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信號傳遞電路的制作方法與工藝

文檔序號:12756822閱讀:389來源:國知局
信號傳遞電路的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種適于將高側(cè)電路中的多種警報信號進行電平下調(diào)后傳遞到低側(cè)電路的信號傳遞電路。

背景技術(shù):
作為對交流負載進行驅(qū)動的電力變換器,已知一種具備兩個開關(guān)元件Q1、Q2的電力變換器,該兩個開關(guān)元件Q1、Q2進行圖騰柱(totempole)連接來形成半橋電路,交替地進行導(dǎo)通截止(ON/OFF)動作來切換直流電壓。作為這種電力變換器的驅(qū)動電路,例如使用具備高側(cè)電路(highsidecircuit)和低側(cè)電路(lowsidecircuit)的高電壓集成電路HVIC,該高側(cè)電路包括對上臂側(cè)的開關(guān)元件Q1進行導(dǎo)通截止驅(qū)動的高側(cè)驅(qū)動器,該低側(cè)電路包括對下臂側(cè)的開關(guān)元件Q2進行導(dǎo)通截止驅(qū)動的低側(cè)驅(qū)動器。附帶地說,上述高側(cè)電路構(gòu)成為以作為第一電位的上述半橋電路的中點電位VS為基準電位,接收規(guī)定的電源電壓VB(>VS)來進行動作。另外,上述低側(cè)電路構(gòu)成為以低于上述中點電位(第一電位)VS的上述半橋電路的接地電位(第二電位)GND為基準電位,接收規(guī)定的電源電壓VCC(>GND)來進行動作。另外,在上述高側(cè)電路和上述低側(cè)電路中,設(shè)置有檢測上述開關(guān)元件Q1、Q2的過電流、過熱等異常來保護該開關(guān)元件Q1、Q2的保護電路、將異常檢測信號通知給上述高側(cè)電路和上述低側(cè)電路的控制電路部的信號輸出電路。然而,上述高側(cè)電路如前所述那樣構(gòu)成為以上述半橋電路的中點電位VS為基準電位來進行動作。因此,為了向以接地電位GND為基準電位來進行動作的上述控制電路部傳遞上述異常檢測信號,需要將該異常檢測信號進行電平下調(diào)。因此,以往例如圖20所示那樣,通過電壓/電流變換器將作為上述高側(cè)的異常檢測信號的電壓信號Vin變換為電流,將該電流經(jīng)由由晶體管ND1構(gòu)成的高耐壓電阻傳遞到低側(cè)。然后,在低側(cè)通過電流/電壓變換器對經(jīng)由上述高耐壓電阻傳遞的上述電流進行電壓變換,從而得到電平下調(diào)后的輸出電壓Vout。例如在專利文獻1中詳細介紹了該方法。另外,例如在專利文獻2中提倡了以下方案:通過包括根據(jù)高側(cè)的異常檢測信號被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動的PMOS晶體管以及與該PMOS晶體管的漏極連接的電阻的源極接地放大電路來將上述異常檢測信號傳遞到低側(cè),將上述電阻處產(chǎn)生的電壓取入到低側(cè)。專利文獻1:日本特開2003-32102號公報專利文獻2:日本特許第2886495號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題然而,在使用專利文獻1、2所介紹的結(jié)構(gòu)的電平下調(diào)電路的情況下,為了傳遞高側(cè)的多種信號,需要與該信號數(shù)相應(yīng)的數(shù)量的電平下調(diào)電路。而且設(shè)置于電平下調(diào)電路的上述高側(cè)的所謂高側(cè)電路通常進行浮動(floating)動作。因此,由于上述高側(cè)電路的電源電壓變動(dV/dt)而容易產(chǎn)生與上述PMOS晶體管的寄生電容的充放電相伴的電位變動,存在上述電平下調(diào)電路進行誤動作的擔憂。本發(fā)明是考慮這種情況而完成的,其目的在于提供一種能夠不受高側(cè)電路中的電源電壓的變動的影響地將上述高側(cè)電路中的多種異常檢測信號進行電平下調(diào)后可靠地傳遞到低側(cè)電路的結(jié)構(gòu)簡易的信號傳遞電路。用于解決問題的方案為了達到上述目的,本發(fā)明所涉及的信號傳遞電路的特征在于,具備:輸出電路,其設(shè)置于以第一電位為基準電位來進行動作的高側(cè)電路,根據(jù)例如表示異常檢測信號的多個信號的優(yōu)先級來選擇性地生成多種脈沖信號并輸出上述多種脈沖;例如包括MOS晶體管的開關(guān)元件,其通過從該輸出電路輸出的脈沖信號被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動,通過導(dǎo)通截止以將上述高側(cè)電路的電源電壓傳遞到以低于上述第一電位的第二電位為基準電位來進行動作的低側(cè)電路;電壓變換電路,其設(shè)置于上述低側(cè)電路,將通過上述開關(guān)元件傳遞的上述電源電壓變換為以上述第二電位為基準電位的規(guī)定電壓的脈沖信號;以及信號分析電路,其對通過該電壓變換電路得到的上述脈沖信號進行分析來復(fù)原上述多個信號。優(yōu)選的是,上述輸出電路例如選擇性地生成使并聯(lián)設(shè)置的多個上述開關(guān)元件擇一地導(dǎo)通的多種脈沖信號,另外,上述電壓變換電路將通過各上述開關(guān)元件選擇性地傳遞的電壓分別變換為以上述第二電位為基準電位的脈沖信號后將上述多種脈沖信號并行地輸出。而且,上述信號分析電路中構(gòu)成為并聯(lián)地具備多級鎖存電路,該多級鎖存電路以與基于從上述電壓變換電路并行地輸出的上述多種脈沖信號而生成的時鐘信號同步的方式分別依次鎖存該多種脈沖信號,該信號分析電路對這些鎖存電路中分別保持的信號電平進行分析來復(fù)原上述多個信號。