DE102005034365B3 - Circuit with power MOS transistor and control circuit has driver circuit with discharge stage with discharge transistor whose first load connection and control connection are connected to power transistor's control connection - Google Patents

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Abstract

The circuit has a driver circuit with a control signal (S1) input and a control voltage output (12) connected to the transistor's control connection (G). The driver circuit has a discharge stage (20) with a discharge transistor whose first load connection and control connection are connected to the power transistor's control connection. A second control connection of the discharge transistor ha a potential connection to a load connection of the power transistor. A switch element is arranged between the second load connection and a reference potential.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungs-MOS-Transistor und mit einer Ansteuerschaltung für diesen Leistungs-MOS-Transistor.The The present invention relates to a circuit arrangement with a Power MOS transistor and with a drive circuit for this Power MOS transistor.

Leistungs-MOS-Transistoren, insbesondere Leistungs-MOSFET oder Leitungs-IGBT, werden zunehmend als steuerbare Schalter zum Schalten elektrischer Lasten eingesetzt. 1 zeigt ein Anwendungsbeispiel für einen als MOSFET M ausgebildeten Leistungs-MOS-Transistor zur Ansteuerung einer Last Z. Die Laststrecke (Drain-Source-Strecke) des MOSFET M ist dabei in Reihe zu der Last Z zwischen Klemmen für ein positives Versorgungspotential V+ und negatives Versorgungspotential bzw. Bezugspotential GND geschaltet. Bei leitend angesteuertem MOSFET M liegt annähernd die gesamte zwischen den Versorgungspotentialklemmen anliegende Versorgungsspannung über der Last Z an, während bei gesperrtem MOFET M die über der Last Z anliegende Spannung Null ist. Die Steuerung des MOSFET M erfolgt in bekannter Weise durch Anlegen einer Ansteuerspannung Vgs zwischen dessen Gate-Anschluss, der einen Steueranschluss bildet, und dessen Source-Anschluss S, der einen der Lastanschlüsse des MOSFET bildet. Eine Ansteuer- bzw. Treiberschaltung für diesen MOSFET M umfasst im einfachsten Fall eine steuerbare Spannungsquelle, die nach Maßgabe des Steuersignals S1 eine recheckförmige Eingangsspannung Vin erzeugt, und einen dem Gate-Anschluss des MOSFET M vorgeschalteten Widerstand Rg, der den Gate-Ladestrom bzw. den Gate-Entladestrom begrenzt.Power MOS transistors, in particular power MOSFET or line IGBT, are increasingly being used as controllable switches for switching electrical loads. 1 shows an application example of a designed as MOSFET M power MOS transistor for driving a load Z. The load path (drain-source path) of the MOSFET M is in series with the load Z between terminals for a positive supply potential V + and negative supply potential or reference potential GND switched. When the MOSFET M is turned on, approximately the entire supply voltage between the supply potential terminals is applied across the load Z, while when the MOFET M is blocked, the voltage across the load Z is zero. The control of the MOSFET M is carried out in a known manner by applying a driving voltage Vgs between its gate terminal, which forms a control terminal, and its source terminal S, which forms one of the load terminals of the MOSFET. A drive circuit for this MOSFET M comprises in the simplest case a controllable voltage source, which generates a check-shaped input voltage Vin in accordance with the control signal S1, and a gate terminal of the MOSFET M upstream resistor Rg, the gate charging current or limits the gate discharge current.

Der MOSFET M leitet in bekannter Weise, wenn dessen Gate-Source-Kapazität Cgs, die in 1 ebenfalls dargestellt ist, bis auf einen Wert aufgeladen ist, der oberhalb der Einsatzspannung des MOSFET liegt. Entsprechend sperrt der MOSFET, wenn die Gate-Source-Kapazität Cgs bis auf einen Wert unterhalb der Einsatzspannung entladen ist.The MOSFET M conducts in a known manner, when its gate-source capacitance Cgs, the in 1 is also shown, is charged to a value which is above the threshold voltage of the MOSFET. Accordingly, the MOSFET blocks when the gate-source capacitance Cgs is discharged to a value below the threshold voltage.

Bedingt durch diese Gate-Source-Kapazität und weitere noch zu erläuternde Effekte führen Änderungen des Steuersignals S1 bzw. der Eingangsspannung Vin nur zeitverzögert zu einer Änderung des Schaltzustandes des MOSFET M, wie nachfolgend anhand von 2 erläutert wird.As a result of this gate-source capacitance and further effects to be explained, changes in the control signal S1 or the input voltage Vin lead to a change in the switching state of the MOSFET M only with a time delay, as described below with reference to FIG 2 is explained.

2 zeigt im oberen Teil beispielhaft den zeitlichen Verlauf des Steuersignals S1 bzw. den daraus resultierenden zeitlichen Verlauf der Eingangsspannung Vin. Diese Eingangsspannung nimmt zu einem ersten Zeitpunkt t1 einen oberen Spannungspegel V1 an der so gewählt ist, dass der MOSFET M sicher leitet, wenn diese Spannung V1 als Gate-Source-Spannung Vgs anliegt. Zu einem späteren Zeitpunkt t2 sinkt die Eingangsspannung Vin auf Null ab, um den MOSFET M zu sperren. 2 shows in the upper part as an example the time course of the control signal S1 and the resulting temporal course of the input voltage Vin. This input voltage assumes at a first time t1 an upper voltage level V1 which is selected so that the MOSFET M conducts safely when this voltage V1 is applied as a gate-source voltage Vgs. At a later time t2, the input voltage Vin drops to zero in order to block the MOSFET M.

Nach dem Einschaltzeitpunkt t1 steigt die Gate-Source-Spannung Vgs für eine erste Zeitdauer T1 rasch bis auf einen Wert knapp oberhalb der Einsatzspannung des MOSFET M an. Die Gate-Source-Spannung Vgs bleibt dann für eine zweite Zeitdauer T2 annähernd auf einem konstanten Spannungsniveau, dem sogenannten "Miller-Plateau" bevor die Gate-Source-Spannung weiter bis auf den Wert der Eingangsspannung Vin ansteigt und der MOS-Transistor vollständig einschaltet. Mit T3 ist in 2 die Zeitdauer bezeichnet, während der der MOS-Transistor vollständig eingeschaltet ist. Diese Zeitdauer endet mit dem Abschaltzeitpunkt t2.After the switch-on time t1, the gate-source voltage Vgs rises rapidly for a first time T1 to a value just above the threshold voltage of the MOSFET M. The gate-source voltage Vgs then remains for a second period of time T2 approximately at a constant voltage level, the so-called "Miller-Plateau" before the gate-source voltage continues to rise to the value of the input voltage Vin and the MOS transistor turns on completely , With T3 is in 2 denotes the period of time during which the MOS transistor is fully turned on. This period ends with the switch-off time t2.

