JP7513061B2 - ゲート駆動回路及び半導体装置 - Google Patents
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Description
本発明に係るゲート駆動回路は、パワー素子のゲート容量を充電する電流を流すソース側スイッチ素子と、前記パワー素子のゲート容量から放電する電流を流すシンク側スイッチ素子と、を備えたゲート駆動回路であって、前記シンク側スイッチ素子に並列に接続されたシンク側サブスイッチ素子と、前記シンク側スイッチ素子を駆動するローサイド側駆動信号を遅延させる遅延回路を用いて、前記シンク側サブスイッチ素子を、前記シンク側スイッチ素子と共に駆動を開始させた後、第1遅延時間が経過すると駆動を停止させ、前記シンク側スイッチ素子の駆動開始から前記第1遅延時間よりも長い第2遅延時間が経過すると駆動を開始させるローサイド側サブ駆動信号を生成するサブ駆動信号生成回路と、を具備し、前記遅延回路は、前記シンク側スイッチ素子と前記シンク側サブスイッチ素子との両方の駆動によって前記パワー素子のゲート容量がローレベルに遷移するまでの時間よりも短い前記第1遅延時間と、前記シンク側サブスイッチ素子の駆動が停止した後に前記シンク側スイッチ素子のみの駆動によって前記パワー素子のゲート容量が前記ローレベルに遷移するまでの時間よりも長い前記第2遅延時間と、を生成することを特徴とする。
本発明に係る半導体装置は、上述のゲート駆動回路を備えることを特徴とする。
この構成は、パワー素子Q1のゲート電圧をモニタすることなく、ステップドライブ機能とミラークランプ機能とを実現できるため、回路を簡略して素子面積を削減できると共に、パワー素子Q1の高速化に追従できる。
この構成は、第1遅延回路311によって遅延時間T1をステップドライブ用に生成すると共に、第2遅延回路321によって遅延時間T2をミラークランプ用に生成することができ、両方の機能に適した駆動タイミングでNMOSトランジスタQ22を駆動ができる。
この構成は、NMOSトランジスタQ12及びNMOSトランジスタQ22と、第1遅延回路311及び第2遅延回路321とを同一チップ上に同一プロセスで製作することができるため、出力端子HOの放電時間と遅延時間T1、T2の温度等による変動を、ある程度連動させることができる。
2 ゲート駆動回路
3 デッドタイム生成回路
10 主ドライブ回路
20 サブドライブ回路
30 サブ駆動信号生成回路
31 ステップドライブ期間生成回路
32 ミラークランプ期間生成回路
311 第1遅延回路
321 第2遅延回路
HO 出力端子
HS 低電位端子
INV0~2、11~1m、21~2n インバータ
NAND1、2 ナンド回路
OR オア回路
Q1 パワー素子
Q11 PMOSトランジスタ
Q12、21、22 NMOSトランジスタ
VB 高電位端子
Claims (3)
- パワー素子のゲート容量を充電する電流を流すソース側スイッチ素子と、前記パワー素子のゲート容量から放電する電流を流すシンク側スイッチ素子と、を備えたゲート駆動回路であって、
前記シンク側スイッチ素子に並列に接続されたシンク側サブスイッチ素子と、
前記シンク側スイッチ素子を駆動するローサイド側駆動信号を遅延させる遅延回路を用いて、前記シンク側サブスイッチ素子を、前記シンク側スイッチ素子と共に駆動を開始させた後、第1遅延時間が経過すると駆動を停止させ、前記シンク側スイッチ素子の駆動開始から前記第1遅延時間よりも長い第2遅延時間が経過すると駆動を開始させるローサイド側サブ駆動信号を生成するサブ駆動信号生成回路と、を具備し、
前記遅延回路は、
前記シンク側スイッチ素子と前記シンク側サブスイッチ素子との両方の駆動によって前記パワー素子のゲート容量がローレベルに遷移するまでの時間よりも短い前記第1遅延時間と、
前記シンク側サブスイッチ素子の駆動が停止した後に前記シンク側スイッチ素子のみの駆動によって前記パワー素子のゲート容量が前記ローレベルに遷移するまでの時間よりも長い前記第2遅延時間と、を生成することを特徴とするゲート駆動回路。 - 前記シンク側スイッチ素子及び前記シンク側サブスイッチ素子は、MOSトランジスタで構成され、
前記遅延回路は、CMOSを用いて前記ローサイド側駆動信号を遅延させることを特徴とする請求項1に記載のゲート駆動回路。 - 請求項1又は2に記載のゲート駆動回路を備えることを特徴とする半導体装置。
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