本公開(kāi)總體上涉及電子設(shè)備，尤其涉及一種用于多相位緩沖電路的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

三相電機(jī)系統(tǒng)在從一般工業(yè)機(jī)器到汽車使用的許多應(yīng)用中無(wú)所不在，這樣的電機(jī)被用來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車或者提供諸如動(dòng)力轉(zhuǎn)向之類的其它汽車功能。三相電機(jī)一般非常高效、振動(dòng)較少，并且在相似負(fù)載條件下比相同功率的單相電機(jī)更為持久。然而，為了使用DC電源或單相AC電源對(duì)三相電機(jī)進(jìn)行操作，生成三相控制信號(hào)以便對(duì)三相電機(jī)的每個(gè)相位進(jìn)行控制并為其提供電力。

一種常見(jiàn)的生成三個(gè)相位中的每一個(gè)的方式是通過(guò)使用一系列電子開(kāi)關(guān)來(lái)生成這三個(gè)相位中的每一個(gè)，上述電子開(kāi)關(guān)使用具有與這三個(gè)相位中的每一個(gè)成比例的占空比或脈沖密度的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)進(jìn)行接通和關(guān)斷。例如，三個(gè)相位中的每一個(gè)使用耦合至三相電機(jī)的相應(yīng)相位的半橋開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)來(lái)生成。因此，該電機(jī)的速度可以通過(guò)調(diào)節(jié)該電機(jī)上的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)而進(jìn)行控制。這樣的半橋開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)通常使用諸如BJT、MOSFET和/或IGBT之類的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)施。然而，由于電機(jī)的輸入阻抗通常是感性的，所以可能會(huì)由于相位生成電路的開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作而產(chǎn)生高的電壓開(kāi)關(guān)瞬變。通常，使用諸如包含電容器、二極管和/或其它組件的緩沖電路之類的電路來(lái)減小這樣的電壓瞬變的量級(jí)以便避免損壞敏感的半導(dǎo)體組件并且保持高效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種電路包括緩沖器電路，其被配置為耦合至n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的輸出，上述n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路耦合至n個(gè)相對(duì)應(yīng)的電感性負(fù)載，從而n是大于1的整數(shù)。該緩沖電路包括n個(gè)二極管和n個(gè)電容器。該n個(gè)二極管中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出與浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間，并且該n個(gè)電容器中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出與該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間。

附圖說(shuō)明

為了更為全面地理解本發(fā)明及其優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在對(duì)以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述進(jìn)行參考，其中：

圖1a-1c圖示了示例性的多相位系統(tǒng)；

圖2a-2f圖示了具有緩沖器和相位分離開(kāi)關(guān)的實(shí)施例的三相系統(tǒng)；

圖3圖示了具有緩沖器和帶有驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路的相位分離開(kāi)關(guān)的三相系統(tǒng)；

圖4a和4b圖示了實(shí)施例的相位分離集成電路，并且圖4c圖示了采用實(shí)施例的相位分離集成電路的三相系統(tǒng)；

圖5a-5d圖示了具有實(shí)施例的緩沖電路的電力系統(tǒng)；

圖6圖示了實(shí)施例的方法的框圖；和

圖7a圖示了瞬變電流事件期間的常規(guī)三相系統(tǒng)的示意圖，并且圖7b圖示了瞬變電流事件期間的實(shí)施例的三相系統(tǒng)的示意圖。

除非另外有所指示，否則不同附圖中相對(duì)應(yīng)的數(shù)字和符號(hào)指代相對(duì)應(yīng)的部分。附圖被繪制為清楚地圖示出對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的相關(guān)方面而并非必然依比例進(jìn)行繪制。為了更為清楚地圖示某些實(shí)施例，在附圖編號(hào)后可以跟有指示相同結(jié)構(gòu)、材料或處理步驟的字母。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)目前優(yōu)選的實(shí)施例的形成和使用進(jìn)行詳細(xì)討論。然而， 應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，本發(fā)明提供了能夠以在各種具體環(huán)境中體現(xiàn)的許多可應(yīng)用的發(fā)明概念。所討論的具體實(shí)施例僅闡述了形成并使用本發(fā)明的具體方式而并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。

將參考具體環(huán)境中的優(yōu)選實(shí)施例—用于三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路中的緩沖電路的系統(tǒng)和方法—對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。本發(fā)明的實(shí)施例還可以應(yīng)用于其它多相位電路，包括但并不局限于發(fā)電機(jī)、照明系統(tǒng)、多相位電源、開(kāi)關(guān)模式電源和發(fā)電系統(tǒng)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用二極管和電容器的網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)施緩沖電路，上述網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由二極管和電容器將系統(tǒng)的各個(gè)相位耦合至浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)。在多相位操作期間，各個(gè)電容器以規(guī)律的方式進(jìn)行充電和放電。在一些實(shí)施例中，相關(guān)電容器充電或放電之后的穩(wěn)定電壓可以提前進(jìn)行計(jì)算和/或可以妥善定義。該緩沖電路為可能在系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)相位上出現(xiàn)的電感性放電提供了續(xù)流路徑(freewheeling path)。在電感性放電事件期間，一些或全部的放電能量可以首先被傳輸至該緩沖電路的電容器。在實(shí)施例中，該緩沖電路可以獨(dú)立耦合至多相位電路或者可以結(jié)合相位分離開(kāi)關(guān)使用。

當(dāng)實(shí)施例的緩沖電路結(jié)合相位分離開(kāi)關(guān)使用時(shí)，該緩沖電路進(jìn)一步在該相位分離開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)時(shí)為感性電流提供了續(xù)流路徑。在一些實(shí)施例中，保護(hù)電路可以耦合至該相位分離開(kāi)關(guān)，保護(hù)電路在檢測(cè)到故障時(shí)斷開(kāi)該相位分離開(kāi)關(guān)。如果反向級(jí)在緊急情形下與電機(jī)分離，則這些相位分離開(kāi)關(guān)可以出于安全原因而被同時(shí)斷開(kāi)。該相位分離開(kāi)關(guān)還可以被斷開(kāi)以便在系統(tǒng)誤動(dòng)作的情況下實(shí)施用于針對(duì)流過(guò)該相位分離開(kāi)關(guān)的電流進(jìn)行保護(hù)的電流限制模式。

