本實用新型涉及高壓集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于高壓集成電路的過壓保護電路。

背景技術(shù)：

高壓集成電路(HVIC)是一種帶有欠壓保護、邏輯控制等功能的柵極驅(qū)動電路，它將電力電子與半導(dǎo)體技術(shù)相結(jié)合，逐漸取代傳統(tǒng)的分立元件，越來越多地被應(yīng)用在大功率IGBT、MOSFET等驅(qū)動領(lǐng)域。

高壓集成電路應(yīng)用系統(tǒng)通常由高壓集成電路、功率器件、外圍電阻電容電感等構(gòu)成。高壓集成電路中MOS管的物理特性決定了其在適當(dāng)?shù)碾妷悍秶鷥?nèi)才能正常工作。然而，實際應(yīng)用中由于MOS開關(guān)等因素會出現(xiàn)輸出電壓達到電路電壓極值的過沖現(xiàn)象。另外，外界靜電作用會在電路輸出端產(chǎn)生極高瞬時電壓，并釋放瞬時大電流，對電路產(chǎn)生極大的沖擊。

為了防止輸出端口HO或LO電壓幅值過大而引起高壓集成電路的損壞、系統(tǒng)的失效，需要在電路的輸出端增加過壓保護電路，確保輸出端口HO或LO不會超過預(yù)定的值，并且在輸出端口HO或LO達到一定值時使高壓集成電路的輸出過壓保護電路工作，以提供大電流放電通道的方式，使高壓集成電路能夠正常工作，確保系統(tǒng)的安全運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種用于高壓集成電路的過壓保護電路。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型具體采用以下技術(shù)方案：

本實用新型提供一種用于高壓集成電路的過壓保護電路，包括高壓集成電路的輸出過壓保護電路，所述高壓集成電路的輸出過壓保護電路至少包括一個齊納二極管，所述高壓集成電路的一個輸出管腳至少接有一個所述的齊納二極管，所述齊納二極管的陰極與高壓集成電路的輸出管腳連接，所述齊納二極管的陽極與高壓集成電路的接地管腳連接。

優(yōu)選地，當(dāng)所述輸出過壓保護電路包括兩個或兩個以上的齊納二極管時，各所述齊納二極管同向順次串接組成齊納二極管組，所述齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸出管腳連接，所述齊納二極管組的陽極與高壓集成電路的接地管腳連接。

優(yōu)選地，所述集成電路的輸出管腳包括輸出管腳HO、輸出管腳LO、接地管腳VS和接地管腳COM，所述齊納二極管包括第一齊納管和第二齊納二極管，所述第一齊納二級管的陰極與所述輸出管腳HO連接，所述第一齊納二極管的陽極與接地管腳VS連接，所述第二齊納二極管的陰極與所述輸出管腳LO連接，所述第二齊納二極管的陽極與所述接地管腳COM連接。

優(yōu)選地，所述集成電路的輸出管腳包括輸出管腳HO、輸出管腳LO、接地管腳VS和接地管腳COM，所述齊納二極管組包括第一齊納二極管組和第二齊納二極管組，所述第一齊納二級管組的陰極與所述輸出管腳HO連接，所述第一齊納二極管組的陽極與接地管腳VS連接，所述第二齊納二極管組的陰極與所述輸出管腳LO連接，所述第二齊納二極管組的陽極與所述接地管腳COM連接。

優(yōu)選地，還包括高壓集成電路的輸入過壓保護電路，所述高壓集成電路的輸入過壓保護電路包括電阻R1、電阻R2、第三齊納二級管和第四齊納二極管，所述第三齊納二極管的陰極與所述高壓集成電路的輸入管腳HIN連接，所述第三齊納二極管的陽極接系統(tǒng)的地或高壓集成電路的接地管腳，所述電阻R1的兩端分別與所述第三齊納二極管的陽極和陰極連接，所述第四齊納二極管的陰極與高壓集成電路的輸入管腳LIN連接，所述第四齊納二極管的陽極接系統(tǒng)的地或高壓集成電路的接地管腳，所述電阻R2的兩端分別與第四齊納二極管的陽極和陰極連接。

