一种用于IGBT驱动芯片的特高压电平位移电路制造技术

技术编号:12585216 阅读:150 留言:0更新日期:2015-12-24 01:42
本发明专利技术属于电子电路技术领域,具体的说涉及一种用于IGBT驱动芯片的特高压电平位移电路。本发明专利技术的电路,包括脉冲电路产生模块、脉冲信号整形模块、特高压电平位移模块和RS触发器;其中,脉冲信号整形模块和特高压电平位移模块均由两个结构相同的子模块构成,每个子模块形成一条线路,其中的一条控制链用来产生高侧IGBT开启的脉冲信号链,一条产生高侧IGBT关断的脉冲信号链。本发明专利技术的有益效果为降低电平位移的功耗同时减缓NLDMOS的开启速度,减小NLDMOS的dV/dt,di/dt,增加NLDMOS的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子电路
,具体的说涉及一种用于IGBT驱动芯片的特高压 电平位移电路。
技术介绍
IGBT的驱动现在在变频马达驱动,汽车疝灯驱动等领域变的非常重要,IGBT的能 否正常工作决定着这个系统的安全性和可靠性,那么由于IGBT需要工作在特高压的情况 下,所以那么整个IGBT驱动的可靠性就很大程度上由特高压电平位移电路的可靠性决定。 传统的IGBT驱动芯片,由于内部关键部分的特高压电平位移电路的设计比较简 单,特别是对其中的特高压NLDM0S的可靠性的设计没有一定的改善,传统的特高压电平位 移电路,有些没有反馈,直接通过控制栅极的最高电位来控制NLDM0S最后的稳定状态,有 些是采用简单的反馈方式,即NLDM0S的源极串联一个反馈电阻,这些电平位移电路在开关 过程可能会产生较大的dv/dt,di/dt,较大的dv/dt,di/dt会对NLDM0S产生非常大的影响。 NLDM0S的可靠性降低将会大大的影响整特高压电平位移电路的可靠性,进而影响系统的可 靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的,就是针对现有IGBT驱动电路存在的问题,提出一种用于IGBT 驱动芯片的特高压电平位移电路。 为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案: -种用于IGBT驱动芯片的特高压电平位移电路,其特征在于,包括脉冲电路产生 模块、脉冲信号整形模块、特高压电平位移模块和RS触发器; 所述脉冲电路产生模块由第一反相器INV1、第二反相器INV2、第三反相器INV3、 第四反相器INV4、第五反相器INV5、第六反相器INV6、第一电容C1、第二电容C2、第一两输 入与非门和第二两输入与非门构成;第一反相器INV1的输入端接外部控制信号,其输出端 接第二反相器INV2的输入端;第一反相器INV1输出端与第二反相器INV2输入端的连接点 通过第一电容C1后接地;第二反相器INV2的输出端接第一两输入与非门的第一输入端; 第三方向器INV3的输入端接外部控制信号,其输出端接第一两输入与非门的第二输入端; 第一两输入与非门的输出端输出第一路脉冲信号;第四反相器INV4的输入端接第三反相 器INV3的输出端,其输出端接第五反相器INV5的输入端;第四反相器INV4输出端与第五 反相器INV5输入端的连接点通过第二电容C2后接地;第五反相器INV5的输出端接第二两 输入与非门的第一输入端;第六反相器INV6的输入端接第三反相器INV3的输出端,其输出 端接第二两输入与非门的第二输入端;第二两输入与非门的输出端输出第二路脉冲信号; 所述脉冲信号整形模块包括两个结构相同的脉冲信号整形子模块;所述脉冲信 号整形子模块由第七反相器INV7、第八反相器INV8和第三电容C3构成;所述第七反相器 INV7的输入端为脉冲信号输入端,其输出端接第八反相器INV8的输入端;第八反相器INV8 的输出端为整形信号输出端;第七反相器INV7输出端与第八反相器INV8输入端的连接点 通过第三电容C3后接地; 上述的两个脉冲信号整形子模块中,一个脉冲信号整形子模块接第一路脉冲信 号,另一个脉冲信号整形子模块接第二路脉冲信号; 