DE102017103875A1

DE102017103875A1 - Rückwärtsstromschutz für eine Schalteinheit

Info

Publication number: DE102017103875A1
Application number: DE102017103875.2A
Authority: DE
Inventors: Andrea Logiudice
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2016-03-02
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2017-09-07
Also published as: US20170256939A1; CN107154792A; US10186859B2; CN107154792B

Abstract

Bei einem Beispiel umfasst eine Schaltung eine Schalteinheit, die einen ersten Knoten, einen zweiten Knoten, einen Steuerknoten und einen Body umfasst. Die Schalteinheit ist dazu ausgebildet, den ersten Knoten der Schalteinheit als Reaktion auf ein Erhalten eines Steuersignals an einem Steuereingang der Schalteinheit selektiv mit dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu verbinden. Die Schalteinheit umfasst außerdem eine Rückwärtsstromschutzeinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern. Die Rückwärtsstromschutzeinheit verbindet den ersten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit und verbindet den zweiten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit.

Description

Diese Offenbarung bezieht sich auf Schalteinheiten wie zum Beispiel Einheiten, die einen Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET) oder andere Schaltertypen umfassen.
Eine Schalteinheit kann als eine Durchlassvorrichtung in Treiberschaltungen verwendet werden. Die Schalteinheit kann zum Beispiel (z. B. mithilfe einer Pulsweitenmodulation) selektiv geschaltet werden, um zu steuern, wann der Strom durch eine Lastschaltung (z. B. Leuchtdioden) fließt. In einigen Fällen können Änderungen bei einer Versorgungsspannung, einer Lastspannung oder einer Erdungsspannung ein Fließen eines Rückwärtsstroms (z. B. von einer Last zu einer Versorgung) verursachen, wodurch ein Fehler in der Schalteinheit verursacht wird.
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf Techniken zum Verringern oder Blockieren eines Rückwärtsstroms in einer Schalteinheit. Ein Rückwärtsstromschutz kann zum Beispiel erlauben, dass Schaltelemente in Anwendungen verwendet werden, bei denen eine Lastspannung eine Versorgungsspannung überschreitet oder bei denen eine Erdungsspannung eine Versorgungsspannung überschreitet oder bei ähnlichen Anwendungen.
Bei einem Beispiel umfasst eine Schaltung eine Schalteinheit, die einen ersten Knoten, einen zweiten Knoten, einen Steuerknoten und einen Body umfasst, wobei die Schalteinheit dazu ausgebildet ist, den ersten Knoten der Schalteinheit als Reaktion auf ein Erhalten eines Steuersignals an einem Steuereingang der Schalteinheit selektiv mit dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu verbinden; und wobei eine Rückwärtsstromschutzeinheit dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern, wobei die Rückwärtsstromschutzeinheit den ersten Knoten der Schalteinheit selektiv mit einem Body der Schalteinheit verbindet und den zweiten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet.
Bei einem weiteren Beispiel umfasst eine integrierte Schaltung: eine Treibereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal an einem Eingangsknoten der integrierten Schaltung zu erhalten und ein Steuersignal als Reaktion auf das an dem Eingangsknoten der integrierten Schaltung erhaltene Eingangssignal zu erzeugen; eine Schalteinheit, die einen ersten Knoten, der mit einer Spannungsschiene der integrierten Schaltung verbunden ist, einen zweiten Knoten, der mit einem Ausgangsknoten der integrierten Schaltung verbunden ist, und einen Body umfasst, wobei die Schalteinheit dazu ausgebildet ist, den ersten Knoten der Schalteinheit und den zweiten Knoten der Schalteinheit als Reaktion auf das von der Treibereinheit erhaltene Steuersignal selektiv zu verbinden; und wobei eine Rückwärtsstromschutzeinheit dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern, wobei die Rückwärtsstromschutzeinheit den ersten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet und den zweiten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet.
Bei einem weiteren Beispiel umfasst ein Leistungswandler ein Element zum selektiven Verbinden eines ersten Knotens einer Schalteinheit und eines zweiten Knotens der Schalteinheit als Reaktion auf das Erhalten eines Steuersignals; und ein Element zum Schalten eines Bodys der Schalteinheit, um einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern.
Einzelheiten dieser und weiterer Beispiele werden in den begleitenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Weitere Merkmale, Gegenstände und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie den Ansprüchen offensichtlich.
1 ist ein Blockschaubild, das ein beispielhaftes Rückwärtsstromschutzsystem gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung darstellt.
2 ist ein Schaltbild, das gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung eine beispielhafte integrierte Schaltung darstellt, der eine Schalteinheit, eine Rückwärtsstromschutzeinheit und eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen umfasst.
3 ist ein Schaltbild, das gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung eine weitere beispielhafte integrierte Schaltung darstellt, die eine Schalteinheit, eine Rückwärtsstromschutzeinheit und eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen umfasst.
4 ist ein Schaltbild, das eine beispielhafte Treiberschaltung gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung darstellt.
5 ist ein Ablaufplan, der mit Techniken übereinstimmt, die von einer Schaltung gemäß dieser Offenbarung ausgeführt werden.
6 ist ein Schaltbild, das gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung eine weitere beispielhafte integrierte Schaltung darstellt, die eine Schalteinheit und eine Rückwärtsstromschutzeinheit umfasst.
1 ist ein Blockschaubild, das ein beispielhaftes Rückwärtsstromschutzsystem 1 gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung darstellt. Wie bei dem Beispiel der 1 dargestellt wird, kann das Rückwärtsstromschutzsystem 1 eine Spannungsquelle 10, eine Lastschaltung 12, eine integrierte Schaltung 14 und einen Mikrocontroller 16 umfassen.
Bei einigen Beispielen kann die Spannungsquelle 10 dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere Komponenten des Rückwärtsstromschutzsystems 1 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Spannungsquelle 10 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, die Lastschaltung 12 mit einem Eingangsstrom zu versorgen. Bei einigen Beispielen kann die Spannungsquelle 10 eine Batterie sein, die dazu ausgebildet sein kann, elektrische Energie zu speichern. Zu den Beispielen von Batterien können gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, Nickel-Cadmium-, Blei-Säure-, Nickel-Metallhydrid-, Nickel-Zink-, Silberoxid-, Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer-Batterien und jede andere Art eines Akkumulators oder eine Kombination davon. Bei einigen Beispielen kann die Spannungsquelle 10 der Ausgang eines Leistungswandlers oder eines Wechselrichters sein. Die Spannungsquelle 10 kann zum Beispiel ein Ausgang eines DC/DC-Leistungswandlers, eines AC/DC-Leistungswandlers, eines DC/AC-Wechselrichters und Ähnliches sein. Bei einigen Beispielen kann die Spannungsquelle 10 eine Verbindung mit einem elektrischen Versorgungsnetz darstellen. Bei einigen Beispielen kann das von der Spannungsquelle 10 bereitgestellte Eingangsstromsignal ein DC-Eingangsstromsignal sein. Die Spannungsquelle 10 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, ein DC-Eingangsstromsignal in dem Bereich von ~5 VDC bis ~40 VDC bereitzustellen.
Bei einigen Beispielen kann die Lastschaltung 12 eine ohmsche Last umfassen. Die Lastschaltung 12 kann zum Beispiel eine Leuchtdiode und/oder eine Matrix von Leuchtdioden umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Lastschaltung 12 eine kapazitive Last sein. Die Lastschaltung 12 kann zum Beispiel ein kapazitives Element oder eine Bank von kapazitiven Elementen umfassen, die in Reihe oder parallel geschaltet sind. Bei einigen Beispielen kann die Lastschaltung 12 eine induktive Last umfassen. Die Lastschaltung 12 kann zum Beispiel einen Motor, eine Pumpe, einen Transformator und ähnliche Elemente umfassen.
