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EP-4350919-B1 - METHOD AND CIRCUIT FOR SWITCHING ON AN ELECTRIC CIRCUIT

EP4350919B1EP 4350919 B1EP4350919 B1EP 4350919B1EP-4350919-B1

Inventors

  • CALANDRA, Antonio
  • CASTELLAN, JULIA
  • BIENVENU, PHILIPPE

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230929

Claims (12)

  1. A method for electrical power-up of a circuit (200), the method comprising: - the application, by a control circuit (206), of a first pulsed signal, consisting of sequential first voltage pulses, towards the gate of a power transistor (202), the power transistor supplying a capacitive load of the circuit (104), the pulses of the first pulsed signal being distant by a first wait time; - after one or more pulses of the first signal, a comparison, by a comparator (212), of the voltage value (VbatA) across the capacitive load with a first voltage threshold value ( V out_th ); and - if the first voltage threshold value is exceeded, the application, by the control circuit, of a second pulsed signal, consisting of sequential second voltage pulses, to the gate of the power transistor supplying the capacitive load of the circuit, the pulses of the second pulsed signal being distant by a second wait time shorter than the first wait time; characterized in that the method further comprises: - after one or more pulses of the second signal, a second comparison, by the comparator, of the voltage value across the capacitive load with the first voltage threshold value; - if during the second comparison, the value of the voltage is smaller than or equal to the first voltage threshold value, the stop, by the control circuit, of the second pulsed signal.
  2. The method according to claim 1, further comprising: - after one or more pulses of the second signal, a comparison, by the comparator (212), of the voltage value (VbatA) across the capacitive load (104) with a second voltage threshold value (Vmax); - if the value of the voltage is equal to or greater than the second voltage threshold value, the stop, by the control circuit (206), of the second pulsed signal.
  3. The method according to claim 1 or 2, further comprising: - after one or more pulses of the first pulsed signal and if the voltage value(VbatA) across the capacitive load (104) is smaller than the first voltage threshold value ( V out_th ), the incrementation using a counter of the circuit, of a first count value (COUNT); and - if the count value is equal to a first reference value, the stop, by the control circuit (206), of the first pulsed signal.
  4. The method according to any of claims 1 to 3, further comprising: - after one or more pulses of the second pulsed signal, the incrementation using a counter of the circuit, of a second count value; and - if the second count value is equal to a second reference value, the stop, by the control circuit (206), of the second pulsed signal.
  5. The method according to any of claims 1 to 4, wherein the control circuit (206) applies each pulse of the first pulsed signal to the power transistor (202), by performing: - the application of a first edge causing the power transistor on; - the verification, by a detection circuit (208), of a first current level (ILOAD) conducted by the power transistor; and - when the first current level reaches a threshold level (OVERCURRENT), the application of a second edge causing the power transistor off.
  6. The method according to claim 5, wherein the control circuit (206) applies each pulse of the second pulsed signal to the power transistor (202), by performing: - the application of a third edge causing the power transistor on; - the verification, by the detection circuit (208), of a second current level (ILOAD) conducted by the power transistor; and - when the second current level reaches the threshold level (OVERCURRENT), the application of a fourth edge causing the power transistor off.
  7. The method according to claim 5 or 6, wherein the threshold level (OVERCURRENT) corresponds to a current level at which the thermal coefficient of the power transistor (202) is negative.
  8. The method according to any of claims 1 to 7, wherein the control circuit (206) applies each pulse of the first pulsed signal to the power transistor (202), by performing: - the application of a first edge causing the power transistor on; - the comparison, by a thermal sensor (214) of the circuit (200), of the temperature of the power transistor (202); and - when the temperature of the transistor reaches a threshold temperature, the application of a second edge causing the power transistor off.
  9. The method according to any of claims 1 to 8, wherein, at least one value among: the first voltage threshold value ( V out_th ); the value of the first wait time; and the value of the second wait time are determined by a value stored in a programmable memory of the circuit.
  10. Circuit (200) comprising: - a power transistor (202) configured to supply a capacitive load (104) of the circuit; - a control circuit (206) configured to apply a first pulsed signal consisting of sequential first voltage pulses distant by a first wait time, to the gate of a power transistor; and - a comparator (212) configured to compare, further to one or more pulses of the first signal, the voltage value (VbatA) across the capacitive load with a first voltage threshold value ( V out_th ), the control circuit being further configured to, if the first voltage threshold value is exceeded, apply a second pulsed signal, consisting of sequential second voltage pulses distant by a second wait time, to the gate of the power transistor supplying the capacitive load of the circuit, the second wait time being shorter than the first wait time; the circuit being characterized in that the control circuit is further configured to, further to one or more pulses of the second signal, compare the voltage value (VbatA) across the capacitive load with the first voltage threshold value ( V out_th ), and if the value of the voltage is smaller than or equal to the first voltage threshold value, stop the second pulsed signal.
  11. A system (100) comprising: - a transformer (114) configured to supply a switch box (112); - the switch box comprising the circuit (200) according to claim 10.
  12. The system according to claim 11, wherein the transformer (114) and the switch box (112) are parts of an automotive vehicle.