優(yōu)選地，還包括高壓集成電路的輸入過壓保護電路，所述高壓集成電路的輸入過壓保護電路包括電阻R1、電阻R2、第三齊納二級管組和第四齊納二極管組，所述第三齊納二極管組的陰極與所述高壓集成電路的輸入管腳HIN連接，所述第三齊納二極管組的陽極接系統(tǒng)的地或高壓集成電路的接地管腳，所述電阻R1的兩端分別與所述第三齊納二極管組的陽極和陰極連接，所述第四齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸入管腳LIN連接，所述第四齊納二極管組的陽極接系統(tǒng)的地或高壓集成電路的接地管腳，所述電阻R2的兩端分別與第四齊納二極管組的陽極和陰極連接。

優(yōu)選地，所述第三齊納二極管組和第四齊納二極管組均由兩個或兩個以上的齊納二極管同向順序串接組成。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過在高壓集成電路的輸出管腳和接地管腳之間接有齊納二極管，利用齊納二極管的穩(wěn)壓功能使高壓集成電路的輸出電壓穩(wěn)定在一定的值，從而實現(xiàn)高壓集成電路的輸出過壓保護，其電路結(jié)構(gòu)簡單、性能非常穩(wěn)定，只需根據(jù)電路的穩(wěn)壓需要適當(dāng)增加或減少齊納二極管的齊納電壓和個數(shù)即可。同時通過在輸出管腳和接地管腳之間接有的齊納二極管還能有效地濾掉輸出端口的過沖電壓，而無需額外增加濾波電路來濾除輸出端口的過沖電壓，大大簡化了電路。

另外，高壓集成電路輸出端口的靜電還可以通過齊納二極管釋放掉，而無需額外增加靜電釋放保護電路便可防止輸出端口的過壓情況，大大簡化了電路。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1的高壓集成電路輸出過壓保護電路圖；

圖2為本實用新型實施例3的高壓集成電路輸出過壓保護電路圖；

圖3為本實用新型實施例4的高壓集成電路輸入輸出過壓保護電路圖；

圖4為本實用新型實施例5的高壓集成電路輸入輸出過壓保護電路圖；

圖5為本實用新型的輸出HO/LO過壓保護示意圖；

圖6為本實用新型的輸出HO/LO過沖濾波示意圖；

圖7為本實用新型的輸入信號HIN/LIN過壓保護示意圖；

圖8為本實用新型的輸入信號HIN/LIN過沖濾波示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例1

本實用新型提供一種用于高壓集成電路的輸出過壓保護電路，包括齊納二極管，通過將齊納二極管的陰極與高壓集成電路的輸出管腳相連，將齊納二極管的陽極與高壓集成電路的接地管腳相連，利用齊納二極管的穩(wěn)壓功能實現(xiàn)高壓集成電路的輸出過壓保護、輸出過沖濾波及輸出靜電釋放的功能。

如圖1所示，高壓集成電路U1包括輸出管腳HO、輸出管腳LO、接地管腳VS和接地管腳COM，齊納二極管包括第一齊納二極管ZD1和第二齊納二極管ZD2。第一齊納二極管ZD1的陰極與輸出管腳HO連接，第一齊納二級管ZD1的陽極與接地管腳VS連接，第二齊納二極管ZD2的陰極與輸出管腳LO連接，第二齊納二極管ZD2的陽極與接地管腳COM連接。而在其他實施例中，根據(jù)穩(wěn)壓的需要，輸出管腳H0和輸出管腳LO也可以分別接有兩個或兩個以上的齊納二極管。當(dāng)輸出管腳H0和輸出管腳LO分別接有兩個或兩個以上的齊納二極管時，各齊納二極管同向順次串接分別組成第一齊納二極管組和第二齊納二極管組，第一齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸出管腳HO連接，第一齊納二極管組的陽極與高壓集成電路的接地管腳VS連接，第二齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸出管腳LO連接，第二齊納二極管組的陽極與高壓集成電路的接地管腳COM連接。

實施例2

實施例2與實施例1的電路基本相同，其不同之處在于，實施例2的高壓集成電路的輸出管腳只有輸出管腳HO，而沒有輸出管腳LO，第一齊納二極管ZD1或第一齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸出管腳HO連接，第一齊納二極管ZD1或第一齊納二極管組的陽極與高壓集成電路的接地管腳VS連接。而在另一個實施例中，高壓集成電路的輸出管腳也可以只有輸出管腳LO，而沒有輸出管腳HO，第二齊納二極管ZD2或第二齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸出管腳LO連接，第二齊納二極管ZD2或第二齊納二極管組的陽極與高壓集成電路的接地管腳COM端連接。

實施例3

如圖2所示，本實施例與實施例1的電路結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于，本實施例的將第一齊納二極管ZD1和第二齊納二極管ZD2均集成在高壓集成電路U1內(nèi)。

實施例4

如圖3所示，本實施例與實施例1不同之處在于，本實施例還包括高壓集成電路的輸入過壓保護電路，輸入過壓保護電路包括電阻R1和電阻R2，第三齊納二級管ZD3和第四齊納二極管ZD4。其中，第三齊納二極管ZD3的陰極與高壓集成電路的輸入管腳HIN連接，第三齊納二極管ZD3的陽極接系統(tǒng)的地，電阻R1的兩端分別與第三齊納二極管ZD3的陽極和陰極連接。第四齊納二極管ZD4的陰極與高壓集成電路的輸入管腳LIN連接，第四齊納二極管ZD4的陽極接系統(tǒng)的地，電阻R2的兩端分別與第四齊納二極管ZD4的陽極和陰極連接。

在而在其他實施例中，根據(jù)穩(wěn)壓的需要，輸入管腳HIN和輸入管腳LIN也可以分別接有兩個或兩個以上的齊納二極管。當(dāng)輸入管腳HIN和輸入管腳LIN分別接有兩個或兩個以上的齊納二極管時，各齊納二極管同向順次串接分別組成第三齊納二極管組和第四齊納二極管組。第三齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸入管腳HIN連接，第三齊納二極管組的陽極接系統(tǒng)的地或高壓集成電路的接地管腳COM，第四齊納二極管組的陰極與高壓集成電路的輸入管腳LIN連接，第四齊納二極管組的陽極接系統(tǒng)的地或高壓集成電路的接地管腳COM。

實施例5

如圖4所示，本實施例與實施例4的電路結(jié)構(gòu)基本相同，其不同之處在于，本實施將齊納二極管ZD1、齊納二極管ZD2、齊納二極管ZD3、齊納二極管ZD4、電阻R1和電阻R2均集成在高壓集成電路U1內(nèi)。

如圖5所示，當(dāng)輸出信號的電壓幅度高于過壓保護閾值電壓VTH時，本實用新型的輸出過壓保護電路能將輸出信號的電壓幅度鉗位于閾值電壓VTH，從而保護內(nèi)部電路。

如圖6所示，本實用新型的高壓集成電路輸出過壓保護電路能將輸出信號的干擾噪聲濾掉，而濾波的脈沖寬度由齊納二極管的面積決定。

如圖7所示，當(dāng)輸入信號的電壓幅度高于過壓保護閾值電壓VTH時，本實用新型的輸入過壓保護電路能將輸入信號的電壓幅度鉗位于閾值電壓VTH，從而保護內(nèi)部電路。

如圖8所示，本實用新型的高壓集成電路輸入過壓保護電路能將輸入信號的干擾噪聲濾掉，而濾波的脈沖寬度由齊納二極管的面積決定。

以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。