具有电流斜率检测功能的点火控制电路的制作方法

具有电流斜率检测功能的点火控制电路的制作方法
【专利摘要】在一个总的方面，本发明提供了用于控制包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)装置的点火电路工作的电路，所述电路可包括电流斜率检测电路以及与所述电流斜率检测电路耦接的驱动电路，其中所述电流斜率检测电路被配置成检测所述点火电路中包括的点火线圈初级绕组的电流斜率。所述电流斜率检测电路可被进一步配置为，在所述点火线圈充电期间，如果检测到的斜率高于第一限值，则向所述驱动电路提供第一指示；并且，如果所述检测到的斜率低于第二限值，则向所述驱动电路提供第二指示。所述驱动电路可被配置为，响应于接收到所述第一指示或所述第二指示，更改所述点火电路的工作。
【专利说明】具有电流斜率检测功能的点火控制电路 技术领域 本说明书涉及可以在高电压电路中使用的控制电路。具体地讲，本说明书涉及用于电 感点火电路的控制电路，诸如汽车应用(例如，内燃机)中的点火系统。
【发明内容】
在一个具体实施中，用于控制点火电路(包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)装置)工作的电 路可包括电流斜率检测电路以及与电流斜率检测电路耦接的驱动电路，其中斜率检测电路 被配置成检测点火电路中包括的点火线圈初级绕组的电流斜率。电流斜率检测电路可被进 一步配置为，在点火线圈充电期间，如果检测到的斜率高于第一限值，则向驱动电路提供第 一指示;并且，如果检测到的斜率低于第二限值，则向驱动电路提供第二指示。驱动电路可 被配置为，响应于接收到第一指示或第二指示，更改该点火电路的工作。 在另一个具体实施中，用于内燃机的点火电路可包括点火绝缘栅双极晶体管(IGBT)电 路、与点火IGBT电路耦接的点火线圈、与点火线圈耦接的火花塞(或其它火花装置）、以及与 点火IGBT电路耦接的控制电路。该控制电路可包括电流斜率检测电路以及与电流斜率检测 电路耦接的驱动电路，其中电流斜率检测电路被配置成检测点火线圈初级绕组的电流斜 率。电流斜率检测电路可被进一步配置为，在点火线圈充电期间，如果检测到的斜率高于第 一限值，则向驱动电路提供第一指示，并且，如果检测到的斜率低于第二限值，则向驱动电 路提供第二指示。驱动电路可被配置为，响应于接收到第一指示或第二指示，更改该点火电 路的工作。 【附图说明】 图1为根据一个具体实施的点火电路的示意图/框图。 图2A为根据一个具体实施的可包括在图1点火电路中的控制电路的示意图/框图。 图2B和图2C为根据具体实施的可由图2A的控制电路实现以识别图1点火电路的失效模 式的逻辑流程图。 图3为根据一个具体实施的可包括在图2A控制电路中的模拟斜率检测电路的示意图/ 框图。 图4为根据一个具体实施的可用于为图3的斜率检测电路生成参考电压的电路的示意 图/框图。 图5A至图5C为图表，它们示出根据一个具体实施的当图1的点火电路实施为具有图2A 的控制电路与图3的斜率检测电路时的正常工作。 图6A至图6C为曲线图，它们示出根据一个具体实施的当图1的点火电路实施为具有图 2A的控制电路与图3的斜率检测电路时，在检测到提前点火事件期间的工作。 图7A至图7C为曲线图，它们示出根据一个具体实施的当图1的点火电路实施为具有图 2A的控制电路与图3的斜率检测电路时，在检测到初级点火线圈绕组充电饱和期间的工作。 图8A至图8C为曲线图，它们示出根据一个具体实施的当图1的点火电路实施为具有图 2A的控制电路与图3的斜率检测电路时，在检测到短路点火线圈或检测到次级点火线圈绕 组磁芯饱和期间的工作。 图9为根据一个具体实施的可包括在图2A控制电路中的另一个模拟斜率检测电路的示 意图/框图。 图10为根据一个具体实施的可用于为图9的模拟斜率检测电路生成参考电压的电路的 示意图/框图。 图11为根据一个具体实施的可包括在图2A控制电路中的数字斜率检测电路的示意图/ 框图。 图12为根据一个具体实施的可用于为图11的数字斜率检测电路生成参考电压的电路 的示意图/框图。 在图中，相似的元件用相似的附图标号表示。 【具体实施方式】 在电感放电点火系统中，诸如在用于点燃内燃机气缸内的燃料混合物的电路和/或系 统中，点火线圈（例如磁芯变压器)初级绕组(例如，电感器）中的电流(可称为初级电流)可 取决于对应车辆的电池电压(V电池）、用于控制点火线圈的充电和放电（例如，通过点火线 圈次级绕组)的半导体开关(例如，绝缘栅双极晶体管（IGBT))的传导电压、点火线圈初级绕 组的电感、初级绕组的电阻以及初级绕组的充电时间。在此类点火电路中，初级电流的变化 (与正常工作期间预期的初级电流相比）可以指示点火系统的非正常工作，这可能是由相关 联的点火电路中一个或多个部件失效和/或点火电路的工作参数引起的。在点火电路的具 体实施中，初级线圈中的绕组数与次级线圈中的绕组数之比可以变化。例如，初级线圈中的 绕组数可少于次级线圈中的绕组数(例如，递增）。在其它具体实施中，初级线圈中的绕组数 可多于次级线圈中的绕组数(例如，递减）。在另外的其它具体实施中，初级线圈中的绕组数 可等于(例如，基本上等于)次级线圈中的绕组数。 初级电流的这种变化可指示此类点火电路中部件的性能降低，这种性能降低又可导致 电流超过期望的电流水平(过电流），或者可以指示点火线圈中能量的不必要耗散。此类过 电流或不必要的（不期望的）能量耗散可能会导致点火线圈（例如，初级绕组)和/或作为开 关来控制初级绕组充电和放电的IGBT(在下文中称为点火IGBT)损坏。这种损坏或失效状态 可导致点火电路不能正常工作以及/或者可能会带来危险情况，如火灾。 现有点火电路的具体实施包括控制电路，控制电路可被实现为集成电路（1C或控制 1C)，能够仅基于点火线圈初级绕组中的电流水平来检测故障的发生或点火电路的不期望 行为。例如，此类控制1C可以工作以使得当电流水平超过由控制IC(或相关联的电压参考电 路)所确立的电流上限时，限制通过点火线圈初级绕组和相关联的点火IGBT的电流。例如， 控制1C可通过使点火IGBT以线性工作模式工作(例如，以增加初级绕组的充电电流路径中 的电阻），来限制初级电流。 另外，一些现有点火电路控制1C可以实现用于检测两个初级电流水平（即初级绕组中 的电流水平)之间的时间跨度的功能。在这种方法中，控制1C可以具有用于指示此类检测功 能的结果的信号引脚(例如，标志引脚）。