驱动电路制造技术

本发明专利技术的驱动电路即使在连接至功率器件的节点上产生负电压之后，仍能使驱动该功率器件的控制电路正常地动作。驱动电路包括：通过使置位信号电平移位来生成电平移位完成置位信号的置位侧电平移位电路；通过使重置信号电平移位来生成电平移位完成重置信号的重置侧电平移位电路；控制电路，该控制电路输出在基于所述电平移位完成重置信号来使功率器件截止的第1逻辑电平、与基于所述电平移位完成置位信号来使所述功率器件导通的第2逻辑电平之间变化的驱动信号；以及保证电路，该保证电路基于所述驱动信号，对所述控制电路基于所述电平移位完成置位信号使所述功率器件导通并且基于所述电平移位完成重置信号使所述功率器件截止的状态进行保证。

【技术实现步骤摘要】
驱动电路
本专利技术涉及对功率器件进行驱动的驱动电路。
技术介绍
如专利文献1和2所公开的那样，半桥电路具有在电源的高电位端子和低电位端子之间串联连接的第1和第2功率开关元件，第1功率开关元件与第2功率开关元件之间的节点连接至电动机等负载。第1功率开关元件导通、截止，第2功率开关元件相对于第1功率开关元件互补地导通、截止，由此，负载被驱动。第2功率开关元件被以电源的低电位端子的电位为基准电位来进行动作的低侧控制电路所驱动，由此来进行导通、截止。第1功率开关元件被以第1功率开关元件与第2功率开关元件之间的节点的电位为基准电位来进行动作的高侧控制电路所驱动，由此来进行导通、截止。高侧控制电路的前级与电平移位电路相连接，电平移位电路的前级与前级电路相连接。高侧控制电路及电平移位电路在高电压下进行动作，前级电路在低电压下进行动作。前级电路基于来自外部的逻辑输入信号，生成脉冲型的置位信号及重置信号，电平移位电路对置位信号和重置信号进行电平移位。高侧控制电路基于完成电平移位的置位信号和重置信号来生成驱动信号，并根据该驱动信号使第1功率开关元件导通、截止、现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/163142号专利文献2：国际公开第2016/009719号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，若第1和第2功率开关元件的导通、截止切换，则第1功率开关元件与第2功率开关元件之间的节点的电位有时会由于受到负载的互感的影响而低于电源的低电位端子的电位，该节点的电压变为负电压。若产生上述那样的负电压，则电平移位电路的置位输出端子及重置输出端子的电压上升。然后，若上述那样的负电压被消除，则之后电平移位电路的置位输出端子及重置输出端子的电压将因振铃而下降。在对高侧控制电路进行置位时，若重置输出端子的电压因振铃而超过阈值电压，则高侧控制电路会被错误地重置而进行误动作。另一方面，在对高侧控制电路进行重置时，若置位输出端子的电压因振铃而超过阈值电压，则高侧控制电路会被错误地置位而进行误动作。本专利技术是鉴于上述现有问题而完成的，其目的在于，即使在连接至功率器件的节点上产生负电压后，也能使驱动该功率器件的控制电路正常地进行动作。解决技术问题所采用的技术方案用于达到上述目的的主要专利技术是一种驱动电路，其包括：置位侧电平移位电路，该置位侧电平移位电路通过使置位信号电平移位来生成电平移位完成置位信号；重置侧电平移位电路，该重置侧电平移位电路通过使重置信号电平移位来生成电平移位完成重置信号；控制电路，该控制电路输出在基于所述电平移位完成重置信号来使功率器件截止的第1逻辑电平、与基于所述电平移位完成置位信号来使所述功率器件导通的第2逻辑电平之间变化的驱动信号；以及保证电路，该保证电路基于所述驱动信号，对所述控制电路基于所述电平移位完成置位信号使所述功率器件导通并且基于所述电平移位完成重置信号使所述功率器件截止的状态进行保证。专利技术效果根据本专利技术的实施方式，能使驱动功率开关元件的控制电路正常地进行动作。附图说明图1是将驱动电路的结构与输出电路、负载以及电源一起示出的图。图2是表示高侧的输入信号、低侧的输入信号、置位信号、电平移位完成置位信号、重置信号、电平移位完成重置信号、锁存电路的输出、输出信号以及各开关元件的状态的关系的时序图。图3是表示高侧的功率开关元件从导通切换成截止后的节点的电压、输入信号、输出信号、电平移位完成置位信号以及电平移位完成重置信号的波形的时序图。