具體地說,上述時鐘信號例如被生成為與從上述電壓變換電路并行地輸出的上述多種脈沖信號中的任一種脈沖信號的反轉(zhuǎn)定時同步的信號。另外,期望的是,上述信號分析電路具備以下功能:在各上述鎖存電路中分別保持的信號電平表示多個上述開關(guān)元件處于同時導(dǎo)通狀態(tài)時,該信號分析電路判定為接收錯誤處理?;蛘撸瑢⑸鲜鲚敵鲭娐防鐦?gòu)成為:根據(jù)上述多個信號的優(yōu)先級,與信號的類型相應(yīng)地生成脈寬不同的脈沖信號來對上述開關(guān)元件進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。而且,將上述電壓變換電路構(gòu)成為:將通過各上述開關(guān)元件選擇性地傳遞的電壓變換為以上述低側(cè)電路中的上述第二電位為基準電位的脈沖信號,在該脈沖信號的脈寬內(nèi)對電容器進行充電。并且,在上述信號分析電路中,構(gòu)成為判定上述電容器的充電電壓來復(fù)原上述多個信號,這樣也是優(yōu)選的。另外,將上述輸出電路例如構(gòu)成為:根據(jù)上述多個信號的優(yōu)先級,與信號的類型相應(yīng)地生成脈沖數(shù)不同的脈沖信號列來對上述開關(guān)元件進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。而且,將上述電壓變換電路構(gòu)成為:將通過各上述開關(guān)元件選擇性地傳遞的電壓變換為以上述低側(cè)電路中的上述第二電位為基準電位的脈沖信號,在固定時間內(nèi)每當檢測出上述脈沖信號就對電容器進行充電。而且,在上述信號分析電路中,構(gòu)成為判定上述固定時間后的上述電容器的充電電壓來復(fù)原上述多個信號,這樣也是期望的。發(fā)明的效果根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的信號傳遞電路,根據(jù)高側(cè)電路中的多種異常檢測信號的優(yōu)先級來選擇性地生成多種脈沖信號,將該脈沖信號傳遞到電平下調(diào)的低側(cè)電路,因此,不會受到進行浮動動作的上述高側(cè)電路的電源電壓的變動的影響。而且,通過根據(jù)上述脈沖信號而擇一地進行導(dǎo)通動作的開關(guān)元件來傳遞該脈沖信號,因此能夠不受例如共模噪聲等的影響地正確地傳遞上述脈沖信號。另外,本發(fā)明所涉及的信號傳遞電路是以下的結(jié)構(gòu):根據(jù)多種異常檢測信號的優(yōu)先級來選擇性地生成使并聯(lián)設(shè)置的多個開關(guān)元件擇一地導(dǎo)通的多種脈沖信號,或者與上述異常檢測信號的類型相應(yīng)地生成脈寬或脈沖數(shù)不同的脈沖信號,并將該脈沖信號傳遞到低側(cè)電路。因而,能夠簡單地構(gòu)成包括上述開關(guān)元件和上述電壓變換電路的電平下調(diào)電路。而且,能夠使用邏輯電路、比較器等來簡易地構(gòu)建上述輸出電路和上述信號分析電路。因而,起到以下的效果等:能夠廉價且簡易地實現(xiàn)包括上述高側(cè)電路和上述低側(cè)電路的整體結(jié)構(gòu)。附圖說明圖1是構(gòu)成為具備本發(fā)明所涉及的信號傳遞電路的電力變換器的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的信號傳遞電路的主要部分概要結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示仲裁電路的處理功能的圖。圖4是表示由脈沖生成電路根據(jù)仲裁電路的輸出而生成的脈沖信號的例子的圖。圖5是表示圖2所示的信號傳遞電路的信號傳遞的方式的時序圖。圖6是表示圖2所示的電壓變換電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖7是表示圖2所示的電壓變換電路的變形例的圖。圖8是表示圖2所示的鎖存電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖9是表示圖2所示的信號分析電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖10是表示圖2所示的警報輸出電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖11是表示圖2所示的警報輸出電路的動作的時序圖。圖12是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的信號傳遞的概念的圖。圖13是本發(fā)明的第二實施方式所涉及的信號傳遞電路的主要部分概要結(jié)構(gòu)圖。圖14是表示圖13所示的信號傳遞電路的信號傳遞的方式的時序圖。圖15是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的信號傳遞的概念的圖。圖16是本發(fā)明的第三實施方式所涉及的信號傳遞電路的主要部分概要結(jié)構(gòu)圖。圖17是表示圖16所示的計時電路的結(jié)構(gòu)例的圖。圖18是表示圖16所示的解碼器的結(jié)構(gòu)例的圖。圖19是表示圖16所示的信號傳遞電路的信號傳遞的方式的時序圖。圖20是表示以往的信號傳遞電路的一例的結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式下面,參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式所涉及的信號傳遞電路。