CN113904211B 脉冲生成器电路、相关系统和方法 （意法半导体股份有限公司）

JP2009260030A,200耦合到第二节点与参考节点之间的第二电子开与LC谐振电路中的中间节点之间的电流流动线2第一节点和第二节点，被配置为将脉冲信号施加到耦合在所所述LC谐振电路被耦合在所述第一节点与所述参充电电路装置，包括在电源节点与所述LC谐振电路中的所所述第一电子开关和所述第二电子开关的驱动电路装置，所述驱动电比较器，被配置为执行所述LC谐振电路中的所述电容的充电电压与充电阈值的比较；充电开关，被布置在所述电源节点与所述另一个电感中其中所述第一电子开关和所述第二电子开关的所述驱动电路装置以激活频率激活所所述LC谐振电路中的所述电容和所述另一个电感以低于所述LC谐振电路的所述激活脉冲生成时间间隔，其中经由所述第一节点和所述振荡时间间隔，与所述充电时间间隔以及所述脉冲生成时间间隔交错，其3.根据权利要求2所述的脉冲生成器电路，其中所述驱动电路装置被配置为在所述振5.根据权利要求4所述的脉冲生成器电路，其中所述可变阈值根据所述LC谐振电路中充电开关，被布置在所述电源节点与所述另一3所述LC谐振电路中的所述电容被耦合在所述中间节点与所述参所述LC谐振电路被耦合在所述第一节点与所述参充电电路装置，包括在电源节点与所述LC谐振电路中的所所述第一电子开关和所述第二电子开关的驱动电路装置，所述驱动电比较器，被配置为执行所述LC谐振电路中的所述电容的充电电压与充电阈值的比较；充电开关，被布置在所述电源节点与所述另一个电感中其中所述第一电子开关和所述第二电子开关的所述驱动电路装置以激活频率激活所所述LC谐振电路中的所述电容和所述另一个电感以低于所述LC谐振电路的所述激活脉冲生成时间间隔，其中经由所述第一节点和所述振荡时间间隔，与所述充电时间间隔以及所述脉冲生成时间间隔交错，其11.根据权利要求10所述的脉冲操作系统，其中所述驱动电路装置被配置为以高于所述LC谐振电路的所述谐振频率的所述激活频率激活所述LC13.根据权利要求12所述的脉冲操作系统，其中所述可变阈值根据所述LC谐振电路中充电开关，被布置在所述电源节点与所述另一4所述LC谐振电路中的所述电容被耦合在所述中间节点与所述参16.一种操作脉冲生成器电路的方法，所述脉冲生成器电路包括：第一节点和第二节通过所述LC谐振电路经由所述第一节点和所述第二节点向电负载提在与所述充电时间间隔以及所述脉冲生成时间间隔交错的振荡根据所述比较的结果，激活布置在所述电源节点与所述另一个其中所述第一电子开关和所述第二电子开关的所述驱动电路装置以激活频率激活所所述LC谐振电路中的所述电容和所述另一个电感以低于所述LC谐振电路的所述激活5动器，例如在汽车行业中越来越多地使用的LIDAR(光检测和测距或激光成像检测和测距)[0011]一个或多个实施例有助于被使用的谐振槽电容器的准确[0014]一个或多个实施例可以包括可以与谐振槽激活同步的电路拓扑(有些类似于DC-6[0029]图7A是电容器的非耗散充电的钳位和不连续电感器电流实现方式的示例性的电[0031]图8是根据本描述的实施例的包括脉冲生成器电路的激光驱动器的可能集成的表[0034]本文中使用的标题/参考文献仅为方便起见，并且因此不限定实施例的保护范围对应的美国专利申请No.17/123,712中描[0039]如图所示，脉冲生成器电路包括高压侧电子驱动开关HSD和低压侧电子驱动开关7[0044]低压侧电子驱动开关LSD被耦合在第二节点12与参考节点(例[0047]两个驱动器电路141、142被图示为耦合到开关HSD和LSD的控制电极(在场效应晶[0048]包括串联连接的电感器Lr和电容器Cr的LC谐振槽被提供为耦合在第一节点10与8[0064]如图1所图示的解决方案使用谐振槽Lr，Cr以生成到电负载的(非常)快的电流脉[0074]如图2左手侧示意图所表示的，驱动器143可以与驱动器141和142以同步方式致[0078]另外，可以注意的是，如果凭借图2的解决方案对Cr电阻性充电，则开关CS和9Rcharge中耗散的能量本质上与电容器充电所涉及的能量相同，这等于谐振槽激活期间损[0079]开关中的功率耗散等于这些损失的能量乘以谐振槽激活频率(或激光脉冲的频[0080]如果设想激光激活频率在500kHz的范围内，开关CS中的[0086]一个或多个实施例可以沿着如图3中的一般术语所图示的Cr的非耗散性充电解决[0091]脉冲生成时间间隔(跟随充电时间间隔–见先前与图1结合一节点10和第二节点12朝向负载(这里是激光二极管L[0092]振荡时间间隔(见先前与图1结合追述的第二时间间隔和第四时间间隔)与充电时间间隔和脉冲生成时间间隔交错；在振荡时间间隔中，第一电子开关HSD和第二电子开关[0093]在图3中大体上图示的解决方案中，谐振槽中的电容器Cr使该开关电路100出于以最小的功率耗散再充电电容器Cr的目的，可以本质上类似于在节点[0103]首先转向在开环中Cr的非耗散充电控制，图4A图示了包括H(半)桥的充电开关电电极(开关102b的栅极)的转换器102c)，以利用方波电压Vswitch驱动电感器(LCharge)，相比较(在图4B所图示的情况下为固定阈值108)，比较器104可以产生(PWM调制的)方波电[0106]LCharge的值可以被选择，以使通过电感器LCharge的平均电流[0107]这样，电容器Cr利用电流Icharge充电，其中Icharge的值(并且因此Cr的充电速充电电压)的时刻处的VCr的值将是(固定)电压阈值[0117]图5A的电路基本上与图4A的电路相同，除了具有为了经由比较器104限定Cr充电[0118]可变阈值108’可以被生成(以本身已知的方式)使得，其被链接到(闭环)反馈参示例的方式-在谐振槽中的电流和/或由激光[0127]图6A和图6B指的是在仅使用耦合到VCC与Cr之间的充电电感器(即，LCharge)的[0129]在如图6A中所图示的电路中，可以选择电感器LCharge的电感值，以便使包括L[0130]对电感器LCharge的电感值的这种选择对于本文所图示的其他实现方式也可以[0135]在如图6A中所图示的配置中，VCC＝6V的值可以导致在点燃激活时谐振器电压等[0142]当开关CS关断(非导电)时，二极管D1有助于与电感器LCharge中的电流(再)循[0143]在如图7A中所图示的解决方案中，充电电感器LCharge的值可以这样确定：由L[0144]这有助于在基本上1/4谐振周期的时间中充电电容器Cr(充电时间应被期望地低[0151]因此，该解决方案可以有利地与其中不以恒定频率执行激光激活的布置结合使[0154]意大利专利申请No.102019000029132/美国专利申请No.17/123,712(已重复引并且开关速度(di/dt)将取决于相关的换向回二极管LD之间具有“短的”换向回路(封闭在虚线中)和“长的”谐振回路Lr、Cr，其中LCharge被耦合到谐振槽与经调节电压间常数Tr由2τ*(Lr*Cr)1/2给出。[0160]本文预期的IC可以i)在2MHz(Tr＝500ns)的频率范围内测量谐振槽中的电流，并且基于该测量，ii)生成反馈信号以控制VCr，该VCr链接到电感器Lr中电流ILr的最大值[0161]如本文所示例的感应性充电电路装置可以有助于LCharge和Cr谐振的控制以及开关可以容易地被集成在IC中，进而有助于将Cr充电控制电路装置集成在激光驱动器IC电子开关闭合并且第二电子开关断开，并且在LC谐振电路中的电容经由充电电路装置充振电路中的中间节点之间的电流流动线路中的另一个[0175]第一电子开关和第二电子开关的驱动电路装置可以被配置为以激活频率激活LC[0176]LC谐振电路中的另一个电感和电容可以以低于LC谐振电路的激活频率的谐振谐[0191]在如本文所示例的脉冲操作系统中，电负载可以包括一个或多个激光二极管(例[0192]操作如本文所示例的脉冲生成器电路或如本文所示例的脉冲操作系统的方法可[0195]振荡时间间隔与充电时间间隔和脉冲生成时间间隔交错；其中在振荡时间间隔