Nach diesem Abschaltzeitpunkt t2 sinkt die Gate-Source-Spannung Vgs bis auf den Wert des Miller-Plateaus ab, verbleibt dann für eine Zeitdauer T5 in etwa auf dem Niveau des Miller-Plateaus und sinkt danach rasch auf Null ab. Während einer Zeitdauer T4 nach dem Abschaltzeitpunkt t2, bis die Gate-Source-Spannung Vgs den Wert des Miller-Plateaus erreicht, ist der MOSFET M noch leitend und wird erst während der nachfolgenden Zeitdauer T5, während der die Gate-Source-Spannung Vgs auf dem Niveau des Miller-Plateaus langsam absinkt, abgeregelt. Die durch den Miller-Effekt bedingte vergleichsweise langsame Änderung der Spannung Vds über der Laststrecke des MOSFET M bzw. die korrespondierende Spannungsänderung über der Last Z ist im Hinblick auf eine Abflachung der Schaltflanken und damit im Hinblick auf eine Reduzierung von EMV-Störstrahlung erwünscht. Nicht erwünscht ist allerdings die Verzögerungszeit bzw. Totzeit T4 nach dem Ausschaltzeitpunkt T2 innerhalb der der MOSFET M noch vollständig leitet, bevor er während der nachfolgenden Zeitperiode T5 abgeregelt wird.To this turn-off time t2, the gate-source voltage Vgs decreases until to the value of the Miller Plateau, then remains for a period of time T5 at about the same level as the Miller Plateau and sinking rapidly thereafter to zero. While a period T4 after the switch-off time t2, until the gate-source voltage Vgs reaches the value of the Miller plateau, the MOSFET M is still becomes conductive and only during the subsequent period of time T5, during which the gate-source voltage Vgs on the Level of the Miller plateau slowly drops, abgeregelt. By the Miller effect caused relatively slow change the voltage Vds over the load path of the MOSFET M or the corresponding voltage change over the Last Z is in terms of a flattening of the switching edges and with a view to a reduction of EMC interference radiation he wishes. Not wanted is however the delay time or dead time T4 after the switch-off time T2 within the MOSFET M is still complete conducts before leaving the subsequent time period T5 is abgeregelt.

Die EP 0 744 098 B1 beschreibt eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungs-MOSFET und einer Ansteuerschaltung, die in der Lage ist, den Entladestrom der Gate-Source-Kapazität des Leistungstransistors zu beeinflussen.The EP 0 744 098 B1 describes a circuit arrangement with a power MOSFET and a drive circuit which is able to influence the discharge current of the gate-source capacitance of the power transistor.

Die US 2004/0 104 743 A1 beschreibt eine Treiberschaltung mit reduzierter Verzögerungszeit.The US 2004/0 104 743 A1 describes a driver circuit with reduced Delay Time.

Die DE 102 40 167 A1 beschreibt eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungstransistor und einer Ansteuerschaltung für den Leistungstransistor. Die Ansteuerschaltung ist hierbei dazu ausgebildet, zur sperrenden Ansteuerung des Leistungstransistors den Gate-Entladestrom so einzustellen, dass dieser mit abnehmender Spannung über einer in Reihe zu dem Leistungstransistor geschalteten Last erhöht wird.The DE 102 40 167 A1 describes a circuit arrangement with a power transistor and a drive circuit for the power transistor. In this case, the drive circuit is designed to set the gate discharge current for the blocking activation of the power transistor in such a way that it is increased with decreasing voltage across a load connected in series with the power transistor.

Die DE 198 55 604 C1 beschreibt eine Ansteuerschaltung für einen in Reihe zu einer Last geschalteten Leistungstransistor. Diese Ansteuerschaltung ist dazu ausgebildet, zur sperrenden Ansteuerung die Gate-Source-Kapazität zunächst mit einem großen Strom zu entladen, bis die Laststreckenspannung des MOSFET auf einen vorgegebenen Schwellenwert angestiegen ist, die Gate-Source-Kapazität anschließend mit einem kleine ren Entladestrom zu entladen, bis ein Laststrom auf einen unteren Schwellenwert abgesunken ist, und die Gate-Source-Kapazität abschließend wieder mit einem großen Entladestrom zu entladen.The DE 198 55 604 C1 describes a drive circuit for a power transistor connected in series with a load. This drive circuit is designed to initially discharge the gate-source capacitance with a large current until the load path voltage of the MOSFET has risen to a predefined threshold value, then discharge the gate-source capacitance with a small discharge current. until a load current has dropped to a lower threshold, and finally discharge the gate-source capacitance again with a large discharge current.

Die WO 00/27032 beschreibt eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Leistungs-MOSFET, die den Gate-Entladestrom während des Abschaltvorganges mit abnehmender Spannung über einer in Reihe zu dem Leistungstransistor geschalteten Last stufenweise absenkt (vgl. 4).WO 00/27032 describes a circuit arrangement for driving a power MOSFET, which gradually lowers the gate discharge current during the turn-off operation with decreasing voltage across a load connected in series with the power transistor (cf. 4 ).

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungs-MOS-Transistor und einer Ansteuerschaltung für den Leistungs-MOS-Transistor zur Verfügung zu stellen, bei welcher die Verzögerungszeit zwischen dem Beginn des Abschaltvorganges und dem tatsächlichen Beginn des Sperrens des Leistungs-MOS-Transistors reduziert ist.aim The present invention is a circuit arrangement with a power MOS transistor and a drive circuit for the power MOS transistor to disposal to put at which the delay time between the beginning of the shutdown and the actual Beginning of the blocking of the power MOS transistor is reduced.

Dieses Ziel wird durch eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This The object is achieved by a circuit arrangement according to claim 1. advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist einen Leistungs-MOS-Transistor mit einem Ansteueranschluss und einer Laststrecke sowie eine Ansteuerschaltung für den Leistungs-MOS-Transistor auf. Die Ansteuerschaltung umfasst eine Treiberschaltung, die einen Eingang zur Zuführung eines Steuersignals und einen Ausgang zur Bereitstellung einer Ansteuerspannung für den Leistungstransistor aufweist, wobei der Ausgang an den Steueranschluss des Leistungs-MOS-Transistors angeschlossen ist.The inventive circuit arrangement has a power MOS transistor with a drive terminal and a load path and a drive circuit for the power MOS transistor on. The drive circuit comprises a driver circuit, which has a Entrance to the feeder a control signal and an output for providing a drive voltage for the power transistor wherein the output is connected to the control terminal of the power MOS transistor is.

Die Treiberschaltung kann eine herkömmliche, zur leitenden und sperrenden Ansteuerung eines Leistungs-MOS-Transistors geeignete Treiberschaltung sein.The Driver circuit may be a conventional, for conducting and blocking control of a power MOS transistor be suitable driver circuit.

