JPH029220A - 電力トランジスタの低吸収制御回路 - Google Patents
電力トランジスタの低吸収制御回路Info
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- JPH029220A JPH029220A JP1045567A JP4556789A JPH029220A JP H029220 A JPH029220 A JP H029220A JP 1045567 A JP1045567 A JP 1045567A JP 4556789 A JP4556789 A JP 4556789A JP H029220 A JPH029220 A JP H029220A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 3
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
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- H03K17/041—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0412—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
- H03K17/04123—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in field-effect transistor switches
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電力トランジスタ、特にソース、ドレイン、
ゲートの3つの端子を持ち、非導通状態から導通状態に
切り替わることにより負荷を駆動するように設けられ、
かつ導通時には予め決められた電圧がゲートに加わるよ
うに設けられたDMOSトランジスタを制御するための
低吸収制御回路に関する。
ゲートの3つの端子を持ち、非導通状態から導通状態に
切り替わることにより負荷を駆動するように設けられ、
かつ導通時には予め決められた電圧がゲートに加わるよ
うに設けられたDMOSトランジスタを制御するための
低吸収制御回路に関する。
[従来の技術]
DMO8nチャンネル電力トランジスタは、誘導性負荷
を駆動するためのブリッジ回路の高電位側のドライバと
して、現在広範に使用されている。
を駆動するためのブリッジ回路の高電位側のドライバと
して、現在広範に使用されている。
このようなブリッジ回路は、供給電圧Vccに加えて、
高電位側のドライバとして使用されている電力トランジ
スタのゲート端子に電圧Vccよりも高い電圧を加える
ための、もう一つの供給電圧Vcpを必要とする。この
補助電圧は、電力トランジスタが最大の電流を供給して
おり、ソースとドレインとの間の電圧降下が最小になっ
ている動作状態において特に必要とされる。
高電位側のドライバとして使用されている電力トランジ
スタのゲート端子に電圧Vccよりも高い電圧を加える
ための、もう一つの供給電圧Vcpを必要とする。この
補助電圧は、電力トランジスタが最大の電流を供給して
おり、ソースとドレインとの間の電圧降下が最小になっ
ている動作状態において特に必要とされる。
さらにこの補助電圧は、前記電力トランジスタに、この
補助電圧を加える目的のために設けられたターンオン回
路により供給される。
補助電圧を加える目的のために設けられたターンオン回
路により供給される。
補助電圧Vcpは、電源により供給することもできる。
しかしそのような電源が利用できない場合には、その電
圧を、電荷を蓄積するように設けられた所謂ブートスト
ラップコンデンサCpの一端に発生させることもできる
。コンデンサCpのこの端子には、ブリッジ回路の高電
位側ドライバとして使用されている各電力トランジスタ
のターンオン回路が接続される。
圧を、電荷を蓄積するように設けられた所謂ブートスト
ラップコンデンサCpの一端に発生させることもできる
。コンデンサCpのこの端子には、ブリッジ回路の高電
位側ドライバとして使用されている各電力トランジスタ
のターンオン回路が接続される。
コンデンサCpは、電圧Vcpを一定に保つために、再
充電回路により周期的に再充電される。
充電回路により周期的に再充電される。
従来は、各電力トランジスタに対してそれぞれ、コンデ
ンサCpに接続され、このコンデンサCpにより直接に
