电子电路制造技术

本发明专利技术提供了一种包括上侧控制单元（２１）和下侧控制单元（２５）的电子电路。上侧控制单元（２１）使用驱动信号（ＣＬＫ）的下降沿作为触发来执行栅极信号（Ａ１）的逻辑转变，以将上侧开关（３１）锁定为断开，并使用监控信号（Ｂ２）的上升沿作为触发来释放上侧开关（３１）的锁定断开。下侧控制单元（２５）使用驱动信号（ＣＬＫ）的上升沿作为触发来执行栅极信号（Ｂ２）的逻辑转变，以将下侧开关（３２）锁定为断开，并使用监控信号（Ｂ１）的上升沿作为触发来释放下侧开关（３２）的锁定断开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有开关驱动电路的电子电路，所述开关驱动电路用于驱动串联连接在两个不同电位之间的一对开关，更具体地，涉及一种用于防止所述一对开关同时接通的技术。
技术介绍
许多开关调节器、电荷泵、驱动器IC等传统上具有串联连接在两个不同电位之间的一对开关器件作为输出级。在驱动这样的一对开关器件时，重要的是，防止它们同时接通，以防止流过的电流损坏器件并降低效率。图6是示出了开关驱动电路的传统示例的电路框图。如图6所示，该传统示例的开关驱动电路包括：开关器件N1和N2；比较器CMP1和CMP2，分别用于监控开关器件N1的栅极信号“a1”和开关器件N2的栅极信号“a2”；“与”运算器AND1，用于执行比较器CMP1的监控信号“b1”与驱动信号CLK之间的“与”运算；以及“与”运算器AND2，用于执行比较器CMP2的监控信号“b2”与驱动信号CLK之间的与运算；该开关驱动电路根据对这一对开关器件中的每一个的栅极信号进行监控的监控结果，通过控制这一对开关器件中的另一个的栅极信号，来产生开关器件的同时断开时间段“d”(见图7)，在该同时断开时间段“d”期间两个开关均断开。更具体地，当驱动信号CLK和监控信号“b2”均为高电平(H)时，栅极信号“a1”从低电平(L)转变为高电平(H)。这就是说，在开关器件N2断开之后，开关器件N1接通。另一方面，当驱动信号CLK为低电平(L)而监控信号“b1”为高电平(H)时，栅极信号“a2”从低电平(L)转变为高电平(H)。这就是说，在开关器件N1-->断开之后，开关器件N2接通。作为与以上描述相关的传统技术的示例，以下列出的专利文献1公开并提出了一种开关电源，包括：第一和第二晶体管；驱动装置，用于交替地允许第一和第二晶体管导通；变压器，其初级绕组形成通过第一和第二晶体管的电流路径的一部分；其中，驱动装置由以下装置形成：用于产生矩形波信号的装置；检测装置，用于检测流经第一和第二晶体管之一的电流流经初级绕组，并在检测到电流时产生检测信号；以及用于通过将矩形波信号与检测信号进行组合来交替地产生第一和第二驱动信号的装置，所述第一和第二驱动信号分别比矩形波信号的半个周期短第一和第二晶体管的存储时间，所述第一和第二驱动信号分别是第一和第二晶体管的基极驱动信号。传统上，如开关调节器、电荷泵、驱动器IC之类的许多电子电路也使用定时器锁定(latch)类型保护电路作为保护装置，该保护装置在检测到电路异常时执行预定的保护操作。作为与以上描述相关的技术示例，以下列出的专利文献2和3均公开并提出了一种开关电源电路，通过使用对输出电压进行监控的定时器锁定类型保护电路来实现负载短路保护功能。传统上，如开关调节器、电荷泵、驱动器IC之类的电子电路也具有过电流保护功能，该功能用于在检测到过电流产生时执行预定的保护操作。作为与以上描述相关的技术示例，以下列出的专利文献4公开并提出了一种利用间歇振荡(blocking oscillation)的自振荡类型直流-直流转换器的过电流保护电路，其中，所述过电流保护电路具有：输出电压减小检测电路，用于在发生如过载和短路之类的异常时检测输出电压的减小，当输出电压位于预定电平或更低时，停止开关器件的振荡；以及开启检测操作停止电路，用于仅在接通电源的开启时间时停止输出电压减小检测电路的操作。传统上，在如开关调节器、电荷泵、驱动器IC之类的各种电子电路中，也使用产生如三角波信号和脉冲信号之类信号的振荡电路。具体地，为了向用户提供设置上的更高自由度，许多具有振荡电-->路的电子电路被配置为使得可以经由外部器件(如电阻器或电容器)来按需调整振荡频率(例如参见以下专利文献5)。专利文献1：JP-A-S59-113774专利文献2：JP-A-S63-274363专利文献3：JP-A-H10-136644专利文献4：JP-A-H06-38520专利文献5：JP-A-H04-334114
