tài)的信號的生效狀態(tài)或無效狀態(tài)。因此，在一些實(shí)施方案中，信號39可以是生效的，以代表IGBT 22的啟用或生效控制狀態(tài)，并且信號39可以是無效的，以代表IGBT 22的禁用或無效控制狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，IGBT 22可能會(huì)出現(xiàn)故障(諸如在短路狀態(tài)下)，但即便是在電流因IGBT 22處于短路狀態(tài)而可以流過IGBT 22的情況下，IGBT 22的控制狀態(tài)也可處于無效控制狀態(tài)，從而禁用IGBT 22。因此，信號39可代表IGBT 22的控制狀態(tài)，諸如代表被形成以啟用或禁用IGBT 22的信號。在一些實(shí)施方案中，可省略信號39。在一些實(shí)施方案中，觸發(fā)器信號(TG)或信號47，或者驅(qū)動(dòng)信號32可代表IGBT 22的控制狀態(tài)。

在一些實(shí)施方案中，電路16的選擇性啟用的開關(guān)器件可連接于輸入端17和輸出端19之間。電路16的一些實(shí)施方案可被配置為，在IGBT短路時(shí)，諸如IGBT 22短路或跨IGBT 22形成短路時(shí)，選擇性地禁用該選擇性啟用的開關(guān)器件。例如，從輸出端21到IGBT 22的發(fā)射極的短路可以是跨IGBT 22短路的一個(gè)實(shí)例。在一個(gè)實(shí)施方案中，選擇性啟用的開關(guān)器件可以是MOS晶體管25。一個(gè)實(shí)施方案可包括：晶體管25可被配置為高側(cè)(HS)開關(guān)。在至少一個(gè)實(shí)施方案中，晶體管25的主體可以是浮動(dòng)的，而非直接連 接到電壓電位或到控制信號。在其他實(shí)施方案中，晶體管25可以是其他類型的開關(guān)器件。例如，晶體管25可以是雙極型晶體管或電子熔斷器集成電路。電子熔斷器的一個(gè)實(shí)例的部件號是NIS5112，并由安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor(dba))提供，其營業(yè)地址為亞利桑那州鳳凰城麥克道威爾路5005E(85008)(5005E.McDowell Road，Phoenix，Arizona 85008)。

電路16的檢測電路28的實(shí)施方案可被配置為，監(jiān)測流過IGBT 22的開關(guān)電流或負(fù)載電流23的值。如下文將進(jìn)一步所示，電路28的實(shí)施方案可被配置為檢測電流23的值大于第一閾值。第一閾值可以具有這樣的實(shí)施方案，其大于零或(可替代地)大于輸入端18上的公共回復(fù)電壓值。在一些實(shí)施方案中，第一閾值可以是低閾值。在一些實(shí)施方案中，電路16可包括感測元件，該感測元件可被配置為形成代表電流23的感測信號37。例如，感測元件的一個(gè)實(shí)施方案可被配置為電阻器27，該電阻器與IGBT 22以及輸入端18的公共回復(fù)電壓串聯(lián)連接，使得感測信號37代表電流23的值。例如，電阻器27可具有連接到IGBT 22的發(fā)射極的一個(gè)端子，和連接到輸入端18的第二端子。該感測電路被配置，使得信號37的第一感測值代表電流23的第一閾值。電路28可被配置為接收信號37。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，感測元件可以是能夠形成代表電流23的感測信號的其他已知元件。例如，IGBT 22可以被形成為多發(fā)射極IGBT，其中一個(gè)或多個(gè)發(fā)射極被用作感測元件，該感測元件形成代表電流23的電流。一般來講，形成感測類型的晶體管，以包括主晶體管部分和感測部分。通常，感測類型的晶體管由許多晶體管單元形成，這些晶體管單元相互連接以形成更大的晶體管，這個(gè)更大的晶體管可具有較大開關(guān)電流。一些單元的發(fā)射極與其余單元的發(fā)射極分隔開，并連接至單獨(dú)的外部端子或感測端子。發(fā)射極的其余部分被連接在一起，以形成IGBT 22的發(fā)射極。感測類型的晶體管的一個(gè)實(shí)例公開于1985年11月12日授予Robert Wrathall的美國專利號4,553,084，該專利以引用的方式并入本文。

電路16可具有這樣的實(shí)施方案：其包括停機(jī)控制電路30，該停機(jī)控制電路可被配置為，響應(yīng)于電流23具有大于第一閾值的值，而形成控制信號38以禁用晶體管25。在一些實(shí)施方案中，停機(jī)控制電路30也可被配置為響應(yīng)于電流23具有大于第一閾值的值，而形成驅(qū)動(dòng)禁用信號31以禁用IGBT 22。在一些實(shí)施方案中，可省略信號31。

電路16的一個(gè)實(shí)施方案可包括驅(qū)動(dòng)器電路34，該驅(qū)動(dòng)器電路被配置為接收來自電路30的控制信號38，并形成足以選擇性地啟用和禁用晶體管25的驅(qū)動(dòng)信號33。在一些實(shí)施方案中，電路34可以是另一個(gè)電路(諸如電路30)的一部分。在一些實(shí)施方案中，晶體管25可具有源極和漏極，其中源極連接至輸入端17，漏極通常連接至輸出端19和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)26。可連接晶體管25的柵極，以接收來自電路30且流過電路34的控制信號38，諸如可連接到電路34的輸出端。

電路16的一個(gè)實(shí)施方案可包括任選的電池電容器35，該電池電容器可跨直流電壓源而連接，例如連接在輸入端17和輸入端18之間。在其他實(shí)施方案中，電容器35可被省略或可以在電路16的外部。在大多數(shù)實(shí)施方案中，電容器35是解耦電容器，以使由電路16接收的波形變得平滑。在一些實(shí)施方案中，電路16可包括穩(wěn)壓器電路，該穩(wěn)壓器電路接收來自節(jié)點(diǎn)26的電力并形成操作電壓(Vcc)，用以操作電路16(諸如電路28和/或電路30)的電路元件。

在正常操作中，可啟用晶體管25以將輸入端17上的直流電壓源選擇性地耦接至線圈12的初級側(cè)并耦接至內(nèi)部節(jié)點(diǎn)26。在正常操作中，可使觸發(fā)器信號(TG)生效以啟用IGBT 22。啟用IGBT 22會(huì)造成電流23流動(dòng)并在線圈12內(nèi)形成磁場。隨后，觸發(fā)器信號可改變狀態(tài)，以允許禁用IGBT 22。禁用IGBT 22會(huì)在線圈12初級側(cè)造成電壓突增，并因此會(huì)在線圈12次級側(cè)引起較大電壓突增，從而通過火花塞(未示出)產(chǎn)生火花。

萬一IGBT發(fā)生短路(諸如IGBT 22短路或跨IGBT 22形成短路)，因IGBT短路狀況而得到的開關(guān)電流23的值(在一些實(shí)施方案中)可受線圈12電阻的限制。在一個(gè)非限制性實(shí)例的實(shí)施方案中，線圈12的電阻可在約0.3歐姆-1.0歐姆的范圍內(nèi)。對于此類非限制性實(shí)例配置，因短路狀況而得到的電流23的值可能不會(huì)比在非短路條件下啟用IGBT 22時(shí)的電流23的正常值高出太多。因此，在一些配置中，可能難以將因IGBT短路而得到的電流與在非短路條件下啟用IGBT 22時(shí)電流23的正常值區(qū)分開來。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，電路16可被配置為：在禁用IGBT 22的時(shí)間中的至少一部分時(shí)間里，檢測電流23具有不小于第一閾值的值，以便檢測IGBT短路。例如，在IGBT 22的控制狀態(tài)處于禁用IGBT的狀態(tài)下。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，如果IGBT 22本身處于短路狀況，則即便發(fā)送到IGBT 22的 控制信號處于禁用IGBT 22的控制狀態(tài)，也不可能禁用IGBT 22。無效控制狀態(tài)的一個(gè)實(shí)例可包括：可以使控制IGBT 22的驅(qū)動(dòng)信號32無效，從而IGBT 22應(yīng)被禁用或(可替代地)處于觸發(fā)器信號被禁用的狀況。

