高压偏移检测电路制造技术

一种用于高压桥式驱动器电路的高压偏移检测电路，该高压桥式驱动器电路具有高压端及浮接节点供高位侧开关连接于其间，该高压偏移检测电路在该高位侧开关打开时检测一个与该浮接节点的电压相关的电压，以触发零电压切换信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于ー种高压桥式驱动器电路，特别是关于ー种用于高压桥式驱动器电路的闻压偏移检测电路。
技术介绍
高压半桥和全桥驱动器电路使用于多种应用，例如电机、安定器、双电感单电容转换器及冷阴极管等，其需要将某些逻辑信号从低压转为高压，以控制高压元件。例如在图1的半桥驱动器电路中，控制信号Hin及Lin分别用来切换串联在高压端VIN及低压端GND之间的高位侧开关Ml及低位侧开关M2，但直流供应电压VIN是很高的电压，可能高达600伏特(V)以上，而产生控制信号Hin及Lin的是使用低压电源VCC(例如5V或12V)的逻辑电路，所以需要将控制信号Hin从低压准位平移到高压准位。更具体而言，通过低位侧电路10、位准平移电路12及高位侧电路14的运作，从控制信号Hin产生控制信号S4给高压驱动器20，以产生控制信号UG控制开关Ml。控制信号Lin则直接给低压驱动器22，以产生控制信号LG控制开关M2。在高位侧开关Ml打开(on)而低位侧开关M2关闭(off)期间，浮接节点24的电压VS等于直流供应电压VIN，相反的，在高位侧开关Ml关闭而低位侧开关M2打开期间，浮接节点24的电压VS等于接地电压GND。假设电压VS = 600V而电压GND=0V,则在开关Ml及M2切换时，其上的跨压可能高达600V，而开关Ml及M2的导通阻值通常为m Q等级，因此在开关Ml及M2切换时可能产生kA等级的大电流，因而损毁开关Ml或M2。这种开关Ml及M2出现高跨压的情况称为硬切换(hard switching)。为了避免硬切換，使用高压偏移检测电路16检测浮接节点24的电压VS，产生零电压切换(Zero Voltage Switching ；ZVS)信号S5，供控制信号产生器18判断是否发生硬切换，若发生硬切换，则触发信号S6给低位侧电路10以调整开关Ml及M2的失效时间(deadtime)。此外，信号S6也可以用来调整电感LI及电容Cl的共振频率或关闭驱动器电路。然而，在现有技术中，例如美国专利号7，049，767，高压偏移检测电路只能在高位侧开关关闭期间检测电压VS。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，在于提出一种高压偏移检测电路，以检测高压桥式驱动器电路的浮接节点的电压。本专利技术的目的之一，在于提出一种高压偏移检测电路，在高位侧开关打开期间检测高压桥式驱动器电路的浮接节点的电压。根据本专利技术，一种用于高压桥式驱动器电路的高压偏移检测电路包括高压元件及零电压切换产生器。该高压桥式驱动器电路包含浮接节点、高压端及低压端供连接高位侧开关在该高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在该低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制该高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制该低位侧开关。该高压元件具有输入端、输出端、控制端以及寄生电容在该输入端及输出端之间。该输入端接收ー个与该浮接节点的电压相关的电压，该控制端接收电压以使该高压元件在关闭状态。该零电压切换产生器在该高位侧开关打开或该低位侧开关关闭时检测该输出端的电压以触发零电压切换信号。根据本专利技术，ー种用于高压桥式驱动器电路的高压偏移检测电路包括电容及零电压切换产生器。该高压桥式驱动器电路包含浮接节点、高压端及低压端供连接高位侧开关在该高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在该低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制该高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制该低位侧开关。该电容的第一端接收ー个与该浮接节点的电压相关的电压，该零电压切换产生器在该高位侧开关打开或该低位侧开关关闭时检测该电容的第二端的电压以触发零电压切换信号。根据本专利技术，一种用于高压桥式驱动器电路的高压偏移检测电路包括高压元件及零电压切换产生器。该高压桥式驱动器电路包含浮接节点、高压端及低压端供连接高位侧开关在该高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在该低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制该高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制该低位侧开关。该高压元件具有输入端、输出端及控制端。该控制端接收电压以使该高压元件在打开状态，该输入端接收ー个与该浮接节点的电压相关的电压，该零电压切换产生器在该高位侧开关打开或该低位侧开关关闭时检测该输出端的电压以触发零电压切换信号。根据本专利技术，一种用于高压桥式驱动器电路的高压偏移检测电路包括高压元件、控制器及零电压切换产生器。该高压桥式驱动器电路包含浮接节点、高压端及低压端供连接高位侧开关在该高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在该低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制该高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制该低位侧开关。