用于监测电流隔离的栅极驱动器的电源的纹波检测器的制作方法

1.本公开涉及一种用于控制电力开关的栅极驱动器电路，并且更具体地，涉及电流隔离的栅极驱动器电路，诸如那些用于使用来自反激式电力变换器的电源而控制高电压电力开关的栅极驱动器电路。


背景技术：

2.栅极驱动器电路用于控制电力开关，以便控制系统内的电力传输。例如，调制控制信号(例如，脉冲宽度调制“pwm”信号)可以被施加至电力开关的栅极以控制电力开关的开/关切换。电力开关的开/关切换可以有效地控制经由电力开关至负载的电力传输。
3.反激式电力变换器通常利用将电力变换器的初级侧与次级侧电流隔离的变压器。次级侧上的栅极驱动器可以用于控制在高电压域中操作的电力开关。为了生成用于控制次级侧上的栅极驱动器的电源，可以使用缓冲电容器生成稳定的电源电压。
4.公开内容
5.本公开描述一种被配置为控制功率晶体管的驱动器电路，以及使用所述驱动器电路的系统以及由所述驱动器电路执行的方法。在一些示例中，驱动器电路可以包括电流隔离的驱动器电路，所述驱动器电路被配置为控制电力变换器的次级侧上的功率晶体管，其中次级侧与初级侧电流隔离。所述电路和技术可以实现识别包括不可接受的纹波信号的驱动器电源信号并对其作出反应的能力，所述不可接受的纹波信号可能是有问题和/或表示与驱动器电源相关联的一个或多个电路故障。
6.在一个示例中，驱动器电路被配置为控制功率晶体管，并且驱动器电路包括信号生成器，所述信号生成器被配置为基于电源信号和来自控制单元的输入信号而生成用于功率晶体管的控制信号。此外，驱动器电路包括纹波检测器，所述纹波检测器被配置为接收电源信号并确定电源信号是否包括纹波错误。如果是，例如，纹波检测器可以被配置为响应于检测纹波错误而将警告信号发送至控制单元。
7.在另一示例中，本公开描述一种系统，包括控制单元、功率晶体管以及被配置为控制功率晶体管的驱动器电路。驱动器电路可以包括：信号生成器，被配置为基于电源信号和来自控制单元的输入信号而生成用于功率晶体管的控制信号；以及纹波检测器，被配置为接收电源信号并确定电源信号是否包括纹波错误。
8.在另一示例中，本公开描述了一种方法，包括基于电源信号和来自控制单元的输入信号而控制反激式电力变换器的电流隔离的次级侧上的功率晶体管，以及确定电源信号是否包括纹波错误。
9.在附图和以下描述中阐述了这些示例以及其他示例的细节。从描述和附图以及从权利要求中，其他特征、目的和优点将是很清楚的。
附图说明
10.图1是示出根据本公开的示例系统的框图。
11.图2a和图2b是示出与本公开的教导一致的系统的更加详细的示例的图。
12.图3是示出纹波检测器的一个示例的图，所述纹波检测器可以是驱动器电路的一部分，以监测驱动器电源信号。
13.图4和图5是示出根据本公开的技术的流程图。
具体实施方式
14.本公开描述一种被配置为控制功率晶体管的驱动器电路，以及使用所述驱动器电路的系统以及由所述驱动器电路执行的方法。在一些示例中，驱动器电路可以包括电流隔离的驱动器电路，所述驱动器电路被配置为控制电力变换器的次级侧上的功率晶体管，其中次级侧与初级侧电流隔离。本公开的电路和技术可以用于许多电路或系统中。本公开的驱动器电路的一种这样的应用用于与电动车辆的主逆变器相关联的电路。
15.为了生成用于控制次级侧上的驱动器电路的电源，缓冲电容器可用于生成稳定的电源电压。通过缓冲电容器生成的这种类型的电源可以包括纹波(即，纹波信号)，并且在缓冲电容器内的电容器出现故障的情况下，纹波信号可能增强。本公开的技术可以实现识别包括不可接受的(例如，被增强的)纹波信号的电源信号，并对其作出反应的能力，所述不可接受的纹波信号可以被称为纹波错误。响应于不可接受的纹波信号，电路可以被配置为生成警报并且可能实现安全操作模式。针对电动车辆的逆变器电路，例如，响应于不可接受的纹波信号，电路可以被配置为向微控制器生成警报，并且响应于警报，微控制器可以被配置为实现用于电动车辆的车辆操作的安全模式。这种车辆操作的安全模式有时被称为“跛行回家(limp home)”模式，在所述模式，车辆中的车辆电力被降低并且车辆操作特征可以被限制为基本的车辆操作特征。