在一個(gè)實(shí)施方案中，萬一IGBT處于短路狀況，電路16可被配置為：響應(yīng)于IGBT 22的控制狀態(tài)處于禁用IGBT的狀態(tài)以及電流23的值不小于第一閾值的情況組合，將直流電壓源從節(jié)點(diǎn)26以及線圈12上解耦或基本上斷開。一個(gè)實(shí)施方案可包括：電路16還可被配置為，響應(yīng)于電流23的值不小于第一閾值以及IGBT 22的控制狀態(tài)為禁用IGBT 22的無效控制狀態(tài)的狀況組合，而禁用IGBT 22。

電路28可包括這樣的實(shí)施方案：其可被配置為檢測感測信號37大于感測值，因而電流23大于第一閾值，并響應(yīng)性地使檢測信號29生效。在其他實(shí)施方案中，電路28可被配置為，響應(yīng)于檢測到電流23的值不低于第一閾值以及IGBT 22的控制狀態(tài)處于禁用IGBT 22的狀態(tài)(例如無效控制狀態(tài))的情況組合，而使信號29生效。在一些實(shí)施方案中，電路28可被配置為，無論IGBT 22處于何種狀態(tài)，都響應(yīng)于檢測到電流23的值不低于第一閾值，而使信號29生效。一個(gè)實(shí)施方案可包括：電路30可被配置為，響應(yīng)于IGBT 22的無效控制狀態(tài)以及電流23的值不低于第一閾值的情況組合，而禁用晶體管25。例如，電路30可被配置為接收信號29和信號39，并響應(yīng)于信號29和信號39(或可替代地，信號32)的生效狀態(tài)，而使控制信號38和驅(qū)動(dòng)禁用信號31生效。

電路30的一個(gè)實(shí)施方案可被配置為，響應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號32的無效值與檢測信號29的生效值的組合，而接收來自電路28的檢測信號29，并使驅(qū)動(dòng)禁用信號31和控制信號38生效。電路16的另一個(gè)實(shí)施方案可被配置為：萬一IGBT短路，響應(yīng)于電流23超過第一閾值以及驅(qū)動(dòng)信號32具有無效值的情況組合，而將直流電壓源從內(nèi)部穩(wěn)壓器上解耦或基本上斷開。對于這組狀況，電路30也可以配置為禁用IGBT 22或者(可替代地)保持禁用IGBT 22。例如，電路30可被配置為：響應(yīng)于電流23超過第一閾值以及IGBT 22呈無效控制狀態(tài)(諸如驅(qū)動(dòng)信號32呈無效控制狀態(tài))的情況組合，而接收來自電路28的檢測信號29并使信號38生效。響應(yīng)于這組狀況，電路30也可包括這樣的實(shí)施方案：其被配置為使信號31生效，以禁用IGBT 22或者(可替代地)保持禁用IGBT 22。

圖2是示出一些信號的實(shí)施方案實(shí)例的圖表，這些信號可以在電路16的一些操作過程中形成。圖表100示出了一些信號的一部分的示例性實(shí)施方案，這些信號可在電路16的一種示例性操作過程中形成。圖表120示出了一些信號的一部分的示例性實(shí)施方案，這些信號可在電路16的一些操作過程的不同實(shí)例中形成。橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示所示信號的增加值。曲線圖101和曲線圖121示出了觸發(fā)器信號(TG)的實(shí)施方案實(shí)例。曲線圖102和曲線圖122示出了發(fā)送到IGBT 22的驅(qū)動(dòng)信號32的實(shí)施方案實(shí)例，曲線圖103和曲線圖123示出了IGBT 22的狀況(例如啟用狀況，或禁用狀況，或短路狀況)的實(shí)施方案的不同實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在一些實(shí)施方案中，由于IGBT 22的輸入電容，信號32可具有有限的上升和下降時(shí)間，而曲線圖102和曲線圖122可代表不存在相關(guān)的上升和下降時(shí)間中數(shù)字信號的理想化表示。曲線圖104和曲線圖124示出了電流23的實(shí)施方案的不同實(shí)例。如下文將進(jìn)一步所示，值53示出了第一閾值的實(shí)施方案的實(shí)例。曲線圖105和曲線圖125示出了發(fā)送到晶體管25的驅(qū)動(dòng)信號33或代表驅(qū)動(dòng)信號33的信號的不同實(shí)施方案的實(shí)例，曲線圖106和曲線圖126示出了操作電壓VCC的值的不同實(shí)施方案的實(shí)例。

參見圖表100，在電路16運(yùn)行的一個(gè)非限制性實(shí)例中，假設(shè)在t0時(shí)刻，晶體管25被啟用并將來自直流電壓源的電力耦接至節(jié)點(diǎn)26，耦接至內(nèi)部穩(wěn)壓器，并耦接至線圈12的初級，如曲線圖105和曲線圖106所示。在t1時(shí)刻，假設(shè)電路16接收生效的觸發(fā)器信號(TG)，如曲線圖101所示。觸發(fā)器信號啟用IGBT 22，如曲線圖102和曲線圖103所示。響應(yīng)于IGBT 22的啟用，電流23開始流動(dòng)并逐漸增大。假設(shè)在t2時(shí)刻發(fā)生IGBT短路。在t3時(shí)刻，使觸發(fā)器信號(TG)無效，進(jìn)而使得發(fā)送到IGBT 22的驅(qū)動(dòng)信號32無效，如曲線圖101和曲線圖102所示。然而，由于IGBT短路狀況，電流23繼續(xù)流動(dòng)，并且在一些實(shí)施方案中可增大，如曲線圖103和曲線圖104所示。電路28檢測到電流23的值大于第一閾值，并使發(fā)送到電路30的檢測信號29生效。在一些實(shí)施方案中，在電路16的操作過程中的任意時(shí)刻，電路28都可響應(yīng)于電流23的值不低于第一閾值而使信號29生效。在其他實(shí)施方案中，電路28可被配置為，響應(yīng)于電流23的值不低于第一閾值以及IGBT 22呈無效控制狀態(tài)的情況組合，而使信號29生效。響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號32(或可替代地信號39)呈無效狀態(tài)及電流23的值不低于(或可 替代地大于)第一閾值的情況組合，電路30使至晶體管25的控制信號38生效以禁用晶體管25。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)注意到，t3時(shí)刻和t4時(shí)刻之間的時(shí)間間隔可以很短，但為了說明的目的，此時(shí)間間隔在圖2中被放大。使信號38生效導(dǎo)致了使至晶體管25的驅(qū)動(dòng)信號33無效并禁用晶體管25。禁用晶體管25導(dǎo)致線圈12的初級和內(nèi)部穩(wěn)壓器(因此，操作電壓(VCC))從外部電源電壓解耦或基本上斷開，從而降低對IGBT 22和/或電路16的損壞。系統(tǒng)10的其他部分(諸如線圈12)也可以得到保護(hù)。在一些實(shí)施方案中，響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號32(或可替代地信號39)呈無效狀態(tài)以及電流23的值不低于第一閾值的情況組合，電路30可使信號31生效，以禁用或保持禁用IGBT 22。電路30可包括具有鎖存器來鎖存信號31狀態(tài)的實(shí)施方案。