圖1是構(gòu)成為具備本發(fā)明所涉及的信號傳遞電路的電力變換器的主要部分概要結(jié)構(gòu)圖。在圖1中,HQ、LQ是例如由IGBT構(gòu)成的開關(guān)元件,HQ、LQ進行圖騰柱連接來形成半橋電路,交替地進行導(dǎo)通截止動作來切換直流電壓E。由高側(cè)驅(qū)動器HD對上述上臂側(cè)的開關(guān)元件HQ進行導(dǎo)通截止驅(qū)動,該高側(cè)驅(qū)動器HD接收來自控制電路CONT的控制信號來進行動作。另外,由低側(cè)驅(qū)動器LD對下臂側(cè)的開關(guān)元件LQ進行導(dǎo)通截止驅(qū)動,該低側(cè)驅(qū)動器LD接收來自上述控制電路CONT的控制信號來進行動作。此外,上述控制電路CONT、上述高側(cè)驅(qū)動器HD以及上述低側(cè)驅(qū)動器LD例如在高電壓集成電路HVIC中被集成一體化。附帶地說,上述高側(cè)驅(qū)動器HD構(gòu)成為以作為第一電位的上述半橋電路的中點電位VS為基準電位,接收規(guī)定的電源電壓VB(>VS)來進行動作。另外,上述低側(cè)驅(qū)動器LD和上述控制電路CONT分別構(gòu)成為以低于上述中點電位VS的作為第二電位的上述半橋電路的接地電位GND為基準電位,接收規(guī)定的電源電壓VCC(>GND)來進行動作。因而,在此將上述高側(cè)驅(qū)動器HD稱為高側(cè)電路,另外將上述低側(cè)驅(qū)動器LD和上述控制電路CONT稱為低側(cè)電路。在此,上述高側(cè)驅(qū)動器HD和上述低側(cè)驅(qū)動器LD負責(zé)對上述開關(guān)元件HQ、LQ分別進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。并且,上述高側(cè)驅(qū)動器HD和上述低側(cè)驅(qū)動器LD具備對分別流過上述開關(guān)元件HQ、LQ的電流及其動作溫度進行監(jiān)視的功能。上述電流的檢測是例如通過設(shè)置于各上述開關(guān)元件HQ、LQ的電流檢測用發(fā)射極來進行的。另外,上述溫度的檢測是例如通過與各上述開關(guān)元件HQ、LQ組裝為一體的溫度檢測用二極管來進行的。而且,上述高側(cè)驅(qū)動器HD和上述低側(cè)驅(qū)動器LD具備以下功能:在檢測出過電流、過熱等異常時,通過停止驅(qū)動各上述開關(guān)元件HQ、LQ來保護該開關(guān)元件HQ、LQ,并且將其異常檢測信號通知給上述控制電路CONT。此時,需要將從作為高側(cè)電路的上述高側(cè)驅(qū)動器HD向上述控制電路CONT通知的上述異常檢測信號電平下調(diào)至該控制電路CONT的基準電位。圖2是本發(fā)明的第一實施方式所涉及的信號傳遞電路1的主要部分概要結(jié)構(gòu)圖,10是設(shè)置于前述的HVIC的高側(cè)電路,20是低側(cè)電路。該信號傳遞電路1負責(zé)將在上述高側(cè)電路10(具體地說高側(cè)驅(qū)動器HD)中檢測的多種異常檢測信號OHE、OCE、UVE進行電平下調(diào)后傳遞到上述低側(cè)電路20。上述異常檢測信號OHE是表示由過熱檢測部11檢測出的過熱的信號,上述異常檢測信號OCE是表示由過電流檢測部12檢測出的過電流的信號,然后上述異常檢測信號UVE是表示由電壓降低檢測部13檢測出的電壓降低的信號。上述信號傳遞電路1具備仲裁(arbiter)電路14,該仲裁電路14將從各上述檢測部11、12、13輸入的多種異常檢測輸入OHIN、OCIN、UVIN與其優(yōu)先級相應(yīng)地進行輸出。該仲裁電路14基本上按照先到優(yōu)先來與上述異常檢測輸入OHIN、OCIN、UVIN相應(yīng)地輸出異常檢測信號OHE、OCE、UVE。但是,在上述多種異常檢測輸入OHIN、OCIN、UVIN同時產(chǎn)生的情況下,上述仲裁電路14例如像圖3所示那樣按[OHIN>UVIN>OCIN]的優(yōu)先順序來輸出上述異常檢測信號OHE、UVE、OCE。另外,上述信號傳遞電路1具備脈沖生成電路15,該脈沖生成電路15與從上述仲裁電路14輸出的上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)地生成脈沖信號。并且,上述信號傳遞電路1中并聯(lián)地具備用于將上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE傳遞到上述低側(cè)電路20的兩個開關(guān)元件16、17。這些開關(guān)元件16、17例如包括高耐壓的作為p溝道型MOS-FET的PM1、PM2。這些開關(guān)元件16、17分別將其源極連接于上述電源電壓VB,將漏極連接于上述低側(cè)電路20的后述的電壓變換電路。上述脈沖生成電路15以各上述開關(guān)元件16、17不會同時導(dǎo)通的定時生成與各上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)的多個脈沖信號,并將該脈沖信號施加到上述開關(guān)元件16、17的各柵極。具體地說,例如圖4所示那樣,在輸出表示過熱的上述異常檢測信號OHE時,上述脈沖信號由使上述開關(guān)元件17以第一周期連續(xù)地進行導(dǎo)通截止動作的連續(xù)脈沖信號構(gòu)成。另外,在輸出表示過電流的上述異常檢測信號OCE時,上述脈沖信號由使上述開關(guān)元件16以第一周期連續(xù)地進行導(dǎo)通截止動作的連續(xù)脈沖信號構(gòu)成。