例如，当初级绕组的电流达到第一水平（例如，下 限)时，标志引脚上的信号可以从高电平(例如，逻辑T)跳变为低电平(例如，逻辑"0"）。然 后，当点火线圈的初级绕组电流达到第二水平(例如，上限)时，标志信号可以从低电平跳变 为高电平。这可以允许通过在单个点火周期中测量标志信号处于低电平时的脉冲宽度，来 确定两个初级绕组电流水平之间的时间跨度。然而，此类功能检测点火电路的错误工作的 能力有限。 现有的控制1C也可实现软关断（SSD)功能。在实施此类SSD功能时，可用定时器确定点 火IGBT已经接通以及对其相关的初级点火线圈绕组(或点火线圈）充电的时间长度。在此类 实施中，控制1C可以在到达预设时间之后（例如，定时器超时后）关闭点火IGBT(例如，以受 控方式防止点火线圈次级侧或绕组上出现大电压和/或电流尖峰）。 此类SSD功能可用于尝试防止一旦初级绕组充满电（这可被称为达到充电饱和)和/或 当点火线圈的磁芯已磁饱和时，继续汲取电流通过点火线圈初级绕组（以及相关点火IGBT) 所引起的损坏或危险情况。然而，现有的控制1C不能检测点火线圈充电饱和和/或点火线圈 磁饱和。因此，如果此类事件发生在用于实现SSD功能的定时器超时之前，那么可能会损坏 点火电路和/或发生危险情况(例如，在此类情况下工作持续一段时间后）。 汽车点火系统中另一个不期望的情况是发生提前点火事件，提前点火事件即发动机气 缸中的空气/燃料混合物在点火电路点燃相关联的火花塞(或火花装置)之前燃烧。这种提 前点火事件通常由点燃火花塞的点火电路之外的点火源引发。例如，提前点火事件可以由 发动机燃烧室中的热点引起，可由特定发动机的运行过热的火花塞引起，和/或者由燃烧室 内由先前发动机燃烧事件加热到炽热的含碳沉积物引起。如果控制1C仅在初级点火线圈绕 组中使用电流水平测量来检测故障的发生或点火电路的不期望行为，那么这种控制1C无法 检测此类事件。 本文描述的用于点火电路(例如，包括点火IGBT)的控制1C的具体实施可以克服现有方 法的至少一些缺点。如下所述，此类控制1C可包括一电路，该电路被配置为检测点火电路中 实施的点火线圈初级绕组中电流斜率变化。这种电流斜率检测可用来(在控制电路或1C中） 识别初级绕组电流的意外变化，继而可用来检测点火电路中的故障或失效模式(诸如本文 所述的那些，包括充电饱和、磁饱和、初级绕组短路和/或提前点火事件），并发送警告或故 障信号到对应的发动机控制单元(ECU)，然后ECU可通过控制相关联的IGBT采取某些行动来 保护点火系统。在一些具体实施中，控制1C可以被配置为主动控制点火IGBT(例如，响应于 检测到故障或失效模式），而不是用信号通知ECU。例如，控制1C可以启动点火控制电路的 SSD功能，禁用点火IGBT的栅极驱动器等。响应于检测到使用本文所述技术的点火控制电路 中的失效模式而采取的具体动作将取决于特定的具体实施。 图1的示意图/框图示出了点火控制电路（"点火电路"或"电路"）1〇〇的示例性具体实 施。如图1所示，点火电路100包括控制1C 110和点火IGBT 120。如图1所示，点火IGBT 120可 包括IGBT装置122和电阻器-二极管网络（"网络"）124。网络124可被配置为限定点火电路 100的高压箝。如图1所示，点火电路100还可包括点火线圈130(例如，磁芯变压器)和火花塞 140。在图1的实施例中，点火电路100被示为具有连接到点火线圈130次级绕组的高压二极 管150。二极管150可用于在点火线圈充电期间（保压时间或保压期）开始时抑制点火线圈 130次级绕组中的瞬时电压尖峰。在一些具体实施中，可以省略二极管150,而且/或者可以 使用其他瞬态抑制方法。 图1的点火电路100还包括电阻器180(其可以被称为感测电阻器或R感测），该点火电路 可用于根据电阻180两端随时间变化的电压来确定点火线圈130中的初级电流，以及检测初 级电流斜率的变化，（例如)从而检测点火控制电路100中的非正常工作和/或故障，诸如本 文所述的失效模式。 如图1所示，控制1C(控制电路)110可以包括多个端子。例如，在电路100中，控制1C 110 包括端子111、112、113、114和115。这些端子可各自为单个端子，或可包括相应的多个端子， 这取决于具体实施和/或具体端子。例如，在控制1C 110中，端子111可包括与发动机控制单 元(E⑶）118耦接的多个端子，以便从ECU 118接收信号和/或发送信号至该ECU。例如，EOT 118可经由端子111(例如，在端子111的多个端子中的第一端子上)发送一个信号(或多个信 号)至控制1C 110,该信号用于控制点火线圈130的充电和火花塞140的点火(例如，在点火 线圈130充电之后使用存储在点火线圈130中的能量）。 在一个具体实施中，端子111的多个端子中的第二端子可用于将一个或多个信号从电 路100发送至ECU 118,该信号指示发生了失效模式(诸如本文所述的那些），和/或者指示电 路100正常工作或按预期工作。在其他具体实施中，端子111可为被配置为既能发送信号又 能接收信号(诸如本文所述的信号）的单个双向端子。 在图1中，控制1C 110的端子112可为电源端子，该端子接收电池电压(V电池）170,例如 实施点火电路1 〇〇的车辆中的电池提供的电压。在控制IC 110中，端子113可用于提供控制 IGBT装置122的栅极(例如，以便控制点火线圈130的充电和火花塞140的点火)的信号。 如图1所示，开关165可用于在电池电压170和电接地之间切换。同样地，开关160可用于 将二极管150接入点火线圈130的充电/放电电路以及从该电路中断开(例如，从充电/放电 电路中移除二极管）。开关160和开关165可针对特定的具体实施用于配置点火电路100的充 电/放电电路。 控制1C 110的端子114可以被配置为接收电压信号(例如，点火电路100的电阻器130两 端的电压），其中端子114处接收到的电压信号(例如，每个点火周期R感测电阻器180两端的 电压，这可被称为V感测信号）可用于例如使用本文所述的方法来检测通过点火线圈130初 级绕组的电流的电流斜率。此外在图1中，控制IC 110的端子115可以是与电路10 0的电接地 连接的接地端子。 图2A的示意图/框图示出了图1的控制1C 110的示例性具体实施。因此，出于说明的目 的，还将参考图1来描述图2A的控制电路110。然而，图2A的控制电路可用在具有其他配置的 点火控制电路中。 