DE102018102341A1

DE102018102341A1 - Leistungsschaltersteuerung über einen Versorgungsspannungsanschluss

Info

Publication number: DE102018102341A1
Application number: DE102018102341.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Asam; Carmelo Giunta
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-02-06
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2018-08-09
Also published as: US20180226963A1; CN108400781A; CN108400781B; US10224919B2

Abstract

Eine Leistungsschaltervorrichtung weist einen Schalter auf, der dazu ausgestaltet ist, ein Lastsignal zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand zu schalten. Ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss der Leistungsschaltervorrichtung sind dazu ausgestaltet, der Leistungsschaltervorrichtung eine Versorgungsspannung zuzuführen. Der zweite Anschluss ist ferner dazu ausgestaltet, der Leistungsschaltervorrichtung ein Steuersignal zuzuführen. Das Steuersignal wird durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt. Eine Speicherschaltung der Leistungsschaltervorrichtung ist dazu ausgestaltet, einen Status der Versorgungsspannung kapazitiv zu speichern. Eine Steuerschaltung der Leistungsschaltervorrichtung ist dazu ausgestaltet, den Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung zu steuern.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Leistungsschaltervorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Leistungsschaltervorrichtung.
HINTERGRUND
Für verschiedene Arten von Anwendungen ist es bekannt, Leistungsschaltervorrichtungen zu verwenden. Beispielsweise können Leistungsschaltervorrichtungen in dem Automobilgebiet für das Schalten von Signalen mit einem großen Wert des elektrischen Stroms, beispielsweise im Bereich von 1 A oder darüber, verwendet werden.
Aus verschiedenen Gründen ist es wünschenswert, solche Leistungsvorrichtungen als Halbleitervorrichtungs-Baugruppe mit einer geringen Anschlusspinanzahl aufzubauen. Eine geringe Anschlusspinanzahl kann dabei helfen, ein gutes thermisches und elektrisches Verhalten zu erreichen, während niedrige Herstellungskosten erhalten bleiben. Ein Weg zum Begrenzen der Anschlusspinanzahl besteht darin, einen zweckgebundenen Masseanschlusspin fortzulassen und die Leistungsschaltervorrichtung als eine stromgesteuerte Vorrichtung zu implementieren. Bei einer solchen stromgesteuerten Vorrichtung wird das Schalten in einen An-Zustand, in dem ein Laststrom durch die Leistungsschaltervorrichtung fließen kann, durch externes Anschließen eines Steuereingangspins der Leistungsschaltervorrichtung an Masse erreicht. In diesem Zustand wirkt der Steuereingangspin auch als eine Masseverbindung der Leistungsschaltervorrichtung. Das Schalten in einen Aus-Zustand, in dem der Laststrom nicht durch die Leistungsschaltervorrichtung fließen kann, wird durch Trennen des Steuereingangspins von Masse erreicht, wodurch die Leistungsschaltervorrichtung gleichzeitig ohne Versorgungsspannung bleibt.
Der vorstehend erwähnte Weg der Verwendung einer stromgesteuerten Implementierung ohne einen zweckgebundenen Masseanschlusspin kann bewirken, dass die Leistungsschaltervorrichtung nicht in der Lage sein kann, zwischen einem beabsichtigten Schalten in den Aus-Zustand und plötzlichen Abfällen der Versorgungsspannung, beispielsweise infolge eines Kurzschlusses einer mit der Leistungsschaltervorrichtung verbundenen Last, zu unterscheiden. Dies kann die Nutzbarkeit und Funktionalität der Leistungsschaltervorrichtung begrenzen.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an Techniken, die einen wirksamen Betrieb einer Leistungsschaltervorrichtung ermöglichen, ohne dass sie sehr hohe Anzahlen von Anschlüssen an der Leistungsschaltervorrichtung erfordern.
KURZFASSUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden eine Leistungsschaltervorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 11 bereitgestellt. Die abhängigen Patentansprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist somit eine Leistungsschaltervorrichtung vorgesehen. Die Leistungsschaltervorrichtung umfasst einen Schalter, der dazu ausgestaltet ist, ein Lastsignal zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand zu schalten. Ferner umfasst die Leistungsschaltervorrichtung einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die dazu ausgestaltet sind, der Leistungsschaltervorrichtung eine Versorgungsspannung zuzuführen. Der zweite Anschluss ist ferner dazu ausgestaltet, der Leistungsschaltervorrichtung ein Steuersignal zuzuführen. Das Steuersignal wird durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt. Ferner umfasst die Leistungsschaltervorrichtung eine Speicherschaltung. Die Speicherschaltung ist dazu ausgestaltet, einen Status der Versorgungsspannung kapazitiv zu speichern. Ferner umfasst die Leistungsschaltervorrichtung eine Steuerschaltung. Die Steuerschaltung ist dazu ausgestaltet, den Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung zu steuern.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zum Betreiben einer Leistungsschaltervorrichtung vorgesehen. Gemäß dem Verfahren schaltet eine Leistungsschaltervorrichtung ein Lastsignal zwischen einem Ein-Zustand und einem Aus-Zustand. Eine Versorgungsspannung wird der Leistungsschaltervorrichtung über einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss der Leistungsschaltervorrichtung zugeführt. Ferner wird der Leistungsschaltervorrichtung ein Steuersignal zugeführt. Das Steuersignal wird durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt. Ein Status der Versorgungsspannung wird kapazitiv gespeichert. Der Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung wird abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung gesteuert.
Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung können andere Vorrichtungen oder Verfahren vorgesehen sein. Diese Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Figurenliste
Es zeigen:

1 schematisch eine Schaltung mit einer Leistungsschaltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 schematisch ein Beispiel einer Speicherschaltung, die in einer Leistungsschaltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
3 schematisch ein Beispiel einer Gesamtschaltung einer Leistungsschaltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
4 schematisch ein weiteres Beispiel einer Speicherschaltung, die in einer Leistungsschaltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird,
5 schematisch ein weiteres Beispiel einer Speicherschaltung, die in einer Leistungsschaltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, und
6 ein Flussdiagramm zur schematischen Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben einer Leistungsschaltervorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele detailliert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es versteht sich, dass diese Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele dienen und nicht als einschränkend auszulegen sind. Auch wenn Ausführungsbeispiele beispielsweise mehrere Merkmale aufweisen, können andere Ausführungsbeispiele weniger und/oder alternative Merkmale umfassen. Ferner können Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, es sei denn, dass etwas anderes ausdrücklich erwähnt wird.
Nachfolgend erläuterte Ausführungsbeispiele betreffen Leistungsschaltervorrichtungen und Verfahren zum Betreiben von Leistungsschaltervorrichtungen. Die hier erläuterten Leistungsschaltervorrichtungen können beispielsweise auf dem Automobilgebiet, beispielsweise zum Steuern des Ladens oder Entladens einer Batterie oder zum Steuern der Zufuhr elektrischen Stroms zu einem Motor, verwendet werden. Es versteht sich jedoch, dass die erläuterten Leistungsschaltervorrichtungen auch auf verschiedenen anderen Gebieten in der Art photovoltaischer Systeme oder bei industriellen Herstellungssystemen verwendet werden könnten.
In den erläuterten Beispielen wird eine Leistungsschaltervorrichtung für das Schalten eines Lastsignals, beispielsweise eines Laststroms, zwischen einem „An-Zustand“ und einem „Aus-Zustand“ verwendet. Im An-Zustand kann das Lastsignal durch die Leistungsschaltervorrichtung passieren. Im Aus-Zustand wird das Passieren des Lastsignals durch die Leistungsschaltervorrichtung blockiert. Das Lastsignal kann einen hohen Wert eines elektrischen Stroms, beispielsweise im Bereich von 1 A oder darüber, typischerweise im Bereich von 5 A oder darüber, aufweisen. Die Leistungsschaltervorrichtung hat einen ersten und einen zweiten Anschluss, beispielsweise einen ersten und einen zweiten Anschlusspin einer Halbleiterelektronik-Baugruppe, um der Leistungsschaltervorrichtung eine Versorgungsspannung bereitzustellen. Beispielsweise kann der erste Anschluss die Leistungsschaltervorrichtung elektrisch mit einer positiven externen Versorgungsspannung verbinden und kann der zweite Anschluss die Leistungsschaltervorrichtung elektrisch mit Masse verbinden. Andere Zuordnungen des ersten und des zweiten Anschlusses zu externen Spannungspegeln sind jedoch auch möglich. Beispielsweise könnte der erste Anschluss die Leistungsschaltervorrichtung elektrisch mit einer negativen externen Versorgungsspannung verbinden und könnte der zweite Anschluss die Leistungsschaltervorrichtung elektrisch mit Masse verbinden. Ferner könnte der erste Anschluss die Leistungsschaltervorrichtung elektrisch mit einer positiven externen Versorgungsspannung verbinden und könnte der zweite Anschluss die Leistungsschaltervorrichtung elektrisch mit einer negativen externen Versorgungsspannung verbinden. Der zweite Anschluss wird ferner als Steuereingang der Leistungsschaltervorrichtung verwendet. In Reaktion auf das Verbinden des zweiten Anschlusses mit seinem zugehörigen externen Spannungspegel schaltet die Leistungsschaltervorrichtung ihr Lastsignal in den An-Zustand. Hierbei kann beispielsweise ein transistorbasierter Schalter der Leistungsschaltervorrichtung geschlossen werden. In Reaktion auf das Trennen des zweiten Anschlusses von seinem zugehörigen externen Spannungspegel schaltet die Leistungsschaltervorrichtung ihr Lastsignal in den Aus-Zustand, beispielsweise durch Öffnen des vorstehend erwähnten transistorbasierten Schalters der Leistungsschaltervorrichtung. Dementsprechend wird die Leistungsschaltervorrichtung durch einen ihrer Versorgungsspannungsanschlüsse gesteuert.
