一种带低压保护的低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，特别是一种带低压保护的低压驱动电路及应用其的高压集成电路，其中带低压保护的低压驱动电路包括输入信号处理单元和低压保护单元；输入信号处理单元的输入端用作LIN端口，输入信号处理单元的输出端和低压保护单元的输入端电连接，低压保护单元的输出端用作LO端口；输入信号处理单元用于外接控制信号，生成驱动电压V2；低压保护单元用于接收和检测驱动电压V2，生成第一基准电压V1；当V2<V1时，低压保护单元不输出驱动电压V2，而当V2>V1时，则输出驱动电压V2，即可实现低压保护；再将上述低压驱动电路和高压驱动电路组成高压集成电路，使之具有对所驱动的大功率器件进行低压保护的能力。大功率器件进行低压保护的能力。大功率器件进行低压保护的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种带低压保护的低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
，特别是一种带低压保护的低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，低压侧驱动电路驱动电压未设置低压保护电路，HVIC输出的驱动信号直接驱动大功率开关元器件。
[0004]当低压侧驱动电路输出驱动信号的电压低于被驱动器件所设定的电压值时，会导致低压侧驱动电路所驱动器件内阻变大，被驱动器件温度升高而损坏；如HVIC内部出现异常，导致驱动信号的电压被拉低；或者低压侧驱动电路输出端口被应用电路拉低电压。

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低压保护的低压驱动电路及应用其的高压集成电路，可对驱动的大功率器件进行低压保护。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种带低压保护的低压驱动电路，包括输入信号处理单元和低压保护单元；所述输入信号处理单元的输入端用作LIN端口，所述输入信号处理单元的输出端和所述低压保护单元的输入端电连接，所述低压保护单元的输出端用作LO端口，所述输入信号处理单元的VCC端和所述低压保护单元的VCC端接电源VCC，所述输入信号处理单元的VSS端和所述低压保护单元的VSS端接电源VSS；
[0008]所述输入信号处理单元用于外接控制信号，生成驱动电压V2；
[0009]所述低压保护单元用于接收和检测所述驱动电压V2，生成第一基准电压V1；当所述驱动电压V2小于第一基准电压V1时，所述低压保护单元不输出所述驱动电压V2，当所述驱动电压V2大于所述第一基准电压V1时，所述低压保护单元输出所述驱动电压V2。
[0010]进一步的，所述低压保护单元包括判断电路和开关电路；所述判断电路的LO_IN端用作所述低压保护单元的输入端，所述开关电路的LO_OUT端用作所述低压保护单元的输出端，所述判断电路的VCC端用作所述低压保护单元的VCC端，所述判断电路的VSS端用作所述低压保护单元的VSS端；
[0011]所述判断电路的LO_IN端、所述判断电路的输入端均和所述开关电路的输入端电连接，所述判断电路的输出端和所述开关电路的开关端电连接；
[0012]所述判断电路用于接收和检测所述驱动电压V2，生成所述第一基准电压V1和开关
电平；当所述驱动电压V2小于所述第一基准电压V1时，所述开关电平为高电平，当所述驱动电压V2大于所述第一基准电压V1时，所述开关电平为低电平；
[0013]所述开关电路用于接收所述驱动电压V2，判断所述开关电平；当所述开关电平为高电平时，所述开关电路不输出所述驱动电压V2，当所述开关电平为低电平时，所述开关电路输出所述驱动电压V2。
[0014]进一步的，所述判断电路包括第一判断模块、第二判断模块和滤波模块；所述第一判断模块的输入端用作所述判断电路的输入端，所述第一判断模块的VCC端用作所述判断电路的VCC端，所述第一判断模块的VSS端用作所述判断电路的VSS端，所述第二判断模块的第二输入端用作所述判断电路的LO_IN端，所述第二判断模块的输出端用作所述判断电路的输出端；
[0015]所述第一判断模块的输出端、所述滤波模块的正极均和所述第二判断模块的第一输入端电连接，所述第一判断模块的VSS端、所述滤波模块的负极均和所述第二判断模块的VSS端电连接，所述第一判断模块的VCC端和所述第二判断模块的VCC端电连接；
[0016]所述第一判断模块用于接收和检测所述驱动电压V2，生成内置电压V3、所述第一基准电压V1和第二基准电压V4；所述第一判断模块用于当所述驱动电压V2小于所述内置电压V3时输出所述第二基准电压V4，当所述驱动电压V2大于所述内置电压V3时，生成所述第一基准电压V1；
[0017]所述第二判断模块用于接收所述驱动电压V2及接收所述第一基准电压V1或所述第二基准电压V4，生成所述开关电平；当接收到所述第二基准电压V4时，所述开关电平为高电平；当接收到所述第一基准电压V1时，若所述驱动电压V2小于所述第一基准电压V1，则所述开关电平为高电平，若所述驱动电压V2大于所述第一基准电压V1，则所述开关电平为低电平；
[0018]所述滤波模块用于对所述第一基准电压V1或所述第二基准电压V4进行滤波。
[0019]进一步的，所述内置电压V3小于所述第一基准电压V1。