而且,在輸出表示電壓降低的上述異常檢測信號UVE時,上述脈沖信號由使上述兩個開關(guān)元件16、17以比上述第一周期長的第二周期交替地進行導(dǎo)通截止動作的脈沖信號構(gòu)成。即,上述仲裁電路14與過熱異常、過電流異常以及電壓降低異常的產(chǎn)生狀況相應(yīng)地生成異常檢測信號OHE、OCE、UVE。然后,上述脈沖生成電路15例如圖5所示那樣在上述仲裁電路14的管理下與上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)地生成分別對上述開關(guān)元件16、17進行導(dǎo)通截止驅(qū)動的脈沖信號。具體地說,在僅產(chǎn)生了過熱異常時,如圖5中區(qū)間A所示那樣只有上述開關(guān)元件17以第一周期被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另外,在僅產(chǎn)生了電壓降低異常的情況下,如區(qū)間B所示那樣上述開關(guān)元件16、17以第二周期被交替地進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。而且,在上述過熱異常與電壓降低異常同時產(chǎn)生了的情況下,如區(qū)間C所示那樣,上述過熱異常優(yōu)先于上述電壓降低異常,只有上述開關(guān)元件17以第一周期被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另外,在僅產(chǎn)生了過電流異常時,如圖5中區(qū)間D所示那樣只有上述開關(guān)元件16以第一周期被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另外,在除了過電流異常以外還同時產(chǎn)生了上述過熱異常的情況下,如區(qū)間E所示那樣優(yōu)先于上述開關(guān)元件16的驅(qū)動而只有上述開關(guān)元件17以第一周期被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另外,在上述過電流異常與上述電壓降低異常同時產(chǎn)生了的情況下,如區(qū)間F所示那樣上述開關(guān)元件16、17以第二周期被交替地進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。而且,在電壓降低異常與上述過熱異常及過電流異常一起同時產(chǎn)生了的情況下,如區(qū)間G所示那樣上述過熱異常優(yōu)先,只有上述開關(guān)元件17以第一周期被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另一方面,上述低側(cè)電路20具備電壓變換電路21,該電壓變換電路21將通過上述開關(guān)元件16、17傳遞的上述脈沖信號進行電壓變換后取入,生成以作為該低側(cè)電路20的基準電位的接地電位GND為基準的脈沖信號。該電壓變換電路21例如圖6所示那樣構(gòu)成為具備電壓變換部21a和共模噪聲濾波器21b,實現(xiàn)為具備復(fù)原上述脈沖信號的脈沖生成功能的電路。具體地說,上述電壓變換電路21中的上述電壓變換部21a例如圖6所示那樣包括電阻R1、R2和齊納二極管ZD1、ZD2,該電阻R1、R2與上述開關(guān)元件16、17的各漏極串聯(lián)連接,該齊納二極管ZD1、ZD2與這些各電阻R1、R2分別并聯(lián)連接,對該電阻R1、R2處產(chǎn)生的電壓進行鉗位。而且,上述電壓變換部21a構(gòu)成為以上述接地電位GND為基準將上述電阻R1、R2處產(chǎn)生的電壓作為上述脈沖信號來復(fù)原。此外,也能夠例如圖7所示那樣,使用一對由n溝道型MOS-FET構(gòu)成的第一電流鏡電路CM11、CM21以及一對由p溝道型MOS-FET構(gòu)成的第二電流鏡電路CM12、CM22來構(gòu)成上述電壓變換部21a。在該情況下,通過上述齊納二極管ZD1、ZD2對上述第一電流鏡電路CM11、CM21的漏極/源極間電壓進行鉗位。而且,通過上述第一電流鏡電路CM11、CM21的輸出來驅(qū)動上述第二電流鏡電路CM12、CM22,通過該第二電流鏡電路CM12、CM22的輸出電流來在上述電阻R1、R2處產(chǎn)生電壓。因而,在這樣構(gòu)成的上述電壓變換部21a中,也以上述接地電位GND為基準,通過上述開關(guān)元件16、17傳遞的脈沖信號被復(fù)原為上述電阻R1、R2處產(chǎn)生的電壓。另外,上述共模噪聲濾波器21b例如圖6和圖7所分別示出的那樣構(gòu)成為開關(guān)電路SW1、SW2,該開關(guān)電路SW1、SW2是將p溝道型MOS-FET和n溝道型MOS-FET各兩級、共計四級進行圖騰柱連接而成的。第一開關(guān)電路SW1中的第一級的作為p溝道型MOS-FET的PM11和第三級的作為n溝道型MOS-FET的NM11在各柵極處被輸入從上述電阻R2得到的脈沖信號來互補地進行導(dǎo)通截止動作。另外,第二級的作為p溝道型MOS-FET的PM12和第四級的作為n溝道型MOS-FET的NM12在各柵極被輸入從上述電阻R1得到并通過非電路NOT1進行了反轉(zhuǎn)的脈沖信號來互補地進行導(dǎo)通截止動作。因而,在通過上述開關(guān)元件16、17同時對上述第一開關(guān)電路SW1輸入了脈沖信號時,該第一開關(guān)電路SW1禁止這些脈沖信號的輸出。而且,在僅通過上述開關(guān)元件16對該第一開關(guān)電路SW1輸入了上述脈沖信號時,該第一開關(guān)電路SW1輸出該脈沖信號。