DE19613957A1

DE19613957A1 - Spannungsseitiger Schalterkreis

Info

Publication number: DE19613957A1
Application number: DE19613957A
Authority: DE
Inventors: Bruno C Nadd
Original assignee: International Rectifier Corp USA
Current assignee: Infineon Technologies Americas Corp
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1996-10-17
Also published as: ITMI960688A0; GB9607237D0; FR2733100A1; GB2299903A; IT1285198B1; KR100194128B1; KR960039341A; JP3758738B2; ITMI960688A1; GB2299903B; SG49866A1; US5592117A; JPH0918317A; FR2733100B1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf integrierte MOS-Gate gesteuerte Leistungshalbleiterbauteile und insbesondere auf eine neuartige Schaltung, die ein schnelles Abschaltung eines span nungsseitigen Schalters, der eine geerdete Last ansteuert, mit geringer Verlustleistung für das MOS-Gate-gesteuerte Leistungs halbleiterbauteil ermöglicht.

Spannungsseitige Schalter, die einen oder mehrere MOS-Gate gesteuerte Leistungshalbleiterbauteile mit integrierten Steuer schaltungen verwenden, sind gut bekannt, wie beispielsweise der Schalterkreis vom Typ IR 6000 der Fa. International Rectifier Corporation. Wenn derartige Bauteile eine induktive Last ansteu ern, wie z. B. in Fahrzeuganwendungen, so läßt sich das MOS-Gate gesteuerte Leistungshalbleiterbauteil nur schwer abschalten und muß eine beträchtliche Menge an Verlustleistung aufgrund des induktiven Stromes beim Abschalten aufnehmen. Weiterhin kann, wenn die Logik-Erde für den spannungsseitigen Schalter ein anderes Potential als die Lastschaltungs-Erde aufweist, der Fall auftreten, daß das MOS-Gate-gesteuerte Leistungshalbleiterbau teil unbeabsichtigt leitet und eine hohe Verlustleistung aufnimmt, die das Bauteil zerstören kann.

Es sind Schaltungen bekannt, die diese Probleme vermeiden, doch führen derartige Schaltungen ein neues Problem ein, weil, wenn die Ausgangsspannung unterhalb der Schwellenwertspannung eines Steuer-MOSFET liegt, der das Gate des MOS-Gate-gesteuerten Haupt-Leistungshalbleiterbauteils klemmt, das Haupt-Leistungs halbleiterbauteil nicht auf Befehl eingeschaltet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalterkreis der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter allen Umständen ein Einschalten und ein schnelles Abschalten mit geringer Verlustleistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige Schaltung geschaffen, die einen Steuer-MOSFET steuert, der den Gate- Anschluß des Leistungs-Halbleiterbauteils mit dessen Source- Elektrode oder einer anderen Leistungs-Elektrode verbindet, wenn ein Abschaltsignal geliefert wird. Eine Pegelumsetzerschaltung verbindet das Eingangssignal mit einer Inverterschaltung, die ihrerseits mit dem Gate des Steuer-MOSFET verbunden ist, um sicherzustellen, daß der Steuer-MOSFET abgeschaltet werden kann, wenn die Ausgangsspannung negativ ist.

Die Schwellenwertspannung des Steuer-MOSFET ist so gewählt, daß sie niedriger als die des Leistungs-Halbleiterbauteils ist, und der Steuer-MOSFET leitet, um das Gate des Leistungs-Halbleiter bauteils mit dessen Source-Elektrode kurzzuschließen, bevor das Leistungs-Halbleiterbauteil leitet, so daß ein unbeabsichtigtes Einschalten des Leistungs-Halbleiterbauteils während des Ab schaltvorganges verhindert wird. Es kann eine höhere negative Klemmspannung an die Schaltung angelegt werden, um den Wert von di/dt während des Abschaltens zu vergrößern, so daß die Abschaltzeit verkürzt wird. Es ist weiterhin möglich, das Leistungs-Halbleiterbauteil durch ein beabsichtigtes Einschalt signal über die Verwendung der Pegelumsetzerschaltung einzu schalten, die das Steuer-MOSFET-Bauteil ansteuert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines typischen bekannten mono lithischen spannungsseitigen Schalterkreises, der eine Logik-Erde aufweist und mit einer Last verbunden ist, die eine Leistungslast-Erde aufweist,