如图2A所示，控制1C 110可以包括电流斜率检测电路210、能够进行电流检测和保护的 IGBT驱动器（IGBT电路)220、输入缓冲器230、调压器240、SSD功能电路250以及比较器260。 图2A中的各个元件可以多种方式实现，并且给定元件的具体构造可取决于它在其中实施的 具体实施例。例如，本文公开了电流斜率检测电路210的一些示例性具体实施，如图3、图9和 图11所示。这些附图中的电路以举例的方式给出，并且其他方式也是可能的。 图2A中电路110的输入缓冲器230可被配置为从ECU 118接收控制信号(例如，控制点火 线圈130充电和火花塞140点火的信号），其中点火电路100中的控制信号用于控制IGBT装置 120的栅极端子以执行点火线圈130的充电和火花塞140的点火，此外还有利于检测点火电 路100的失效模式和非正常工作。在电路100中实施时，调压器240可接收电池电压170,并根 据该电池电压，提供在图2A的控制1C 110中使用的每个参考电压和直流电压，诸如参照图 2A至图12描述的那些电压。例如，在一个具体实施中，调压器240可为线性调压器。在其他具 体实施中，调压器240可采取其他形式。此外，本文所述的生成参考电压和直流(DC)电压的 方式是出于说明的目的并且以举例的方式给出，也可以使用其他技术。 当使用图2A的控制1C 110检测图1电路100(或类似电路)的点火线圈130初级绕组的电 流变化(电流斜率)时，可重点考虑以下关系。例如，其中一个关系为点火IGBT的传导电压和 点火线圈130初级电流(例如，流过IGBT装置122的电流)之间的关系，其可近似表示为： uce = u〇+k 氺 i -公式 1 其中vce是IGBT装置122的集电极-发射极电压，i是初级电流的值。在公式1中，vo近似 为二极管或结电压，k为高于vo的电压下的电流斜率值。 在前述例子中，i可以由下面的公式2来计算：
-公式2 其中v电池是用于为点火线圈130充电的车辆电池电压（例如，电路100的电池电压 170)，RL为初级绕组的电阻，L是初级绕组的电感，t是时间，e是自然对数的底数。 因此，点火线圈130初级电流在保压期间的斜率(如图5A所示)可近似由下面的公式3给 出：
-公式3 其中di/dt的最大值(例如，在正常工作期间）可能在保压期开始时出现(例如，引起瞬 态电压尖峰）。这一最大值可由下面的公式4给出：
-公式4 根据这些关系，图2A的控制1C 110可基于（用电流斜率检测电路210)检测点火线圈130 的初级电流斜率的意外变化(例如，相比于正常工作）来检测图1点火电路100的非正常工 作。本文结合例如图2B、图2C、图6A至图6C、图7A至图7C以及图8A至图8C描述了此类非正常 工作和失效模式的例子，以及使用控制IC 110(例如，通过电流斜率检测电路210)检测这些 非正常工作和/或失效模式是否发生的方法。 在具体实施中，可由电流斜率检测电路210、由IGBT电路220向控制IC 110的IGBT电路 220(以及其他电路或部件，诸如E⑶118、SSD功能电路250等)指示此类非正常工作和/或失 效模式事件的检测结果(例如用所述事件对其进行触发），也可以采用其他可行的方式来提 供此类指示。 例如，如图2A所示，可使用端子270上的"超过上限信号"和端子280上的"低于下限信 号"提供此类指示(例如，触发信号）。该超过上限信号和低于下限信号仅以举例方式给出， 也可以采用其它信号。也就是说，端子270上的信号(信号270)可用于指示电流斜率检测电 路210的上限是否遭到违反，而端子280上的信号（信号280)可用于指示电流斜率检测电路 的下限是否遭到违反。例如，如果相应限值遭到违反，则信号270和280可为"逻辑1"，而如果 相应限值没有遭到违反，则信号270和280为"逻辑0"。该超过上限信号和低于下限信号为逻 辑1或逻辑〇仅以举例方式给出，也可以采用其它信令方式。因此，如果信号270或信号280都 没有设置为"逻辑1"，则这可指示点火电路100按预期工作。 当检测到点火电路100中的非正常工作或失效模式时，电路220(或控制IC 110的其他 电路)可向ECU 118提供适当的指示。然后ECU 118可采取一个或多个动作来响应所述指示， 其中这些动作将至少部分地取决于所指示的具体非正常工作或失效模式。在其它方法中， 电路220 (或控制IC 110的其他电路)可采取一个或多个动作（例如，改变点火IGBT的工作） 来响应检测到非正常工作或失效模式的指示，诸如触发SSD功能电路230以禁用点火电路 100的IGBT装置122、使IGBT装置122以线性模式工作、立即禁用IGBT装置122,等等。 在不包括高压二极管150的点火电路(例如，在点火电路100中，采用如开关160使二极 管150旁路）中，控制IC 110 (和电流斜率检测电路210)可用于根据初级绕组电流斜率的意 外变化来检测提前点火事件，诸如图6A至图6C所示的示例性模拟结果所示（与图5A至图5C 所示的正常工作的模拟结果相比）。简单地说，与正常工作相比（如图5A至图5C中的示例性 模拟结果所示），发生提前点火情况(图6A至图6C)将导致在保压期间点火线圈130初级绕组 电流在提前点火情况(事件)开始时突然增大。例如，在图2A的控制电路110中，可以通过(例 如）电流斜率检测电路210检测到上限已经遭到违反，而且比较器260指示端子114上的感测 电压低于对应于电流限值的参考值，来检测到此类提前点火事件;其中所述参考值可由施 加到比较器260的端子262上并与施加到控制电路110的端子114上的感测电压进行比较的 参考电压来表示。 控制1C 110也可用于检测点火线圈130的充电饱和，诸如图7A至图7C中所示的示例性 模拟结果所示。简单地说，可根据初级电流斜率变化(如图7B所示)与控制1C 110的施加到 点火IGBT栅极端子的输出电压(栅电压），来检测点火线圈130的充电饱和。如果由控制IC 110施加的栅电压(在检测充电饱和时）没有将点火IGBT控制在线性模式下，则可基于低于 下限的初级绕组电流的零斜率或接近零的斜率，来检测到充电饱和。 例如，控制1C 110可基于电流斜率检测电路210测定到斜率低于正常工作期间预期的 斜率(例如，指示充电饱和），来确定点火线圈充电饱和。一旦检测到充电饱和，控制IC 110 就可(例如)使用标志信号（未示出）、使用端子111上的电流反馈、和/或使用其他信令方式 将该情况指示给ECU 118。