Zusätzlich zu dieser Treiberschaltung weist die Ansteuerschaltung eine Entladeschaltung auf, die ebenfalls an den Steueranschluss des Leistungs-MOS-Transistors angeschlossen ist, und die dazu ausgebildet ist, nach Maßgabe des Steuersignals einen von der Ansteuerspannung des Leistungs-MOS-Transistors abhängigen Entladestrom zu erzeugen, der mit kleiner werdender Ansteuerspannung abnimmt.In addition to This driver circuit, the drive circuit has a discharge circuit which is also connected to the control terminal of the power MOS transistor is connected, and which is designed to meet the requirements of Control signal dependent on the drive voltage of the power MOS transistor discharge current to produce, which decreases with decreasing drive voltage.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist durch die Entladeschaltung sicher gestellt, dass die Ansteuerspannung des Leistungs-MOS-Transistors nach Beginn des Abschaltvorganges rasch absinkt, um dadurch die Verzögerungszeit zwischen dem Beginn des Abschaltvorgangs und dem Beginn des Sperrens des Leistungs-MOS-Transistors zu verkürzen.at the circuit arrangement according to the invention is ensured by the discharge circuit that the drive voltage of the power MOS transistor after the start of the shutdown process decreases rapidly, thereby reducing the delay time between the beginning the turn-off operation and the beginning of the blocking of the power MOS transistor To shorten.

Vorzugsweise weist die Entladeschaltung einen Entladetransistor mit einem Steueranschluss und einer Laststrecke auf, dessen Laststrecke an den Steueranschluss des Leistungs-MOS-Transistors angeschlossen ist und der nach Maßgabe des Steuersignals als Diode mit einer von der Ansteuerspannung des Leistungs-MOS-Transistors abhängigen Spannung betrieben wird.Preferably the discharge circuit has a discharge transistor with a control terminal and a load path, whose load path to the control terminal of the power MOS transistor is connected and in accordance with the control signal as Diode having one of the drive voltage of the power MOS transistor dependent tension is operated.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The The present invention will be explained in more detail below with reference to figures.

1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungs-MOS-Transistors zur Ansteuerung einer Last nach dem Stand der Technik. 1 shows a circuit arrangement with a power MOS transistor for driving a load according to the prior art.

2 zeigt zeitliche Verläufe ausgewählter, in der Schaltung gemäß 1 vorkommender Signale während eines Einschalt- und eines Ausschaltvorganges des MOS-Transistors. 2 shows time courses of selected, in the circuit according to 1 occurring signals during a turn-on and a turn-off of the MOS transistor.

3 zeigt ein erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die eine Ansteuerschaltung mit einer Treiberschaltung und einer zusätzlichen Entladeschaltung aufweist. 3 shows a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention, which has a drive circuit with a driver circuit and an additional discharge circuit.

4 zeigt ein mögliches Realisierungsbeispiel für die Treiberschaltung. 4 shows a possible implementation example for the driver circuit.

5 zeigt ein weiteres mögliches Realisierungsbeispiel für die Treiberschaltung. 5 shows another possible implementation example for the driver circuit.

6 zeigt zeitliche Verläufe ausgewählter, in der Schaltung gemäß 3 vorkommender Signale während eines Abschaltvorganges des Leistungs-MOS-Transistors. 6 shows time courses of selected, in the circuit according to 3 occurring signals during a shutdown of the power MOS transistor.

7 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie eines in der zusätzlichen Entladeschaltung angeordneten, als Diode betreibbaren Entladetransistors. 7 shows the current-voltage characteristic of a arranged in the additional discharge circuit, can be operated as a diode discharge transistor.

8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. 8th shows a second embodiment of a circuit arrangement according to the invention.

9 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. 9 shows a third embodiment a circuit arrangement according to the invention.

In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Bauelemente und Signale mit gleicher Bedeutung.In denote the figures, unless otherwise indicated, like reference numerals same components and signals with the same meaning.

3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung mit einem Leistungs-MOS-Transistor und einer Ansteuerschaltung. Zum besseren Verständnis der Funktionsweise der Schaltungsanordnung ist in 3 ebenfalls eine Last Z dargestellt, die in Reihe zu einer Laststrecke des Leistungs-MOS-Transistors T1 zwischen Klemmen für ein positives Versorgungspotential V+ und ein negatives Versorgungspotential GND, das in dem Beispiel das Bezugspotential GND ist, geschaltet ist. Der MOS-Transistor T1 ist in dem Beispiel als MOSFET ausgebildet, der als Low-Side-Schalter verschaltet ist, dessen Laststrecke (Drain-Source-Strecke) also zwischen das Bezugspotential GND und die Last Z geschaltet ist. Ein Gate-Anschluss G dieses Leistungs-MOSFET T1 bildet dessen Steueranschluss. 3 shows a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention with a power MOS transistor and a drive circuit. For a better understanding of the operation of the circuit arrangement is in 3 Also illustrated is a load Z connected in series with a load path of the power MOS transistor T1 between positive supply potential terminals V + and a negative supply potential GND, which is the reference potential GND in the example. The MOS transistor T1 is formed in the example as a MOSFET, which is connected as a low-side switch whose load path (drain-source path) is thus connected between the reference potential GND and the load Z. A gate terminal G of this power MOSFET T1 forms its control terminal.

Die Ansteuerschaltung für diesen Leistungs-MOSFET T1 umfasst eine Treiberschaltung 10 mit einem Eingangsanschluss 11 zur Zuführung eines Steuersignals S1 sowie mit einem Ausgang 12 zum Bereitstellen einer Ansteuerspannung Vgs für den MOSFET T1 bzw. zur Bereitstellung eines Lade- oder Entladestromes I10 für die Gate-Source-Kapazität Cgs des MOSFET T1, die in 3 der Vollständigkeit halber ebenfalls dargestellt ist.The drive circuit for this power MOSFET T1 comprises a driver circuit 10 with an input connection 11 for supplying a control signal S1 and with an output 12 for providing a drive voltage Vgs for the MOSFET T1 or for providing a charge or discharge current I10 for the gate-source capacitance Cgs of the MOSFET T1, which in 3 is also shown for the sake of completeness.