Fig. 2a, 2b u. 2c das Abschaltsignal, die Lastspannung bzw. den Laststrom auf einer gemeinsamen Zeitbasis für die Schaltung nach Fig. 1 bei einer induktiven Last,

Fig. 3 eine bekannte Modifikation der bekannten Schaltung nach Fig. 1, durch die die Abschaltzeit bei einer induktiven Last verkürzt und ein unbeabsichtigtes Einschalten des MOS- Gate-gesteuerten Leistungshalbleiterbauteils aufgrund einer Offset-Erdspannung verhindert wird,

Fig. 4a das Abschaltsignal der Schaltung nach Fig. 3 als Funktion der Zeit,

Fig. 4b die Ausgangs- und Gate-Spannungen für das MOS- Gate-gesteuerte Leistungs-Halbleiterbauteil nach Fig. 3 auf der gleichen Zeitskala wie in Fig. 4,

Fig. 5a mehrere Perioden des Abschaltsignals in der Schaltung nach Fig. 3 als Funktion der Zeit,

Fig. 5b die Ausgangsspannung der Schaltung nach Fig. 3 auf der gleichen Zeitskala wie in Fig. 5a, wobei gezeigt ist, wie ein beabsichtigtes Einschalten verhindert wird,

Fig. 6 Ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Transistor-Widerstands-Inverter und eine Pegelumsetzerschaltung verwendet,

Fig. 7a das Abschaltsignal in der Schaltung nach Fig. 6 als Funktion der Zeit,

Fig. 7b die Ausgangsspannung der Schaltung nach Fig. 6 als Funktion der Zeit,

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Inverterschaltung eine CMOS-Schaltung verwendet.

In Fig. 1 ist ein Schaltbild der Hauptbauteile eines spannungs seitigen Schalterkreises gezeigt, der in Form eines monolithi schen Halbleiterplättchens ausgebildet ist. Ein N-Kanal-MOS- Gate-gesteuertes Leistungs-Halbleiterbauteil 20 bildet das Haupt-Leistungsbauteil und ist auf dem gleichen monolithischen Chip ausgebildet, wie die Steuerelemente. Das monolithische Halbleiterplättchen ist dann in einem Gehäuse 21 angeordnet. Der Leistungs-Halbleiter 20 ist als N-Kanal-Leistungs-MOSFET darge stellt, doch könnte dieser Leistungs-Halbleiter auch irgendein anderes Bauteil mit MOS-Gatesteuerung sein, wie z. B. ein IGBT oder dergleichen.

Die Schaltung nach Fig. 1 weist einen V_cc-Eingangsspannungs- Anschluß 22, der mit der Drain-Elektrode des MOSFET 20 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluß 23 auf, der mit der Source-Elek trode des MOSFET s 20 verbunden ist. Die Anschlüsse 22 und 23 können die Anschlußstifte des Gehäuses 21 sein, das schematisch mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist, und zwar zusammen mit einem Logik-Erde-Anschluß 24 und einem Eingangssignal-Anschluß 25.

In dem gleichen Halbleiterplättchen wie der MOSFET 20 sind weiterhin eine übliche Ladungspumpenschaltung 26, ein N-Kanal- Abschalt-MOSFET 27, eine Logik-Steuerschaltung 28 und Schutz schaltungen 29 enthalten, die beispielsweise Spannungs-, Strom- und Temperaturbedingungen des Halbleiterplättchen überwachen können und den MOSFET 20 unter ausgewählten Bedingungen abschal ten. Der Eingangsanschluß 25 an die Logik-Schaltung 28 ist mit dem Mikrocontroller oder dergleichen eines Benutzers verbunden, um den MOSFET in einer vorgegebenen Folge oder unter bestimmten Bedingungen ein- und auszuschalten.