Um die Steuerfunktionalitäten der Leistungsschaltervorrichtung zu verbessern, ist die Leistungsschaltervorrichtung ferner dazu ausgestaltet, einen Status ihrer Versorgungsspannung kapazitiv zu speichern. Dies kann erreicht werden durch Laden eines Kondensators, während der zweite Anschluss mit seinem zugehörigen externen Spannungspegel verbunden ist, und Entladen eines Kondensators, während der zweite Anschluss von seinem zugehörigen externen Spannungspegel getrennt ist. Die zu der Zeit, zu der der zweite Anschluss wieder mit seinem zugehörigen externen Spannungspegel verbunden wird, im Kondensator gespeicherte Ladung kann demgemäß als Basis für das Schätzen der Dauer einer Zeitspanne verwendet werden, während derer der zweite Anschluss von seinem zugehörigen externen Spannungspegel getrennt war. Dies kann wiederum eine Unterscheidung beabsichtigter Schaltereignisse und unbeabsichtigter Abfälle der Versorgungsspannung ermöglichen. Überdies kann die Dauer der Zeitspanne, während derer der zweite Anschluss von seinem zugehörigen externen Spannungspegel getrennt war, auch verwendet werden, um der Leistungsschaltervorrichtung andere Steuerinformationen anzuzeigen. Beispielsweise kann eine bestimmte Dauer der Zeitspanne, während derer der zweite Anschluss von seinem zugehörigen externen Spannungspegel getrennt war, die Leistungsschaltervorrichtung veranlassen, zwischen verschiedenen Betriebsmodi zu wechseln.
1 zeigt schematisch eine Leistungsschaltervorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Beim dargestellten Beispiel ist die Leistungsschaltervorrichtung 100 als eine integrierte Schaltungsbaugruppe mit einer Gesamtzahl von vier externen Anschlusspins 110, 120, 130, 140 ausgebildet. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Implementierungen die Gesamtzahl der externen Anschlusspins höher sein könnte, beispielsweise fünf oder größer, oder aber auch niedriger sein könnte, beispielsweise drei oder kleiner. Es wird angenommen, dass die externen Anschlusspins 110, 120, 130, 140 für das elektrische und mechanische Verbinden der integrierten Schaltungsbaugruppe der Leistungsschaltervorrichtung 100 mit einer gedruckten Leiterplatte, beispielsweise durch Löten oder Einfügen der Anschlusspins in eine entsprechende Buchse auf der gedruckten Leiterplatte, ausgelegt sind. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Anschlusstypen in der integrierten Schaltungsbaugruppe der Leistungsschaltervorrichtung 100 verwendet werden könnten, beispielsweise verschiedene Typen von Anschlussleitungen oder -kontaktstellen. Überdies versteht es sich, dass verschiedene Typen integrierter Schaltungsbaugruppen für die Leistungsschaltervorrichtung 100 verwendet werden könnten, einschließlich einer Dual-In-Line-Baugruppe (DIP), einer Quad-In-Line-Baugruppe (QUIP), einer Pin-Grid-Array(PGA)-Baugruppe, einer Ball-Grid-Array(BGA)-Baugruppe oder einer Land-Grid-Array(LGA)-Baugruppe, jedoch ohne Einschränkung auf diese Beispiele.
Ein erster Anschlusspin 110 und ein zweiter Anschlusspin 120 haben den Zweck, die Leistungsschaltervorrichtung 100 mit einer externen Spannungsquelle 210 zu verbinden und der Leistungsschaltervorrichtung 100 dadurch eine Versorgungsspannung zuzuführen. Die externe Spannungsquelle 210 kann beispielsweise einer Batterie entsprechen. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Typen externer Spannungsquellen verwendet werden könnten, beispielsweise auf Basis eines Netzadapters oder dergleichen. Beim erläuterten Beispiel verbindet der erste Anschlusspin 110 die Leistungsschaltervorrichtung 100 mit einem als V_S bezeichneten positiven externen Versorgungsspannungspegel, während der zweite Anschlusspin 120 die Leistungsschaltervorrichtung 100 mit Masse verbindet. Es versteht sich jedoch, dass diese externen Spannungspegel lediglich als Beispiel dienen und dass auch andere Spannungspegel verwendet werden könnten, wie z. B. ein positiver externer Versorgungsspannungspegel und ein negativer externer Versorgungsspannungspegel. Überdies versteht es sich, dass die Zuordnungen des ersten Anschlusspins 110 und des zweiten Anschlusspins 120 zu den vorstehend erwähnten externen Spannungspegeln vertauscht werden könnten. Zusätzlich dient der zweite Anschlusspin 120 auch als ein Steuereingang der Leistungsschaltervorrichtung 100. Zum Zuführen von Steuerinformationen an die Leistungsschaltervorrichtung 100 wird der zweite Anschlusspin 120 selektiv von der externen Stromversorgung 210 getrennt. Beim erläuterten Beispiel ist ein externer Schalter 220 zwischen den zweiten Anschlusspin 120 und Masse geschaltet und kann verwendet werden, um den zweiten Anschlusspin 120 selektiv von Masse zu trennen. Der externe Schalter 220 wird durch ein externes Steuersignal, beispielsweise eine externe Steuerspannung, gesteuert. Beim erläuterten Beispiel besteht der externe Schalter 220 aus einem MOS(Metall-Oxid-Halbleiter)-Transistor T2. Es versteht sich jedoch, dass auch andere Implementierungen des externen Schalters 220 verwendet werden könnten, beispielsweise unter Verwendung anderer Transistortypen und/oder komplexerer Schalterdesigns auf Basis mehrerer Transistoren.
Ein dritter Anschlusspin 130 hat den Zweck, die Leistungsschaltervorrichtung 100 mit einer externen Last zu verbinden, die beim erläuterten Beispiel schematisch durch einen Lastwiderstand R_L repräsentiert ist. Die externe Last könnte beispielsweise einem Elektromotor oder einer zu ladenden Batterie entsprechen. Ein Lastsignal, das beim erläuterten Beispiel als ein Laststrom I_L repräsentiert ist, kann durch die Leistungsschaltervorrichtung 100 und die externe Last passieren. Durch die Leistungsschaltervorrichtung 100 kann das Lastsignal zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand geschaltet werden. Zu diesem Zweck ist die Leistungsschaltervorrichtung 100 mit einem Schalter 180 versehen. Beim erläuterten Beispiel besteht der Schalter 180 aus einem n-Kanal-MOS-Transistor T1 vom Anreicherungstyp, der mit seinem Source- und Drain-Anschluss zwischen den ersten Anschlusspin 110 und den dritten Anschlusspin 130 verbunden ist. Dementsprechend kann der Fluss des Laststroms I_L durch Anlegen einer ausreichend hohen Gate-Spannung V_G an einen Gate-Anschluss des MOS-Transistors T1 aktiviert werden. Falls keine Gate-Spannung V_G an den Gate-Anschluss angelegt ist, blockiert der MOS-Transistor T1 den Fluss des Laststroms I_L. Es versteht sich, dass die erläuterte Implementierung des Schalters 180 lediglich als Beispiel dient und dass auch andere Implementierungen des Schalters 180 verwendet werden könnten. Beispielsweise könnte der Schalter 180 aus mehreren Transistoren bestehen und/oder es könnten andere Transistortypen zusätzlich oder alternativ verwendet werden, wie z. B. ein p-Kanal-MOS-Transistor vom Anreicherungstyp, eine Kombination eines n-Kanal-MOS-Transistors und eines p-Kanal-MOS-Transistors oder andere Typen von Feldeffekttransistoren. Ferner versteht es sich, dass die Leistungsschaltervorrichtung 100 auch mehrere Schalter für das Schalten mehrerer Lastsignale zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand, ähnlich wie es für den Schalter 180 erläutert wurde, aufweisen könnte. Diese mehreren Lastsignale könnten beispielsweise mehreren externen Lasten zugeführt sein, die jeweils über einen entsprechenden Anschlusspin der Leistungsschaltervorrichtung angeschlossen sind.
