TW201012061A - High side driver - Google Patents

Description

201012061 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種驅動電路，且特別是一種高廢側 驅動電路。 【先前技術】 隨著科技的日新月異，電子產業蓬勃發展，功率轉換 器已經廣泛地運用在人們的日常生活中，像是電源供應 器、馬達驅動器等等。現今而言，許多功率轉換器採用高 壓側驅動器來控制耦接到負載的電壓源。 請參照第1圖，係繪示一種習知的高壓側驅動器的等 效電路圖。第1圖中，高壓側電晶艎10耦接低壓側電晶體 20。當高壓側電晶體1〇截止，且低壓側電晶體2〇導通時， 電容30可進行充電。另一方面，控制電晶體45截止，使 得浮動電壓Vcc由電晶體41傳送至高壓側電晶體1〇。然 而’此高壓側驅動器在高壓與高頻應用中穩定性較低。 因此，基於上述原因’需要一種新的高壓側驅動電路， 適用於尚壓應用而且有效提高穩定度。 【發明内容】 本發明的目的就是提供一種新的高壓側驅動電路。 依照本發明一實施例，一種高壓側驅動電路，包含橋 式整流器、靴帶電容器、信號產生器以及鎖存電路。橋式 整流器’包含第一二極體、第二二極體、第三二極體以及 第四二極體。第一二極體具有第一陽極與第一陰極，第二 201012061 二極體具有第二陽極與第二陰極，其中第二陰極耦接第一 陽極且第—陽極_接高壓側電晶體的源極及低壓側電晶 體的；及極。第二二極體具有__第三陽極與一第三陰極， 其中第__陰極g接第__陰極；第四二極體具有第四陽極與 第四陰極’其中第四陰極麵接第三陽極，且第四陽極麵接 第二陽極。靴帶電容器具有正端與負$，其中正端耦接第 三陰極及第一陰極’且負端耦接第四陽極、第二陽極及高 壓侧電晶艘的源極。信號產生器包含第—脈衝輸出端以及 第一腺衝輸出端。第一脈衝輸出端可週期性地產生一第一 脈衝訊號。第二脈衝輸出端可週期性地產生一第二脈衝訊 號，其中當第二脈衝輸出端產生第二脈衝訊號時，第一脈 衝輸出端停止產生第一脈衝訊號；當第一脈衝輸出端產生 第一脈衝訊號時，第二脈衝輸出端停止產生第二脈衝訊 號。鎖存電路包含設定端、重設端以及輸出端。設定端可 接收第一脈衝訊號。重設端可接收第二脈衝訊號。輸出端 可根據第一脈衝訊號或第二脈衝訊號，輸出一數位訊號至 高壓側電晶體的一閘極，其中輸出端根據第一脈衝訊號， 將數位訊號設定在一第一電壓位準；輸出端根據第二脈衝 訊號，將數位訊號設定在一第二電壓位準，其中第一電壓 位準大於第二電壓位準。 藉此，高壓側驅動電路可驅動高壓側電晶艘與低麼側 電晶體。 本發明之技術態樣與現有技術相比具有明顯的優點禾ι 有益效果。借由上述技術方案，本發明之技術態樣可達到 相當的技術進步性及實用性’並具有産業上的廣泛利用價 201012061 值’其至少具有下列優點： (1) 可對靴帶電容器進行充電，而無需額外的偏壓。 (2) 防止雜訊干擾。 綜上所述，本發明新穎的高壓側驅動器，具有防止雜 訊干擾的特點’並且可將此高壓側驅動器運用在電力電路 或其他相似的技術環節。本發明具有上述諸多優點及實用 價值’其不論在電路結構或功能上皆有較大的改進，在技 術上有顯著的進步，並産生了好用及實用的效果，且较現 有的抗雜訊元件具有增進的突出多項功效，從而更加適於 實用’並具有産業的廣泛利用價值，誠爲一新穎、進步' 實用的新技術。 以下將以實施例對上述之說明以及接下來的實施方式 做詳細的描述，並對本發明提供更進一步的解釋。 【實施方式】 為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照下列之 圖式及各種實施例，囷式中相同之號碼代表相同之元件。 另一方面，眾所週知的電路元件並未描述於實施例中，以 避免造成本發明不必要的限制。 請參照第2圖，其係繪示依照本發明一實施例的一種 高壓侧驅動電路（High side driver)的等效電路圖。第2 圖中，高壓側驅動電路200可包含橋式整流器210、靴帶電 容器220、信號產生器230以及鎖存電路（latch circuit) 240。橋式整流器21〇可包含第一二極體212、第二二極體 214'第三二極體216以及第四二極艎218。其中，第一二 201012061 極體212具有第一陽極與第一陰極，第二二極體214具有 第二陽極與第二陰極’其中第二二極體214的第二陰極輕 接第一二極體212的第一陽極，且第二二極艘214的第二 陽極耦接咼壓侧電晶體（high side transistor ) 270的源極以 及低壓側電晶體（low side transistor ) 280的没極。第三二 極想216具有第二陽極與第三陰極，其中第三二極體216 的第三陰極麵接第一二極體212的第一陰極。第四二極體 218具有一第四陽極與一第四陰極，其中第四二極體218 ® 的第四陰極耦接第三二極體216的第三陽極，且第四二極 體218的第四陽極耦接第二二極體214的第二陽極。再者， 靴帶電容器220的兩端可分為一正端與一負端，其中靴帶 電容器220的正端耦接第三二極體216的第三陰極以及第 一二極體212的第一陰極，且靴帶電容器22〇 第:二極…第四陽極、第二二極想214的第二= 及同壓側電晶體270的源極。信號產生器23〇具有第一脈 衝輸出端231與第二脈衝輸出端232,其中第一脈衝輸出端 231耦接第二二極體214的第二陰極及第一二極體212 —陽極’且第二脈衝輸出端232㈣第四二極體218的第 四陰極以及第二二極趙216的第三陽極。鎖存電路24〇具 有設定端s、重設端R與輸出端Q，其甲設定端s麵接第 —脈衝輸出端231，重設端R輕接第二脈衝輸出端232,輸 :端Q耦接高壓側電晶體27〇的閘極。於一實施例，輸出 端Q可經由一耐壓電容或一耐壓電晶體耦接至高壓側電晶 體270的閉極。 值得注意的是，於信號產生器230,第-脈衝輸出端 201012061 231可週期性地產生第一脈衝訊號。第二脈衝輸出端232 可週期性地產生第二脈衝訊號。當第二脈衝輸出端產生第 二脈衝訊號時，第一脈衝輸出端停止產生第一脈衝訊號； 當第一脈衝輸出端產生第一脈衝訊號時，第二脈衝輸出端 停止產生第二脈衝訊號。 在電路配置上，第一脈衝輸出端231可具有一電晶體 與（或）電容，第二脈衝輸出端232亦可具有一電晶體與 (或）電容。

