一种带过压保护的高压驱动电路及应用其的高压集成电路制造技术

本发明专利技术涉及集成电路技术领域，特别是一种带过压保护的高压驱动电路及应用其的高压集成电路，其中带过压保护的高压驱动电路包括升压控制电路、过压保护单元和驱动电路；升压控制电路用于外接电源VCC，生成供电电压；过压保护单元用于接收供电电压，生成内置电压；当供电电压的变化量大于内置电压时，过压保护单元不输出供电电压；当供电电压的变化量小于内置电压时，则输出。高压集成电路包括上述带过压保护的高压驱动电路和低压驱动电路。从而该带过压保护的高压驱动电路和高压集成电路均可对VS端出现负压引起的过压故障进行电路保护。对VS端出现负压引起的过压故障进行电路保护。对VS端出现负压引起的过压故障进行电路保护。

【技术实现步骤摘要】
一种带过压保护的高压驱动电路及应用其的高压集成电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，特别是一种带过压保护的高压驱动电路及应用其的高压集成电路。

技术介绍

[0002]高压集成电路，即HVIC，是一种把MCU信号转换成驱动IGBT信号的集成电路产品。HVIC把PMOS管、NMOS管、三极管、二极管、稳压管、电阻、电容集成在一起，形成斯密特、低压电平转换、高压电平转换、脉冲发生电路、延时电路、滤波电路、过电流保护电路和过热保护电路、欠压保护电路、自举电路等电路。HVIC一方面接收MCU的控制信号，驱动后续IGBT或MOS工作，另一方面将系统的状态检测信号送回MCU，是IPM内部的关键芯片。
[0003]传统的HVIC应用时，高压侧驱动电路未设置过压保护电路，高压侧驱动电路直接输出驱动电压驱动大功率开关器件。
[0004]但是，在高压侧驱动电路驱动大功率开关器件的过程中，经常会受到后继逆变电路的冲击，使得高压侧驱动电路的VS端口出线负压的情况，从而VB端口和VS端口之间出现高压，进而导致高压侧驱动电路出现供电异常的情况，严重时导致高压侧驱动电路过压击穿烧毁。

