一种高压集成电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种高压集成电路。


背景技术：

2.高压集成电路，即hvic，是一种把mcu信号转换成驱动igbt信号的集成电路产品。hvic 把pmos管、nmos管、三极管、二极管、稳压管、电阻、电容集成在一起，形成施密特、低压levelshift、高压levelshift、脉冲发生电路、延时电路、滤波电路、过电流保护电路和过热保护电路、欠压保护电路、自举电路等电路。现有的hvic的高侧驱动电路中的单脉冲gen电路，在hin信号的上升沿和下降沿分别产生脉冲，用于驱动dmos,脉冲宽度一般在几百纳秒，使hin与ho对应。hvic的基本高侧驱动拓扑结构如图1所示。但在hvic驱动负载为大电感电路时，vs电压在某种情况下会被拉低，导致rs触发器无法记录到单脉冲gen发出的信号。为解决此问题，将单脉冲信号gen改为双脉冲gen信号，确保rs触发器可获取驱动信号，但是双脉冲gen会在短时间内增加芯片功耗而发热。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压集成电路，解决传统的hvic内部采用单脉冲gen电路情况下，驱动负载为大电感电路时，vs电压在某种情况下会被拉低，导致rs触发器无法记录到单脉冲gen电路发出信号的问题，在双脉冲 gen电路中增加温控延迟电路，即增加设置温控双脉冲电路根据芯片功耗问题来控制双脉冲之间的距离，避免双脉冲gen会在短时间内增加芯片功耗而发热，并能确保rs触发器可获取驱动信号。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
5.一种高压集成电路，包括信号输入电路、第一施密特电路、滤波器、电平转换电路、高压doms电路、rs触发器、信号输出电路及温控双脉冲电路，所述第一施密特电路分别与信号输入电路及滤波器电性连接，所述电平转换电路与所述滤波器电性连接，所述温控双脉冲电路分别与所述电平转换电路及高压doms电路电性连接，所述rs触发器分别与所述高压doms 电路及信号输出电路电性连接。
6.优选地，所述温控双脉冲电路由一个温控延迟电路、两个单脉冲gen电路、以及两个或门组成。
7.优选地，所述或门包括第一或门及第二或门，所述第一或门及第二或门分别与所述单脉冲gen电路电性连接，所述电平转换电路分别与单脉冲gen电路及温控延迟电路电性连接，所述温控延迟电路分别与所述电平转换电路及单脉冲gen电路电性连接。
8.优选地，所述温控延迟电路包括带隙基准电路、pmos管q3、电容c1、第二施密特电路及脉冲宽度调节电路，所述电平转换电路的输出端分别与所述pmos管q3及脉冲宽度调节电路电性连接，所述带隙基准电路分别与电容c1及第二施密特电路电性连接，所述第二施密特电路与所述单脉冲gen电路电性连接。
9.优选地，所述带隙基准电路由电阻r1、电阻r2、电阻r3、三极管q4及三极管q5组成。
10.优选地，所述电阻r1的一端及电阻r2的一端均与三极管q3的漏极连接，所述电阻r1 的另一端、三极管q4的集电极及三极管q4的基极均与三极管q5的基极连接，所述电阻r2 的另一端、三极管q5的集电极及电容c1的一端均与所述第二施密特电路连接，所述电阻r3 的一端与三极管q5的发射极连接，所述三极管q4的发射极、电阻r3的另一端及电容c1的另一端均接地。
11.采用上述技术方案，本实用新型提供的一种高压集成电路，具有以下有益效果：该高压集成电路中的第一施密特电路分别与信号输入电路及滤波器电性连接，电平转换电路与所述滤波器电性连接，温控双脉冲电路分别与电平转换电路及高压doms电路电性连接，rs触发器分别与高压doms电路及信号输出电路电性连接，通过增加设置温控双脉冲电路根据芯片功耗问题来控制双脉冲之间的距离，避免双脉冲gen会在短时间内增加芯片功耗而发热；并实现将单脉冲信号gen改为双脉冲gen信号，能确保rs触发器可获取驱动信号，由芯片通过温度的高低自行调节两个脉冲信号(pluse)的间隔，温度越高，两脉冲信号之间的距离越远。
附图说明
12.图1为现有的hvic的基本高侧驱动拓扑结构示意图；
13.图2为本实用新型中温控双脉冲电路的控制系统图；
14.图3为本实用新型中温控双脉冲电路的输出脉冲信号波形图；
15.图4为本实用新型中温控双脉冲电路的工作原理图；
16.图5为本实用新型中温控双脉冲电路实施例一的输出脉冲信号波形图；
17.图6为本实用新型中温控双脉冲电路的控制实施例示意图；
18.图中，001-第一施密特电路、002-滤波器、003-电平转换电路、004-单脉冲gen电路、 005-脉冲宽度调节电路、006-温度双脉冲电路、007-温控延迟电路、008-第一或门、009-第二或门、010-第二施密特电路。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
