空载时间产生电路以及负载驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空载时间产生电路以及负载驱动装置，所述空载时间产生电路（3、41、52）包括作为单独的电路的高侧控制信号产生电路（7）和低侧控制信号产生电路（8）。在控制信号从第二电平转变到第一电平之后所述控制信号保持所述第一电平的状态下过去了对应于第一时钟数的时间时，所述高侧控制信号产生电路（7）将高侧控制信号的电平从驱动禁止电平反转至驱动允许电平。在所述控制信号从所述第一电平转变到所述第二电平之后所述控制信号保持所述第二电平的状态下过去了对应于第二时钟数的时间时，所述低侧控制信号产生电路（8）将低侧控制信号的电平从所述驱动禁止电平反转至所述驱动允许电平。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容涉及一种空载时间(dead time)产生电路以及包括该空载时间产生电路的负载驱动装置。
技术介绍
桥接电路是高侧(high-side)晶体管和低侧(low-side)晶体管在驱动电源线之间串联耦合的输出电路。负载驱动装置接收一条线路的控制信号，产生高侧驱动信号和低侧驱动信号，并且使用高侧驱动信号和低侧驱动信号驱动高侧晶体管和低侧晶体管。为了限制臂短路，在低侧晶体管截止且高侧晶体管导通的状态转变(transition)(在下文中，称为高侧导通的状态转变)和在高侧晶体管截止且低侧晶体管导通的状态转变(在下文中，称为低侧导通的状态转变)下，需要设定空载时间。负载驱动装置利用参考电势为地的逻辑电路等产生高侧控制信号和低侧控制信号。在保持参考电势的同时将低侧控制信号传送至低侧晶体管的栅极作为低侧驱动信号。由于高侧晶体管耦合在高侧上的驱动电源线(power line)与输出端子之间，所以在电平位移(level shift)之后，将高侧控制信号传送至高侧晶体管的栅极作为高侧驱动信号。电平位移电路可以导致高侧控制信号的延迟。JP-A-2005-143282公开了一种空载时间产生电路，其包括使脉宽调制(PWM)信号与时钟同步的D触发器和在随后的级产生半个时钟周期的延迟的D触发器。该空载时间产生电路基于从第一级输出的Ql和/从第二级输出的Q2产生高侧驱动信号，并且基于/从第一级产生输出的Ql和/从第二级输出的Q2产生低侧驱动信号。JP-A-2005-184543公开了通过使PWM信号通过第一级的延迟电路来产生高侧驱动信号，并且通过使高侧驱动信号通过第二级的延迟电路并且 与PWM信号(和高侧驱动信号)进行与操作来产生低侧驱动信号。在JP-A-2005-143282中公开的空载时间产生电路不能分别设定在高侧导通的状态转变下的空载时间和在低侧导通的状态转变下的空载时间。因此，在驱动电路的延迟时间在高侧与低侧之间不同的情况下，由于驱动电路包括电平位移电路，所以从输出电路输出的电压的空载时间在高侧导通时的时间与低侧导通时的时间之间是不同的。结果，在由正弦波PWM驱动输出的正弦波形中产生失真。在JP-A-2005-143282中公开的空载时间产生电路具有D触发器仅仅耦合在多级中的配置。在JP-A-2005-184543中公开的空载时间产生电路具有通过延迟PWM信号而获得的信号用作高侧驱动信号的配置。在上述配置中，当具有作为“抖振(chattering)”的波形的噪声信号叠加在PWM信号上时，可以输出没有空载时间的异常驱动信号。
技术实现思路
本公开内容的目的是提供一种空载时间产生电路，其可以单独地设定在高侧导通时的空载时间以及在低侧导通时的空载时间，并且即使当噪声信号叠加在控制信号上时，仍能够限制异常高侧控制信号和异常低侧控制信号的输出。本公开内容的另一目的是提供一种包括所述空载时间产生电路的负载驱动装置。根据本公开内容的第一方案的空载时间产生电路包括高侧控制信号产生电路和低侧控制信号产生电路。当控制信号的电平是第二电平时，所述高侧控制信号产生电路将高侧控制信号的电平控制为驱动禁止电平，并且在所述控制信号从所述第二电平转变到第一电平之后所述控制信号保持所述第一电平的状态下过去了对应于第一时钟数的时间时，所述高侧控制信号产生电路将所述高侧控制信号的电平反转至驱动允许电平。当所述控制信号的电平是所述第一电平时，所述低侧控制信号产生电路将低侧控制信号的电平控制为所述驱动禁止电平，并且在所述控制信号从所述第一电平转变到所述第二电平之后所述控制信号保持所述第二电平的状态下过去了对应于第二时钟数的时间时，所述低侧控制信号产生电路(8)将所述低侧控制信号的电平反转至所述驱动允许电平。所述高侧控制信号产生电路和所述低侧控制信号产生电路是单独的电路。所述空载时间产生电路可以单独地设定在高侧导通的状态转变时的空载时间和在低侧导通的状态转变时的空载时间，并且即便当噪声信号叠加在所述控制信号上时，仍能够限制不保证所需的空载时间的异常高侧控制信号和异常低侧控制信号的输出。根据本公开内容的第二实施例的负载驱动装置包括根据第一方案的空载时间产生电路、高侧驱动电路、低侧驱动电路以及输出电路。所述高侧驱动电路接收从所述空载时间产生电路传送的所述高侧控制信号并传送高侧驱动信号。所述低侧驱动电路接收从所述空载时间产生电路传送的所 述低侧控制信号并传送低侧驱动信号。所述输出电路包括由所述高侧驱动信号驱动的高侧晶体管、由所述低侧驱动信号驱动的低侧晶体管、驱动电源线以及输出端子。所述高侧晶体管和所述低侧晶体管形成穿过所述输出端子且在所述驱动电源线之间的桥接部。即使在所述高侧驱动电路和所述低侧驱动电路具有不同延迟时间的情况下，所述负载驱动装置仍可以使高侧上的空载时间和低侧上的空载时间均衡。附图说明当结合附图时根据以下详细描述，本公开内容的另外的目的和优点将会更加容易显而易见。