圖1a圖示了示例性的三相電源系統(tǒng)100，其使用單相位AC線路輸入電壓對(duì)三相負(fù)載106進(jìn)行供電。如所示出的，系統(tǒng)100包括將單相位AC線路輸入電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓的AC/DC轉(zhuǎn)換器102，以及用于將AC/DC轉(zhuǎn)換器102所產(chǎn)生的DC電壓轉(zhuǎn)換為相位和以對(duì)三相負(fù)載106進(jìn)行供電的相移發(fā)生器104。AC/DC轉(zhuǎn)換器102例如可以使用各種已知的用于將AC線路電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓的 開(kāi)關(guān)模式電源架構(gòu)來(lái)實(shí)施。例如，AC/DC轉(zhuǎn)換器102可以包括后跟有開(kāi)關(guān)模式反激式轉(zhuǎn)換器的二極管橋整流器。另一方面，相移發(fā)生器104可以使用這里所描述的實(shí)施例的相位生成電路來(lái)實(shí)施。

圖1b圖示了另外的示例性電源系統(tǒng)110，其使用電池112對(duì)三相電機(jī)114進(jìn)行供電。如所示出的，電池112產(chǎn)生DC電壓，相移發(fā)生器104由此針對(duì)三相電機(jī)114產(chǎn)生相位和諸如電源系統(tǒng)110的系統(tǒng)例如可以在汽車系統(tǒng)中用于為電動(dòng)機(jī)進(jìn)行供電?？商鎿Q地，供電系統(tǒng)110可適于為電動(dòng)機(jī)以外的其它類型的三相負(fù)載進(jìn)行供電。

圖1c圖示了使用來(lái)自電池128的電力為三相電機(jī)126進(jìn)行供電的常規(guī)三相系統(tǒng)120。如所示出的，在對(duì)三相電機(jī)126進(jìn)行發(fā)動(dòng)之前，常規(guī)三相系統(tǒng)120包括后跟有相位分離開(kāi)關(guān)124的三相橋122。在操作期間，提供給三相電機(jī)126的每個(gè)相位的電壓通過(guò)向三相橋122中的相應(yīng)逆變器提供脈沖寬度調(diào)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)而生成。例如，第一相位通過(guò)向晶體管M1和晶體管M2提供開(kāi)關(guān)信號(hào)而生成，第二相位通過(guò)向晶體管M3和晶體管M4提供開(kāi)關(guān)信號(hào)而生成，而第三相位則通過(guò)向晶體管M5和晶體管M6提供開(kāi)關(guān)信號(hào)而生成。這樣的開(kāi)關(guān)信號(hào)可以使用常規(guī)的三相位生成技術(shù)使用脈沖寬度調(diào)制器(未示出)而生成。

相位分離開(kāi)關(guān)124包括晶體管Mu、Mv和Mw，它們?cè)诰w管Mu、Mv和Mw被關(guān)斷時(shí)將三相電機(jī)126與三相橋122相隔離，并且在晶體管Mu、Mv和Mw被關(guān)斷時(shí)提供導(dǎo)通路徑。使用這樣的分離開(kāi)關(guān)例如用來(lái)符合諸如ISO26262的標(biāo)準(zhǔn)，ISO26262是用于汽車電氣和電子系統(tǒng)的功能性安全標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)使用相位分離開(kāi)關(guān)124，三相橋122可以在諸如逆變器故障之類的緊急情況下與三相電機(jī)126相隔離。一般來(lái)講，如圖1c所示，三個(gè)晶體管Mu、Mv和Mw可以使用耦合在三相橋的三個(gè)臂部和電機(jī)126的三個(gè)相位繞組之間的諸如MOSFET、IGBT或其它晶體管之類的晶體管來(lái)實(shí)施。每個(gè)電子開(kāi)關(guān)與電機(jī)的相應(yīng)相位串聯(lián)連接。

在操作期間，三相電機(jī)126的電感以及其他電路電感使得常規(guī)三相系統(tǒng)120趨于在系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)出現(xiàn)電壓過(guò)沖。這樣的過(guò)沖 電壓由電機(jī)電感器在利用電流關(guān)斷電子開(kāi)關(guān)時(shí)生成。異常的過(guò)沖電壓可以使常規(guī)三相系統(tǒng)120內(nèi)的各個(gè)電子開(kāi)關(guān)的關(guān)斷表現(xiàn)出現(xiàn)退化并且會(huì)增加各個(gè)開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)的功率損耗。在一些情況下，三相電機(jī)126中的各個(gè)晶體管可能由于高的瞬變電流和電壓而趨于損毀。

為了緩解大幅瞬變的影響，包括二極管D1、D2、D3和D4的緩沖電路被耦合在相位分離開(kāi)關(guān)124和電源電壓V_B之間。在三相電機(jī)126的輸入節(jié)點(diǎn)處的瞬變期間，二極管D1、D2、D3和D4為電感性電流提供續(xù)流路徑并且將三相電機(jī)126的輸入處的電壓限制為高于電壓軌V_B的兩個(gè)二極管壓降。在一些實(shí)際應(yīng)用中，二極管D1可以使用具有串聯(lián)連接的多個(gè)二極管的二極管模塊來(lái)實(shí)施，原因在于一旦逆變器橋頂部的三個(gè)MOSFET中的任一個(gè)被關(guān)斷，相位分離MOSFET就可能無(wú)法關(guān)斷處于電氣或電動(dòng)模式的電機(jī)的續(xù)流電流。如果共用二極管具有僅大約0.6v的二極管電壓，則電機(jī)的任意兩相續(xù)流電流可以被緩沖路徑所短路。正常情況下，相位分離MOSFET在檢測(cè)到故障時(shí)關(guān)斷，以便防止電流在相位之間流動(dòng)。然而，電動(dòng)模式所生成的電流會(huì)通過(guò)緩沖路徑流動(dòng)并且在二極管僅具有小的正向電壓時(shí)有效創(chuàng)建短路。由于避免封鎖轉(zhuǎn)向(blocked steering)是電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向(EPS)的安全目標(biāo)，所以這樣的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為避免或緩解這樣的短路的影響。在這樣的系統(tǒng)的一個(gè)示例中，實(shí)施二極管D1的二極管模塊具有處于大約8-18V的范圍之內(nèi)的正向電壓。

此外，在一些系統(tǒng)中，供電電壓V_B可以處于大約8V和大約18V之間的范圍內(nèi)，這可能是可感知的電壓。因此，這樣的瞬變會(huì)消耗相當(dāng)數(shù)量的電力。由于所體驗(yàn)到的高電壓，所以二極管D1可能具有大的幾何形狀以便例如在用于汽車動(dòng)力轉(zhuǎn)向的電機(jī)系統(tǒng)中在駕駛員手工轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán)時(shí)避免封鎖轉(zhuǎn)向。

