本說明書涉及智能半導(dǎo)體開關(guān)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、不同類型的半導(dǎo)體開關(guān)是已知的。例如，金屬氧化物半導(dǎo)體(mos)場效應(yīng)晶體管(mosfet)用于各種應(yīng)用中，例如以便代替機(jī)械開關(guān)或保險(xiǎn)絲。一個(gè)或多個(gè)mosfet可以與相關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路以及控制邏輯、(電流和溫度)傳感器電路和另外的電路一起集成在半導(dǎo)體芯片中。在該情況下，人們經(jīng)常提到智能半導(dǎo)體開關(guān)或智能開關(guān)。

2、智能半導(dǎo)體開關(guān)可以用于多種應(yīng)用。在汽車領(lǐng)域中，這種半導(dǎo)體開關(guān)不僅可以用作電子保險(xiǎn)絲(所謂的電熔絲)。在此，即使當(dāng)連接的負(fù)載是非激活的時(shí)，開關(guān)也會(huì)在大部分時(shí)間被接通。在該情況下，流過半導(dǎo)體開關(guān)的負(fù)載電流可能是非常小的(例如在μa范圍內(nèi))，相反，在負(fù)載激活的情況下，負(fù)載電流可能為幾安培。

3、智能半導(dǎo)體開關(guān)可能具有明顯的內(nèi)部消耗。因此，對(duì)于一些應(yīng)用，智能半導(dǎo)體開關(guān)被設(shè)計(jì)為，使得其可以在具有低的功率消耗的空閑模式(idle-modus)中運(yùn)行。在該空閑模式中，半導(dǎo)體開關(guān)的大多數(shù)的內(nèi)部電路(例如傳感器和診斷功能、電荷泵等)是非激活的，而開關(guān)保持接通。當(dāng)負(fù)載電流低于定義的閾值(并且在必要時(shí)滿足另外的條件)時(shí)，智能半導(dǎo)體開關(guān)通常切換到空閑模式。在空閑模式中，通常可用于智能半導(dǎo)體開關(guān)的監(jiān)控和診斷功能是僅受限可用的，因此無法完全監(jiān)控連接的負(fù)載。因此例如可能的是，在連接到半導(dǎo)體開關(guān)的負(fù)載中沒有識(shí)別不允許的高漏電流。這例可能導(dǎo)致的是，例如在汽車停放的情況下，電池放電過快。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明人的任務(wù)是，關(guān)于上述問題改進(jìn)智能半導(dǎo)體開關(guān)的現(xiàn)有概念。

2、上述任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求9、10和15的電路解決。不同的實(shí)施例和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。

3、實(shí)施例涉及一種用于智能半導(dǎo)體開關(guān)的方法。該方法包括激活半導(dǎo)體開關(guān)，該半導(dǎo)體開關(guān)將提供供電電壓的供電節(jié)點(diǎn)與連接到電負(fù)載的輸出節(jié)點(diǎn)連接。由此，輸出電壓被施加到電負(fù)載上。該方法還包括執(zhí)行漏電流測試。為此，半導(dǎo)體開關(guān)被去激活(關(guān)斷)，以便分離電負(fù)載與供電節(jié)點(diǎn)。此外，檢查直到輸出電壓低于第一電壓電平所經(jīng)過的時(shí)間是否小于(時(shí)間)閾值。最后，半導(dǎo)體開關(guān)再次被激活(接通)。

4、另外的實(shí)施例涉及一種智能半導(dǎo)體開關(guān)，該智能半導(dǎo)體開關(guān)具有：連接在供電節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間的至少一個(gè)晶體管，和構(gòu)造用于接通和關(guān)斷晶體管的控制電路。為了進(jìn)行漏電流測試，控制電路構(gòu)造用于關(guān)斷晶體管，檢查直到在輸出節(jié)點(diǎn)上存在的輸出電壓低于第一電壓電平所經(jīng)過的時(shí)間是否小于閾值并且再次接通晶體管。

5、根據(jù)另外的實(shí)施例，智能半導(dǎo)體開關(guān)具有至少一個(gè)晶體管和控制電路，該至少一個(gè)晶體管連接在供電節(jié)點(diǎn)(vs)和輸出節(jié)點(diǎn)之間，該控制電路構(gòu)造用于接通和關(guān)斷晶體管。為了進(jìn)行漏電流測試，控制電路構(gòu)造用于關(guān)斷晶體管，產(chǎn)生包括具有一脈沖長度的脈沖的診斷信號(hào)，所述脈沖長度對(duì)應(yīng)于直到在輸出節(jié)點(diǎn)上輸出的輸出電壓低于第一電壓電平所經(jīng)過的時(shí)間，并且再次接通晶體管。