像這樣被共模濾波處理后在上述作為p溝道型MOS-FET的PM12與第三級的作為n溝道型MOS-FET的NM11的連接點處得到的脈沖信號經(jīng)由輸出放大器AMP1而作為異常檢測信號ER1輸出。另外,同樣地,上述第二開關(guān)電路SW2中的第一級的作為p溝道型MOS-FET的PM21和第三級的作為n溝道型MOS-FET的NM21在各柵極處被輸入從上述電阻R1得到的脈沖信號來互補地進行導(dǎo)通截止動作。另外,第二級的作為p溝道型MOS-FET的PM22和第四級的作為n溝道型MOS-FET的NM22在各柵極處被輸入從上述電阻R2得到并通過非電路NOT2進行了反轉(zhuǎn)的脈沖信號來互補地進行導(dǎo)通截止動作。因而,與上述第一開關(guān)電路SW1同樣地,在通過第一上述開關(guān)元件16、17同時對上述第二開關(guān)電路SW2輸入了脈沖信號時,該第二開關(guān)電路SW2禁止這些脈沖信號的輸出。而且,在僅通過上述開關(guān)元件17對該第二開關(guān)電路SW2輸入了上述脈沖信號時,該第二開關(guān)電路SW2輸出該脈沖信號。像這樣被共模濾波處理后在上述第二級的作為p溝道型MOS-FET的PM22與第三級的作為n溝道型MOS-FET的NM21的連接點處得到的脈沖信號經(jīng)由輸出放大器AMP2而作為異常檢測信號ER2輸出。在此,回到上述低側(cè)電路20的結(jié)構(gòu)的說明,如圖2所示,上述低側(cè)電路20具備鎖存電路22,該鎖存電路22鎖存由上述電壓變換電路21進行電壓變換而復(fù)原的脈沖信號。另外,上述低側(cè)電路20具備信號分析電路23,該信號分析電路23對上述鎖存電路22中鎖存的上述脈沖信號進行分析來判定前述的異常檢測信號的類型。并且,上述低側(cè)電路20具備警報輸出電路24,該警報輸出電路24根據(jù)作為上述信號分析電路23的輸出的信號分析結(jié)果來輸出警報信號ALM。具體地說,上述鎖存電路22例如圖8所示那樣并聯(lián)地具備分別鎖存前述的由脈沖信號構(gòu)成的上述異常檢測信號ER1、ER2的兩級結(jié)構(gòu)的鎖存器LT11、LT12和鎖存器LT21、LT22。這些鎖存器LT11、LT12、LT21、LT22接收被輸入上述異常檢測信號ER1、ER2的脈沖生成電路PG所生成的時鐘信號CLK來進行鎖存動作。附帶地說,上述脈沖生成電路PG構(gòu)成為:在分別形成上述異常檢測信號ER1、ER2的脈沖信號中的一方發(fā)生反轉(zhuǎn)時,與該反轉(zhuǎn)同步地生成上述時鐘信號CLK。然后,上述第一級的鎖存器LT11、LT21接收上述時鐘信號CLK來分別鎖存上述異常檢測信號ER1、ER2。另外,上述第二級的鎖存器LT12、LT22分別鎖存上述第一級的鎖存器LT11、LT21中保持的異常檢測信號。因而,在前述的兩級結(jié)構(gòu)的上述鎖存器LT11、LT12和上述鎖存器LT21、LT22中,鎖存表示上述異常檢測信號ER1、ER2的變化的狀態(tài)的信號。而且,上述鎖存器LT11、LT12和上述鎖存器LT21、LT22中分別鎖存而保持的共計2位的信號作為分別表示過熱和過電流的異常檢測信號OHR、OCR而分別輸出。此外,各上述鎖存器LT11、LT12、LT21、LT22接收后述的清除信號CLR而一齊被復(fù)位從而初始化。對這樣構(gòu)成的上述鎖存電路22中保持的上述異常檢測信號ER1、ER2進行分析的上述信號分析電路23例如按照圖9所示的邏輯并根據(jù)上述異常檢測信號ER1、ER2的歷時性的轉(zhuǎn)移狀態(tài)變化來判定該異常檢測信號ER1、ER2所表示的異常的類型。即,在上述異常檢測信號OHR、OCR為[00]、[00]時,上述信號分析電路23將其判定為不存在異常。而且,在上述異常檢測信號OHR為[11]且上述異常檢測信號OCR為[00]時,上述信號分析電路23將其判定為處于過熱異常。另外,在上述異常檢測信號OHR為[00]且上述異常檢測信號OCR為[11]時,上述信號分析電路23將其判定為處于過電流異常。而且,在上述異常檢測信號OHR為[01]或[10]且上述異常檢測信號OCR為[10]或[01]時,上述信號分析電路23將其判定為處于低電壓異常。該低電壓異常的判定是基于:如前所述,在輸出上述異常檢測信號UVE時,上述兩個開關(guān)元件16、17以比檢測出上述過熱和過電流時長的周期交替地進行導(dǎo)通截止動作。即,是基于:在該情況下,上述鎖存電路22中保持的信號在第一級和第二級中不同、且在上述異常檢測信號ER1、ER2之間互不相同。而且,由于如前所述那樣以不會使上述開關(guān)元件16、17同時導(dǎo)通為條件來生成上述脈沖信號,因此在上述異常檢測信號OHR、OCR作為[10(11)]、[11(10)]而共同表示相同的值時,將該狀態(tài)判定為接收異常。在該情況下,生成上述清除信號CLR來使上述鎖存電路22復(fù)位。像這樣對上述異常檢測信號OHR和上述異常檢測信號OCR進行分析的上述信號分析電路23實現(xiàn)為存儲器,該存儲器被輸入上述異常檢測信號OHR和上述異常檢測信號OCR,選擇性地輸出作為其分析結(jié)果的表示異常的類型的信號ERDET、OHER、OCER、UVER、RXER。那么,被輸入這種分析結(jié)果、即上述信號ERDET、OHER、OCER、UVER、RXER的上述警報輸出電路24例如如圖10所示那樣具備觸發(fā)器FF,該觸發(fā)器FF被輸入上述異常檢測信號ERDET而被置位。而且,構(gòu)成為通過該觸發(fā)器FF的置位輸出對作為n溝道型MOS-FET的NM31進行導(dǎo)通驅(qū)動,由此輸出警報信號ALM。另外,上述警報輸出電路24中并聯(lián)地具備接收上述觸發(fā)器FF的置位輸出來分別鎖存上述信號OHER、OCER、UVER、RXER的四個鎖存器LT1、LT2、LT3、LT4。