圖2a圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三相系統(tǒng)200。類似于圖1c所示的實(shí)施例，三相系統(tǒng)200包括三相橋122、相位分離開(kāi)關(guān)124和三相電機(jī)126。此外，三相系統(tǒng)200包括三相緩沖電路204，其包括耦合至相位分離開(kāi)關(guān)124的二極管DP1、DP2和DP3以及電容器CP1、 CP2和CP3。如所示出的，二極管DP1、DP2和DP3的陽(yáng)極和每個(gè)電容器CP1、CP2和CP3的一個(gè)板連接至浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)Vcm。用于三相橋122的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由逆變器控制電路208所提供，并且用于相位分離開(kāi)關(guān)124的驅(qū)動(dòng)信號(hào)則由開(kāi)關(guān)控制電路206所提供。還可以包括可選的扼流電感器202以便在較高的電容數(shù)值被用于三相緩沖電路204中的電容器CP1、CP2和CP3時(shí)抑制三相橋122所看到的接通電流。

在操作期間，電容器CP1、CP2和CP3由三相橋122中的各個(gè)逆變器同時(shí)充電。例如，當(dāng)三相橋122內(nèi)的逆變器開(kāi)關(guān)改變狀態(tài)時(shí)，一對(duì)相位同時(shí)對(duì)三相緩沖電路204內(nèi)的一對(duì)相對(duì)應(yīng)電容器進(jìn)行充電和放電。例如，當(dāng)M1激活且M4激活時(shí)，電容器CP1被充電而電容器CP2被放電。一旦電容器已經(jīng)被充電，電流就開(kāi)始流過(guò)三相電機(jī)126相對(duì)應(yīng)的電感性繞組。最后，相關(guān)組件的電壓在電流開(kāi)始流過(guò)三相電機(jī)126之后的一段時(shí)間達(dá)到平衡狀態(tài)。概言之，當(dāng)三相橋122的相對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)被接通時(shí)，電流首先流入相關(guān)電容器，隨后流過(guò)電機(jī)電感器。

如以上所提到的，在一個(gè)電容器充電的同時(shí)另一個(gè)電容器進(jìn)行放電。實(shí)際上，被放電的電容器正準(zhǔn)備接下來(lái)關(guān)斷屬于相同相位的相應(yīng)開(kāi)關(guān)。例如，當(dāng)晶體管M3被接通且晶體管M4被關(guān)斷時(shí)，晶體管M3對(duì)電容器CP2進(jìn)行重新充電。

當(dāng)三相橋122的相關(guān)相位中的晶體管關(guān)斷時(shí)，由于沒(méi)有從三相電機(jī)126流向三相橋122的續(xù)流電流，所以三相緩沖電路204的相關(guān)緩沖電容器將開(kāi)始進(jìn)行放電。在短時(shí)間之后，來(lái)自三相電機(jī)126的電感的電流將開(kāi)始流過(guò)三相橋122。最后，相關(guān)組件的電壓將達(dá)到靜止或平衡點(diǎn)。因此，續(xù)流電流在三相橋的開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)由相關(guān)電容器所分布；續(xù)流電流的一部分流過(guò)三相緩沖電路204的電容器而續(xù)流電流的另一部分則流過(guò)三相橋122。同樣，在該周期期間，一個(gè)電容器進(jìn)行充電而另一個(gè)電容器則進(jìn)行放電。存儲(chǔ)在電機(jī)電感器中的部分能量從電機(jī)電感器傳輸至充電電容器。

在一個(gè)示例中，當(dāng)晶體管M6關(guān)斷時(shí)，M6的關(guān)斷電壓V_M6能夠如下計(jì)算：

V_M6＝V_LDC+V_B+V_LDC+V_Luw

其中V_LDC是跨在電池128和三相橋122之間的雜散電感的電壓，V_B是電池128的DC電壓，而V_Luw是是電機(jī)電感器在開(kāi)關(guān)M6被關(guān)斷時(shí)所生成的EMF電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，V_LDC和V_B并不被三相緩沖電路204所影響，但是電壓V_Luw的上升時(shí)間與沒(méi)有緩沖電路的情況相比改變相對(duì)更久，這是因?yàn)椴⒙?lián)連接至對(duì)應(yīng)于晶體管Mu和Mw的三相電機(jī)126的兩個(gè)緩沖電容器抑制了V_Luw的可能陡峭的上升沿。三相緩沖電路24的存在同時(shí)進(jìn)一步降低了受到雜散電感Lm13和Lm35影響的V_Luw的峰值，這是因?yàn)榱鬟^(guò)Lm13和Lm35的電流由于該電流的一部分流過(guò)三相緩沖電路204的相對(duì)應(yīng)電容器而改變較小。能夠針對(duì)關(guān)斷其余晶體管M1、M2、M3、M4和M5進(jìn)行類似的分析。因此，三相緩沖電路204可以改善三相橋122的關(guān)斷表現(xiàn)并且可以減少三相系統(tǒng)200內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的過(guò)沖電壓。

還可以關(guān)于在相位分離開(kāi)關(guān)124內(nèi)的Mu、Mv和/或Mw被關(guān)斷同時(shí)電流流過(guò)三相電機(jī)126時(shí)會(huì)發(fā)生什么進(jìn)行相關(guān)分析。在相位分離晶體管Mu、Mv和Mw開(kāi)關(guān)關(guān)斷時(shí)，相位u的EMF電壓V_u和相位v的EMF電壓V_v變?yōu)槟硞€(gè)電壓水平V_Luv，其保持續(xù)流電流流動(dòng)并且以串聯(lián)耦合的V_Luv和電池128所組成的電源對(duì)電容器進(jìn)行充電。在電壓V_Luv被三相緩沖電路204中的二極管，被Mu、Mv和/或Mw的體二極管，或者被諸如變阻器(參見(jiàn)圖2e)之類的附加電路所鉗制時(shí)，能量通過(guò)電機(jī)相位繞組或壓敏電阻自身進(jìn)行釋放。在一些實(shí)施例中，三相系統(tǒng)200內(nèi)的各個(gè)組件的鉗位電壓高于電池128的最大電壓。

在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)相位分離開(kāi)關(guān)124斷開(kāi)時(shí)，每個(gè)相應(yīng)相位的電壓并非立即跳轉(zhuǎn)至鉗位電壓，而是經(jīng)歷逐漸上升而到達(dá)鉗位電壓。在各個(gè)實(shí)施例中，過(guò)沖電壓的上升時(shí)間在相位分離開(kāi)關(guān)124關(guān)斷時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)電容器CP1、CP2和CP3的電容進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外， 在各個(gè)實(shí)施例中，三相電機(jī)126可以使用諸如永磁同步電機(jī)(PMSM)、無(wú)刷DC(BLDC)模式等的各種操作模式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