Diese Treiberschaltung 10 kann einer herkömmlichen Treiberschaltung entsprechen, die dazu ausgebildet ist, nach Maßgabe des Steuersignals S1 den MOSFET leitend anzusteuern. Zur leitenden Ansteuerung liefert die Ansteuerschaltung 10 einen Ladestrom I10 für die Gate-Source-Kapazität Cgs, der entgegen der in 3 eingezeichneten Richtung fließt, und lädt die Gate-Source-Kapazität Cgs bis auf eine zur leitenden Ansteuerung des MOSFET ausreichende Ansteuerspannung auf. Zur sperrenden Ansteuerung liefert die Ansteuerschaltung einen Entladestrom, der in der in 3 eingezeichneten Richtung fließt, und entlädt die Gate-Source-Kapazität bis auf einen zur sperrenden Ansteuerung geeigneten Wert.This driver circuit 10 may correspond to a conventional driver circuit, which is designed to control the MOSFET in accordance with the control signal S1. For conductive control supplies the drive circuit 10 a charge current I10 for the gate-source capacitance Cgs, which is opposite to in 3 drawn direction, and charges the gate-source capacitance Cgs to a sufficient for the conductive driving of the MOSFET drive voltage. For blocking control, the drive circuit supplies a discharge current, which in the in 3 drawn direction, and discharges the gate-source capacitance to a value suitable for blocking drive value.

Ein einfaches Realisierungsbeispiel für eine solche Treiberschaltung 10 umfasst Bezug nehmend auf 4 einen Schalter 15, der nach Maßgabe des Steuersignals S1 den Ausgang der Treiberschaltung 12 über einen Widerstand R10 entweder an ein erstes Ansteuerpotential V1 oder an ein zweites Ansteuerpotential V2 anschließt. Das erste Ansteuerpotential V1 ist dabei so gewählt, dass der MOSFET M leitet, nachdem dessen Gate-Source-Kapazität Cgs über den Widerstand R10 auf den wert dieses Ansteuerpotentials V10 aufgeladen wurde. Das zweite Ansteuerpotential V2, das bei einem Low-Side-Schalter dem Bezugspotential GND entsprechen kann, ist so gewählt, dass der MOSFET M sperrt, wenn dessen Gate-Source-Kapazität Cgs über den Widerstand R10 bis auf den Wert dieses Ansteuerpotentials V2 entladen wurde.A simple implementation example of such a driver circuit 10 includes reference to FIG 4 a switch 15 in accordance with the control signal S1, the output of the driver circuit 12 Connected via a resistor R10 either to a first drive potential V1 or to a second drive potential V2. The first drive potential V1 is chosen so that the MOSFET M conducts after its gate-source capacitance Cgs has been charged via the resistor R10 to the value of this drive potential V10. The second drive potential V2, which may correspond to the reference potential GND in the case of a low-side switch, is chosen so that the MOSFET M blocks when its gate-source capacitance Cgs has been discharged via the resistor R10 to the value of this drive potential V2 ,

5 zeigt eine alternative Realisierungsmöglichkeit für die Treiberschaltung 10, die sich von der in 4 dargestellten darin unterscheidet, dass zwischen die Klemme für das erste Ansteuerpotential V1 und den Schalter 15 eine erste Stromquelle 13 geschaltet ist und zwischen die Klemme für das zweite Ansteuerpotential V2 und den Schalter 15 eine zweite Stromquelle 14 geschaltet ist. Diese Stromquellen 13, 14 sorgen dafür, dass der Lade- bzw. Entladestrom (I10 in 3) für die Gate-Source-Kapazität Cgs jeweils wenigstens annäherungsweise konstant ist, bis die Gate-Source-Kapazität Cgs auf den Wert des ersten Ansteuerpotentials V1 aufgeladen bzw. auf den Wert des zweiten Ansteuerpotentials V2 entladen ist. 5 shows an alternative implementation possibility for the driver circuit 10 that differ from the in 4 in that a distinction is made between the terminal for the first drive potential V1 and the switch 15 a first power source 13 is connected and between the terminal for the second drive potential V2 and the switch 15 a second power source 14 is switched. These power sources 13 . 14 ensure that the charging or discharging current (I10 in 3 ) for the gate-source capacitance Cgs is at least approximately constant until the gate-source capacitance Cgs is charged to the value of the first drive potential V1 or discharged to the value of the second drive potential V2.

Es sei darauf hingewiesen, dass die in den 4 und 5 dargestellten Realisierungsbeispiele für die Treiberschaltung 10 lediglich als Beispiele zu verstehen sind und dem besseren Verständnis dienen. Selbstverständlich sind beliebige weitere schaltungstechnische Realisierungen für die Treiberschaltung 10 einsetzbar.It should be noted that in the 4 and 5 Illustrated implementation examples for the driver circuit 10 are only to be understood as examples and serve the better understanding. Of course, any other circuitry implementations for the driver circuit 10 used.

Bezug nehmend auf 3 weist die Ansteuerschaltung zusätzlich zu der Treiberschaltung 10, die während des Abschaltvorganges des Leistungs-MOSFET T1 als Entladeschaltung wirkt, eine weitere Entladeschaltung 20 auf. Diese Entladeschaltung 20 ist ebenfalls an den Steueranschluss G des Leistungs-MOSFET T1 angeschlossen und ist dazu ausgebildet, nach Maßgabe des Steuersignals S1 während des Abschaltvorganges einen zu dem Entladestrom der Ansteuerschaltung 10 zusätzlichen Entladestrom I2 zu erzeugen, der von der Ansteuerspannung, d.h. von der Gate-Source-Spannung Vgs, des Leistungs-MOSFET T1 abhängig ist und der mit kleiner werdender Gate-Source-Spannung Vgs abnimmt.Referring to 3 has the drive circuit in addition to the driver circuit 10 which acts as a discharge circuit during the turn-off operation of the power MOSFET T1, another discharge circuit 20 on. This discharge circuit 20 is also connected to the control terminal G of the power MOSFET T1 and is adapted, in accordance with the control signal S1 during the shutdown one to the discharge current of the drive circuit 10 to generate additional discharge current I2, which is dependent on the drive voltage, ie, the gate-source voltage Vgs, of the power MOSFET T1 and decreases with decreasing gate-source voltage Vgs.

