[发明专利]一种防穿通逻辑电路

说明书

本发明涉及一种防穿通逻辑电路，属于模拟集成电路技术领域。该电路分为高压侧防穿通电路和低压侧防穿通电路，将低压侧防穿通电路的输出信号NG实时传递到高压侧防穿通电路中MN1的栅极，同时将高压侧防穿通电路的输出信号PG实时传递到低压侧防穿通电路中MP3的栅极，只有当低压侧输出信号为低电平时，高侧输入HIN为低才能拉高A点，使后续与非门输出为低电平，使高压侧输出信号为低电平。同样的对称结构，只有当高压侧的输出信号为高电平，才能在LIN输入为高电平时，拉低B点，后续的或非门输出高电平，使低压侧输出信号为高电平。本发明通过对防穿通逻辑电路设计的改进，降低了电路复杂度，提高了可靠性，能够有效防止功率管穿通。

技术领域

本发明属于模拟集成电路技术领域，涉及一种防穿通逻辑电路。

背景技术

在模拟集成电路中，功率级栅极驱动电路功率开关管是功率转换、电机驱动等芯片的核心电路之一；其他功能模块中也会需要放大控制信号驱动后级晶体管，驱动电路的特征直接影响开关电源工作的安全可靠性和性能指标。

采用同步整流技术的开关电源电路中，为了保证上下管不同时开启，避免造成穿通损坏电路，需要在开关转换过程中设置死区时间以保护电路安全工作；非功率级驱动中，为了保证后续电路的正常开关，仍需要保证充放电驱动级上下管不同时开启，也需要死区时间。传统的防止上下管穿通的电路需要用电平转换器将低压域功率管的栅极信号传递到高压域防穿通逻辑电路中，同时需要将高压域功率管的栅极信号传递到低压域防穿通逻辑电路中，这就对两个电平转换器的速度和延时匹配有较高要求，这样不可避免地会增加驱动电路的复杂性和功率损耗。

为了尽量减小两个电平转换器的速度和延时匹配对电路性能的影响，需要改进防穿通逻辑电路的设计，去掉电平转换电路以降低电路的复杂度，提高可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防穿通的逻辑电路结构，以降低电路复杂度，同时避免电路的穿通。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防穿通逻辑电路，该电路分为高压侧防穿通电路和低压侧防穿通电路，低压侧防穿通电路的输出信号NG实时传递到高压侧防穿通电路中，同时高压侧防穿通电路的输出信号PG实时传递到低压侧防穿通电路中。

可选地，所述高压侧防穿通电路包括场效应管MP1、MP2、MN1，电阻R1，齐纳管D1，反相器INV1、INV2、INV3，以及与非门NAND1；其中，电阻R1一端与电源VDD连接，另一端与场效应管MP1的源极连接，场效应管MP1的栅极接入控制信号HIN，场效应管MP1的漏极与场效应管MP2的源极连接，场效应管MP2的栅极接入相对电源轨RAIL_H，场效应管MP2的漏极与场效应管MN1的漏极连接，场效应管MN1的源极接地，场效应管MN1的栅极接入低压侧防穿通电路的输出信号NG，齐纳管D1的负极与电源VDD连接，正极和与非门NAND1的第一输入端连接，其中，与非门NAND1的第一输入端与场效应管MP1漏极和场效应管MP2源极的连接线的交点定义为A点，反相器INV1的输入端接入控制信号HIN，反相器INV1输出端和与非门NAND1的第二输入端连接，与非门NAND1的输出端与反相器INV2的输入端连接，反相器INV2的输出端与反相器INV3的输入端连接，反相器INV3的输出端输出高压侧防穿通电路的输出信号PG。