[发明专利]高电位侧栅极驱动电路、半导体模块及3相逆变器系统

说明书

本发明的目的是，在高电位侧栅极驱动电路中，对信号的传递损耗和延迟时间的增加进行抑制，且对噪声的影响进行抑制。高电位侧栅极驱动电路(103)具有：脉冲生成电路，其生成与输入信号同步的第1脉冲；以及电平移位电路，其将第1脉冲的基准电压向高电位侧开关元件的电源电压进行电平移位。电平移位电路具有由第1脉冲驱动的MOSFET。高电位侧栅极驱动电路(103)具有：遮蔽信号生成电路(26)，其生成在MOSFET的源极电位成为高电平的期间成为高电平的遮蔽信号；以及再发出电路(36、37)，它们在遮蔽信号为高电平的期间即遮蔽期间中第1脉冲被输入至电平移位电路的情况下，在遮蔽期间后，将第2脉冲输入至电平移位电路。

技术领域

本发明涉及高电位侧栅极驱动电路。

背景技术

HVIC(High Voltage MOS Gate Driver IC)是通过微型计算机等的输入信号，直接对栅极进行驱动的高耐压IC。HVIC具有对高压侧(高电位侧)开关元件进行驱动的高电位侧栅极驱动电路、对低压侧(低电位侧)开关元件进行驱动的低电位侧栅极驱动电路。

高电位侧栅极驱动电路生成与高电位侧输入信号HIN的上升同步的接通脉冲和与高电位侧输入信号HIN的下降同步的断开脉冲。接通脉冲和断开脉冲的基准电压分别通过高耐压的电平移位MOSFET从GND向高压进行电平移位。并且，接通脉冲和断开脉冲由高压侧的逻辑电路传递至锁存电路，从输出电路输出至高电位侧开关元件。这样，决定了高电位侧开关元件的栅极驱动信号的脉冲宽度。

在现有的高电位侧栅极驱动电路中，存在下述问题，即，在高电位侧开关元件接通或断开时，高电位侧浮置电源偏移(offset)电压VS与接地GND之间的电压变化dV/dt成为噪声，信号不会正常地向高压侧传递。

当前对于该问题，提出了通过将接通脉冲和断开脉冲的周期设为比噪声期间长而避免噪声的影响的方法。另外，在专利文献1中提出了下述方法，即，由以规定的周期构成的多个脉冲构成接通脉冲和断开脉冲，从而避免噪声的影响。

专利文献1：日本特开2003-79131号公报

但是，如果将接通脉冲和断开脉冲的周期设为比噪声期间长，则存在向高电位侧开关元件的信号传递时的损耗增加的问题。另外，在由多个脉冲构成接通脉冲和断开脉冲的情况下，尽管噪声期间根据高电位侧开关元件的动作环境而变化，但仍需要将脉冲的周期预先设定为恒定。因此，在高电位侧输入信号是窄幅脉冲的情况下，从高电位侧输入信号向高电位侧开关元件的信号传递过度地延迟。因此，存在窄幅脉冲的输入受到限制，或死区增加这样的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，在高电位侧栅极驱动电路中，对信号的传递损耗和延迟时间的增加进行抑制，且对噪声的影响进行抑制。

本发明的高电位侧栅极驱动电路对高电位侧开关元件进行驱动。高电位侧栅极驱动电路具有：脉冲生成电路，其生成与输入信号同步的第1脉冲；以及电平移位电路，其将第1脉冲的基准电压向高电位侧开关元件的电源电压进行电平移位。电平移位电路具有由第1脉冲驱动的MOSFET。高电位侧栅极驱动电路具有：遮蔽信号生成电路，其生成在MOSFET的源极电位成为高电平的期间成为高电平的遮蔽信号；以及再发出电路，其在遮蔽信号为高电平的期间即遮蔽期间中第1脉冲被输入至电平移位电路的情况下，在遮蔽期间后，将第2脉冲输入至电平移位电路。

发明的效果