In dem Beispiel gemäß 3 weist die Entladeschaltung 20 zur Bereitstellung des zusätzlichen Entladestromes einen Entladetransistor T2 auf, der in dem Beispiel ebenfalls als MOS-FET ausgebildet ist und dessen Laststrecke (Drain-Source-Strecke) parallel zu der Ansteuerstrecke bzw. Gate-Source-Strecke des Leistungs-MOSFET T1 und damit parallel zu der Gate-Source-Kapazität Cgs des Lasttransistors T1 geschaltet ist. Dieser Entladetransistor T2 wird nach Maßgabe des Steu ersignals S1 als Diode betrieben, die einen zusätzlichen Entladestrompfad für die Gate-Source-Kapazität Cgs bereitstellt, oder sperrend betrieben. Zur Ansteuerung dieses Entladetransistors T2 ist ein Schalter 21 vorhanden, der durch das Steuersignal S1 angesteuert ist und der den Gate-Anschluss des Entladetransistors T2 wahlweise an den Gate-Anschluss des Leistungs-MOSFET T1 bzw. den Drain-Anschluss des Entladetransistors T2 anschließt oder an den Source-Anschluss des Entladetransistors T2 anschließt. Der Entladetransistor T2 wird als Diode betrieben, wenn dessen Gate-Anschluss G mit dessen Drain-Anschluss D bzw. dem Gate des Leistungs-MOSFET T1 kurzgeschlossen ist. Der Entladetransistor T2 sperrt, wenn dessen Gate und Source über den Schalter 21 miteinander kurzgeschlossen sind.In the example according to 3 has the discharge circuit 20 for providing the additional discharge current to a discharge transistor T2, which is also formed in the example as a MOS-FET and its load path (drain-source path) parallel to the Ansteuerstrecke or gate-source path of the power MOSFET T1 and thus in parallel is connected to the gate-source capacitance Cgs of the load transistor T1. This discharge transistor T2 is operated in accordance with the STEU ersignals S1 as a diode, which provides an additional Entladestrompfad for the gate-source capacitance Cgs, or locked. To control this discharge transistor T2 is a switch 21 present, which is controlled by the control signal S1 and connects the gate terminal of the discharge transistor T2 selectively to the gate terminal of the power MOSFET T1 and the drain terminal of the discharge transistor T2 or connects to the source terminal of the discharge transistor T2. The discharge transistor T2 is operated as a diode when its gate terminal G is short-circuited with its drain terminal D and the gate of the power MOSFET T1. The discharge transistor T2 turns off when its gate and source via the switch 21 shorted to each other.

Die Ansteuerung des Schalters S1 erfolgt in nicht näher dargestellter Weise derart, dass der Entladetransistor T2 während des Abschaltvorganges des Leistungs-MOSFET T1 als Diode betrieben wird, was nachfolgend anhand von 6 erläutert wird.The control of the switch S1 is carried out in a manner not shown in such a way that the discharge transistor T2 is operated during the turn-off of the power MOSFET T1 as a diode, which is described below with reference to FIG 6 is explained.

6 zeigt beispielhaft die zeitlichen Verläufe des Steuersignals S1, des durch die Treiberschaltung 10 aufgenommenen Entladestroms I10, des durch die zusätzliche Entladeschaltung 20 bewirkten zusätzlichen Entladestroms I2 sowie der Gate-Source-Spannung Vgs für einen Abschaltvorgang des Leistungs-MOSFET T1. In dem Beispiel wird angenommen, dass der MOSFET T1 leitend angesteuert werden soll, wenn das Steuersignal S1 einen High-Pegel annimmt, und dass der MOSFET T1 sperrend angesteuert werden soll, wenn das Steuersignal S1 einen Low-Pegel annimmt. 6 shows by way of example the time profiles of the control signal S1, by the driver circuit 10 absorbed discharge current I10, by the additional discharge circuit 20 caused additional discharge current I2 and the gate-source voltage Vgs for a turn-off operation of the power MOSFET T1. In the example it is assumed that the MOSFET T1 is to be turned on when the control signal S1 assumes a high level, and that the MOSFET T1 is to be turned off when the control signal S1 assumes a low level.

Es sei angenommen, dass der MOSFET T1 zunächst leitend angesteuert ist, dass das Steuersignal S1 also einen High-Pegel annimmt. Des Weiteren wird für die Darstellung in 6 davon ausgegangen, dass die Gate-Source-Spannung Vgs während der Phase der leitenden Ansteuerung (Einschaltdauer) des MOS- FET T1 bis auf den Wert eines Ansteuerpotentials V1 angestiegen ist. Außerdem sei zu Zwecken der Erläuterung angenommen, dass ein Ladestrom der Gate-Source-Kapazität Cgs annähernd Null ist, wenn die Gate-Source-Kapazität Cgs bis auf den Wert des Ansteuerpotentials V1 aufgeladen ist.It is assumed that the MOSFET T1 is initially turned on, that the control signal S1 thus assumes a high level. Furthermore, for the representation in 6 It is assumed that the gate-source voltage Vgs has risen to the value of a drive potential V1 during the phase of the conductive activation (on-time) of the MOSFET T1. In addition, it is assumed for the sake of explanation that a charging current of the gate-source capacitance Cgs is approximately zero when the gate-source capacitance Cgs is charged up to the value of the driving potential V1.

Das Steuersignal S1 nimmt zu einem Zeitpunkt t3 einen Low-Pegel an und bestimmt damit den Beginn des Abschaltvorganges des MOSFET T1. Die Treiberschaltung entlädt die Gate-Source-Kapazität Cgs ab diesem Abschaltzeitpunkt t3 mit einem Ladestrom I10, der Bezug nehmend auf 5 beispielsweise einem von der Entladestromquelle 14 aufgenommenen Strom I14 entspricht.The control signal S1 assumes a low level at a time t3 and thus determines the beginning of the turn-off operation of the MOSFET T1. The driver circuit discharges the gate-source capacitance Cgs from this turn-off time t3 with a charging current I10, referring to FIG 5 for example, one of the discharge current source 14 absorbed current I14 corresponds.

Mit Beginn des Abschaltvorganges t3 wird der Entladetransistor T2 vom sperrenden Zustand in den Diodenbetriebszustand überführt. Die über dem als MOS-Diode betriebenen Entladetransistor T2 anliegende Spannung entspricht dabei der Gate-Source-Spannung Vgs des Leistungs-MOSFET T1, die bedingt durch den Entladestrom I10 der Treiberschaltung 10 über der Zeit absinkt. Der Entladetransistor T2 bewirkt zusätzlich zu dem Entladestrom der Ansteuerschaltung einen zusätzlichen Entladestrom I2, der umso größer ist, je größer die Gate-Source-Spannung Vgs des Leistungs-MOSFET T2 ist. Dieser zusätzliche Entladestrom bewirkt insbesondere zu Beginn des Abschaltvorgangs, wenn die Gate-Source-Spannung Vgs noch einen großen Wert annimmt, der deutlich oberhalb der Einsatzspannung des MOSFET T1 liegt, eine deutliche Beschleunigung des Abschaltvorganges.With the start of the turn-off operation t3, the discharge transistor T2 is transferred from the blocking state to the diode operating state. The voltage applied across the discharge transistor T2 operated as a MOS diode corresponds to the gate-source voltage Vgs of the power MOSFET T1, which is due to the discharge current I10 of the driver circuit 10 falls over time. The discharge transistor T2 causes in addition to the discharge current of the drive circuit, an additional discharge current I2, which is greater, the greater the gate-source voltage Vgs of the power MOSFET T2. This additional discharge current causes, especially at the beginning of the turn-off, when the gate-source voltage Vgs still assumes a large value, which is well above the threshold voltage of the MOSFET T1, a significant acceleration of the turn-off.