16.图1是示出根据本公开的示例系统100的框图。系统100包括控制单元102，诸如微处理器或者专用集成电路(asic)。此外，系统100包括功率晶体管108，诸如双极结型晶体管(bjt)或者金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。例如，mosfet可以由硅、碳化硅、氮化镓或者其他用于晶体管技术的半导体材料形成。功率晶体管108可以包括能够处理大量直流(dc)电压的高电压晶体管。例如，如果在电动车辆的主逆变器内使用，功率晶体管108可以被额定为处理例如高达约1200伏。对于其他应用，额定电压甚至可以更高。
17.通常，电动车辆中的逆变器是将直流(dc)电力转换为交流(ac)电力以驱动电动车辆电机的器件。如上所述，系统100的一种应用用于与电动车辆的主逆变器电路相关的电路。然而，系统100还可用于许多其他应用中，诸如工业应用(风力涡轮机电路、工业电机、高速轨电路)或者使用接收可能包括纹波的驱动器电源信号的电流隔离的栅极驱动器电路的任何应用。系统的其他示例应用可以包括辅助驱动应用(冷却风扇、hvac压缩机，dc/dc转换器以及车载充电器等)。
18.如在图1中示出，系统100包括驱动器电路104，所述驱动器电路被配置为基于驱动器电源信号110以及来自控制单元102的输入信号控制功率晶体管108。驱动器电路104可以被配置为基于驱动器电源信号110以及来自控制单元102的输入信号生成用于功率晶体管108的控制信号。由驱动器电路104生成的用于功率晶体管108的控制信号可以包括用于控制功率晶体管的调制信号，诸如所谓的脉冲宽度调制(pwm)信号、脉冲频率调制(pfm)信号、脉冲持续时间调制信号、脉冲密度调制信号或者用于控制功率晶体管的其他类型的信号。
19.在一些情况下，驱动器电源信号110可以包括纹波(在此称为纹波信号)。通常，纹波信号是具有交替和周期性振幅的周期性信号。在正常情况下，纹波信号可以包括电源信号上的可接受水平的噪声。然而，在驱动器电源信号110中可能出现一些问题，这些问题可能导致纹波在幅值上增强。例如，如果使用缓冲电容器组生成驱动器电源信号110，则驱动器电源信号110可能包括纹波。并且，如果与驱动器电源信号110相关联的缓冲电容器中的一个电容器发生故障，则这可能导致不期望的纹波增强。为了解决这些可能的问题或故障，驱动器电路104包括纹波检测器106，所述纹波检测器106被配置为接收驱动器电源信号110并确定驱动器电源信号110是否包括纹波错误。例如，可以包括具有不可接受的幅值的纹波信号。
20.纹波检测器106可以被配置为响应于检测纹波错误而将警告信号发送至控制单元102。而且，控制单元102可以被配置为响应于警告信号而根据保护模式控制功率晶体管108。例如，响应于从纹波检测器接收警告信号，控制单元102可以被配置为根据降低电力操作模式控制功率晶体管108。在电动车辆的逆变器电路的示例中，例如，降低电力操作模式可以包括所谓的“跛行回家”模式。
21.图2a和图2b是示出与本公开的教导一致的系统的更加详细的示例的图。在图2a和图2b中示出的系统200是在图1中示出的系统100的一个具体示例，但是其他系统或者电路可以受益于本公开的纹波检测技术。例如，图2a和图2b的控制单元202可以是图1的控制单元102的一个具体示例，驱动器电路204可以是驱动电路104的一个具体示例，并且功率晶体管218可以是功率晶体管108的一个具体示例。
22.如在图2a和图2b中示出，驱动器电路204包括电流隔离的栅极驱动器电路，所述栅极驱动器电路被配置为控制系统200的次级侧上的功率晶体管218。系统200可以包括在低电压域中操作的初级侧和在高电压域中操作的次级侧。初级侧和次级侧彼此电流隔离。初级侧和次级侧可以进行操作以控制电源信号(在图2a和图2b中标记为vcc2)。