该高压元件具有输入端、输出端及控制端。该输入端接收ー个与该浮接节点的电压相关的电压，该零电压切换产生器在该高位侧开关打开或该低位侧开关关闭时检测该输出端的电压以触发零电压切换信号。该控制器连接该控制端，在该零电压切换产生器检测该输出端的电压时，选择性关闭该高压元件。根据本专利技术，ー种用于高压桥式驱动器电路的高压偏移检测电路包括高压元件及零电压切换产生器。该高压桥式驱动器电路包含浮接节点、高压端及低压端供连接高位侧开关在该高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在该低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制该高位侧开关，低压驱动器提供第二控制信号控制该低位侧开关，以及位准平移电路平移低压逻辑信号的位准以产生该第一控制信号。该高压元件具有输入端、输出端及控制端，该输入端及控制端连接该位准平移电路。该输入端接收ー个与该浮接节点的电压相关的电压，该零电压切换产生器在该高位侧开关打开或该低位侧开关关闭时检测该输出端的电压以触发零电压切换信号。附图说明图1是半桥驱动器电路；图2是本专利技术的第一实施例；图3是图1的半桥驱动器电路使用图2的高压偏移检测电路的时序图；图4是图2中的ZVS产生器的第一实施例；图5是图2中的ZVS产生器的第二实施例；图6是图2中的ZVS产生器的第三实施例；图7是本专利技术的第二实施例；图8是本专利技术的第三实施例；图9是本专利技术的第四实施例；图10是本专利技术的第五实施例；图1lA及图1lB显示图10中电压Vdet的波形；图12是本专利技术的第六实施例；以及图13是本专利技术的第七实施例。附图说明:10低位侧电路12位准平移电路14高位侧电路16高压偏移检测电路18控制信号产生器20高压驱动器22低压驱动器24浮接节点30可程序化负载元件32 ZVS 产生器34 电流源36比较器38逻辑电路40 及闸42 D型正反器44偏压电路46 电容Cr的第一端48 电容Cr的第二端50控制器具体实施例方式图2是本专利技术的第一实施例，高压偏移检测电路16包括NMOS晶体管M3、可程序化负载元件30及ZVS产生器32。NMOS晶体管M3为高压元件，其控制端G接地，故NMOS晶体管M3 —直维持在关闭(off)状态。NMOS晶体管M3的输入端D连接浮接节点24以检测电压VS。当输入端D的电压VS变化吋，在NMOS晶体管M3的输入端D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路用以检测高压桥式驱动器电路的浮接节点的电压，所述高压桥式驱动器电路包含高压端及低压端供连接高位侧开关在所述高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在所述低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制所述高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制所述低位侧开关，所述高压偏移检测电路包括：高压元件，具有输入端、输出端及控制端，所述输入端接收一个与所述浮接节点的电压相关的第一电压，所述输出端有第二电压，所述控制端接收第三电压以使所述高压元件在关闭状态，所述输入端及输出端之间有寄生电容使得所述第二电压随所述第一电压变化；以及零电压切换产生器，连接所述高压元件的输出端，当所述高位侧开关打开或所述低位侧开关关闭时检测所述第二电压，并根据所述第二电压及一与所述低压驱动器的电源电压有关的临界值触发零电压切换信号；其中，所述高压元件的输入端连接所述浮接节点、所述高位侧电源或其上电压与所述浮接节点的电压相关的端点。

【技术特征摘要】
2011.10.31 TW 1001396451.一种高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路用以检测高压桥式驱动器电路的浮接节点的电压，所述高压桥式驱动器电路包含高压端及低压端供连接高位侧开关在所述高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在所述低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制所述高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制所述低位侧开关，所述高压偏移检测电路包括: 高压元件，具有输入端、输出端及控制端，所述输入端接收ー个与所述浮接节点的电压相关的第一电压，所述输出端有第二电压，所述控制端接收第三电压以使所述高压元件在关闭状态，所述输入端及输出端之间有寄生电容使得所述第二电压随所述第一电压变化；以及 零电压切换产生器，连接所述高压元件的输出端，当所述高位侧开关打开或所述低位侧开关关闭时检测所述第二电压，井根据所述第二电压及一与所述低压驱动器的电源电压有关的临界值触发零电压切换信号； 其中，所述高压元件的输入端连接所述浮接节点、所述高位侧电源或其上电压与所述浮接节点的电压相关的端点。2.按权利要求1所述的高压 偏移检测电路，其特征在于，所述零电压切换产生器包括比较器连接所述高压元件的输出端，比较所述第二电压与所述临界值以触发所述零电压切换信号。3.按权利要求1所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述零电压切换产生器包括: 比较器，连接所述高压元件的输出端，比较所述第二电压与所述临界值以产生比较信号；以及 逻辑电路，连接所述比较器，根据所述比较信号以及所述第一控制信号或第二控制信号决定所述零电压切换信号。