功率器件的驱动电路制造技术

本发明专利技术提供可防止由高电位侧基准电位的负噪声、ｄｖ／ｄｔ导致的误信号的传送的功率器件的驱动电路。其具备：电平移动电路，将用于将功率器件分别控制为导通状态／截止状态的导通信号和截止信号进行电平移动并输出；掩蔽电路，在导通信号和截止信号都比第１阈值电平低时，阻止导通信号和截止信号的传送；短路电路，设置在掩蔽电路的前级，在导通信号和截止信号都比第２阈值电平低时，使导通信号的传送通路和截止信号的传送通路短路。第２阈值电平比第１阈值电平高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驱动IGBT和MOSFET等的功率器件的驱动电路，具体地说，涉及可防止高电位侧基准电位的负噪声、dv/dt导致的误信号的传送的功率器件的驱动电路。
技术介绍
图11是传统的功率器件的驱动电路的图。该驱动电路具备电平移动电路10、传送电路11、驱动电路12。电平移动电路10具备电阻R1、R2、高耐压NMOS晶体管T1、T2。另外，传送电路11具备RS型触发器16、掩蔽电路17。掩蔽电路17如图2所示，具备反相器18、19；NAND门20、21；NOR门22、23以及AND门24。向电平移动电路10输入用于控制功率器件的导通/截止动作的导通信号和截止信号。导通信号和截止信号是从低电位侧的控制电路32输出的脉冲信号，输入电平移动电路10的高耐压NMOS晶体管T1、T2，并电平移动到高电位。电平移动的导通信号和截止信号经由传送电路11及驱动电路12传送到功率器件(未图示)。一般，驱动电路驱动的功率器件的负载往往是马达和荧光灯等的感性负载。由于这些感性负载和印刷基板上的布线等产生的寄生感性分量等的影响，存在因开关时驱动电路的地33的电位(高电位侧基准电位)的负噪声和dv/dt导致高电位侧基准电位相对于地14的电位变动到负侧的情况。该场合，通过高耐压NMOS晶体管T1、T2的寄生电容、寄生二极管等，电流流过与地33连接的电阻R1、R2，产生电压降，导通信号和截止信号急剧降低而成为误信号。存在该误信号传送后导致功率器件的误动作的问题。因而，为了防止该误动作，设置掩蔽电路17，导通信号和截止信号都比第1阈值电平低时，阻止导通信号和截止信号传送到RS型触发器16(例如，参照专利文献1)。特开2003-273715号公报
技术实现思路
这里，考虑电平移动电路10的输出即导通信号和截止信号由于dv/dt等的影响而如图12(a)所示急剧降低的情况。图中，掩蔽电路17的反相器18、19的阈值电平(第1阈值电平)用虚线A表示。反相器18、19的输出信号、AND门24的输出信号分别如图12(b)～(d)所示变化。由于高耐压NMOS晶体管T1、T2的寄生电容的波动等而在导通信号和截止信号之间产生电位差时，AND门的输出信号成为激活(高)的范围比反相器18或19的输出信号成为激活(高)的范围窄。因而，如图12(e)所示，存在从导通侧的NOR门22向RS型触发器16传送误信号的问题。本专利技术为了解决上述的问题而提出，其目的是提供可防止高电位侧基准电位的负噪声、dv/dt导致的误信号的传送的功率器件的驱动电路。本专利技术的功率器件的驱动电路，具备电平移动电路，将用于将功率器件分别控制为导通状态/截止状态的导通信号和截止信号进行电平移动并输出；掩蔽电路，在导通信号和截止信号都比第1阈值电平低时，阻止导通信号和截止信号的传送；短路电路，设置在掩蔽电路的前级，在导通信号和截止信号都比第2阈值电平低时，使导通信号的传送通路和截止信号的传送通路短路。第2阈值电平比第1阈值电平高。本专利技术的其他特征在后文进行说明。通过本专利技术，可防止由高电位侧基准电位的负噪声、dv/dt导致的误信号的传送。附图说明图1是本专利技术实施例1的功率器件的驱动电路的示意图。图2的掩蔽电路的示意图。图3是图1的驱动电路的时序图。图4是图3(a)的要部的放大图。图5是短路电路的NMOS晶体管的截面图。图6是本专利技术实施例2的功率器件的驱动电路的示意图。图7是图6的驱动电路的时序图。图8是本专利技术实施例3的功率器件的驱动电路的示意图。图9是短路电路的两个PMOS晶体管的截面图。图10是短路电路的PMOS晶体管的动作的示意图。图11是传统的功率器件的驱动电路的示意图。图12是图11的驱动电路的时序图。