Ein vierter Anschlusspin 140 hat den Zweck, eine Strommessfunktionalität der Leistungsschaltervorrichtung 100 zu unterstützen. Die Strommessfunktionalität kann es beispielsweise ermöglichen, den Wert des Laststroms I_L durch die Leistungsschaltervorrichtung 100 zu messen. Beim erläuterten Beispiel kann die Strommessfunktionalität durch Ausgeben eines Messstroms I_S, der proportional zum Laststrom I_L ist, über den vierten Anschlusspin 140 implementiert sein. Indem dieser Messstrom durch einen externen Messwiderstand R_S geleitet wird, kann der Messstrom I_S in eine entsprechende Messspannung V_SNS umgewandelt werden.
Die Gate-Spannung V_G für den Schalter 180 wird durch eine Steuerschaltung 150 der Leistungsschaltervorrichtung 100 erzeugt. Beim erläuterten Beispiel weist die Steuerschaltung 150 eine Speicherschaltung 160 und eine Steuerlogik 165 auf. Die Steuerlogik 165 ist für das Steuern des Betriebs des Schalters 180 durch Erzeugen der Gate-Spannung V_G verantwortlich. Dies wird entsprechend den durch den zweiten Anschlusspin 120 bereitgestellten Steuerinformationen bewerkstelligt. Wenn der zweite Anschlusspin 120 von Masse getrennt wird, bewirkt dies, dass die Leistungsschaltervorrichtung 100 nicht mehr mit ihrer Versorgungsspannung verbunden ist. In diesem Fall wird auch die Steuerlogik 165 nicht mehr mit Strom versorgt und die an den Schalter 180 angelegte Gate-Spannung V_G fällt ab, was bewirkt, dass sich der Schalter 180 öffnet und das Lastsignal in den Aus-Zustand versetzt wird. Falls der zweite Anschlusspin 120 wieder mit Masse verbunden wird, wird der Leistungsschaltervorrichtung 100 wieder Strom von der externen Spannungsquelle 210 zugeführt und auch die Steuerlogik 165 beginnt wieder zu arbeiten. In dieser Situation kann die Steuerlogik 165 entscheiden, die Gate-Spannung V_G mit einem ausreichend hohen Wert zum Öffnen des Schalters 180 zu erzeugen, wodurch das Lastsignal in den An-Zustand versetzt wird.
Ferner kann die Steuerschaltung 150 Fehlererkennungs- und Schutzmechanismen implementieren. Insbesondere kann die Steuerschaltung 150 dazu ausgestaltet sein, Fehlerereignisse zu erkennen und die Steuerung der Gate-Spannung V_G in Reaktion auf die Erkennung eines Fehlerereignisses anzupassen. Ein typisches Beispiel eines solchen Fehlerereignisses ist ein Überstrom des Lastsignals, der beispielsweise durch Kurzschließen der Last hervorgerufen wird. Als Schutzmaßnahme kann die Steuerschaltung 150 dazu ausgestaltet werden, den Schalter 180 zu öffnen, wenn ein Fehlerereignis erkannt wird. Hierbei kann das Gate des MOS-Transistors T1 aktiv entladen werden. Hierbei versteht es sich, dass die Steuerschaltung 150 dazu ausgestaltet sein kann, ein solches Entladen des Gates des MOS-Transistors T1 selbst dann auszuführen, wenn ein Verlust der Versorgungsspannung auftritt, beispielsweise durch die Verwendung von MOS-Transistoren vom Verarmungstyp.
Bei der erläuterten Leistungsschaltervorrichtung 100 hängt die Entscheidung der Steuerlogik 165, den Schalter 180 zu öffnen, nicht nur davon ab, ob der zweite Anschlusspin 120 mit Masse verbunden ist, sondern auch von anderen Kriterien, insbesondere einem Status der Versorgungsspannung der Leistungsschaltervorrichtung 100, wie er kapazitiv in der Leistungsschaltervorrichtung 100 gespeichert ist. Für das kapazitive Speichern des Status der Versorgungsspannung weist die Leistungsschaltervorrichtung 100 die Speicherschaltung 160 auf. Wie nachstehend genauer erläutert, kann die Speicherschaltung 160 durch Laden eines Kondensators, während die Versorgungsspannung vorhanden ist, und Entladen des Kondensators, während die Versorgungsspannung nicht vorhanden ist, arbeiten. Durch Erkennen der Ladung im Kondensator, wenn der Leistungsschaltervorrichtung 100 wieder ihre Versorgungsspannung zugeführt wird, ist es auf diese Weise möglich, eine Zeitdauer zu beurteilen, während derer die Leistungsschaltervorrichtung 100 nicht ausreichend mit Leistung versorgt wurde. Dies ermöglicht wiederum das Unterscheiden von Ereignissen, bei denen der zweite Anschlusspin 120 absichtlich von Masse getrennt wurde, beispielsweise um das Lastsignal in den Aus-Zustand zu versetzen oder um der Leistungsschaltervorrichtung 100 bestimmte Steuerinformationen zuzuführen, und anderen Ereignissen, bei denen ein unbeabsichtigter Abfall der Versorgungsspannung auftritt, beispielsweise infolge eines versehentlichen Kurzschließens der mit der Leistungsschaltervorrichtung verbundenen Last. Hierbei kann genutzt werden, dass Zeiträume eines absichtlichen Trennens des zweiten Anschlusspins 120 von Masse so konfiguriert werden können, dass sie sich von typischen Dauern von Spannungsabfällen, die im System auftreten können, unterscheiden. Beispielsweise könnte ein Zeitraum, der in Zusammenhang mit einem absichtlichen Trennen des zweiten Anschlusspins 120 von Masse, um das Lastsignal in den Aus-Zustand zu versetzen, steht, als wenigstens 1 s definiert werden. Während dieser Zeit ist der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung bis unter eine Schwelle abgefallen, was dann von der Steuerlogik 165 erkannt werden kann, wenn der Leistungsschaltervorrichtung 100 wieder ihre Versorgungsspannung zugeführt wird. Im Vergleich dazu kann ein typischer zufälliger Abfall der Versorgungsspannung kürzer als 1 s sein, was bedeutet, dass der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung noch über der Schwelle liegt, wenn sich die Versorgungsspannung von dem Abfall erholt hat, was ebenfalls von der Steuerlogik 165 erkannt werden kann, wenn der Leistungsschaltervorrichtung 100 wieder ihre Versorgungsspannung zugeführt wird. Dementsprechend kann die Steuerlogik 165 auf Basis des kapazitiv gespeicherten Status der Versorgungsspannung unterscheiden zwischen einem absichtlichen Trennen des zweiten Anschlusspins 120 von Masse, um den Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung 100 zu steuern, und anderen Ereignissen, bei denen zufällige vorübergehende Abfälle der Versorgungsspannung auftreten.
Zusätzlich zum Status der Versorgungsspannung, wie er von der Speicherschaltung 160 gespeichert ist, kann die Steuerlogik 165 auch eine im Gate des MOS-Transistors des Schalters 180 gespeicherte Spannung berücksichtigen. Wie vorstehend erwähnt, verschwindet auch die von der Steuerlogik 165 erzeugte Gate-Spannung V_G, wenn die Leistungsschaltervorrichtung 100 nicht mehr von der externen Spannungsquelle 210 versorgt wird. Dies geschieht innerhalb einer Zeitskala, die von der Kapazität des Gates des MOS-Transistors T1 abhängt, beispielsweise von der Gate-Source-Kapazität des MOS-Transistors T1. Diese Zeitskala ist typischerweise verhältnismäßig lang und liegt beispielsweise oberhalb von 100 µs. Dementsprechend kann die vom Gate des MOS-Transistors gespeicherte Spannung auch zum Erkennen von Ereignissen verwendet werden, bei denen der zweite Anschlusspin 120 für einen sehr kurzen Zeitraum von Masse getrennt war. Diese Art von Ereignissen kann verwendet werden, um der Leistungsschaltervorrichtung 100 Steuerinformationen zuzuführen, während der Schalter 180 geschlossen gehalten wird und das Lastsignal im An-Zustand gehalten wird.
