【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路，具体而言，涉及一种电平移位器与半桥转换电路。
技术介绍
1、随着第三代半导体的广泛应用，氮化镓功率器件因其独特的性能优势(低导通电阻、低栅极电荷、高功率密度等)使其更适用于高开关频率操作的电源转换系统，成为硅基功率器件最理想的替代者之一。
2、电平移位器作为半桥转换电路中的重要电路模块，能够将以地gnd为基准的输入信号转换为以相对浮动地(或称开关节点电压)vsw为基准的驱动信号，从而控制高侧功率管的导通与关断。然而，高开关频率操作会使得功率管的开关节点电压vsw在极短时间内上升或下降。对于氮化镓功率器件来说，vsw的变化率(即dvsw/dt)会更快，通常在100v/ns及以上，带来高瞬态噪声干扰信号，从而产生共模电流，这直接影响了电平移位器的可靠性。
3、综上，如何提高电平移位器的共模瞬态抗扰度，确保高侧功率管正确工作，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种电平移位器与半桥转换电路，以提高电平移位器的共模瞬态抗扰度，确保高侧功率管正确工作。
2、为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
3、一方面，本申请实施例提供了一种电平移位器，所述电平移位器包括输入级模块、共模电流阻断模块和输出级模块；所述输入级模块的输入端用于接收以地信号为基准的输入信号，所述输入级模块的第一端口和第二端口分别与所述共模电流阻断模块的第一输入端和第二输入端连接，所述共模电流阻断模块的第一输出
4、当所述电平移位器处于正常工作状态时，所述输入级模块用于对输入信号的上升沿与下降沿进行检测，当检测到上升沿时产生流经第一端口的第一差模电流，当检测到下降沿时产生流经第二端口的第二差模电流；其中，上升沿和下降沿交替出现；当所述电平移位器处于噪声干扰状态时，共模电流同时流经所述输入级模块的第一端口和第二端口。
5、所述共模电流阻断模块用于在第一差模电流的作用下，通过第一输出端输出第一驱动信号，以控制高侧功率管导通；并用于在第二差模电流的作用下，通过第一输出端输出第二驱动信号，以控制高侧功率管关断；所述共模电流阻断模块还用于阻断共模电流。其中，第一驱动信号和第二驱动信号均以相对浮动地信号为基准，且第一驱动信号的电平高于第二驱动信号的电平。
6、所述输出级模块用于对所述共模电流阻断模块的第一输出端输出的第一驱动信号或第二驱动信号进行锁存，并输出至高侧功率管的控制端。
7、进一步地，所述共模电流阻断模块包括控制单元、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜、第五电流镜和第六电流镜。第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜的第一输入端和第二输入端均与浮动电压源连接，第五电流镜和第六电流镜的第一输出端、第二输出端和第三输出端均与相对浮动地连接。
8、控制单元的第一控制端分别与第二电流镜的控制端和第二电流镜的第一输出端连接，控制单元的第二控制端分别与第一电流镜的控制端和第一电流镜的第一输出端连接，控制单元的第一输入端与第一电流镜的第二输出端连接，控制单元的第二输入端与第二电流镜的第二输出端连接，控制单元的第一输出端与第五电流镜的第一输入端连接，控制单元的第二输出端与第六电流镜的第一输入端连接。
9、第一电流镜的第一输出端还与所述输入级模块的第一端口连接，第二电流镜的第一输出端还与所述输入级模块的第二端口连接。
10、第五电流镜的第二输入端与第三电流镜的第一输出端连接，第五电流镜的第三输入端与第四电流镜的第一输出端相连作为所述共模电流阻断模块的第二输出端；第六电流镜的第二输入端与第三电流镜的第二输出端相连作为所述共模电流阻断模块的第一输出端，第六电流镜的第三输入端与第四电流镜的第二输出端连接。
11、当第一差模电流流经所述输入级模块的第一端口时，第一电流镜导通，第二电流镜关断，以使控制单元控制第五电流镜导通，第六电流镜关断，第三电流镜导通和第四电流镜关断，所述共模电流阻断模块的第一输出端的电压被第三电流镜上拉至第一驱动信号，所述共模电流阻断模块的第二输出端的电压被第五电流镜下拉至第二驱动信号。
12、当第二差模电流流经所述输入级模块的第二端口时，第一电流镜关断，第二电流镜导通，以使控制单元控制第五电流镜关断，第六电流镜导通，第三电流镜关断和第四电流镜导通，所述共模电流阻断模块的第一输出端的电压被第六电流镜下第二驱动信号，所述共模电流阻断模块的第二输出端的电压被第四电流镜上拉至第一驱动信号。
13、当共模电流同时流经所述输入级模块的第一端口和第二端口时，控制单元控制第五电流镜和第六电流镜均关断，所述共模电流阻断模块的第一输出端和第二输出端均无信号输出。
14、进一步地，所述控制单元包括第一nmos管和第二nmos管。第一nmos管的栅极为所述控制单元的第一控制端，第一nmos管的漏极为所述控制单元的第一输入端，第一nmos管的源极为所述控制单元的第一输出端；第二nmos管的栅极为所述控制单元的第二控制端，第二nmos管的漏极为所述控制单元的第二输入端，第二nmos管的源极为所述控制单元的第二输出端。
