[發明專利]電平移位電路及包括該電平移位電路的柵極驅動電路

有效

• 申請號: 201210276476.9
• 申請日: 2012-08-04
• 公開（公告）號: CN103457598A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 方誠晚
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年5月31日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2012-0058072的優先權，該申請的公開內容通過引用結合與此。

技術領域

本發明涉及一種能夠防止由于電壓突然波動而導致的故障同時即便操作電壓的范圍具有負電位也能穩定操作的電平移位電路，以及包括該電平移位電路的柵極驅動電路。

背景技術

移位電路是一種平移作為具有低電壓電平的控制信號的開/關信號以使高側柵極驅動電路的電壓電平或高或低的電路。為了驅動諸如高側絕緣柵雙極晶體管（IGBT）或金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的開關裝置，在相關技術中主要使用相對便宜的結構簡單的脈沖變壓器。然而，所述脈沖變壓器的工作速度較低，因此電平移位電路已經主要被用于高側柵極驅動電路。通常，電平移位電路包括公共源，該公共源的負載電阻器被連接至開關裝置（一般為晶體管）的輸出端子。

用于高側柵極驅動電路的通用電平移位電路接收具有不同相位的脈沖信號作為輸入信號并平移所接收的脈沖信號的電平以生成輸出信號。將輸出信號被施加到高側柵極驅動電路的逆變器的輸入端子。在這種情況下，當輸出信號的電平只變為地電平時，在施加到逆變器的輸入端子的輸出信號的電平從高側柵極驅動電路參考電壓的電位降到負（-）電位的情況下，高側柵極驅動電路可能會出現故障。

在下列相關技術文獻中，專利文獻1涉及一種用于高側柵極驅動電路的電平移位電路，并公開了VIV移位器改變被施加到高側柵極驅動電路的逆變器的輸入端子的信號的電平范圍的內容，但沒有公開如在本發明中使用電流鏡電路的結構簡單的電平移位電路。另外，專利文獻2公開了防止由于電壓（dv/dt）突然波動而導致的故障的內容，但沒有公開防止當高側柵極驅動電路的參考電壓降到負（-）電位時發生故障的內容。

【相關技術文獻】

（專利文獻1）韓國專利No.10-1083093-0000

（專利文獻2）韓國專利公開號10-2006-0005515

發明內容

本發明的一方面提供一種電平移位電路，包括：增益轉換單元，該增益轉換單元包括即使高側柵極驅動電路的參考電壓降到負（-）電位也能夠穩定操作的電流鏡電路；以及去噪單元，能夠防止當電壓突然發生波動時增益轉換單元發生故障。

根據本發明的一方面，提供了一種電平移位電路，該電平移位電路包括：多個開關裝置，通過電阻器被連接至預定直流電源，并由不同的驅動信號操作；增益轉換單元，由分別從多個開關裝置輸出的第一信號操作，并生成具有在所述第一信號的預定范圍內的電平的第二信號；以及去噪單元，被連接至所述多個開關裝置中的至少一個輸出端子，以防止所述增益轉換單元發生故障，其中，增益轉換單元通過逆變電路將第二信號輸入至高側柵極驅動電路。

多個開關裝置可包括第一開關裝置和第二開關裝置，該第一開關裝置和第二開關裝置由不同的驅動信號操作以生成不同的輸出信號，增益轉換電路可包括連接至第一開關裝置的輸出端子的第三開關裝置，去噪單元可包括連接至第二開關裝置的輸出端子的第四開關裝置。

所述增益轉換單元可以包括由第三開關裝置的導通和截止操作控制的電流鏡電路。

該電流鏡電路可以將電流鏡比率設置為使得在第四開關裝置中流動的電流高于在所述電流鏡電路的輸出端子中流動的電流。

該增益轉換單元可以生成具有與第一信號不同的范圍內的信號電平的第二信號。

該電平移位電路可進一步包括濾波電路，該濾波電路被連接在該增益轉換單元的輸出端子和所述逆變器的輸入端子之間，以對脈沖寬度小于驅動信號的脈沖寬度的信號進行濾波。

所述多個開關裝置、增益轉換單元以及去噪單元包括在單一集成電路（IC）中。

根據本發明的另一方面，提供一種電平移位電路，該電平移位電路包括：第一晶體管和第二晶體管，被控制以便由具有不同相位的第一脈沖和第二脈沖導通或截止；第一電阻器和第二電阻器，分別連接在第一晶體管和第二晶體管的漏極端子與預定直流電源之間；第三晶體管，連接至所述第一晶體管的漏極端子，第四晶體管，連接至所述第二晶體管的漏極端子；以及第一電流鏡電路，具有連接至所述第三晶體管的漏極端子的輸入端子以及連接至所述第四晶體管的漏極端子的輸出端子，其中第四晶體管防止由于所述第一電阻器和所述第二電阻器中的至少一個因直流電源變化而出現電壓降導致。