Der Ausgangsanschluß 23 ist mit einer Last 30 verbindbar, die mit ihrer eigenen Leistungs-Erde 31 verbunden ist, die auf dem gleichen Potential wie der Logik-Erdanschluß 24 liegen soll. Die Last 30 kann typischerweise eine Fahrzeuglast oder dergleichen sein, die aus der Spannung V_cc betreibbar ist, die bei Fahrzeuganwendungen ungefähr 12 Volt beträgt. Die Ladungspumpe 26 liefert eine Spannung an das Gate des Leistungs-MOSFET 20, die 5 bis 10 Volt höher als V_cc ist, um es zu ermöglichen, den MOSFET 20 einzuschalten.

Der Hilfs-MOSFET 27 wird zum Abschalten des MOSFET 20 dadurch verwendet, daß dessen Gate-Elektrode mit Erde verbunden wird, wenn der MOSFET 27 einschaltet.

Die Schaltung nach Fig. 1 weist zwei Hauptprobleme auf. Das erste Problem zeigt sich, wenn die Last 30 eine induktive Last ist. Wenn eine induktive Last gespeist wird, so wird die Ausgangsspannung beim Abschalten des MOSFET 20 auf (-V_gs) geklemmt, wobei V_gs die Gate-Source-Spannung des MOSFET 20 während des Leitens von Lastströmen ist. Diese Spannung beträgt typischerweise 3 bis 5 Volt. Die niedrige negative Spannung längs der Lastinduktivität während des Abschaltens führt zu einem niedrigen Wert von di/dt für den Source-Strom, so daß eine lange Zeit erforderlich ist, damit der Strom auf Null absinkt.

Dies führt zu einer höheren Verlustleistung in dem MOSFET 20 und zu langen Ansprechzeiten für die Last.

Dieser Effekt ist aus den Fig. 2a, 2b und 2c zu erkennen. Wie aus diesen Zeichnungen zu erkennen ist, legt der Eingangsan schluß ein Signal zum Zeitpunkt t₁ an die Logik-Schaltung 28 an, die ihrerseits das Abschaltsignal nach Fig. 2a erzeugt (ein hohes Signal am Gate des MOSFET 27). Der MOSFET 27 schaltet dann zum Zeitpunkt T₁ nach den Fig. 2a, 2b und 2c ein, und die Lastspannung (Fig. 2b) beginnt in Richtung auf (-V_gs) abzu sinken. Der Laststrom sinkt nunmehr langsam ab (Fig. 2c), bis er zum Zeitpunkt t₂ den Wert von Null erreicht und die Lastspannung auf Null zurückkehrt.

Ein zweites Problem ergibt sich bei der Schaltung nach Fig. 1, wenn die Leistungs-Erde 31, beispielsweise das Fahrgestell eines Fahrzeuges, ein Potential aufweist, das von dem der Logik-Erde 24 verschieden ist. Dies kann aufgrund von parasitären Indukti vitäten, Widerständen, aufgrund von Korrosion oder einer zufäl ligen Trennung von Verbindern und dergleichen auftreten. Hier durch wird eine Offset- oder Versetzungsspannung hervorgerufen, die in Fig. 1 schematisch durch eine Batterie 40 dargestellt ist. Wenn als Ergebnis dieser Offset-Spannung die Logik-Erde um mehr als einen Schwellenwert des Leistungs-MOSFET 20 über der Leistungs-Erde 31 liegt, so beginnt der Leistungs-MOSFET 20, eine hohen Strom von dem V_cc-Anschluß 22 nach Erde zu leiten, wodurch eine hohe Verlustleistung in dem MOSFET 20 auftritt, die zu einer Zerstörung des spannungsseitigen Schalters führen kann.