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题逻辑上，确实可以防止图6所示的开关驱动电路中的开关器件N1和N2同时接通。然而，在传统开关驱动电路中，没有考虑电路中不可避免地出现的信号延迟，因此，在驱动信号CLK的一些驱动条件下，开关器件N1和N2可能同时接通。图7是用于示意开关驱动的传统示例的定时图。如图中的(b)所示，当驱动信号CLK的占空比(duty)具有中等值时，无论电路中的信号延迟如何，开关驱动电路的同时接通状态防止功能正常工作。另一方面，在驱动信号CLK的占空比具有较小的值，从而其高电平时间段较短的情况下，如图中的(a)所示，在栅极信号“a1”升至高电平(H)之后，驱动信号CLK立即降至低电平(L)，这导致栅极信号“a1”再次降至低电平(L)。这里，栅极信号“a1”的上升沿与监控信号“b1”的下降沿之间的时间段以及驱动信号CLK的下降沿与栅极信号“a1”的下降沿之间的时间段中出现了预定延迟。因此，在栅极信号“a1”的高电平时间段中(即开关器件N1的接通时间段)，出现了这样一个时间段，在该时间段中驱动信号CLK为低电平(L)而监控信号“b1”为高电平(H)，这可能导致栅极信号“a2”向高电平(H)的非预期转变，从而导致开关器件N1和N2同时接通。类似地，在驱动信号CLK的占空比具有较大的值，从而其低电平-->时间段较短的情况下，如图中的(c)所示，在栅极信号“a2”升至高电平(H)之后，驱动信号CLK立即升至高电平(H)，这导致栅极信号“a2”再次降至低电平(L)。这里，栅极信号“a2”的上升沿与监控信号“b2”的下降沿之间的时间段以及驱动信号CLK的上升沿与栅极信号“a2”的下降沿之间的时间段中出现了预定延迟。因此，在栅极信号“a2”的高电平时间段中(即开关器件N2的接通时间段)，出现了这样一个时间段，在该时间段中驱动信号CLK为高电平(H)而监控信号“b2”也为高电平(H)，这可能导致栅极信号“a1”向高电平(H)的非预期转变，从而导致开关器件N1和N2同时接通。具体地，由于近来开关器件N1和N2的开关频率趋向增大(例如为了实现紧凑的外部部件)，从而驱动信号CLK的脉冲宽度将日益变窄，因此，解决上述问题非常重要。鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种电子电路，其中，即使在开关器件的开关频率增大的情况下，也能够安全地防止开关器件同时接通。此外，在专利文献2和3中描述的开关电源电路中，通过使用定时器锁定类型保护电路，确实可以实现负载短路保护功能。然而，如专利文献2和3所述，传统的定时器锁定类型保护电路典型地被设计为监控输出电压，因此，即使例如由负载的短路而导致过电流的流动，除非输出电压改变，否则也不会激活锁定断开(latch-off)操作。因此，尽管提供了定时器锁定类型保护电路，但是在特定电路操作条件下，过电流可能继续流动，从而损坏IC和外围部件。鉴于上述问题，本专利技术的另一目的是提供一种电子电路，能够更安全地实现过电流保护功能。此外，使用具有过电流保护功能的传统电子电路，确实可以保护IC和外围部件免受与过电流相关的损害，从而可以提高使用这种传统电子电路的装置的可靠性。为了向用户提供设置上的更高自由度，许多具有过电流保护功能的电子电路被设计为使得可以经由外部器件来按需调整过电流保护-->值。