Der Betrag des zusätzlichen Entladestromes I2 durch den Entladetransistor T2 abhängig von dessen Gate-Source-Spannung und damit abhängig von der Gate-Source-Spannung Vgs des Leistungs-MOSFET T1 ist in 7 dargestellt. Diese Strom-Spannungs-Kennlinie entspricht der herkömmlichen Kennlinie einer MOS-Diode.The amount of the additional discharge current I2 through the discharge transistor T2 depending on its gate-source voltage and thus dependent on the gate-source voltage Vgs of the power MOSFET T1 is in 7 shown. This current-voltage characteristic corresponds to the conventional characteristic of a MOS diode.

Bezug nehmend auf 6 bewirkt der Entladetransistor T2 insbesondere während der Zeitdauer T6 zwischen dem Beginn des Abschaltvorganges t3 und einem späteren Zeitpunkt t4, zu dem die Gate-Source-Spannung Vgs in etwa bis auf das Miller-Plateau abgesunken ist, eine deutliche Beschleunigung des Abschaltvorganges und damit eine Verringerung der Totzeit, die in der Darstellung gemäß 6 der Zeitdauer T6 entspricht.Referring to 6 causes the discharge transistor T2, in particular during the time period T6 between the beginning of the turn-off t3 and a later time t4, at which the gate-source voltage Vgs has dropped to about the Miller plateau, a significant acceleration of the turn-off and thus a reduction the dead time, in the representation according to 6 the time period T6 corresponds.

8 zeigt ein schaltungstechnisches Realisierungsbeispiel für die zuvor anhand von 3 erläuterte Umschaltung des Entladetransistors T2 zwischen dem sperrenden Betriebszustand und dem Dioden-Betriebszustand. Hierzu ist in dem Beispiel gemäß 8 ein hochohmiger Widerstand R2, der alternativ auch durch eine Stromquelle ersetzt sein kann, zwischen den Drain-Anschluss D und den Gate-Anschluss G des Entladetransistors T2 geschaltet. Zwischen Gate und Source des Entladetransistors T2 ist die Laststrecke eines weiteren Transistors T3 geschaltet, der nach Maßgabe des Steuersignals S1 derart angesteuert ist, dass der Transistor T3 leitet, um den Entladetransistor T2 zu sperren, wenn der Leistungs-MOSFET T1 leitend angesteuert werden soll. Dieser Transistor dient als Steuertransistor, der die Diodenfunktion des Entladetransistors T2 steuert. 8th shows a circuit implementation example for the previously using 3 explained switching of the discharge transistor T2 between the blocking operating state and the diode operating state. This is in the example according to 8th a high-impedance resistor R2, which may alternatively be replaced by a current source, connected between the drain terminal D and the gate terminal G of the discharge transistor T2. Between the gate and source of the discharge transistor T2, the load path of another transistor T3 is connected, which is controlled in accordance with the control signal S1 such that the transistor T3 conducts to block the discharge transistor T2, when the power MOSFET T1 is to be driven conductive. This transistor serves as a control transistor which controls the diode function of the discharge transistor T2.

Bezogen auf das in 6 erläuterte Beispiel leitet der Steuertransistor T3, wenn das Steuersignal S1 einen High-Pegel annimmt. Der hochohmige Widerstand R2 verhindert bei leitendem Steuertransistor T3, dass die Gate-Source-Kapazität des Leistungs-MOSFET T1 entladen wird.Related to the in 6 explained example, the control transistor T3 conducts when the control signal S1 assumes a high level. When the control transistor T3 is conductive, the high-resistance resistor R2 prevents the gate-source capacitance of the power MOSFET T1 from being discharged.

Sperrt der Steuertransistor T3 so wird das Gate des Entladetransistors T2 über den hochohmigen Widerstand R2 auf das Potential des Gate-Anschlusses G des Leistungs-MOSFET T1 gezogen, wodurch der Entladetransistor T2 als Diode betrieben wird und entsprechend der in 6 erläuterten Weise die Entladung der Gate-Source-Kapazität zu Beginn des Abschaltvorganges beschleunigt.Locks the control transistor T3 so is the Gate of the discharge transistor T2 is pulled via the high-resistance resistor R2 to the potential of the gate terminal G of the power MOSFET T1, whereby the discharge transistor T2 is operated as a diode and according to the in 6 explained manner accelerates the discharge of the gate-source capacitance at the beginning of the shutdown.

Der MOSFET T1 ist in dem Beispiel gemäß 8 als High-Side-Schalter eingesetzt, dessen Laststrecke D-S ist also zwischen die Klemme für das positive Versorgungspotential V+ und die Last Z geschaltet. Die grundsätzliche Ansteuerung dieses als High-Side-Schalter eingesetzten MOSFET T1 entspricht der zuvor für den Leistungs-MOSFET T1 in 3 erläuterten Ansteuerung mit dem Unterschied, dass zur leitenden Ansteuerung des High-Side-Schalters T1 in 8 ein Ansteuerpotential durch die Treiberschaltung 10 zur Verfügung gestellt werden muss, das oberhalb des Versorgungspotentials V+ liegt. Hierzu kann beispielsweise eine Ladungspumpe eingesetzt werden, die aus dem Versorgungspotential V+ ein oberhalb des Versorgungspotential V+ liegendes Ansteuerpotential erzeugt. Derartige Ladungspumpen und deren Einsatz zur Ansteuerung eines High-Side-Schalters sind hinlänglich bekannt, so dass auf eine weitere Erläuterung hierzu verzichtet werden kann.The MOSFET T1 is in the example according to 8th used as a high-side switch, the load path DS is thus connected between the terminal for the positive supply potential V + and the load Z. The fundamental control of this MOSFET T1 used as a high-side switch corresponds to that previously described for the power MOSFET T1 in FIG 3 explained control with the difference that for the conductive control of the high-side switch T1 in 8th a drive potential through the driver circuit 10 must be provided, which is above the supply potential V +. For this purpose, for example, a charge pump can be used, which generates a supply potential V + above the supply potential V + lying drive potential. Such charge pumps and their use for driving a high-side switch are well known, so that it can be dispensed with a further explanation.

Gegebenenfalls ist auch dem weiteren Transistor eine geeignete Treiberschaltung 22 vorzuschalten, die das Steuersignal S1 in geeignete, zur leitenden bzw. sperrenden Ansteuerung dieses Transistors T1 dienende Ansteuerspannungen umsetzt.Optionally, the further transistor is a suitable driver circuit 22 upstream, which converts the control signal S1 in suitable, serving for conducting or blocking control of this transistor T1 drive voltages.

