JPH04157813A - ハイサイド・スイッチ駆動回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 この発明は、ハイサイド・スイッチｌｖ！動回路に関す
る。

〔従来技術〕

従来のハイサイド・スイッチ駆動回路としては、例えば
第４図に示すようなものがある。

この回路は、電源１、第１１−ランジスタ２、コイル４
、第１トランジスタ２をオフするための第２トランジス
タ３、電源１よりも高い電圧を得るための昇圧回路５及
び第２トランジスタ３を制御する信号を送る制御回路６
から成る。なお、コイル４はソレノイドバルブのような
負荷を等測的に示している。

上記の回路においては、制御回路６から送られる制御信
号により、第２トランジスタ３をオンすることによって
、第１トランジスタ２をオフさせ、コイル４に流れる電
流を断続して負荷を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のハイサイド・スイッチ
駆動回路にあっては、第１トランジスタ２のオフ時に、
コイル４による逆起電力Ｌ−ｄ工／ｄｔが発生し、第１
トランジスタ２のゲート電極とソース電極間が再びバイ
アスされるため、第１トランジスタ２が再度オンする。

この第１トランジスタ２のオン、オフ現象は、電流が回
路の内部抵抗によってほぼ零に近づくまで次第に減衰し
ながら続くので、第１トランジスタ２をオフ状態にする
には、電源１、第１トランジスタ２およびコイル４で形
成されるループ回路の時定数で決まる成る時間を必要と
している。そのため自動車の油圧バルブなどのように負
荷の高速遮断性が要求される用途に使用する場合には、
遮断時の応答が遅くなるという欠点があった。

本発明は上記のごとき従来技術の問題を解決するために
なされたものであり、遮断時の応答性を向上させたハイ
サイド・スイッチ駆動回路を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては、特許請
求の範囲に記載するように構成している。

すなわち、本発明においては、第１トランジスタのゲー
ト電極とソース電極間に、オン時に上記第１Ｉ〜ランジ
スタのゲート・ソース間を短絡する第２トランジスタを
接続し、かつ、第１トランジスタのゲート電極に与える
駆動制御信号がオフになると同時に、第２トランジスタ
の制御電極に電源より高い制御信号を与えて第２トラン
ジスタをオンさせ、それによって第１トランジスタのゲ
ートとソース間を短絡するように構成したものである。

なお、第２トランジスタがＭＯＳトランジスタの場合は
、第１トランジスタのゲート電極に第２トランジスタの
ドレイン電極を、同じ（ソース電極にソース電極をそれ
ぞれ接続する。また、第２トランジスタがバイポーラト
ランジスタの場合には、第１トランジスタのゲート電極
に第２トランジスタのコレクタ電極を、同じくソース電
極にエミッタ電極をそれぞれ接続する。

上記のように構成したことにより、本発明においては、
第１トランジスタがオフすると同時に第２トランジスタ
をオンさせ、第１トランジスタのゲート・ソース間を短
絡するようにしているので、第１トランジスタのオフに
伴ってコイルに逆起電力が発生しても第１トランジスタ
が逆バイアスされることがなく、したがって第１トラン
ジスタを高速に遮断することが出来る。

〔発明の実施例〕

第１図は、この発明の一実施例を示す回路図である。ま
ず構成を説明すると、第１トランジスタ２のドレイン電
極に電源１を接続し、ソース電極にコイル４を接続する
。コイル４の他方の端子を接地する。また、第２トラン
ジスタ３のトレイン電極とソース電極を、第１トランジ
スタ２のゲート電極とソース電極に各々接続する。制御
回路６のＸ端子７を第１トランジスタ２のゲート電極に
、Ｘ端子８を第２トランジスタ３のゲート電極に接続す
る。なお、Ｘ端子とＹ端子の出力信号に関しては詳細を
後述する。また、電源１より高い電圧を発生する昇圧回
路５を制御回路６に接続する。

