本發(fā)明涉及電路，具體而言涉及一種高壓電平移位電路、柵極驅(qū)動芯片、智能功率模塊和設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、智能功率模塊(intelligent?power?module，簡稱ipm)將高側(cè)型柵極驅(qū)動芯片、過溫、過流和欠壓等保護電路、故障處理電路以及被驅(qū)動功率器件集成在一起，得益于其開關(guān)頻率高、開關(guān)損耗低、較強的抗噪聲能力等優(yōu)點，在目前電力電子領(lǐng)域具備很強的應(yīng)用潛力，應(yīng)用場景廣闊，尤其適用于變頻電機以及逆變電源領(lǐng)域。

2、傳統(tǒng)的高側(cè)型柵極驅(qū)動芯片主要基于高壓雙脈沖觸發(fā)電平移位電路(level_shifter)、脈沖濾波器(noise?canceller)、rs鎖存器(rs?latch)、柵極驅(qū)動電路(driver)等組成，將其集成至智能功率模塊(ipm)時，應(yīng)用到高壓、高速環(huán)境，由于其抗dv/dt噪聲能力弱，較高的dv/dt噪聲，有可能會使功率管錯誤地開啟，導(dǎo)致上下橋功率管直通，從而使系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在
技術(shù)實現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

2、本技術(shù)一方面提供一種高壓電平移位電路，高壓電平移位電路包括：

3、雙脈沖整形電路，用于對接收到的第一脈沖信號和第二脈沖信號分別進行整形和反相，獲得第一反相脈沖信號和第二反相脈沖信號；

4、共模噪聲濾除電路，電連接雙脈沖整形電路，用于濾除第一反相脈沖信號和第二反相脈沖信號中的噪聲信號分別獲得并輸出復(fù)位信號和置位信號；

5、其中，共模噪聲濾除電路包括：

6、第一開關(guān)管，第一開關(guān)管的柵極連接雙脈沖整形電路以及浮動電源，用于接收第二反相脈沖信號，通過第二反相脈沖信號控制第一開關(guān)管的導(dǎo)通或截止；

7、第二開關(guān)管，第二開關(guān)管的柵極連接雙脈沖整形電路以及浮動電源，用于接收第一反相脈沖信號，通過第一反相脈沖信號控制第二開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，其中，第一開關(guān)管的輸入端連接第二開關(guān)管的柵極，第二開關(guān)管的輸入端連接第一開關(guān)管的柵極；

8、第一限流電路，一端連接第一開關(guān)管的輸出端，另一端連接浮動地端，第一開關(guān)管的輸出端用于輸出復(fù)位信號；

9、第二限流電路，一端連接第二開關(guān)管的輸出端，另一端連接浮動地端，第一開關(guān)管的輸出端用于輸出置位信號。

10、在一個實施例中，雙脈沖整形電路包括：

11、第一脈沖整形電路，第一脈沖整形電路用于將接收到的第一脈沖信號進行整形和反相，輸出第一反相脈沖信號，其中，第一脈沖整形電路包括：

12、第一輸入開關(guān)管，第一輸入開關(guān)管的柵極用于接收第一脈沖信號；

13、第一限流電阻，第一限流電阻的一端連接第一輸入開關(guān)管的輸入端，另一端連接第二開關(guān)管的柵極，用于向第二開關(guān)管輸出第一反相脈沖信號；

14、第一電流鏡電路，第一電流鏡電路耦合在第一輸入開關(guān)管的輸出端和柵極之間。

15、由于該雙脈沖整形電路包括電流鏡電路，因此能夠提高電路的抗噪聲干擾的能力，并且，能夠提供負(fù)反饋回路，當(dāng)?shù)谝幻}沖信號為有效信號時，瞬時置低脈沖信號，以窄脈沖驅(qū)動第一輸入開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而降低功耗。

16、在一個實施例中，第一電流鏡電路包括：

17、第一npn三極管，第一npn三極管的集電極連接第一輸入開關(guān)管的柵極，第一npn三極管的發(fā)射極連接接地端；

18、第二npn三極管，第二npn三極管的集電極連接第一輸入開關(guān)管的輸出端，第二npn三極管的發(fā)射極連接接地端，第二npn三極管的基極和第一npn三極管的基極電連接，第二npn三極管的基極還和第一輸入開關(guān)管的輸出端電連接。

19、通過兩個npn三極管構(gòu)成電流鏡電路，增強了電路的抗噪聲信號干擾能力，并且該結(jié)構(gòu)簡單、成本低。

20、在一個實施例中，雙脈沖整形電路包括：

21、第二脈沖整形電路，第二脈沖整形電路用于將接收到的第二脈沖信號進行整形，輸出整形后的第二反相脈沖信號，其中，第二脈沖整形電路包括：

22、第二輸入開關(guān)管，第二輸入開關(guān)管的柵極用于接收第二脈沖信號；

23、第二限流電阻，第二限流電阻的一端連接第二輸入開關(guān)管的輸入端，另一端連接第一開關(guān)管的柵極，用于向第一開關(guān)管輸出第二反相脈沖信號；

24、第二電流鏡電路，第二電流鏡電路耦合在第二輸入開關(guān)管的輸出端和柵極之間。

25、通過設(shè)置該電流鏡電路，能夠提高電路的抗噪聲干擾的能力，并且，能夠提供負(fù)反饋回路，當(dāng)?shù)诙}沖信號為有效信號時，瞬時置低脈沖信號，以窄脈沖驅(qū)動第二輸入開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，從而降低功耗。