Bei einigen Beispielen kann die integrierte Schaltung 14 eine Schalteinheit 20 und eine Rückwärtsstromschutzeinheit 22 umfassen. Bei einigen Beispielen kann die integrierte Schaltung 14 optional eine Treibereinheit 24 umfassen. Bei einigen Beispielen kann die integrierte Schaltung 14 optional eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 umfassen. Bei einigen Beispielen kann die integrierte Schaltung unterschiedliche Einheiten umfassen. Die integrierte Schaltung 14 kann zum Beispiel eine thermische Schutzeinheit umfassen, um ein Überheizen der integrierten Schaltung 14 zu vermeiden. Bei einigen Beispielen können Einheiten der integrierten Schaltung 14 in einem einzigen Chip gebildet werden. Die Schalteinheit 20 und die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 können zum Beispiel auf einem einzigen Chipsubstrat gebildet werden. Bei einigen Beispielen können die Schalteinheit 20, die Rückwärtsstromschutzeinheit 22, die Treibereinheit 24 und die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 auf einem einzigen Chipsubstrat gebildet werden.
Bei einigen Beispielen kann die Schalteinheit 20 dazu ausgebildet sein, als Reaktion auf das Erhalten eines Steuersignals eine Spannungsquelle 10 selektiv mit einer Lastschaltung 12 zu verbinden. Bei einigen Beispielen ist die Schalteinheit 20 außerdem dazu ausgebildet, in einem geschlossenen Zustand oder einem offenen Zustand zu arbeiten. Zum Beispiel erlaubt die Schalteinheit 20 während des geschlossenen Zustands, dass ein Strom in beiden Richtungen zwischen der Spannungsquelle 10 und der Lastschaltung 12 fließt. Bei einigen Beispielen verringert oder verhindert die Schalteinheit 20 während des offenen Zustands einen Stromfluss zwischen der Spannungsquelle 10 und der Lastschaltung 12.
Bei einigen Beispielen kann die Schalteinheit 20 eine Durchlassvorrichtung umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Schalteinheit 20 einen Feldeffekttransistor (FET) umfassen. Zu den Beispielen von FETs gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, ein Sperrschicht-Feldeffekttransistor (Junction Field-Effect Transistor, JFET), ein MOSFET, ein Dual-Gate-MOSFET, ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (Insulated-Gate Bipolar Transistor, IGBT), ein beliebiger anderer Typ eines FET oder eine beliebige Kombination davon. Zu den Beispielen von MOSFETs können, ohne auf diese beschränkt zu sein, ein PMOS, ein NMOS, ein DMOS oder ein beliebiger anderer Typ eines MOSFET oder eine beliebige Kombination davon gehören.
Bei einigen Beispielen können eine oder mehrere Komponenten des Rückwärtsstromschutzsystems 1 dazu ausgebildet sein, mit einem Strom 18 zu arbeiten, der von der Spannungsquelle 10 zu der Lastschaltung 12 fließt. Die Spannungsquelle 10 kann zum Beispiel eine Batterie sein, die dazu ausgebildet ist, eine Leuchtdiode einer Lastschaltung 12 mit Strom zu versorgen. Bei einigen Beispielen können jedoch eine oder mehrere Komponenten des Rückwärtsstromschutzsystems 1 beschädigt werden, wenn ein Rückwärtsstrom von der Lastschaltung 10 zu der Spannungsquelle 12 fließt. Die Lastschaltung 12 kann zum Beispiel eine Kondensatorbank umfassen, die einen Strom liefert, der in der Lage ist, die integrierte Schaltung 14 zu beschädigen, wenn eine Spannung der Kondensatorbank größer ist als eine Spannung der Spannungsquelle 10. Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 dementsprechend dazu ausgebildet sein, einen Stromfluss von der Lastschaltung 10 zu der Spannungsquelle 12 zu verringern.
Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 dazu ausgebildet sein, einen Body der Schalteinheit 20 auf ein höchstes Potential zu schalten, um einen Rückwärtsstrom zu verringern oder zu vermeiden. Die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, die Spannungsschiene 32 selektiv mit dem Body der Schalteinheit 20 zu verbinden. Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 dazu ausgebildet sein, den Ausgangsknoten 34 selektiv mit dem Body der Schalteinheit 20 zu verbinden. Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 den Body der Schalteinheit 20 aufgrund einer Spannung des Rückwärtsstromschutzsystems 1 selektiv verbinden. Die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, den Ausgangsknoten 34 als Reaktion darauf mit dem Body der Schalteinheit 20 zu verbinden, dass eine Spannung des Ausgangsknotens 34 größer ist als eine Spannung der Spannungsschiene 32 und eine Spannung der Erdungsschiene 36. Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 dazu ausgebildet sein, die Spannungsschiene 32 als Reaktion darauf mit dem Body der Schalteinheit 20 zu verbinden, dass eine Spannung der Spannungsschiene 32 größer ist als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 und eine Spannung der Erdungsschiene 36.
Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 dazu ausgebildet sein, der Erdungsschiene 36 zu erlauben, die Spannung zu verschieben, um zum Beispiel Automobilanwendungen zu unterstützen. Die Erdungsschiene 36 kann zum Beispiel eine Spannungsverschiebung von ~2 VDC aufweisen. Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 dazu ausgebildet sein, den Body der Schalteinheit 20 mit einem höchsten Potential der Spannungsschiene 32, des Ausgangsknotens 34 und der Erdungsschiene 36 zu verbinden, um einen Rückwärtsstrom zu verringern oder zu vermeiden. Die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, den Body der Schalteinheit 20 als Reaktion darauf mit der Erdungsschiene 36 zu verbinden, dass eine Spannung der Erdungsschiene 36 größer ist als eine Spannung der Spannungsschiene 32 und dass die Spannung der Spannungsschiene 32 größer ist als eine Spannung des Ausgangsknotens 34.
Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 einen Bipolartransistor (BJT) umfassen. Zu den Beispielen von BJTs gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, ein PNP, ein NPN, ein Heteroübergang, ein beliebiger anderer Typ eines BJT oder eine Kombination davon. Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 ein ohmsches Element umfassen. Die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 kann zum Beispiel einen Widerstand umfassen, der einen speziellen Bereich des Stroms zu dem Body der Schalteinheit 20 treibt, sodass die Schalteinheit 20 mit einer wünschenswerten Schaltgeschwindigkeit schalten kann, während ein Ruhestrom der Rückwärtsstromschutzeinheit 22 begrenzt wird.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 dazu ausgebildet sein, ein Eingangssignal am Eingangsknoten 30 der integrierten Schaltung 14 zu erhalten und als Reaktion auf das am Eingangsknoten 30 erhaltene Eingangssignal ein Steuersignal zu erzeugen. Die Treibereinheit 24 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, ein Eingangssignal (z. B. eine logische „0“) am Eingangsknoten 30 zu erhalten, das einen Befehl anzeigt, damit die Schalteinheit 20 in einem geschlossenen Zustand arbeitet, und als Reaktion auf den Befehl kann die Treibereinheit 24 ein Steuersignal (z. B. eine logische „0“) erzeugen, sodass die Schalteinheit 20 in dem geschlossenen Zustand arbeitet.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 dazu ausgebildet sein, die Schalteinheit 20 zu veranlassen, in einem offenen Zustand zu arbeiten, um zu vermeiden, dass ein Rückwärtsstrom durch die Durchlassvorrichtung der Schalteinheit 20 fließt. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 dazu ausgebildet sein, um das Steuersignal aufgrund eines Vergleichs der Spannungen der Lastschaltung 12 und der Spannungsquelle 10 zu erzeugen. Die Treibereinheit 24 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, mithilfe einer Vergleichseinheit eine Spannung der Spannungsschiene 32 mit einer Spannung des Ausgangsknotens 34 zu vergleichen und ein Steuersignal zu erzeugen, sodass die Schalteinheit 20 in einem offenen Zustand arbeitet, wenn die Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als die Spannung des Ausgangsknotens 34 ist. Von daher kann die Treibereinheit 24 vermeiden, dass ein Rückwärtsstrom von der Lastschaltung 12 durch die Schalteinheit 20 zur Spannungsschiene 32 fließt. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 dazu ausgebildet sein, das Steuersignal aufgrund einer Differenz der Spannungen der Spannungsschiene 32 und der Erdungsschiene 36 zu erzeugen. Die Treibereinheit 24 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, mithilfe einer Diode ein Steuersignal zu erzeugen, sodass die Schalteinheit 20 in einem offenen Zustand arbeitet, wenn die Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als die Spannung der Erdungsschiene 36 ist. Von daher kann die Treibereinheit 24 vermeiden, dass ein Rückwärtsstrom von der Erdungsschiene 36 durch die Schalteinheit 20 zur Spannungsschiene 32 fließt.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 dazu ausgebildet sein, das Steuersignal aufgrund einer Kombination von Faktoren zu erzeugen. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 dazu ausgebildet sein, das Steuersignal aufgrund eines Vergleichs der Spannung der Lastschaltung 12 und der Spannungsquelle 10, aufgrund einer Differenz zwischen einer Spannung der Spannungsschiene 32 und einer Spannung der Erdungsschiene 36 und aufgrund eines erhaltenen Eingangssignals zu erzeugen. Die Treibereinheit 24 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, ein Steuersignal zu erzeugen, sodass die Schalteinheit 20 in dem offenen Zustand arbeitet, wenn die Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als die Spannung der Erdungsschiene 36 ist, wenn die Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als die Spannung des Ausgangsknotens 34 ist oder wenn ein an dem Eingangsknoten 30 erhaltenes Eingangssignal Befehle anzeigt, damit die Schalteinheit 20 in einem offenen Zustand arbeitet.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 einen Feldeffekttransistor (FET) umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Schalteinheit 20 einen Bipolartransistor (BJT) umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 eine Vergleichseinheit umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 ein ohmsches Element umfassen. Die Treibereinheit 24 kann zum Beispiel einen Pullup-Widerstand umfassen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Treibereinheit 24 eine Diode umfassen.