また、ダイオード９のアノードを制御回路６の接地端子
に接続し、カソードを接地する。

次に作用を説明する。

第２図は制御回路６のＸ端子７とＸ端子８から出力され
る信号の電圧波形図である。なお、第２図の波形は第１
トランジスタ２を断続制御する場合の駆動信号波形を示
す。

第２図において、制御回路６には昇圧回路５から電源１
より高い電圧が与えられており、制御回路６から出力さ
れる信号のオン時の値は電源１の電圧より高い値となっ
ている。そしてＸ端子７がら出力される駆動信号がオン
の時はＸ端子８から出力される制御信号は零であり、Ｘ
端子７が零になった時点から所定時間の間Ｘ端子８がオ
ンになり、その後学となるような制御信号となっている
。

第１図の回路においては、第２図の信号波形から判るよ
うに、Ｘ端子７がオフすると同時にＸ端子８がオンする
ので、第２１〜ランジスタ３がオンされ、第１トランジ
スタ２のゲート電極とソース電極が短絡されて第１トラ
ンジスタ２はオフとなる。第１トランジスタ２がオフす
ると、コイル４の電流工が変化するので逆起電力Ｌ−ｃ
ｌＩ／ｄｔを生じるが、第１トランジスタ２のゲート・
ソース間は第２トランジスタ３によって短絡されている
ので、第１トランジスタのオフに伴ってコイルに逆起電
力が発生しても第１トランジスタが逆バイアスされるこ
とがなく、したがって第１トランジスタを高速に遮断す
ることが出来る。

なお、上記の逆起電力によってコイル４、第２トランジ
スタ３および制御回路６から成るループに電流が流れる
。しかし、この場合には、制御回路６の接地端子と接地
間に挿入されたダイオード９のリーク抵抗により、電流
は短時間で減衰される。従って負荷による帰還の影響を
受けることがないため、第１トランジスタ２のオフと同
時に負荷の遮断が可能となる。

次に、第３図には、他の実施例を示す。

この実施例は、第１図の実施例における第２トランジス
タ３のＭＯＳトランジスタをバイポーラトランジスタ１
１に置き換え、そのベース電極とＹ端子８間に抵抗１０
を接続した構成になっている。

なお、抵抗１０は、コイル４、抵抗１ｏおよびバイポー
ラ・トランジスタ１１のエミッタ・ベース接合を含むル
ープのインピーダンスを高めるために用いられている。

この実施例も前記第１図の実施例と同様の作用を有する
。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によれば、ハイサイ
ド・スイッチ駆動回路の第１トランジスタのゲート電極
とソース電極間に第２トランジスタを接続し、第１トラ
ンジスタのオフ時にそのゲート・ソース間を短絡するよ
うに構成したことにより、コイルの逆起電力の影響を受
けることなく、スイッチのオフと同時に負荷を遮断する
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の回路図、第２図は第１
図の実施例における制御信号波形図、第３図は本発明の
第２の実施例の回路図、第４図は従来装置の回路図であ
る。 〈符号の説明〉 １・・・電源 ２・・・第１トランジスタ ３・・・第２トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）４・
・・コイル ５・・・昇圧回路 ６・・・＃復回路 ７・・・Ｘ端子 ８・・・Ｙ端子 ９・・・ダイオード １０・・・抵抗 １１・・・第２トランジスタ（バイポーラトランジスタ
）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電源と、該電源にドレイン電極が接続され、ゲート電
   極に駆動制御信号が与えられる第１トランジスタと、該
   第１トランジスタのソース電極に一端が接続され、他端
   が接地された負荷コイルとを有するハイサイド・スイッ
   チ駆動回路において、上記第１トランジスタのゲート電
   極とソース電極間に接続され、オン時に上記第１トラン
   ジスタのゲート・ソース間を短絡する第２トランジスタ
   と、 上記第１トランジスタのゲート電極に与える駆動制御信
   号がオフになると同時に、上記第２トランジスタの制御
   電極に、上記電源より高い制御信号を与えて上記第２ト
   ランジスタをオンさせる制御信号を出力する制御手段と
   、を備えたことを特徴とするハイサイド・スイッチ駆動
   回路。