Die vorstehend beschriebenen Nachteile wurden durch die Einfü gung einer geeigneten Klemmschaltung gemäß Fig. 3 in die Schaltung nach Fig. 1 vermieden. Gemäß Fig. 2 ist zwischen der Ladungspumpe 26 und dem MOSFET 20 eine Klemmschaltung eingefügt, die aus einem Widerstand 50, einem Widerstand 51, einer Zener diode 52 und einem zweiten Steuer-MOSFET oder Transistor 53 besteht. Der Transistor 53 ist so ausgelegt, daß er eine niedri gere Schwellenwertspannung als der Leistungs-MOSFET 20 aufweist. Diese bekannte Schaltung wird bei dem spannungsseitigen Schalterkreis vom Typ IR 6000 verwendet, wie er von der Firma International Rectifier Corporation hergestellt wird.

In der Schaltung nach Fig. 3 sei angenommen, daß der MOSFET 20 eingeschaltet ist und die Last 30 aktiviert ist. Wenn nunmehr das Abschaltsignal an den MOSFET 27 einen hohen Pegel annimmt (zum Zeitpunkt t₁ in den Fig. 4a und 4b), so schaltet der MOSFET 27 ein. Hierdurch wird die Gate-Elektrode des MOSFET 20 nach Erde hin entladen und der MOSFET 20 schaltet ab. Wenn die Last 30 induktiv ist oder wenn die Leistungs-Erde 31 unter dem Potential der Logik-Erde 24 liegt, so wird die Ausgangsspannung am Anschluß 23 negativ.

Somit wird, wie dies in Fig. 4b gezeigt ist, die Source- Spannung auf (-V_th(53)) verringert (den negativen Wert der Schwellenwertspannung des MOSFET 53), so daß zum Zeitpunkt t₂ in Fig. 4b der Transistor 53 einschaltet und das Gate des MOSFET 20 mit dessen Source verbindet. Es sei darauf hingewiesen, daß dies erfolgt, bevor der MOSFET 20 zu leiten beginnen kann, weil der MOSFET 53 eine niedrigere Schwellenwertspannung als der MOSFET 20 aufweist. Wenn die Ausgangsspannung weiter negativ wird, bleibt der MOSFET 20 abgeschaltet, weil der MOSFET 53 eingeschaltet ist.

Während des vorstehenden Vorganges begrenzen der Widerstand 51 und die Zenerdiode 52 die Gate-Source-Spannung des MOSFET 53 auf einen sicheren Wert. Der Widerstand 50 begrenzt den Strom durch den MOSFET 27.

Die jeweilige negative Spannung (-V clamp) (Fig. 4b), die von der Ausgangsspannung erreicht wird, hängt von externen Schal tungsbedingungen ab und kann der Wert der Erd-Offset-Spannung, der Lawinendurchbruchsspannung des MOSFET 20 oder einer internen Klemmspannung sein. Diese Spannung kann wesentlich höher als V_gson nach Fig. 2b sein und erzwingt daher einen höheren Wert von di/dt als der nach Fig. 2c und ein schnelleres Abschalten des Schalterkreises. Die Spannung (-V clamp) und der hierdurch hervorgerufene vergrößerte Wert von di/dt sind ebenfalls strich punktiert in den Fig. 2b bzw. 2c gezeigt.

Obwohl die bekannte Schaltung nach Fig. 3 die beiden vorstehend genannten Probleme der Schaltung nach Fig. 1 löst, führt sie ein neues Problem ein. So ist es unmöglich, den Leistungs-MOSFET 20 einzuschalten, während die Ausgangsspannung am Anschluß 23 unterhalb der negativen Schwellenwertspannung (-V_th) des MOSFET 53 liegt. Dieser Vorgang ist in den Fig. 5a und 5b gezeigt. Fig. 5a zeigt das Komplement des Eingangssignals als das Abschaltsignal, das dem Gate des MOSFET 27 zugeführt wird. In Fig. 5a nimmt das Abschaltsignal zum Zeitpunkt t₁ einen niedrigen Pegel an, um den MOSFET 27 abzuschalten und den MOSFET 20 einzuschalten. Wie dies jedoch unter Bezugnahme auf Fig. 4b beschrieben wurde, muß das Bauteil warten, bis die Energie der induktiven Last vollständig verbraucht ist, bevor das neue Einschaltsignal zum Zeitpunkt t₁ in Fig. 5b angenommen wird, und das Einschalten kann erst eine gewisse Zeit nach dem Zeitpunkt t₃ erfolgen, beispielsweise zum Zeitpunkt t₄. Es ist weiterhin unmöglich, den MOSFET 20 abzuschalten, wenn die Leistungs-Erde 31 um mehr als die Schwellenwertspannung des MOSFET 53 unter der Logik-Erde 24 liegt.

