一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路制造技术

技术编号:7936549 阅读:164 留言:0更新日期:2012-11-01 06:53
本发明专利技术公开了一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级,缓冲级、高压输出级以及信号产生电路,第一、第二控制信号接电平转换级,电平转换级的输出和第三控制信号接缓冲级的输入端,上述缓冲级的输出、信号产生电路的输出和第四、第五控制信号接包含有抗电磁干扰模块的高压输出级。信号产生电路也包含电平转换级和缓冲级,第六、第七控制信号接信号产生电路中的电平转换级,电平转换级的输出和第八控制信号接信号产生电路中缓冲级的输入端,缓冲级的输出即为信号产生电路的输出。该低电磁干扰低功耗高压驱动电路,能够在不增加版图面积的前提下,用简单结构实现减小电磁干扰、降低芯片功耗的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低功耗高压驱动电路,特别涉及一种低电磁干扰的低功耗高压驱动电路。
技术介绍
20世纪中叶以来,电子技术的迅猛发展,使人类社会的进步和文明上了一个新的台阶,但是也给人们带来了一系列社会问题和环境问题,其中一个问题是电磁污染问题的日益突出。集成电路的元件密度、电流、功耗、工作速度等也在不断增加,在一个系统中,芯片已经成为最容易向外辐射干扰,同时也是最容易受到干扰的器件之一。 电磁干扰和污染看不见、摸不着、听不到,因其无色、无味也无形,但它确实无处不在、危害不浅,威胁人体健康。德国专家指出,电磁污染能影响对人体生物钟起作用的激素和传达神经信息的激素,还能破坏细胞膜。再者,信息电子战将成为21世纪高技术战争的主要内容之一,所以电磁干扰问题不能忽视。抗电磁干扰(EMI)系统设计技术是提高电子性能的关键所在,因此该技术又称为电磁兼容(EMC)设计技术,电磁兼容(EMC)是产品的重要性能之一,也是实现产品效能的重要保证。电磁兼容(EMC)设计要从分析产品预期的电磁环境、干扰源、耦合途径和敏感部件入手,采用相应的技术措施,抑制干扰源、切断或削弱耦合途径,增强敏感部件的抗干扰能力等。并进行计算机仿真和测试验证。电磁兼容(EMC)设计技术包括系统设计、结构设计、材料和元器件的选取以及抗电磁干扰模块(EMI)元器件的使用等。其中有源器件的选用十分关键。电磁兼容(EMC)设计技术在产品设计的初级阶段就应十分重视,尽可能把80% 90%以上的问题解决在初级阶段。一旦产品批量生产了,发现电磁兼容(EMC)问题再去解决,就会事倍功半。研究芯片中的电磁干扰问题,关键是要找出电磁噪声的来源。根据安培定律,变化的电场产生磁场,以传导耦合和电磁波发射等形式向外传播,产生电磁干扰问题。这类功率集成芯片的工作电压较大,输出管脚较多,输出电平的跳变就会引起电流的迅速变化,导致电磁波的发射,从而影响周围电路或设备的正常工作,甚至对人体产生一定的影响。同时引起电路的电阻及电极引线电阻中存在额外的能量损耗,带来系统的功耗问题和稳定性降低,并且不够环保。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题,提供一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,它能够在不增加版图面积的前提下,用简单电路实现减小电磁干扰的功能。本专利技术的一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路压采用如下技术方案一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级、高压输出级,第一、第二控制信号接电平转换级的第一、第二输入端,电平转换级的输出接高压输出级的第一输入端,第四控制信号接高压输出级的第二输入端,高压输出级中包含由高压P型MOS管组成的抗电磁干扰模块,控制信号QS接上述P型MOS管的栅极,高压输出级的输出接上述P型MOS管的漏极,上述P型MOS管的源极接V。一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级、高压输出级,第一、第二控制信号接电平转换级的第一、第二输入端,电平转换级的输出接高压输出级的第一输入端,第四控制信号接高压输出级的第二输入端,高压输出级中包含由高压P型IGBT组成的抗电磁干扰模块,控制信号QS接上述P型IGBT的栅极,上述高压输出级的输出上述P型IGBT的阳极,上述P型IGBT的阴极接V。一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级、高压输出级,第一、第二控制信号接电平转换级的第一、第二输入端,电平转换级的输出接高压输出级的第一输入端,第四控制信号接高压输出级的第二输入端,高压输出级中包含由高压N型MOS管组成的抗电磁干扰模块,第五控制信号接上述N型MOS管的栅极,高压输出级的输出接上述N型MOS管的漏极,上述N型MOS管的源极接地。 一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级、高压输出级,第一、第二控制信号接电平转换级的第一、第二输入端,电平转换级的输出接高压输出级的第一输入端,第四控制信号接高压输出级的第二输入端,高压输出级中包含由高压N型IGBT组成的抗电磁干扰模块,第五控制信号接上述N型IGBT的栅极,上述高压输出级的输出上述N型IGBT的阳极,上述N型IGBT的阴极接地。在电平转换级和高压输出级之间设有缓冲级,电平转换级的输出接缓冲级的第一输入端,第三控制信号接缓冲级的其他输入端,缓冲级的输出接高压输出级的第一输入端。另外,高压输出级中,P型MOS管或P型IGBT组成的抗电磁干扰模块的控制信号QS由信号产生电路的输出端提供,同时,一个信号产生电路,可以同时控制多路输出中的P型MOS管或P型IGBT。