Bei einigen Beispielen kann die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 dazu ausgebildet sein, einen Strom von dem Ausgangsknoten 34 auf die Erdungsschiene 36 zu entladen, sodass die integrierte Schaltung 14 vor Schäden geschützt wird. Bei einigen Beispielen kann die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 dazu ausgebildet sein, einen Strom von dem Ausgangsknoten 34 mithilfe eines elektrostatische Entladungselements (Electro Static Discharge element, ESD) auf die Erdungsschiene 36 zu entladen. Zu den Beispielen von ESD-Elementen können gehören, ohne auf diese beschränkt zu sein, eine Diode zur Transientenspannungsunterdrückung, Klemmvorrichtungen, eine Zener-Diode, Einheiten zur Transientenspannungsunterdrückung, eine Schottky-Diode oder ein beliebiger anderer Typ eines ESD-Elements oder eine Kombination davon.
Bei einigen Beispielen kann die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 dazu ausgebildet sein, ein höchstes Potential der Lastschaltung 12 auszugeben. Die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, mithilfe des ESD-Elements an einem Knoten der Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 eine Spannung des Ausgangsknotens 34 auszugeben, wenn die Spannung des Ausgangsknotens 34 größer als eine Spannung der Erdungsschiene 36 ist, und eine Spannung der Erdungsschiene 36 auszugeben, wenn die Spannung der Erdungsschiene 36 größer als die Spannung des Ausgangsknotens 34 ist.
Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 16 dazu ausgebildet sein, die Schalteinheit 20 so zu steuern, dass erlaubt wird, dass ein Strom von der Spannungsquelle 10 zu der Lastschaltung 12 fließt. Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 16 eine einzige integrierte Schaltung (SoC) sein, die von der integrierten Schaltung 14 getrennt ist. Bei einigen Beispielen können der Mikrocontroller 16 und die integrierte Schaltung 14 eine einzige integrierte Schaltung bilden. Der Mikrocontroller 16 kann dazu ausgebildet sein, ein Signal auszugeben, das den Betrieb der integrierten Schaltung 14 steuert. Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 16 ein Pulsweitenmodulationssignal ausgeben, das eine Schalteinheit der integrierten Schaltung 14 veranlasst, in einem geschlossenen Zustand (wenn das Signal z. B. LOW ist) und in einem offenen Zustand (wenn das Signal z. B. HIGH ist) zu arbeiten. Bei einigen Beispielen kann die Signalausgabe des Mikrocontrollers 16 eine Schaltfrequenz aufweisen. Bei einigen Beispielen kann die Schaltfrequenz des Signals einem Wert entsprechen, wie oft eine Schalteinheit der integrierten Schaltung 14 schaltet. Bei einigen Beispielen kann die Schaltfrequenz im kilohertz-Bereich liegen. Das Signal kann zum Beispiel eine Schaltfrequenz zwischen 4 kHz und 20 kHz aufweisen. Bei einigen Beispielen kann das Ausgangssignal des Mikrocontrollers 16 einen Arbeitszyklus aufweisen, der dem Zeitverhältnis des Signals von HIGH gegenüber LOW entsprechen kann. Bei einigen Beispielen kann der Mikrocontroller 16 dazu ausgebildet sein, den Arbeitszyklus und/oder die Schaltfrequenz des Signals aufgrund der erhaltenen Informationen einzustellen.
2 ist ein Schaltbild, das gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung eine beispielhafte integrierte Schaltung 100 darstellt, die eine Schalteinheit 120, eine Rückwärtsstromschutzeinheit 122 und eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 126 umfasst. 2 wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem Rückwärtsstromschutzsystem 1 der 1 beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Techniken können jedoch in einer beliebigen Veränderung und in einer beliebigen Kombination mit der Spannungsquelle 10, der Lastschaltung 12, der integrierten Schaltung 14 und des Mikrocontrollers 16 verwendet werden, um ein Auftreten von Schäden als Ergebnis eines Rückwärtsstroms zu verringern oder zu vermeiden.
Bei dem Beispiel der 2 umfasst die integrierte Schaltung 100 die Spannungsquelle 10, die Lastschaltung 12, die Treibereinheit 24, die Spannungsschiene 32, den Ausgangsknoten 34 und die Erdungsschiene 36, wie sie in 1 beschrieben werden. Bei dem Beispiel der 2 umfasst die integrierte Schaltung 100 eine Schalteinheit 120, die ein spannungsgesteuertes Schaltungselement 140 umfassen kann. Obwohl in 2 ein MOSFET-Symbol als spannungsgesteuertes Schaltungselement 140 gezeigt wird, kann jede beliebige elektrische Vorrichtung, die durch eine Spannung gesteuert wird, anstelle des in 1 beschriebenen MOSFET verwendet werden. Die Schalteinheit 120 kann auch einen ersten Knoten 142 (z. B. eine Source), einen zweiten Knoten 144 (z. B. einen Drain), einen Steuerknoten 146 (z. B. ein Gate) und einen Body 148 umfassen. Bei einigen Beispielen kann der Steuerknoten 146 mit der Treibereinheit 24 verbunden werden, um ein von der Treibereinheit 24 erzeugtes Steuersignal zu erhalten.
Bei einigen Beispielen kann das Herstellen der Schalteinheit 120 zu parasitären Elementen führen. Die Schalteinheit 120 kann zum Beispiel einen PNP-Substrattransistor 150, einen PNP-Substrattransistor 152 eine Substratdiode 154 und einen Substratwiderstand 156 umfassen. Bei einigen Beispielen kann ein Strom von dem zweiten Knoten 144 durch parasitäre Elemente zu dem ersten Knoten 142 fließen, was die Schalteinheit 120 beschädigen kann. Zum Beispiel kann ein Strom von dem zweiten Knoten 144 durch die PNP-Substrattransistoren 150 und 152 zu dem ersten Knoten 142 fließen. Bei einigen Beispielen kann ein Strom von der Erdungsschiene 36 durch den Substratwiderstand 156, die PNP-Substrattransistoren 150 und 152 und die Substratdiode 154 zu dem ersten Knoten 142 fließen.