Die vorliegende Erfindung, für die eine Ausführungsform in Form der Schaltung nach Fig. 6 gezeigt ist, vermeidet die vorstehen den Probleme, während gleichzeitig die anderen Vorteile der Schaltung nach Fig. 3 beibehalten werden. Bauteile in Fig. 6, die gleich denen in den Fig. 1 und 3 sind, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet und haben die gleiche Funktion. Die zusätzlichen Bauteile sind die Widerstände 60, 61 und 62, die MOSFET-Transistoren 63, 64, 65 und 66, der bipolare Transistor 67 und die Zenerdioden 68, 69 und 70. Die Bauteile 60, 61, 63, 64, 65, 68 und 69 wirken als ein Pegelumsetzer für den MOSFET 53. Die Bauteile 62, 66, 67 und 70 wirken als ein Inverter für das Eingangs-Abschaltsignal, das auf V_cc bezogen ist.

Die neuartige Schaltung nach Fig. 6 arbeitet wie folgt:
Wenn das Abschaltsignal an die Transistoren 66 und 27 einen hohen Pegel aufweist, so arbeitet die Schaltung genauso wie die Schaltung nach Fig. 3. Entsprechend ist der Transistor 66 eingeschaltet und der Knoten 80 weist einen niedrigen Pegel auf. Weiterhin ist der Knoten 81 um einen Betrag negativ, der gleich V_be des Transistors 67 plus der Zenerspannung der Zenerdiode 70 ist. Die Transistoren 64 und 65 sind identisch ausgebildet, so daß der gleiche Strom in den identischen Widerständen 60 bzw. 61 fließt, so daß an den Widerständen 60 und 61 die gleiche Spannung abfällt. Daher ist das Potential am Knoten 82 niedriger als das am Knoten 83. Weil die Gate-Elektrode des Transistors 65 nahezu auf dessen Schwellenwertspannung V_th vorgespannt ist, ist der Transistor 63 unter seinen Schwellenwert V_th vorgespannt und damit abgeschaltet. Weil der MOSFET-Transistor 63 abgeschaltet ist, arbeitet der Rest der Schaltung in der Weise, wie sie für Fig. 3 beschrieben wurde, wenn das Eingangs- oder Abschaltsignal einen hohen Pegel aufweist.

Wenn nunmehr das Abschaltsignal nach Fig. 6 einen niedrigen Pegel aufweist, so ist der MOSFET 66 abgeschaltet und der Knoten 80 weist einen hohen Pegel auf. Die Zenerdiode 70 weist eine Zenerspannung auf, die niedriger als (V_cc-V_be(67)) ist, so daß der Knoten 81 positiv ist. Weil an den Widerständen 60 und 61 die gleiche Spannung abfällt, liegt der Knoten 82 über dem Knoten 83. Weil das Gate des MOSFET 65 nahe an seine Schwellenwertspannung V_th vorgespannt ist, wird das Gate des MOSFET 63 über dessen Schwellenwertspannung V_th vorgespannt und dieser Transistor leitet. Hierdurch wird der MOSFET 53 abgeschaltet, um das Einschalten des Leistungs-MOSFET 20 zu ermöglichen, selbst wenn die Ausgangsspannung unterhalb von (-V_th) des MOSFET 53 liegt, wie dies in den Fig. 7a und 7b gezeigt ist. Daher kann in Fig. 7b der MOSFET 20 zum Zeitpunkt t₂ eingeschaltet werden, und zwar sobald das Eingangssignal in Fig. 7a einen niedrigen Pegel annimmt. Daher wird das Haupt problem, das durch die Schaltung nach Fig. 3 eingeführt wird, vermieden.