Nachdem die Leistungsschaltervorrichtung 100 einen Verlust ihrer Versorgungsspannung erfasst hat und wenn der Leistungsschaltervorrichtung 100 wieder ihre Versorgungsspannung zugeführt wird, kann die Steuerlogik 165 den kapazitiv gespeicherten Status der Versorgungsspannung und die vom Gate des Transistors T1 gespeicherte Spannung verwenden, um zwischen verschiedenen Fällen zu unterscheiden, wie es nachfolgend näher erläutert wird.
In einem ersten Fall liegt der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung unterhalb einer ersten Schwelle, und die vom Gate des Transistors T1 gespeicherte Spannung liegt unterhalb einer zweiten Schwelle, was bedeutet, dass der Verlust der Versorgungsspannung länger war als eine erste Zeitdauer und auch länger als eine zweite Zeitdauer. Die erste Zeitdauer kann als eine Lebensdauer des kapazitiven Speicherns des Status der Versorgungsspannung angesehen werden und im Bereich von 50 µs bis 100 µs liegen. Die zweite Zeitdauer kann als eine Lebensdauer des Haltens der Gate-Spannung V_G des MOS-Transistors T1 auf einem ausreichenden Pegel, um den Schalter 180 geschlossen zu halten, angesehen werden. Die zweite Zeitdauer kann im Bereich von 100 µs bis 200 µs liegen. Die Steuerlogik 165 kann das Erfassen des ersten Falls als einen Hinweis auf ein absichtliches Neuverbinden des zweiten Anschlusspins 120 mit Masse, um das Lastsignal dadurch vom Aus-Zustand in den An-Zustand zu schalten, interpretieren. Als Ergebnis kann die Steuerlogik 165 die Gate-Spannung V_G erzeugen, wie sie für das Schließen des Schalters 180 erforderlich ist.
In einem zweiten Fall liegt der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb der ersten Schwelle, und die vom Gate des MOS-Transistors T1 gespeicherte Spannung liegt unterhalb der zweiten Schwelle, was bedeutet, dass die Versorgungsspannung zu einer Zeit noch vorhanden war, welche nicht länger zurückliegt als die erste Zeitdauer, und dass das Gate des MOS-Transistors T1 von der Steuerschaltung 150 in Reaktion auf die Erkennung eines Fehlerereignisses, wie z. B. eines Überstroms infolge eines Kurzschlusses der Last, entladen wurde. Die Steuerlogik 165 kann das Erfassen des zweiten Falls als einen nicht beabsichtigten Abfall der Versorgungsspannung interpretieren. Als Ergebnis kann die Steuerlogik 165 Schutz- und/oder Diagnosemaßnahmen einleiten. Ferner kann die Steuerlogik 165 die Gate-Spannung V_G erzeugen, wie sie für das Schließen des Schalters 180 erforderlich ist. Im Vergleich zu dem Szenario des ersten Falls kann dies auf eine verzögerte Weise und/oder unter der Bedingung geschehen, dass die vorstehend erwähnten Schutzmaßnahmen in Kraft sind und/oder dass die vorstehend erwähnten Diagnosemaßnahmen ergeben, dass kein dauerhafter Fehler vorliegt, der es erforderlich machen würde, das Lastsignal im Aus-Zustand zu halten.
In einem dritten Fall liegt der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb der ersten Schwelle und liegt die vom Gate des MOS-Transistors T1 gespeicherte Spannung oberhalb der zweiten Schwelle, was bedeutet, dass der Verlust der Versorgungsspannung kürzer als die erste Zeitdauer war. Die Steuerlogik 165 kann das Erfassen des dritten Falls als ein beabsichtigtes kurzzeitiges Trennen des zweiten Anschlusspins 120 von Masse, um dadurch der Leistungsschaltervorrichtung 100 bestimmte Steuerinformationen anzuzeigen, während der Schalter 180 geschlossen gehalten wird, interpretieren. Beispielsweise können die der Leistungsschaltervorrichtung 100 angezeigten Steuerinformationen den Zweck haben, die Leistungsschaltervorrichtung 100 zwischen verschiedenen Betriebsmodi umzuschalten. Diese Betriebsmodi können beispielsweise einen Betriebsmodus, bei welchem die vorstehend erwähnte Strommessfunktionalität über den vierten Anschlusspin 140 aktiviert ist, und einen Betriebsmodus, bei welchem die vorstehend erwähnte Strommessfunktionalität über den vierten Anschlusspin 140 deaktiviert ist, beinhalten. Ferner können die der Leistungsschaltervorrichtung 100 angezeigten Steuerinformationen den Zweck haben, die Leistungsschaltervorrichtung 100 vorübergehend in einen Bereitschaftsmodus zu schalten, in welchem der Schalter 180 offen ist, d. h. das Lastsignal sich im Aus-Zustand befindet, während die Versorgungsspannung aufrechterhalten wird und so die Steuerschaltung 150 aktiv gehalten wird, beispielsweise für bestimmte von der Steuerschaltung 150 ausgeführte interne Diagnoseprozeduren.
Es sei bemerkt, dass die vorstehend erwähnten drei Fälle, die von der Steuerlogik 165 unterschieden werden können, lediglich als Beispiel dienen. Beispielsweise könnten zusätzliche Fälle unterschieden werden, indem weitere Zeitdauern zusätzlich zu der vorstehend erwähnten ersten Zeitdauer und der vorstehend erwähnten zweiten Zeitdauer definiert werden. Beispielsweise könnte die Auswahl zwischen mehr als zwei unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung 100 durch Unterscheiden zwischen verschiedenen Zeiten eines beabsichtigten kurzzeitigen Trennens des zweiten Anschlusspins 120 von Masse implementiert werden, und diese verschiedenen Zeiten können auf Basis des kapazitiv gespeicherten Status der Versorgungsspannung und/oder auf Basis der vom Gate des MOS-Transistors T1 gespeicherten Spannung unterschieden werden.
2 zeigt schematisch ein Beispiel einer Speicherschaltung 160, die in der vorstehend erwähnten Leistungsschaltervorrichtung 100 zum kapazitiven Speichern des Status der Versorgungsspannung verwendet werden kann. Wie ersichtlich, weist die Speicherschaltung 160 bei diesem Beispiel einen Kondensator C1 und einen Widerstand R1 auf, welche einen RC-Kreis bilden. Der Widerstandswert R₁ des Widerstands R1 und der Kapazitätswert C₁ des Kondensators C1 definieren eine Zeitkonstante $τ_{1} = R_{1} \cdot C_{1} .$
Zusätzlich weist die Speicherschaltung 160 einen weiteren Widerstand R0, eine Diode D1 und eine Komparatorschaltung, die bei dem dargestellten Beispiel als eine Schmitt-Trigger-Schaltung 161 implementiert ist, auf. Der Widerstand R0, die Diode D1 und der Kondensator C1 sind in Reihe zwischen den ersten Anschlusspin 110 und den zweiten Anschlusspin 120 geschaltet. Der Widerstand R1 ist parallel zum Kondensator C1 geschaltet.
Während der zweite Anschlusspin 120 mit Masse verbunden ist, wird der Kondensator C1 durch die Versorgungsspannung V_S geladen. In diesem Zustand wird ein Ladestrom des Kondensators C1 durch den Widerstand R0 begrenzt. Während eines Abfalls der Versorgungsspannung V_S wird der Kondensator C1 durch den Widerstand R1 entladen. Die Diode D1 verhindert das Entladen des Kondensators C1 über andere Schaltungswege. Unter der Annahme, dass der Kondensator C1 vollständig auf V_S geladen war, ist die zeitabhängige Spannung des Kondensators C1 dann durch $V_{C 1} (t) = V_{S} \cdot e^{- t / τ_{1}}$
gegeben.
Dementsprechend kann durch Messen der zeitabhängigen Spannung über den Kondensator C1 die Dauer des Verlusts der Versorgungsspannung geschätzt werden. Im Fall der Speicherschaltung 160 wird die Spannung über den Kondensator C1 zu der Zeit, zu der die Versorgungsspannung zurückkehrt, über die Schmitt-Trigger-Schaltung 161 erfasst. Die Schmitt-Trigger-Schaltung 161 vergleicht die Spannung über den Kondensator C1 mit der vorstehend erwähnten ersten Schwelle und gibt abhängig vom Vergleich ein Statussignal VS_M aus. Falls die Spannung über den Kondensator C1 oberhalb der ersten Schwelle liegt, hat das Statussignal VS M einen hohen Wert. Andernfalls hat das Statussignal VS_M einen niedrigen Wert.