圖2b-2f圖示了圖2a所示的三相系統(tǒng)200的各個(gè)可替換實(shí)施例。例如，在圖2b中，三相系統(tǒng)200包括其中二極管DP1、DP2和DP3的極性已經(jīng)被反轉(zhuǎn)的緩沖電路224。例如，二極管DP1、DP2和DP3的陰極而不是它們的陽(yáng)極被連接至浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)VCM。

圖2c中的三相系統(tǒng)230類似于圖2a所示的系統(tǒng)200，其增加了在緩沖電路234中分別與電容器CP1、CP2和CP3并聯(lián)耦合的瞬變電壓抑制(TVS)二極管T1、T2和T3。這些瞬變抑制二極管例如可以被用來(lái)在相位分離開(kāi)關(guān)124被斷開(kāi)時(shí)鉗制跨接電容器CP1、CP2和CP3的電壓。除了在緩沖電路243中的二極管DP1、DP2和DP3的極性與緩沖電路234相比被反轉(zhuǎn)之外，圖2d所示的三相系統(tǒng)240類似于圖2c所示的三相系統(tǒng)230。

圖2e中的三相系統(tǒng)250類似于圖2a所示的系統(tǒng)200，其增加了在緩沖電路254中分別與電容器CP1、CP2和CP3并聯(lián)耦合的變阻器V1、V2和V3。這些變阻器例如可以被用來(lái)在相位分離開(kāi)關(guān)124被斷開(kāi)時(shí)鉗制跨接電容器CP1、CP2和CP3的電壓。除了二極管DP1、DP2和DP3的極性與緩沖電路254相比在緩沖電路263中被反轉(zhuǎn)之外，圖2f所示的三相系統(tǒng)260類似于圖2e所示的三相系統(tǒng)250。

根據(jù)本發(fā)明另外的實(shí)施例，關(guān)于相位分離開(kāi)關(guān)的激活提供了另外的保護(hù)特征。如圖3所示，三相系統(tǒng)300包括三相橋122、三相電機(jī)126和相位分離開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)，該相位分離開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)包括子相位分離設(shè)備302u、302v和302w。類似于圖2c的實(shí)施例，這些子相位分離設(shè)備302u、302v和302w分別包括晶體管Mu、Mv和Mw，以及緩沖電路二極管DP1、DP2和DP3，緩沖電路電容器C1、C2和C3，以及緩沖電路TSV設(shè)備T1、T2和T3。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)子相位分離設(shè)備302u、302v和302w進(jìn)一步包括相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w以及相應(yīng)的電流測(cè)量電路312u、314v和314w。

在一個(gè)實(shí)施例中，電流測(cè)量電路314u、314v和314w均對(duì)流過(guò) 它們的相應(yīng)晶體管Mu、Mv和Mw的電流進(jìn)行監(jiān)視。每個(gè)電流監(jiān)視電路例如可以使用串聯(lián)電阻器、電流鏡或者本領(lǐng)域已知的其它電流監(jiān)視電路來(lái)實(shí)施。每個(gè)電流測(cè)量電路312u、314v和314w將其測(cè)量報(bào)告給它們相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w，后者被配置為在檢測(cè)到過(guò)電壓和/或過(guò)電流條件的情況下關(guān)斷它們相應(yīng)的晶體管。在一些實(shí)施例中，每個(gè)驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w將其所測(cè)量的電流數(shù)值與預(yù)定閾值相比較并且響應(yīng)于檢測(cè)到所測(cè)量的電流數(shù)值超過(guò)該預(yù)定閾值而關(guān)斷其相應(yīng)的晶體管。

如所示出的，每個(gè)驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w經(jīng)由總線線路B1和B2耦合至開(kāi)關(guān)控制電路310。每個(gè)驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w在其相應(yīng)子相位分離設(shè)備內(nèi)檢測(cè)到過(guò)電流、過(guò)電壓或其它錯(cuò)誤條件時(shí)在總線線路B2上聲明活動(dòng)信號(hào)，并且經(jīng)由總線線路B1從開(kāi)關(guān)控制電路310接收激活信號(hào)。在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)控制電路310被配置為在驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w之一指示諸如過(guò)電壓條件或過(guò)電流條件的錯(cuò)誤條件時(shí)停用所有開(kāi)關(guān)晶體管Mu、Mv和Mw。開(kāi)關(guān)和控制電路310例如可以經(jīng)由總線線路B1同時(shí)停用所有開(kāi)關(guān)晶體管。在一些實(shí)施例中，可以使用其它總線線路結(jié)構(gòu)。例如，可以在子相位分離設(shè)備302u、302v和302w之間共享單一線路而使得停用信號(hào)被“線或”在一起。在一個(gè)實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)控制電路310可以在一段時(shí)間之后重新激活晶體管Mu、Mv和Mw。在一個(gè)實(shí)施例中，該時(shí)間通過(guò)將充電RC電路的輸出電壓與閾值相比較來(lái)確定。

在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路312u、312v和312w可以提供過(guò)載保護(hù)、電流限制保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、電感性負(fù)載的快速斷開(kāi)以及診斷反饋中的一種或多種。在另外的實(shí)施例中，二極管DP1、DP2和DP3的極性可以反轉(zhuǎn)并且TSV電路T1、T2和T3可以被省略或者被諸如圖2a、2b和2c-2f所示的變阻器之類的其它組件所替代。

在一個(gè)實(shí)施例中，使用三個(gè)子相位分離設(shè)備302u、302v和302w 自動(dòng)且獨(dú)立地實(shí)施故障保護(hù)。這意味著故障電流保護(hù)功能獨(dú)立于來(lái)自逆變器控制電路208的輸入信號(hào)，并且不被輸入信號(hào)的延遲、逆變器控制電路208的狀態(tài)以及三相橋122的狀態(tài)所影響。此外，晶體管Mu、Mv和Mw即使在電流限制模式期間也可以同時(shí)接通或關(guān)斷，而使得在晶體管Mu、Mv和Mw被關(guān)斷之后沒(méi)有持續(xù)電流流過(guò)三相電機(jī)126的繞組。

圖4圖示了包括被配置為耦合至負(fù)載434和外部電阻器432的集成電路402的實(shí)施例的子相位分離系統(tǒng)400的一部分。如所示出的，集成電路402包括由電荷泵、電平位移器和整流器塊422所激活的開(kāi)關(guān)晶體管414。電荷泵、電平位移器和整流器塊422通過(guò)使用本領(lǐng)域已知的電荷泵供電增壓技術(shù)生成足夠高以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)晶體管414的電壓。