技术实现思路

[0005]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种带过压保护的高压驱动电路及应用其的高压集成电路，可对VS端出现负压引起的过压故障进行电路保护。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种带过压保护的高压驱动电路，包括升压控制电路、过压保护单元和驱动电路；所述升压控制电路的输入端用作VCC端口，所述驱动电路的第一输出端用作VB端口，所述驱动电路的第二输出端用作HO端口，所述驱动电路的第三输出端用作VS端口；
[0008]所述升压控制电路的第一输出端和所述过压保护单元的第一输入端电连接，所述过压保护单元的第二输入端和所述驱动电路的第三输出端电连接，所述过压保护单元的输出端和所述驱动电路的供电端电连接；
[0009]所述升压控制电路用于外接电源VCC，生成供电电压；
[0010]所述过压保护单元用于接收所述供电电压，生成内置电压；当所述供电电压的变化量大于所述内置电压时，所述过压保护单元不输出所述供电电压；当所述供电电压的变化量小于所述内置电压时，所述过压保护单元输出所述供电电压。
[0011]进一步的，所述过压保护单元包括判断电路和开关电路；所述判断电路的VB_IN端用作所述过压保护单元的第一输入端，所述判断电路的VS输入端用作所述过压保护单元的第二输入端，所述开关电路的VB_OUT端用作所述过压保护单元的输出端；
[0012]所述判断电路的输出端和所述开关电路的输入端电连接，所述判断电路的VS输出端和所述开关电路的VS端电连接，所述判断电路的控制端和所述开关电路的开关端电连
接；
[0013]所述判断电路用于接收所述供电电压，生成内置电压和开关电平；当所述供电电压的变化量大于所述内置电压时，所述开关电平为低电平；当所述供电电压的变化量小于所述内置电压时，所述开关电平为高电平；
[0014]所述开关电路用于接收所述供电电压和所述开关电平，判断所述开关电平；当所述开关电平为低电平时，所述开关电路不输出所述供电电压；当所述开关电平为高电平时，所述开关电路输出所述供电电压。
[0015]进一步的，所述判断电路包括第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块；所述第三比较模块的输出端用作所述判断电路的控制端，所述第一比较模块的正向输入端用作所述判断电路的VB_IN端，所述第一比较模块的反向输入端用作所述判断电路的VS输入端，所述第二比较模块的正向输入端用作所述判断电路的输出端；所述第二比较模块的反向输入端用作所述判断电路的VS输出端；
[0016]所述第三比较模块的第一输入端和所述第一比较模块的输出端电连接，所述第三比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的输出端电连接，所述第一比较模块的正向输入端和所述第二比较模块的正向输入端电连接，所述第一比较模块的反向输入端和所述第二比较模块的反向输入端电连接；
[0017]所述第一比较模块用于接收所述供电电压，生成内置电压；
[0018]所述第二比较模块用于接收所述供电电压，生成基准电压；
[0019]所述第三比较模块用于接收所述基准电压和所述内置电压，生成开关电平；当所述内置电压小于所述基准电压时，所述开关电平为低电平；当所述内置电压大于所述基准电压时，所述开关电平为高电平。
[0020]进一步的，所述开关电路包括电阻R4、MOS管Q2和MOS管Q3；所述电阻R4的一端用作所述开关电路的输入端，所述MOS管Q2的栅极用作所述开关电路的开关端，所述MOS管Q2的漏极用作所述开关电路的VS端，所述MOS管Q3的漏极用作所述开关电路的VB_OUT端；
[0021]所述电阻R4的一端和所述MOS管Q3的源极电连接，所述电阻R4的另一端、所述MOS管Q3的栅极均和所述MOS管Q2的源极电连接；
[0022]当所述MOS管Q2和所述MOS管Q3均截止时，不输出所述供电电压；当所述MOS管Q2和所述MOS管Q3均导通时，输出所述供电电压。
[0023]进一步的，所述第一比较模块包括电阻R1和稳压二极管D1；所述电阻R1的一端用作所述第一比较模块的正向输入端，所述电阻R1的另一端用作所述第一比较模块的输出端，所述稳压二极管D1的阳极用作所述第一比较模块的反向输入端；
[0024]所述电阻R1的另一端和所述稳压二极管D1的阴极电连接。
[0025]进一步的，所述第二比较模块包括电阻R2和电阻R3；所述电阻R2的一端用作所述第二比较模块的正向输入端，所述电阻R2的另一端用作所述第二比较模块的输出端，所述电阻R3的一端用作所述第二比较模块的反向输入端；
[0026]所述电阻R1的另一端和所述电阻R3的另一端电连接。
[0027]进一步的，所述第三比较模块包括比较器Q1，所述比较器Q1的第一输入端用作所述第三比较模块的第一输入端，所述比较器Q1的第二输入端用作所述第三比较模块的第二输入端，所述比较器Q1的输出端用作所述第三比较模块的输出端。
[0028]进一步的，所述基准电压大于所述稳压二极管D1的稳压值。
[0029]进一步的，还包括驱动信号输入电路和RS锁存器；所述驱动信号输入电路的输入端用作HIN端口；所述驱动信号输入电路的输出端和所述RS锁存器的输入端电连接，所述RS锁存器的输出端和所述驱动电路的输入端电连接，所述驱动信号输入电路的供电端和所述升压控制电路的第二输出端电连接。
[0030]一种高压集成电路，包括低压驱动电路和上述任意一项所述的带过压保护的高压驱动电路。
[0031]本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：在VVC电源电压经升压控制电路进行升压处理后给驱动电路供电的前端加入过压保护单元对驱动电路的供电进行控制，即可开启或者关闭高压驱动电路的工作。当VS端口出现负压情况时，则会导致供电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带过压保护的高压驱动电路，其特征在于：包括升压控制电路、过压保护单元和驱动电路；所述升压控制电路的输入端用作VCC端口，所述驱动电路的第一输出端用作VB端口，所述驱动电路的第二输出端用作HO端口，所述驱动电路的第三输出端用作VS端口；所述升压控制电路的第一输出端和所述过压保护单元的第一输入端电连接，所述过压保护单元的第二输入端和所述驱动电路的第三输出端电连接，所述过压保护单元的输出端和所述驱动电路的供电端电连接；所述升压控制电路用于外接电源VCC，生成供电电压；所述过压保护单元用于接收所述供电电压，生成内置电压；当所述供电电压的变化量大于所述内置电压时，所述过压保护单元不输出所述供电电压；当所述供电电压的变化量小于所述内置电压时，所述过压保护单元输出所述供电电压。2.根据权利要求1所述的一种带过压保护的高压驱动电路，其特征在于：所述过压保护单元包括判断电路和开关电路；所述判断电路的VB_IN端用作所述过压保护单元的第一输入端，所述判断电路的VS输入端用作所述过压保护单元的第二输入端，所述开关电路的VB_OUT端用作所述过压保护单元的输出端；所述判断电路的输出端和所述开关电路的输入端电连接，所述判断电路的VS输出端和所述开关电路的VS端电连接，所述判断电路的控制端和所述开关电路的开关端电连接；所述判断电路用于接收所述供电电压，生成内置电压和开关电平；当所述供电电压的变化量大于所述内置电压时，所述开关电平为低电平；当所述供电电压的变化量小于所述内置电压时，所述开关电平为高电平；所述开关电路用于接收所述供电电压和所述开关电平，判断所述开关电平；当所述开关电平为低电平时，所述开关电路不输出所述供电电压；当所述开关电平为高电平时，所述开关电路输出所述供电电压。3.根据权利要求2所述的一种带过压保护的高压驱动电路，其特征在于：所述判断电路包括第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块；所述第三比较模块的输出端用作所述判断电路的控制端，所述第一比较模块的正向输入端用作所述判断电路的VB_IN端，所述第一比较模块的反向输入端用作所述判断电路的VS输入端，所述第二比较模块的正向输入端用作所述判断电路的输出端；所述第二比较模块的反向输入端用作所述判断电路的VS输出端；所述第三比较模块的第一输入端和所述第一比较模块的输出端电连接，所述第三比较模块的第二输入端和所述第二比较模块的输出端电连接，所述第一比较模块的正向输入端和所述第二比较模块的正向输入端电连接，所述第一比较模块的反向输入端和所述第二比较模块的反向输入端电连接；所述第一比较模块用于接收所述供电电压，生成内置电压；所述第二比较模块用于接收所述供电电压，生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，蒋华杏，华庆，
申请(专利权)人：广东汇芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：