於鎖存電路240’設定端S可接收第一脈衝訊號。重設 端R可接收第二脈衝訊號。輸出端Q可根據第—脈衝訊號 或第二脈衝訊號，輸出一數位訊號至高壓側電晶體的閘 極’其中輸出端Q可根據第―脈衝訊號，將數位訊號設定 在第-電壓位準；另外，輸出端(^可根據第二脈衝訊號， 將數位訊號設定在第二電壓位準，其中第—電壓位準大於 第二電壓位準。 本實施例的高壓側驅動電路2〇〇中若第一 〜^ 胍衝榭出 端加5輸出第一脈衝信號，且第二脈衝輸出端232未輸出 第二脈衝信號時，則輸出端Q輸出第―電懸準數位訊號 (尚電位），使高壓側電晶趙27〇導通；反之，若第二脈衝 輸出第二脈衝信號’且第一脈衝輸出端231未 輸出第一脈衝信號時，則輸出端Q輸出第二電壓位準之數 位訊號（低電位），使高壓側電晶截270截止。 值得注意的是，無論高廢㈣“㈣ 侧電晶趙280係截止或“，笛/ “幻㈣ 脈衝信號與（或）第二 均可對鞋帶電容器220進行充電，而無需額外的 201012061 睛繼續參照第2圖’高壓側驅動電路2〇〇可選擇性地 包含電壓源260以及第五二極體250。第五二極體25〇具有 第五陽極與第五陰極，其中第五二極體25〇的第五陽極耦 接電壓源260’且第五二極體250的第五陰極耦接第三二極 體216的第三陰極以及第一二極體212的第一陰極。 值得注意的是，本實施例的高壓侧驅動電路中，若高 壓側電晶體270截止且低壓側電晶體28〇導通時，電壓源 260可對靴帶電容器22〇進行充電。 為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，請參照第3圖， 係繪不依照本發明一實施例的一種高壓侧驅動電路的 時序圖。帛3圖中’當第-脈衝輸出端231每間隔一時間 差ΛΤ輸出第一脈衝信號ρι時，則第二脈衝輸出端不 輸出第二脈衝信號P2 ’藉此輸出端Q輸出高電位Vh之數 位=號。另外’第-脈衝輸出端231間歇性地輸出第一脈

衝乜號P1 ’可使輸出端Q穩定地輸出此邏輯高電位V 數位訊號。 H 值得注意的是，本實施例 第一脈衝輸出端231 號P1，其中每一第一 另-方面’當第二脈衝輪出端232每間隔_時間差AT 輪出第二脈衝信號!>2時，則第一脈衝輸出端231不 脈衝#號P1，藉此輸出端Q輪出低電位Vl之數位 另外，第二脈衝輸出端232間歇性地輸出第二脈衝信號 p2 ’可使輸出端q穩定地輸出低電位之數位訊號。， 本實施例的高愚相，丨ιε叔命.