[0020]进一步的，所述开关电路包括MOS管Q3；所述MOS管Q3的源极用作所述开关电路的LO_IN端，所述MOS管Q3的栅极用作所述开关电路的开关端，所述MOS管Q3的漏极用作所述开关电路的LO_OUT端；
[0021]所述MOS管Q3导通时，则输出所述驱动电压V2；所述MOS管Q3截止时，则不输出所述驱动电压V2。
[0022]进一步的，所述第一判断模块包括电阻R1、电阻R2和MOS管Q1；所述MOS管Q1的栅极用作所述第一判断模块的输入端，所述MOS管Q1的源极用作所述第一判断模块的VSS端，所述电阻R1的一端用作所述第一判断模块的VCC端，所述电阻R1的另一端用作所述第一判断模块的输出端；
[0023]所述电阻R1的另一端和所述电阻R2的一端电连接，所述电阻R2的另一端和所述MOS管Q1的漏极电连接；
[0024]所述MOS管Q1导通时，则生成所述第一基准电压V1，所述MOS管Q1截止时，则生成所述第二基准电压V4。
[0025]进一步的，所述第二判断模块包括运算放大器Q2；所述运算放大器Q2的负极用作所述第二判断模块的VSS端，所述运算放大器Q2的第一输入端用作所述第二判断模块的第
一输入端，所述运算放大器Q2的第二输入端用作所述第二判断模块的第二输入端，所述运算放大器Q2的输出端用作所述第二判断模块的输出端。
[0026]进一步的，所述滤波模块包括电容C1；所述电容C1的一端用作所述滤波模块的正极，所述电容C1的另一端用作所述滤波模块的负极。
[0027]进一步的，所述输入信号处理单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、MOS管Q4、MOS管Q5、施密特触发器、滤波器、电平转换电路和延迟电路；所述施密特触发器的输入端用作所述输入信号处理单元的输入端，所述MOS管Q4的漏极用作所述输入信号处理单元的VCC端，所述MOS管Q5的源极用作所述输入信号处理单元的VSS端，所述电阻R4或所述电阻R5的一端用作所述输入信号处理单元的输出端；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带低压保护的低压驱动电路，其特征在于：包括输入信号处理单元和低压保护单元；所述输入信号处理单元的输入端用作LIN端口，所述输入信号处理单元的输出端和所述低压保护单元的输入端电连接，所述低压保护单元的输出端用作LO端口，所述输入信号处理单元的VCC端和所述低压保护单元的VCC端接电源VCC，所述输入信号处理单元的VSS端和所述低压保护单元的VSS端接电源VSS；所述输入信号处理单元用于外接控制信号，生成驱动电压V2；所述低压保护单元用于接收和检测所述驱动电压V2，生成第一基准电压V1；当所述驱动电压V2小于第一基准电压V1时，所述低压保护单元不输出所述驱动电压V2，当所述驱动电压V2大于所述第一基准电压V1时，所述低压保护单元输出所述驱动电压V2。2.根据权利要求1所述的一种带低压保护的低压驱动电路，其特征在于：所述低压保护单元包括判断电路和开关电路；所述判断电路的LO_IN端用作所述低压保护单元的输入端，所述开关电路的LO_OUT端用作所述低压保护单元的输出端，所述判断电路的VCC端用作所述低压保护单元的VCC端，所述判断电路的VSS端用作所述低压保护单元的VSS端；所述判断电路的LO_IN端、所述判断电路的输入端均和所述开关电路的输入端电连接，所述判断电路的输出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和检测所述驱动电压V2，生成所述第一基准电压V1和开关电平；当所述驱动电压V2小于所述第一基准电压V1时，所述开关电平为高电平，当所述驱动电压V2大于所述第一基准电压V1时，所述开关电平为低电平；所述开关电路用于接收所述驱动电压V2，判断所述开关电平；当所述开关电平为高电平时，所述开关电路不输出所述驱动电压V2，当所述开关电平为低电平时，所述开关电路输出所述驱动电压V2。3.根据权利要求2所述的一种带低压保护的低压驱动电路，其特征在于：所述判断电路包括第一判断模块、第二判断模块和滤波模块；所述第一判断模块的输入端用作所述判断电路的输入端，所述第一判断模块的VCC端用作所述判断电路的VCC端，所述第一判断模块的VSS端用作所述判断电路的VSS端，所述第二判断模块的第二输入端用作所述判断电路的LO_IN端，所述第二判断模块的输出端用作所述判断电路的输出端；所述第一判断模块的输出端、所述滤波模块的正极均和所述第二判断模块的第一输入端电连接，所述第一判断模块的VSS端、所述滤波模块的负极均和所述第二判断模块的VSS端电连接，所述第一判断模块的VCC端和所述第二判断模块的VCC端电连接；所述第一判断模块用于接收和检测所述驱动电压V2，生成内置电压V3、所述第一基准电压V1和第二基准电压V4；所述第一判断模块用于当所述驱动电压V2小于所述内置电压V3时输出所述第二基准电压V4，当所述驱动电压V2大于所述内置电压V3时，生成所述第一基准电压V1；所述第二判断模块用于接收所述驱动电压V2及接收所述第一基准电压V1或所述第二基准电压V4，生成所述开关电平；当接收到所述第二基准电压V4时，所述开关电平为高电平；当接收到所述第一基准电压V1时，若所述驱动电压V2小于所述第一基准电压V1，则所述开关电平为高电平，若所述驱动电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯宇翔，华庆，蒋华杏，
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：