[发明专利]高压驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种高压驱动装置。

背景技术

高压驱动模块是高压集成电路中用于驱动外部功率管的。如图1所示的半桥式高压集成电路：按照工作电压的不同，高压集成电路可分为高压驱动模块和低压驱动模块，高压驱动模块用于驱动NMOS管MH，低压驱动模块用于NMOS管ML，由于MH管和ML管是交替性导通/关断的，使得高压驱动模块的工作电压处于浮动状态（VB端的电压在VCC和VH+VCC之间变化，VS端的电压在0和VH之间变化），当高压驱动模块的工作电压从高电压变化到低电压时，VS端会产生负压区（即VS端的电压小于0）。如图2所示，当MH管关断时，由于负载寄生电感的续流特性， ML管的续流二极管的前向偏置及寄生电感Ls2会将VS端的电压压低到VH以下，从而使VS端的电压进入负压区。

现有的高压驱动模块的电路结构如图3所示，高压驱动模块包括：窄脉冲产生电路、电平移位电路、RS触发器。输入信号IN进入窄脉冲产生电路，窄脉冲产生电路分别在输入信号IN的上升沿、下降沿分别产生窄脉冲信号，电平移位电路将窄脉冲信号传送到高压区，并由RS触发器还原成与输入信号IN相位一致的波形。具体各个端口的输出波形如图4所示，RS触发器的输出端口HO的输出波形与输入信号IN相位保持一致。现回到图1，正常情况下，当HO输出高电位时，MH管导通，ML管关断，VS端电压被拉至VH，输出高电位；当HO输出低电位时，MH管关断，ML管导通，VS端接地，输出低电位，因此VS端的输出是跟随HO端的输出的。但在VS端的电压进入负压区时，VB端和VS端之间的电压会发生较大变化，有可能会导致这一期间内电平移位电路无法检测有用的窄脉冲信号，并对其进行响应：具体如图3所示，以反相器N1为例 ，反相器N1的电源端与VB端连接，接地端与VS端连接，输入端与Vsetin端（即电阻R1与高压管M1的连接端）连接，由于Vsetin端的电压并不受VS端电压的影响，在VS端进入负压区后，响应窄脉冲信号的Vsetin端的电压有可能会达不到反相器N1（或反相器N2）的翻转值，进而使反相器不能检测到窄脉冲信号并作出响应，最终导致VS端的输出波形无法跟随输入信号IN（如图5所示的波形图），输入IN信号因VS静态负压过低而丢失。

发明内容

针对前述现有因VS端静态负压造成的电平移位电路丢失IN端的输入信号的技术问题，本发明提供一种高压驱动装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高压驱动装置，所述高压驱动装置包括：窄脉冲产生电路、电平移位电路、RS触发器；

所述窄脉冲产生电路包括：输入端、第一输出端和第二输出端，所述输入端接收第一脉冲信号，所述第一输出端对应于所述第一脉冲信号的上升沿输出第一窄脉冲信号，所述第二输出端对应于所述第一脉冲信号的下降沿输出第二窄脉冲信号；

所述电平移位电路包括第一支路和第二支路，所述第一支路从高电位供应端至地端依次串联有：第一上拉元件、第一分压元件和第一开关，所述第二支路从所述高电位供应端至所述地端依次串联有：第二上拉元件、第二分压元件和第二开关，所述第一窄脉冲信号控制所述第一开关的通断，所述第二窄脉冲信号控制所述第二开关通断，所述第一上拉元件和所述第一分压元件的连接端输出第一电平移位信号，所述第二上拉元件和所述第二分压元件的连接端输出第二电平移位信号；

所述RS触发器包括R端、S端、Q端、电源端和接地端，所述Q端为高压驱动输出端，所述电源端连接所述高电位供应端，所述接地端连接低电位供应端；

所述电平移位电路还包括：第三开关、第三分压元件、第四开关和第四分压元件；

    所述第三开关的第一端连接所述高电位供应端，所述第三开关的第二端与所述第三分压元件的第一端共同连接至所述RS触发器的S端，所述第三分压元件的第二端连接所述低电位供应端；

    所述第四开关的第一端连接所述高电位供应端，所述第四开关的第二端与所述第四分压元件的第一端共同连接至所述RS触发器的R端，所述第四分压元件的第二端连接所述低电位供应端；

所述第一电平移位信号控制所述第三开关的通断，所述第二电平移位信号控制所述第四开关的通断。

其中，所述第三开关为第一PMOS管，所述第一上拉元件和所述第一分压元件的连接端连接至所述第一PMOS管的栅极，所述第一PMOS管的源极连接所述高电位供应端，所述第一PMOS管的漏极与所述第三分压元件的第一端、所述RS触发器的S端分别连接，所述第三分压元件的第二端连接所述低电位供应端；