Bei den anhand der 3 und 8 erläuterten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erfolgt die zusätzliche Entladung der Gate-Source-Kapazität Cgs des Leistungs-MOSFET T1 durch die Entladeschaltung 20 über den während dieses Betriebszustandes als Diode betriebenen Entladetransistors T2, dessen Laststrecke unmittelbar zwischen Gate und Source des Leistungs-MOSFET T1 bzw. parallel zu der Gate-Source-Kapazität geschaltet ist.In the case of the 3 and 8th explained embodiments of the circuit arrangement according to the invention, the additional discharge of the gate-source capacitance Cgs of the power MOSFET T1 is performed by the discharge circuit 20 via the discharge transistor T2 operated as a diode during this operating state, the load path of which is connected directly between the gate and source of the power MOSFET T1 or parallel to the gate-source capacitance.

9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Der Entladetransistor T2 ist hierbei permanent als Diode verschaltet, indem dessen Gate und Drain miteinander kurzgeschlossen und an den Gate- Anschluss G des Leistungs-MOSFET T1 angeschlossen sind. Eine Entladung der Gate-Source-Kapazität Cgs des MOSFET T1 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel allerdings nicht über den Source-Anschluss S des MOSFET T1, sondern über einen weiteren Transistor T4 der nach Maßgabe des Steuersignals S1 angesteuert ist, nach Bezugspotential GND. Der Source-Anschluss des Leistungs-MOSFET T1 ist über eine Diode D5 an den Source-Anschluss des Entladetransistors T2 angeschlossen, wodurch das Source-Potential des Entladetransistors T2 um den Wert der Durchlassspannung dieser Diode D5 unterhalb des Wertes des Source-Potentials des Leistungs-MOSFET T1 liegt. Die über der Laststrecke des als Diode verschalteten Entladetransistors T2 anliegende Spannung entspricht der Gate-Source-Spannung Vgs des Leistungs-MOSFET T1 abzüglich der Durchlassspannung der Diode D5 und ist damit ebenfalls von der Gate-Source-Spannung des Leistungs-MOSFET T1 abhängig. Ein Entladestrom über den als Diode verschalteten Transistor T2 fließt dabei nur dann, wenn der weitere Transistor T4 leitend angesteuert ist. Ein diesem Transistor T4 zugeführtes Steuersignal S4 wird in nicht näher dargestellter Weise so erzeugt, dass dieses wenigstens für eine vorgegebene Zeitdauer nach einer fallenden Flanke des Steuersignals S1, also mindestens zu Beginn des Abschaltvorganges des Leistungs-MOSFET, diesen Transistor T4 leitend ansteuert, um den zusätzlichen Entladestrom I2 durch den Entladetransistor T2 zu bewirken. Als Steuersignal S4 dieses Transistors T4 eignet sich insbesondere ein zu dem Steuersignal S1 komplementäres Signal, das durch Invertieren des Steuersignals S1 erhalten werden kann. 9 shows a further embodiment of a circuit arrangement according to the invention. The discharge transistor T2 is in this case permanently connected as a diode in that its gate and drain are short-circuited with each other and connected to the gate terminal G of the power MOSFET T1. A discharge of the gate-source capacitance Cgs of the MOSFET T1 is carried out in this embodiment, however, not via the source terminal S of the MOSFET T1, but via a further transistor T4 which is driven in accordance with the control signal S1, reference potential GND. The source terminal of the power MOSFET T1 is connected via a diode D5 to the source terminal of the discharge transistor T2, whereby the source potential of the discharge transistor T2 by the value of the forward voltage of this diode D5 below the value of the source potential of the power MOSFET T1 is located. The voltage applied across the load path of the discharge transistor T2 connected as a diode corresponds to the gate-source voltage Vgs of the power MOSFET T1 minus the forward voltage of the diode D5 and is therefore likewise dependent on the gate-source voltage of the power MOSFET T1. A discharge current through the diode T2 connected transistor flows only when the further transistor T4 is turned on. A control signal S4 fed to this transistor T4 is generated in a manner not shown in such a way that it conducts this transistor T4 in a conductive manner for at least a predetermined time after a falling edge of the control signal S1, ie at least at the beginning of the turn-off of the power MOSFET to cause additional discharge current I2 through the discharge transistor T2. In particular, a signal complementary to the control signal S1, which can be obtained by inverting the control signal S1, is suitable as the control signal S4 of this transistor T4.

Der Vorteil der Schaltungsanordnung nach 9 gegenüber der in 8 dargestellten Schaltungsanordnung besteht darin, dass der zusätzlich zu dem Entladetransistor T2 vorhandene weitere Transistor T4 der zusätzlichen Entladeschaltung 20 durch ein auf Bezugspotential GND bezogenes Steuersignal angesteuert werden kann, so dass zur Ansteuerung dieses Transistors T4 keine weitere Treiberschaltung, insbesondere keine Ladungspumpe erforderlich ist.The advantage of the circuit arrangement 9 opposite to the 8th illustrated circuit arrangement is that the additional transistor T4 present in addition to the discharge transistor T2 of the additional discharge circuit 20 can be controlled by a control signal based on reference potential GND, so that no further driver circuit, in particular no charge pump is required for driving this transistor T4.

Grundsätzlich gilt bei allen dargestellten Schaltungen, dass der Entladetransistor T2 zumindest zu Beginn des Abschaltvorgangs als Diode verschaltet ist und einen Entladestrompfad von dem Steueranschluss G des Leistungs-MOSFET auf einen Knoten mit einem gegenüber dem Ansteuerpotential niedrigeren Potential bereitstellt. Dieses niedrigere Potential kann wie bei den Schaltungen gemäß der 3 und 8 beispielweise Source-Potential oder wie bei der Schaltung gemäß 9 beispielsweise Bezugspotential sein. Darüber hinaus ist die über dem als Diode verschalteten Entladetransistor T3 anliegende Spannung, die den zusätzlichen Entladestrom bestimmt, von der Ansteuerspannung Vgs des Leistungs-MOSFET abhängig.Basically, in all the illustrated circuits, the discharge transistor T2 is connected as a diode at least at the beginning of the turn-off process and provides a discharge current path from the control terminal G of the power MOSFET to a node at a lower potential than the drive potential. This lower potential can, as in the circuits according to the 3 and 8th for example, source potential or as in the circuit according to 9 for example, be reference potential. In addition, the voltage applied across the diode-connected discharge transistor T3, which determines the additional discharge current, depends on the drive voltage Vgs of the power MOSFET.

Der Leistungs-MOS-Transistor T1 ist in den zuvor erläuterten Schaltungsanordnung gemäß der 3, 8 und 9 als Leistungs-MOSFET ausgebildet. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung funktioniert in entsprechender Weise auch für die Ansteuerung eines als Leistungs-IGBT ausgebildeten Lasttransistors. Vorzugsweise ist der als Diode betreibbare Entladetransistor T2 dann ebenfalls als IGBT realisiert.The power MOS transistor T1 is in the previously explained circuit arrangement according to the 3 . 8th and 9 designed as a power MOSFET. The circuit arrangement according to the invention also functions in a corresponding manner for the control of a power IGBT Deten load transistor. Preferably, the discharge transistor T2 which can be operated as a diode is then also realized as an IGBT.