4.按权利要求1所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路还包括可程序化负载元件连接所述高压元件的输出端。5.按权利要求4所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述可程序化负载元件包括: 电流源，连接所述高压元件的输出端；以及 开关，与所述电流源并联。6.按权利要求1所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路还包括偏压电路连接所述高压元件的输出端，提供偏压给所述高压元件的输出端。7.按权利要求6所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述偏压电路包括多个串联的电压源以决定所述偏压。8.按权利要求6所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述偏压电路包括多个串联的电阻分压所述低压驱动器的电源电压以决定所述偏压。9.一种高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路用以检测高压桥式驱动器电路的浮接节点的电压，所述高压桥式驱动器电路包含高压端及低压端供连接高位侧开关在所述高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在所述低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制所述高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制所述低位侧开关，所述高压偏移检测电路包括: 电容，具有第一端及第ニ端，所述第一端接收ー个与所述浮接节点的电压相关的第一电压，所述第二端有第二电压；以及 零电压切换产生器，连接所述电容的第二端，当所述高位侧开关打开或所述低位侧开关关闭时检测所述第二电压，井根据所述第二电压及一与所述低压驱动器的电源电压有关的临界值触发零电压切换信号； 其中，所述电容的第一端连接所述浮接节点、所述高位侧电源或其上电压与所述浮接节点的电压相关的端点。10.按权利要求9所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述零电压切换产生器包括比较器连接所述电容的第二端，比较所述第二电压与所述临界值以触发所述零电压切換信号。11.按权利要求9所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述零电压切换产生器包括: 比较器，连接所述电容的第二端，比较所述第二电压与所述临界值以产生比较信号；以及 逻辑电路，连接所述比较器，根据所述比较信号以及所述第一控制信号或第二控制信号决定所述零电压切换信号。12.按权利要求9所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路更包括可程序化负载元件连接所述 电容的第二端。13.按权利要求12所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述可程序化负载元件包括: 电流源，连接所述电容的第二端；以及 开关，与所述电流源并联。14.按权利要求9所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路还包括偏压电路连接所述电容的第二端，提供偏压给所述电容的第二端。15.按权利要求14所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述偏压电路包括多个串联的电压源以决定所述偏压。16.按权利要求14所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述偏压电路包括多个串联的电阻分压所述低压驱动器的电源电压以决定所述偏压。17.一种高压偏移检测电路，其特征在于，所述的高压偏移检测电路用以检测高压桥式驱动器电路的浮接节点的电压，所述高压桥式驱动器电路包含高压端及低压端供连接高位侧开关在所述高压端及浮接节点之间，以及低位侧开关在所述低压端及浮接节点之间，靴带电容连接在高位侧电源及浮接节点之间，高压驱动器提供第一控制信号控制所述高位侧开关，以及低压驱动器提供第二控制信号控制所述低位侧开关，所述高压偏移检测电路包括: 高压元件，具有输入端、输出端及控制端，所述输入端接收ー个与所述浮接节点的电压相关的第一电压，所述输出端有第二电压，所述控制端接收第三电压以使所述高压元件在打开状态；以及 零电压切换产生器，连接所述高压元件的输出端，当所述高位侧开关打开或所述低位侧开关关闭时检测所述第二电压，井根据所述第二电压及一与所述低压驱动器的电源电压有关的临界值触发零电压切换信号； 其中，所述高压元件的输入端连接所述浮接节点、所述高位侧电源或其上电压与所述浮接节点的电压相关的端点。18.按权利要求17所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述零电压切换产生器包括比较器连接所述高压元件的输出端，比较所述第二电压与所述临界值以触发所述零电压切換信号。19.按权利要求17所述的高压偏移检测电路，其特征在于，所述零电压切换产生器包括: 比较器，连接所述高压元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾培凯，唐健夫，陈曜洲，何峻彻，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：