在附图中:图1是示出根据本公开内容的第一实施例的负载驱动装置的示图；图2是闻侧驱动电路的时序图；图3是控制信号Xin、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图4是时钟CLK、控制信号Xin、信号Sb_Sd、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图5A和5B是在控制信号Xin是窄脉冲的情况下控制信号Xin、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图6A和图6B是在具有窄宽度的噪声信号叠加在控制信号Xin上的情况下控制信号Xin、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图7是控制信号Xin、高侧控制信号XH、低侧控制信号XL、高侧栅极信号GH和低侧栅极信号GL的时序图8是示出根据本公开内容的第二实施例的空载时间产生电路的示图；图9是根据第二实施例的空载时间产生电路中的控制信号Xin、信号Sal、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图10是根据第二实施例的空载时间产生电路中的时钟CLK、控制信号Xin、信号Sal、信号Sb-Sd、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图1lA和图1lB是在控制信号Xin是窄脉冲的情况下，根据第二实施例的空载时间产生电路中的控制信号Xiru高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图12A和图12B是在具有窄宽度的噪声信号叠加在控制信号Xin上的情况下，根据第二实施例的空载时间产生电路中的控制信号Xiru高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图13是根据第二实施例的负载驱动装置中的控制信号Xin、高侧控制信号XHdS侧控制信号XL、高侧栅极信号GH和低侧栅极信号GL的时序图；图14是示出根据本公开内容的第三实施例的空载时间产生电路的示图；图15是根据第三实施例的空载时间产生电路中的控制信号Xin、信号Sa2、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图；图16是根据第三实施例的空载时间产生电路中的时钟CLK、控制信号Xin、信号Sa2、信号Sb-Sd、高侧控制信号XH和低侧控制信号XL的时序图。具体实施例方式(第一实施例) 将参考图1至图7描述本公开内容的第一实施例。图1中所示的负载驱动装置I是执行电动机2的PWM驱动的逆变器设备。电动机2是用于基于从车载电子控制单元(ECU)传送的控制信号Uin、ViruWin (在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空载时间产生电路（3、41、52），包括：高侧控制信号产生电路（7），当控制信号的电平是第二电平时，所述高侧控制信号产生电路（7）将高侧控制信号的电平控制为驱动禁止电平，并且在所述控制信号从所述第二电平转变到第一电平之后所述控制信号保持所述第一电平的状态下过去了对应于第一时钟数的时间时，所述高侧控制信号产生电路（7）将所述高侧控制信号的电平反转至驱动允许电平；以及低侧控制信号产生电路（8），当所述控制信号的电平是所述第一电平时，所述低侧控制信号产生电路（8）将低侧控制信号的电平控制为所述驱动禁止电平，并且在所述控制信号从所述第一电平转变到所述第二电平之后所述控制信号保持所述第二电平的状态下过去了对应于第二时钟数的时间时，所述低侧控制信号产生电路（8）将所述低侧控制信号的电平反转至所述驱动允许电平，其中，所述高侧控制信号产生电路（7）和所述低侧控制信号产生电路（8）是单独的电路。

【技术特征摘要】
2012.01.26 JP 2012-0141031.一种空载时间产生电路(3、41、52)，包括: 高侧控制信号产生电路(7)，当控制信号的电平是第二电平时，所述高侧控制信号产生电路(7)将高侧控制信号的电平控制为驱动禁止电平，并且在所述控制信号从所述第二电平转变到第一电平之后所述控制信号保持所述第一电平的状态下过去了对应于第一时钟数的时间时，所述高侧控制信号产生电路(7)将所述高侧控制信号的电平反转至驱动允许电平；以及 低侧控制信号产生电路(8)，当所述控制信号的电平是所述第一电平时，所述低侧控制信号产生电路(8)将低侧控制信号的电平控制为所述驱动禁止电平，并且在所述控制信号从所述第一电平转变到所述第二电平之后所述控制信号保持所述第二电平的状态下过去了对应于第二时钟数的时间时，所述低侧控制信号产生电路(8)将所述低侧控制信号的电平反转至所述驱动允许电平， 其中，所述高侧控制信号产生电路(7)和所述低侧控制信号产生电路(8)是单独的电路。2.根据权利要求1所述的空载时间产生电路(41、51)，还包括: 同步电路(42、52)，使所述控制信号与时钟同步。3.根据权利要求2所述的空载时间产生电路(51)， 其中，所述同步电路(52 )使所述控制信号延迟预定时钟数。4.一种负载驱动装置(I)，包括: 根据权利要求1至3 中任一项所述的空载时间产生电路(3、41、...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本晓德，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：