Bei dem Beispiel der 2 umfasst die integrierte Schaltung 100 eine Rückwärtsstromschutzeinheit 122, die ein erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 160, ein erstes ohmsches Element 162, ein zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 164 und ein zweites ohmsches Element 166 umfassen kann. Obwohl in 2 ein PNP-Symbol als erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 160 und als zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 164 gezeigt wird, kann jede beliebige elektrische Vorrichtung, die durch eine Spannung gesteuert wird, anstelle des in 1 beschriebenen BJT verwendet werden. Bei einigen Beispielen umfasst das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 160 einen Emitter, der mit dem ersten Knoten 142 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit einem ersten Knoten des ersten ohmschen Elements 162 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das erste ohmsche Element 162 einen Widerstandswert (z. B. Ohm) aufweisen, der ausgewählt wird, um den Strom zu begrenzen, der benötigt wird, um das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 160 anzutreiben, und kann außerdem einen zweiten Knoten umfassen, der mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist. Bei einigen Beispielen umfasst das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 164 einen Emitter, der mit dem zweiten Knoten 144 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit einem zweiten Knoten des zweiten ohmschen Elements 166 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das zweite ohmsche Element 166 einen Widerstandswert (z. B. Ohm) aufweisen, der ausgewählt wird, um den Strom zu begrenzen, der benötigt wird, um das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 164 anzutreiben, und kann außerdem einen ersten Knoten umfassen, der mit der Spannungsschiene 32 verbunden ist.
Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 122 den Body 148 mit dem höchsten Potential der Spannungsschiene 32 und des Ausgangsknotens 34 verbinden. Während eines normalen Betriebs, wenn eine Spannung der Spannungsschiene 32 größer als eine Spannung der Erdungsschiene 36 plus einer Spannung (z. B. V_BE) über das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 160 ist, kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 160 zum Beispiel die Spannungsschiene 32 mit dem Body 148 verbinden, sodass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung der Spannungsschiene 32 minus einer Sättigungsspannung (z. B. VCE_SAT) des ersten spannungsgesteuerten Schaltungselements 160 ist. Bei einigen Beispielen kann ein zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 164 während eines Sperrspannungsbetriebs, wenn eine Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 ist, den Ausgangsknoten 34 mit dem Body 148 verbinden, sodass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung des Ausgangsknotens 34 minus einer Sättigungsspannung (z. B. VCE_SAT) des zweiten spannungsgesteuerten Schaltungselements 164 ist. Bei einigen Beispielen kann das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 164 während eines hohen Erdungsspannungsbetriebs, wenn eine Spannung der Erdungsschiene 36 größer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 und größer als null Volt ist, den Ausgangsknoten 34 mit dem Body 148 verbinden, sodass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung des Ausgangsknotens 34 minus einer Sättigungsspannung (z. B. VCE_SAT) des zweiten spannungsgesteuerten Schaltungselements 164 ist.
Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 122 dazu ausgebildet sein, zum Beispiel einem Schaltbetriebsmodus zu erlauben, dass ein Schalten einer Last aus Leuchtdioden, die parallel zu einem oder mehreren Kondensatorelementen geschaltet sind, oder während einer Mikrounterbrechung der Spannungsquelle 10 (z. B. eine wenige Mikrosekunden dauernde Spitze, wobei eine Spannungsausgabe auf ~0 VDC abfällt) mithilfe einer Pulsweitenmodulation erlaubt wird. Ein zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 160 kann zum Beispiel während eines Schaltvorgangs, wenn eine Spannung des Ausgangsknotens 34 größer als eine Spannung der Spannungsschiene 34 ist, den Ausgangsknoten 34 mit dem Body 148 verbinden, sodass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung des Ausgangsknotens 34 minus einer Sättigungsspannung (z. B. VCE_SAT) des zweiten spannungsgesteuerten Schaltungselements 160 ist, wodurch ein Stromfluss von dem Ausgangsknoten 34 zu der Spannungsschiene 32 vermieden wird.
Bei dem Beispiel der 2 umfasst die integrierte Schaltung 100 eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 126, die ein ESD 170 umfassen kann. Bei einigen Beispielen kann das ESD 170 einen ersten Knoten (z. B. eine Kathode), der mit dem Ausgangsknoten 34 verbunden ist, und einen zweiten Knoten (z. B. eine Anode) umfassen, der mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das ESD 170 ausgewählt werden, um einen an dem Ausgangsknoten 34 erhaltenen Strom an die Erdungsschiene 36 zu entladen. Das ESD 170 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, in einem geschlossenen Zustand zu arbeiten, wenn eine Spannung am Ausgangsknoten 34 eine maximale Spannung der Schalteinheit 120 überschreitet.
3 ist ein Schaltbild, das gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung eine weitere beispielhafte integrierte Schaltung 200 darstellt, die eine Schalteinheit 120, eine Rückwärtsstromschutzeinheit 222 und eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226 umfasst. 3 wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem Rückwärtsstromschutzsystem 1 der 1 beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Techniken können jedoch in einer beliebigen Veränderung und in einer beliebigen Kombination mit der Spannungsquelle 10, der Lastschaltung 12, der integrierten Schaltung 14 und des Mikrocontrollers 16 verwendet werden, um ein Auftreten von Schäden als Ergebnis eines Rückwärtsstroms zu verringern oder zu vermeiden.
Bei dem Beispiel der 3 umfasst die Schaltung 200 die Spannungsquelle 10, die Lastschaltung 12, die Treibereinheit 24, die Spannungsschiene 32, den Ausgangsknoten 34 und die Erdungsschiene 36, wie sie in 1 beschrieben werden. Bei dem Beispiel der 3 umfasst die Schaltung 200 eine Schalteinheit 120, wie sie in 2 beschrieben wird. Bei dem Beispiel der 3 umfasst die Schaltung 200 eine Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226, die ein ESD 270 und ein ESD 272 umfassen kann. Bei einigen Beispielen kann das ESD 270 einen ersten Knoten (z. B. eine Kathode) umfassen, der mit einem zweiten Knoten (z. B. einer Kathode) des ESD 272 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das ESD 270 einen zweiten Knoten (z. B. eine Anode) umfassen, der mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das ESD 272 einen ersten Knoten (z. B. eine Anode) umfassen, der mit dem Ausgangsknoten 34 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das ESD 270 ausgewählt werden, um einen an dem Ausgangsknoten 34 erhaltenen Strom an die Erdungsschiene 36 zu entladen. Das ESD 270 kann zum Beispiel dazu ausgebildet sein, in einem geschlossenen Zustand zu arbeiten, wenn eine Spannung am Ausgangsknoten 34 eine maximale Spannung der Schalteinheit 120 überschreitet. Bei einigen Beispielen kann die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226 dazu ausgebildet sein, an dem Knoten 274 der Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226 eine Spannung des Ausgangsknotens 34 auszugeben, wenn die Spannung des Ausgangsknotens 34 größer als eine Spannung der Erdungsschiene 36 ist, und eine Spannung der Erdungsschiene 36 auszugeben, wenn die Spannung der Erdungsschiene 36 größer als die Spannung des Ausgangsknotens 34 ist. Wenn zum Beispiel eine Spannung der Erdungsschiene 36 größer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 ist, kann das ESD 270 erlauben, dass ein Strom von der Erdungsschiene 36 zum Knoten 274 fließt, während das ESD 272 einen Strom verringern oder vermeiden kann, der von dem Knoten 274 zu dem Ausgangsknoten 34 fließt.