23.变压器222将初级侧与次级侧隔开。功率晶体管220在初级侧上操作以控制从电池(vbat)到变压器222的电力。变压器222包括两个线圈(例如，两个电感器)，并且能量通过电磁原理穿过电流隔离屏障上的变压器222。具体地，穿过变压器222的初级侧上的线圈的电流生成磁场，所述磁场在变压器222的次级侧上的线圈中感应电流。变压器222的次级线圈上的这种电流穿过二极管228并对缓冲电容器224充电，以便为电源信号vcc2生成期望的电压电平，所述电源信号是用于驱动电路204的电源信号。
24.驱动器电路204的组件也与电流屏障隔开。也就是说，驱动器电路204也包括电流隔离的初级侧和次级侧。驱动器电路204的一个或多个组件(例如，栅极信号生成器208、纹波检测器206和/或反激式控制单元210)的电流隔离可以使用一个或多个变压器，诸如使用两个堆叠绕组的一个或多个所谓的“无芯”变压器。备选地或附加地，驱动器电路204的一个或多个组件的电流隔离可以使用一个或多个电容器以实现电容性电流隔离。在其他示例中，驱动器电路204的一个或多个组件的电流隔离可以使用电感式发送器和磁性接收器。光信号和光电耦合器也可以用于跨越电流屏障的通信。这些组件或者其他组件可以用于确保驱动器电路204的组件也与电流屏障隔开。
25.反激式控制单元210基于次级侧上的电源信号vcc2在初级侧上进行操作。反激式控制单元210形成用于反激式电力变换器的控制回路，由此反激式控制单元210发送栅极控
制信号以控制初级侧上的功率晶体管220，从而调节次级侧上的电源信号vcc2。
26.栅极信号生成器208在次级侧上操作，并且基于驱动器电源信号vcc2和来自控制单元202的输入信号控制功率晶体管218。栅极信号生成器208生成调制信号，诸如pwm信号、pfm信号、脉冲持续时间调制信号、脉冲密度调制信号或者用于控制功率晶体管的其他类型的信号。调制信号基于电源信号vcc2和来自控制单元202的输入信号。
27.电源信号vcc2可以包括纹波(在图2a和图2b中概念性地示出为纹波250)。这种纹波可以是缓冲电容器224的结果，并且在正常操作条件下可以具有可接受的信号幅值。由于电源信号vcc2上的纹波，在由栅极信号生成器208生成的控制信号中也可能存在栅极纹波(在图2a和图2b中概念性地示出为纹波250)。在所有电容器224都可操作的正常操作期间，栅极纹波252可以包括可接受水平的噪声。
28.然而，如果与电源信号vcc2相关联的缓冲电容器224中的一个缓冲电容器出现故障，则这可能导致不期望的纹波增强。在图2b中概念性地示出了电容器出现故障，其中缓冲电容器224中的一个缓冲电容器，即缓冲电容器224a出现故障。在这种情况下，栅极纹波252可以定义不可接受的幅值，并且可能影响电路操作或可能影响电路安全性。
29.为了解决一个或多个缓冲电容器224中的故障，驱动器电路204包括纹波检测器206。纹波检测器206在系统200的次级侧上操作，并且在检测到问题的情况下将信息穿过电流隔离屏障发送至控制单元202。纹波检测器206被配置为接收电源信号vcc2并确定驱动器电源信号vcc2是否包括纹波错误。例如，纹波错误可以包括具有不可接受幅值的纹波信号。如以下更加详细的描述，例如，纹波检测器206可以被配置为确定电源信号vcc2是否超出阈值，并且对电源信号vcc2在一个时间段内超出阈值的实例的数目进行计数。如果电源信号vcc2在时间段内多次超出阈值，这表示纹波错误。因此，纹波检测器206可以通过计数和跟踪电源信号vcc2超出阈值的频率识别纹波错误。在一些示例中，阈值可以是可编程阈值。
30.纹波检测器206还可以被配置为响应于检测纹波错误而将警告信号穿过电流隔离屏障发送至控制单元202。此外，控制单元202可以被配置为响应于警告信号而根据保护模式控制功率晶体管208。例如，响应于从纹波检测器接收的警告信号，控制单元202可以被配置为根据降低的电力操作模式控制功率晶体管108。