Description

Domaine technique La présente description concerne de façon générale un procédé et un circuit pour la mise sous tension d'un circuit électrique comprenant une charge capacitive élevée. Technique antérieure Dans certains domaines, tel que par exemple le domaine automobile, des circuits électriques comprennent des charges capacitives importantes devant être chargées à la mise sous tension des circuits. L'alimentation de la charge capacitive se fait par exemple depuis une batterie et par l'intermédiaire d'un transistor de puissance. Par exemple, les charges capacitives comprennent des dispositifs à alimenter, qui peuvent être associés à des capacités, et comprennent également des conducteurs capacitifs qui relient le transistor de puissance vers les dispositifs à alimenter. Il est souhaitable que le chargement des charges capacitives du circuit soit relativement rapide afin que les dispositifs soient opérationnels dans un temps relativement court. D'un côté, l'application d'une densité de courant élevée sur le transistor de puissance lors de l'alimentation d'un circuit électrique permet un chargement rapide des charges capacitives. Cependant, une densité de courant élevée peut être vue par le circuit comme étant due à un court-circuit, et déclenche donc des mécanismes de protection. De plus, l'application d'une densité de courant élevée fatigue certains composants, dont le transistor de puissance. De l'autre côté, l'application d'une densité de courant trop faible peut placer le transistor de puissance dans une zone d'instabilité thermique du courant et ainsi le dégrader. Il existe un problème technique pour charger efficacement les charges capacitives de capacités élevées lors de la mise sous tension d'un circuit électrique, sans placer le transistor de puissance alimentant les charges capacitives dans un état d'instabilité thermique, et tout en surveillant le risque de court-circuit et en évitant d'appliquer une trop haute densité de courant pouvant dégrader d'autres composants du circuit. Un document US 2022/0103069 décrit une méthode de démarrage progressif pour un régulateur à découpage. Un document US 2019/181862 décrit un circuit et un système mettant en œuvre un fusible pour alimentation électrique. Un document 2015/357811 décrit un dispositif enfichable à chaud permettant d'activer des transistors à effet de champ avec une capacité de démarrage progressif. Un document US 9 306 559 décrit un système pour contrôler l'activation des transistors à effet de champ d'un dispositif enfichable à chaud. Résumé de l'invention Il existe un besoin d'améliorer les méthodes et les circuits de chargement des charges capacitives d'un circuit électrique lors de sa mise sous tension. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des méthodes de chargement connues. Un mode de réalisation prévoit un procédé de démarrage électrique d'un circuit, le procédé comprenant : l'application, par un circuit de commande, d'un premier signal d'impulsions, formé de premières impulsions consécutives de tension, vers la grille d'un transistor de puissance, le transistor de puissance alimentant une charge capacitive du circuit, les impulsions du premier signal d'impulsions étant séparées par un premier temps de repos ;suite à une ou plusieurs des impulsions du premier signal, une comparaison, par un comparateur, de la valeur de la tension à travers la charge capacitive avec une première valeur seuil de tension ; etsi la première valeur seuil de tension est dépassée, l'application, par le circuit de commande, d'un deuxième signal d'impulsions, formé de deuxièmes impulsions consécutives de tension, vers la grille du transistor de puissance alimentant la charge capacitive du circuit, les impulsions du deuxième signal d'impulsions étant séparées par un deuxième temps de repos inférieur au premier temps de repos;suite à une ou plusieurs des impulsions du deuxième signal, une deuxième comparaison, par le comparateur, de la valeur de la tension à travers la charge capacitive avec la première valeur seuil de tension ;si, lors de la deuxième comparaison, la valeur de tension est inférieure ou égale à la première valeur seuil de tension, l'arrêt, par le circuit de commande, du deuxième signal d'impulsions. Selon un mode de réalisation, le procédé ci-dessus comprend en outre : suite à une ou plusieurs des impulsions du deuxième signal, une comparaison, par le comparateur, de la valeur de la tension à travers la charge capacitive avec une deuxième valeur seuil de tension ;si la valeur de tension est égale ou supérieure à la deuxième valeur seuil de tension, l'arrêt, par le circuit de commande, du deuxième signal d'impulsions. Selon un mode de réalisation, le procédé ci-dessus comprend en outre : suite à une ou plusieurs impulsions du premier signal d'impulsions et si la valeur de la tension à travers la charge capacitive est inférieure à la première valeur seuil de tension, l'incrémentation par un compteur du circuit d'une première