响应于这种充电饱和指示，E⑶118可通过主动控制点火IGBT 120来调节（用于为点火线圈充电的)保压时间或减小峰值电流，从而可以提高点火电路100 的性能和/或防止点火电路1 〇〇的部件（例如，点火线圈、点火IGBT等）发生电过载 (electrical overstress，EOS)损坏。例如，EOS损坏可由于过量电流引起的局部受热导致 集成电路损坏。EOS损坏可包括(例如)熔化的或气化的导体、金属插进晶体管结中等。 图2A的控制1C 110也可用于检测点火线圈中的短路故障和/或检测点火线圈的磁饱 和，诸如8A至图8C所示的示例性模拟结果所示。点火线圈的短路故障或磁芯饱和可能引起 点火线圈130初级电流在点火IGBT保压时间（例如，正常工作期间点火线圈充电的时间）突 然增大。可通过(例如）电流斜率检测电路210确定上限已经遭到违反，而且比较器260指示 端子114上的感测电压高于参考值，来检测到电流斜率的这种变化（，其中参考值对应于用 于区分失效模式的电流限值。 在一些具体实施中，响应于检测到点火线圈中的短路故障和/或点火线圈130的磁饱 和，控制1C 110可向ECU 118发送信号来指示所检测到的情况，而E⑶118可调整命令信号 来控制IGBT的工作，以限制初级绕组电流和/或关闭点火IGBT，从而保护点火系统100其余 部分免受损坏，或防止发生危险情况，如火灾。在其他具体实施中，控制1C 110可被配置为 控制IGBT的工作以限制初级绕组电流和/或关闭点火IGBT。 在一些具体实施中，本文所述的非正常工作和/或失效模式的检测可与控制1C 110的 SSD电路250-起使用。换句话讲，可响应于根据初级绕组电流斜率的意外变化(与正常工作 相比）检测到非正常工作和/或失效模式，来执行限流或软关断（SSD)功能。如本文所述，响 应于检测到非正常工作和/或失效模式来执行SSD可为有利的，因为一旦点火线圈发生充电 饱和或磁芯饱和，从电池得到的能量（电流)将几乎完全消耗在点火IGBT中和/或点火线圈 初级绕组本身上，而不会进一步为点火线圈充电。因此，在启动火花时不会将这种额外能量 用来点燃燃料混合物，这导致了能源利用效率不高。此外，一旦发生充电饱和和/或磁饱和， 消耗这种额外能量可增加点火线圈130和/或点火IGBT装置122发生EOS故障的可能性。 以此类方式，在检测到点火线圈充电饱和和/或磁芯饱和之后，控制1C 110可调节点火 IGBT 120的工作，使其在限流(例如，线性工作)模式下工作，并且/或者发送指示信号到EOT 118,而ECU 118可响应于该指示来调节点火IGBT的工作。此外，在检测到持续特定时间段的 初级电流斜率异常（意外）变化之后，E⑶118(或控制1C 110)可确定点火IGBT 120是否应 在限流模式下工作，或者使用SSD电路250以受控方式关闭（例如，逐渐关闭以防止点火线圈 次级侧上出现大电压尖峰），来保护点火IGBT、点火线圈、以及点火系统的其余部分。 图2B和图2C为根据具体实施的可由图2A的控制电路210实现以识别点火电路100的失 效模式的逻辑流程图，并且将参考图2A进行描述。取决于具体实施例，该逻辑流程可由硬 件、软件、固件，或它们的组合来实现。此外，如图2A-样，图2B和图2C的逻辑流程可在图1的 点火电路100中实现。因此，出于举例说明的目的，将进一步参考图1来描述2B和图2C的逻辑 流程图。 当上限遭到违反(例如，由信号270被设置为"逻辑1"所指示)或下限遭到违反(例如，由 信号280被设置为"逻辑1"所指示)分别发生时，可由图2A的控制电路110(例如，由电流斜率 检测电路210和/或由IGBT电路220)实现图2B和图2C的逻辑流程图。如果图2A的信号270或 信号280都未被设为"逻辑1"，那么控制电路110可确定点火电路100正常工作，并且当前并 不需要执行图2B和图2C的用来确定失效模式类型或非正常工作原因的逻辑流程。 在图2B中，框221处，电流斜率检测电路210可确定上限已经遭到违反，并通过将信号 270设置为"逻辑1"来指示这一情况。所述上限和下限可被配置为使得如果上限遭到违反， 则不能违反下限，因为点火线圈130的初级电流斜率(或斜率变化)不可能同时高于适当确 定的上限和低于适当确定的下限（例如，当上限值大于下限值的情况下）。 在图2B的逻辑流程的框222处，可以（例如，基于比较器260的输出）确定端子114上的感 测电压值是高于还是低于与预定电流限值相对应的参考电压(其中参考电压被施加到比较 器260的端子262上并用于区分不同失效模式和/或点火电路100的各类非正常工作）。如果 感测电压不高于限流参考电压，则IGBT电路220可以（在框223处)基于信号270和比较器260 的输出来确定提前点火事件可能已经发生(如图6A至图6C所示）。然而，如果施加到端子114 上的感测电压高于端子262上的电流参考电压，则IGBT电路220(或其他电路)可以（在框224 处)基于信号270和比较器260的输出来确定点火线圈130可能已经短路或磁饱和(如图8A至 图8(：所示）。 图3的示意图/框图为示出根据一个具体实施的电流斜率检测电路的示例性具体实施， 该电流斜率检测电路可实施为图2A的控制IC 110中的电流斜率检测电路210。图3的电路 210可与图4示出的电压参考电路400-起使用，以（使用超过上限信号270和低于下限信号 280)指示检测到的初级绕组电流斜率变化(例如，在点火线圈130中），其中这些检测到的变 化可以指示点火电路100的非正常工作和/或失效模式，诸如本文描述的那些。 图5A至图8C的模拟结果是从图1点火电路100的模拟得到，点火电路100实现为图3的斜 率检测电路210(使用电压参考电路400提供的参考电压)在图1和图2的电路中被实施。作为 另外一种选择，也可以使用预设的参考电压(例如，可由调压器240提供的参考电压)获得这 些模拟结果。尽管本文中未作讨论，但可针对图9和图11的电流斜率检测电路(与图10和图 12中它们各自的电压参考电路一起实施)获得类似的模拟结果。 如图3所示，电路210包括RC电路，该RC电路包括电容器310 (C斜率）、电阻器320 (R斜 率）、比较器330和比较器340,所述比较器可基于电阻器320两端的电压与施加到比较器330 端子350上的相应参考电压(其可以被称为V参考1，代表上限）的比较以及与施加到比较器 340端子360上的相应参考电压(其可以被称为V参考2,代表下限）的比较来检测初级电流斜 率的变化。视情况将图3电路中的端子350和端子360上提供的参考电压表示在图5A至图8C 所示的模拟结果中。