集成電路402進(jìn)一步包括經(jīng)由電阻器412從外部管腳VBB接收電力并且向集成電路402提供內(nèi)部供電電壓的諸如電壓源404的各種模塊。過(guò)電壓保護(hù)塊406、電流限制塊408、柵極保護(hù)塊410和未鉗制電感性負(fù)載的限制模塊418對(duì)開(kāi)關(guān)晶體管414提供保護(hù)。電流感應(yīng)模塊416感應(yīng)流過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管414的電流，并且溫度傳感器430監(jiān)視集成電路402上的溫度。如所示出的，電壓傳感器塊424、電流傳感器塊416、溫度傳感器塊430和輸出電壓檢測(cè)塊420的輸出被耦合至邏輯模塊426。ESD塊428為集成電路402提供ESD保護(hù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，集成電路402上的各個(gè)模塊之一所檢測(cè)到的錯(cuò)誤條件通過(guò)提高耦合至電阻器432的管腳IS的輸出電流而以信號(hào)進(jìn)行通知。在這樣的錯(cuò)誤條件期間，跨電阻器432的電壓有所增大。

圖4b圖示了包括以上所描述的集成電路402以及可以被用來(lái)在所檢測(cè)到的錯(cuò)誤條件下關(guān)斷晶體管414(參見(jiàn)圖4a)的各個(gè)組件R_IS、T2、C_V、T1和R_V的子相位分離設(shè)備的一部分的示意圖。如所示出的，當(dāng)來(lái)自管腳IS的電流增大時(shí)，跨電阻器R_IS的電壓增大。當(dāng)跨電阻器R_IS的電壓超過(guò)晶體管T2的閾值電壓時(shí)，電容器C_V被放電，由此關(guān)斷晶體管T1。當(dāng)集成電路402檢測(cè)到流過(guò)管腳IN的電流的量已 經(jīng)下降至低于預(yù)定閾值時(shí)，集成電路402內(nèi)的晶體管414(參見(jiàn)圖4a)被關(guān)斷。此外，集成電路402關(guān)于其關(guān)斷條件的狀態(tài)經(jīng)由電阻器R_V以信號(hào)進(jìn)行通知。在一些實(shí)施例中，在其它子相位分離設(shè)備中使用的其它集成電路也可以經(jīng)由類似電路耦合至信號(hào)總線。因此，一旦晶體管T2已經(jīng)被放電，電容器C_V、其它子相位分離設(shè)備也可以經(jīng)由信號(hào)BUS上的信令而被關(guān)斷。在一個(gè)實(shí)施例中，電阻器R_V和電容器C_V可以被用來(lái)根據(jù)時(shí)間常數(shù)R_V C_V而確定集成電路402在其間經(jīng)由BUS被重新激勵(lì)的時(shí)間周期。

圖4c圖示了三相系統(tǒng)460，其經(jīng)由相位分離開(kāi)關(guān)集成電路402u、402v和402w將三相橋電路122耦合至電機(jī)126，上述相位分離開(kāi)關(guān)集成電路402u、402v和402w可以如以上關(guān)于圖4a和4b中所示的集成電路402那樣實(shí)施。如所示出的，包括二極管DP1、DP2和DP3以及電容器CP1、CP2和CP3的實(shí)施例緩沖網(wǎng)絡(luò)耦合至相位分離開(kāi)關(guān)集成電路402u、402v和402w以及TSV電路T1、T2和T3。在另外的實(shí)施例中，二極管DP1、DP2和DP3的極性被反轉(zhuǎn)并且TSV電路T1、T2和T3可以被省略或者被諸如圖2a、2b和2c-2f所示的變阻器之類的其它組件所替代。

如所示出的，相位分離開(kāi)關(guān)集成電路402u、402v和402w的每個(gè)IN管腳經(jīng)由總線線路相應(yīng)的二極管B1以及相應(yīng)的二極管462、466和470耦合至開(kāi)關(guān)控制電路310，而相位分離開(kāi)關(guān)集成電路402u、402v和402w的每個(gè)Is管腳進(jìn)一步經(jīng)由總線線路相應(yīng)的二極管B2和相應(yīng)二極管464、468和472耦合至開(kāi)關(guān)控制電路310。故障條件可以通過(guò)經(jīng)由管腳IS提供與負(fù)載電流成比例的感應(yīng)電流而經(jīng)由這些二極管以信號(hào)進(jìn)行通知(參見(jiàn)圖4a和4b)。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖4a至4c中所描繪的實(shí)施例僅是允許相位分離開(kāi)關(guān)的協(xié)同關(guān)斷的許多可能實(shí)施例的相位分離開(kāi)關(guān)架構(gòu)的示例。在可替換實(shí)施例中，三相系統(tǒng)460可以使用單獨(dú)組件來(lái)實(shí)施，例如可以包括用于感應(yīng)流過(guò)相位分離開(kāi)關(guān)的電流的電流感應(yīng)電路、用于MOSFET設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路以及使能和無(wú)效相位分離開(kāi)關(guān)的電路系統(tǒng)。

在一些實(shí)施例中，如圖5a關(guān)于三相系統(tǒng)500所示出的，相位分離開(kāi)關(guān)可以被省略，而實(shí)施例的緩沖電路為電機(jī)126和三相橋122提供瞬變抑制。如所示出的，該實(shí)施例的緩沖電路包括耦合至浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)VCM的二極管DP1、DP2和DP3以及電容器CP1、CP2和CP3。實(shí)施例的緩沖器的操作如關(guān)于以上描述的各個(gè)三相實(shí)施例所描述的那樣進(jìn)行。

然而，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到的是，該實(shí)施例的系統(tǒng)并不僅局限于三相實(shí)施例。在本發(fā)明的可替換實(shí)施例中，可以實(shí)施具有多于或少于三個(gè)相位的系統(tǒng)。例如，圖5b圖示了包括橋電路522的實(shí)施例系統(tǒng)520，該橋電路522包括兩個(gè)半橋電路：一個(gè)半橋電路包括晶體管M1和M2而另一個(gè)半橋電路則包括晶體管M3和M4。橋電路522經(jīng)由可選的扼流電感器502、變壓器X1和實(shí)施例的緩沖電路耦合至雙端子負(fù)載524，該緩沖電路包括耦合至浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)VCM的二極管DP和DN以及電容器CP和CN。