并且,上述警報輸出電路24中并聯(lián)地具備與作為p溝道型MOS-FET的PM30之間形成電流鏡電路的、作為恒流源的四個作為p溝道型MOS-FET的PM31、PM32、PM33、PM34。而且,與這些各作為p溝道型MOS-FET的PM31、PM32、PM33、PM34分別串聯(lián)地連接有作為開關(guān)的四個作為p溝道型MOS-FET的PM41、PM42、PM43、PM44。這些作為p溝道型MOS-FET的PM41、PM42、PM43、PM44通過上述鎖存器LT1、LT2、LT3、LT4的各輸出而被選擇性地導(dǎo)通,負責(zé)利用包括上述作為p溝道型MOS-FET的PM31、PM32、PM33、PM34的恒流源對電容器C1進行充電。然后,隨著上述電容器C1的充電而在該電容器C1中產(chǎn)生的充電電壓被提供至比較器COMP,與基準電壓Vref進行比較。而且,在上述電容器C1的充電電壓超過了上述基準電壓Vref時,上述比較器COMP發(fā)出用于指示停止輸出警報信號的結(jié)束信號TEND。通過該結(jié)束信號TEND,借助延遲電路而與上述電容器C1并聯(lián)連接的作為n溝道型MOS-FET的NM32被導(dǎo)通驅(qū)動,上述電容器C1中充入的電荷被放出而該電容器C1被復(fù)位。另外,上述結(jié)束信號TEND被施加到上述觸發(fā)器FF的復(fù)位端子,并且被輸入到設(shè)置于該觸發(fā)器FF的置位端子的前級的與門電路。該與門電路負責(zé)僅在上述觸發(fā)器FF處于復(fù)位狀態(tài)、且上述結(jié)束信號TEND未輸出時對該觸發(fā)器FF的置位端子施加上述異常檢測信號ERDET。因而,上述觸發(fā)器FF如圖11所示那樣在被輸入上述異常檢測信號ERDET的定時被置位,隨之上述電容器C1的充電開始,之后在該電容器C1的充電電壓超過上述基準電壓Vref而輸出了上述結(jié)束信號TEND時上述觸發(fā)器FF被復(fù)位。其結(jié)果,在上述觸發(fā)器FF被置位的整個期間t內(nèi)輸出上述警報信號ALM。此時,只要對分別設(shè)定給上述作為p溝道型MOS-FET的PM31、PM32、PM33、PM34的固定電流值進行加權(quán),上述電容器C1的充電電流就會與上述信號OHER、OCER、UVER、RXER的類型相應(yīng)地變化。其結(jié)果,在該電容器C1的充電電壓達到上述基準電壓Vref為止的期間t、即生成上述結(jié)束信號TEND的定時上產(chǎn)生時間差。因而,能夠與上述信號OHER、OCER、UVER、RXER的類型相應(yīng)地改變上述警報信號ALM的輸出時間。然后,通過辨別該警報信號ALM的輸出時間,能夠判定上述異常檢測的類型。就這樣,根據(jù)這樣構(gòu)成的信號傳遞電路1,與在高側(cè)電路10中產(chǎn)生的多種(在本例中為三種)異常檢測信號OHIN、OCIN、UVIN相應(yīng)地,按規(guī)定的優(yōu)先順序生成表示異常的類型的信號OHER、OCER、UVER。然后,與這些信號OHER、OCER、UVER相應(yīng)地生成使前述的兩個開關(guān)元件16、17的一方連續(xù)地進行導(dǎo)通截止動作的脈沖信號或者使上述開關(guān)元件16、17交替地導(dǎo)通的脈沖信號。然后,將這些脈沖信號通過上述開關(guān)元件16、17傳遞到低側(cè)電路20。因而,能夠不受上述高側(cè)電路10中的電源電壓變動(dV/dt)的影響地向上述低側(cè)電路20傳遞信號。另外,上述開關(guān)元件16、17不會被同時進行導(dǎo)通驅(qū)動,因此能夠簡易且有效地去除該兩個開關(guān)元件16、17中混入的共模噪聲的影響,來分別可靠地檢測各上述脈沖信號。因此,在上述低側(cè)電路20中,能夠根據(jù)分別通過上述開關(guān)元件16、17傳遞的脈沖信號來正確地判別上述高側(cè)電路10中產(chǎn)生的異常的類型。特別是,能夠使用上述兩個開關(guān)元件16、17來簡易且可靠地將上述高側(cè)電路10中產(chǎn)生的三種異常的類型以及不存在異常的狀態(tài)傳遞到上述低側(cè)電路20,其實用上的優(yōu)點極大。此外,也能夠構(gòu)成為:并聯(lián)地設(shè)置三個開關(guān)元件PM1、PM2、PM3,生成使這些開關(guān)元件PM1、PM2、PM3擇一地導(dǎo)通的脈沖信號來從上述高側(cè)電路10向上述低側(cè)電路20傳遞信號。在該情況下,只要與上述高側(cè)電路10中產(chǎn)生的異常的類型相應(yīng)地例如生成僅使上述開關(guān)元件PM1、PM2、PM3中的一個以第一周期進行導(dǎo)通截止動作的脈沖信號、以及使上述開關(guān)元件PM1、PM2、PM3中的兩個交替地進行導(dǎo)通截止動作的第二周期的脈沖信號即可。這樣一來,能夠傳遞將不存在異常的狀態(tài)包括在內(nèi)的六種異常的類型。接著,說明本發(fā)明的第二實施方式所涉及的信號傳遞電路1。本實施方式與通過前述的仲裁電路14根據(jù)信號類型的優(yōu)先級所得到的異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)地,生成例如圖12所示那樣脈寬不同的三種脈沖信號。而且,構(gòu)成為該脈沖信號例如圖13所示那樣僅通過一個開關(guān)元件16傳遞到低側(cè)電路20。附帶地說,上述三種脈沖信號的脈寬T1、T2、T3例如圖12所示那樣被設(shè)定為[T2=2·T1]、[T3=2·T2=4·T1]。