所述特高压电平位移模块包括两个结构相同的特高压电平位移子模块;所述特高 压电平位移子模块由PM0S管MP、NM0S管MN、特高压NLDM0S管、第一三极管Q1、第二三极管 Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电容C4和二极管D构成;所述PM0S管MP的源极接外部 15V电源,其栅极接整形信号输出端,其漏极通过第一电阻R1和第四电容C4的并联电路后 接特高压NLDM0S管的栅极、第一三极管Q1的集电极和NM0S管丽的漏极;NM0S管丽的栅 极接整形信号输出端,其源极接地;第一三极管Q1的基极接第二三极管Q2的基极,其发射 极接地;第二三极管Q2的基极和集电极互连,其集电极接特高压NLDM0S管的源极,其发射 极接地;特高压NLDM0S管的漏极接二极管的负极,二极管的正极接低端自举电位;特高压 NLDM0S管的漏极通过第二电阻R2后接高端自举电位;特高压NLDM0S管的漏极与第二电阻 R2的连接点为特高压电平位移输出端; 所述RS触发器由第三两输入与非门和三输入与非门构成;第三两输入与非门的 第一输入端接一个特高压电平位移输出端,其第二输入端接三输入与非门的输出端,其输 出端接三输入与非门的第一输入端;三输入与非门的第二输入端接另一个特高压电平移位 输出端,其第三输入端接外面欠压信号,其输出端输出驱动信号。 本专利技术的有益效果为,降低电平位移的功耗同时有效降低电平位移电路的dv/dt、 di/dt,增加电平位移电路的可靠性。【附图说明】 图1为本专利技术的特高压电平位移电路的原理框架图;图2为本专利技术的脉冲电路产生模块的电路结构示意图;图3为本专利技术的脉冲信号整形模块的电路结构示意图;图4为本专利技术的特高压电平位移模块的电路结构示意图; 图5为本专利技术的电平位移开启阶段中第二阶段电流示意图; 图6为本专利技术的RS触发器电路结构示意图。【具体实施方式】 本专利技术的一种用于IGBT驱动芯片的特高压电平位移电路,如图1所示,包括脉冲 电路产生模块、脉冲信号整形模块、特高压电平位移模块和RS触发器; 如图2所示,所述脉冲电路产生模块由第一反相器INV1、第二反相器INV2、第三 反相器INV3、第四反相器INV4、第五反相器INV5、第六反相器INV6、第一电容C1、第二电容 C2、第一两输入与非门和第二两输入与非门构成;第一反相器INV1的输入端接外部控制信 号,其输出端接第二反相器INV2的输入端;第一反相器INV1输出端与第二反相器INV2输 入端的连接点通过第一电容C1后接地;第二反相器INV2的输出端接第一两输入与非门的 第一输入端;第三方向器INV3的输入端接外部控制信号,其输出端接第一两输入与非门的 第二输入端;第一两输入与非门的输出端输出第一路脉冲信号;第四反相器INV4的输入端 接第三反相器INV3的输出端,其输出端接第五反相器INV5的输入端;第四反相器INV4输 出端与第五反相器INV5输入端的连接点通过第二电容C2后接地;第五反相器INV5的输出 端接第二两输入与非门的第一输入端;第六反相器INV6的输入端接第三反相器INV3的输 出端,其输出端接第二两输入与非门的第二输入端;第二两输入与非门的输出端输出第二 路脉冲信号; 所述脉冲信号整形模块包括两个结构相同的脉冲信号整形子模块;如图3所示, 所述脉冲信号整形子模块由第七反相器INV7、第八反相器INV8和第三电容C3构成;所述 第七反相器INV7的输入端为脉冲信号输入端,其输出端接第八反相器INV8的输入端;第八 反相器INV8的输出端为整形信号输出端;第七反相器INV7输出端与第八反相器INV8输入 端的连接点通过第三电容C3后接地; 上述的两个脉冲信号整形子模块中,一个脉冲信号整形子模块接第一路脉冲信 号,另一个脉冲信号整形子模块接第二路脉冲信号; 所述特高压电平位移模块包括两个结构相同的特高压电平位移子模块;如图5所 示,所述特高压电平位移子模块由PM0S管MP、NM0S管MN、特高压NLDM0S管、第一三极管Q1、 第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电本文档来自技高网...