給電される一つのターンオン回路が使用されていた。し
かもコンデンサCpに、複数のブリッジ回路に属する複
数の電力トランジスタが接続される場合もあった。
ンサCpに接続され、このコンデンサCpにより直接に
給電される一つのターンオン回路が使用されていた。し
かもコンデンサCpに、複数のブリッジ回路に属する複
数の電力トランジスタが接続される場合もあった。
[発明が解決しようとする課題]
この従来技術には、電力トランジスタを非導通状態から
導通状態に切り替えた時に電力トランジスタのゲート端
子に所定の電圧を加えるための電圧の供給が、全面的に
、前記コンデンサに要求され、そのためにコンデンサが
多くの電荷を吸収するという問題点があった。その結果
、大きなサイズのコンデンサとそれに対応する大きなサ
イズの再充電回路を使用しなければならなかった。
導通状態に切り替えた時に電力トランジスタのゲート端
子に所定の電圧を加えるための電圧の供給が、全面的に
、前記コンデンサに要求され、そのためにコンデンサが
多くの電荷を吸収するという問題点があった。その結果
、大きなサイズのコンデンサとそれに対応する大きなサ
イズの再充電回路を使用しなければならなかった。
この発明の目的は、電力トランジスタを非導通状態から
導通状態に切り替えた際の、容量性電源による電荷吸収
を最小にすることができ、それにより上記従来技術の問
題点を解決することができる電力トランジスタの低吸収
制御回路を提供することである。
導通状態に切り替えた際の、容量性電源による電荷吸収
を最小にすることができ、それにより上記従来技術の問
題点を解決することができる電力トランジスタの低吸収
制御回路を提供することである。
[課題を解決するための手段]
本発明は、第1の電圧供給源に接続された第1のターン
オン回路と、第2の電圧供給源に接続された第2のター
ンオン回路と、入力がそれぞれ基準電圧供給源と電力ト
ランジスタのゲート電極に接続され、出力がそれぞれ前
記第1と第2のターンオン回路に接続された比較回路と
、を具備することを特徴とする電力トランジスタの低吸
収制御回路により、上記課題を解決したものである。
オン回路と、第2の電圧供給源に接続された第2のター
ンオン回路と、入力がそれぞれ基準電圧供給源と電力ト
ランジスタのゲート電極に接続され、出力がそれぞれ前
記第1と第2のターンオン回路に接続された比較回路と
、を具備することを特徴とする電力トランジスタの低吸
収制御回路により、上記課題を解決したものである。
本発明による回路の特徴と利点は、本発明の一実施例の
詳細な説明により、より良く理解されるであろう。なお
本明細書と添付の図面に記載した実施例は、あくまで本
発明の説明のための一実施例であり、本発明の範囲を限
定するものではない。
詳細な説明により、より良く理解されるであろう。なお
本明細書と添付の図面に記載した実施例は、あくまで本
発明の説明のための一実施例であり、本発明の範囲を限
定するものではない。
[実 施 例]
実施例について、図面を参照して説明する。図において
、参照符号1は、本発明による電力トランジスタ2の低
吸収制御回路を示す。トランジスタ2は、本実施例では
DMO8nチャネル型の電力トランジスタで、同型のト
ランジスタ3と共に、誘導性の負荷5を駆動するための
ブリッジ回路4を構成している。
、参照符号1は、本発明による電力トランジスタ2の低
吸収制御回路を示す。トランジスタ2は、本実施例では
DMO8nチャネル型の電力トランジスタで、同型のト
ランジスタ3と共に、誘導性の負荷5を駆動するための
ブリッジ回路4を構成している。
トランジスタ2は、ソースS1 ドレインD1ゲートG
の3つの端子を有している。ドレイン端子りは電圧供給
源Vccに接続されている。またソース端子Sとゲート
端子Gとの間にはダイオードD8が接続されている。
の3つの端子を有している。ドレイン端子りは電圧供給
源Vccに接続されている。またソース端子Sとゲート
端子Gとの間にはダイオードD8が接続されている。
参照符号6で示すのは第1のターンオン回路である。こ
の回路6は、1対のpチャネルMO8型トランジスタM
1及びM2から構成されている。
の回路6は、1対のpチャネルMO8型トランジスタM
1及びM2から構成されている。
トランジスタM1及びM2のゲート端子G1及びG2は
互いに接続され、ソース端子S1及びS2はそれぞれ電
圧供給源Vccに接続されている。
互いに接続され、ソース端子S1及びS2はそれぞれ電
圧供給源Vccに接続されている。
トランジスタM1のゲート端子G1とドレイン端子D1