Bei dem Beispiel der 3 umfasst die Schaltung 200 eine Rückwärtsstromschutzeinheit 222, die ein erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 260, ein erstes ohmsches Element 262, ein zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 264 und ein zweites ohmsches Element 266 umfasst. Obwohl in 3 ein PNP-Symbol als erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 260 und als zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 264 gezeigt wird, kann jede beliebige elektrische Vorrichtung, die durch eine Spannung gesteuert wird, anstelle des in 3 beschriebenen MOSFET verwendet werden. Bei einigen Beispielen umfasst das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 260 einen Emitter, der mit dem ersten Knoten 142 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit einem ersten Knoten des ersten ohmschen Elements 262 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das erste ohmsche Element 262 außerdem einen zweiten Knoten umfassen, der mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist. Bei einigen Beispielen umfasst das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 264 einen Emitter, der mit dem Knoten 274 der Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit einem zweiten Knoten des zweiten ohmschen Elements 266 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das zweite ohmsche Element 266 außerdem einen ersten Knoten umfassen, der mit der Spannungsschiene 32 verbunden ist.
Bei einigen Anwendungen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 222 Erdungsverschiebungen erlauben, wodurch weitere Anwendungen (z. B. bei Fahrzeugen) erlaubt werden, indem der Body 148 der Schalteinheit auf ein höchstes Potential der Spannungsschiene 32, das Ausgangsknotens 34 und der Erdungsschiene 36 geschaltet wird. Das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 264 kann zum Beispiel den Knoten 274 der Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226 mit dem Body 148 verbinden, wenn eine Spannung der Erdungsschiene 36 sowohl größer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 als auch eine Spannung der Spannungsschiene 32 ist, sodass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung der Erdungsschiene 36 minus einer Sättigungsspannung (z. B. VCE_SAT) des zweiten spannungsgesteuerten Schaltungselements 264 und minus einer Vorwärtsspannung (z. B. VBE) des ESD 270 ist.
4 ist ein Schaltbild, das eine beispielhafte Treibereinheit 324 gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung darstellt. 4 wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem Rückwärtsstromschutzsystem 1 der 1 beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Techniken können jedoch in einer beliebigen Veränderung und in einer beliebigen Kombination mit der Spannungsquelle 10, der Lastschaltung 12, der integrierten Schaltung 14 und des Mikrocontrollers 16 verwendet werden, um ein Auftreten von Schäden als Ergebnis eines Rückwärtsstroms zu verringern oder zu vermeiden.
Bei dem Beispiel der 4 kann die Schaltung 300 die Spannungsquelle 10, die Schalteinheit 20, die Spannungsschiene 32, den Ausgangsknoten 34 und die Erdungsschiene 36 umfassen, wie sie in 1 beschrieben werden. Bei dem Beispiel der 4 kann die Schaltung 300 eine Treibereinheit 324 umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 324 einen Pullup-Widerstand 370, ein erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 372, ein zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 374, eine erste Vergleichseinheit 376, eine zweite Vergleichseinheit 378 und eine Diode 380 umfassen. Obwohl in 4 ein NMOS-Symbol als spannungsgesteuerte Schaltungselemente 372 und 374 gezeigt wird, kann jede beliebige elektrische Vorrichtung, die durch eine Spannung gesteuert wird, anstelle des in 1 beschriebenen NMOS verwendet werden.
Bei einigen Beispielen kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 eine Source, die mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist, einen Drain, der mit einem ersten Knoten (z. B. einer Kathode) der Diode 380 verbunden ist, und ein Gate umfassen, das mit einem Ausgang der Vergleichseinheit 376 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 ein Steuersignal für die Schalteinheit 20 erzeugen. Wenn das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 zum Beispiel in einem geschlossenen Zustand arbeitet, kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 mithilfe einer Spannung der Erdungsschiene 36 ein Steuersignal erzeugen, das die Schalteinheit antreiben kann, um in einem geschlossenen Zustand zu arbeiten. Bei einigen Beispielen, wenn das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 in einem offenen Zustand arbeitet, kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 mithilfe einer Spannung der Spannungsschiene 32 ein Steuersignal erzeugen, das die Schalteinheit antreiben kann, um in einem offenen Zustand zu arbeiten.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 324 dazu ausgebildet sein, ein Eingangssignal an einem Eingangsknoten zu erhalten und als Reaktion auf das am Eingangsknoten erhaltene Eingangssignal ein Steuersignal zu erzeugen. Die Vergleichseinheit 376 kann zum Beispiel ein an dem ersten Eingangsknoten 382 erhaltenes Eingangssignal (z. B. ein negativer Eingang) mit einer an einem zweiten Eingangsknoten 384 erhaltenen Bezugsspannung (z. B. ein positiver Eingang) vergleichen und die Vergleichseinheit 376 kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 antreiben, um das Steuersignal als Reaktion auf den Vergleich zu erzeugen.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 324 das Steuersignal erzeugen, sodass die Schalteinheit 20 in einem offenen Zustand arbeitet, wenn die Spannung des Ausgangsknotens 34 größer als die Spannung der Spannungsschiene 32 ist. Die Vergleichseinheit 378 kann zum Beispiel eine an einem ersten Eingangsknoten 386 erhaltene Spannung der Spannungsschiene 32 (z. B. ein negativer Eingang) mit einer an einem zweiten Eingangsknoten 388 erhaltenen Spannung des Ausgangsknotens 34 (z. B. ein positiver Eingang) vergleichen und die Vergleichseinheit 378 kann das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 374 antreiben, um in einem geschlossenen Zustand zu arbeiten, wodurch das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 angetrieben wird, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Schalteinheit 20 antreibt, um in einem offenen Zustand zu arbeiten. Bei einigen Beispielen kann das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 374 eine Source, die mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist, einen Drain, der mit einem Ausgang der Vergleichseinheit 376 verbunden ist, und ein Gate des ersten spannungsgesteuerten Schaltungselements 372 umfassen, das mit einem Ausgang der Vergleichseinheit 378 verbunden ist.
Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 324 das Steuersignal erzeugen, sodass die Schalteinheit 20 in einem offenen Zustand arbeitet, wenn die Spannung der Erdungsschiene 36 größer als die Spannung der Spannungsschiene 32 ist. Die Diode 380 kann zum Beispiel einen Strom verringern, der durch den Pullup-Widerstand 370 fließt, wodurch vermieden wird, dass die Schalteinheit 20 in einem geschlossenen Zustand arbeitet. Wie in 4 gezeigt wird, kann der Pullup-Widerstand 370 einen ersten Knoten, der mit der Spannungsschiene 32 verbunden ist, und einen zweiten Knoten umfassen, der mit dem Eingangsknoten der Schalteinheit 20 und einem Eingangsknoten (z. B. einer Anode) der Diode 380 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann die Diode 380 einen zweiten Knoten (z. B. eine Kathode) umfassen, der mit einem Drain des ersten spannungsgesteuerten Schaltungselements 372 verbunden ist.
5 ist ein Ablaufplan, der mit Techniken übereinstimmt, die von einer Schaltung gemäß dieser Offenbarung ausgeführt werden. Aus rein anschaulichen Zwecken werden die beispielhaften Operationen nachfolgend im Zusammenhang mit dem Rückwärtsstromschutzsystem 1 beschrieben, das in der 1 gezeigt wird. Die nachfolgend beschriebenen Techniken können jedoch in einer beliebigen Veränderung und in einer beliebigen Kombination mit der Spannungsquelle 10, der Lastschaltung 12, der integrierten Schaltung 14 und des Mikrocontrollers 16 verwendet werden, um ein Auftreten von Schäden als Ergebnis eines Rückwärtsstroms zu verringern oder zu vermeiden.
Gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung kann die Treibereinheit 24 des Rückwärtsstromschutzsystems 1 mithilfe eines oder mehrerer aktiver Schaltungselemente ein Eingangssignal erhalten, das anzeigt, ob eine Schalteinheit in einem offenen Zustand oder einem geschlossenen Zustand arbeiten soll (402). Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente Vergleichseinheiten wie zum Beispiel die Vergleichseinheit 376 der 4 umfassen. Bei einigen Beispielen kann das Eingangssignal mit einer Bezugsspannung verglichen werden. Die Vergleichseinheit 376 der 4 kann zum Beispiel ein an einem ersten Eingangsknoten 382 erhaltenes Eingangssignal (z. B. ein negativer Eingang) mit einer an einem zweiten Eingangsknoten 384 erhaltenen Bezugsspannung (z. B. ein positiver Eingang) vergleichen.