15、当第一差模电流流经所述输入级模块的第一端口时，第一电流镜导通以使第二nmos管关断，第二电流镜关断以使第一nmos管导通。
16、当第二差模电流流经所述输入级模块的第二端口时，第一电流镜关断以使第二nmos管导通，第二电流镜导通以使第一nmos管关断。
17、当共模电流同时流经所述输入级模块的第一端口和第二端口时，第一nmos管和第二nmos管均关断。
18、进一步地，所述第一电流镜包括第一pmos管、第二pmos管和第一电阻，第一pmos管的源极、第二pmos管的源极、第一电阻的一端均与浮动电压源连接，第一电阻的另一端与第一pmos管的栅极连接；所述输入级模块的第一端口分别与第一pmos管的漏极、第一pmos管的栅极、第二pmos管的栅极、第二nmos管的栅极连接；第二pmos管的漏极与第一nmos管的漏极连接。
19、所述第二电流镜包括第三pmos管、第四pmos管和第二电阻，第三pmos管的源极、第四pmos管的源极、第二电阻的一端均与浮动电压源连接，第二电阻的另一端与第三pmos管的栅极连接；所述输入级模块的第二端口分别与第三pmos管的漏极、第三pmos管的栅极、第四pmos管的栅极、第一nmos管的栅极连接；第四pmos管的漏极与第二nmos管的漏极连接。
20、所述第三电流镜包括第五pmos管和第六pmos管，第五pmos管的源极和第六pmos管的源极均与浮动电压源连接；第五pmos管的漏极与第五电流镜的第二输入端连接，第六pmos管的漏极与第六电流镜的第二输入端相连作为所述共模电流阻断模块的第一输出端；第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电平移位器，其特征在于，所述电平移位器包括输入级模块、共模电流阻断模块和输出级模块；
2.根据权利要求1所述的电平移位器，其特征在于，所述共模电流阻断模块包括控制单元、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜、第五电流镜和第六电流镜；
3.根据权利要求2所述的电平移位器，其特征在于，所述控制单元包括第一NMOS管和第二NMOS管；
4.根据权利要求3所述的电平移位器，其特征在于，所述第一电流镜包括第一PMOS管、第二PMOS管和第一电阻，第一PMOS管的源极、第二PMOS管的源极、第一电阻的一端均与浮动电压源连接，第一电阻的另一端与第一PMOS管的栅极连接；所述输入级模块的第一端口分别与第一PMOS管的漏极、第一PMOS管的栅极、第二PMOS管的栅极、第二NMOS管的栅极连接；第二PMOS管的漏极与第一NMOS管的漏极连接；
5.根据权利要求4所述的电平移位器，其特征在于，所述第五电流镜包括第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管和第三电阻；
6.根据权利要求4所述的电平移位器，其特征在于，所述第六电
7.根据权利要求1所述的电平移位器，其特征在于，所述输入级模块包括脉冲触发器、第一高压NMOS管和第二高压NMOS管；
8.根据权利要求1所述的电平移位器，其特征在于，所述输出级模块包括锁存器和缓冲单元，所述锁存器的第一输入端和第二输入端分别与所述共模电流阻断模块的第一输出端和第二输出端连接，所述锁存器的第一输出端和第二输出端分别与所述缓冲单元的第一输入端和第二输入端连接，所述缓冲单元的第一输出端与所述高侧功率管的控制端连接。
9.根据权利要求8所述的电平移位器，其特征在于，所述锁存器包括第一反相器和第二反相器，所述缓冲单元包括第三反相器和第四反相器；
10.一种半桥转换电路，其特征在于，所述半桥转换电路包括如权利要求1至9任意一项所述的电平移位器。
...【技术特征摘要】
1.一种电平移位器，其特征在于，所述电平移位器包括输入级模块、共模电流阻断模块和输出级模块；
2.根据权利要求1所述的电平移位器，其特征在于，所述共模电流阻断模块包括控制单元、第一电流镜、第二电流镜、第三电流镜、第四电流镜、第五电流镜和第六电流镜；
3.根据权利要求2所述的电平移位器，其特征在于，所述控制单元包括第一nmos管和第二nmos管；
4.根据权利要求3所述的电平移位器，其特征在于，所述第一电流镜包括第一pmos管、第二pmos管和第一电阻，第一pmos管的源极、第二pmos管的源极、第一电阻的一端均与浮动电压源连接，第一电阻的另一端与第一pmos管的栅极连接；所述输入级模块的第一端口分别与第一pmos管的漏极、第一pmos管的栅极、第二pmos管的栅极、第二nmos管的栅极连接；第二pmos管的漏极与第一nmos管的漏极连接；
5.根据权利要求4所述的电平移位器，其特征在于，所述第五电流镜包括第三nmos管、第四...
【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，刘大伟，范建林，庄巍，
申请(专利权)人：广东省科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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