は互いに短絡されている。またトランジスタM2のドレ
イン端子D2により構成されるターンオン回路6の出力
は、ダイードD5を介して電力トランジスタ2のゲート
端子Gに接続されている。
は互いに短絡されている。またトランジスタM2のドレ
イン端子D2により構成されるターンオン回路6の出力
は、ダイードD5を介して電力トランジスタ2のゲート
端子Gに接続されている。
参照符号7で示すのは、第2のターンオン回路である。
この回路7は、pチャネルMO8型の1対のトランジス
タM3及びM4から構成されている。トランジスタM3
及びM4のゲート端子G3及びG4は、互いに接続され
ている。またソース端子S3及びS4は、電圧Vcpを
供給するための所謂ブートストラップコンデンサCpの
一端に接続されている。
タM3及びM4から構成されている。トランジスタM3
及びM4のゲート端子G3及びG4は、互いに接続され
ている。またソース端子S3及びS4は、電圧Vcpを
供給するための所謂ブートストラップコンデンサCpの
一端に接続されている。
トランジスタM3のゲート端子G3とドレイン端子D3
は互いに短絡されており、第2のターンオン回路7の出
力を構成するドレイン端子D4は、電力トランジスタ2
のゲート端子Gに直接に接続されている。ゲート端子G
は、ターンオフ回路8にも接続されている。
は互いに短絡されており、第2のターンオン回路7の出
力を構成するドレイン端子D4は、電力トランジスタ2
のゲート端子Gに直接に接続されている。ゲート端子G
は、ターンオフ回路8にも接続されている。
参照符号9で示すのは比較回路である。この比較回路9
は、1対のnチャネルMO8型トランジスタDMI及び
DM2から構成されている。一方のトランジスタDMI
のゲート端子GMIは、比較回路9の第1の入力を構成
し、定電流源Aを介してグラウンドに接続され、またツ
ェナーダイオードDZを介して電圧供給源Vccに接続
されている。ツェナーダイオードDZは、流れる電流に
よらず、はぼ一定の電圧降下Vzを生じさせる。
は、1対のnチャネルMO8型トランジスタDMI及び
DM2から構成されている。一方のトランジスタDMI
のゲート端子GMIは、比較回路9の第1の入力を構成
し、定電流源Aを介してグラウンドに接続され、またツ
ェナーダイオードDZを介して電圧供給源Vccに接続
されている。ツェナーダイオードDZは、流れる電流に
よらず、はぼ一定の電圧降下Vzを生じさせる。
トランジスタDMIのゲート端子GMIとソース端子S
MIは、抵抗R1を介して互いに接続されている。また
ドレイン端子P1は、比較回路の第1の出力として、第
1のターンオン回路6のトランジスタM1のドレイン端
子D1に接続されている。
MIは、抵抗R1を介して互いに接続されている。また
ドレイン端子P1は、比較回路の第1の出力として、第
1のターンオン回路6のトランジスタM1のドレイン端
子D1に接続されている。
第2のトランジスタDM2のドレイン端子P2は、第2
の出力として、第2のターンオン回路7のトランジスタ
M3のドレイン端子D3に接続されている。トランジス
タDM2のゲート端子GM2は、比較回路9の第2の入
力を構成し、直列に接続された2つのダイードD6とD
7を介して、電力トランジスタ2のゲート端子Gに接続
されている。ゲート端子GM2とソース端子SM2は、
抵抗R2を介して互いに接続されている。
の出力として、第2のターンオン回路7のトランジスタ
M3のドレイン端子D3に接続されている。トランジス
タDM2のゲート端子GM2は、比較回路9の第2の入
力を構成し、直列に接続された2つのダイードD6とD
7を介して、電力トランジスタ2のゲート端子Gに接続
されている。ゲート端子GM2とソース端子SM2は、
抵抗R2を介して互いに接続されている。
比較回路9のトランジスタDM1及びDM2のソース端
子SMI及び3M2は互いに接続され、直列に接続され
たスイッチ10と定電流源A1とを介してグラウンドに
接続されている。
子SMI及び3M2は互いに接続され、直列に接続され
たスイッチ10と定電流源A1とを介してグラウンドに
接続されている。
次に上記回路1の動作について説明する。いま、電力ト
ランジスタ2のゲート端子Gが零ボルトに引き下げられ
ていて電力トランジスタ2が非導通状態にあり、またス
イッチ10は閉じているものとする。
ランジスタ2のゲート端子Gが零ボルトに引き下げられ
ていて電力トランジスタ2が非導通状態にあり、またス
イッチ10は閉じているものとする。