3 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung der Leistungsschaltervorrichtung 100 und der Speicherschaltung 160. Wie dargestellt ist, wird das Statussignal VS_M der Steuerlogik 165 als eine Eingabe bereitgestellt. Wie ferner dargestellt, weist die Leistungsschaltervorrichtung 100 ferner einen Komparator 166 zum Erfassen der vom Gate des MOS-Transistors T1 gespeicherten Spannung auf. Beim dargestellten Beispiel vergleicht der Komparator 166 die Spannungsdifferenz zwischen Gate und Source des MOS-Transistors T1 mit der zweiten Schwelle. Die zweite Schwelle kann beispielsweise leicht oberhalb einer Schwellenspannung des MOS-Transistors T1 gewählt werden. Der Komparator 166 gibt ein weiteres Statussignal T1_AN aus. Falls die vom Gate des MOS-Transistors T1 gespeicherte Spannung oberhalb der zweiten Schwelle liegt, hat das weitere Statussignal T1_AN einen hohen Wert. Andernfalls hat das weitere Statussignal T1_AN einen niedrigen Wert. Wenn die Versorgungsspannung nach einem Verlust zurückkehrt, kann die Steuerlogik demgemäß die vorstehend erwähnten Beurteilungen auf Basis des Werts des Statussignals VS_M und des Werts des weiteren Statussignals T1_AN unter Verwendung der folgenden Steuerregeln ausführen: 1) Falls der Wert des Statussignals VS_M niedrig ist und der Wert des weiteren Statussignals T1_AN niedrig ist, wird der Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung 100 entsprechend einer Regel für das normale Schalten vom Aus-Zustand in einen An-Zustand gesteuert. 2) Falls der Wert des Statussignals VS_M hoch ist und der Wert des weiteren Statussignals T1_AN niedrig ist, wird der Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung 100 entsprechend einer Regel für das Schalten in den An-Zustand nach einem Versorgungsspannungsabfall gesteuert. 3) Falls der Wert des Statussignals VS_M hoch ist und der Wert des weiteren Statussignals T1_AN hoch ist, wird der Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung 100 auf Basis von Steuerinformationen gesteuert, die durch das kurzzeitige Trennen des zweiten Eingangspins 120 von Masse angezeigt werden, beispielsweise durch Auslösen einer Änderung des Betriebsmodus.
4 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel einer Speicherschaltung 160', die in der vorstehend erwähnten Leistungsschaltervorrichtung 100 zum kapazitiven Speichern des Status der Versorgungsspannung verwendet werden kann. Während bei den zuvor erläuterten Beispielen angenommen wurde, dass die externe Spannungsquelle die Versorgungsspannung direkt der Leistungsschaltervorrichtung 100 zuführt, wird beim Beispiel aus 4 angenommen, dass die Leistungsschaltervorrichtung 100 ferner einen Spannungsregler 170 aufweist, der eine interne Versorgungsspannung V_SI aus der durch den ersten Anschlusspin 110 und den zweiten Anschlusspin 120 zugeführten Spannung erzeugt. Verglichen mit der externen Versorgungsspannung kann die vom Spannungsregler 170 erzeugte interne Versorgungsspannung V_SI beispielsweise eine bessere Stabilität und/oder eine bessere Anpassung an die Schaltungsanordnung der Leistungsschaltervorrichtung 100 gewährleisten. Beim Beispiel von 4 ist der Spannungsregler 170 dazu ausgestaltet, ein internes Massepotential (als GND_int bezeichnet) aus der externen Versorgungsspannung abzuleiten. Die interne Versorgungsspannung V_SI ist durch die Spannungsdifferenz zwischen der durch den ersten Anschlusspin 110 extern zugeführten Spannung V_S und dem internen Massepotential GND_int gegeben.
Wie dargestellt ist, weist die Speicherschaltung 160' einen Kondensator C1 und einen MOS-Transistor T3 vom Verarmungstyp auf. Der Kondensator C1 und der MOS-Transistor T3 bilden einen RC-Kreis, in welchem der MOS-Transistor T3 den Widerstand ersetzt. Zu diesem Zweck wird der MOS-Transistor T3 im Ohmschen Regime betrieben. Zusätzlich weist die Speicherschaltung 160' einen weiteren MOS-Transistor T4 vom Verarmungstyp, der als Konstantstromquelle betrieben wird, einen Bipolartransistor T4, der als Diode betrieben wird, und eine Komparatorschaltung, die beim dargestellten Beispiel als eine Schmitt-Trigger-Schaltung 161 implementiert ist, auf. Der MOS-Transistor T4, der Bipolartransistor T5 und der Kondensator C1 sind in Reihe zwischen den ersten Anschlusspin 110 und das interne Massepotential GND_int geschaltet. Der MOS-Transistor T3 ist parallel zum Kondensator C1 geschaltet.
Während der zweite Anschlusspin 120 mit Masse verbunden ist, wird der Kondensator C1 durch die interne Versorgungsspannung geladen. In diesem Zustand ist ein Ladestrom des Kondensators C1 durch einen vom MOS-Transistor T4 bereitgestellten Konstantstrom gegeben. Während eines Verlusts der Versorgungsspannung V_S wird der Kondensator C1 durch den MOS-Transistor T3 entladen. Der Bipolartransistor T5 verhindert ein Entladen des Kondensators C1 über andere Schaltungswege. Unter der Annahme, dass der Kondensator C1 vollständig auf V_SI geladen war, ist die zeitabhängige Spannung des Kondensators C1 dann durch $V_{C 1} (t) = V_{S I} \cdot e^{- t / R_{1} C_{1}}$
gegeben, wobei R1 den vom MOS-Transistor T3 bereitgestellten Widerstandswert bezeichnet.
Beim Beispiel von 4 kann die Dauer des Verlusts der internen Versorgungsspannung durch Messen der zeitabhängigen Spannung über den Kondensator C1 geschätzt werden. Im Fall der Speicherschaltung 160' wird die Spannung über den Kondensator C1 zu der Zeit, zu der die interne Versorgungsspannung zurückkehrt, durch die Schmitt-Trigger-Schaltung 161 erfasst. Die Schmitt-Trigger-Schaltung 161 vergleicht die Spannung über den Kondensator C1 mit der vorstehend erwähnten ersten Schwelle und gibt abhängig vom Vergleich ein Statussignal VS_M aus. Falls die Spannung über den Kondensator C1 oberhalb der ersten Schwelle liegt, hat das Statussignal VS_M einen hohen Wert. Andernfalls hat das Statussignal VS_M einen niedrigen Wert. Dieses Statussignal VS_M kann dann ähnlich wie in Zusammenhang mit 3 erläutert verwendet werden.
5 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel einer Speicherschaltung 160'', die in der vorstehend erwähnten Leistungsschaltervorrichtung 100 zum kapazitiven Speichern des Status der Versorgungsspannung verwendet werden kann. Ähnlich dem Beispiel aus 4 nimmt das Beispiel von 5 an, dass die Leistungsschaltervorrichtung 100 ferner einen Spannungsregler 170 aufweist, der eine interne Versorgungsspannung V_SI aus der über den ersten Anschlusspin 110 und den zweiten Anschlusspin 120 zugeführten Spannung erzeugt. Auch beim Beispiel von 5 ist der Spannungsregler 170 dazu ausgestaltet, ein internes Massepotential (als GND_int bezeichnet) aus der externen Versorgungsspannung abzuleiten. Die interne Versorgungsspannung V_SI ist durch die Spannungsdifferenz zwischen der über den ersten Anschlusspin 110 extern zugeführten Spannung V_S und dem internen Massepotential GND_int gegeben.