參見圖表120，假設(shè)在t10時(shí)刻，晶體管25被啟用來將電力耦接到節(jié)點(diǎn)26并耦接到線圈12的初級。在t11時(shí)刻，電路16接收觸發(fā)器信號(TG)的生效狀態(tài)以啟用IGBT 22，如曲線圖121-曲線圖124所示。在t12時(shí)刻，使觸發(fā)器信號無效，并且IGBT 22被禁用，如曲線圖121-曲線圖124所示。假設(shè)隨后在t13時(shí)刻，在IGBT 22被禁用之時(shí)IGBT發(fā)生短路，如曲線圖121-曲線圖124所示。電路28檢測到電流23流動(dòng)且大于第一閾值。電路28響應(yīng)性地使檢測信號29生效，并且電路30響應(yīng)于檢測信號29的生效狀態(tài)和IGBT 22的無效控制狀態(tài)(諸如驅(qū)動(dòng)信號32的無效狀態(tài))的組合，使信號31和信號38生效，如曲線圖125所示。禁用晶體管25有助于保護(hù)IGBT 22和/或電路16不受損壞，如前文所解釋。

圖3包括流程圖140，示出了保護(hù)電路16或可替代地保護(hù)系統(tǒng)10的方法的實(shí)施方案實(shí)例中的一些步驟。在步驟141，晶體管25被啟用。隨后，在電路16的操作過程中，IGTB發(fā)生短路，如步驟142所示。電路16可被配置為確定IGBT 22是否已接收IGBT 22的生效控制狀態(tài)，例如驅(qū)動(dòng)信號32的生效狀態(tài)，如步驟143所示。如果如步驟144所示IGBT 22被啟用，則不采取行動(dòng)，返回至步驟141。如果如步驟145所示，IGBT 22的控制狀態(tài)未生效，則如步驟146所示該方法會(huì)確定電流23是否流動(dòng)。如果電流23小于第一閾值，則該方法返回到步驟141。在一個(gè)實(shí)例性實(shí)施方案中，第一閾值可小于在系統(tǒng)10的正常操作期間所需的電流23的目標(biāo)峰值。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，電流23的目標(biāo)峰值可以在目標(biāo)峰值附近的范 圍內(nèi)變化。例如，目標(biāo)峰值可以是二十安培(20A)，并且電流值的范圍可以是二十安培的正或負(fù)百分之五(5％)。在一些實(shí)施方案中，第一閾值可以是目標(biāo)峰值的百分?jǐn)?shù)(例如小于百分之一百)，或在其他實(shí)施方案中，可以比電流23的目標(biāo)峰值小百分之五到十(5-10％)。在其他實(shí)施方案中，第一閾值可以是電流23占目標(biāo)峰值的一部分，諸如目標(biāo)峰值的一半或四分之一。在一個(gè)示例性實(shí)施方案中，電流23的目標(biāo)峰值可以是約十安培(10A)或者可以介于十到二十安培(10-20A)之間，并且第一閾值可以介于一至三安培(1A-3A)之間。

現(xiàn)在，參見圖9，圖9示意性地示出了檢測電路300的一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該電路可以是電路28的替代實(shí)施方案。電路300包括差分放大器301，該差分放大器被配置為在放大器301的輸出端上形成信號，該信號代表誤差信號37。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以使用電路300替代電路28。在一個(gè)實(shí)施方案中，放大器301被配置為監(jiān)測跨電阻器27的電壓。放大器301的反相輸入端被連接到輸入端18，而非反相輸入端被連接以接收信號37。電路300還包括比較器302。比較器302被配置為接收代表感測信號37的信號，并在比較器302的輸出端上形成信號29。放大器302的反相輸入端被連接到放大器301的輸出端，而非反相輸入端被連接以接收參考電壓Vref1。

圖10示意性地示出了停機(jī)控制電路305一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該電路可以是電路30的替代實(shí)施方案。電路305被配置為接收信號39和檢測信號29，并形成控制信號38。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以使用電路305替代電路30。實(shí)施方案可包括：電路305被配置為，響應(yīng)于信號29的生效狀態(tài)和信號39的無效狀態(tài)，而使信號38生效。電路305包括與門307，其具有第一輸入端和第二輸入端，連接第一輸入端以接收信號39，連接第二輸入端以接收信號29。與門307的輸出端被連接到鎖存器308的觸發(fā)輸入端。鎖存器308被配置為鎖存“與門”307的狀態(tài)，并且鎖存器308的輸出端被配置為形成信號38。電路305的一些實(shí)施方案可包括：鎖存器308保持鎖存直到電源電壓(諸如Vcc)被移除。

現(xiàn)在參見圖4，該圖示意性地示出了點(diǎn)火電路40的一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火電路可以是圖1-圖3的說明中所描述的電路16的替代實(shí)施方案。然而，電路40包括電池電容器42、穩(wěn)壓器電路或穩(wěn)壓器44和可選的 內(nèi)部電源電容器45。如下文將進(jìn)一步所示，電路40被配置用于檢測電源和公共回復(fù)電壓(諸如接地電壓)之間的短路，并且響應(yīng)性地將電力源極從供電電源解耦。

在一些實(shí)施方案中，電路40可包括檢測電路41。在一個(gè)實(shí)施方案中，電路41可與電路28相同。在其他實(shí)施方案中，電路41可基本上與電路28相同，但可包括可調(diào)節(jié)的閾值電路，該閾值電路被配置為選擇性地將閾值設(shè)定為不同的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，電路41可被配置為選擇性地檢測電流23的值大于第一閾值，并檢測電流23的值大于第二閾值。一個(gè)實(shí)施方案可包括第二閾值大于第一閾值。一個(gè)實(shí)施方案可包括第二閾值大于電流23的目標(biāo)峰值。電路41的一個(gè)實(shí)施方案可被配置為，響應(yīng)于使IGBT 22的控制狀態(tài)無效(諸如處于禁用IGBT的狀態(tài))的條件，而選擇性地選擇第一閾值。在一個(gè)實(shí)施方案中，IGBT 22的無效控制狀態(tài)可以是對驅(qū)動(dòng)信號32(或代表其的信號，諸如信號39或可替代地信號47)的無效條件作出的響應(yīng)。電路41也可被配置為，響應(yīng)于IGBT 22的控制狀態(tài)呈生效狀態(tài)的狀況(諸如控制狀態(tài)處于啟用IGBT的狀況)，而選擇第二閾值。在一個(gè)實(shí)施方案中，IGBT 22的生效控制狀態(tài)可以是對驅(qū)動(dòng)信號32或代表其的信號的生效狀態(tài)作出的響應(yīng)。

一些現(xiàn)有的點(diǎn)火電路可以已包括跨外部電壓源連接的電池電容器。在一些實(shí)施方案中，該電容器可以在電路的內(nèi)部。在一些情況下，電池電容器會(huì)出現(xiàn)故障，而大電流會(huì)持續(xù)流動(dòng)，這會(huì)損壞現(xiàn)有的點(diǎn)火電路。

電路40包括電池電容器42，該電容器被連接使得流過電容器42的任何電流都被電路41檢測到。對于圖4所示的示例性實(shí)施方案，電容器42被連接在節(jié)點(diǎn)26和感測元件的輸入端之間，從而電路41可監(jiān)測流過電容器42的電流43的值。在一個(gè)實(shí)施方案中，電流23和電流43作為負(fù)載電流49流至并流過感測元件。

電路40的一個(gè)實(shí)施方案可包括：電路41可被配置為檢測電流43的值大于第二閾值或可替代地檢測負(fù)載電流49的值大于第二閾值，在一些實(shí)施方案中，電流值大于第二閾值表示電容器42發(fā)生故障，諸如短路狀況類型的故障。如本文所用，術(shù)語“短路狀況”包括電容器42、或IGBT 22、或其他電路元件、或會(huì)導(dǎo)致跨IGBT 22或跨電容器42發(fā)生短路狀況的元件之間的連接的短路狀況。短路的非限制性實(shí)例包括，從輸出端19到感測元件 的輸入端的短路，或從輸出端21到感測元件的輸入端的短路，或從輸入端17到感測元件的輸入端的短路等，或者造成流過感測元件的電流增大(諸如負(fù)載電流49增大)的任何短路。在一些條件下，電路40也能夠檢測從輸出端19到輸出端21的短路狀態(tài)。電路40還可包括：電路41可被配置為檢測負(fù)載電流49的值大于第一閾值。電路40的一個(gè)實(shí)施方案可被配置為：對于使用所選擇的第一閾值的狀況，采用與電路16的操作基本上相同的操作方式。