すると、トランジスタDMIのゲート端子GM1には、
電源電圧VccからツェナーダイオードDZの端子間の
電圧降下Vzを引いた電圧Vrがかかっているので、ト
ランジスタDMIが導通し、第1のターンオン回路6を
作動させる。この結果、第1のターンオン回路6は、ト
ランジスタ2を導通させる。
電源電圧VccからツェナーダイオードDZの端子間の
電圧降下Vzを引いた電圧Vrがかかっているので、ト
ランジスタDMIが導通し、第1のターンオン回路6を
作動させる。この結果、第1のターンオン回路6は、ト
ランジスタ2を導通させる。
トランジスタ2のゲート端子Gには、第1のターンオン
回路6を通して、電源電圧VccからトランジスタM2
のソースとドレインとの間の電圧降下とダイオードD5
の電圧降下を引いた電圧が加わる。
回路6を通して、電源電圧VccからトランジスタM2
のソースとドレインとの間の電圧降下とダイオードD5
の電圧降下を引いた電圧が加わる。
ゲート端子Gにおける電圧を上昇させるため、比較回路
9が、その入力GMI及びGM2間の電圧値に基づいて
第2のターンオン回路7を活性化させることにより、そ
の時点で第2のターンオン回路7が作動し始める。具体
的には、ゲート端子Gにおける電圧が、電圧Vrとダイ
オードD6及びD7による電圧降下との和によって与え
られる値を超えると、回路7は作動状態になる。電圧V
rの値は、ツェナーダイオードDZを適切に選択するこ
とによって調節され得、その目的は、コンデンサCpに
よる電荷の吸収を最小にしながら同時にトランジスタM
2の飽和に起因する切替速度の低下を避けるという相反
する要求を均衡させるということにある。
9が、その入力GMI及びGM2間の電圧値に基づいて
第2のターンオン回路7を活性化させることにより、そ
の時点で第2のターンオン回路7が作動し始める。具体
的には、ゲート端子Gにおける電圧が、電圧Vrとダイ
オードD6及びD7による電圧降下との和によって与え
られる値を超えると、回路7は作動状態になる。電圧V
rの値は、ツェナーダイオードDZを適切に選択するこ
とによって調節され得、その目的は、コンデンサCpに
よる電荷の吸収を最小にしながら同時にトランジスタM
2の飽和に起因する切替速度の低下を避けるという相反
する要求を均衡させるということにある。
回路7が作動した瞬間、定電流源Aから流出するすべて
の電流はトランジスタDM2を通って流れ、第1の回路
6は非導通状態となり、そして、この第1の回路6はダ
イオードD5の働きによりブリッジ回路4から切り離さ
れる。
の電流はトランジスタDM2を通って流れ、第1の回路
6は非導通状態となり、そして、この第1の回路6はダ
イオードD5の働きによりブリッジ回路4から切り離さ
れる。
各切替段階が終了すると、抵抗R1及びR2は、比較回
路9を平衡状態に復帰させる。
路9を平衡状態に復帰させる。
それぞれの回路6.7.9におけるトランジスタM1及
びM2、M3及びM4、DMI及びDM2に特性が同じ
トランジスタを使用することにより、ゲート端子Gの電
圧を連続的に上昇させること、そして、その結果、同波
形の出力電圧を誘導性負荷5に加えることが可能になる
。
びM2、M3及びM4、DMI及びDM2に特性が同じ
トランジスタを使用することにより、ゲート端子Gの電
圧を連続的に上昇させること、そして、その結果、同波
形の出力電圧を誘導性負荷5に加えることが可能になる
。
[発明の効果]
以上のように、本発明による回路は、コンデンサCpに
よる電荷の吸収を最小にすることができ、それにより、
コンデンサのサイズを小さくすることができるという利
点がある。この利点により、コンデンサ端子間の基準電
圧を維持するために設けられる再充電回路のサイズを小
さくしたり、あるいは、必要であれば、多数のブリッジ
回路を高い切替速度で駆動することも可能になる。
よる電荷の吸収を最小にすることができ、それにより、
コンデンサのサイズを小さくすることができるという利
点がある。この利点により、コンデンサ端子間の基準電
圧を維持するために設けられる再充電回路のサイズを小
さくしたり、あるいは、必要であれば、多数のブリッジ
回路を高い切替速度で駆動することも可能になる。
図面は、本発明による電力トランジスタの低吸収制御回
路の一実施例の回路図を示す。 2・・・・・電力トランジスタ 4・・・・・ブリッジ回路 5・・・・・負荷 6・・・・・第1のターンオン回路 7・・・・・第2のターンオン回路 8・・・・・ターンオフ回路 9・・・・・比較回路 10・・・・スイッチ