Wie in 5 gezeigt wird kann die Treibereinheit 24 mithilfe eines oder mehrerer aktiver Schaltungselemente optional eine Spannung eines ersten Knotens der Schalteinheit 20 mit einer Spannung eines zweiten Knotens der Schalteinheit 20 vergleichen (404). Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente Vergleichseinheiten wie zum Beispiel die Vergleichseinheit 378 der 4 umfassen. Die Vergleichseinheit 378 kann zum Beispiel eine an dem ersten Eingangsknoten 386 (z. B. ein negativer Eingang) erhaltene Spannung des ersten Knotens der Schalteinheit 20 mit einer an einem zweiten Eingangsknoten 388 (z. B. ein positiver Eingang) erhaltenen Spannung des zweiten Knotens der Schalteinheit 20 vergleichen.
Die Treibereinheit 24 kann mithilfe eines oder mehrerer aktiver Schaltungselemente optional eine Spannung der Spannungsschiene 32 der Schalteinheit 20 mit einer Spannung der Erdungsschiene 36 der Schalteinheit 20 vergleichen (406). Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente Dioden wie zum Beispiel die Diode 380 der 4 umfassen. Die Diode 380 kann zum Beispiel vermeiden, dass die Schalteinheit 20 in einem geschlossenen Zustand arbeitet, wenn die Erdungsschiene 36 eine Spannung aufweist, die größer als eine Spannung der Spannungsschiene 32 ist.
Die Treibereinheit 24 des Rückwärtsstromschutzsystems 1 kann mithilfe des einen oder der mehreren aktiven Schaltungselemente als Reaktion auf das Eingangssignal ein Steuersignal erzeugen (408). Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente Vergleichseinheiten wie zum Beispiel die Vergleichseinheit 376 der 4 und spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel das spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 der 4 umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 antreiben, um das Steuersignal als Reaktion auf die Ausgabe der Vergleichseinheit 376 zu erzeugen. Zum Beispiel können die Vergleichseinheit 378, die Diode 380 und das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 374 weggelassen werden und die Vergleichseinheit 376 kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 antreiben, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Schalteinheit 20 antreibt, um in einem offenen Zustand zu arbeiten oder um in einem geschlossenen Zustand zu arbeiten. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 des Rückwärtsstromschutzsystems 1 mithilfe eines oder mehrerer aktiver Schaltungselemente als Reaktion auf das Eingangssignal und außerdem als Reaktion auf einen Vergleich der Spannungen des ersten und des zweiten Knotens der Schalteinheit 20 und/oder einen Vergleich der Spannungen der Erdungsschiene 36 und der Spannungsschiene 32 ein Steuersignal erzeugen. Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente Vergleichseinheiten wie zum Beispiel die Vergleichseinheiten 376 und 378 der 4, spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel die spannungsgesteuerten Schaltungselemente 372 und 374 der 4 und Dioden wie zum Beispiel die Diode 380 der 4 umfassen. Die Treibereinheit 24 kann zum Beispiel das Steuersignal als Reaktion auf die Ausgabe der Vergleichseinheit 376 und/oder die Ausgabe der Vergleichseinheit 378 erzeugen. Zum Beispiel können die Vergleichseinheit 378 und das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 374 das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 antreiben, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Schalteinheit 20 antreibt, um in einem offenen Zustand zu arbeiten, wenn die Spannung des Ausgangsknotens 34 größer als die Spannung der Spannungsschiene 32 ist. Bei einigen Beispielen kann die Treibereinheit 24 das Steuersignal als Reaktion auf einen Betrieb der Diode 380 erzeugen. Die Diode 380 kann zum Beispiel das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 372 antreiben, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Schalteinheit 20 antreibt, um in einem offenen Zustand zu arbeiten, wenn eine Spannung der Erdungsschiene 36 größer als eine Spannung der Spannungsschiene 32 ist.
Die Schalteinheit 20 des Rückwärtsstromschutzsystems 1 kann mithilfe eines oder mehrerer aktiver Schaltungselemente als Reaktion auf das Steuersignal den ersten Knoten selektiv mit dem zweiten Knoten verbinden (410). Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel das spannungsgesteuerte Schaltungselement 140 der 2–3 und 6 umfassen. Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente parasitäre Elemente umfassen, die spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel die PNP-Transistoren 150 und 152 der 2–3, Dioden wie zum Beispiel die Substratdiode 154 der 2–3 und 6 und ohmsche Elemente wie zum Beispiel den Substratwiderstand 156 der 2–3 und 6 umfassen. Bei einigen Beispielen kann die Schalteinheit 20 als Reaktion auf das Steuersignal zwischen einem Arbeiten in einem offenen Zustand und einem Arbeiten in einem geschlossenen Zustand wechseln, um den ersten Knoten selektiv mit dem zweiten Knoten der Schalteinheit 20 zu verbinden. Als Reaktion auf ein Erhalten eines Steuersignals am Steuerknoten 146, das eine Spannung am Steuerknoten 146 auf eine Spannung der Spannungsschiene 32 treibt, kann das spannungsgesteuerte Schaltungselement 140 zum Beispiel in dem offenen Zustand arbeiten.
Die Rückwärtsstromschutzeinheit 22 des Rückwärtsstromschutzsystems 1 kann mithilfe eines oder mehrerer aktiver Schaltungselemente und/oder eines oder mehrerer passiver Schaltungselemente einen Body der Schalteinheit 20 schalten, um einen parasitären Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit 20 zu dem ersten Knoten der Schalteinheit 20 zu verringern (412).
Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente, die verwendet werden, um den Body der Schalteinheit 20 so zu schalten, dass ein parasitärer Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit 20 zu dem ersten Knoten der Schalteinheit 20 verringert wird, spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel die spannungsgesteuerten Schaltungselemente 160 und 164 der 2 umfassen, und das eine oder die mehreren passiven Schaltungselemente können ohmsche Elemente wie zum Beispiel die ohmschen Elemente 162 und 166 der 2 umfassen. Zum Beispiel verbindet das spannungsgesteuerte Schaltungselement 160 die Spannungsschiene 32 mit dem Body 148, wenn eine Spannung der Spannungsschiene 32 größer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 ist, und das spannungsgesteuerte Schaltungselement 164 verbindet den Ausgangsknoten 34 mit dem Body 148, wenn die Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 ist.
Bei einigen Beispielen können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente, die verwendet werden, um den Body der Schalteinheit 20 so zu schalten, dass ein parasitärer Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit 20 zu dem ersten Knoten der Schalteinheit 20 verringert wird, spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel die spannungsgesteuerten Schaltungselemente 260 und 264 der 3 umfassen, und das eine oder die mehreren passiven Schaltungselemente können ohmsche Elemente wie zum Beispiel die ohmschen Elemente 262 und 266 der 3 umfassen. Zum Beispiel verbindet das spannungsgesteuerte Schaltungselement 260 die Spannungsschiene 32 mit dem Body 148, wenn eine Spannung der Spannungsschiene 32 größer als eine Spannung des Knotens 274 ist, und das spannungsgesteuerte Schaltungselement 264 verbindet den Knoten 274 mit dem Body 148, wenn die Spannung der Spannungsschiene 32 geringer als die Spannung des Ausgangsknotens 34 ist. Bei einigen Beispielen kann eine Spannung des Knotens 274 durch die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 226 ausgegeben werden. Zum Beispiel kann das ESD 272 der 3 dem zweiten Knoten 274 erlauben, eine Spannung des zweiten Knotens 144 aufzuweisen, wenn die Spannung des zweiten Knotens 144 größer als eine Spannung der Erdungsschiene 36 ist, und das ESD 270 der 3 kann dem Knoten 274 erlauben, eine Spannung der Erdungsschiene 36 aufzuweisen, wenn die Spannung des zweiten Knotens 144 geringer als eine Spannung der Erdungsschiene 36 ist.