31.图3是示出纹波检测器306的一个示例的图，纹波检测器306可以是根据本公开的驱动器电路的一部分，以监测驱动器电源信号。在一些示例中，纹波检测器306可以对应于图2a和图2b的纹波检测器206，但纹波检测器306也可以用于其他电路配置中。类似地，在一些示例中，图3的变压器322、二极管328以及缓冲电容器324可以对应于图2a和图2b的变压器222、二极管228以及缓冲电容器224。
32.如在图3中示出，如果与电源信号vcc2相关联的缓冲电容器324中的一个出现故障，则这可能导致不期望的纹波增强。在图3中概念性地示出了电容器出现故障，其中缓冲电容器324之一，即缓冲电容器324a出现故障。
33.为了检测一个或多个缓冲电容器324(例如，缓冲电容器324a)的故障，纹波检测器306可以包括比较器360和计数器362。比较器360被配置为将电源信号vcc2与存储在可编程阈值单元366中的可编程阈值进行比较，其中，所述可编程阈值单元可以包括存储器，例如，一次性可编程(otp)存储器或可重写存储器，其可以由用户编程以配置用于给定应用的电路。存储在可编程阈值单元366中的可编程阈值也在图表380中以图表形式概念性地示出为
vcc2阈值370。计数器362可以被配置为对来自缓冲电容器324的电源信号vcc2在一个时间段内超出vcc2阈值370的实例的数目进行计数。这种计数以图表形式概念性地示出为计数375。复位定时器364可以建立计数器362的时间段并对其进行周期性的复位。
34.纹波检测器306可以在电力变换器的次级侧上操作，并且纹波检测器306可以被配置为在检测到问题的情况下，将信息穿过电流隔离屏障发送至控制单元(例如，图2a和图2b的示例中的控制单元202)。综上所述，纹波检测器306被配置为接收电源信号vcc2并确定驱动器电源信号vcc2是否包括纹波错误。例如，纹波错误可以包括如下纹波信号：在预定时间段内的多个实例中具有不可接受的幅值，如以图表形式概念性地示出为在预定时间段内超出vcc2阈值370的计数375。如果电源信号vcc2在时间内超出vcc2阈值370的实例的预定的数目，这可以表示纹波错误。因此，纹波检测器306可以通过对比较器360将电源信号vcc2识别为超出存储于可编程阈值单元366中的可编程阈值的频率进行计数(通过计数器362)来识别纹波错误。
35.在一些情况下，纹波检测器306还可以被配置为响应于检测纹波错误而将警告信号穿过电流隔离屏障输出至控制单元。如在图表380中示出，纹波错误可以包括周期性信号382，所述周期性信号是在一段时间内由计数375定义的超出vcc2阈值370的多个实例。纹波检测器306可以被配置为响应于计数器362在一个时间段内超出计数375的预定的数目而输出纹波错误的指示。同样地，复位单元364可以被配置为在所述时间段之后将计数器362复位。通过这种方式，纹波检测器306可以允许系统充分地监测电源信号vcc2，并对电源信号vcc2中可能是故障电容器324a的结果的问题作出反应。
36.故障电容器324a可能是一个或多个电路故障或问题导致的。故障电容器324a，例如，可能是由于老化引起的断线、焊接点断裂、电容器的老化以及耗损的结果，或者可能是由于振动应变、温度应变或者陶瓷的机械断裂引起的电容器故障的结果。这些或者其他因素或原因可能导致电容器324a故障。根据本公开的纹波检测器206、306可以允许电路识别这些原因或者其他原因中的任意一个导致的电容器故障并对其作出反应。
37.在一些示例中，纹波检测器206、306可以至少部分地由反激式控制单元210控制。在这种情况下，复位单元364和计数器362可以基于能够由反激式控制单元210控制的反激式转换器的切换频率而被控制。换句话说，这些单元可以被组合或连接，并且反激式控制单元210可以使复位单元364和计数器362的操作与初级侧功率晶体管220的切换频率同步。
