用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路，该电路包括：电压检测电路、比较器电路、两级输出整形电路和电源毛刺检测电路。本发明专利技术所提供的高精度高可靠欠压保护电路，为克服供电电源模块或电网出现异常时电源电压不足的严重影响，一方面采用带复位功能的两级比较器电路，当电源毛刺检测电路输出的复位信号有效时，会协同锁定比较器输出信号，进一步锁定欠压保护信号；另一方面，输出整形电路采用RC低通滤波和两级施密特触发器组合滤波，以滤除高频噪声的影响，保持了一定的迟滞量，从而产生稳定可靠的欠压保护输出信号。本发明专利技术可以广泛应用于各类高压栅驱动芯片中。片中。片中。

【技术实现步骤摘要】
用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路


[0001]本专利技术涉及一种用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路，属于集成电路


技术介绍

[0002]在智能电网、移动通信以及新能源汽车等新兴产业的牵引下，电力电子应用系统要求进一步提高系统的效率、小型化和增加功能，特别要求系统装备在尺寸、质量、功率和效率之间的权衡，比如服务器电源管理、电池充电器和太阳能电场的微逆变器。新一代电力电子整机系统对其内部高压集成电路(HVIC)的可靠性、速度、智能化提出了更高的需求，从而进一步提高整机可靠性，并降低整机系统设计复杂度。高压集成电路作为系统信号处理部分和执行部分的桥梁，将高压功率器件与控制电路、外围接口电路及保护电路等集成在一起，需要在功率集成技术就是需要在有限的芯片面积上实现高低压兼容、高性能、高效率与高可靠性。
[0003]由于高压电路控制对象通常为大功率半导体器件，需要在整机系统出现异常时快速关闭系统控制信号，通常需要在高压集成电路内部集成过温、欠压及过压保护等各类保护电路。欠压保护电路是高压集成电路常用的一种保护功能电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路，其特征是，包括：电压检测电路(1)、比较器电路(2)、两级输出整形电路(3)和电源毛刺检测电路(4)；所述电压检测电路(1)根据芯片电源电压VDD产生检测信号Vin，输出到比较器电路(2)；所述比较器电路(2)将参考电压信号Vref和电源电压检测信号Vin进行比较，得到比较器输出信号Vo1，输出到两级输出整形电路(3)；所述两级输出整形电路(3)将比较器输出信号Vo1进行整形处理得到欠压保护信号UVLock，欠压保护信号UVLock再连接到电压检测电路(1)的输入端，UVLock是一种数字逻辑信号，用于控制电源电压检测信号Vin的大小，欠压保护信号UVLock同时还作为一个控制信号输出给高压集成电路的其他电路模块；所述电源毛刺检测电路(4)将电源电压毛刺信号先通过两级输入放大器放大后，再经施密特触发器、第三级反相器和第四级反相器整形转换为数字逻辑信号VC1和VC2，信号VC1连接到电压检测电路(1)、比较器电路(2)，信号VC2连接到比较器电路(2)、两级输出整形电路(3)，信号VC1和信号VC2为反相信号，用于控制并协助所述电压检测电路(1)、比较器电路(2)和两级输出整形电路(3)产生更可靠的欠压保护信号UVLock；所述电压检测电路(1)连接芯片电源电压VDD，所述比较器电路(2)和两级输出整形电路(3)均连接内部低压电源VCCL，所述电源毛刺检测电路(4)同时连接芯片电源电压VDD和内部低压电源VCCL；所述内部低压电源VCCL由芯片电源电压VDD经过降压电路产生；当芯片电源电压正常时，电源毛刺检测电路(4)输出信号VC1为高电平，VC2为低电平，电路正常工作，欠压保护信号UVLock为低电平，UVLock低电平将控制电压检测电路(1)产生一个较高的电源电压检测信号Vin；当芯片电源电压异常时，欠压保护信号UVLock改变为高电平逻辑信号，UVLock高电平将控制电压检测电路(1)产生一个较低的电源电压检测信号Vin，锁定信号Vo1为高电平信号；此时电源毛刺检测电路(4)输出信号VC1为低电平，VC2为高电平，也会进一步协同锁定UVLock为高电平。