图4是将图3所示的电平移位完成置位信号及电平移位完成重置信号的波形重叠后得到的图。图5是表示高侧的功率开关元件从截止切换成导通后的节点的电压、输入信号、输出信号、电平移位完成置位信号以及电平移位完成重置信号的波形的时序图。图6是将图5所示的电平移位完成置位信号及电平移位完成重置信号的波形重叠后得到的图。图7是将另一个实施方式的驱动电路的结构与输出电路、负载以及电源一起示出的图。具体实施方式根据本说明书及附图的记载，至少以下的事项是明确的。＝＝＝＝＝本实施方式＝＝＝＝＝下面，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。其中，以下所阐述的实施方式中，为了实施本专利技术而在技术上附加了各种优选的限定，因此本专利技术的范围并不限于以下的实施方式及附图示例。＜＜＜1.驱动电路及输出电路的概要＞＞＞图1是示出驱动电路1、输出电路5及负载9等的图。图2是表示输入信号HIN、输入信号LIN、置位信号set、电平移位完成置位信号setdrn、重置信号res、电平移位完成重置信号resdrn、锁存电路222的输出、驱动信号HO以及开关元件232a、232b、241a、241b的状态的关系的时序图。高侧的输入信号HIN及低侧的输入信号LIN从微机被输入至驱动电路1，由此驱动电路1进行动作。详细情况将在后文中阐述，输入信号HIN被输入至输入电路11，输入信号LIN被输入至低侧控制电路40。输入信号HIN及输入信号LIN是重复切换成第1逻辑电平和第2逻辑电平的逻辑输入信号。这里，第1逻辑电平称为低电平，第2逻辑电平称为高电平。输入信号HIN与输入信号LIN具有互补的关系。也就是说，在输入信号HIN为高电平时，输入信号LIN为低电平，在输入信号HIN为低电平时，输入信号LIN为高电平。驱动电路1基于高侧的输入信号HIN和低侧的输入信号LIN来控制输出电路5，输出电路5将负载9的状态交替地重复切换成施加高压直流电源8的电压的电压施加状态、以及施加接地电压的接地电压施加状态。驱动信号HO是重复切换成低电平(第1逻辑电平)和高电平(第2逻辑电平)的逻辑信号。另外，若不考虑驱动电路1中的信号延迟，则驱动高侧的功率器件的驱动信号HO与输入信号HIN同步地变化。输出电路5构成为包含构成半桥的功率开关元件51、52。功率开关元件51、52是N沟道型的功率MOSFET，但也可以是IGBT或双极型晶体管等之类的功率器件。功率开关元件51、52串联连接在高压直流电源8的高电位输出端子与低电位输出端子之间。功率开关元件52与高压直流电源8的低电位输出端子之间的节点N1与基准电位布线L1相连接，且该基准电位布线L1接地。因此，基准电位布线L1和节点N1成为驱动电路1的基准电位(接地电位)。功率开关元件51与功率开关元件52之间的节点N2与负载9的一端相连接。负载9的另一端通过基准电位布线L1接地，成为基准电位。节点N2与高侧直流电源6的低电位输出端子相连接。高侧直流电源6的高电位输出端子与高电位布线L7相连接，将以节点N2的电位为基准的高侧直流电源6的输出电压施加于高电位布线L7。驱动电路1基于高侧的输入信号HIN来使高侧的功率开关元件51导通、截止。并且，驱动电路1基于低侧的输入信号LIN，以与功率开关元件51互补的方式，使低侧的功率开关元件52导通、截止。若功率开关元件51导通且功率开关元件52截止，则节点N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动电路，其特征在于，包括：/n置位侧电平移位电路，该置位侧电平移位电路通过对置位信号进行电平移位，来生成电平移位完成置位信号；/n重置侧电平移位电路，该重置侧电平移位电路通过对重置信号进行电平移位，来生成电平移位完成重置信号；/n控制电路，该控制电路输出在第1逻辑电平和第2逻辑电平之间变化的驱动信号，所述第1逻辑电平基于所述电平移位完成重置信号来使功率器件截止，所述第2逻辑电平基于所述电平移位完成置位信号来使所述功率器件导通；以及/n保证电路，该保证电路基于所述驱动信号，对所述控制电路基于所述电平移位完成置位信号使所述功率器件导通并且基于所述电平移位完成重置信号使所述功率器件截止的状态进行保证。/n