電路40可具有這樣的實(shí)施方案：可包括穩(wěn)壓器電路44，該穩(wěn)壓器電路被配置為自直流電壓源15直接接收電力，并將內(nèi)部工作電壓(VCC)供應(yīng)到電路40的內(nèi)部電路，以便操作內(nèi)部電路。穩(wěn)壓器44可具有輸入端和輸出端，其中輸入端連接到輸入端17以接收直流電壓，輸出端供應(yīng)內(nèi)部工作電壓(VCC)。在一些實(shí)施方案中，為了提高內(nèi)部工作電壓(VCC)的穩(wěn)定性，可將可選的濾波或存儲(chǔ)電容器45連接到穩(wěn)壓器44的輸出端。在一個(gè)實(shí)施方案中，電容器45可被連接在穩(wěn)壓器44的輸出端與連至感測元件的輸入端之間。在其他實(shí)施方案中，電容器45可被連接到其他返回節(jié)點(diǎn)。

圖5是示出一些信號的實(shí)施方案實(shí)例的圖表，這些信號可以在電路40的一些示例性實(shí)施方案的操作過程中形成。圖表170示出了一些信號的一部分的示例性實(shí)施方案，這些信號可在電路40實(shí)施方案的示例性操作過程中形成。圖表180示出了一些信號的一部分的示例性實(shí)施方案，這些信號可在電路40的實(shí)施方案的不同實(shí)例操作過程中形成。橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示所示信號的增加值。曲線圖171和曲線圖181示出了觸發(fā)器信號(TG)的實(shí)施方案實(shí)例。曲線圖172和曲線圖182示出了發(fā)送至IGBT 22的驅(qū)動(dòng)信號32或代表驅(qū)動(dòng)信號32的信號的實(shí)施方案實(shí)例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在一些實(shí)施方案中，由于IGBT 22的輸入電容，信號32可具有有限的上升和下降時(shí)間，而曲線圖172和曲線圖182可代表不存在相關(guān)的上升和下降時(shí)間中數(shù)字信號的理想化表示。曲線圖173和曲線圖183示出了電流49的實(shí)施方案的不同實(shí)例。如下文將進(jìn)一步所示，值54示出了第二閾值的實(shí)施方案的非限制性實(shí)例。曲線圖174和曲線圖184示出了驅(qū)動(dòng)信號33或代表驅(qū)動(dòng)信號33的信號的不同實(shí)施方案的實(shí)例。曲線圖175和曲線圖185示出了在節(jié)點(diǎn)26處電壓值的不同實(shí)施方案的實(shí)例，曲線圖176和 曲線圖186示出了在輸入端17和輸入端18之間接收的直流電源電壓值的不同實(shí)施方案的實(shí)例。

參見圖表170，假設(shè)在t0時(shí)刻，電路40在工作，晶體管25被啟用，使觸發(fā)器信號(TG)無效，從而使得IGBT 22被禁用，并且電流49基本為零。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施方案中，可有泄露電流或其他感應(yīng)電流在流動(dòng)，這與電流基本為零并不矛盾。電路41可被配置為響應(yīng)于IGBT 22的無效控制狀態(tài)而選擇第一閾值。例如，驅(qū)動(dòng)信號32或代表信號32的信號或可替代地信號39或信號47的無效狀態(tài)。

假設(shè)在t1時(shí)刻，使觸發(fā)器信號生效，從而IGBT 22被啟用。電路41可被配置為響應(yīng)于IGBT 22的生效控制狀態(tài)而選擇第二閾值。例如，驅(qū)動(dòng)信號32或代表信號32的信號或可替代地信號39的生效狀態(tài)。例如，電路41接收驅(qū)動(dòng)信號32或代表該信號的信號的生效狀態(tài)，并選擇第二閾值以允許電流23響應(yīng)于IGBT 22的啟用狀態(tài)而流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，電路40可被配置為在這樣的操作中禁用檢測第一閾值。如曲線圖173所示，電流23開始流動(dòng)，使電流49的值增大。假設(shè)在t2時(shí)刻發(fā)生短路。例如，假設(shè)當(dāng)IGBT 22被啟用時(shí)，電容器42短路。如曲線圖173所示，電流43增大，從而使電流49的值增大。在一些實(shí)施方案中，電容器42短路的狀況可導(dǎo)致從直流電壓源接收到的電壓降低，如曲線圖176所示，并且還降低節(jié)點(diǎn)26處的電壓，如曲線圖175所示。電路41檢測到電流49的值不小于第二閾值，并使檢測信號29生效。電路30接收檢測信號29的生效狀態(tài)，并響應(yīng)于電流49超出第二閾值以及IGBT 22生效控制狀態(tài)的情況組合而禁用晶體管25，如曲線圖174剛好在t2時(shí)刻之后所示。例如，電路30可使控制信號38生效，從而可導(dǎo)致電路34使發(fā)送至晶體管25的驅(qū)動(dòng)信號33無效，以禁用晶體管25。禁用晶體管25使直流電壓源從線圈12和IGBT 22解耦，從而保護(hù)電路40。禁用晶體管25還去除了直流電壓源的短路狀況，使來自直流電壓源的電壓值得以增大，如曲線圖176在t3時(shí)刻所示。電路30還可被配置為響應(yīng)于短路而禁用IGBT 22。例如，電路30也可響應(yīng)于電流49的值不小于第二閾值以及IGBT 22呈生效控制狀態(tài)的情況組合，而使信號31生效以禁用IGBT 22。IGBT 22的生效控制狀態(tài)表示控制信號的如下狀態(tài)：如果IGBT 22運(yùn)行正常，則發(fā)送至IGBT 22的控制信號將啟用IGBT 22。

因?yàn)殡娏?9的值響應(yīng)于短路狀態(tài)而增大的速度將超過流過IGBT 22的電流的增大速度，從而電流49的值可迅速上升至較大的值。使用第二閾值來檢測電流49的值使得電路40能更迅速地檢測出短路狀態(tài)，并更迅速地保護(hù)電路40。在某些情況下，如果電流49超出了第二閾值，則一些跨電池和GND的元件有可能已發(fā)生故障，這時(shí)有利的是，不論IGBT 22是處于啟用還是禁用狀態(tài)，都禁用晶體管25，以極迅速地停止負(fù)載電流，從而不依賴于IGBT 22的啟用或無效狀態(tài)的值。這可稱為快速停機(jī)。

現(xiàn)在參見圖表180，在t10時(shí)刻，假設(shè)晶體管25被啟用，并且使觸發(fā)器信號(TG)無效，則IGBT 22被禁用并且電流49的值基本為零，如曲線圖181-186所示。電路40響應(yīng)性地選擇第一閾值用于檢測電流49的值。假設(shè)在t11時(shí)刻，觸發(fā)器信號生效并且IGBT 22被啟用，如曲線圖181-182所示。電路40響應(yīng)性地選擇第二閾值作為用于檢測電流49值的值。如曲線圖183所示，電流23開始增加，從而使電流49增大。在t12時(shí)刻，使觸發(fā)器(TG)信號無效，從而使驅(qū)動(dòng)信號32無效。響應(yīng)于發(fā)送至IGBT 22的控制信號具有無效控制狀態(tài)，電路41可被配置成選擇第一閾值用于檢測電流49的值。例如，電路41可使得能夠響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號32或代表它的信號或者替代地信號39的無效狀態(tài)而檢測第一閾值。假設(shè)在t13時(shí)刻發(fā)生短路狀況。短路狀況使電流43的值增大，從而增大電流49以致高于所選的第一閾值。電路40被配置為檢測電流49的值不小于第一閾值并與IGBT 22的無效控制狀態(tài)相結(jié)合，并且響應(yīng)性地使IGBT 22的直流電壓源從線圈12解耦。例如，電路41可檢測到電流49的值不小于(或可選地大于)第一閾值，并使檢測信號29生效，從而導(dǎo)致禁用晶體管25，如曲線圖183-184所示。由于第一閾值小于第二閾值，因此當(dāng)IGBT 22被禁用時(shí)使用第一閾值，相比于在IGBT 22被啟用時(shí)使用第二閾值，將會(huì)更快地檢測到電流49的值響應(yīng)于短路的上升。該操作使得電路40能夠更迅速地檢測到短路并更迅速地保護(hù)電路40。一個(gè)實(shí)施方案可包括：電路40可被配置成執(zhí)行晶體管25的緩慢禁用，這可稱為系統(tǒng)10的軟停機(jī)。

