负载驱动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种负载驱动控制装置，尤其涉及一种控制负载驱动的电压波形的上升时间以及下降时间的负载驱动斜率控制装置。
【背景技术】
[0002]例如为了进行PffM(Pulse Width Modulat1n，脉冲宽度调制)控制，将为了驱动负载(例如螺线管)而连接的驱动用晶体管接通断开来驱动负载时，产生基于驱动用晶体管的输出电压的高频成分的EMI (Electro Magnetic Interference，电磁干扰)噪声。
[0003]因此，具有如下方法:对驱动负载的驱动用晶体管的接通断开控制端子(例如，驱动用晶体管为MOS时为栅极端子)的电容，使用电流源进行充电或放电并进行控制，由此具有充分的负载驱动电压波形的上升时间和下降时间(以下，称为斜率或倾斜)，降低EMI噪声。(例如，专利文献I)
[0004]一般，作为 EMC (Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容)技术，已知有以下的电压波形与频谱的关系。(例如，非专利文献I)
[0005]在图4(a)所示的由周期T、脉冲幅度Pw、上升时间tr、下降时间tf、振幅A的梯形波的重复波形构成的电压波形中，设tr = tf时，成为图4(b)那样的基本频率1/T的高次谐波频谱所制作的包络线。
[0006]根据图4(b)，在从低频区域至频率为fl = I/(31 Pw)的频率区域，高次谐波成分的数量较少，因此频率特性近似于平坦，在频率为fl = l/(3ipw)至f2 = I/(Jitr)的频率区域，相对于频率的增加，高频成分以一 20dB/10倍频程的比例减少。在频率为f2 = I/(Jitr)以上的频率区域，相对于频率的增加，高频成分以一 40dB/10倍频程的比例减少。
[0007]根据以上的电压波形和频谱的关系，为了减少高频区域中的频谱，有效的是使信号波形的上升时间和下降时间变大。此外，在tr与tf不同的情况下，通过上升时间tr、下降时间tf中的较小一方的值来决定f2的主要决定因素。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:US2011/0175650 号公报
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1:鈴木茂夫著、『EMC t基礎技術』、工学図書株式会社、1996年，18页
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]作为以往的EMI噪声降低方法的一例，如图2所示，说明通过连接至高压电源VB的高边驱动用NMOS晶体管7来驱动负载2 (在此为螺线管或电感器)的情况。(例如，所述专利文献I的图1B)
[0015]与输入信号INH的接通对应地，使用电流源控制单元3接通通过信号SI控制接通断开的电流源II，并断开通过信号S2控制接通断开的电流源12，对高边驱动用NMOS晶体管7的栅极电容进行充电，使栅极-源极间电压上升，超过高边驱动用NMOS晶体管7的阈值电压，来接通驱动用NMOS晶体管7。
[0016]此外，与输入信号INH的断开对应地，使用电流源控制单元3通过信号SI断开电流源II，通过信号S2接通电流源12，对高边驱动用NMOS晶体管7的栅极电容进行放电，使栅极-源极间电压下降，低于高边驱动用NMOS晶体管7的阈值电压，来断开高边驱动用NMOS晶体管7。
[0017]通过使对高边驱动用NMOS晶体管7的栅极电容充电的电流源11和放电的电流源12的电流值变小，在高边驱动用NMOS晶体管7的接通断开时能够具有充分的负载驱动电压波形的上升下降时间。
[0018]但是，一般高边驱动用NMOS晶体管7的栅极电容的栅极-漏极间电压依存性和栅极-源极间电压依存性中存在非线性。因此，在高边驱动用NMOS晶体管7的接通断开时，产生负载驱动电压波形的斜率较小的位置。
[0019]该负载驱动电压波形的斜率较小的位置不会对图4(b)的f2的频率降低产生影响，对EMI噪声的高频区域中的频谱降低没有效果。另一方面，存在使电力损失和发热变大的问题。
[0020]图3表不图2的现有例的负载驱动的时序图的一例。通过尚边驱动用NMOS晶体管7的输出电流1UTH和漏极-源极间电压VDSH的积来求出高边驱动用NMOS晶体管7的接通断开时的电力损失PdH，存在负载驱动电压波形OUT的斜率较小的位置，因此存在电力损失PdH变大，与之相伴，发热变得更大的问题。
[0021]因此，本发明提供一种能够降低EMI噪声，并且降低驱动用晶体管的接通断开时的电力损失和发热的负载驱动斜率控制装置。
[0022]此外，为了降低EMI噪声而具有充分的负载驱动电压波形的上升时间和下降时间时存在如下问题:驱动用晶体管的接通断开时的电力损失和发热增加，尤其在以多个通道集成了负载驱动器的装置中，基于发热的热损坏的可能性升高。
