带静电防护功能的电路、高压集成电路以及空调器制造技术

本实用新型专利技术公开一种带静电防护功能的电路、高压集成电路以及空调器，所述带静电防护功能的电路包括输入端、电源端、输出端、泄放电路以及钳位电路；所述泄放电路至少包括串联的两泄放管，且所述两泄放管的导通方向相反；所述钳位电路包括相互并联连接于所述信号输入端和接地端之间的第一开关管和钳位元件，本实用新型专利技术技术方案通过设置两泄放管分别为正向和反向静电电流提供泄放通道。同时，当输入端发生静电时，第一开关管为静电电流提供泄放通道，以及与钳位元件配合使用，能够更好地实现对信号输入端的钳位，从而提高对待保护电路的静电防护性能；降低待防护电路发生LATCH‑UP(闩锁效应)现象的可能性，提高了整体电路的静电防护能力。

【技术实现步骤摘要】
带静电防护功能的电路、高压集成电路以及空调器
本技术涉及高压集成电路领域，特别涉及一种带静电防护功能的电路、高压集成电路以及空调器。
技术介绍
高压集成电路是一种带有欠压保护、逻辑控制等功能的栅极驱动电路，它将电力电子与半导体技术结合，逐渐取代传统的分立元件，越来越多地被应用在IGBT、大功率MOSFET的驱动领域。静电放电(ESD)现象是引起集成电路产品失效的最主要的可靠性问题之一。有关研究调查表明，集成电路失效产品的30％都是由于遭受静电放电现象所引起的。在集成电路芯片的制造、封装、测试、运输等过程中，都会出现不同程度的静电放电事件。在集成电路放电时会产生数百甚至数千伏的等效高压，这会击穿集成电路中输入级的栅氧化层，使集成电路受到损伤。特别是随着集成电路中晶体管尺寸的按比例缩小，输入级的栅氧化层厚度越来越薄，更加容易受到外部静电电荷的影响而损坏。因此，改善集成电路对静电放电防护的可靠性，是在高压集成电路设计时必须考虑的重要环节。当前大部分高压静电防护器件难以满足功率芯片对高压静电防护方案的诸多要求：如既要有高于工作电压的维持电压，又要有尽量低于栅氧击穿电压的触发电压，同时还要能通过ESD防护的相应标准。由于许多功率集成电路常工作在比较“恶劣”的环境下(如高电压、大电流、强电磁干扰、频繁插拔及高低温工作环境等)，使它们的静电防护设计需要考虑更多因素。目前主流的高压集成电路芯片内静电防护结构如图1所示，其中VH1、VH2为高压端，VL1、VL2为低压端。该防护结构包括输入端的普通二极管。其保护机理为简单的输入输出二极管保护，该电路结构抗冲击能力有限，无法满足现有高压集成电路对静电防护的要求，且占用较大的芯片面积。
技术实现思路
本技术的主要目的是提出一种带静电防护功能的电路、高压集成电路以及空调器，旨在提高高压集成电路对静电的防护能力。为实现上述目的，本技术提出的一种带静电防护功能的电路，包括输入端、电源端、接地端，以及输出端；待防护电路，所述待防护电路具有信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与所述输入端连接；泄放电路，连接于所述信号输入端和所述接地端之间，所述泄放电路至少包括串联的两泄放管，且所述两泄放管的导通方向相反，以提供输入端和所述接地端之间的低阻通道；钳位电路，位于所述泄放电路的后级，所述钳位电路包括相互并联连接于所述信号输入端和接地端之间的第一开关管和钳位元件，所述第一开关管的受控端与一基准电压连接，所述第一开关管的输入端与所述信号输入端连接；所述第一开关管的输出端接地，当所述信号输入端发生静电时，所述第一开关管导通；所述钳位元件用于在所述泄放电路工作时，钳位所述信号输入端的电位。优选地，所述两泄放管分别为第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极与所述信号输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与所述接地端连接。优选地，所述第一二极管有多个，且多个所述第一二极管的依次串联，且导通方向均相同；所述第二二极管有多个，且所述第二二极管依次串联，且导通方向均相同。优选地，所述第一开关管为PNP型三极管，所述第一开关管的受控端为所述PNP型三极管的基极，所述第一开关管的输入端为所述PNP型三极管的发射极，所述第一开关管的输出端为所述PNP型三极管的集电极。优选地，所述钳位元件包括第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述信号输入端连接，所述第三二极管的阳极接地。优选地，所述带静电防护功能的电路的输入端和所述信号输入端之间串联有至少一限流电阻，且所述限流电阻位于所述泄放电路和所述钳位电路之间。优选地，所述带静电防护功能的电路还包括第四二极管，所述电源端经过所述第四二极管与所述信号输入端电连接；所述第四二极管的阳极与所述信号输入端连接，所述第四二极管的阴极与所述电源端连接。优选地，所述带静电防护功能的电路还有输出防护电路，所述输出防护电路包括第五二极管、第六二极管、第一反向器、第二反相器；所述第一反向器的输入端与待防护电路的信号输出端连接，所述第一反向器的输出端与第二反相器的输入端连接；所述第二反向器的输出端与第五二极管的阳极以及第六二极管的阴极连接，且所述第二反向器的输出端为所述带静电防护功能的电路的输出端；所述第五二极管的阴极与所述电源端连接，所述第六二极管的阳极与所述接地端连接。本技术还提出一种高压集成电路，包括至少一个所述的带静电防护功能的电路。本技术还提出一种空调器，包括所述的带静电防护功能的电路，或所述的高压集成电路。本技术技术方案通过设置两泄放管的导通方向相反，无论输入端发生静电冲击是正向或是反向，所述两泄放管分别为正向和反向静电电流提供泄放通道。同时，当输入端发生静电时，会造成第一开关管导通，第一开关管一方面进一步为静电电流提供泄放通道，通过逐级泄放大电流，提高静电保护能力；另一方面，由于所述第一开关管在静电发生时反应较快，与钳位元件配合使用，能够更好地实现对信号输入端的钳位，从而提高对待保护电路的静电防护性能；降低待防护电路发生LATCH-UP(闩锁效应)现象的可能性，提高了整体电路的静电防护能力。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为现有技术中，带静电防护功能的电路的结构示意图；图2为本技术带静电防护功能的电路一实施例的结构示意图；图3为本技术的带静电防护功能的电路另一实施例的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10待防护电路D2第二二极管20泄放电路D3第三二极管30钳位电路D4第四二极管40输出防护电路D5第五二极管VIN输入端D6第六二极管VOUT输出端Q1第一三极管INPUT信号输入端R1限流电阻OUTPUT信号输出端Vref基准电压源VCC电源端DN1第一反向器D1第一二极管DN2第二反相器本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带静电防护功能的电路，其特征在于，所述带静电防护功能的电路包括输入端、电源端、接地端，以及输出端；待防护电路，所述待防护电路具有信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与所述输入端连接；泄放电路，连接于所述信号输入端和所述接地端之间，所述泄放电路至少包括串联的两泄放管，且所述两泄放管的导通方向相反，以提供输入端和所述接地端之间的低阻通道；钳位电路，位于所述泄放电路的后级，所述钳位电路包括相互并联连接于所述信号输入端和接地端之间的第一开关管和钳位元件，所述第一开关管的受控端与一基准电压连接，所述第一开关管的输入端与所述信号输入端连接；所述第一开关管的输出端接地，当所述信号输入端发生静电时，所述第一开关管导通；所述钳位元件用于在所述泄放电路工作时，钳位所述信号输入端的电位。