圖6包括流程圖160，其示出了保護(hù)電路40和/或電路16的方法的一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例中的一些步驟。以下說明參考圖4至圖6。在步驟161，晶體管25被啟用。在步驟162至步驟164，響應(yīng)于IGBT 22的啟用或禁用控制狀態(tài)，而選擇性地設(shè)置電路40的閾值，或可選地響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號32的 生效或無效狀態(tài)或者控制IGBT 22狀態(tài)的另一個(gè)控制信號的生效或無效狀態(tài)，而選擇性地設(shè)置該電路的閾值。在步驟165，電路40確定電流49的值是否超出所選閾值。如果未超出所選閾值，操作返回到確定及選擇閾值的步驟。在步驟166，電路40響應(yīng)于電流49的值超出所選閾值而檢測短路狀態(tài)，并且電路40響應(yīng)性地禁用晶體管25。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，電路40還可被配置成采取類似于針對電路16所描述的方法來檢測IGBT 22的短路狀態(tài)。例如，在電路40的操作過程中，IGBT 22短路可導(dǎo)致電流23和電流49增大，該電流增大也可通過電路41檢測出。例如，電流23的值增大可導(dǎo)致電流49大于所選擇的第一閾值，如針對電路16所解釋的那樣。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，在圖1電路16的替代實(shí)施方案中，電路41可用于代替電路28。

現(xiàn)在參見圖11，圖11示意性地示出了檢測電路310一部分的一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例，該電路可為檢測電路41(圖4)的替代實(shí)施方案。電路310的實(shí)施方案可類似于電路300，然而，電路310包括比較器311和選擇器電路或選擇器312。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解到，電路310可替代電路41(圖4)而使用。比較器311接收來自放大器301的代表信號37的信號，并響應(yīng)于信號37具有的值大于參考電壓Vref2，而使比較器311的輸出生效。Vref2的值大于Vref1的值。選擇器312被配置成響應(yīng)于IGBT 22的無效或生效控制狀態(tài)，而選擇比較器302的輸出，或者選擇比較器311的輸出。例如，電路312可被配置成響應(yīng)于信號47或可選地信號39或信號32的不同狀態(tài)，而選擇比較器302的輸出，或者選擇比較器311的輸出。在一個(gè)實(shí)施方案中，選擇器312被配置成響應(yīng)于信號47的無效狀態(tài)，而選擇比較器302的輸出作為信號29而輸出，并響應(yīng)于信號47的生效狀態(tài)，而選擇比較器311的輸出作為信號29而輸出。

參見圖7，圖7示意性地示出了點(diǎn)火電路250一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該電路可為在圖1至圖6的描述中所描述的電路16和/或電路40的任一者或兩者的替代實(shí)施方案。電路250與電路40基本相同，但電路250包括檢測電路251，該檢測電路可為電路41的替代實(shí)施方案。

電路250的實(shí)施方案可被配置為響應(yīng)于IGBT 22的生效控制狀態(tài)，而檢測其值不低于第二閾值的電流49。這種操作與電路40響應(yīng)于IGBT 22的 生效控制狀態(tài)的操作基本相同。然而，響應(yīng)于IGBT 22的無效控制狀態(tài)，電路250可被配置成檢測電流49的值不低于第一閾值和/或第二閾值中的任一者或兩者。一個(gè)實(shí)施方案可包括，電路251被配置為結(jié)合IGBT 22的無效控制狀態(tài)，同時(shí)檢測值為第一閾值和/或第二閾值的電流49。因此，電路250可被配置為響應(yīng)于IGBT 22的相應(yīng)的生效和無效控制狀態(tài)，而選擇性地選擇第二閾值，或選擇第一閾值與第二閾值兩者的組合。

在一些實(shí)施方案中，電路250可被配置為檢測達(dá)到第一閾值和/或第二閾值的電流。例如，如果第一閾值被超出了，但高閾值沒有被超出，則電路250可被配置成響應(yīng)性地執(zhí)行某一動(dòng)作，諸如(作為非限制性實(shí)例)執(zhí)行軟停機(jī)操作。如果第一閾值和第二閾值均被超出，則電路250可被配置成執(zhí)行一個(gè)不同的操作。非限制性實(shí)例可包括執(zhí)行快速停機(jī)。因此，電路251可被配置為形成兩種不同的檢測信號。電路251可被配置為響應(yīng)于檢測到電流49具有不低于第一閾值的值而使檢測信號253生效，以及響應(yīng)于檢測到電流49具有不低于第二閾值的值而使檢測信號254生效。

例如，假設(shè)IGBT 22被禁用，并且IGBT 22形成IGBT短路。由于線圈12的電感，IGBT短路可形成值慢慢增大的電流。因此，使電路251經(jīng)配置以選擇性地檢測電流49的值不低于第一閾值，使得電路250相比起響應(yīng)于IGBT 22的無效控制狀態(tài)而僅使用第二閾值，能夠更迅速地檢測到IGBT的短路。

又如，假定IGBT 22被禁用，并發(fā)生不同的短路狀態(tài)，該狀態(tài)形成電流49的大于第二閾值的較大值。電路251可響應(yīng)于檢測到電流49具有不低于第一閾值的值而使檢測信號253生效，并可響應(yīng)于檢測到電流49具有不低于第二閾值的值而使檢測信號254生效。使電路251被配置為選擇性地檢測電流49的值不低于第一閾值和第二閾值，允許電路250對兩個(gè)不同的電流值執(zhí)行不同的保護(hù)順序。

圖8示意性地示出了點(diǎn)火電路240一部分的一個(gè)實(shí)施方案實(shí)例，該電路可為在圖1至圖3的描述中所描述的電路16，或在圖4至圖6的描述中所描述的電路40，或者電路250(圖7)的替代實(shí)施方案。電路240與電路16、電路40或電路250基本相同，但電路240包括檢測電路241。電路241可為圖1的電路28或圖4的電路41的替代實(shí)施方案，并且可用于電路 16和電路40兩者或其中任一者，作為電路16和/或電路40的附加或電路16和/或電路40的替代。

電路241被配置成檢測電流49的值，該值在IGBT 22的所有控制狀態(tài)條件下，或可選地不依賴于IGBT 22的控制狀態(tài)，皆不低于高閾值。電路240的一個(gè)實(shí)施方案被配置為，響應(yīng)于在不依賴于IGBT 22的控制狀態(tài)的情況下電流49的值不低于第二閾值，而將直流電壓源從輸出端19、線圈12和IGBT 22解耦。

針對IGBT 22的所有控制狀態(tài)條件均使用第二閾值，使得電路240能夠更迅速地對短路狀態(tài)作出反應(yīng)，從而為其提供更精確的保護(hù)。一個(gè)實(shí)施方案可包括：電路240可被配置成響應(yīng)于檢測到電流49具有不低于第二閾值的值，而執(zhí)行系統(tǒng)10的快速停機(jī)?？焖偻C(jī)在上文中有解釋。

