[发明专利]电平下降电路和高压侧短路保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及：将在电压高的高压侧中检测出的检测信号传递到电压低的低压侧的电平下降电路；以及检测流过高压侧半导体元件的过电流而使高压侧半导体元件的驱动停止的高压侧短路保护电路。

背景技术

在主电源端子间串联连接有高压(high side)侧的半导体元件和低压(low side)侧的半导体元件、从而构成了高压侧臂和低压侧臂的电机驱动装置等电力转换装置中，高压侧的半导体元件以浮动电位基准被驱动。因此，在这样的电力转换装置中，共存有以接地电位等公共电位进行工作的电路、和以因半导体元件的开关动作而发生变动的浮动电位为基准进行工作的电路，并设置有电平下降电路，该电平下降电路将由在高压侧工作的检测电路检测出的浮动电位基准的检测信号转换为低压侧的公共电位基准的信号电压(参照专利文献1)。

参照图7，以往的电平下降电路20具有作为场效应晶体管的P型沟道MOSFET Q1、电阻R1、齐纳二极管ZD1、比较器COMP1和基准电压Vref1。

在高压侧的电源电压VB与公共电位COM之间串联连接有P型沟道MOSFET Q1和电平移位用的电阻R1。P型沟道MOSFET Q1的源极与电源电压VB连接，P型沟道MOSFET Q1的漏极与电阻R1连接。此外，电阻R1与保护用的齐纳二极管ZD1并联连接。P型沟道MOSFET Q1和电阻R1的连接点A与以公共电位COM基准进行工作的比较器COMP1的同相输入端子连接。比较器COMP1的反相输入端子与基准电压Vref1连接。此外，Vcc为低压侧的电源电压。

以高压侧的浮动电位HS为基准进行工作的高压侧检测电路10的输出端子经由同样以浮动电位HS为基准进行工作的滤波电路11与P型沟道MOSFET Q1的栅极连接。从高压侧检测电路10输出的检测信号在进行检测时为低电平，P型沟道MOSFET Q1的栅极相对于源极(VB)被偏置为阈值以下的负电位。此外，滤波电路11例如是为了在高压侧检测电路10为短路保护电路的情况下防止浪涌电流导致的误检测而设置的。由此，P型沟道MOSFET Q1为导通状态，电阻R1中流过电流，在连接点A处产生信号电压VA。比较器COMP1对在连接点A处产生的信号电压VA与基准电压Vref1进行比较，在信号电压VA超过基准电压Vref1时，输出高电平信号。由此，在高压侧检测电路10中检测出的以浮动电位为基准的检测信号被电平下降电路20转换为以公共电位COM为基准的信号电压，并被传递到低压侧。

专利文献1：日本特开2001-237381号公报

但是，由于浮动电位HS从低压侧的公共电位COM急剧变化(dV/dt)为电源电压VB，因此，有时会由于位于P型沟道MOSFET Q1的漏极-源极之间的寄生静电电容CP1，导致作为低压侧的信号检测电路的比较器COMP1发生误检测(dV/dt误动作)。如图8的(a)所示，在浮动电位HS波动至高压时，如图8的(b)所示，由于P型沟道MOSFET Q1的寄生静电电容CP1，电阻R1中流过寄生电流。由此，如图8的(c)所示，有时在连接点A处，信号电压VA会超过基准电压Vref1，导致比较器COMP1发生误检测。因此，对于以往的电平下降电路20，需要在作为低压侧的信号检测电路的比较器COMP1的后级，设置防止误检测的滤波电路12。在比较器COMP1的后级设置了滤波电路12的情况下，存在如下问题：延迟相应地变大，在短路检测信号等必须迅速地传递检测信号的状况下，延迟是致命的。

发明内容

本发明的目的在于，鉴于上述问题而解决现有技术的上述问题，提供能够防止因高压侧的浮动电位HS的变化而引起的低压侧的信号检测电路的误检测的电平下降电路和高压侧短路保护电路。

本发明的电平下降电路将在以浮动电位为基准的高压侧检测出的检测信号传递到以公共电位为基准的低压侧，该电平下降电路的特征在于，具有：第1串联电路，其连接在高压侧的电源电压与所述公共电位之间，将在高压侧检测出的所述检测信号转换为以所述公共电位为基准的电压信号；基准电压生成电路，其生成基准电压，该基准电压消除了因所述浮动电位而引起、并由所述第1串联电路转换后的所述电压信号的变动；以及比较器，其对由所述第1串联电路转换后的所述电压信号和由所述基准电压生成电路生成的所述基准电压进行比较，由此生成以所述公共电位为基准的所述检测信号。

此外，在本发明的电平下降电路中，所述基准电压生成电路可以是第2串联电路，该第2串联电路在高压侧的电源电压与所述公共电位之间与所述第1串联电路并联连接。