如上所述，根据特定的具体实施，这些参考电压可为预设的直流(DC)电 压，或者可为图4的电路产生的电压(交流电压和/或直流电压）。 在于图1和图2A的电路中包括图3的电路(具有或没有图4的电路）的一个具体实施中， 图1的电阻器180两端的电压可与点火线圈130的初级电流成正比。在这种方式中，初级电流 的任何(预期的或意外的）突变都会导致电阻器180两端的电压变化，这是因为电容器310的 电压不能突然变化。在这种布置中，当检测到电阻器320两端的电压高于端子350上的参考 电压或低于端子360上的参考电压（例如，如果IGBT不处于线性工作模式)时，图3的控制1C 210可被配置为将检测到的该情况报告给ECU，或主动控制点火IGBT以防止EOS损坏和或发 生危险情况。 电路210可包括计时器电路370(可被称为空白电路(blank circuit))，该电路可被配 置为忽略初级绕组电流可能在点火线圈130的保压期开始时发生的突变。这种空白期在图 7A至图7C中示出，但也可在其他情况下使用。在一些具体实施中，除了监测初级电流的斜 率，还可监测初级电流的大小，例如由斜率检测电路210监测（例如，在整个点火周期中，包 括空白期）。如果初级电流超过阈值，则斜率检测电路210(或IGBT电路220)可采取适当的一 个或多个动作(例如，向ECU 118发送信号以及/或者主动控制点火IGBT 120)来防止点火电 路和/或对应车辆可能发生的EOS损坏。 在图3的电路包括在图1和图2的电路中的一个具体实施中，电阻器320(R斜率)两端的 电压可通过下面的公式5近似给出：
-公式5 如果假设如公式6所确定： Vr|棒-獻(t=VR|棒(tg雄）-公式6 在这种方法中，达到R斜率两端最大电压的时间可由下面的公式7确定：
-公式7 图4的示意图示出了可用于为图3中的电路210产生参考电压的电路400。电路400包括 电源电压170'、电容器410(C充电）、电阻器420(R充电）、电容器310'（例如，与电容器310值 相同）和电阻器320 '（例如，与电阻器320值相同）。电路400的开关470可被配置为与E⑶118 在点火电路110端子111上提供的控制信号同步工作。电路400的这些元件可用于在端子425 上产生参考电压，该参考电压表示在点火电路110正常工作条件下电阻器320两端的电压 (VR斜率）。然后通过求和电路450将施加到端子430上的第一直流电压加到端子425上的电 压信号上，从而产生端子350上的上限参考信号。类似地，然后通过减法电路450将施加到端 子440上的第二直流电压从端子425上的电压信号中减去，从而产生端子360上的下限参考 信号。 图5A至5C的图表(平面图）510、520和530示出了与电路200、300和400-起实施的点火 电路100(例如)在初级绕组电流预期的尖峰(例如，在保压时间段开始时)之后的正常工作。 在图5A至图8C中，x轴上的时间尺度标有通用的时间单位。在一个实施例中，这些时间单位 可为毫秒。 在图表510中，时间段512表示点火线圈130的保压期间，迹线514示出了可从ECU接收以 限定保压期间的示例性控制信号（例如，用于控制IGBT装置122和点火电路100的其他元 件）。时间段516和迹线518表示在点火电路100正常工作时发生了点火事件。 在图5B中，迹线522和524分别表示图3中电路210所用的上限和下限，迹线526表示图3 中电阻器320两端的电压，其对应于点火线圈130中初级电流的斜率。在图5C中，迹线532示 出点火线圈130在正常点火周期中的初级电流。如图5B和图5C所示(在最初的稳定期之后， 诸如图7A至图7C所示的空白期700,在保压期开始时），电阻器320两端的电压(迹线526)保 持在上限和下限(迹线522和524)之间，初级电流(532)逐渐增大直到发生点火事件，点火事 件导致电压和初级电流都下降。如图5B所示，保压期间电阻器320两端的最小电压可出现在 保压期结束时。 如上所述，图6A至图8C示出的模拟结果表明在点火电路100中发生提前点火事件(图6A 至图6C)、点火线圈130中发生初级绕组充电饱和（图7A至图7C)、以及点火线圈130发生短路 和/或磁饱和（图8A至图8C)。当使用由图3的电路(例如，与图4的电路组合使用或使用预设 的直流参考电压)或图9的电路(例如，与图10的电压参考电路组合使用)来实现控制1C 110 时，可使用控制1C 110(利用模拟电流检测）来检测这些失效模式或非正常工作的发生。在 其他具体实施中，可使用其他电流斜率检测电路和/或电压参考电路来实现图1的点火电路 110和图2A的控制1C。 在图6A中，时间段612和迹线614如同图5中的时间段512和迹线514,分别示出点火电路 100的保压期和ECU控制信号。时间段616和迹线618表示发生了提前点火事件，这时迹线618 的上升沿示出提前点火事件开始于保压时间段612结束之前。在图6B中，迹线622示出了图3 中的上限（例如，端子350上的），迹线626示出了电阻器320两端的电压。迹线626的上升627 对应于提前点火事件的开始，并且违反了上限(诸如参考图2A至图2B的描述）。如图6C所示， 迹线632示出了该例子中的初级电流，对应于提前点火事件的开始，初级电流斜率增大633。 在这种情况下，电路300中的超过上限信号(在端子270上)将被设置为"逻辑1"，以指示电阻 器320两端的电压的上升627以及初级电流增大的斜率633。如参考图2B所讨论的，也可检查 比较器260的输出来确定提前点火事件已发生。然后点火电路100可以采取适当的一个或多 个动作来响应于检测到图6A至图6C的提前点火事件，其中所述一个或多个动作将取决于特 定的具体实施。 在图7A中，时间段712和迹线714示出点火电路100的保压期间和ECU控制信号，时间段 716和迹线718示出点火事件。在图7B中，迹线724示出了图3中的下限(在端子360上），迹线 726示出了电阻器320两端的电压。迹线726中的低于该下限的下降727可对应于充电饱和 (例如，如参考图2C的描述）。如图7C所示，迹线732示出了该例子中的初级电流。在这种情况 下，电路300中的低于下限信号（在端子280上)将被设置为"逻辑1"，以指示电阻器320两端 的电压下降727低于该下限。然后点火电路100可以采取适当的一个或多个动作来响应于检 测到充电饱和，其中所述一个或多个动作将取决于特定的具体实施。 