根據(jù)其它實(shí)施例，緩沖二極管可以具有相反的極性。例如，圖5c圖示了類似于圖5a所示的三相系統(tǒng)500的實(shí)施例三相系統(tǒng)530，其區(qū)別在于二極管DP1、DP2和DP3的極性關(guān)于三相系統(tǒng)500被反轉(zhuǎn)。例如，二極管DP1、DP2和DP3的陽(yáng)極而不是陰極耦合至電機(jī)524。類似地，圖5d圖示了類似于圖5b所示的實(shí)施例系統(tǒng)520的實(shí)施例系統(tǒng)540，其區(qū)別在于二極管DP和DN的極性關(guān)于系統(tǒng)520被反轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所描述的各個(gè)實(shí)施例僅是許多實(shí)施例系統(tǒng)的幾個(gè)示例。

圖6圖示了對(duì)具有耦合至n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的輸出的緩沖電路的電路進(jìn)行操作的實(shí)施例方法的框圖600，上述n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路耦合至n個(gè)相對(duì)應(yīng)的電感性負(fù)載。該緩沖電路包括均耦合在n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的相對(duì)應(yīng)輸出和浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的n個(gè)二極管，以及均耦合在n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的相對(duì)應(yīng)輸出和浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的n個(gè)電容器，并且n是大于1的整數(shù)。

在步驟602，從n個(gè)電感性負(fù)載中的第一負(fù)載接收具有第一方向 的第一電流。這些電感性負(fù)載例如可以表示電感電機(jī)繞組或者其它多相位電路的電感。在步驟604，從該n個(gè)電感性負(fù)載中的第二負(fù)載接收第二方向的第二電流。在步驟606，所接收的第一電流和所接收的第二電流通過(guò)該n個(gè)二極管和n個(gè)電容器中的至少一個(gè)導(dǎo)通。

圖7a和7b圖示了常規(guī)三相系統(tǒng)(圖7a)和實(shí)施例的三相系統(tǒng)(圖7b)在相位分離開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)的時(shí)刻的比較。在這些附圖中的每一個(gè)中，電流瞬變的路徑使用小箭頭來(lái)圖示。如關(guān)于圖7a的常規(guī)三相系統(tǒng)所示出的，跨相位分離開(kāi)關(guān)Mv的電壓V_M_v可以被如下表示：

V_M_v＝VB+VL_uv＝VB+V_Mov+V_L_stray

其中VB是輸入DC電源的電壓，VL_uv是跨電機(jī)的兩個(gè)繞組的電壓，V_Mov是跨變阻器V1的電壓并且V_L_stray是跨逆變器驅(qū)動(dòng)器中的雜散電感的電壓。如在以上等式中清楚看到的，電池電壓VB是該等式中的一項(xiàng)，以及可以在快速電流瞬變期間感知的跨雜散電感的電壓。

如關(guān)于圖7b的實(shí)施例三相系統(tǒng)所示出的，跨相位分離開(kāi)關(guān)Mv的電壓V_M_v可以被如下表示：

V_M_v＝V_Clamping

其中V_Clamping是跨實(shí)施例緩沖網(wǎng)絡(luò)中的變阻器V2和二極管DP2的電壓。如在以上等式中所顯見(jiàn)的，既不存在電池電壓VB也不存在任何雜散電感電壓。因此，跨圖7b的實(shí)施例三相系統(tǒng)中的各個(gè)相位分離開(kāi)關(guān)的電壓與圖7a的常規(guī)系統(tǒng)相比在電流瞬變期間更低。

根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，一種電路包括緩沖器電路，其被配置為耦合至n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的輸出，上述n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路耦合至n個(gè)相對(duì)應(yīng)的電感性負(fù)載，其中n是大于1的整數(shù)。該緩沖電路包括n個(gè)二極管，該n個(gè)二極管中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出與浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間；以及n個(gè)電容器，并且該n個(gè)電容器中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出與該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間。該方面的其它實(shí)施例包括被配置為執(zhí)行該電路的各種動(dòng)作的相對(duì)應(yīng)電路和系統(tǒng)。

實(shí)施方式可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。該電路中：n＝3；并且該n個(gè)相對(duì)應(yīng)的電感性負(fù)載包括三相電機(jī)的端子。該電路進(jìn)一步包括n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路和/或三相電機(jī)。該電路中該n個(gè)二極管中的每一個(gè)的陰極耦合至該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出，并且該n個(gè)二極管中的每一個(gè)的陽(yáng)極耦合至該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，該n個(gè)二極管中的每一個(gè)的陽(yáng)極耦合至該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出，并且該n個(gè)二極管中的每一個(gè)的陰極耦合至該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)。該電路進(jìn)一步包括扼流電感器，其耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的輸出與該n個(gè)相對(duì)應(yīng)的電感性負(fù)載中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)電感性負(fù)載之間。

在一個(gè)實(shí)施例中，該電路進(jìn)一步包括n個(gè)晶體管，其具有耦合至該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的相對(duì)應(yīng)輸出的第一負(fù)載路徑端子以及耦合至該n個(gè)電感性負(fù)載中的相對(duì)應(yīng)負(fù)載的第二負(fù)載路徑端子，其中該n個(gè)二極管中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)晶體管中的相對(duì)應(yīng)晶體管的第一負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間，并且該n個(gè)電容器中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)晶體管中相對(duì)應(yīng)的晶體管的第二負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間。在一個(gè)實(shí)施例中，該n個(gè)晶體管中的每一個(gè)的體二極管的陽(yáng)極耦合至其第一負(fù)載路徑端子，并且該n個(gè)二極管中的每一個(gè)的陰極耦合至該n個(gè)晶體管中的相對(duì)應(yīng)晶體管的第一負(fù)載路徑端子。該n個(gè)晶體管中的每一個(gè)的體二極管的陰極可以耦合至其第一負(fù)載路徑端子，并且該n個(gè)二極管中的每一個(gè)的陽(yáng)極可以耦合至該n個(gè)晶體管中的相對(duì)應(yīng)晶體管的第一負(fù)載路徑端子。

該電路可以進(jìn)一步包括與該n個(gè)電容器中的相對(duì)應(yīng)電容器并聯(lián)耦合的n個(gè)瞬變電壓抑制(TVS)二極管和/或與該n個(gè)電容器中的相對(duì)應(yīng)電容器并聯(lián)耦合的n個(gè)變阻器。在一些實(shí)施例中，該電路可以進(jìn)一步包括n個(gè)過(guò)載保護(hù)電路，其具有耦合至該n個(gè)晶體管中的相對(duì)應(yīng)晶體管的相對(duì)應(yīng)控制輸入的輸出，其中每個(gè)過(guò)載保護(hù)電路被配置為檢測(cè)其相對(duì)應(yīng)晶體管中的過(guò)載條件并且當(dāng)檢測(cè)到過(guò)載條件時(shí)經(jīng)由相對(duì)應(yīng)晶體管的控制輸入關(guān)斷其相對(duì)應(yīng)的晶體管。該電路還可 以包括耦合至該n個(gè)過(guò)載保護(hù)電路中的每一個(gè)的總線，其中該n個(gè)過(guò)載保護(hù)電路中的每一個(gè)被配置為當(dāng)檢測(cè)到過(guò)載條件時(shí)在總線上聲明信號(hào)，并且該n個(gè)過(guò)載保護(hù)電路中的每一個(gè)被配置為在總線上檢測(cè)到從另一個(gè)過(guò)載保護(hù)電路所生成的聲明信號(hào)時(shí)關(guān)斷其相對(duì)應(yīng)的晶體管。在一個(gè)實(shí)施例中，該過(guò)載條件包括過(guò)電流條件。