例如使用對規(guī)定頻率的基準時鐘信號進行計數(shù)的3位的計數(shù)器18以及選擇該計數(shù)器18的輸出的多路復(fù)用器19來生成這種與異常信號的類型相應(yīng)的脈寬T1、T2、T3的脈沖信號。具體地說,通過如下方式來生成:與例如由2位數(shù)據(jù)[01]、[10]、[11]構(gòu)成的表示異常信號的類型的上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)地,控制上述計數(shù)器18和上述多路復(fù)用器19的各動作。然后,使用上述脈寬T1、T2、T3的脈沖信號來連續(xù)地對上述開關(guān)元件16進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另一方面,在上述低側(cè)電路20中,使用通過上述電壓變換部21a進行電壓變換后得到的脈沖信號,在該脈沖信號的脈寬時間內(nèi)對電容器C2進行充電。然后,在脈寬檢測電路25中,通過并聯(lián)設(shè)置的三個比較器CMP1、CMP2、CMP3將上述電容器C2的充電電壓與基準電壓Vref1、Vref2、Vref3分別進行比較,來分別求出與各上述脈寬相當?shù)妮敵鯝LM1、ALM2、ALM3。之后,上述脈寬檢測電路25通過與門電路AND1、AND2對各上述比較器CMP1、CMP2、CMP3的輸出ALM1、ALM2、ALM3進行掩蔽(masking)處理,選擇性地輸出上述輸出ALM1、ALM2、ALM3中的一個。附帶地說,在本例中構(gòu)成為按[ALM1<ALM2<ALM3]的優(yōu)先順序來輸出警報信號。另外,在圖13中與上述電容器C2并聯(lián)連接的作為n溝道型MOS-FET的NM31根據(jù)通過非電路反轉(zhuǎn)后的上述脈沖信號被進行導(dǎo)通驅(qū)動,以負責(zé)放出上述電容器C2的充電電荷。就這樣,根據(jù)這樣構(gòu)成的信號傳遞電路1,如圖14所示的其動作定時那樣,與異常檢測信號的類型相應(yīng)地變更對上述開關(guān)元件PM1進行導(dǎo)通驅(qū)動的脈沖信號的脈寬T1、T2、T3,因此隨之上述電容器C2的充電電壓發(fā)生變化。而且,在上述電容器C2的充電電壓超過了上述基準電壓Vref1、Vref2、Vref3時,上述比較器CMP1、CMP2、CMP3依次使其輸出A1、A2、A3反轉(zhuǎn)。而且,對于各上述比較器CMP1、CMP2、CMP3的輸出A1、A2、A3,從上述基準電壓被設(shè)定得高的上級的比較器CMP2、CMP3的輸出A2、A3起依序掩蔽。其結(jié)果,只要在上述電容器C2被復(fù)位的定時提取各上述比較器CMP1、CMP2、CMP3的輸出A1、A2、A3,就能夠由此擇一地求出與上述異常的類型相應(yīng)的異常檢測輸出ALM1、ALM2、ALM3。因而,通過如上所述那樣通過上述開關(guān)元件16傳遞與異常的類型相應(yīng)的脈寬T1、T2、T3的脈沖信號,也能夠與之前的實施方式同樣地簡易且可靠地向上述低側(cè)電路20傳遞高側(cè)電路10中產(chǎn)生的異常的類型。而且,僅使用一個開關(guān)元件16就能夠可靠地傳遞表示異常的類型的信號。但是,不能否認的是,在本實施方式的情況下,根據(jù)上述脈沖信號的脈寬T1、T2、T3的設(shè)定條件,從該信號傳遞到該脈沖信號的分析為止要耗費時間。因而,期望的是,與根據(jù)異常的類型而決定的緊急度相應(yīng)地將上述脈寬T1、T2、T3設(shè)定為最佳,這是不言而喻的。另外,也能夠如下那樣實施本發(fā)明。該第三實施方式與通過前述的仲裁電路14根據(jù)信號類型的優(yōu)先級所得到的異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)地,生成例如圖15所示那樣脈沖數(shù)n不同的三種脈沖信號列。而且,將該脈沖信號列例如圖16所示那樣通過一個開關(guān)元件16傳遞到低側(cè)電路20。附帶地說,脈沖數(shù)不同的上述三種脈沖信號列例如圖15所示那樣,在隔著固定的休止期間Tb而設(shè)定的固定的信號輸出期間Ta內(nèi)輸出的脈沖數(shù)n不同。在該圖15所示的例子中,與上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE相應(yīng)地將上述信號輸出期間Ta內(nèi)的脈沖數(shù)n設(shè)定為4脈沖、6脈沖、8脈沖。這種脈沖信號列是通過如下方式生成的:例如圖16所示那樣,在通過分頻器31對基準時鐘信號CLK進行分頻之后,通過3位的計數(shù)器32進行計數(shù)。然后,通過比較器33將該計數(shù)器32的計數(shù)值與表示上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE的2位的警報信息進行比較,根據(jù)其比較結(jié)果來控制與門電路34以掩蔽上述基準時鐘信號CLK。其結(jié)果,與上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE的類型相應(yīng)地對通過上述與門電路34提供給上述開關(guān)元件16的上述基準時鐘信號CLK的脈沖數(shù)進行限制。而且,上述開關(guān)元件16在上述計數(shù)器32的一個動作周期(Ta+Tb)內(nèi)僅以通過了上述與門電路34的上述基準時鐘信號CLK的脈沖數(shù)被進行導(dǎo)通截止驅(qū)動。另外,在接收像這樣從上述高側(cè)電路10傳遞的脈沖信號的上述低側(cè)電路20中,只要如下那樣根據(jù)上述脈沖信號的脈沖數(shù)來分析上述異常檢測信號的類型即可。