一种用于IGBT驱动芯片的特高压电平位移电路

【技术保护点】
一种用于IGBT驱动芯片的特高压电平位移电路,其特征在于,包括脉冲电路产生模块、脉冲信号整形模块、特高压电平位移模块和RS触发器;所述脉冲电路产生模块由第一反相器INV1、第二反相器INV2、第三反相器INV3、第四反相器INV4、第五反相器INV5、第六反相器INV6、第一电容C1、第二电容C2、第一两输入与非门和第二两输入与非门构成;第一反相器INV1的输入端接外部控制信号,其输出端接第二反相器INV2的输入端;第一反相器INV1输出端与第二反相器INV2输入端的连接点通过第一电容C1后接地;第二反相器INV2的输出端接第一两输入与非门的第一输入端;第三方向器INV3的输入端接外部控制信号,其输出端接第一两输入与非门的第二输入端;第一两输入与非门的输出端输出第一路脉冲信号;第四反相器INV4的输入端接第三反相器INV3的输出端,其输出端接第五反相器INV5的输入端;第四反相器INV4输出端与第五反相器INV5输入端的连接点通过第二电容C2后接地;第五反相器INV5的输出端接第二两输入与非门的第一输入端;第六反相器INV6的输入端接第三反相器INV3的输出端,其输出端接第二两输入与非门的第二输入端;第二两输入与非门的输出端输出第二路脉冲信号;所述脉冲信号整形模块包括两个结构相同的脉冲信号整形子模块;所述脉冲信号整形子模块由第七反相器INV7、第八反相器INV8和第三电容C3构成;所述第七反相器INV7的输入端为脉冲信号输入端,其输出端接第八反相器INV8的输入端;第八反相器INV8的输出端为整形信号输出端;第七反相器INV7输出端与第八反相器INV8输入端的连接点通过第三电容C3后接地;所述特高压电平位移模块包括两个结构相同的特高压电平位移子模块;所述特高压电平位移子模块由PMOS管MP、NMOS管MN、特高压NLDMOS管、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电容C4和二极管D构成;所述PMOS管MP的源极接外部15V电源,其栅极接整形信号输出端,其漏极通过第一电阻R1和第四电容C4的并联电路后接特高压NLDMOS管的栅极、第一三极管Q1的集电极和NMOS管MN的漏极;NMOS管MN的栅极接整形信号输出端,其源极接地;第一三极管Q1的基极接第二三极管Q2的基极,其发射极接地;第二三极管Q2的基极和集电极互连,其集电极接特高压NLDMOS管的源极,其发射极接地;特高压NLDMOS管的漏极接二极管的负极,二极管的正极接低端自举电位;特高压NLDMOS管的漏极通过第二电阻R2后接高端自举电位;特高压NLDMOS管的漏极与第二电阻R2的连接点为特高压电平位移输出端;所述RS触发器由第三两输入与非门和三输入与非门构成;第三两输入与非门的第一输入端接一个特高压电平位移输出端,其第二输入端接三输入与非门的输出端,其输出端接三输入与非门的第一输入端;三输入与非门的第二输入端接另一个特高压电平移位输出端,其第三输入端接外面欠压信号,其输出端输出驱动信号。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:明鑫袁超王彦龙鲁信秋王卓张波
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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