Wie dargestellt ist, weist die Speicherschaltung 160'' mehrere RC-Kreise zum kapazitiven Speichern des Status der internen Versorgungsspannung V_SI mit unterschiedlichen Zeitkonstanten auf. Ein erster RC-Kreis der Speicherschaltung 160'' besteht aus einem ersten Kondensator C1 und einem ersten Widerstand R1, welche eine erste Zeitkonstante τ₁ = R₁ · C₁ definieren. Ein zweiter RC-Kreis der Speicherschaltung 160'' besteht aus einem zweiten Kondensator C2 und einem zweiten Widerstand R2, welche eine zweite Zeitkonstante τ₂ = R₂ · C₂. definieren. Ein dritter RC-Kreis der Speicherschaltung 160'' besteht aus einem dritten Kondensator C1 und einem dritten Widerstand R1, welche eine dritte Zeitkonstante τ₃ = R₃ · C₃ definieren. Um unterschiedliche Werte der Zeitkonstanten τ₁, τ₂, τ₃ zu erhalten, werden unterschiedliche Kapazitätswerte C₁, C₂, C₃ für den ersten Kondensator C1, den zweiten Kondensator C2 und den dritten Kondensator C3 gewählt und/oder unterschiedliche Widerstandswerte R₁, R₂, R₃ für den ersten Widerstand R1, den zweiten Widerstand R2 und den dritten Widerstand R3 gewählt. Es kann beispielsweise angenommen werden, dass τ₁ < τ₂ < τ₃ ist. Es sei bemerkt, dass die Anzahl der in 5 dargestellten verschiedenen RC-Kreise lediglich als Beispiel dient und dass auch andere Anzahlen von RC-Kreisen verwendet werden könnten, beispielsweise nur zwei RC-Kreise oder vier oder mehr RC-Kreise.
Zusätzlich weist die Speicherschaltung 160'' einen weiteren Widerstand R0, einen ersten Bipolartransistor T11, der als Diode betrieben wird, einen zweiten Bipolartransistor T12, der als Diode betrieben wird, und einen dritten Bipolartransistor T13, der als Diode betrieben wird, auf. Ferner weist die Speicherschaltung 160'' eine erste Komparatorschaltung, die beim erläuterten Beispiel als eine erste Schmitt-Trigger-Schaltung 161 implementiert ist, eine zweite Komparatorschaltung, die beim erläuterten Beispiel als eine zweite Schmitt-Trigger-Schaltung 162 implementiert ist, und eine dritte Komparatorschaltung, die beim erläuterten Beispiel als eine dritte Schmitt-Trigger-Schaltung 163 implementiert ist, auf. Im Fall des ersten RC-Kreises sind der weitere Widerstand R0, der erste Bipolartransistor T11 und der erste Kondensator C1 in Reihe zwischen den ersten Anschlusspin 110 und das interne Massepotential GND_int geschaltet. Der erste Widerstand R1 ist parallel zum ersten Kondensator C1 geschaltet. Im Fall des zweiten RC-Kreises sind der weitere Widerstand R0, der zweite Bipolartransistor T12 und der zweite Kondensator C2 in Reihe zwischen den ersten Anschlusspin 110 und das interne Massepotential GND_int geschaltet. Der zweite Widerstand R2 ist parallel zum zweiten Kondensator C2 geschaltet. Im Fall des dritten RC-Kreises sind der weitere Widerstand R0, der dritte Bipolartransistor T12 und der dritte Kondensator C2 in Reihe zwischen den ersten Anschlusspin 110 und das interne Massepotential GND_int geschaltet. Der dritte Widerstand R3 ist parallel zum dritten Kondensator C3 geschaltet.
Während der zweite Anschlusspin 120 mit Masse verbunden ist, werden die Kondensatoren C1, C2, C3 durch die interne Versorgungsspannung geladen. In diesem Zustand ist der Ladestrom durch den weiteren Widerstand R0 begrenzt. Während eines Verlusts der internen Versorgungsspannung V_SI wird der erste Kondensator C1 entsprechend der Zeitkonstante τ₁ über den ersten Widerstand R1 entladen. Der Bipolartransistor T11 verhindert das Entladen des ersten Kondensators C1 über andere Schaltungswege. Ähnlich wird der zweite Kondensator C2 entsprechend der Zeitkonstante τ₂ über den zweiten Widerstand R2 entladen. Der Bipolartransistor T12 verhindert das Entladen des zweiten Kondensators C2 über andere Schaltungswege. Ähnlich wird der dritte Kondensator C3 entsprechend der Zeitkonstante τ₃ über den dritten Widerstand R3 entladen. Der Bipolartransistor T13 verhindert das Entladen des dritten Kondensators C3 über andere Schaltungswege.
Beim Beispiel von 5 kann die Dauer des Verlusts der internen Versorgungsspannung durch Messen der zeitabhängigen Spannung über die Kondensatoren C1, C2, C3 geschätzt werden. Die Spannung über den ersten Kondensator C1 zu der Zeit, zu der die interne Versorgungsspannung zurückkehrt, wird von der ersten Schmitt-Trigger-Schaltung 161 erfasst. Die erste Schmitt-Trigger-Schaltung 161 vergleicht die Spannung über den ersten Kondensator C1 mit der vorstehend erwähnten ersten Schwelle und gibt abhängig vom Vergleich ein erstes Statussignal VS_M1 aus. Falls die Spannung über den ersten Kondensator C1 oberhalb der ersten Schwelle liegt, hat das erste Statussignal VS_M1 einen hohen Wert. Andernfalls hat das erste Statussignal VS_M1 einen niedrigen Wert. Die Spannung über den zweiten Kondensator C2 zu der Zeit, zu der die interne Versorgungsspannung zurückkehrt, wird durch die zweite Schmitt-Trigger-Schaltung 162 erfasst. Die zweite Schmitt-Trigger-Schaltung 162 vergleicht die Spannung über den zweiten Kondensator C2 mit der vorstehend erwähnten ersten Schwelle und gibt abhängig vom Vergleich ein zweites Statussignal VS_M2 aus. Falls die Spannung über den zweiten Kondensator C2 oberhalb der ersten Schwelle liegt, hat das zweite Statussignal VS_M2 einen hohen Wert. Andernfalls hat das zweite Statussignal VS_M2 einen niedrigen Wert. Die Spannung über den dritten Kondensator C3 zu der Zeit, zu der die interne Versorgungsspannung zurückkehrt, wird durch die dritte Schmitt-Trigger-Schaltung 163 erfasst. Die dritte Schmitt-Trigger-Schaltung 163 vergleicht die Spannung über den dritten Kondensator C3 mit der vorstehend erwähnten ersten Schwelle und gibt abhängig vom Vergleich ein drittes Statussignal VS_M3 aus. Falls die Spannung über den dritten Kondensator C3 oberhalb der ersten Schwelle liegt, hat das dritte Statussignal VS_M3 einen hohen Wert. Andernfalls hat das dritte Statussignal VS_M3 einen niedrigen Wert.
Infolge der unterschiedlichen Werte der Zeitkonstanten τ₁, τ₂, τ₃ fällt die Spannung über den ersten Kondensator C1 zuerst bis unter die erste Schwelle, woraufhin die Spannung über den zweiten Kondensator C2 bis unter die erste Schwelle fällt, und erst danach die Spannung über den dritten Kondensator C3 bis unter die erste Schwelle fällt. Die Werte der Statussignale VS_M1, VS_M2 und VS_M3 geben demgemäß die Dauer des Verlusts der internen Versorgungsspannung an. Die kürzeste Dauer wird dadurch angegeben, dass alle Statussignale VS_M1, VS_M2 und VS_M3 den hohen Wert aufweisen. Die nächstlängere Dauer wird dadurch angegeben, dass nur das zweite und das dritte Statussignal VS_M2 und VS_M3 den hohen Wert aufweisen. Die nächstlängere Dauer wird dadurch angegeben, dass nur das dritte Statussignal VS_M3 den hohen Wert aufweist. Die nächstlängere Dauer wird dadurch angegeben, dass keines der Statussignale VS_M1, VS_M2 und VS_M3 den hohen Wert aufweist. Dementsprechend ermöglicht die Speicherschaltung 160'' zusätzlich zur Unterscheidung zwischen dem beabsichtigten Trennen des zweiten Verbindungsanschlusses 120 von Masse und nicht beabsichtigten Spannungsabfällen auch eine Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Zeitdauern des beabsichtigten Trennens des zweiten Verbindungsanschlusses 120 von Masse. Dies kann verwendet werden, um der Leistungsschaltervorrichtung 100 verschiedene Arten von Steuerinformationen anzuzeigen. Beispielsweise können die Steuerinformationen von der Steuerlogik 165 zum Auswählen zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung 100 verwendet werden, beispielsweise zwischen einem regulären Betriebsmodus mit dem Lastsignal im An-Zustand und einem Betriebsmodus mit einer aktivierten Strommessfunktionalität, und einem Bereitschaftsmodus, einem Diagnosemodus oder dergleichen.
6 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens, das zur Implementierung der vorstehend erwähnten Prinzipien für den Betrieb einer Leistungsschaltervorrichtung verwendet werden kann. Das Verfahren von 6 kann beispielsweise für den Betrieb einer Leistungsschaltervorrichtung mit einer Architektur, wie sie in den 1 bis 5 dargestellt ist, verwendet werden. Die dargestellten Schritte, Operationen und alle Prozeduren des Verfahrens können durch eine Steuerschaltung der Leistungsschaltervorrichtung ausgeführt oder gesteuert werden. Ein Beispiel einer solchen Steuerschaltung ist die vorstehend erwähnte Steuerschaltung 150.