38.此外，当纹波检测器206、306的操作至少部分地由反激式控制单元210控制时，反激式控制单元210可以在初级侧功率晶体管220上施加高频切换，并且反激式控制210可以设置由复位单元364和计数器362施加的较低的内部复位定时。通过基于初级侧功率晶体管220的切换频率而定义复位单元364和计数器362的操作，在电容器故障的情况下，可以在不同切换频率下的操作中改善系统操作和检测时间。例如，初级侧功率晶体管220可以在用于缓冲电容器224、324的启动测试和预充电的一个频率(例如，100khz)下操作，但是可以在用于正常操作模式的第二，较高频率(例如，250khz)下操作。并且，具有例如 /-15％的围绕固定频率的频率变化的频率摆动可以用于改善系统200的平均电磁兼容性(emc)性能。在切换频率可以改变的这些情况和其他情况下，可以基于初级侧功率晶体管220的切换频率而同步和控制纹波的计数和计数的复位，以便改善响应于故障电容器的反应时间。
39.图4是示出根据本公开的技术的流程图。将从在图1中示出的系统100的角度描述
图4，但是其他电路或系统可以执行所述技术。如在图4中示出，驱动器电路104基于来自控制单元102的输入信号和来自驱动器电源信号110的电源信号控制功率晶体管108(401)。功率晶体管108可以位于反激式电力变换器的电流隔离的次级侧。
40.纹波检测器106监测驱动器电源信号110并确定驱动器电源信号110中是否存在纹波错误(402)。例如，如在此所描述，纹波检测器106可以被配置为对驱动器电源信号110在一段时间内超出阈值的实例的数目进行计数。如果驱动器电源信号110在所述时间段内超出阈值预定的数目的实例，则这表示纹波错误。
41.响应于检测驱动器电源信号110中的纹波错误(402的“是”分支)，驱动器电路104可以被配置为生成警报(403)。例如，警报可以包括从驱动器电路104发送至控制单元102的警告信号。响应于警告信号，控制单元102可以被配置为将控制信号发回驱动器电路104以使驱动器电路104根据保护模式控制功率晶体管108(404)。同样的，如在此描述，在电动车辆的逆变器电路的示例中，根据保护模式控制功率晶体管108(404)可以包括用于车辆的所谓“跛行回家”模式，在该模式下电力被降低以保护车辆，同时仍允许车辆以降低电力模式(可能在有限的时间或距离内)操作，以便车辆操作者将车辆交付至维护中心。
42.图5是示出根据本公开的技术的另一流程图。将从在图2a和图2b中示出的系统200的角度以及从图3的纹波检测器306的角度描述图5，但是其他电路或系统可以执行所述技术。如在图5中示出，计数器362由复位单元364复位(501)，并且驱动器电路204基于电源信号vcc2和来自控制单元202的输入信号控制功率晶体管218(502)。比较器360确定电源信号vcc2是否超出阈值(503)，所述阈值可以存储于可编程阈值单元366中。如果比较器360确定电源信号vcc2超出阈值(503的“是”分支)，则计数器362递增其计数。换句话说，如果比较器360确定电源信号vcc2超出阈值(503的“是”分支)，则计数器362将其计数设置为计数＝计数 1。这种计数可以持续由复位单元364定义的时间段的持续时间。对于由复位单元364定义的该时间段(505的“否”分支)，比较器360确定电源信号vcc2是否超出阈值(503的“是”分支)，并且如果是，则计数器362递增其计数(504)。这种递增计数也在图3的图表380中概念性地示出。
43.如果计数超出计数的阈值的数目(506)，则纹波检测器206、306使驱动器电路204生成警报(507)。驱动器电路204将警报穿过电流隔离屏障传递至控制单元202，这继而使控制单元202实现用于功率晶体管218的保护模式。因此，响应于警告信号，可以调整来自控制单元202的控制信号，以使驱动器电路204根据保护模式控制功率晶体管218(508)。例如，在一段时间之后(505的“是”分支)，计数器362可以由复位单元364周期性地复位(501)。
44.如上所述，对于电动车辆的主逆变器电路的示例，根据保护模式控制功率晶体管218的驱动器电路204(508)可以包括响应于检测纹波错误而根据车辆保护模式控制功率晶体管218。通过这种方式，提升了电路安全性，提升了车辆安全性，并且实现了稳定的电源信号监测。
