[发明专利]电平移位电路

说明书

技术领域

本发明属于电子技术技术领域，具体涉及一种电平移位电路。

背景技术

在大功率高压器件驱动电路设计中，通常需要采用电荷泵电路来为功率主电路提供足够大的电流和功率，因此电荷泵的输入脉冲信号需要提供足够大的功率。而通常与功率电路构成整个系统的控制电路的所产生的用于电荷泵驱动的脉冲信号的幅值并不能达到电路实际应用要求，因此在电荷泵前级需要采用电平移位电路来将低压控制信号转换为高压控制信号，实现低压逻辑对高压功率级输出的控制，从而实现驱动高压大功率器件。因而前级电平移位电路应提供足够的功率来驱动后级的大功率电荷泵电路。

友达光电有限公司在其专利申请文件“一种低功耗的电平移位电路”(申请公布号CN 104348477 A，申请号201410631274.0，申请日期2014.11.11)中公开了一种低功耗的电平移位电路，该电路包括第一开关管至第五开关管。第一开关管和第二开关管的各自的第一端均耦合至第一电压。第三开关管的第一端耦接至第一开关管的第二端且其控制端接收一时钟输入信号。第四开关管的第一端耦接至第三开关管的第二端且其第二端电性耦接至一接地电压。第五开关管的第一端耦接至第一开关管的控制端以及第二开关管的第二端，第五开关管的第二端用以接收该时钟输入信号。该电路将第一至第三开关管设置为P型MOS管，且将第四和第五开关管设置为N型MOS管，藉由时钟输入信号和第二电压的电平配合，使得该电平移位电路在操作过程中不会出现直流导通回路，因而可有效降低电路的功率损耗。该电路存在的不足之处是：电路采用了五个开关管和一个电阻，元件数目多，结构复杂，电路功耗大，同时该电路采用两个电位的电平，因而电路中电源数目多，因而需要外加两个电源，电路结构复杂。

上海树明半导体有限公司在其专利申请文件“一种电平移位电路”(申请公布号CN 105634461A，申请号20151100519.3，申请日期2015.12.28)公开了一种电平移位电路。该电路包括窄脉冲发生器，根据低压占空比信号的上升沿输出第一窄脉冲信号和根据输入的低压占空比信号的下降沿输出第二窄脉冲信号；电平移位模块，将第一窄脉冲信号反向并提升电位至浮动电源正-地之间获得第一高电平反向信号，和将第二窄脉冲信号反向并提升电位至浮动电源正-地之间获得第二高电平反向信号；信号锁存器，根据第一高电平反向信号和第二高电平反向信号输出高压占空比信号；驱动级电路，根据高压占空比信号控制功率管的打开和关断，驱动级电路的输入端接入高压占空比信号，输出端连接功率管的栅极。该电路的短脉冲驱动能力大，快速实现电平移位，缩短了电平移位时间，节约了功耗。该电路存在的不足之处是：该电路需要两个高压MOS管和两个钳位场效应MOS管或三极管，同时电平移位的第二级由一个电阻和一个高压MOS管组成，电阻阻值在1KΩ到10KΩ范围内，由于电阻阻值较大，因此存在以下不足：1.如果电阻阻值过小，则需要大功率电阻，则电阻体积过大，电路体积过大；2如果采用大阻值电阻，则不能为后级电路提供足够大的电流。

王霞，周泽坤，王卓，张波等发表的“一种新型高速低功耗电平移位电路”(微电子学与计算机，2015.11：1-3)论文中提出了一种电平移位电路。该电平移位电路包括快速响应电路和低功耗电平移位电路。该电路通过快速响应电路的快速响应输入的低压控制信号，产生一窄脉冲来驱动输出信号电平的建立；然后通过低功耗电平维持电路在窄脉冲结束后维持输出信号的电平。这篇论文所公开的电路存在的问题是：电路包含38个晶体管，3个二极管和6个反相器，电路结构复杂，元件数目多，功耗大，且电路适用于集成电路应用，并不适用于电力电子技术领域的大功率应用。

因此，研制一种电路结构简单，低功耗的电平移位电路已经成为亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电平移位电路。

本发明的一个实施例提供了一种电平移位电路，包括：控制信号产生模块、第一级电平移位电路、第二级电平移位电路及输出端VOUT，其中，

所述第一级电平移位电路包括电阻R1、第一开关管M1，所述电阻R1与所述第一开关管M1串接于电源端VDD与接地端GND之间，所述第一开关管M1的控制端电连接至所述控制信号产生模块的第一输出端VOUT1；