与现有技术相比,本专利技术具有如下优点(I)本专利技术在现有技术高压电路基础上,在每一个输出级新增加一个小尺寸P型高压管组成的抗电磁干扰模块,在多路输出同时置高的情况下,控制信号QS为低,同时将多路输出的高压输出级中的小尺寸P型MOS管打开,然后通过Vccp同时缓慢的对多路输出充电,大大减小了电源突变带来的电磁干扰。(2)本专利技术在现有技术高压电路基础上,在每一个输出级新增加一个小尺寸N型高压管组成的抗电磁干扰模块,通过控制LV4和LV5的时序,使得在输出端放电为低时,电压突变情况大大改善,实现了减小电磁干扰的功能。(3)本专利技术在现有技术高压电路基础上,在每一个输出级新增加一个小尺寸P型闻压管组成的抗电磁干扰模块,在多路输出同时置闻的情况下使用小管对输出充电,大管不工作,减小了控制电路的功耗;同时,由一个信号产生控制电路,控制多路输出,相对之前一个控制电路控制一路输出,更进一步减小了芯片功耗。(4)本专利技术在现有技术高压电路基础上,增加一个P型高压管组成的抗电磁干扰模块,其尺寸相对正常输出级而言非常小,且只增加一个控制电路,版图面积基本不发生改变,但功耗有效降低。(5)本专利技术增加一个P型高压管组成的抗电磁干扰模块,不影响电路正常工作,在单路置高置低翻转情况下,不开启小尺寸P型MOS管,不引入额外功耗。(6)本专利技术的高压驱动电路使用几个相互独立的低压信号进行控制,通过合理的时序控制,可以保证缓冲级和高压输出级的高压P管和高压N管不会同时开启,也就不会存在同时导通功耗。(7)本专利技术中缓冲级电路的存在可以极大地减小电平转换级高压管的尺寸,从而可以极大地减小电平转换级的同时导通功耗。(8)本专利技术的高压驱动电路通过调节几个相互独立的低压控制信号的时序,可以使高压输出信号的占空比接近I。(9)本专利技术的高压驱动电路减小了此芯片对周围电路和环境的影响,更环保。(10)本专利技术高压驱动电路的缓冲级电路可以屏蔽高压输出信号对电平转换级电路的干扰,整个高压驱动电路的抗干扰能力大大增强。(11)本专利技术高压驱动电路实现简单, 功能实用。附图说明图I是本专利技术的抗电磁干扰、带有缓冲级、由高压PMOS管和高压NMOS管共同组成的闻压驱动电路的电路不意图。图2是本专利技术的由PMOS管和NMOS管组成的抗电磁干扰的传统高压驱动电路的电路不意图。图3是本专利技术的抗电磁干扰、带有缓冲级、由高压P型IGBT管和高压N型MOS管共同组成的高压驱动电路的电路示意图。图4是本专利技术的抗电磁干扰、带有缓冲级、由高压P型MOS管和高压N型IGBT管共同组成的高压驱动电路的电路示意图。图5是本专利技术的抗电磁干扰、带有缓冲级、由高压P型IGBT管和高压N型IGBT管共同组成的高压驱动电路的电路示意图。图6是本专利技术的单路控本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级(1)、高压输出级(3),第一控制信号LV1与所述电平转换级(1)的第一输入端N1连接,第二控制信号LV2与所述电平转换级(1)的第二输入端N2连接,所述电平转换级(1)的第二输出端HV2接所述高压输出级(3)的第一输入的第一级输入端N3_1,第四控制信号LV4接所述高压输出级(3)的第二输入端N4,其特征在于,所述高压输出级(3)中还包含作为第一抗电磁干扰模块(4)的第一高压P型MOS管和作为第二抗电磁干扰模块(5)的第二高压P型MOS管,控制信号QS接所述第一高压P型MOS管的栅极,所述高压输出级(3)的第n级输出H3_n接所述第一高压P型MOS管的漏极,所述第一高压P型MOS管的源极接电压端V。

【技术特征摘要】
1.一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,包含电平转换级(I)、高压输出级(3),第一控制信号LVl与所述电平转换级(I)的第一输入端NI连接,第二控制信号LV2与所述电平转换级(I)的第二输入端N2连接,所述电平转换级(I)的第二输出端HV2接所述高压输出级(3)的第一输入的第一级输入端N3_l,第四控制信号LV4接所述高压输出级(3)的第二输入端N4,其特征在于,所述高压输出级(3)中还包含作为第一抗电磁干扰模块(4)的第一高压P型MOS管和作为第二抗电磁干扰模块(5)的第二高压P型MOS管,控制信号QS接所述第一高压P型MOS管的栅极,所述高压输出级(3)的第n级输出113_11接所述第一高压P型MOS管的漏极,所述第一高压P型MOS管的源极接电压端V。2.一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,其特征在于,所述高压输出级(3)的第一抗电磁干扰模块(4)和第二抗电磁干扰模块(5)分别由高压P型IGBT组成,电路控制信号QS接所述P型高压IGBT的栅极,所述高压输出级(3)的输出接所述高压P型IGBT的阳极,所述高压P型IGBT的阴极接V。3.一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,其特征在于,所述高压输出级(3)的第一抗电磁干扰模块(4)和第二抗电磁干扰模块(5)分别由高压N型MOS管组成,第五控制信号LV5接所述高压N型MOS管的栅极,所述高压输出级(3)的输出接所述高压N型MOS管的漏极,所述高压N型MOS管的源极接地。4.一种低电磁干扰低功耗高压驱动电路,其特征在于,所述高压输出级(3)的第一抗电磁干扰模块(4)和第二抗电磁干扰模块(5)分别由高压N型IGBT管组成,第五控制信号LV5接所述高压N型IGBT管的栅极,所述高压输...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴虹刘斯扬李海松陈文高易杨波
申请(专利权)人:苏州博创集成电路设计有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1