2.根据权利要求1所述的用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路，其特征是，所述电源毛刺检测电路(4)包括依次连接的输入放大电路、施密特触发器、第三级反相器和第四级反相器；所述输入放大电路由两级放大电路组成，输入放大电路的输入端分别连接到第二偏置电压信号Vb2、第三偏置电压信号Vb3、第四偏置电压信号Vb4的输出节点，第三级反相器的输出端输出信号VC1，信号VC1进入第四级反相器反相后输出信号VC2。3.根据权利要求2所述的用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路，其特征是，所述输入放大电路包括：PMOS管M41、PMOS管M42、NMOS管M43、PMOS管M44、NMOS管M45、PMOS管M46、电阻R41、电容C41、电阻R42、电容C42；所述施密特触发器包括：由PMOS管M47、PMOS管M48、NMOS管M49、NMOS管M410、PMOS管M411、NMOS管M412；所述第三级反相器由PMOS管M413、NMOS管M414组成；第四级反相器由PMOS管M415、NMOS管M416组成；PMOS管M41的栅极连接到第二偏置电压信号Vb2的输出节点，PMOS管M41的源极连接电源电压VDD，PMOS管M41的漏极连接PMOS管M42的源极，PMOS管M42的栅极连接到第三偏置电压信号Vb3的输出节点，PMOS管M42的漏极连接到NMOS管M43的漏极和栅极、NMOS管M45的栅极；NMOS管M43的源极、NMOS管M45的源极、电阻R42的下端、电容C42下端、NMOS管M410的源极、PMOS管M411的源极、NMOS管M414的源极、NMOS管M416的源极同时连接到地电压GND；PMOS管M44的栅极连接到第四偏置电压信号Vb4的输出节点，PMOS管M44的源极连接电阻R41的下
端、电容C41的下端、PMOS管M46的栅极，PMOS管M44的漏极连接NMOS管M45的漏极；PMOS管M46的源极、电阻R41的上端、电容C41的上端、PMOS管M47的源极、NMOS管M412的源极、PMOS管M413的源极、PMOS管M415的源极同时连接到内部低压电源VCCL；PMOS管M46的漏极连接到电阻R42的上端、电容C42上端、PMOS管M47的栅极、PMOS管M48的栅极、NMOS管M49的栅极、NMOS管M410的栅极；PMOS管M47的漏极连接PMOS管M48的源极、PMOS管M411的漏极；PMOS管M48的漏极连接NMOS管M49的漏极、PMOS管M411的栅极、NMOS管M412的栅极、PMOS管M413的栅极、NMOS管M414的栅极；NMOS管M49的源极连接NMOS管M410的漏极、NMOS管M412的漏极；PMOS管M413的漏极连接到NMOS管M414的漏极、PMOS管M415的栅极、NMOS管M416的栅极，并作为电源毛刺检测电路(4)的信号VC1的输出节点；PMOS管M415漏极和NMOS管M416漏极相连，并作为电源毛刺检测电路(4)的信号VC2的输出节点；所述输入放大电路的第一级是由PMOS管M44和NMOS管M45构成的共源共栅放大电路，第二级是由PMOS管M46构成的共源放大电路，用于放大电源电压VDD的波动信号；电路中电阻R41、电容C41、电阻R42、电容C42主要用于滤除高频干扰。4.根据权利要求1所述的用于高压栅驱动芯片的高精度高可靠欠压保护电路，其特征是，所述电压检测电路(1)包括：PMOS管M11、NMOS管M12、电阻R11、电阻R12和电阻R13；PMOS管M11的源极连接到电源电压VDD，PMOS管M...

【专利技术属性】
技术研发人员：何宁业，周云艳，张燕飞，许媛，陈珍海，宁仁霞，
申请(专利权)人：黄山学院，
类型：发明
国别省市：