路の一実施例の回路図を示す。 2・・・・・電力トランジスタ 4・・・・・ブリッジ回路 5・・・・・負荷 6・・・・・第1のターンオン回路 7・・・・・第2のターンオン回路 8・・・・・ターンオフ回路 9・・・・・比較回路 10・・・・スイッチ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電力トランジスタ(2)、特にゲート(G)、ソー
ス(S)、ドレイン(D)電極を有するDMOSトラン
ジスであって、非導通状態から導通状態に切り替わるこ
とにより負荷(5)を駆動するように設けられ、かつ導
通状態ではゲート電極(G)に所定の電圧(Vcp)が
加わるように設けられた該DMOSトランジスタを導通
させるための電力トランジスタの低吸収制御回路におい
て、 第1の電圧供給源(Vcc)に接続された第1のターン
オン回路(6)と、 第2の電圧供給源(Vcp)に接続された第2のターン
オン回路(7)と、 入力がそれぞれ基準電圧供給源(Vr)と電力トランジ
スタ(2)のゲート電極(G)に接続され、出力がそれ
ぞれ第1と第2のターンオン回路(6、7)に接続され
た比較回路と、 を具備することを特徴とする電力トランジスタの低吸収
制御回路。 2、前記第1のターンオン回路(6)が1対のMOSト
ランジスタ(M1、M2)から構成され、各トランジス
タのゲート電極(G1、G2)が互いに接続され、各ト
ランジスタのソース電極(S1、S2)がそれぞれ前記
電圧供給源(Vcc)に接続され、一方のトランジスタ
(M1)のゲート電極(G1)とドレイン電極(D1)
が互いに接続されて比較回路(9)に接続され、他方の
トランジスタ(M2)のドレイン電極(D2)が該回路
(6)の出力として前記電力トランジスタ(2)のゲー
ト電極(G)に接続されている請求項1記載の電力トラ
ンジスタの低吸収制御回路。 3、前記第2のターンオン回路(7)が1対のMOSト
ランジスタ(M3、M4)から構成され、各トランジス
タのゲート電極(G3、G4)が互いに接続され、各ト
ランジスタのソース電極(S3、S4)がそれぞれ前記
第2の電圧供給源(Vcp)に接続され、一方のトラン
ジスタ(M3)のゲート電極(G3)とドレイン電極(
D3)が互いに接続されて比較回路(9)に接続され、
他方のトランジスタ(M4)のドレイン電極(D4)が
該回路(7)の出力として前記電力トランジスタ(2)
のゲート電極(G)に接続されている請求項1記載の電
力トランジスタの低吸収制御回路。 4、前記比較回路(9)が1対のMOSトランジスタ(
DM1、DM2)から構成され、各トランジスタのソー
ス電極(SM1、SM2)が互いに接続され、一方のト
ランジスタ(DM1)のゲート電極(GM1)が第1の
入力として基準電圧源(Vr)に接続され、他方のトラ
ンジスタ(DM2)のゲート電極(GM2)が前記トラ
ンジスタ(2)のゲート電極(G)に接続されている請
求項1記載の電力トランジスタの低吸収制御回路。 5、前記トランジスタ(DM1)のゲート電極(GM1
)が定電流源(A)を介してグラウンドに接続され、ま
たツェナーダイオード(DZ)を介して前記第1の電圧
供給源(Vcc)に接続されている請求項1記載の電力
トランジスタの低吸収制御回路。 6、前記1対のMOSトランジスタ(DM1、DM2)
の前記ソース電極(SM1、SM2)が、直列に接続さ
れたスイッチ(10)と定電流源(A1)とを介してグ
ラウンドに接続されている請求項4記載の電力トランジ
スタの低吸収制御回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT8819588A IT1216481B (it) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Potenza. dispositivo circuitale a basso assorbimento per comandare in accensione un transistore di |
IT19588A/88 | 1988-02-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH029220A true JPH029220A (ja) | 1990-01-12 |
