[发明专利]高端电源开关控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种高端(high-side)电源开关控制电路。具体地，本发明涉及一种基于状态的设置主导(set-dominant)电平转换电路，基于状态的重置主导(reset-dominant)电平转换电路，和基于状态的设置主导和重置主导电平转换电路，其适用于桥式驱动器或半桥式驱动器的高端电路中。

背景技术

图1示出了传统的半桥驱动器电路100。电路100被配置为接收高端输入HIN和低端输入LIN，以用于控制高端输出HO和低端输出LO。低端输出LO可以在电压电平COM和VCC之间变化。例如，COM的电位可能处于接地(0V)，而VCC的电位可能为20V。高端输出HO可以在浮动电压电平VS和VB之间变化。|VB-VS|是高端电路的电源电压的大小，而|VCC-COM|是低端电路的电源电压的大小。VS是参考COM的浮动电压，其可以处于低于COM的低电压或处于高于COM的非常高的电压(例如处于600V)。VB可以称为高端电压源端子。例如，VS的电位可以为1000V，VB的电位可以为1200V。高端输出HO和低端输出LO被分别设置为驱动相应的电源开关(未示出)，该电源开关进一步连接到负载。如图1所示，电路100包括输入逻辑模块，其被设置成接收高端输入HIN和低端输入LIN。输入逻辑模块分别与提供低端输出LO的低端电路和提供高端输出HO的高端电路连接。

低端电路包括第一通路和第二通路，其中第一通路具有与VCC连接的欠压锁定(UVLO)模块，而第二通路具有延迟模块和缓冲模块。由两个开关构成的低端驱动模块横跨VCC和COM连接。更具体地，缓冲器模块与该两个开关的栅极连接。该两个开关的漏极与低端输出LO连接。

高端电路包括脉冲发生器，其与输入逻辑模块连接并被设置成接收由输入逻辑模块处理的信号。脉冲发生器与具有两个开关101，102(高压LDMOS器件)的电平转换电路连接，更具体地，与两个开关101，102的栅极连接。两个开关101，102的源极连接在一起并连接到COM。开关101的漏极与连接到脉冲滤波器107的节点连接，脉冲滤波器107又连接到RS锁存器108的端子。开关102的漏极与连接到脉冲滤波器107的节点连接，脉冲滤波器107又连接到RS锁存器108的端子。电平转换电路还包括设置在节点和VB之间的电阻器103和设置在节点和VB之间的电阻器104。缓冲器模块109和具有两个开关110，111的高端驱动器模块连接在RS锁存器108的输出和高端输出HO之间。开关110，111的漏极与高端输出HO连接。

美国专利5,514,981公开了具有与图1的布置相似的驱动电路。

图2显示了高端输入HIN、节点、节点和高端输出HO的波形。如图所示，在高端输出HO的状态改变期间(作为高端输入HIN的状态变化的结果)，由于这些节点处的电容，共模噪声存在于节点和节点。在两个电阻器103，104具有相同电阻并且两个开关器件101，102(高压LDMOS器件)具有相同的尺寸的电路配置中，在节点和节点产生的共模噪声具有基本相同的幅度。如果这种共模噪声被允许通过脉冲滤波器107，其可能会将RS锁存器108转向错误的状态。在某些应用中，这种锁存开/锁存关故障可能会烧毁或损坏由驱动器电路驱动的外部半桥装置(未示出)中的电源开关。在一些其他应用中，集成电路100也可能被烧毁或损坏。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制高端电源开关的电路，包括：电平转换电路，被配置为接收输入信号以选择性地将逻辑命令电路配置为处于设置状态以向高端电源开关提供第一输出信号和重置状态以向高端电源开关提供第二输出信号，所述第二输出信号不同于所述第一输出信号；以及调节电路，被配置为检测表示提供给高端电源开关的输出信号的信号并且基于检测到的信号来改变电平转换电路对所述输入信号的敏感度。通过根据检测到的信号改变电平转换电路对输入信号的敏感度，可以灵活可靠地控制电平转换电路的状态变化。在一个实施方式中，输入信号包括从脉冲发生器接收的脉冲信号。输入信号可能包括噪声。

在第一方面的一个实施方式中，所述调节电路被配置为当检测到的信号表示从第二输出信号转变到第一输出信号时将所述电平转换电路设置在设置主导配置中，其中电平转换电路对用于将逻辑命令电路配置为重置状态的输入信号的敏感度降低。通过以这种方式降低敏感度，电平转换电路不易受到由噪声引起的不期望的到重置状态的改变。优选地，敏感度仅在该期间被降低。