另一個(gè)一般性方面包括一種三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，該三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括：第一半橋驅(qū)動(dòng)電路，其具有耦合至第一負(fù)載端子的輸出；第一相位分離晶體管，其具有耦合至該第一半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出的第一負(fù)載路徑端子和耦合至該第一負(fù)載端子的第二負(fù)載路徑端子；第一緩沖電路，其包括耦合在該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子和浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的第一二極管，和耦合在該第一相位分離晶體管的第二負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的第二電容器。該電路進(jìn)一步包括第二半橋驅(qū)動(dòng)電路，其具有耦合至第二負(fù)載端子的輸出；第二相位分離晶體管，其具有耦合至該第二半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出的第一負(fù)載路徑端子和耦合至該第二負(fù)載端子的第二負(fù)載路徑端子；第二緩沖電路，其包括耦合在該第二相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的第二二極管，和耦合在該第二相位分離晶體管的第二負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的第二電容器。還包括第三半橋驅(qū)動(dòng)電路，其具有耦合至第三負(fù)載端子的輸出；第三相位分離晶體管，其具有耦合至該第三半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出的第一負(fù)載路徑端子和耦合至該第三負(fù)載端子的第二負(fù)載路徑端子；以及第三緩沖電路，其包括耦合在該第三相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的第三二極管，和耦合在該第三相位分離晶體管的第二負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的第三電容器。該第一負(fù)載端子、第二負(fù)載端子和第三負(fù)載端子被配置為耦合至三相電機(jī)。該方面的其它實(shí)施例包括被配置為執(zhí)行該電路的各種動(dòng)作的相對(duì)應(yīng)電路和系統(tǒng)。

實(shí)施方式可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。該電路進(jìn)一步包括：耦合在該第一半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出和該第一相位分離晶體管的第一 負(fù)載路徑端子之間的第一扼流電感器；耦合在該第二半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出和該第二相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子之間的第二扼流電感器；和耦合在該第三半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸出和該第三相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子之間的第三扼流電感器。在一個(gè)實(shí)施例中，該第一相位分離晶體管的體二極管的陰極耦合至該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子，并且該第一二極管的陽(yáng)極耦合至該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子；該第二相位分離晶體管的體二極管的陰極耦合至該第二相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子，并且該第二二極管的陽(yáng)極耦合至該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子；并且該第三相位分離晶體管的體二極管的陰極耦合至該第三相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子，并且該第三二極管的陽(yáng)極耦合至該第三相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子。

在一個(gè)實(shí)施例中，該第一相位分離晶體管的體二極管的陽(yáng)極耦合至該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子，并且該第一二極管的陰極耦合至該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子；該第二相位分離晶體管的體二極管的陽(yáng)極耦合至該第二相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子，并且該第二二極管的陰極耦合至該第一相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子；并且該第三相位分離晶體管的體二極管的陽(yáng)極耦合至該第三相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子，并且該第三二極管的陰極耦合至該第三相位分離晶體管的第一負(fù)載路徑端子。

該電路可以進(jìn)一步包括：第一過(guò)載保護(hù)電路，其耦合至該第一相位分離晶體管的控制節(jié)點(diǎn)，該第一過(guò)載保護(hù)電路被配置為在該第一相位分離晶體管中檢測(cè)到過(guò)載條件時(shí)關(guān)斷該第一相位分離晶體管；第二過(guò)載保護(hù)電路，其耦合至該第二相位分離晶體管的控制節(jié)點(diǎn)，該第二過(guò)載保護(hù)電路被配置為在該第二相位分離晶體管中檢測(cè)到過(guò)載條件時(shí)關(guān)斷該第二相位分離晶體管；和第三過(guò)載保護(hù)電路，其耦合至該第三相位分離晶體管的控制節(jié)點(diǎn)，該第三過(guò)載保護(hù)電路被配置為在該第三相位分離晶體管中檢測(cè)到過(guò)載條件時(shí)關(guān)斷該第三 相位分離晶體管。

另一個(gè)一般方面包括一種操作電路的方法，該電路包括緩沖器電路，其被配置為耦合至n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的輸出，上述n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路耦合至n個(gè)相對(duì)應(yīng)的電感性負(fù)載，其中n是大于1的整數(shù)，其中該緩沖電路包括均耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出與浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的n個(gè)二極管，和均耦合在該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路相對(duì)應(yīng)的輸出與該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間的n個(gè)電容器。該方法包括從該n個(gè)電感性負(fù)載中的第一負(fù)載接收具有第一方向的第一電流；從該n個(gè)電感性負(fù)載中的第二負(fù)載接收第二方向中的第二電流；并且通過(guò)該n個(gè)二極管和n個(gè)電容器中的至少一個(gè)導(dǎo)通所接收的第一電流和所接收的第二電流。該方面的其它實(shí)施例包括被配置為執(zhí)行該方法的各種動(dòng)作的相對(duì)應(yīng)電路和系統(tǒng)。

實(shí)施方式可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。該方法其中：該電路進(jìn)一步包括n個(gè)晶體管，其具有耦合至該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路的相對(duì)應(yīng)輸出的第一負(fù)載路徑端子以及耦合至該n個(gè)電感性負(fù)載中的相對(duì)應(yīng)負(fù)載的第二負(fù)載路徑端子；該n個(gè)二極管中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)晶體管中的相對(duì)應(yīng)晶體管的第一負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間，并且該n個(gè)電容器中的每一個(gè)耦合在該n個(gè)晶體管中相對(duì)應(yīng)的晶體管的第二負(fù)載路徑端子和該浮動(dòng)的共用節(jié)點(diǎn)之間；并且該方法進(jìn)一步包括在檢測(cè)到過(guò)載條件時(shí)將該n個(gè)晶體管中的每一個(gè)從導(dǎo)通狀態(tài)變換為非導(dǎo)通狀態(tài)。