Wie in Bezug auf 6 weiter erörtert wird, können das eine oder die mehreren aktiven Schaltungselemente, die verwendet werden, um den Body der Schalteinheit 20 so zu schalten, dass ein parasitärer Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit 20 zu dem ersten Knoten der Schalteinheit 20 verringert wird, bei einigen Beispielen spannungsgesteuerte Schaltungselemente wie zum Beispiel die spannungsgesteuerten Schaltungselemente 560, 564 und 568 der 6 umfassen, und das eine oder die mehreren passiven Schaltungselemente können ohmsche Elemente wie zum Beispiel die ohmschen Elemente 562 und 566 der 6 umfassen. Das spannungsgesteuerte Schaltungselement 568 verbindet zum Beispiel die Erdungsschiene 36 mit dem Body 148, wenn eine Spannung der Erdungsschiene 36 größer als eine Spannung der Spannungsschiene 32 ist.
6 ist ein Schaltbild, das gemäß einer oder mehreren Techniken dieser Offenbarung eine weitere beispielhafte integrierte Schaltung 500 darstellt, die eine Schalteinheit 120 und eine Rückwärtsstromschutzeinheit 522 umfasst. 6 wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem Rückwärtsstromschutzsystem 1 der 1 beschrieben. Die nachfolgend beschriebenen Techniken können jedoch in einer beliebigen Veränderung und in einer beliebigen Kombination mit der Spannungsquelle 10, der Lastschaltung 12, der integrierten Schaltung 14 und des Mikrocontrollers 16 verwendet werden, um ein Auftreten von Schäden als Ergebnis eines Rückwärtsstroms zu verringern oder zu vermeiden.
Bei dem Beispiel der 6 umfasst die Schaltung 500 die Spannungsquelle 10, die Lastschaltung 12, die Spannungsschiene 32, den Ausgangsknoten 34 und die Erdungsschiene 36, wie sie in 1 beschrieben werden. Die Schaltung 500 kann optional die Treibereinheit 24 und/oder die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 26 umfassen, wie sie in 1 beschrieben werden. Die Schaltung 500 kann die Schutzeinheit gegen elektrostatische Entladungen 126 umfassen, wie sie in 2 beschrieben wird. Bei dem Beispiel der 6 umfasst die Schaltung 500 eine Schalteinheit 120, wie sie in 2 beschrieben wird.
Bei dem Beispiel der 6 umfasst die Schaltung 500 eine Rückwärtsstromschutzeinheit 522, die ein erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 560, ein erstes ohmsches Element 562, ein zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 564, ein zweites ohmsches Element 566 und ein drittes spannungsgesteuertes Schaltungselement 568 umfasst. Obwohl in 6 ein PNP-Symbol als erstes spannungsgesteuertes Schaltungselement 560, als zweites spannungsgesteuertes Schaltungselement 564 und als drittes spannungsgesteuertes Schaltungselement 568 gezeigt wird, kann jede beliebige elektrische Vorrichtung, die durch eine Spannung gesteuert wird, anstelle des in 6 beschriebenen MOSFET verwendet werden. Bei einigen Beispielen umfasst das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 560 einen Emitter, der mit dem ersten Knoten 142 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit einem ersten Knoten des ersten ohmschen Elements 562 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das erste ohmsche Element 562 außerdem einen zweiten Knoten umfassen, der mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist. Bei einigen Beispielen umfasst das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 564 einen Emitter, der mit dem zweiten Knoten 144 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit einem zweiten Knoten des zweiten ohmschen Elements 566 verbunden ist. Bei einigen Beispielen kann das zweite ohmsche Element 566 außerdem einen ersten Knoten umfassen, der mit der Spannungsschiene 32 verbunden ist. Bei einigen Beispielen umfasst das dritte spannungsgesteuerte Schaltungselement 568 einen Emitter, der mit der Erdungsschiene 36 verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body 148 verbunden ist, und eine Basis, die mit dem zweiten Knoten des zweiten ohmschen Elements 566 verbunden ist.
Bei einigen Beispielen kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 522 den Body 148 mit dem höchsten Potential der Spannungsschiene 32, dem Ausgangsknoten 34 und der Erdungsschiene 36 verbinden. Während eines normalen Betriebs, wenn eine Spannung der Spannungsschiene 32 größer als eine Spannung der Erdungsschiene 36 plus einer Spannung (z. B. VBE) über das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 560 ist, kann das erste spannungsgesteuerte Schaltungselement 560 zum Beispiel die Spannungsschiene 32 mit dem Body 148 verbinden, sodass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung der Spannungsschiene 32 minus einer Sättigungsspannung (z. B. V_{CE_SAT}) des ersten spannungsgesteuerten Schaltungselements 560 ist. Bei einigen Beispielen kann das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 564 während einer Mikrounterbrechung der Spannungsquelle 10, wenn eine Spannung des Ausgangsknotens 34 größer als eine Spannung der Spannungsschiene 32 plus einer Spannung (z. B. V_BE) über das zweite spannungsgesteuerte Schaltungselement 564 ist, den Ausgangsknoten 34 so mit dem Body 148 verbinden, dass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung des Ausgangsknotens 34 minus einer Sättigungsspannung (z. B. V_{CE_SAT}) des zweiten spannungsgesteuerten Schaltungselements 564 ist. Bei einigen Beispielen kann das dritte spannungsgesteuerte Schaltungselement 568 während eines Umkehrpolaritätsvorgangs, wenn eine Spannung der Erdungsschiene 36 größer als eine Spannung des Ausgangsknotens 34 ist, die größer als eine Spannung der Spannungsschiene 32 ist, die Erdungsschiene 36 so mit dem Body 148 verbinden, dass eine Spannung des Bodys 148 gleich einer Spannung der Erdungsschiene 36 minus einer Sättigungsspannung (z. B. VCE_SAT) des dritten spannungsgesteuerten Schaltungselements 568 ist. Auf diese Weise kann die Rückwärtsstromschutzeinheit 522 einen parasitären Stromfluss in der Schalteinheit 120 vermeiden.
Die in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken können mindestens teilweise als Hardware, Software, Firmware oder eine beliebige Kombination davon umgesetzt werden. Zahlreiche Aspekte der beschriebenen Techniken können zum Beispiel mit einem oder mehreren Prozessoren einschließlich eines oder mehrerer Mikroprozessoren, digitaler Signalprozessoren (DSPs), anwendungsspezifischer integrierter Schaltungen (Application Specific Integrated Circuits, ASICs), anwenderprogrammierbarer Gate-Arrays (Field Programmable Gate Arrays, FPGAs) oder beliebiger anderer äquivalenter integrierter oder diskreter Logikschaltungen sowie Kombinationen dieser Komponenten umgesetzt werden. Der Begriff „Prozessor“ oder „Verarbeitungsschaltung“ kann sich allgemein auf jede der vorangehenden Logikschaltungen allein oder in Kombination mit einer anderen Logikschaltung oder eine andere äquivalente Schaltung beziehen. Eine Steuereinrichtung, die eine Hardware umfasst, kann auch eine oder mehrere der Techniken dieser Offenbarung ausführen.
Diese Hardware, Software und Firmware können in der gleichen Vorrichtung oder in getrennten Vorrichtungen umgesetzt werden, um die zahlreichen in dieser Offenbarung beschriebenen Techniken zu unterstützen. Außerdem kann jede oder jedes der beschriebenen Module oder Komponenten zusammen oder getrennt als diskrete aber miteinander nutzbare Logikvorrichtungen umgesetzt werden. Die Darstellung der verschiedenen Merkmale als Module oder Einheiten ist dafür vorgesehen, verschiedene funktionelle Aspekte hervorzuheben, und bedeutet nicht unbedingt, dass diese Module oder Einheiten durch getrennte Hardware-, Firmware- oder Softwarekomponenten realisiert werden müssen. Stattdessen kann eine Funktionalität, die einem oder mehreren Modulen oder einer oder mehreren Einheiten zugeordnet ist, durch separate Hardware-, Firmware- oder Softwarekomponenten oder integriert in gemeinsamen oder getrennten Hardware-, Firmware- oder Softwarekomponenten ausgeführt werden.