在图8A中，时间段812和迹线814示出点火电路100的保压期间和ECU控制信号。在图8B 中，迹线822示出了图3中的上限（在端子350上），迹线826示出了电阻器320两端的电压。迹 线826中高于该上限的突然上升827可对应于点火线圈130短路或点火线圈130磁饱和（例 如，如参考图2B所描述）。如图8C所示，迹线832示出了该例子中的初级电流，其中初级电流 的突然上升833对应于发生点火线圈130短路或磁饱和。在这种情况下，电路300中的超过上 限信号(在端子270上)将被设置为"逻辑1"，以指示电阻器320两端的电压增大827到高于该 上限。如参考图2B所讨论的，也可检查比较器260的输出来确定线圈短路或磁饱和已发生。 然后点火电路100可以采取适当的一个或多个动作来响应于检测到充电饱和，其中所述一 个或多个动作将取决于特定的具体实施。 图9示出了图2A的电流斜率检测电路210的一个具体实施，其类似于图3所示的电流斜 率检测电路210(省略了电容器310和电阻器320)。同样，图10示出了用于产生图9电路所用 的参考电压的电路1000,该电路类似于图4中的电路400 (省略了电容器310'和电阻器 320,）。
[0069]图9的电路包括比较器930和940、上限信号端子950、下限信号端子960和空白（定 时器)970,它们与图3中具有类似编号的300系列元件相对应。图9的电路还包括超过上限信 号端子270、低于下限信号端子280和端子114(例如，V感测）。 电路1000包括电源电压170'（如，适配自电池电压170)、电容器1010、电阻器1020、参考 电压端子1025、直流电压端子1030和1040、求和电路1050和减法电路1060,其中1000系列元 件对应于图4中具有类似编号的400系列元件。类似于图4中的在图3的端子350和360上产生 参考电压的操作，电路1000可用于在端子950和960上分别产生上限和下限参考电压。 图11为使用数字电流斜率检测的电流斜率检测电路210的示意图/框图。图11的电路 210可在图2A的控制1C 110中实施，该控制1C可继而在点火电路100中实施。在这种方式中， 可使用图11的电路210(例如，与图12所示的参考电压电路一起)来(使用数字斜率检测)检 测点火电路100中的非正常工作和/或失效模式(诸如本文描述的那些）。 在一个具体实施中，图11的电路210可包括采样电路1115,采样电路1115被配置为保存 指示(例如)保压期间一系列连续采样周期的初级绕组电流的(数字)值(例如，使用模拟-数 字转换）。在具体实施中，采样周期可为大约几微秒到几百微秒，其中特定的采样周期将取 决于特定的具体实施。在给定的采样周期内，可根据任何两个连续采样的电流值的差异来 确定电流斜率的意外变化(如V(n)和V(n+1)所示）。虽然图11中未示出，但还可包括空白定 时器电路，或可以其他方式来实现空白期。 在图11的电路中，端子1150上的参考电压(上限）和端子1160上的参考电压(下限）可为 预设的直流电压，或者可为图12的电压参考电路产生的直流电压，其中这些参考电压是根 据采样周期来缩放的。在图11的电路中，可以使用比较器1125来比较(如，经过数字模拟转 换之后)存储在采样电路1115中的连续样本，其中比较器1125的输出表示点火电路100中点 火线圈130的初级电流斜率。然后可由比较器1130将比较器1125的输出和上限进行比较，并 由比较器1140将比较器1125的输出和下限进行比较，从而确定这两个限值中的任一个限值 是否遭到违反。 如图12所示，电压参考电路1200可以包括电源电压170'（如，适配自电池电压170)、电 容器1210、电阻器1220、参考电压端子1225、直流电压端子1230和1240、求和电路1250和减 法电路1260,其中1200系列元件对应于图9中具有类似编号的1000系列元件。电路1200可用 于使用采样电路1115a和1115b、比较器1280和比较器1290分别在端子1150和1160上产生上 限参考电压和下限参考电压。 在本文所述的方式中，由于点火线圈130'的初级绕组电流(在"空白"期之后)的斜率可 在正常充电期间（例如，保压期)减小，因此数字电流斜率检测的上限(在端子1150上)可能 设置得比下限（端子1160上）更"严格"。例如，因为可以使用上述公式确定预期的最大初级 电流斜率，所以可在考虑了斜率在空白期的预期下降之后设置上限，这可有利于准确检测 提前点火事件、线圈短路以及磁饱和。相比之下，下限可用于检测失效模式如充电饱和，人 们可能认为这些失效模式不如短路、磁芯饱和以及提前点火（电流斜率发生突跳）那么重 要，由于在初级绕组的保压时间内电流斜率可以衰减，所以可根据给定的具体实施的要求 来设置下限。 在一个具体实施中，用于控制点火电路(包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)装置)工作的电 路可包括电流斜率检测电路以及与电流斜率检测电路耦接的驱动电路，其中斜率检测电路 被配置成检测点火电路中包括的点火线圈初级绕组的电流斜率。电流斜率检测电路可被进 一步配置为，在点火线圈充电期间，如果检测到的斜率高于第一限值，则向驱动电路提供第 一指示;并且，如果检测到的斜率低于第二限值，则向驱动电路提供第二指示。驱动电路可 被配置为，响应于接收到第一指示或第二指示，更改该点火电路的工作。 具体实施可包括下列一个或多个特征。例如，更改点火电路的工作可包括限制通过 IGBT的电流。更改点火电路的工作可包括更改点火电路的保压时间。该电路可包括与驱动 电路耦接的软关断（SSD)电路。更改点火电路的工作可包括驱动电路指示SSD电路执行IGBT 装置的受控关断。驱动电路可被进一步配置为，响应于接收到第一指示或第二指示，向与点 火电路耦接的发动机控制单元(ECU)发送失效模式通知。ECU可被配置为基于该通知更改点 火电路的工作。 电流斜率检测电路可包括:阻容电路，该阻容电路被配置为产生与初级绕组中电流斜 率相对应的信号;第一比较器，该第一比较器被配置为将对应于初级绕组中电流斜率的信 号与对应于第一限值的第一参考电压进行比较;和第二比较器，该第二比较器被配置为将 对应于初级绕组中电流斜率的信号与对应于第二限值的第二参考电压进行比较。电流斜率 检测电路可包括定时器电路，该定时器电路被配置为防止电流斜率检测电路指示检测到的 斜率在点火电路保压时间的第一部分期间高于第一限值。 