符号说明10 电平移动电路具体实施方式实施例1图1是本专利技术实施例1的功率器件的驱动电路的示意图。该驱动电路是生成功率器件的驱动信号的电路。具备电平移动电路10、传送电路11、驱动电路12以及短路电路13。另外，该驱动电路由高耐压集成电路(HVIC)实现。电平移动电路10具备电阻R1、R2和高耐压NMOS晶体管T1、T2。该晶体管T1、T2的源极都与地14连接，漏极分别经由电阻R1、R2与高电位侧电源15连接。而且，对晶体管T1、T2的栅极输入用于控制功率器件的导通/截止动作的低电位的导通信号和截止信号。通过该信号，晶体管T1、T2动作而在电阻R1、R2产生电位差，从而，导通信号和截止信号电平移动到高电位，从晶体管T1、T2的漏极侧输出。传送电路11具有RS型触发器16和掩蔽电路17。掩蔽电路17如图2所示，具备反相器18、19、NOR门20、21、NAND门22、23以及AND门24。电平移动的导通信号和截止信号，分别输入掩蔽电路17的反相器18、19。该反相器18、19在第1阈值电平逻辑反相。反相器18、19的输出分别经由NAND门22、23输入NOR门20、21。另外，反相器18、19的输出都输入AND门24，该AND门24的输出输入NOR门20、21。该AND门24在反相器18、19的输出都激活时，生成掩蔽用的掩蔽信号，使反相器18、19的输出即导通信号和截止信号不传送到RS型触发器16。从而，掩蔽电路17在导通信号和截止信号都比第1阈值电平低时，阻止导通信号和截止信号的传送。掩蔽电路17的NAND门22的输出输入RS型触发器16的置位输入端S，NAND门23的输出输入RS型触发器16的复位输入端R。RS型触发器16的输出，经由驱动电路12传送到功率器件(未图示)。而且，本专利技术中，在掩蔽电路17的前级设置短路电路13。短路电路13具备NMOS晶体管25、AND门25、反相器27、28。该反相器27、28在第2阈值电平逻辑反相。该NMOS晶体管25的源极/漏极分别与导通信号的传送通路(晶体管T1的漏极端子和反相器18之间)和截止信号的传送通路(晶体管T2的漏极端子和反相器19之间)连接。另外，AND门25将导通信号和截止信号分别经由反相器27、28输入，向NMOS晶体管25的栅极输出。从而，短路电路13在导通信号和截止信号都比第2阈值电平低时，使导通信号的传送通路和截止信号的传送通路短路。但是，将第2阈值电平设定成比第1阈值电平高。从而，短路电路13先于传送电路11动作。这里，考虑电平移动电路10的输出即导通信号和截止信号由于dv/dt等的影响而如图3(a)所示急剧降低的情况。图中，第1阈值电平用虚线A表示，第2阈值电平用虚线B表示，导通信号用线X表示，截止信号用线Y表示。另外，图4放大表示了图3(a)的要部。截止信号比导通信号大时，输入导通信号的反相器27先于输入截止信号的反相器28达到逻辑反相用的第2阈值电平。因而，如图3(b)(c)所示，导通信号先于截止信号输入AND门25。若导通信号和截止信号都达到反相器27、28的逻辑反相用的第2阈值电平，则图3(d)所示，从AND门25输出信号。从而，NMOS晶体管25的栅极接通，导通信号的传送通路和截止信号的传送通路被短路。这对应于图3(a)的E点。该短路动作使导通信号和截止信号间的电位差消失，线X(导通信号)和线Y(截止信号)重叠而成为理想的线Z。该状态中，若导通信号和截止信号的电位降变大，达到传送电路11的反相器18、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率器件的驱动电路，具备：电平移动电路，将用于将功率器件分别控制为导通状态／截止状态的导通信号和截止信号进行电平移动并输出；掩蔽电路，在上述导通信号和上述截止信号都比第１阈值电平低时，阻止上述导通信号和上述截止信号的传送 ；短路电路，设置在上述掩蔽电路的前级，在上述导通信号和上述截止信号都比第２阈值电平低时，使上述导通信号的传送通路和上述截止信号的传送通路短路，其中，上述第２阈值电平比上述第１阈值电平高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水和宏，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]