圖12示意性地示出了點(diǎn)火電路的一部分的實(shí)施方案實(shí)例，該點(diǎn)火電路的一個(gè)實(shí)施方案被配置成響應(yīng)于IGBT短路或可選地存在引起電流大于第一閾值的短路狀況，與IGBT 22呈無效控制狀態(tài)的情況組合，而將直流電壓源從IGBT 22解耦，諸如禁用晶體管25的非限制性實(shí)例。例如，電路211可包括功能類似于電路16(圖1)的電路24、電路28、電路30和電路34的組合的電路。在一個(gè)實(shí)施方案中，電路211可被配置成響應(yīng)于IGBT 22的生效控制狀態(tài)并結(jié)合電流超出第二閾值，而將直流電壓源從IGBT 22解耦，并且也響應(yīng)于電流超出第一閾值并結(jié)合IGBT 22的無效控制狀態(tài)，而將直流電壓源從IGBT 22解耦。例如，電路211可包括功能類似于電路250(圖4)的電路24、電路30、電路34和電路251的組合的控制電路。在另一個(gè)實(shí)施方案中，電路211可被配置成響應(yīng)于電流超出第二閾值并結(jié)合IGBT 22的生效控制狀態(tài)，而將IGBT 22從直流電壓源解耦，并且也響應(yīng)于電流超出第一閾值或第二閾值并結(jié)合IGBT 22無效的狀態(tài)，而使直流電壓源解耦。例如，電路211可包括功能類似于電路250(圖7)的電路24、電路30、電路34和電路251的組合的控制電路。電路211的另一個(gè)實(shí)施方案可被配置成，響應(yīng)于在不依賴于IGBT 22的控制狀態(tài)的情況下電流大于第二閾值，而將直流電壓源從IGBT 22解耦。例如，電路211可包括功能類似于電路240(圖8)的電路24、電路30、電路34和電路241的組合的控制電路。

圖13示出了形成于半導(dǎo)體管芯201上的半導(dǎo)體器件或集成電路200的實(shí)施方案的一部分的放大平面圖。在一個(gè)實(shí)施方案中，點(diǎn)火電路16、40、240或250中的任何一者都可在管芯201上形成。管芯201還可包括為使圖簡單起見而未在圖13中示出的其他電路?？赏ㄟ^本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的制造技術(shù)將點(diǎn)火電路16、40、240或250形成于管芯201上。

從上述所有內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，點(diǎn)火電路的實(shí)施方案可包括：

輸出端，諸如輸出端19，該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；

第一電路，例如作為非限制性實(shí)例的電路24，該電路被配置為形成驅(qū)動(dòng)信號，從而選擇性地啟用或禁用負(fù)載開關(guān)(例如，開關(guān)22)，以控制負(fù)載電流(例如，電流49)，其中包括流過負(fù)載開關(guān)的電流；

選擇性啟用的開關(guān)(例如，開關(guān)25)，該開關(guān)被配置成接收直流電壓，并選擇性地將直流電壓耦接至內(nèi)部節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)26和/或51之一)和輸出端，或從內(nèi)部節(jié)點(diǎn)(例如節(jié)點(diǎn)26和/或51之一)和輸出端解耦；

第二電路(例如，電路28，41，241和/或電路251之一)，該電路被配置為監(jiān)測負(fù)載電流，并檢測具有不低于閾值的第一值的負(fù)載電流；以及

第三電路(例如，電路30或電路62之一)，該電路被配置成響應(yīng)于如下情況的組合，而禁用選擇性啟用的開關(guān)：第一電路形成信號以禁用負(fù)載開關(guān)，并且第二電路檢測到負(fù)載電流不低于閾值。

點(diǎn)火電路的實(shí)施方案可包括：第三電路可被配置成響應(yīng)于禁用選擇性啟用的開關(guān)，而保持負(fù)荷開關(guān)的無效控制狀態(tài)。

另一個(gè)實(shí)施方案可包括：負(fù)載電流可包括來自內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的另一電流，并且其中點(diǎn)火電路被配置成將該另一電流耦接到電容器，而該電容器耦接到內(nèi)部節(jié)點(diǎn)。

一個(gè)實(shí)施方案可包括感測元件，該感測元件被配置成感測開關(guān)電流和所述另一電流。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第二電路可被配置成響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的第一控制狀態(tài)，而選擇性地將閾值設(shè)定為第一閾值，并且響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的第二控制狀態(tài)，而將閾值設(shè)定為第二閾值。

在點(diǎn)火電路可具有一個(gè)實(shí)施方案，其中第一閾值和第二閾值大于零。

另一個(gè)實(shí)施方案還可包括：第三電路可被配置成響應(yīng)于第二電路檢測到負(fù)載電流值，而接收來自第二電路的檢測信號。

點(diǎn)火電路還可包括一個(gè)實(shí)施方案，其中該點(diǎn)火電路可被配置為形成大于所述閾值的另一個(gè)閾值，并響應(yīng)于負(fù)載電流在不依賴于負(fù)載開關(guān)的控制狀態(tài)的情況下超出該另一個(gè)閾值，而禁用選擇性啟用的開關(guān)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，形成點(diǎn)火電路的方法可包括：

配置點(diǎn)火電路，以接收來自直流電壓源的直流電壓；

配置點(diǎn)火電路以選擇性地啟用第一開關(guān)(例如，開關(guān)25)，從而將直流電壓耦接到點(diǎn)火電路的輸出端(例如，輸出端19)，其中該輸出端可被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；

配置點(diǎn)火電路以控制負(fù)載開關(guān)(例如，IGBT 22)的狀態(tài)，從而控制負(fù)載電流(例如，電流49)，包括流過負(fù)載開關(guān)的第一電流(例如，電流23)；

配置點(diǎn)火電路，以選擇性地設(shè)定負(fù)載電流閾值；以及

配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載電流值超出閾值，而選擇性地禁用第一開關(guān)。

該方法的實(shí)施方案可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載電流超出閾值，而禁用負(fù)載開關(guān)。

在該方法所具有的一個(gè)實(shí)施方案中，可包括配置第一電路(諸如，電路30和/或電路41之一)，以響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)呈無效控制狀態(tài)以及檢測到負(fù)載電流超出閾值的情況組合，而禁用第一開關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的生效控制狀態(tài)或無效控制狀態(tài)，而選擇性地設(shè)定負(fù)載電流閾值。

該方法的一個(gè)實(shí)施方案可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的無效控制狀態(tài)，而選擇性地將負(fù)載電流閾值設(shè)定為第一值，或響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的生效控制狀態(tài)，而選擇性地將負(fù)載電流閾值設(shè)定為第二值。

該方法還可包括形成大于第一值的第二值。

一個(gè)實(shí)施方案可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的無效控制狀態(tài)，而選擇性地將負(fù)載電流閾值設(shè)定為第一值，或響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的生效控制狀態(tài)，而選擇性地將負(fù)載電流閾值設(shè)定為第二值。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，點(diǎn)火電路可包括：

輸出端，諸如輸出端19，該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；

第一電路(諸如，電路24)，該電路被配置為形成驅(qū)動(dòng)信號，從而選擇性地啟用或禁用負(fù)載開關(guān)(例如，IGBT 22)，以控制負(fù)載電流(例如，電流49)，包括流過負(fù)載開關(guān)的開關(guān)電流(例如電流23)；

第一開關(guān)(例如，開關(guān)25)，該開關(guān)被配置用于選擇性地啟用和禁用以將直流電壓源耦接到輸出端；以及

第二電路，例如，電路25、“臟”電路、電路41和/或電路251之一，該電路被配置成接收來自直流電壓源(例如，源極15)的電壓，將電壓耦接到輸出端，并且該第二電路還被配置成響應(yīng)于負(fù)載電流的值超出第一閾值，而選擇性地將電壓從輸出端解耦，并響應(yīng)于負(fù)載電流超出第二閾值以及負(fù)載開關(guān)呈無效控制狀態(tài)的情況組合，而選擇性地將電壓從輸出端解耦。

一個(gè)實(shí)施方案可包括：第二電路可被配置成響應(yīng)于在不依賴于負(fù)載開關(guān)的控制狀態(tài)的情況下負(fù)載電流的值超出第一閾值，而選擇性地將電壓從輸出端解耦。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第二閾值可小于第一閾值。