Bei 610 schaltet die Leistungsschaltervorrichtung ein Lastsignal zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand. Eine Versorgungsspannung wird der Leistungsschaltervorrichtung über einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss der Leistungsschaltervorrichtung zugeführt. Ferner wird der Leistungsschaltervorrichtung ein durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugtes Steuersignal zugeführt. Bei den Beispielen aus den 1 bis 5 wird das Steuersignal durch Trennen des zweiten Anschlusspins 120 von einer externen Masse erzeugt. Es versteht sich jedoch, dass an Stelle der Masse auch andere externe Spannungspegel verwendet werden könnten, beispielsweise ein positiver Versorgungsspannungspegel oder ein negativer Versorgungsspannungspegel. Die Versorgungsspannung kann direkt von einer externen Spannungsquelle stammen oder eine aus einer externen Versorgungsspannung, beispielsweise durch einen Spannungsregler wie in 4 oder 5 dargestellt, abgeleitete interne Versorgungsspannung sein.
Bei 620 wird ein Status der Versorgungsspannung kapazitiv gespeichert. Dies kann durch eine Speicherschaltung der Leistungsschaltervorrichtung, wie z. B. die vorstehend erwähnten Speicherschaltung 160, 160' oder 160'', geschehen. Das kapazitive Speichern des Status der Versorgungsspannung umfasst typischerweise das Laden eines Kondensators, während der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden ist, und das Entladen des Kondensators, während der zweite Anschluss von der externen Spannungsquelle getrennt ist. Der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung kann demgemäß durch eine zeitabhängige Spannung über den Kondensator repräsentiert werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird der Status der Versorgungsspannung durch wenigstens eine Widerstand-Kondensator-Schaltung, die mit der Versorgungsspannung gekoppelt ist, gespeichert. Die Widerstand-Kondensator-Schaltung gewährleistet wohldefinierte Lade- und Entladeeigenschaften des Kondensators, der für das kapazitive Speichern des Status der Versorgungsspannung verwendet wird. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der Status der Versorgungsspannung durch mehrere mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltungen gespeichert werden. Diese verschiedenen Widerstand-Kondensator-Schaltungen können dann jeweils eine andere Zeitkonstante aufweisen. Die verschiedenen Widerstand-Kondensator-Schaltungen ermöglichen eine erhöhte Zeitgranularität für das Beurteilen des kapazitiv gespeicherten Status der Versorgungsspannung. Ein Beispiel einer Speicherschaltung mit mehreren Widerstand-Kondensator-Schaltungen ist in Zusammenhang mit 5 erläutert.
Der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung kann durch wenigstens eine Komparatorschaltung erfasst werden. Diese Komparatorschaltung kann eine Schmitt-Trigger-Schaltung, wie z. B. die Schmitt-Trigger-Schaltungen 161, 162, 163, die in den Beispielen aus den 2 bis 5 verwendet werden, aufweisen. Durch die eine oder die mehreren Komparatorschaltungen kann der kapazitiv gespeicherte Status der Versorgungsspannung zu der Zeit, zu der die Versorgungsspannung nach einem Verlust zurückkehrt, wirksam erfasst und festgehalten werden. Insbesondere kann bei dieser Erfassung des gespeicherten Status der Versorgungsspannung ein Vergleich des gespeicherten Status mit einer Schwelle ausgeführt werden.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen wird das Schalten zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand durch wenigstens einen Transistor der Leistungsschaltervorrichtung, wie z. B. der vorstehend erwähnte Transistor T1, ausgeführt. Bei diesen Ausführungsbeispielen kann auch eine durch ein Gate des Transistors gespeicherte Spannung erfasst werden.
Bei 640 wird der Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung gesteuert. Falls die durch das Gate gespeicherte Spannung bei 630 erfasst wurde, kann der Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung zusätzlich abhängig von der durch das Gate gespeicherten erfassten Spannung gesteuert werden. In Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, kann die Leistungsschaltervorrichtung das Lastsignal auf den An-Zustand schalten. In Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird und der gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb einer Schwelle liegt, kann die Leistungsschaltervorrichtung das Schalten des Lastsignals in dem An-Zustand verzögern. Ferner kann die Leistungsschaltervorrichtung Schutzmaßnahmen und/oder Diagnosemaßnahmen einleiten. Falls die im Gate gespeicherte Spannung bei 630 erfasst wird, kann das Schalten zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung in Reaktion darauf ausgeführt werden, dass die im Gate gespeicherte erfasste Spannung oberhalb einer Schwelle liegt.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen kann der gespeicherte Status der Versorgungsspannung verwendet werden, um zwischen wenigstens einer ersten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und einer zweiten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle zu unterscheiden. Das Schalten zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung kann dann abhängig von dieser Unterscheidung zwischen wenigstens der ersten Zeitdauer und der zweiten Zeitdauer gesteuert werden. Ein entsprechendes Beispiel, bei dem zwischen drei Zeitdauern unterschieden wird, wird in Zusammenhang mit 5 erläutert.
Eine hierin beschriebene Leistungsschaltervorrichtung kann auf verschiedenen Gebieten angewendet werden, einschließlich des Automobilgebiets und des Energietechnologiegebiets. Ferner könnten hier beschriebene Leistungsschaltervorrichtungen in verschiedenen Arten von industriellen Herstellungssystemen oder Haushaltsgeräten angewendet werden.
Es versteht sich, dass an den vorstehend beschriebenen Konzepten und Ausführungsbeispielen verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können. Beispielsweise könnten die erläuterten Leistungsschaltervorrichtungen auf Basis verschiedener Arten von integrierter Schaltungstechnologie, ohne Einschränkung auf MOS-Transistorbasierte Schaltvorrichtungen, implementiert werden. Ferner könnten die erläuterten Konzepte auf Mehrkanal-Leistungsschaltervorrichtungen angewendet werden, die dazu ausgestaltet sind, mehrere Lastsignale zu schalten. Darüber hinaus versteht es sich, dass die erläuterten Konzepte auf Leistungsschaltervorrichtungen mit verschiedenen Anschlusstypen ohne Einschränkung auf Anschlusspins, wie in den Beispielen aus den 1 bis 5 erwähnt, angewendet werden können. Darüber hinaus versteht es sich, dass die Steuerschaltung der erläuterten Leistungsschaltervorrichtungen auf Basis einer fest verdrahteten Schaltungsanordnung, auf Basis einer programmierbaren Prozessorschaltungsanordnung, beispielsweise eines Mikrocontrollers, oder auf Basis von Kombinationen der genannten Varianten implementiert werden kann.
Zumindest einige der Ausführungsbeispiele werden durch die nachstehend angegebenen Beispiele definiert:

Beispiel 1. Leistungsschaltervorrichtung, umfassend:
- einen Schalter, der dazu ausgestaltet ist, ein Lastsignal zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand zu schalten, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die dazu ausgestaltet sind, der Leistungsschaltervorrichtung eine Versorgungsspannung bereitzustellen,
- wobei der zweite Anschluss ferner dazu ausgestaltet ist, der Leistungsschaltervorrichtung ein Steuersignal zuzuführen, wobei das Steuersignal durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt wird,
- eine Speicherschaltung, die dazu ausgestaltet ist, einen Status der Versorgungsspannung kapazitiv zu speichern, und eine Steuerschaltung, die dazu ausgestaltet ist, den Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung zu steuern.
Beispiel 2. Leistungsschaltervorrichtung nach Beispiel 1, wobei die Steuerschaltung dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen:
- in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Schalten des Lastsignals in den An-Zustand.
Beispiel 3. Leistungsschaltervorrichtung nach Beispiel 1 oder 2, wobei die Steuerschaltung dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen:
- in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird und der gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb einer Schwelle liegt, Verzögern des Schaltens des Lastsignals in den An-Zustand.
Beispiel 4. Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei der Schalter wenigstens einen Transistor umfasst und die Steuerschaltung ferner dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen:
- in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Erfassen einer in einem Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten Spannung, und
- Steuern des Betriebs der Leistungsschaltervorrichtung abhängig von der im Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten erfassten Spannung.
Beispiel 5. Leistungsschaltervorrichtung nach Beispiel 4, wobei die Steuerschaltung ferner dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen:
- in Reaktion darauf, dass die im Gate gespeicherte erfasste Spannung oberhalb einer Schwelle liegt, Steuern eines Wechselns zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Beispiel 6. Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Steuerschaltung dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen:
- auf Basis des gespeicherten Status der Versorgungsspannung, Unterscheiden zwischen wenigstens einer ersten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und einer zweiten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle, und abhängig von der Unterscheidung, Wechseln zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Beispiel 7. Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Speicherschaltung wenigstens eine mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltung umfasst.