然而，在如上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子电路，包括：　开关驱动电路，用于驱动串联连接在两个不同电位之间的第一开关器件和第二开关器件，　其中，　所述开关驱动电路包括：　第一监控单元，用于监控馈送至所述第一开关器件的第一控制信号，以产生指示所述第一开关 器件的接通／断开状态的第一监控信号；　第二监控单元，用于监控馈送至所述第二开关器件的第二控制信号，以产生指示所述第二开关器件的接通／断开状态的第二监控信号；　第一控制单元，用于根据预定驱动信号和所述第二监控信号来产生所述第一控制 信号；以及　第二控制单元，用于根据所述驱动信号和所述第一监控信号来产生所述第二控制信号，　所述第一控制单元对所述第一控制信号的逻辑进行转变，以使用根据所述驱动信号而提供的断开所述第一开关器件的指令的接收作为触发来将所述第一开关器 件锁定为断开，并使用根据所述第二监控信号而获得的已将所述第二开关器件断开的识别作为触发来释放所述第一开关器件的锁定断开状态；以及　所述第二控制单元对所述第二控制信号的逻辑进行转变，以使用根据所述驱动信号而提供的断开所述第二开关器件的指 令的接收作为触发来将所述第二开关器件锁定为断开，并使用根据所述第一监控信号而获得的已将所述第一开关器件断开的识别作为触发来释放所述第二开关器件的锁定断开状态。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-11-30 323217/2006;JP 2006-11-30 323235/2001.一种电子电路，包括：开关驱动电路，用于驱动串联连接在两个不同电位之间的第一开关器件和第二开关器件，其中，所述开关驱动电路包括：第一监控单元，用于监控馈送至所述第一开关器件的第一控制信号，以产生指示所述第一开关器件的接通/断开状态的第一监控信号；第二监控单元，用于监控馈送至所述第二开关器件的第二控制信号，以产生指示所述第二开关器件的接通/断开状态的第二监控信号；第一控制单元，用于根据预定驱动信号和所述第二监控信号来产生所述第一控制信号；以及第二控制单元，用于根据所述驱动信号和所述第一监控信号来产生所述第二控制信号，所述第一控制单元对所述第一控制信号的逻辑进行转变，以使用根据所述驱动信号而提供的断开所述第一开关器件的指令的接收作为触发来将所述第一开关器件锁定为断开，并使用根据所述第二监控信号而获得的已将所述第二开关器件断开的识别作为触发来释放所述第一开关器件的锁定断开状态；以及所述第二控制单元对所述第二控制信号的逻辑进行转变，以使用根据所述驱动信号而提供的断开所述第二开关器件的指令的接收作为触发来将所述第二开关器件锁定为断开，并使用根据所述第一监控信号而获得的已将所述第一开关器件断开的识别作为触发来释放所述第二开关器件的锁定断开状态。2.如权利要求1所述的电子电路，还包括异常保护电路，所述异常保护电路包括：比较器，当所述第一开关器件处于接通状态时，将在所述第一和第二开关器件之间的连接节点处获得的开关电压与预定阈值电压进行比较；以及定时器锁定电路，根据来自所述比较器的比较信号来判断流经所述第一开关器件的电流是否处于过电流状态，当过电流状态持续预定时间段时，将所述第一开关器件锁定为断开。3.如权利要求2所述的电子电路，其中，在来自所述比较器的所述比较信号指示过电流状态的时刻，所述异常保护电路将所述第一开关器件断开。4.如权利要求3所述的电子电路，其中，所述异常保护电路包括第二比较器，所述第二比较器将通过对所述开关电压进行平滑而获得的输出电压与预定阈值电压进行比较，以及所述定时器锁定电路根据来自所述第二比较器的比较信号来判断所述输出电压是否处于减小电压状态，当减小电压状态持续预定时间段时，将所述第一开关器件锁定为断开。5.如权利要求1所述的电子电路，还包括：过电流保护电路，根据由外部器件设置的过电流保护值来执行过电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冲宏一，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]