另一個(gè)實(shí)施方案可包括：第二電路可被配置成響應(yīng)于負(fù)載電流的值超出第一閾值以及負(fù)載開關(guān)呈生效控制狀態(tài)的情況組合，而選擇性地將電壓從輸出端解耦。

在一個(gè)實(shí)施方案中，第二電路可包括選擇性啟用的開關(guān)，該開關(guān)被配置成接收電壓，并選擇性地將電壓耦接到輸出端。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，點(diǎn)火電路的實(shí)施方案可包括：

輸出端，諸如輸出端19，該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈(諸如，線圈12)的初級側(cè)；

電路(諸如，電路40)，該電路被配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(諸如作為非限制性實(shí)例的信號32)，以控制負(fù)載開關(guān)(諸如，IGBT 22)， 從而控制負(fù)載電流或可選地控制流過負(fù)載開關(guān)的開關(guān)電流(諸如，電流23)；

選擇性啟用的開關(guān)，例如作為非限制性實(shí)例的晶體管25，該開關(guān)被配置成接收直流電壓(諸如，來自輸入端17的電壓)，并選擇性地將直流電壓耦接至內(nèi)部節(jié)點(diǎn)(例如作為非限制性實(shí)例的節(jié)點(diǎn)26或51)和輸出端，或從內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和輸出端解耦；

第一電路(諸如，電路16、電路24、電路40、電路240或電路250中的一者)，該電路被配置成選擇性地啟用或禁用負(fù)載開關(guān)；

第二電路(例如，電路16、電路28、電路40、電路41、電路240或電路250中的一者)，該電路被配置成監(jiān)測通過負(fù)載開關(guān)的負(fù)載電流(例如，電流23)，并檢測具有不低于閾值的第一值的負(fù)載電流；以及

第三電路(例如，電路16、電路30、電路40、電路240或電路250中的一者)，該電路被配置成響應(yīng)于如下情況的組合，而禁用選擇性啟用的開關(guān)和負(fù)載開關(guān)：第一電路形成信號(諸如，作為非限制性實(shí)例的驅(qū)動(dòng)信號)以禁用負(fù)載開關(guān)，并且第二電路檢測到負(fù)載電流不低于閾值。

一個(gè)實(shí)施方案可包括：點(diǎn)火電路還可包括診斷電路(例如，電路211)，該診斷電路可被配置成檢測選擇性啟用的開關(guān)的故障(諸如作為非限制性實(shí)例的短路故障)，并響應(yīng)性地禁用負(fù)載開關(guān)。

另一個(gè)實(shí)施方案可包括：點(diǎn)火電路還可包括診斷電路(諸如，電路211)，該診斷電路可被配置成響應(yīng)于禁用負(fù)載開關(guān)而禁用選擇性啟用的開關(guān)，以及響應(yīng)于在選擇性啟用的開關(guān)被禁用時(shí)，該選擇性啟用的開關(guān)兩側(cè)的電壓降的值大于診斷閾值，而禁用負(fù)載開關(guān)和選擇性啟用的開關(guān)。

一個(gè)實(shí)施方案可包括：第二電路可被配置成響應(yīng)于信號的第一狀態(tài)，而選擇性地將閾值設(shè)定為第一閾值，以及響應(yīng)于信號的第二狀態(tài)，而將閾值設(shè)定為第二閾值。

在一個(gè)實(shí)施方案中，診斷電路還可被配置成響應(yīng)于當(dāng)選擇性啟用的開關(guān)被禁用時(shí)，選擇性啟用的開關(guān)兩側(cè)的電壓降具有所述值，而禁用選擇性啟用的開關(guān)。

另一個(gè)實(shí)施方案可包括檢測電路，該檢測電路被配置成在選擇性啟用的開關(guān)的輸出端檢測電壓，該電壓在負(fù)載開關(guān)被禁用的時(shí)間間隔內(nèi)具有小于診斷閾值的值，并響應(yīng)性地使開關(guān)故障信號生效。

檢測電路的實(shí)施方案可包括放大器和比較器，該放大器被配置成監(jiān)測選擇性啟用的開關(guān)兩側(cè)的電壓降，該比較器則被配置成將放大器的輸出與參考值進(jìn)行比較。

診斷電路的一個(gè)實(shí)施方案可包括診斷控制器電路，該電路被配置成形成時(shí)間間隔，并響應(yīng)于時(shí)間間隔期滿以及接收到開關(guān)故障信號的生效狀態(tài)，而禁用選擇性啟用的開關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，診斷控制器電路可包括定時(shí)器電路，該定時(shí)器電路被配置成響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的無效控制狀態(tài)而開始時(shí)間間隔；該診斷電路包括邏輯電路，該邏輯電路具有輸出端，該輸出端響應(yīng)于時(shí)間間隔期滿并且選擇性啟用的開關(guān)輸出端的電壓值不大于診斷閾值，而被耦接以禁用選擇性啟用的開關(guān)。

第三電路的一個(gè)實(shí)施方案可包括控制開關(guān)，該控制開關(guān)被配置成，選擇性地將選擇性啟用的開關(guān)的控制電極耦接到電流源或公共回復(fù)電壓中的一者，以啟用選擇性啟用的開關(guān)，或被配置成將控制端子耦接至選擇性啟用的開關(guān)的載流電極，以禁用選擇性啟用的開關(guān)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，形成點(diǎn)火電路的方法可包括：

配置點(diǎn)火電路，以接收來自直流電壓源的直流電壓；

配置點(diǎn)火電路以選擇性地啟用第一開關(guān)(例如，晶體管25)，從而將直流電壓耦接到點(diǎn)火電路的輸出端(例如，輸出端19)，其中該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；

配置點(diǎn)火電路以控制負(fù)載開關(guān)(例如，作為非限制性實(shí)例的IGBT22)的狀態(tài)，從而控制流過負(fù)載開關(guān)的負(fù)載電流(諸如，電流23)；

配置點(diǎn)火電路，以選擇性地設(shè)定負(fù)載電流閾值；

配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載電流值超出閾值，而選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)；以及

配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于檢測到第一開關(guān)的故障狀態(tài)，而選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)。

該方法的實(shí)施方案還可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載電流超出閾值，而禁用第一開關(guān)。

該方法的一個(gè)實(shí)施方案可包括，配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)被禁用時(shí)第一開關(guān)兩側(cè)的電壓值小于診斷閾值，而選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)。

該方法的實(shí)施方案可包括配置點(diǎn)火電路，從而除了禁用負(fù)載開關(guān)之外，選擇性地禁用第一開關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施方案中該方法可包括，配置點(diǎn)火電路以選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)，該過程包括配置診斷電路，以響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的無效控制狀態(tài)以及檢測到第一開關(guān)輸出端的電壓值不大于診斷閾值，而禁用第一開關(guān)。

該方法的一個(gè)實(shí)施方案可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載開關(guān)的生效控制狀態(tài)或無效控制狀態(tài)，而選擇性地設(shè)定負(fù)載電流閾值。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，形成點(diǎn)火電路的方法的一個(gè)實(shí)施方案可包括：

配置點(diǎn)火電路以啟用第一開關(guān)，從而將直流電壓源耦接到輸出端，該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；

配置點(diǎn)火電路控制負(fù)載開關(guān)，以形成流過點(diǎn)火線圈的負(fù)載電流；以及

配置點(diǎn)火電路，以確定第一開關(guān)的故障，并響應(yīng)性地禁用負(fù)載開關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還可包括配置點(diǎn)火電路以檢測第一開關(guān)輸出端的電壓，其中在第一開關(guān)被禁用的時(shí)間間隔內(nèi)，該第一開關(guān)輸出端所具有的電壓值不同于診斷閾值。

