一种VS恢复时间检测电路、PCB板及集成芯片的制作方法

本发明涉及vs恢复时间检测电路，特别涉及一种vs恢复时间检测电路、pcb板及集成芯片。

背景技术：

1、高压集成驱动集成电路内部借助脉冲发生电路对高压双扩散金属氧化物半导体进行控制，以达成低压区与高压区的信号隔离。常见的脉冲模式包括：单脉冲驱动的oneshot模式以及双脉冲驱动的double pulse模式。然而，脉冲模式的选择主要取决于外部引脚，需通过使能引脚手动选定脉冲模式，无法依据实时工况进行自适应切换。并且，无内部电路对vs恢复过程进行实时监测，难以动态优化驱动策略。

2、可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种vs恢复时间检测电路，其通过采样vs节点的电位变化，将其转换为数字逻辑信号，进而计算出恢复所需的时间，最终输出相应的模式选择信号至脉冲发生电路，以实现驱动策略的动态优化。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

3、一种vs恢复时间检测电路，包括电平移位单元、过零比较单元、计时单元和时间判断单元，所述电平移位单元的输入端与外部高压侧vs引脚端连接，所述电平移位单元的输出端与所述过零比较单元的输入端连接，所述过零比较单元的输出端与所述计时单元连接，所述计时单元的输出端与所述时间判断单元的输入端连接；所述电平移位单元用于将高压侧vs引脚的电压信号进行衰减与电平偏移处理，以得到模拟电压；所述过零比较单元用于对模拟电压进行数字化与过零检测处理，以将连续的模拟电压转换为电平信号；所述计时单元用于检测电平信号的上升沿的时间脉冲，并将时间脉冲与预设时间电压值进行比对，生成时间判定信号；所述时间判断单元用于对时间判定信号进行锁存与模式译码处理，生成模式选择信号。

4、所述的vs恢复时间检测电路中，所述电平移位单元包括分压网络部和第一运算放大器opa1，所述分压网络部的第一输入端与外部高压侧vs引脚端，所述分压网络部的第二输入端与外部供电端连接，所述第一运算放大器opa1的反向输入端与所述分压网络部的第一分压端连接，所述第一运算放大器opa1的同相输入端与所述分压网络部的第二分压端连接，所述第一运算放大器opa1的输出端与所述过零比较单元的输入端连接。

5、所述的vs恢复时间检测电路中，所述分压网络部包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第一电容c1，所述第一电阻r1的一端与外部高压侧vs引脚端连接，所述第一电阻r1的另一端与所述第二电阻r2、所述第一电容c1和所述第三电阻r3的一端连接，所述第三电阻r3的另一端与所述第一运算放大器opa1的反相输入端连接，所述第一运算放大器opa1的同相输入端与所述第五电阻r5和所述第六电阻r6的一端连接，所述第六电阻r6的另一端与外部供电端连接，所述第二电阻r2、所述第一电容c1和所述第五电阻r5的另一端接地，所述第四电阻r4的两端分别与所述第一运算放大器opa1的反相输入端和输出端连接。

6、所述的vs恢复时间检测电路中，所述过零比较单元包括第一比较器comp1、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9和第十电阻r10，所述第一比较器comp1的同相输入端与所述第七电阻r7的一端连接，所述第七电阻r7的另一端与所述第一运算放大器opa1的输出端连接，所述第一比较器comp1的反相输入端与所述第八电阻r8和所述第九电阻r9的一端连接，所述第八电阻r8的另一端与外部供电端连接，所述第九电阻r9的另一端接地，所述第一比较器comp1的输出端与所述第十电阻r10的一端和所述计时单元的输入端连接，所述第十电阻r10的另一端与外部供电端连接。

7、所述的vs恢复时间检测电路中，所述计时单元包括边沿检测部、时间脉冲转换部和比较部，所述边沿检测部的输入端与所述第一比较器comp1的输出端连接，所述边沿检测部的输出端与所述时间脉冲转换部的输入端连接，所述时间脉冲转换部的输出端与所述比较部的输入端连接，所述比较部的输出端与所述时间判断单元的输入端连接；所述边沿检测部用于提取电平信号的上升沿并进行脉冲整形处理，生成计时使能窄脉冲；所述时间脉冲转换部用于根据计时使能窄脉冲进行受控充电的开关积分处理，得到表征时长的模拟积分电压；所述比较部用于将模拟积分电压与预设阈值进行比较，生成时间判定信号。

8、所述的vs恢复时间检测电路中，所述边沿检测部包括第一非门inv1、第一d触发器u1和第一与门u2，所述第一比较器comp1的输出端与所述第一非门inv1的输入端、所述第一d触发器u1的时钟输入端和所述第一与门u2的第一输入端连接，所述第一非门inv1的输出端与所述第一d触发器u1的数据输入端连接，所述第一d触发器u1的主数据输出端与所述第一与门u2的第二输入端连接，所述第一与门u2的输出端与所述时间脉冲转换部的输入端连接。

9、所述的vs恢复时间检测电路中，所述时间脉冲转换部包括第一场效应管m1、第二场效应管m2、第十一电阻r11和第二电容c2；所述比较部包括第二比较器comp2、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14和第十五电阻r15；所述第一场效应管m1和所述第二场效应管m2的栅极分别与所述第一与门u2的输出端连接，所述第一场效应管m1的源极与外部供电端连接，所述第二场效应管m2的源极接地，所述第一场效应管m1的漏极与所述第十一电阻r11的一端连接，所述第十一电阻r11的另一端与所述第二场效应管m2的漏极、所述第二电容c2的一端和所述第十二电阻r12的一端连接，所述第二电容c2的另一端接地，所述第十二电阻r12的另一端与所述第二比较器comp2的同相输入端连接，所述第二比较器comp2的反相输入端与所述第十三电阻r13和所述第十四电阻r14的一端连接，所述第十三电阻r13的另一端与外部供电端连接，所述第十四电阻r14的另一端接地，所述第二比较器comp2的输出端与所述第十五电阻r15的一端和所述时间判断单元的输入端连接，所述第十五电阻r15的另一端与外部供电端连接。

10、所述的vs恢复时间检测电路中，所述时间判断单元包括第二d触发器u3，所述第二d触发器u3的数据输入端与所述第二比较器comp2的输出端连接，所述第二d触发器u3的时钟输入端与所述第一比较器comp1的输出端连接，所述第二d触发器u3的主数据输出端作为模式选择信号的输出端。

11、本技术还提供一种pcb板，印刷有如上所述的vs恢复时间检测电路。

12、本技术还提供一种集成芯片，所述集成芯片采用如上所述的vs恢复时间检测电路进行工作控制。

13、有益效果：

14、本发明提供了一种vs恢复时间检测电路，利用电平移位单元对高压侧vs引脚电压实施衰减及电平偏移处理，可将高压域的浮动电压转化为低压域可处理的模拟电压，能有效规避高压信号对低压控制电路的冲击，增强电路运行的稳定性与安全性。过零比较单元对模拟电压开展数字化及过零检测处理，把连续变化的模拟信号转变为纯净的电平信号，可降低信号噪声干扰，为后续时间测量提供更为可靠的触发基准，有利于提高检测精度。计时单元通过对电平信号上升沿进行计时，并将时间脉冲与预设时间电压值进行比对以生成时间判定信号，达成了对vs恢复过程的量化检测，能够体现实际工况下的恢复时间长短，避免了传统技术中依赖固定经验值的局限。时间判断单元对时间判定信号进行锁存与模式译码处理，所生成的模式选择信号可直接用于控制外部脉冲发生电路的驱动模式，无需通过外部引脚进行手动配置，使电路能够依据实时工况自适应地切换单脉冲或双脉冲模式，在不同负载条件下均能匹配适宜的驱动策略，有助于提升高压驱动电路的响应效率与能耗表现。基于电平移位单元、过零比较单元、计时单元和时间判断单元，实现了对vs恢复时间的实时监测与动态调节，提高了高压集成驱动集成电路的工况适应性。