該方法可以進(jìn)一步包括檢測(cè)過(guò)載條件。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)過(guò)載條件包括檢測(cè)該n個(gè)晶體管中的至少一個(gè)中的過(guò)電流或過(guò)電壓條件。在一個(gè)實(shí)施例中，該電感性負(fù)載包括三相電機(jī)的端子；并且該方法進(jìn)一步包括經(jīng)由該n個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器電路對(duì)該三相電機(jī)進(jìn)行操作。

一些實(shí)施例的優(yōu)勢(shì)包括能夠通過(guò)調(diào)節(jié)緩沖電容器的電容對(duì)過(guò)沖電壓以及跨相位分離開(kāi)關(guān)的電壓的上升時(shí)間進(jìn)行控制。一些實(shí)施例的另一有利方面是能夠?qū)⒗缍O管、電容器、變阻器和/或TVS的 每個(gè)緩沖電路組件接近于其相對(duì)應(yīng)的電氣開(kāi)關(guān)進(jìn)行部署。因此，該緩沖電路可以對(duì)包括電池、DC鏈接電容器和三相橋電路的功率回路中的雜散電感的影響免疫。

另外的優(yōu)勢(shì)包括相位分離開(kāi)關(guān)和緩沖電路能夠在例如1KHz某個(gè)頻率范圍以開(kāi)關(guān)模式進(jìn)行工作以實(shí)施電流限制功能。在一些實(shí)施例中，與一次關(guān)斷模式相比，使用電流限制更易于在故障電路和正常工作的電路之間進(jìn)行區(qū)分。因此，電路較不易于在出現(xiàn)噪聲或隨機(jī)電流瞬變的情況下被關(guān)斷。

另外的優(yōu)勢(shì)包括不僅能夠控制相位分離開(kāi)關(guān)的過(guò)沖電壓，而且還能夠在降低三相橋關(guān)斷時(shí)降低其過(guò)沖電壓。由于該緩沖電路抑制了陡峭的上升EMF電壓并且針對(duì)電機(jī)電感器續(xù)流電流形成了新的分布，所以電機(jī)電感器續(xù)流電流通過(guò)其流過(guò)三相橋的其它路徑的電流也有所減小。

另外的優(yōu)勢(shì)包括在三相電路中的各個(gè)開(kāi)關(guān)被關(guān)斷時(shí)功率損耗有所降低。例如，在一些實(shí)施例中，隨著緩沖電路的電容增大，在開(kāi)關(guān)被關(guān)斷時(shí)存在較少的電壓過(guò)沖以及較少的功率損耗。

在一個(gè)或多個(gè)示例中，這里所描述的功能可以至少部分以諸如硬件組件或處理器的硬件來(lái)實(shí)施。更一般地，該技術(shù)可以以硬件、處理器、軟件、固件或者其任意組合來(lái)實(shí)施。如果以軟件實(shí)施，則該功能可以作為一個(gè)或多個(gè)指令或代碼在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上進(jìn)行存儲(chǔ)或者傳送并且由基于硬件的處理單元執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀媒體可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，其對(duì)應(yīng)于諸如存儲(chǔ)媒體的有形介質(zhì)，或者是包括促使計(jì)算機(jī)程序例如根據(jù)通信協(xié)議從一個(gè)地方傳輸至另一個(gè)地方的任意介質(zhì)的通信媒體。以這種方式，計(jì)算機(jī)可讀媒體通常可以對(duì)應(yīng)于(1)非瞬時(shí)的有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體或者(2)諸如信號(hào)或載波的通信介質(zhì)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體可以是能夠由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或者一個(gè)或多個(gè)處理器進(jìn)行訪問(wèn)以得到指令、代碼和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以便實(shí)施本公開(kāi)所描述的技術(shù)的任意可用媒體。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

通過(guò)示例而非限制，這樣的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或者其它磁性存儲(chǔ)設(shè)備、閃存，或者能夠用來(lái)以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式存儲(chǔ)所需程序代碼并且能夠被計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任意其它介質(zhì)。而且，任意連接被適當(dāng)稱之為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，即計(jì)算機(jī)可讀傳輸介質(zhì)。例如，如果指令使用同軸線纜、光纖線纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線路(DSL)或者諸如紅外、無(wú)線電和微波的無(wú)線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源進(jìn)行傳送，則該同軸線纜、光纖線纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外、無(wú)線電和微波的無(wú)線技術(shù)被包括在介質(zhì)的定義之中。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)并不包括連接、載波、信號(hào)或其它瞬態(tài)媒體，而是相反地涉及非瞬變的有形存儲(chǔ)媒體。如這里所使用的碟片和盤(pán)片包括緊致盤(pán)(CD)、激光盤(pán)、光盤(pán)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)、軟盤(pán)和藍(lán)光盤(pán)，其中碟片通常以磁性再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而盤(pán)片則利用激光以光學(xué)再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上的組合也應(yīng)當(dāng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀媒體的范圍之內(nèi)。

指令可以由一個(gè)或多個(gè)處理器所執(zhí)行，諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理器(CPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、通用微處理器、應(yīng)用特定集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)、微處理器、微控制器或者其它等同的集成或離散邏輯電路。因此，如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“處理器”可以是指以上任意結(jié)構(gòu)或者適于實(shí)施這里所描述的技術(shù)的任意前述結(jié)構(gòu)。此外，在一些方面，這里所描述的功能可以在被配置為用于執(zhí)行這里所描述的功能的專用硬件和/或軟件模塊內(nèi)提供。而且，該技術(shù)能夠完全以一個(gè)或多個(gè)電路或邏輯部件來(lái)實(shí)施。

本公開(kāi)的技術(shù)可以以各種設(shè)備或裝置來(lái)實(shí)施，包括無(wú)線手機(jī)、集成電路(IC)或集成電路的集合(例如，芯片組)。本公開(kāi)中描述了各種組件、模塊或單元以強(qiáng)調(diào)被配置為執(zhí)行所公開(kāi)技術(shù)的設(shè)備的功能方面，但是并非必然要求通過(guò)不同的硬件單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。相反，如以上所描述的，各個(gè)單元可以在硬件單元中進(jìn)行組合或者由包括 如以上所描述的一個(gè)或多個(gè)處理器的互操作的硬件單元的集合結(jié)合適當(dāng)軟件和/或固件來(lái)提供。

雖然已經(jīng)參考說(shuō)明性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是該描述并非意在以限制的含義來(lái)理解。說(shuō)明性實(shí)施例的各種修改和組合以及本發(fā)明的其它實(shí)施例在參考該描述時(shí)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。