22.如图2-6所示，该高压集成电路包括信号输入电路、第一施密特电路001、滤波器002、电平转换电路003、高压doms电路、rs触发器、信号输出电路及温控双脉冲电路006，该第一施密特电路001分别与信号输入电路及滤波器002电性连接，该电平转换电路003与该滤波器002电性连接，该温控双脉冲电路006分别与该电平转换电路003及高压doms电路电性连接，该rs触发器分别与该高压doms电路及信号输出电路电性连接，该高压doms电路由三极管q1及三极管q2组成。可以理解的，该温控双脉冲电路006由一个温控延迟电路007、两个单脉冲gen电路004、以及两个或门组成；该或门包括第一或门008及第二或门009，该第一或门008及第二或门009分别与该单脉冲gen电路4电性连接，该电平转换电路003分别与单脉冲gen电路004及温控延迟电路007电性连接，该温控延迟电路007分别与该电平转换电路003及单脉冲gen电路004电性连接。该高压集成电路的上桥使用双pluse驱动dmos 开通和关断：两个pluse间的间隔由芯片通过温度的高低自行调节(温度高，间隔大)，用于解决:1、hvic驱动负载为大电感电路时，vs电压在某种情况下会被拉低，导致rs触发器无法记录到单脉冲gen发出信号的情况；2、在双脉冲gen电路中增加温控&延迟电路，根据芯片问题来控制双脉冲之间的距离，避免双脉冲gen会在短时间内增加芯片功耗而发热。
23.可以理解的，通常来说，信号输入电路的输入端hin输入驱动高电平信号，经过第一施密特电路001、滤波器002、电平转换电路003输出hina脉冲信号,单脉冲gen电路004通过hina脉冲信号的上升沿和下降沿分别输出短脉冲信号g1、短脉冲信号g2，来驱动三极管 q1、三极管q2等高压dmos电路，高压dmos电路导通和关断触发rs触发器输出脉冲信号，控制ho输出驱动脉冲信号。单脉冲gen电路工作逻辑：当hina输入为高电平时，单脉冲gen 电路004检测到hin上升沿信号时，g1输出短脉冲信号，此时g2输出为低电平信号；当单脉冲gen电路004检测到hin下降沿信号时，g2输出短脉冲信号，即hin输入信号脉宽与g1、 g2输出的短脉冲之间的距离一致。
24.可以理解的，如图2所示，温控双脉冲电路006检测到hina为高电平信号的上升沿时，通过g1输出双脉冲信号，双脉冲之间的时间距离有温控双脉冲电路006中的温控延迟电路控制，即当温度越高，双脉冲之间的距离越大，温度越低，双脉冲之间的距离越近。当温控双脉冲电路006检测到hina为高电平信号的下降沿时，通过g2输出双脉冲信号，双脉冲之间的时间距离有温控双脉冲电路006中的温控延迟电路控制，即当温度越高，双脉冲之间的距离越大，温度越低，双脉冲之间的距离越近。如图3所示，当hina为高电平时，g1、g2输出双脉冲信号，芯片温度越高，双脉冲之间的距离越宽。在信号温度为t1时，双脉冲之间的距离为s1,当温度达到更高温度t2时，双脉冲之间的距离为s2。
25.可以理解的，如图4-5所示，当hina为高电平时：单脉冲gen电路004检测到hina高电平信号的上升沿时，输出单脉冲信号a1，此时第一或门008的g1输出高电平；单脉冲gen 004检测到hina高电平信号的下降沿时，输出单脉冲信号b1，此时第二或门009的g2输出高电平。温控延迟电路007检测到hina为高电平时，根据检测的温度来延迟hina的输入信号至单脉冲gen电路004，检测到的温度越高，延迟的时间越长，通过单脉冲gen电路004 检测到温控延迟电路007输出的高电平信号的上升沿时，输出单脉冲信号b2，此时或门008 的g1输出高电平；单脉冲gen电路004检测到温控延迟电路007输出的高电平信号的下降沿时，输出
单脉冲信号a2，此时第二或门009的g2输出高电平。
26.具体地，如图6所示，该温控延迟电路包括带隙基准电路、pmos管q3、电容c1、第二施密特电路及脉冲宽度调节电路，该电平转换电路的输出端分别与该pmos管q3及脉冲宽度调节电路电性连接，该带隙基准电路分别与电容c1及第二施密特电路电性连接，该第二施密特电路与该单脉冲gen电路电性连接，该脉冲宽度调节电路采用rs触发器；该带隙基准电路由电阻r1、电阻r2、电阻r3、三极管q4及三极管q5组成；该电阻r1的一端及电阻r2的一端均与三极管q3的漏极连接，该电阻r1的另一端、三极管q4的集电极及三极管q4的基极均与三极管q5的基极连接，该电阻r2的另一端、三极管q5的集电极及电容c1的一端均与该第二施密特电路连接，该电阻r3的一端与三极管q5的发射极连接，该三极管q4的发射极、电阻r3的另一端及电容c1的另一端均接地。
27.可以理解的，如图6所示，其中电阻r1、电阻r2、电阻r3、三极管q4、三极管q5构成带隙基准作为ptat电流源，流过电阻r3的电流iout为ptat电流。a点的电压电流iout为ptat电流。a点的电压随着温度升高，iout电流变大，va值变小，电容c1两端电压充到施密特电路010触发阈值时间越长，即温度越高，hina信号传递至单脉冲gen电路004延时时间越长。
28.可以理解的，本实用新型设计合理，构造独特，能够解决传统的hvic内部采用单脉冲 gen电路情况下，驱动负载为大电感电路时，vs电压在某种情况下会被拉低，导致rs触发器无法记录到单脉冲gen电路发出信号的情况；在双脉冲gen电路中增加温控延迟电路，根据芯片问题来控制双脉冲gen信号之间的距离，避免双脉冲gen信号会在短时间内增加芯片功耗而发热。
29.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。