【技术特征摘要】
20190311 JP 2019-0437641.一种驱动电路，其特征在于，包括：
置位侧电平移位电路，该置位侧电平移位电路通过对置位信号进行电平移位，来生成电平移位完成置位信号；
重置侧电平移位电路，该重置侧电平移位电路通过对重置信号进行电平移位，来生成电平移位完成重置信号；
控制电路，该控制电路输出在第1逻辑电平和第2逻辑电平之间变化的驱动信号，所述第1逻辑电平基于所述电平移位完成重置信号来使功率器件截止，所述第2逻辑电平基于所述电平移位完成置位信号来使所述功率器件导通；以及
保证电路，该保证电路基于所述驱动信号，对所述控制电路基于所述电平移位完成置位信号使所述功率器件导通并且基于所述电平移位完成重置信号使所述功率器件截止的状态进行保证。


2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，
所述置位侧电平移位电路生成在基准电位和比所述基准电位要高的高电位之间变化的所述电平移位完成置位信号，
所述重置侧电平移位电路生成在所述基准电位和所述高电位之间变化的所述电平移位完成重置信号，
所述保证电路包括：
在所述驱动信号为所述第2逻辑电平时，阴极与所述高电位的布线相连接，并且阳极与所述置位侧电平移位电路的输出节点相连接的置位侧二极管；以及
在所述驱动信号为所述第1逻辑电平时，阴极与所述高电位的布线相连接，并且阳极与所述置位侧电平移位电路的输出节点相连接的重置侧二极管。


3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，
所述置位侧二极管在所述驱动信号为所述第1逻辑电平时，其阴极与所述高电位的布线相连接并且其阳极与所述置位侧电平移位电路的输出节点相连接的状态被解除，
所述重置侧二极管在所述驱动信号为所述第2逻辑电平时，其阴极与所述高电位的布线相连接并且其阳极与所述重置侧电平移位电路的输出节点相连接的状态被解除。


4.如权利要求2或3所述的驱动电路，其特征在于，
所述保证电路包括：
置位侧开关元件，该置位侧开关元件在所述高电位的布线和所述置位侧电平移位电路的输出节点之间与所述置位侧二极管串联连接，在所述驱动信号为所述第2逻辑电平时导通，并在所述驱动信号为所述第1逻辑电平时截止；以及
重置侧开关元件，该重置侧开关元件在所述高电位的布线和所述重置侧电平移位电路的输出节点之间与所述重置侧二极管串联连接，在所述驱动信号为所述第1逻辑电平时导通，并在所述驱动信号为所述第2逻辑电平时截止。


5.如权利要求2或3所述的驱动电路，其特征在于，
具备调整电路，该调整电路在所述驱动信号为所述第1逻辑电平时，使所述高电位的布线与所述置位侧电平移位电路的输出节点之间的阻抗降低，并且使所述高电位的布线与所述重置侧电平移位电路的输出节点之间的阻抗增加，在所述驱动信号为所述第2逻辑电平时，使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赤羽正志，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP