特許6024825IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

動作基準電圧を異にするハイサイド回路とローサイド回路との間で複数の信号をレベルシフトして確実に伝達し得る簡易な構成の信号伝達回路

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところで特許文献1,2に紹介される構成のレベルシフト回路を用いる場合、例えば複数種の信号を伝達する為には、その信号数に応じた数のレベルシフト回路が必要となり、回路規模が増大する不具合がある。しかも前記中点電圧VSを基準電位として動作する前記ハイサイド回路は、通常、フローティング動作する。この為、前記ハイサイド回路と前記ローサイド回路との間で信号伝達する場合、前記ハイサイド回路の電源電圧変動(dV/dt)に起因して前記半導体スイッチ素子の寄生容量の充放電を伴う電位変動が発生し易い。すると前記レベルシフト回路が誤動作して、前記ハイサイド回路と前記ローサイド回路との間で伝達される信号にノイズが重畳する虞がある。 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、ハイサイド回路とローサイド回路との間でレベルシフトして伝達する信号数の増加に伴う回路規模の増大を防ぐと共に、電源電圧の変動等に起因するノイズの影響を受けることなく前記ハイサイド回路と前記ローサイド回路との間で信号をレベルシフトして確実に伝達することのできる簡易な構成の信号伝達回路を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した目的を達成するべく本発明は、互いに異なる電圧を基準電位としてそれぞれ動作する第1および第2の回路、具体的にはハイサイド回路とローサイド回路との間で、複数の信号をレベルシフトして伝達する信号伝達回路であって、 信号送信側の第1の回路は、前記複数の信号に応じて択一的にオン・オフ駆動されて該第1の回路の基準電位または電源電圧を信号受信側の前記第2の回路に伝達する第1および第2の半導体ス・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、基準電位を異にする前記第1の回路と前記第2の回路との間で複数の信号をレベルシフトして伝送するに際し、信号送信側の第1の回路は、複数の信号に応じて択一的にオン・オフ駆動される第1および第2の半導体スイッチ素子を介して該第1の回路の基準電位または電源電圧を前記第2の回路に伝達するだけである。 そして前記第2の回路においては、第1および第2の半導体スイッチ素子を介して伝達された信号に含まれるノイズを除去した後、前記第1および第2の半導体スイッチ素子を介して伝達された電圧に応じた第1および第2のパルス信号を生成する。その上で前記第1および第2のパルス信号をクロックとして該第1および第2のパルス信号をそれぞれラッチし、ラッチした前記第1および第2のパルス信号を解析して前記複数の信号の種別を判定する。従って前記第1の回路から伝達された信号を容易に、且つ正確に復元することができる。 しかもラッチ回路としてn段のシフトレジスタを採用し、前記第1および第2の半導体スイッチ素子をn回に亘って択一的にオン・オフ駆動するだけで2nからなる複数の信号を伝達することができ、従来のように伝送すべき信号の数に応じたレベルシフト回路を準備する必要がない。従って伝送すべき信号の数の増加に伴って回路構成規模が増大することがない等の利点がある。 更には前記第1および第2の半導体スイッチ素子を択一的にオン・オフ駆動して信号伝達を行うので、前記第1の回路の電源電圧変動に起因するノイズを同相ノイズフィルタを用いるだけで簡易に除去することができる。従って簡易な構成にて信頼性の高い信号伝達を行い得る等の効果が奏せられる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明に係る信号伝達回路を備えて構成される電力変換器の要部概略構成図。

【図2】本発明の第1の信号伝達回路の要部概略構成図。

【図3】アービタ回路の処理機能を示す図。

【図4】アービタ回路の出力に応じてパルス生成回路により生成されるパルス信号の例を示す図。

【図5】図2に示す信号伝達回路の具体的な構成例を示す図。

【図6】図2に示す信号伝達回路の変形例を示す図。

【図7】図5に示す信号伝達回路における信号伝達の形態を示す図。

【図8】本発明の第2の信号伝達回路の要部概略構成図。

【図9】ハイサイド回路からローサイド回路に伝達した信号に対する各部の信号状態を示す図。

【図10】ローサイド回路からハイサイド回路に伝達した信号に対する各部の信号状態を示す図。

【図11】本発明の第3のパルス生成回路により生成されるパルス信号の例を示す図。

【図12】本発明の第3の実施形態における信号伝達の形態を示すタイミング図。

【図13】本発明の第3の実施形態における電圧変換回路の構成例を示す図。

【図14】本発明の第3の実施形態における電圧変換回路の変形例を示す図。

【図15】本発明の第3の実施形態におけるラッチ回路の構成例を示す図。

【図16】本発明の第3の実施形態における信号解析回路の構成例を示す図。

【図17】本発明の第3の実施形態におけるアラーム出力回路の構成例を示す図。

【図18】図17に示すアラーム出力回路の動作を示すタイミング図。

【図19】本発明の第4の信号伝達の概念を示す図。

【図20】本発明の第4の実施形態における信号伝達回路の要部概略構成図。

【図21】図20に示す信号伝達回路による信号伝達の形態を示すタイミング図。

【図22】本発明の第5の信号伝達の概念を示す図。

【図23】本発明の第5の信号伝達回路の要部概略構成図。

【図24】本発明の第5の実施形態におけるタイマー回路の構成例を示す図。

【図25】本発明の第5の実施形態におけるデコーダの構成例を示す図。

【図26】図25に示す信号伝達回路による信号伝達の形態を示すタイミング図。

【図27】レベルシフト回路を備えた従来の電力変換器の構成例を示す図。

【図28】レベルシフト回路を備えた従来の電力変換器の別の構成例を示す図。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

UD1,LD1 高耐圧スイッチング素子   HVIC 高電圧集積回路   HD ハイサイドドライバ   LD ローサイドドライバ   CONT 制御装置   1 信号伝達回路   10 ハイサイド回路   11 過熱検出部   12 過電流検出部   13 電圧低下検出部   14 アービタ回路   15 パルス生成回路   16 半導体スイッチ素子(PM1)   17 半導体スイッチ素子(PM2)   20 ローサイド回路   21 電圧変換回路   21a 電圧変換部   21b 同相ノイズフィルタ   22 ラッチ回路   23 信号解析回路   24 アラーム出力回路   28 半導体スイッチ素子(NM1)   29 半導体スイッチ素子(NM2)

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