該方法的實(shí)施方案還可包括形成不大于診斷閾值的不同的值。

該方法的實(shí)施方案還可包括配置點(diǎn)火電路，從而除了禁用第一開關(guān)之外，還禁用負(fù)載開關(guān)。

該方法的另一個(gè)實(shí)施方案可包括配置點(diǎn)火電路，以檢測第一開關(guān)兩側(cè)的電壓降的值小于診斷閾值。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法可包括，點(diǎn)火電路響應(yīng)于時(shí)間間隔期滿以及檢測到第一開關(guān)兩端的電壓降的值小于診斷閾值的情況組合，而禁用負(fù)載開關(guān)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，形成點(diǎn)火電路的方法可包括：

配置點(diǎn)火電路，以從直流電壓源(諸如，從輸入端17，該輸入端可被配置成從源極15接收電壓)接收直流電壓；

配置點(diǎn)火電路以選擇性地啟用第一開關(guān)(例如，作為非限制性實(shí)例的晶體管25)，從而將直流電壓耦接到點(diǎn)火電路的輸出端(例如，輸出端19)和電池電容器(例如，電容器42)，其中該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)(例如，輸出端19)；

將電池電容器耦接到第一開關(guān)的輸出端，諸如，耦接到作為非限制性實(shí)例的晶體管25的漏極；

配置點(diǎn)火電路來控制驅(qū)動(dòng)信號(例如，信號32)的狀態(tài)，以啟用和禁用負(fù)載開關(guān)(例如作為非限制性實(shí)例的開關(guān)22)，從而控制流過負(fù)載開關(guān)的負(fù)載電流(諸如，電流23)；

配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號的生效狀態(tài)或無效狀態(tài)，而選擇性地設(shè)置閾值；以及

配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于流過電池電容器的電流值超出閾值，而選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)和第一開關(guān)，以及配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載電流不低于該閾值或另一閾值中的一者，而選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)和第一開關(guān)。

該方法的另一個(gè)實(shí)施方案可包括，配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于禁用負(fù)載開關(guān)而禁用第一開關(guān)，以及響應(yīng)于第一開關(guān)兩側(cè)的電壓值小于診斷閾值，而禁用負(fù)載開關(guān)和第一開關(guān)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法還可包括配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)被禁用時(shí)第一開關(guān)兩側(cè)的電壓值小于診斷閾值，從而選擇性地禁用負(fù)載開關(guān)和第一開關(guān)。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，形成點(diǎn)火電路的方法的另一個(gè)實(shí)施方案可包括：

配置點(diǎn)火電路以啟用第一開關(guān)(例如作為非限制性實(shí)例的晶體管25)，從而將直流電壓源耦接到輸出端(諸如，輸出端19)，該輸出端被配置用于耦接到點(diǎn)火線圈的初級側(cè)；

配置點(diǎn)火電路以啟用負(fù)載開關(guān)(例如，作為非限制性實(shí)例的開關(guān)22)，從而形成流過點(diǎn)火線圈的負(fù)載電流(諸如，電流23)；

配置點(diǎn)火電路，以響應(yīng)于負(fù)載電流超出閾值而禁用第一開關(guān)，并使直流電壓源從點(diǎn)火線圈解耦；以及

配置點(diǎn)火電路以作出兩個(gè)確定之一：確定第一開關(guān)的短路狀態(tài)并響應(yīng)性地禁用負(fù)載開關(guān)，或者確定耦接到第一開關(guān)的電池電容器的短路狀態(tài)并響應(yīng)性地將直流電壓源從點(diǎn)火線圈解耦。

該方法的另一個(gè)實(shí)施方案可包括，配置點(diǎn)火電路以禁用第一開關(guān)，并進(jìn)而包括配置點(diǎn)火電路以禁用負(fù)載開關(guān)。

鑒于上述全部內(nèi)容，顯然公開了一種新穎的器件和方法。除了別的特征以外，所述內(nèi)容包括形成點(diǎn)火電路，其包括保護(hù)點(diǎn)火電路的結(jié)構(gòu)和方法。形成點(diǎn)火電路以檢測選擇性啟用的開關(guān)和/或負(fù)載開關(guān)的短路狀態(tài)，有助于保護(hù)點(diǎn)火電路以免發(fā)生負(fù)載開關(guān)故障。配置點(diǎn)火電路以檢測直流電源短路并使負(fù)載開關(guān)從直流電源解耦，也有助于保護(hù)點(diǎn)火電路。配置點(diǎn)火電路以檢測出流過負(fù)載開關(guān)的電流的值增大超出閾值，并且響應(yīng)性地將負(fù)載開關(guān)從直流電壓源解耦或基本上斷開有助于保護(hù)點(diǎn)火電路。配置點(diǎn)火電路以檢測電池電容器和/或VCC電容器中的短路同樣保護(hù)了點(diǎn)火電路，防止該電路的一個(gè)或多個(gè)電容器(例如，設(shè)置在電源和公共返回之間的電容器)發(fā)生故障。配置點(diǎn)火電路以檢測出流過電池電容器的電流的值增大超出閾值，并且響應(yīng)性地將一個(gè)或多個(gè)電容器從直流電壓源解耦或基本上斷開也有助于保護(hù)點(diǎn)火電路。配置點(diǎn)火電路以檢測選擇性啟用的開關(guān)的短路狀態(tài)并響應(yīng)性地禁用負(fù)載開關(guān)，并且在一些實(shí)施方案中禁用選擇性啟用的開關(guān)，這樣也為點(diǎn)火電路和/或系統(tǒng)提供了保護(hù)。

雖然通過特定優(yōu)選的實(shí)施方案和實(shí)例實(shí)施方案描述了本說明書的主題，其前述附圖和描述僅描繪主題的實(shí)施方案的典型且非限制性例子，因此并不應(yīng)認(rèn)為是限制其范圍，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，許多備選方案和變型都將是顯而易見的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)10和電路16、電路40、電路60、電路240和電路250的示例性形式，被用作媒介物來說明檢測負(fù)載開關(guān)、一個(gè)或多個(gè)電容器和選擇性啟用的開關(guān)器件中故障的操作方法。除了附圖中所示的實(shí)施方案，電路16、電路40、電路60、電路240或電路250中的任一電路可通過各種其他實(shí)施方案進(jìn)行配置，只要電路能夠檢測所述短路，并選擇性地禁用選擇性啟用的開關(guān)器件，并且/或者檢測電池電容器或VCC電容器的短路狀態(tài)并選擇性地禁用選擇性啟用的開關(guān) 器件，并且/或者檢測選擇性啟用的開關(guān)器件的短路狀態(tài)，并響應(yīng)性地禁用負(fù)載開關(guān)，并且/或者在一些實(shí)施方案中禁用選擇性啟用的開關(guān)。

如下文的諸項(xiàng)權(quán)利要求所反映，本實(shí)用新型的各方面具有的特征可少于前文公開的單個(gè)實(shí)施方案的所有特征。所以，下文表述的諸項(xiàng)權(quán)利要求特此明確地并入具體實(shí)施方式中，且每項(xiàng)權(quán)利要求本身都代表本實(shí)用新型的獨(dú)立實(shí)施方案。此外，盡管本文描述的一些實(shí)施方案包含其他實(shí)施方案中包含的一些特征，卻未包含其中包含的其他特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，不同實(shí)施方案的特征的組合意在屬于本實(shí)用新型的范圍，而且意在形成不同的實(shí)施方案。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2015年11月18日提交的Yasunori YAMAMOTO和Mikio YAMAGISHI發(fā)明的名稱為“METHOD OF FORMING AN IGNITER CIRCUIT AND STRUCTURE THEREFO”(形成點(diǎn)火電路的方法及其結(jié)構(gòu))的美國臨時(shí)申請第62/256966號的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請以引用的方式并入本文中，并且據(jù)此要求其對共同主題的優(yōu)先權(quán)。

本申請還涉及案卷編號為ONS01966的名稱為“METHOD OF FORMING AN IGNITER CIRCUIT AND STRUCTURE THEREFOR”(形成點(diǎn)火電路的方法及其結(jié)構(gòu))的申請，二者有共同的代理人和發(fā)明人Yasunori YAMAMOTO和Mikio YAMAGISHI，該申請與本申請同時(shí)提交，并以引用的方式并入本文中。