JP2777175B2 JP2777175B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=11159268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1045567A Expired - Fee Related JP2777175B2 (ja) | 1988-02-29 | 1989-02-28 | 電力トランジスタの低吸収制御回路 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4931676A (ja) |
EP (1) | EP0330823B1 (ja) |
JP (1) | JP2777175B2 (ja) |
DE (1) | DE68922762T2 (ja) |
IT (1) | IT1216481B (ja) |
Families Citing this family (11)
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---|---|---|---|---|
FR2644651B1 (fr) * | 1989-03-15 | 1991-07-05 | Sgs Thomson Microelectronics | Circuit de commande de transistor mos de puissance sur charge inductive |
EP0398170A3 (en) * | 1989-05-17 | 1991-04-17 | National Semiconductor Corporation | Timed current boost for dmost driver with rapid turn-on and low quiescent current |
JP2623934B2 (ja) * | 1989-07-26 | 1997-06-25 | 日本電気株式会社 | 電流検出回路 |
US5177374A (en) * | 1990-10-03 | 1993-01-05 | International Business Machines Corporation | Current mode gate drive for power mos transistors |
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US5467051A (en) * | 1993-09-01 | 1995-11-14 | Motorola, Inc. | Low voltage precision switch |
DE10154642C1 (de) | 2001-11-07 | 2003-07-17 | Siemens Ag | Auswerteschaltung für einen induktiven Sensor |
DE10252827B3 (de) | 2002-11-13 | 2004-08-05 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur schnellen Ansteuerung insbesondere induktiver Lasten |
US6919651B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-07-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Circuit arrangement for high-speed switching of inductive loads |
US8964436B2 (en) * | 2012-10-16 | 2015-02-24 | Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Company, Limited | Self-starting transistor-only full-wave rectifier for on-chip AC-DC conversion |
US8797776B2 (en) * | 2012-10-16 | 2014-08-05 | Hong Kong Applied Science & Technology Research Institute Co., Ltd. | Diode-less full-wave rectifier for low-power on-chip AC-DC conversion |
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