In beiden Fällen gilt, dass der als Diode betreibbare Entladetransistor T2 und der Leistungstransistor T1 vorzugsweise gleiche Einsatzspannung besitzen, wodurch sichergestellt ist, dass der erhöhte Ladestrom durch die Entladeschaltung 20 nur so lange bereit gestellt wird, bis die Gate-Source-Spannung Vgs des Leistungstransistors auf den Wert des Miller-Plateaus und damit in etwa auf den Wert der Einsatzspannung abgesunken ist.In both cases, the diode-operated discharge transistor T2 and the power transistor T1 preferably have the same threshold voltage, which ensures that the increased charging current through the discharge circuit 20 is provided only until the gate-source voltage Vgs of the power transistor has dropped to the value of the Miller plateau and thus approximately to the value of the threshold voltage.

V+V +
erstes Versorgungspotential, positives Versorgungsfirst Supply potential, positive supply
potentialpotential
GNDGND
negatives Versorgungspotential, Bezugspotentialnegative Supply potential, reference potential
ZZ
Lastload
MM
Leistungs-MOSFETPower MOSFET
Vdsds
Drain-Source-SpannungDrain-source voltage
VgsVgs
Gate-Source-SpannungGate-source voltage
CgsCgs
Gate-Source-KapazitätGate-source capacitance
Rgrg
Gate-VorwiderstandGate series resistor
GG
Gate-AnschlussGate terminal
DD
Drain-AnschlussDrain
SS
Source-AnschlussSource terminal
S1S1
Steuersignalcontrol signal
VinVin
Eingangsspannunginput voltage
VqVq
steuerbare Eingangsspannungsquellecontrollable Input voltage source
1010
Treiberschaltungdriver circuit
2020
zusätzliche Entladeschaltungadditional discharge
1111
Eingangsklemme der Treiberschaltunginput terminal the driver circuit
1212
Ausgangsklemme der Treiberschaltungoutput terminal the driver circuit
I10I10
Entladestromdischarge
I2I2
zusätzlicher Entladestromadditional discharge
2121
SchalteUnlock
R10R10
Widerstandresistance
1515
Umschalterswitch
V1V1
erstes Ansteuerpotentialfirst drive potential
V2V2
zweites Ansteuerpotentialsecond drive potential
13, 1413 14
Stromquellenpower sources
I14I14
Strom der Stromquelle 14 Current of the power source 14
T1T1
Leistungs-MOSFETPower MOSFET
T2T2
Entladetransistordischarging
T3T3
Ansteuertransistordrive transistor
T4T4
Hilfstransistorauxiliary transistor
S4S4
Ansteuersignal des Transistors T4control signal of the transistor T4
D5D5
Diodediode

Claims (5)

Schaltungsanordnung, die folgende Merkmale aufweist: – einen Leistungs-MOS-Transistor (T1) mit einem Ansteueranschluss (G) und einer Laststrecke (D-S), – eine Ansteuerschaltung mit einer Treiberschaltung (10), die einen Eingang zur Zuführung eines Steuersignals (S1) und einem Ausgang (12) zur Bereitstellung einer Ansteuerspannung für den Leistungs-MOS-Transistor (T1) aufweist, wobei der Ausgang (12) an den Steueranschluss (G) des Leistungs-MOS-Transistors (T1) angeschlossen ist, wobei – die Ansteuerschaltung eine Entladeschaltung (20) aufweist, die an den Steueranschluss des Leistungs-MOS-Transistors angeschlossen ist und die – einen Entladetransistor (T2) mit einem Steueranschluss und einer Laststrecke aufweist, dessen Laststrecke an den Steueranschluss des Leistungs-MOS-Transistors angeschlossen ist und der als Diode mit einer von der Ansteuerspannung des Leistungs-MOS-Transistors abhängigen Spannung betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass – ein erster Lastanschluss des Entladetransistors und dessen Steueranschluss an den Steueranschluss (G) des Leistungs-MOS-Transistors (T1) angeschlossen sind, – ein zweiter Lastanschluss des Entladetransistors (T2) potentialmäßig an einen Lastanschluss (S) des Leistungs-MOS-Transistors (T1) gekoppelt ist, und – ein nach Maßgabe des Steuersignals (S1) angesteuertes Schaltelement (T4) zwischen den zweiten Lastanschluss des Entladetransistors (T2) und ein Bezugspotential (GND) geschaltet ist.Circuit arrangement, comprising: - a power MOS transistor (T1) having a drive terminal (G) and a load path (DS), - a drive circuit having a driver circuit ( 10 ) having an input for supplying a control signal (S1) and an output ( 12 ) for providing a drive voltage for the power MOS transistor (T1), the output ( 12 ) is connected to the control terminal (G) of the power MOS transistor (T1), wherein - the drive circuit has a discharge circuit ( 20 ), which is connected to the control terminal of the power MOS transistor and - a discharge transistor (T2) having a control terminal and a load path whose load path is connected to the control terminal of the power MOS transistor and the diode as a diode operated by the drive voltage of the power MOS transistor voltage, characterized in that - a first load terminal of the discharge transistor and its control terminal to the control terminal (G) of the power MOS transistor (T1) are connected, - a second load terminal of the Discharge transistor (T2) is electrically coupled to a load terminal (S) of the power MOS transistor (T1), and - a controlled in accordance with the control signal (S1) switching element (T4) between the second load terminal of the discharge transistor (T2) and a reference potential (GND) is switched. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der zweite Lastanschluss des Entladetransistors (T2) über ein Gleichrichterelement (D5) an den Lastanschluss (S) des Leistungs-MOS-Transistors (T1) gekoppelt ist.Circuit arrangement according to Claim 1, in which the second load terminal of the discharge transistor (T2) via a Rectifier element (D5) to the load terminal (S) of the power MOS transistor (T1) coupled is. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Schaltelement (T4) ein durch das Steuersignal (S1) angesteuerter Transistor ist.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, in which the switching element (T4) controlled by the control signal (S1) Transistor is. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Leistungs-MOS-Transistor (T1) und der Entladetransistor (T2) wenigstens annähernd dieselbe Einsatzspannung besitzen.Circuit arrangement according to one of the preceding Claims, wherein the power MOS transistor (T1) and the discharge transistor (T2) at least approximately have the same threshold voltage. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Leistungs-MOS-Transistor als MOSFET oder als IGBT ausgebildet ist.Circuit arrangement according to one of the preceding Claims, in which the power MOS transistor is designed as a MOSFET or as an IGBT is.
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