该电路可包括电压参考电路，该电压参考电路被配置为提供对应于第一限值的第一参 考电压，以及提供对应于第二限值的第二参考电压。 电流斜率检测电路可包括:第一比较器和第二比较器，第一比较器被配置为将对应于 初级绕组中电流斜率的电压信号与对应于第一限值的第一参考电压进行比较，而第二比较 器被配置为将对应于初级绕组中电流斜率的电压信号与对应于第二限值的第二参考电压 进行比较。电流斜率检测电路可包括定时器电路，该定时器电路被配置为防止电流斜率检 测电路指示检测到的斜率在点火电路保压时间的第一部分期间高于第一限值。 电流斜率检测电路可包括采样电路，该采样电路被配置为存储与电压信号的第一值相 对应的第一数字值，该电压信号的第一值与初级绕组中在第一时间的电流斜率相对应；以 及存储与电压信号的第二值相对应的第二数字值，该电压信号的第二值与初级绕组中在第 二时间的电流斜率相对应，第二时间是第一时间之后的一段时间。电流斜率检测电路可包 括第一比较器、第二比较器和第三比较器，第一比较器被配置为将第一数字值与第二数字 值进行比较以产生输出信号，第二比较器被配置为将该输出信号与对应于第一限值的第一 参考电压进行比较，第三比较器被配置为将该输出信号与对应于第二限值的第二参考电压 进行比较。将第一数字值与第二数字值进行比较包括将对应于第一数字值的电压与对应于 第二数字值的电压进行比较。该电路可包括电压参考电路，该电压参考电路被配置为提供 对应于第一限值的第一参考电压，以及提供对应于第二限值的第二参考电压。第一参考电 压和第二参考电压可根据第一时间和第二时间之间的时间长短来缩放。 在另一个具体实施中，用于内燃机的点火电路可包括点火绝缘栅双极晶体管(IGBT)电 路、与点火IGBT电路耦接的点火线圈、与点火线圈耦接的火花塞、以及与点火IGBT电路耦接 的控制电路。该控制电路可包括电流斜率检测电路以及与电流斜率检测电路耦接的驱动电 路，其中电流斜率检测电路被配置成检测点火线圈初级绕组的电流斜率。电流斜率检测电 路可被进一步配置为，在点火线圈充电期间，如果检测到的斜率高于第一限值，则向驱动电 路提供第一指示，并且，如果检测到的斜率低于第二限值，则向驱动电路提供第二指示。驱 动电路可被配置为，响应于接收到第一指示或第二指示，更改该点火电路的工作。 具体实施可包括下列一个或多个特征。例如，点火IGBT电路可包括IGBT装置和箝，该箝 被配置为限定IGBT装置的箝位电压。 电流斜率检测电路可包括:阻容电路，该阻容电路被配置为产生与初级绕组中电流斜 率相对应的信号;第一比较器，该第一比较器被配置为将对应于初级绕组中电流斜率的信 号与对应于第一限值的第一参考电压进行比较;和第二比较器，该第二比较器被配置为将 对应于初级绕组中电流斜率的信号与对应于第二限值的第二参考电压进行比较。电流斜率 检测电路可包括定时器电路，该定时器电路被配置为防止电流斜率检测电路指示检测到的 斜率在点火电路保压时间的第一部分期间高于第一限值。 电流斜率检测电路可包括:第一比较器和第二比较器，第一比较器被配置为将对应于 初级绕组中电流斜率的电压信号与对应于第一限值的第一参考电压进行比较，而第二比较 器被配置为将对应于初级绕组中电流斜率的电压信号与对应于第二限值的第二参考电压 进行比较。电流斜率检测电路还可包括定时器电路，该定时器电路被配置为防止电流斜率 检测电路指示检测到的斜率在点火电路保压时间的第一部分期间高于第一限值。 电流斜率检测电路可包括采样电路，该采样电路被配置为存储与电压信号的第一值相 对应的第一数字值，该电压信号的第一值与初级绕组中在第一时间的电流斜率相对应；以 及存储与电压信号的第二值相对应的第二数字值，该电压信号的第二值与初级绕组中在第 二时间的电流斜率相对应。第二时间是第一时间之后的一段时间。电流斜率检测电路可包 括第一比较器、第二比较器和第三比较器，第一比较器被配置为将第一数字值与第二数字 值进行比较以产生输出信号，第二比较器被配置为将该输出信号与对应于第一限值的第一 参考电压进行比较，第三比较器被配置为将该输出信号与对应于第二限值的第二参考电压 进行比较。 可使用各种半导体加工和/或封装技术来实现本文所述的各种装置和技术。一些实施 例可使用与半导体基板相关的各种类型的半导体加工技术来实现，所述半导体基板包括但 不限于(例如)硅(Si)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)，等等。 虽然所述具体实施的某些特征已如本文所述进行说明，但本领域的技术人员现在将想 到许多修改形式、替代形式、变更形式和等同形式。因此，应当理解，所附权利要求书旨在覆 盖落入所述实施例的范围内的所有此类修改和变更。应当理解，它们仅以举例的方式而非 限制的方式呈现，可在形式和细节方面进行各种改变。本文所述的装置和/或方法的任一部 分可以任何组合方式加以组合，但相互排斥的组合除外。本文所述的实施例可包括所描述 的不同实施例的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。
【主权项】
1. 一种用于控制包括绝缘栅双极晶体管（IGBT)装置的点火电路工作的电路，所述电路 包括： 电流斜率检测电路，所述电流斜率检测电路被配置成检测所述点火电路中包括的点火 线圈初级绕组的电流斜率;和 与所述电流斜率检测电路耦接的驱动电路， 所述电流斜率检测电路还被配置为，在所述点火线圈充电期间， 如果检测到的所述斜率高于第一限值，则向所述驱动电路提供第一指示;并且 如果检测到的所述斜率低于第二限值，则向所述驱动电路提供第二指示， 所述驱动电路被配置为，响应于接收到所述第一指示或所述第二指示，更改所述点火 电路的工作。2. 根据权利要求1所述的电路，其中更改所述点火电路的工作包括限制通过IGBT的电 流。3. 根据权利要求1所述的电路，其中更改所述点火电路的工作包括更改所述点火电路 的保压时间。4. 根据权利要求1所述的电路，还包括与所述驱动电路耦接的软关断（SSD)电路，其中 更改所述点火电路的工作包括所述驱动电路指示所述SSD电路执行所述IGBT装置的受控关 断。5. 根据权利要求1所述的电路，其中所述驱动电路还被配置为，响应于接收到所述第一 指示或所述第二指示，向与所述点火电路耦接的发动机控制单元(ECU)发送失效模式通知， 所述ECU被配置为基于所述通知更改所述点火电路的工作。6. 