Beispiel 8. Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Speicherschaltung mehrere mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltungen umfasst, wobei jede der verschiedenen Widerstand-Kondensator-Schaltungen eine andere Zeitkonstante aufweist.
Beispiel 9. Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Speicherschaltung wenigstens eine Komparatorschaltung umfasst, die dazu ausgestaltet ist, den gespeicherten Status der Versorgungsspannung zu erfassen.
Beispiel 10. Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Beispiele, wobei die Speicherschaltung dazu ausgestaltet ist, einen Kondensator zu laden, während der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden ist, und den Kondensator zu entladen, während der zweite Anschluss von der externen Spannungsquelle getrennt ist.
Beispiel 11. Verfahren zum Betreiben einer Leistungsschaltervorrichtung, umfassend:
- Schalten eines Lastsignals zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand durch eine Leistungsschaltervorrichtung, wobei eine Versorgungsspannung über einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss der Leistungsschaltervorrichtung der Leistungsschaltervorrichtung zugeführt wird,
- Zuführen eines Steuersignals an die Leistungsschaltervorrichtung, wobei das Steuersignal durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt wird,
- kapazitives Speichern eines Status der Versorgungsspannung und
- Steuern des Betriebs der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung.
Beispiel 12. Verfahren nach Beispiel 11, umfassend:
- in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Schalten des Lastsignals in den An-Zustand durch die Leistungsschaltervorrichtung.
Beispiel 13. Verfahren nach Beispiel 11 oder 12, umfassend: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird und der gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb einer Schwelle liegt, Verzögern des Schaltens des Lastsignals in den An-Zustand durch die Leistungsschaltervorrichtung.
Beispiel 14. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 13, wobei das Schalten zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand durch wenigstens einen Transistor der Leistungsschaltervorrichtung ausgeführt wird und das Verfahren ferner umfasst:
- in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Erfassen einer in einem Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten Spannung und
- Steuern des Betriebs der Leistungsschaltervorrichtung abhängig von der im Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten erfassten Spannung.
Beispiel 15. Verfahren nach Beispiel 14, umfassend:
- in Reaktion darauf, dass die im Gate gespeicherte erfasste Spannung oberhalb einer Schwelle liegt, Wechseln zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Beispiel 16. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 15, umfassend:
- auf Basis des gespeicherten Status der Versorgungsspannung, Unterscheiden zwischen wenigstens einer ersten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und einer zweiten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und,
- abhängig von der Unterscheidung, Steuern eines Wechselns zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Beispiel 17. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 16, umfassend:
- Speichern des Status der Versorgungsspannung durch wenigstens eine mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltung.
Beispiel 18. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 17, umfassend:
- Speichern des Status der Versorgungsspannung durch mehrere mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltungen, wobei jede der verschiedenen Widerstand-Kondensator-Schaltungen eine andere Zeitkonstante aufweist.
Beispiel 19. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 18, umfassend:
- Erfassen des gespeicherten Status der Versorgungsspannung durch wenigstens eine Komparatorschaltung.
Beispiel 20. Verfahren nach einem der Beispiele 11 bis 19, umfassend:
- Laden eines Kondensators, während der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden ist, und Entladen des Kondensators, während der zweite Anschluss von der externen Spannungsquelle getrennt ist.

Claims

Leistungsschaltervorrichtung, umfassend: einen Schalter, der dazu ausgestaltet ist, ein Lastsignal zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand zu schalten, einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die dazu ausgestaltet sind, der Leistungsschaltervorrichtung eine Versorgungsspannung zuzuführen, wobei der zweite Anschluss ferner dazu ausgestaltet ist, der Leistungsschaltervorrichtung ein Steuersignal zuzuführen, wobei das Steuersignal durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt wird, eine Speicherschaltung, die dazu ausgestaltet ist, einen Status der Versorgungsspannung kapazitiv zu speichern, und eine Steuerschaltung, die dazu ausgestaltet ist, den Betrieb der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung zu steuern.
Leistungsschaltervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Schalten des Lastsignals in den An-Zustand.
Leistungsschaltervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuerschaltung dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird und der gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb einer Schwelle liegt, Verzögern des Schaltens des Lastsignals in den An-Zustand.
Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schalter wenigstens einen Transistor umfasst und die Steuerschaltung ferner dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Erfassen einer in einem Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten Spannung und Steuern des Betriebs der Leistungsschaltervorrichtung abhängig von der im Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten erfassten Spannung.
Leistungsschaltervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuerschaltung ferner dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen: in Reaktion darauf, dass die im Gate gespeicherte erfasste Spannung oberhalb einer Schwelle liegt, Steuern eines Wechselns zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerschaltung dazu ausgestaltet ist, Folgendes auszuführen: auf Basis des gespeicherten Status der Versorgungsspannung, Unterscheiden zwischen wenigstens einer ersten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und einer zweiten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und, abhängig von der Unterscheidung, Wechseln zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speicherschaltung wenigstens eine mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltung umfasst.
Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speicherschaltung mehrere mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltungen umfasst, wobei jede der verschiedenen Widerstand-Kondensator-Schaltungen eine andere Zeitkonstante aufweist.
Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speicherschaltung wenigstens eine Komparatorschaltung umfasst, die dazu ausgestaltet ist, den gespeicherten Status der Versorgungsspannung zu erfassen.
Leistungsschaltervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speicherschaltung dazu ausgestaltet ist, einen Kondensator zu laden, während der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden ist, und den Kondensator zu entladen, während der zweite Anschluss von der externen Spannungsquelle getrennt ist.
Verfahren zum Betreiben einer Leistungsschaltervorrichtung, umfassend: Schalten eines Lastsignals zwischen einem An-Zustand und einem Aus-Zustand mittels einer Leistungsschaltervorrichtung, wobei der Leistungsschaltervorrichtung eine Versorgungsspannung über einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss der Leistungsschaltervorrichtung zugeführt wird, Bereitstellen eines Steuersignals für die Leistungsschaltervorrichtung, wobei das Steuersignal durch Trennen des zweiten Anschlusses von einer externen Spannungsquelle erzeugt wird, kapazitives Speichern eines Status der Versorgungsspannung und Steuern des Betriebs der Leistungsschaltervorrichtung abhängig vom gespeicherten Status der Versorgungsspannung.
Verfahren nach Anspruch 11, umfassend: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Schalten des Lastsignals in den An-Zustand mittels der Leistungsschaltervorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, umfassend: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird und der gespeicherte Status der Versorgungsspannung oberhalb einer Schwelle liegt, Verzögern des Schaltens des Lastsignals in den An-Zustand mittels der Leistungsschaltervorrichtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, wobei das Schalten zwischen dem An-Zustand und dem Aus-Zustand durch wenigstens einen Transistor der Leistungsschaltervorrichtung ausgeführt wird und das Verfahren ferner Folgendes umfasst: in Reaktion darauf, dass der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden wird, Erfassen einer in einem Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten Spannung und Steuern des Betriebs der Leistungsschaltervorrichtung abhängig von der im Gate des wenigstens einen Transistors gespeicherten erfassten Spannung.
Verfahren nach Anspruch 14, umfassend: in Reaktion darauf, dass die im Gate gespeicherte erfasste Spannung oberhalb einer Schwelle liegt, Wechseln zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-15, umfassend: auf Basis des gespeicherten Status der Versorgungsspannung, Unterscheiden zwischen wenigstens einer ersten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und einer zweiten Zeitdauer des Trennens des zweiten Anschlusses von der externen Spannungsquelle und, abhängig von der Unterscheidung, Steuern eines Wechselns zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi der Leistungsschaltervorrichtung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-16, umfassend: Speichern des Status der Versorgungsspannung durch wenigstens eine mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-17, umfassend: Speichern des Status der Versorgungsspannung durch mehrere mit der Versorgungsspannung gekoppelte Widerstand-Kondensator-Schaltungen, wobei jede der verschiedenen Widerstand-Kondensator-Schaltungen eine andere Zeitkonstante aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-18, umfassend: Erfassen des gespeicherten Status der Versorgungsspannung durch wenigstens eine Komparatorschaltung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11-19, umfassend: Laden eines Kondensators, während der zweite Anschluss mit der externen Spannungsquelle verbunden ist, und Entladen des Kondensators, während der zweite Anschluss von der externen Spannungsquelle getrennt ist.