Die Schaltung nach Fig. 6 ergibt weiterhin eine zusätzliche Schutzfunktion. So nimmt, wenn V_cc unterhalb von V_be des Transistors 67 plus der Zenerspannung der Zenerdiode 70 liegt, der Knoten 81 einen negativen Pegel immer dann an, wenn die Ausgangsspannung am Anschluß 23 negativ wird. Dies hält den Leistungs-MOSFET immer dann im abgeschalteten Zustand, wenn V_cc niedrig ist und die Ausgangsspannung negativ ist. Dies stellt ein wünschenswertes Schutzmerkmal dar.

Die Bauteile der Schaltung nach Fig. 6 können in einfacher Weise mit N-Kanal-MOSFETs und einem bipolaren NPN-Transistor ausgebildet werden. Daher kann die Schaltung in einfacher Weise monolithisch integriert werden. Es ist zu erkennen, daß auch andere Bauteile für die beschriebenen Funktionen gewählt werden könnten.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 8 gezeigt, in der Bauteile mit dem gleichen Aufbau und der gleichen Funktion wie die nach Fig. 6 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Der Inverter-Umsetzer, der das Eingangs-Abschaltsignal empfängt, besteht aus drei MOSFET- Transistoren 90, 91 und 92. Diese wirken in einer derartigen Weise, daß, wie dies bei Fig. 6 der Fall war, wenn das Abschalt- Eingangssignal niedrig ist, der Knoten 81 oberhalb vom Erd- Potential liegt, während, wenn das Abschalt-Eingangssignal einen hohen Pegel aufweist, der Knoten 81 unterhalb des Erd-Potentials liegt. Daher werden die Vorteile der Schaltung nach Fig. 6 in der Schaltung nach Fig. 8 erzielt.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand spezieller Ausführungsformen beschrieben wurde, sind vielfältige Abänderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich.

Claims

1. Spannungsseitiger Schalterkreis mit einem MOS-Gate gesteuerten Leistungs-Halbleiterbauteil mit ersten und zweiten Leistungselektroden und einer Steuerelektrode, und mit einer Eingangsschaltung, die Signale zum Einschalten und Abschalten des Leistungs-Halbleiterbauteils erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haupt-Steuer-MOSFET (53) zwischen der ersten Leistungselektrode und der Steuerelektrode des Leistungs-Halbleiterbauteils (20) eingeschaltet ist, um das Leistungs-Halbleiterbauteil (20) abzuschalten, wenn der Haupt- Steuer-MOSFET (53) einschaltet, daß eine Signalpegel-Umsetzer schaltung (60, 61, 63, 64, 65, 68, 69) und eine Inverterschal tung (62, 66, 67, 70) vorgesehen ist, daß die Signalpegel- Umsetzerschaltung zwischen der Eingangsschaltung und der Inverterschaltung eingeschaltet ist, daß die Inverterschaltung mit dem Haupt-Steuer-MOSFET (53) verbunden ist, um den Steuer- MOSFET in Abhängigkeit von einem Eingangs-Abschaltsignal einzu schalten, und daß die Leitfähigkeitsschwellenwert-Spannung des Haupt-Steuer-MOSFET (53) niedriger als die Leitfähigkeits schwellenwert-Spannung des MOS-Gate-gesteuerten Leistungs-Halb leiterbauteils (20) ist.

2. Schalterkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen mit der zweiten Leistungs elektrode des Leistungs-Halbleiterbauteils (20) verbundenen V_cc-Anschluß (22), einen mit der ersten Leistungselektrode des Leistungs-Halbleiterbauteils verbundenen Ausgangsspannungs- Anschluß (23) und einen Logik-Erde-Anschluß (24) aufweist.

3. Schalterkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das MOS-Gate-gesteuerte Leistungs- Halbleiterbauteil (20) ein Leistungs-MOSFET ist.