Q之數位 201012061 訊號設定在第一電磨位準（高位準）。或是，第二脈衝輸出 端232每間隔_時間差Δτ輸出第二脈衝信號p2，其中每 一第二脈衝信號P2均可使輸出端代數位訊號設定在第二 電麼位準（低位m此，輸出端Q穩定地輸出正確的電 位值，有效地防止雜訊對鎖存電路造成干擾。 雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定 本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易僅，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖係繪示一種習知的高壓側驅動電路的等效電路 圖。 第2圖係繪示依照本發明實施例的一種高壓側驅動器 的等效電路圖。 第3圖係繪示依照本發明實施例的一種高壓側驅動電 路的時序圖。 【主要元件符號說明】 1G:高壓側電晶體 20 :低壓側電晶體 3〇 :電容 41 :電晶體 45 :控制電晶體 200 :高壓側驅動電路 11 201012061 210 :橋式整流器 212 :第一二極體 214 :第二二極體 216 :第三二極體 218 :第四二極體 220 :靴帶電容器 230 :信號產生器 231 :第一脈衝輸出端 232 :第二脈衝輸出端 240 :鎖存電路 250 :第五二極體 260 :電壓源 270 :高壓側電晶體 280 :低壓側電晶體 PI ： 第一脈衝信號 P2 ： 第二脈衝信號 Q : 輸出端 R : 重設端 s ： 設定端 △ T :時間差 VH :南電位 VL : 低電位 12

Claims (1)

1. 201012061 申請專利範圍： .一種高壓侧驅動電路，包含： 一橋式整流器，包含； 一第一二極髏，具有一第一陽極與一第一陰極； 一第二二極髏，具有一第二陽極與一第二陰極， 該第一陰極耦接該第一陽極，且該第二陽極耦接 ❿ —而壓側電晶11的—源極及-低壓側電晶體的—汲 極； 一第三二極體，具有一第三陽極與一第三陰極， 其中該第三陰極耦接該第一陰極；以及 一第四二極體，具有一第四陽極與一第四陰極， 其中該第四陰極輕接該第三陽極，且該第四陽極輕接 該第二陽極； -靴帶電容器’具有一正端與一負端，其中該正端耦 φ 接該第三陰極及該第一陰極，且該負端耦接該第四陽極、 第二陽極及該高壓側電晶體的該源極； 一信號產生器，包含： 一第一脈衝輸出端，用以週期性地產生一第一脈 衝訊號，以及 一第二脈衝輸出端，用以週期性地產生一第二脈 衝訊號’其中當該第二脈衝輸出端產生該第二脈衝訊 號時’該第一脈衝輸出端停止產生該第一脈衝訊號； 當該第一脈衝輸出端產生該第一脈衝訊號時，該第二 13 201012061 脈衝輸出端停止產生該第二脈衝訊號；以及 一鎖存電路，包含： 一設定端’用以接收該第一脈衝訊號； 一重設端’用以接收該第二脈衝訊號；以及 一輸出端，用以根據該第一脈衝訊號或該第二脈 衝訊號，輸出一數位訊號至該高壓側電晶體的一閘 極’其中該輸出端根據該第一脈衝訊號，將該數位訊 號設定在一第一電壓位準；該輸出端根據該第二脈衝 ® 訊號，將該數位訊號設定在一第二電壓位準，其中該 第一電壓位準大於該第二電壓位準。 2.如請求項1所述之高壓側驅動電路，其中當該第一 脈衝輸出端係每間隔該時間差輸出該脈衝信號，且該第二 脈衝輸出端未輸出該脈衝信號時，則該輸出端輪出一邏輯 高電位’使該高壓側電晶體導通。 Ο 3·如請求項1所述之高壓側驅動電路，其中當該該第 二脈衝輸出端係每間隔該時間差輸出該脈衝信號，且該第 脈衝輸出端未輸出該脈衝信號時，則該輸出端輸出—邏 輯低電位，使該高壓側電晶體截止。 . 4·如請求項丨所述之高壓側驅動電路，其中該脈衝信 號對該靴帶電容器進行充電。 Q 5·如請求項丨所述之高壓側驅動電路，更包含： 201012061 一電壓源；以及 一第五二極體，具有一第五陽極與一第五陰極，其中 該第五陽極耦接該電壓源，且該第五陰極耦接該第三陰極 及該第一陰極。 6.如請求項5所述之高壓侧驅動電路，其中當該高壓 側電晶體截止且該低壓側電晶體導通時，該電壓源對該靴 帶電容器進行充電。

   15