45.在一些情况下，所述电路还可以通过允许在缓冲电容器组中使用更少的(或更便宜的)电容器来降低系统成本。例如，在此描述的电路的一些电路应用可以在缓冲电容器组中实现比在没有电源信号的纹波监测的情况下可能需要的电容器而更少(或更便宜，更低速率)的电容器。
46.以下条款可以说明本公开的一个或多个方面。
47.条款1-一种被配置为控制功率晶体管的驱动器电路，所述驱动器电路包括：信号生成器，被配置为基于电源信号和来自控制单元的输入信号而生成用于功率晶体管的控制信号；以及纹波检测器，被配置为接收电源信号并且确定电源信号是否包括纹波错误。
48.条款2-根据条款1所述的驱动器电路，其中纹波检测器被配置为响应于检测纹波错误而将警告信号发送至控制单元。
49.条款3-根据条款1或条款2所述的驱动器电路，其中驱动器电路被配置为控制反激式电力变换器，其中功率晶体管包括次级侧功率晶体管，其中驱动器电路还包括用于控制初级侧功率晶体管的反激式控制回路。
50.条款4-根据条款3所述的驱动器电路，其中纹波检测器至少部分地基于初级侧功率晶体管的切换频率而被控制。
51.条款5-根据条款1至条款4中的任一项所述的驱动器电路，其中纹波错误表示与电源信号相关联的故障电容器。
52.条款6-根据条款1至条款5中的任一项所述的驱动器电路，其中纹波错误包括在时间段内超出阈值多个实例的周期性信号。
53.条款7-根据条款1至条款6中的任一项所述的驱动器电路，其中，纹波检测器包括比较器，比较器被配置为将电源信号与阈值进行比较。
54.条款8-根据条款7中的任一项所述的驱动器电路，其中纹波检测器包括计数器，计数器被配置为对电源信号超出阈值的实例的数目进行计数。
55.条款9-根据条款8所述的驱动器电路，其中纹波检测器被配置为响应于计数器在时间段内超出计数的预定的数目而输出纹波错误的指示。
56.条款10-根据条款8或条款9所述的驱动器电路，其中纹波检测器包括复位单元，复位单元被配置为在时间段之后将计数器复位。
57.条款11-根据条款7至条款10中的任一项所述的驱动器电路，其中阈值为可编程阈值。
58.条款12-根据条款1至条款11中的任一项所述的驱动器电路，其中电源信号是基于多个缓冲电容器上的电荷。
59.条款13-根据条款12所述的驱动器电路，其中纹波错误表示多个缓冲电容器内的故障电容器。
60.条款14-一种系统，包括：控制单元；功率晶体管；以及驱动器电路，被配置为控制功率晶体管，驱动器电路包括：信号生成器，被配置为基于电源信号以及来自控制单元的输入信号而生成用于功率晶体管的控制信号；以及纹波检测器，被配置为接收电源信号并且确定电源信号是否包括纹波错误。
61.条款15-根据条款14所述的系统电路，其中纹波检测器被配置为响应于检测纹波错误而将警告信号发送至控制单元。
62.条款16-根据条款15所述的系统，其中控制单元被配置为响应于警告信号而根据保护模式控制功率晶体管。
63.条款17-根据条款14至条款16中的任一项所述的系统，其中纹波检测器包括：比较器，被配置为将电源信号与阈值进行比较；以及计数器，被配置为对电源信号超出阈值的实例的目标进行计数，其中，纹波检测器被配置为响应于计数器在时间段内超出预定计数的
数目而输出纹波错误的指示。
64.条款18-根据条款14至条款17中的任一项所述的系统，还包括：多个缓冲电容器，其中电源信号基于多个缓冲电容器上的电荷而被定义，并且其中纹波错误表示多个缓冲电容器内的故障电容器。
65.条款19-一种方法，包括：基于电源信号和来自控制单元的输入信号而控制反激式电力变换器的电流隔离的次级侧上的功率晶体管；以及确定电源信号是否包括纹波错误。
66.条款20-根据条款19所述的方法，其中确定电源信号是否包括纹波错误，包括：对电源信号在时间段内超出阈值的实例的数目进行计数。
67.条款21-根据条款19至条款20所述的方法，其中所述方法包括控制电动车辆的主逆变器电路，所述方法进一步包括：响应于检测纹波错误而根据车辆保护模式控制功率晶体管。
68.在本公开中已经描述了各个方面。这些方面和其他方面在以下权利要求的范围内。