根据权利要求1所述的电路，其中所述电流斜率检测电路包括： 阻容电路，所述阻容电路被配置为产生与所述初级绕组中所述电流斜率相对应的信 号； 第一比较器，所述第一比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的所述 信号与对应于所述第一限值的第一参考电压进行比较，所述第一限值为上限;和 第二比较器，所述第二比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的所述 信号与对应于所述第二限值的第二参考电压进行比较，所述第二限值为下限。7. 根据权利要求6所述的电路，其中所述电流斜率检测电路还包括定时器电路，所述定 时器电路被配置为防止所述电流斜率检测电路指示所述检测到的斜率在所述点火电路保 压时间的第一部分期间高于所述第一限值。8. 根据权利要求1所述的电路，所述电路还包括电压参考电路，所述电压参考电路被配 置为： 提供对应于所述第一限值的第一参考电压；以及 提供对应于所述第二限值的第二参考电压。9. 根据权利要求1所述的电路，其中所述电流斜率检测电路包括： 第一比较器，所述第一比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的电压 信号与对应于所述第一限值的第一参考电压进行比较;和 第二比较器，所述第二比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的所述 电压信号与对应于所述第二限值的第二参考电压进行比较。10. 根据权利要求9所述的电路，其中所述电流斜率检测电路还包括定时器电路，所述 定时器电路被配置为防止所述电流斜率检测电路指示检测到的所述斜率在所述点火电路 保压时间的第一部分期间高于所述第一限值。11. 根据权利要求1所述的电路，其中所述电流斜率检测电路包括： 采样电路，所述采样电路被配置为： 存储与电压信号的第一值相对应的第一数字值，所述电压信号的第一值与所述初级绕 组中在第一时间的所述电流斜率相对应;以及 存储与所述电压信号的第二值相对应的第二数字值，所述电压信号的第二值与所述初 级绕组中在第二时间的所述电流斜率相对应，所述第二时间是所述第一时间之后的一段时 间； 第一比较器，所述第一比较器被配置为将所述第一数字值与所述第二数字值进行比 较，产生输出信号； 第二比较器，所述第二比较器被配置为将所述输出信号与对应于所述第一限值的第一 参考电压进行比较;和 第三比较器，所述第三比较器被配置为将所述输出信号与对应于所述第二限值的第二 参考电压进行比较。12. 根据权利要求11所述的电路，其中将所述第一数字值与所述第二数字值进行比较 包括将对应于所述第一数字值的电压与对应于所述第二数字值的电压进行比较。13. 根据权利要求11所述的电路，所述电路还包括电压参考电路，所述电压参考电路被 配置为： 提供对应于所述第一限值的第一参考电压；以及 提供对应于所述第二限值的第二参考电压，所述第一参考电压和所述第二参考电压是 根据所述第一时间和所述第二时间之间的时间长短来缩放的。14. 一种用于内燃机的点火电路，所述点火电路包括： 点火绝缘栅双极晶体管(IGBT)电路； 与所述点火IGBT电路耦接的点火线圈； 与所述点火线圈耦接的火花塞;和 与所述点火IGBT电路耦接的控制电路，所述控制电路包括： 电流斜率检测电路，所述电流斜率检测电路被配置为检测所述点火线圈初级绕组的电 流斜率;和 与所述电流斜率检测电路耦接的驱动电路， 所述电流斜率检测电路还被配置为，在所述点火线圈充电期间， 如果检测到的所述斜率高于第一限值，则向所述驱动电路提供第一指示;并且 如果检测到的所述斜率低于第二限值，则向所述驱动电路提供第二指示， 所述驱动电路被配置为，响应于接收到所述第一指示或所述第二指示，更改所述点火 电路的工作。15. 根据权利要求14所述的点火电路，其中所述点火IGBT电路包括： IGBT装置；和 箝，所述箝被配置为限定IGBT装置的箝位电压。16. 根据权利要求14所述的点火电路，其中所述电流斜率检测电路包括： 阻容电路，所述阻容电路被配置为产生与所述初级绕组中所述电流斜率相对应的信 号； 第一比较器，所述第一比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的所述 信号与对应于所述第一限值的第一参考电压进行比较;和 第二比较器，所述第二比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的所述 信号与对应于所述第二限值的第二参考电压进行比较。17. 根据权利要求16所述的点火电路，其中所述电流斜率检测电路还包括定时器电路， 所述定时器电路被配置为防止所述电流斜率检测电路指示检测到的所述斜率在所述点火 电路保压时间的第一部分期间高于所述第一限值。18. 根据权利要求14所述的点火电路，其中所述电流斜率检测电路包括： 第一比较器，所述第一比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的电压 信号与对应于所述第一限值的第一参考电压进行比较;和 第二比较器，所述第二比较器被配置为将对应于所述初级绕组中所述电流斜率的电压 信号与对应于所述第二限值的第二参考电压进行比较。19. 根据权利要求18所述的点火电路，其中所述电流斜率检测电路还包括定时器电路， 所述定时器电路被配置为防止所述电流斜率检测电路指示检测到的所述斜率在所述点火 电路保压时间的第一部分期间高于所述第一限值。20. 根据权利要求1所述的点火电路，其中所述电流斜率检测电路包括： 采样电路，所述采样电路被配置为： 存储与电压信号的第一值相对应的第一数字值，所述电压信号的第一值与所述初级绕 组中在第一时间的所述电流斜率相对应;以及 存储与所述电压信号的第二值相对应的第二数字值，所述电压信号的第二值与所述初 级绕组中在第二时间的所述电流斜率相对应，所述第二时间是所述第一时间之后的一段时 间； 第一比较器，所述第一比较器被配置为将所述第一数字值与所述第二数字值进行比 较，产生输出信号； 第二比较器，所述第二比较器被配置为将所述输出信号与对应于所述第一限值的第一 参考电压进行比较;和 第三比较器，所述第三比较器被配置为将所述输出信号与对应于所述第二限值的第二 参考电压进行比较。
【文档编号】F02P5/15GK105840390SQ201610076207
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】汤清泉, 詹姆斯·E·伊尔贝里
【申请人】快捷半导体(苏州)有限公司, 快捷半导体公司