[发明专利]抑制噪声的电平移位电路

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，涉及功率模拟集成电路，特别是一种抑制噪声的电平移位电路，可用于荧光灯电子镇流器芯片中。

背景技术

传统的电子镇流器等中，通常用变压器驱动逆变电路，这种用变压器驱动逆变电路，不但功耗和占用面积较大，而且开关特性欠佳。利用芯片内集成的电平移位电路可以在无需传统变压器的情况下将低压控制信号传递给高压驱动电路，产生所需的高压驱动信号，能够节省功耗和面积，且开关特性较好。

但是，片内集成的电平移位电路由于通过浮动电源供电，当高端功率管导通时，浮动电源VB和VS剧烈变化，在电平移位对管的寄生电容上产生击穿效应，从而在电平移位对管的输出支路分别产生一个尖锋电流噪声。如果电平移位对管这两条电平移位输出支路完全匹配，则两条支路同时引入相同的尖锋噪声，此种噪声称为共模噪声。如果两条电平移位支路不完全匹配，则两条支路引入尖锋噪声有差别，此种情况下的噪声称为差模噪声。应用在高压集成电路中的电平移位电路通过两支完全匹配的电平移位支路来实现，一条支路用于置位，一条支路用于复位，两条支路中均通过窄脉冲信号。这两支脉冲信号来自驱动信号的两个边沿，通过双脉冲转换电路，分别产生代表驱动信号上边沿的置位信号和代表驱动信号下边沿的复位信号。当电平移位后，将脉冲信号转换恢复成为驱动信号。共模噪声的大小和时间长度往往同窄脉冲信号相比拟，若不处理将会带来误触发，从而使驱动信号无法恢复。差模噪声过大时也会产生误触发，因此也要加以抑制。

现有技术主要有三种电路抑制噪声并将置位、复位脉冲信号恢复成为驱动信号。第一种电路是在电平移位对管的输出支路与浮动高电平VB之间加入匹配电阻，将信号和噪声脉冲均转换为电压信号，再通过电路调节将置位和复位信号脉冲拉长，使信号脉冲的持续时间大于噪声的持续时间，再通过后续的滤波电路，将噪声持续时间长度内的所有脉冲滤除，未被完全滤除的信号脉冲经过RS触发器恢复成为驱动信号。该电路的缺点是：当电路外部环境变化时，滤波器的滤除时间长度和信号及噪声脉冲的宽度变化较大，因此带来噪声不完全滤除或信号完全被滤除的隐患；同时脉冲信号需要单独的RS触发器恢复成驱动信号，使得该电路的规模很大。

第二种电路也在电平移位对管的输出支路与浮动高电平VB之间加入匹配电阻后，通过复杂结构再将产生电压信号转化为电流信号，在通过大量并联差分对管，对该电流进行差分放大从而去除共模噪声，再通过电阻电容无源滤波器电路结构将差模信号消除，再将处理后的脉冲信号通过RS触发器恢复成为驱动信号。由于电路中信号转换次数较多，噪声消除电路复杂，还需要独立的RS触发器恢复驱动信号，该电路的规模特别巨大，不利于电路集成。

第三种电路采用电流信号直接比较的方法，抑制共模噪声，再转换成电压信号后通过滤波结构消除差模噪声，处理后的脉冲信号还要经过RS触发器恢复成为驱动信号。由于电路中抑制共模噪声的电路抑制能力有限，当外界环境变化时容易造成共模噪声未被完全抑制的隐患，同时电路规模也较大，不利于电路集成。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电路结构简单、便于集成的抑制噪声的电平移位电路，以实现在外界环境变化时能完全消除共模噪声和差模噪声，并直接恢复驱动信号，大幅度节省芯片面积。

为实现上述目的，本发明包括：双脉冲转换电路、高压电平移位对管、欠压检测电路和驱动动电路，其特征在于：所述高压电平移位对管的输出端连接有电流采样电路，用于直接采集带有噪声的电流信号，该电流采样电路与驱动动电路之间连接有驱动信号恢复电路，用于消除噪声并保留有用脉冲电流信号，同时将该脉冲电流信号恢复成驱动信号，传输给驱动电路，对其增强后输出。

所述双脉冲转换电路的输入端与驱动电压信号V₀连接，将该驱动信号V₀的上升沿和下降沿分别转换为电压脉冲控制信号V₁和V₂，并输出给高压电平移位对管。

所述高压电平移位对管，包括耐200V以上高压的LDMOS管L₁和L₂；该L₁和L₂管相匹配，且两管漏极与源极之间的导通电阻R₁与R₂阻值设定为大于2MΩ。