6、另外的實(shí)施例涉及一種具有至少一個(gè)晶體管和控制電路的電路，該至少一個(gè)晶體管連接在供電節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間，該控制電路構(gòu)造用于接通和關(guān)斷晶體管。該電路還包括與控制電路耦聯(lián)的控制器，為了執(zhí)行漏電流測試，該控制器構(gòu)造用于借助控制電路關(guān)斷晶體管，檢查直到在輸出節(jié)點(diǎn)上輸出的輸出電壓低于第一電壓電平所經(jīng)過的時(shí)間是否小于閾值并且再次接通晶體管。

技術(shù)特征：

1.一種方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢查所述時(shí)間(t11-t10)是否小于所述閾值(tk)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述閾值(tk)與耦聯(lián)所述輸出節(jié)點(diǎn)(out)的電容(cl)和/或最大允許漏電流相關(guān)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述半導(dǎo)體開關(guān)(t1)借助控制電路(11)被激活和去激活，所述控制電路能夠在正常模式和空閑模式中工作，其中，所述空閑模式假設(shè)，通過所述半導(dǎo)體開關(guān)(t1)流到所述輸出節(jié)點(diǎn)(out)的負(fù)載電流(il)小于電流閾值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述控制電路(11)在所述空閑模式中工作期間，執(zhí)行所述漏電流測試。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，響應(yīng)于接收診斷命令，開始漏電流測試。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，所述方法還包括：

9.一種智能半導(dǎo)體開關(guān)，具有：

10.一種智能半導(dǎo)體開關(guān)，具有：

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的智能半導(dǎo)體開關(guān)，所述智能半導(dǎo)體開關(guān)還具有：

12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的智能半導(dǎo)體開關(guān)，所述智能半導(dǎo)體開關(guān)還具有：

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的智能半導(dǎo)體開關(guān)，所述智能半導(dǎo)體開關(guān)還具有：

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的智能半導(dǎo)體開關(guān)，其中，最大允許漏電流與所述偏置電流相關(guān)。

15.一種電路，所述電路具有：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電路，其中，所述控制器(20)被構(gòu)造用于，當(dāng)檢查得到所述時(shí)間(t11-t10)小于所述閾值(tk)時(shí)用信號(hào)表示過高的漏電流。

17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的電路，其中，所述控制器(20)被構(gòu)造用于產(chǎn)生針對(duì)所述控制電路(11)的第一邏輯信號(hào)(in)，所述第一邏輯信號(hào)促使所述控制電路接通和關(guān)斷所述晶體管(t1)。

18.根據(jù)權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述控制器(20)被構(gòu)造用于產(chǎn)生針對(duì)所述控制電路(11)的第二邏輯信號(hào)(den)，所述第二邏輯信號(hào)促使所述控制電路輸出診斷信號(hào)(is)，所述診斷信號(hào)與流過所述晶體管(t1)的負(fù)載電流(iload)相關(guān)。

19.根據(jù)權(quán)利要求10至18中任一項(xiàng)所述的電路，其中，所述控制電路(11)能夠在正常模式和空閑模式中工作，并且其中在所述空閑模式中，在所述輸出節(jié)點(diǎn)(out)處輸出的負(fù)載電流(iload)小于電流閾值。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電路，其中，所述漏電流測試在所述空閑模式期間并且響應(yīng)于診斷命令地被執(zhí)行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及智能半導(dǎo)體開關(guān)中的漏電流的檢測。實(shí)施例涉及一種用于智能半導(dǎo)體開關(guān)的方法。該方法包括激活半導(dǎo)體開關(guān)，該半導(dǎo)體開關(guān)將提供供電電壓的供電節(jié)點(diǎn)與連接到連接電負(fù)載的輸出節(jié)點(diǎn)連接。由此，輸出電壓被施加到電負(fù)載上。該方法還包括執(zhí)行漏電流測試。為此，半導(dǎo)體開關(guān)被去激活，以便將電負(fù)載與供電節(jié)點(diǎn)分離。此外，檢查直到輸出電壓低于第一電壓電平所經(jīng)過的時(shí)間是否小于(時(shí)間)閾值。最后，半導(dǎo)體開關(guān)再次被激活。

技術(shù)研發(fā)人員：C·德耶拉希-切克,M·特里波爾特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：英飛凌科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9