即,通過4位的計數(shù)器36對通過上述電壓變換部21a進行電壓變換而得到的脈沖信號進行計數(shù),通過鎖存電路37鎖存其計數(shù)值。此時,通過計時電路38來控制上述計數(shù)器36的計數(shù)動作以及上述鎖存電路37的鎖存定時。附帶地說,上述計時電路38例如圖17所示那樣具備觸發(fā)器(FF)38a,該觸發(fā)器38a接收從上述電壓變換部21a得到的脈沖信號而被置位。另外,上述計時電路38具備第一計時器38b,該第一計時器38b通過第一比較器CMP11將接收上述觸發(fā)器38a的置位輸出來充電的電容器C11的充電電壓與規(guī)定的基準電壓Vref11進行比較。而且,構(gòu)成為由該第一計時器38b求出上述脈沖信號的輸出期間Ta。并且,上述計時電路38具備第二計時器38c,該第二計時器38c通過第二比較器CMP12將通過上述第一比較器CMP11的輸出來充電的電容器C12的充電電壓與規(guī)定的基準電壓Vref12進行比較。而且,構(gòu)成為通過該第二計時器38c來求出上述脈沖信號的休止期間Tb。在此基礎(chǔ)上,上述計時電路38構(gòu)成為通過作為上述第二計時器38c的上述第二比較器CMP12的輸出來使上述觸發(fā)器38a復(fù)位,由此將上述第一計時器38b和第二計時器38c分別初始化。根據(jù)這樣構(gòu)成的上述計時電路38,在接收到通過上述電壓變換部21a從上述高側(cè)電路10傳遞的脈沖信號的時間點,上述觸發(fā)器38a被置位。因而,上述第一計時器38b以上述脈沖信號的接收定時為起點來開始計時動作,在經(jīng)過上述期間Ta的時間點使上述計數(shù)器36的計數(shù)器動作停止。因而,上述計數(shù)器36對在上述期間Ta內(nèi)接收到的脈沖信號進行計數(shù)。換言之,在上述計數(shù)器36中求出與上述異常檢測信號OHE、OCE、UVE的類型相應(yīng)地從上述高側(cè)電路10傳遞的脈沖信號的脈沖數(shù)。之后,在經(jīng)過上述休止期間Tb的時間點上述鎖存電路37被上述第二計時器38c啟動,對在上述計數(shù)器36中求出的上述脈沖信號的脈沖數(shù)進行鎖存。然后,作為上述鎖存電路37中保持的計數(shù)值的脈沖數(shù)被提供至解碼器39,求出與該脈沖數(shù)相應(yīng)的警報輸出。附帶地說,上述解碼器39構(gòu)成為根據(jù)例如圖18所示那樣上述鎖存電路37中保持的計數(shù)值來改變其輸出ALM1、ALM2、ALM3。因而,根據(jù)如上所述那樣構(gòu)成的信號傳遞電路1,如圖19所示的其動作定時那樣,與異常檢測信號的類型相應(yīng)地變更對上述開關(guān)元件16進行導(dǎo)通驅(qū)動的脈沖信號的固定期間Ta內(nèi)的輸出脈沖數(shù)n。因此,在上述低側(cè)電路20中,通過上述計數(shù)器36對在上述固定期間Ta內(nèi)檢測出的脈沖信號的脈沖數(shù)進行計數(shù),對其計數(shù)值進行分析,由此能夠與之前的實施方式同樣地判定出高側(cè)電路10中產(chǎn)生的異常的類型。特別是,根據(jù)本實施方式所涉及的信號傳遞電路1,只要與上述異常檢測信號的類型相應(yīng)地變更在固定期間Ta內(nèi)通過上述開關(guān)元件16傳遞的脈沖信號的脈沖數(shù)n即可,因此能夠簡易且可靠地向上述低側(cè)電路20傳遞該異常檢測信號的類型。而且,與之前的實施方式同樣地,僅使用一個開關(guān)元件16就能夠可靠地傳遞表示異常的類型的信號。因此,起到與之前的各實施方式同樣的效果。此外,本發(fā)明并不限定于上述的各實施方式。例如也能夠?qū)⒌谝粚嵤┓绞街械男盘杺鬟f的控制與第二或第三實施方式的信號傳遞的控制一并使用來進行信號傳遞。具體地說,也可以與上述異常檢測信號的類型相應(yīng)地改變使上述兩個開關(guān)元件16、17的一方連續(xù)地進行導(dǎo)通截止動作的連續(xù)脈沖信號的周期,或者與上述異常檢測信號的類型相應(yīng)地改變使上述兩個開關(guān)元件16、17交替地進行導(dǎo)通截止動作的脈沖信號的周期。這樣一來,能夠?qū)⒏囝愋偷男盘枏纳鲜龈邆?cè)電路10傳遞到上述低側(cè)電路20。另外,關(guān)于前述的各實施方式中的脈沖信號的周期等,只要根據(jù)從上述高側(cè)電路10向上述低側(cè)電路20傳遞的信號的產(chǎn)生頻度、信號傳遞的緊急性等標準來設(shè)定即可。除此以外,本發(fā)明能夠在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)進行各種變形來實施。附圖標記說明HQ、LQ:高耐壓開關(guān)元件;HVIC:高電壓集成電路;HD:高側(cè)驅(qū)動器;LD:低側(cè)驅(qū)動器;CONT:控制電路;1:信號傳遞電路;10:高側(cè)電路;11:過熱檢測部;12:過電流檢測部;13:電壓降低檢測部;14:仲裁電路;15:脈沖生成電路;16:開關(guān)元件(PM1);17:開關(guān)元件(PM2);18:計數(shù)器;19:多路復(fù)用器;20:低側(cè)電路;21:電壓變換電路;21a:電壓變換部;21b:共模噪聲濾波器;22:鎖存電路;23:信號分析電路;24:警報輸出電路;25:脈寬檢測電路;31:分頻器;32:計數(shù)器;33:比較器;34:與門電路;36:計數(shù)器;37:鎖存電路;38:計時電路;39:解碼器。
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