【技术特征摘要】
1.一种带静电防护功能的电路，其特征在于，所述带静电防护功能的电路包括输入端、电源端、接地端，以及输出端；待防护电路，所述待防护电路具有信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与所述输入端连接；泄放电路，连接于所述信号输入端和所述接地端之间，所述泄放电路至少包括串联的两泄放管，且所述两泄放管的导通方向相反，以提供输入端和所述接地端之间的低阻通道；钳位电路，位于所述泄放电路的后级，所述钳位电路包括相互并联连接于所述信号输入端和接地端之间的第一开关管和钳位元件，所述第一开关管的受控端与一基准电压连接，所述第一开关管的输入端与所述信号输入端连接；所述第一开关管的输出端接地，当所述信号输入端发生静电时，所述第一开关管导通；所述钳位元件用于在所述泄放电路工作时，钳位所述信号输入端的电位。2.如权利要求1所述的带静电防护功能的电路，其特征在于，所述两泄放管分别为第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的阳极与所述信号输入端连接，所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与所述接地端连接。3.如权利要求2所述的带静电防护功能的电路，其特征在于，所述第一二极管有多个，且多个所述第一二极管的依次串联，且导通方向均相同；所述第二二极管有多个，且所述第二二极管依次串联，且导通方向均相同。4.如权利要求1所述的带静电防护功能的电路，其特征在于，所述第一开关管为PNP型三极管，所述第一开关管的受控端为所述PNP型三极管的基极，所述第一开关管的输入端为所述PNP型三极管的发射极，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东子，冯宇翔，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44