26、在一個實施例中，第二電流鏡電路包括：

27、第三npn三極管，第三npn三極管的集電極連接第二輸入開關(guān)管的柵極，第三npn三極管的發(fā)射極連接接地端；

28、第四npn三極管，第四npn三極管的集電極連接第二輸入開關(guān)管的輸出端，第四npn三極管的發(fā)射極連接接地端，第四npn三極管的基極和第三npn三極管的基極電連接，第四npn三極管的基極還和第二輸入開關(guān)管的輸出端電連接。

29、通過兩個npn三極管構(gòu)成電流鏡電路，增強了電路的抗噪聲信號干擾能力，并且該結(jié)構(gòu)簡單、成本低。

30、在一個實施例中，還包括：

31、第一輸入電阻，第一輸入電阻一端連接浮動電源，另一端連接第一限流電阻；以及

32、第二輸入電阻，第二輸入電阻一端連接浮動電源，另一端連接第二限流電阻。

33、其中，第一輸入電阻和第二輸入電阻能夠起到限流保護以及分壓的作用，從而保證電路產(chǎn)生的復(fù)位信號和置位信號的正常輸出。

34、在一個實施例中，還包括：穩(wěn)壓電路，第一輸入電阻和第二輸入電阻分別并聯(lián)一個穩(wěn)壓電路，其中，每個穩(wěn)壓電路包括至少兩個串聯(lián)的二極管，一個二極管的負(fù)極電連接浮動電源。

35、其中，通過串聯(lián)至少兩個二極管，可以提高穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓值，并且還可以起到反向限流保護作用。

36、本技術(shù)另一方面提供一種柵極驅(qū)動芯片，包括：

37、脈沖產(chǎn)生電路，用于將接收到的pwm脈寬調(diào)制信號中的上升沿和下降沿分別編碼成第一脈沖信號和第二脈沖信號；

38、前述的高壓電平移位電路，高壓電平移位電路和脈沖產(chǎn)生電路電連接，用于接收第一脈沖信號和第二脈沖信號。

39、在一個實施例中，還包括：

40、噪聲消除電路，與高壓電平移位電路電連接，用于接收并濾除置位信號和復(fù)位信號中的差模噪聲。

41、其中，通過該噪聲消除電路能夠濾除信號中的差模噪聲，從而改善該差模噪聲對后級電路造成干擾，而引起誤觸發(fā)的問題。

42、在一個實施例中，還包括：

43、觸發(fā)電路，觸發(fā)電路與噪聲消除電路電連接，用于接收噪聲消除電路輸出的信號，并對噪聲消除電路輸出的信號進行處理得到目標(biāo)驅(qū)動信號，并在噪聲消除電路輸出的信號中出現(xiàn)噪聲信號時，目標(biāo)驅(qū)動信號輸出為鎖存信號；

44、鎖存器，鎖存器電連接觸發(fā)電路，用于接收目標(biāo)驅(qū)動信號，并進行處理得到開關(guān)信號，以驅(qū)動待驅(qū)動器件導(dǎo)通或關(guān)斷；

45、驅(qū)動電路，驅(qū)動電路連接目標(biāo)開關(guān)管的柵極，用于驅(qū)動目標(biāo)開關(guān)管的導(dǎo)通或關(guān)斷，其中，驅(qū)動電路包括待驅(qū)動器件，鎖存器的輸出端連接待驅(qū)動器件的柵極。

46、其中，通過本技術(shù)的觸發(fā)電路，能夠改善由vs負(fù)壓和輸入信號的窄脈寬導(dǎo)致的噪聲信號造成的待驅(qū)動器件誤觸發(fā)，輸出干凈的驅(qū)動信號，解決了由于器件誤觸發(fā)可能導(dǎo)致的驅(qū)動發(fā)生閂鎖效應(yīng)，使系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞的問題。

47、在一個實施例中，脈沖產(chǎn)生電路包括：

48、濾波整形電路，濾波整形電路接收pwm脈寬調(diào)制信號，并對其進行濾波和整形；

49、低壓電平移位電路，用于對pwm脈寬調(diào)制信號進行處理得到電平移位信號；

50、窄脈沖產(chǎn)生電路，用于對低壓電平移位信號中的上升沿和下降沿分別編碼成第一脈沖信號和第二脈沖信號。

51、其中，通過濾波整形電路對信號進行濾波和整形，以獲得干凈的信號，通過低壓電平移位電路將信號由低壓區(qū)轉(zhuǎn)移至工作電壓區(qū)，通過窄脈沖產(chǎn)生電路能夠精確控制信號的觸發(fā)時間，實現(xiàn)高精度的時序控制。

52、本技術(shù)再一方面還提供一種智能功率模塊，包括前述的柵極驅(qū)動芯片。

53、本技術(shù)又一方面一種設(shè)備，包括前述的高壓電平移位電路，或者，包括前述的柵極驅(qū)動芯片，或者，包括前述的智能功率模塊。

54、通過本技術(shù)的高壓電平移位電路、柵極驅(qū)動芯片、智能功率模塊和設(shè)備，當(dāng)dv/dt噪聲施加在浮動電源電壓上時，第一開關(guān)管和第二開關(guān)管都處于截止?fàn)顟B(tài)，共模噪聲濾除電路保持輸出低電平的復(fù)位信號和置位信號，因此，能夠消除dv/dt噪聲，不會對后級電路造成干擾，進而有效改善由于dv/dt噪聲使功率管錯誤地開啟，導(dǎo)致上下橋功率管直通使系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞的問題。