[0023]因此，本发明提供一种不是过温度时降低EMI噪声，过温度时防止驱动用晶体管的过温度损坏的负载驱动斜率控制装置。
[0024]用于解决课题的手段
[0025]为了解决上述课题，本发明的负载驱动控制装置的特征在于，具备:驱动用晶体管，其驱动负载；预驱动器，其经由所述驱动用晶体管的接通断开控制端子来进行驱动；电容，其与所述预驱动器的输入侧连接；第I电流源，其通过第I信号控制接通断开，并产生对所述电容进行充电的电流；以及第2电流源，其通过第2信号控制接通断开，并产生对所述电容进行放电的电流，通过对所述电容进行充电或放电，使所述预驱动器的输出电压变化，通过所述预驱动器的所述输出电压使所述驱动用晶体管进行接通断开，通过使所述驱动用晶体管进行接通断开，使驱动所述负载的电压波形的上升和下降的斜率为线性。
[0026]发明效果
[0027]根据本发明，能够提供一种能够降低EMI噪声，并且降低驱动用晶体管的接通断开时的电力损失和发热的负载驱动斜率控制装置。
[0028]此外，能够提供一种不是过温度时降低EMI噪声，防止驱动用晶体管的过温度损坏的负载驱动斜率控制装置。
[0029]通过以下的实施方式的说明，使上述以外的课题、结构以及效果变得更加明确。
【附图说明】
[0030]图1是表示本发明的第I实施方式的负载驱动斜率控制装置的结构的框图。
[0031]图2是表示负载驱动斜率控制装置的现有例的结构的框图。
[0032]图3是图2所示的实施例的时序图。
[0033]图4(a)是用于说明电压波形与频谱的关系的图。
[0034]图4(b)是用于说明电压波形与频谱的关系的图。
[0035]图5 (a)是图1所示的实施例的预驱动器电路的例子。
[0036]图5 (b)是图1所示的实施例的预驱动器电路的例子。
[0037]图6 (a)是图1所示的实施例的电流源的例子。
[0038]图6 (b)是图1所示的实施例的电流源的例子。
[0039]图6 (C)是图1所示的实施例的电流源的例子。
[0040]图6 (d)是图1所示的实施例的电流源的例子。
[0041]图7(a)是图1所示的实施例的时序图。
[0042]图7(b)是图1所示的实施例的时序图。
[0043]图7(c)是图1所示的实施例的时序图。
[0044]图8是图1所示的实施例的其他方式的实施例。
[0045]图9是表示本发明的第2实施方式的负载驱动斜率控制装置的结构的框图。
[0046]图1O是图9所示的实施例的时序图。
[0047]图11是图9所示的实施例的其他方式的实施例。
[0048]图12是图11所示的实施例的时序图。
[0049]图13是表示本发明的第3实施方式的负载驱动斜率控制装置的结构的框图。
[0050]图14是图13所示的实施例的其他方式的实施例。
[0051]图15(a)是图13所示的实施例的电流源的例子。
[0052]图15(b)是图13所示的实施例的电流源的例子。
[0053]图16(a)是图13所示的实施例的温度监视单元的例子。
[0054]图16(b)是图13所示的实施例的温度监视单元的例子。
[0055]图17是用于说明图16(a)所示的温度监视单元的特性例的图。
[0056]图18是图13所示的电流量控制信号生成单元的I例。
[0057]图19是图13所示的实施例的时序图。
[0058]图20是表示本发明的第4实施方式的负载驱动斜率控制装置的结构的框图。
[0059]图21是表示本发明的第5实施方式的负载驱动斜率控制装置的结构的框图。
[0060]图22是图21所示的实施例的其他方式的实施例。
[0061]图23是图20所示的实施例的负载驱动斜率控制装置的I例。
[0062]图24是图21所示的实施例的负载驱动斜率控制装置的I例。
【具体实施方式】
[0063]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，附图是简要性说明，因此不能以该附图的记载为根据，狭隘地解释本发明的技术范围。此外，对相同的要素赋予相同的符号，并省略重复的说明。
[0064]实施例1
[0065]在本发明的第I实施方式中，说明能够降低EMI噪声，并且降低驱动用晶体管的接通断开时的电力损失和发热的负载驱动斜率控制装置I的结构以及动作。
[0066]图1是本发明的第I实施方式的使用了高边驱动用NMOS晶体管时的负载驱动斜率控制装置I的整体结构。
[0067]图1所示的负载驱动斜率控制装置I具备:电源端子VB、成为驱动对象的负载2、连接在电源端子VB与负载2之间的高边驱动用NMOS晶体管7、驱动高边驱动用NMOS晶体管7的栅极的预驱动器4、与预驱动器4的输入GATE连接的电容5、通过第I信号SI控制接通断开并产生用于对与预驱动器4的输入GATE连接的电容5进行充电的电流的第I电流源I1、通过第2信号S2控制接通断开并产生用于对与预驱动器4的输入GATE连