Claims

Schaltung, die aufweist: eine Schalteinheit, die einen ersten Knoten, einen zweiten Knoten, einen Steuerknoten und einen Body aufweist, wobei die Schalteinheit dazu ausgebildet ist, den ersten Knoten der Schalteinheit als Reaktion auf ein Erhalten eines Steuersignals an dem Steuerknoten der Schalteinheit selektiv mit dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu verbinden; und eine Rückwärtsstromschutzeinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern, wobei die Rückwärtsstromschutzeinheit dazu ausgebildet ist, den ersten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet und den zweiten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet.
Schaltung nach Anspruch 1, bei der die Rückwärtsstromschutzeinheit den zweiten Knoten der Schalteinheit als Reaktion darauf mit dem Body der Schalteinheit verbindet, dass eine Spannung des zweiten Knotens der Schalteinheit größer als eine Spannung des ersten Knotens der Schalteinheit ist.
Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem aufweist: eine Spannungsschiene, die mit dem ersten Knoten der Schalteinheit verbunden ist; eine Erdungsschiene; und eine Lastschaltung, die einen ersten Knoten, der mit dem zweiten Knoten der Schalteinheit verbunden ist, und einen zweiten Knoten, der mit der Erdungsschiene verbunden ist, aufweist, wobei das Rückwärtsstromschutzsystem dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss von der Lastschaltung zu der Spannungsschiene zu verringern.
Schaltung nach Anspruch 3, bei der die Rückwärtsstromschutzeinheit aufweist: ein erstes ohmsches Element, das einen ersten Knoten und einen zweiten Knoten aufweist, wobei der zweite Knoten des ersten ohmschen Elements mit der Erdungsschiene verbunden ist; und einen ersten Transistor, der einen Emitter, der mit dem ersten Knoten der Schalteinheit verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body der Schalteinheit verbunden ist, und eine Basis, die mit dem ersten Knoten des ersten ohmschen Elements verbunden ist, aufweist.
Schaltung nach Anspruch 4, bei der die Rückwärtsstromschutzeinheit außerdem aufweist: ein zweites ohmsches Element, das einen ersten Knoten, der mit dem ersten Knoten der Schalteinheit verbunden ist, und einen zweiten Knoten aufweist; und einen zweiten Transistor, der einen Emitter, der mit dem zweiten Knoten der Schalteinheit verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body der Schalteinheit verbunden ist, und eine Basis, die mit dem zweiten Knoten des zweiten ohmschen Elements verbunden ist, aufweist.
Schaltung nach Anspruch 5, bei der die Rückwärtsstromschutzeinheit außerdem aufweist: einen dritten Transistor, der einen Emitter, der mit der Erdungsschiene verbunden ist, einen Kollektor, der mit dem Body der Schalteinheit verbunden ist, und eine Basis, die mit dem zweiten Knoten des zweiten ohmschen Elements verbunden ist, aufweist.
Schaltung nach Anspruch 6, bei der die Rückwärtsstromschutzeinheit den Body der Schalteinheit als Reaktion darauf mit der Erdungsschiene verbindet, dass eine Spannung der Erdungsschiene größer als eine Spannung der Spannungsschiene ist.
Schaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der die Schalteinheit außerdem dazu ausgebildet ist, in einem geschlossenen Zustand und einem offenen Zustand zu arbeiten, wobei die Schalteinheit während des geschlossenen Zustands erlaubt, dass Strom in beiden Richtungen zwischen dem ersten Knoten der Schalteinheit und dem zweiten Knoten der Schalteinheit fließt, und wobei die Schalteinheit während des offenen Zustands einen Stromfluss zwischen dem ersten Knoten der Schalteinheit und dem zweiten Knoten der Schalteinheit verringert.
Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem aufweist: eine Treibereinheit, die dazu ausgebildet ist, das an dem Steuerknoten der Schalteinheit erhaltene Steuersignal zu erzeugen, um die Schalteinheit zu veranlassen, in dem offenen Zustand zu arbeiten, wenn eine Spannung des ersten Knotens der Lastschaltung größer als eine Spannung der Spannungsschiene ist.
Schaltung nach Anspruch 9, bei der die Treibereinheit außerdem dazu ausgebildet ist, das an dem Steuerknoten der Schalteinheit erhaltene Steuersignal zu erzeugen, um die Schalteinheit zu veranlassen, in dem offenen Zustand zu arbeiten, wenn eine Spannung der Erdungsschiene größer als eine Spannung der Spannungsschiene ist.
Integrierte Schaltung, die aufweist: eine Treibereinheit, die dazu ausgebildet ist, ein Eingangssignal an einem Eingangsknoten der integrierten Schaltung zu erhalten und ein Steuersignal als Reaktion auf das an dem Eingangsknoten erhaltene Eingangssignal zu erzeugen; eine Schalteinheit, die einen ersten Knoten, der mit einer Spannungsschiene der integrierten Schaltung verbunden ist, einen zweiten Knoten, der mit einem Ausgangsknoten der integrierten Schaltung verbunden ist, und einen Body aufweist, wobei die Schalteinheit dazu ausgebildet ist, den ersten Knoten der Schalteinheit als Reaktion auf das von der Treibereinheit erzeugte Steuersignal selektiv mit den zweiten Knoten der Schalteinheit zu verbinden; und eine Rückwärtsstromschutzeinheit, die dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern, wobei die Rückwärtsstromschutzeinheit den ersten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet und den zweiten Knoten der Schalteinheit selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, bei der: die Rückwärtsstromschutzeinheit eine Erdungsschiene der integrierten Schaltung selektiv mit dem Body der Schalteinheit verbindet.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 12, bei der: die Rückwärtsstromschutzeinheit den Body der Schalteinheit als Reaktion darauf mit der Erdungsschiene verbindet, dass eine Spannung der Erdungsschiene größer als eine Spannung des ersten Knotens der Schalteinheit ist.
Integrierte Schaltung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei: die Treibereinheit dazu ausgebildet ist, eine Spannung der Spannungsschiene mit einer Spannung des Ausgangsknotens zu vergleichen; und die Treibereinheit das Steuersignal außerdem als Reaktion auf den Vergleich der Spannung der Spannungsschiene mit der Spannung des Ausgangsknotens erzeugt.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 14, bei der die Treibereinheit das Steuersignal erzeugt, damit die Schalteinheit in einem offenen Zustand arbeitet, wenn die Spannung des Ausgangsknotens größer als die Spannung der Spannungsschiene ist, wobei die Schalteinheit während des offenen Zustands einen Stromfluss zwischen der Spannungsschiene und dem Ausgangsknoten verringert.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 15, bei der die Treibereinheit außerdem dazu ausgebildet ist, das an dem Steuerknoten der Schalteinheit erhaltene Steuersignal zu erzeugen, um die Schalteinheit zu veranlassen, in dem offenen Zustand zu arbeiten, wenn eine Spannung einer Erdungsschiene der integrierten Schaltung größer als eine Spannung der Spannungsschiene ist.
Halbleitervorrichtung, die aufweist: Mittel zum selektiven Verbinden eines ersten Knotens einer Schalteinheit mit einem zweiten Knoten der Schalteinheit als Reaktion auf ein Steuersignal; und Mittel zum Schalten eines Body der Schalteinheit, um einen Stromfluss von dem zweiten Knoten der Schalteinheit zu dem ersten Knoten der Schalteinheit zu verringern.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 17, die aufweist: Mittel zum Erzeugen des Steuersignals.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, die aufweist: Mittel zum Entladen eines Stroms von dem zweiten Knoten der Schalteinheit auf eine Erdungsschiene der Halbleitervorrichtung.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 19, die aufweist: Mittel zum Koppeln des Body der Schalteinheit und der Erdungsschiene als Reaktion darauf, dass eine Spannung der Erdungsschiene größer als eine Spannung des ersten Knotens der Schalteinheit ist.