4. Schalterkreis nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungs-Halbleiterbauteil (20) und der Steuer-MOSFET (53) N-Kanal-Bauteile sind, die in ein gemeinsames Halbleiterplättchen integriert sind, und daß die Inverterschaltung und die Umsetzerschaltung ebenfalls in das gleiche gemeinsame Halbleiterplättchen integriert sind.

5. Schalterkreis nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inverterschaltung einen Widerstand und einen zweiten Steuer-MOSFET umfaßt, die in Serie geschaltet sind und einen Verbindungsknoten aufweisen, daß ein Ende des Widerstandes mit dem Erdanschluß verbunden ist, daß ein Ende des zweiten MOSFET mit dem Ausgangsspannungs-Anschluß verbunden ist, und daß der Knoten zwischen dem Widerstand und dem zweiten MOSFET mit dem Gate-Anschluß des Haupt-Steuer- MOSFET verbunden sind.

6. Schalterkreis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Zenerdiode einschließt, die zwischen dem Gate-Anschluß des zweiten Steuer-MOSFET und dem Ausgangsspannungs-Anschluß eingeschaltet ist.

7. Schalterkreis nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzerschaltung einen ersten Umsetzer-MOSFET und einen zweiten identischen Umsetzer-MOSFET und erste und zweite identische Umsetzer-Widerstände umfaßt, daß der erste und der zweite Umsetzer-MOSFET in Serie mit dem ersten bzw. zweiten Umsetzer-Widerstand geschaltet sind, daß die ersten und zweiten Umsetzer-MOSFETs mit dem Ausgangsanschluß verbunden sind, daß der erste Umsetzer-Widerstand mit dem Erdanschluß verbunden ist, daß der Knoten zwischen dem ersten Umsetzer- MOSFET und dem ersten Umsetzer-Widerstand mit den Gate- Anschlüssen der ersten und zweiten Umsetzer-MOSFETs verbunden ist, daß der Knoten zwischen dem zweiten Umsetzer-MOSFET und dem zweiten Umsetzer-Widerstand mit dem Gate-Anschluß des zweiten Steuer-MOSFET′s verbunden ist, und daß eine Kopplungsschaltungs- Einrichtung den zweiten Umsetzer-Widerstand mit der Eingangsschaltung verbindet.

8. Schalterkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschaltungs-Einrichtung eine MOSFET-Einrichtung in Serie mit einem Pull-up-Widerstand einschließt, der mit dem V_cc-Anschluß verbunden ist, daß der Gate-Anschluß der MOSFET-Einrichtung mit der Eingangsschaltung verbunden ist, daß der Knoten zwischen der MOSFET-Einrichtung und dem Pull-up-Widerstand mit der Basis eines bipolaren Transistors verbunden ist, und daß eine Zenerdiode zwischen dem Emitter des bipolaren Transistors und dem zweiten Umsetzer- Widerstand eingeschaltet ist.

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine dritte MOSFET-Einrichtung einschließt, die zwischen dem Gate-Anschluß des Leistungs- Halbleiterbauteils über einen Begrenzungs-Widerstand und dem Logik-Erde-Anschluß eingeschaltet ist, und daß die Eingangsschaltung mit dem Gate der dritten MOSFET-Einrichtung verbunden ist.

10. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsschaltungs-Einrichtung eine erste MOSFET-Einrichtung in Serie mit einem Pull-up- Widerstand einschließt, der mit dem V_cc-Anschluß verbunden ist, daß der Gate-Anschluß der ersten MOSFET-Einrichtung mit der Eingangsschaltung verbunden ist, daß der Knoten zwischen der ersten MOSFET-Einrichtung und dem Pull-up-Widerstand mit der Basis eines höheren Transistors verbunden ist, und daß eine zweite MOSFET-Einrichtung zwischen dem Emitter des bipolaren Transistors und dem zweiten Umsetzer-Widerstand eingeschaltet ist, wobei der Gate-Anschluß des zweiten MOSFET-Transistors mit seinem Drain-Anschluß verbunden ist.