负载驱动控制装置的制造方法_3

文档序号:9291992阅读:来源:国知局
管10接通时,斜率成为一 Is2/C,断开时,斜率成为Isl/C。
[0107]在图9所示的第2实施方式的一方式中,使用图10的时序图说明作为负载2应用于螺线管或电感器时的动作。
[0108]作为时序图的例子,在本实施例中,将输入信号INL接通的期间设为低边接通期间,将输入信号INL断开的期间设为低边断开期间。
[0109]从低边接通期间向低边断开期间迀移时,断开低边驱动用PMOS晶体管10。此时,产生负载2的回扫电压,通过二极管8从输出端子OUT向VB流过电流,因此当无视泄露电流的影响时,输出端子OUT成为从VB上升了二极管的正向电压VOFF的电压。
[0110]低边驱动用PMOS晶体管10的栅极一源极间电压依存于阈值电压Vthp以下的器件特性,因此并不是必须的条件,但LGATE电压使低边驱动用PMOS晶体管10完全断开,因此优选的是
[0111]LGATE 电压=OUT 端子电压=VB+V0FF > VB。
[0112]在该情况下,在图9中,需要使预驱动器4的电源电压在VB电位以上,而设为VCP。
[0113]低边驱动用PMOS晶体管10的源极一漏极间电压如图10的OUT = - VDSL所示,电压波形的上升和下降的斜率为线性。由此,可以将低边驱动用PMOS晶体管10的接通断开时的电力损失PdL = 1UTLX ( - VDSH)设为通过图4(b)的f2频率赋予特征的EMI噪声的高频区域特性中最小限的需要量,能够抑制伴随电力损失的发热。
[0114]另外,在图9的结构中,相对于负载2的回扫电压的产生,通过二极管8从输出端子OUT向VB流过电流,但与图8高边驱动器结构同样地,可以不是二极管8,而是进行同步整流的结构。
[0115]图11是本发明的第2实施方式的第2方式,以下说明从实施例2的I方式的图9
的差异。
[0116]图11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、在GND端子与负载2之间连接的低边驱动用NMOS晶体管10、驱动低边驱动用NMOS晶体管10的栅极的预驱动器4L、与预驱动器4L的输入GATE连接的电容5、通过第I信号SI控制接通断开的产生对与预驱动器4L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控制接通断开的产生对与预驱动器4L的输入GATE连接的电容5进行放电的电流的第2电流源12。
[0117]在此,预驱动器4L的特征在于,由运算放大电路构成,反馈低边驱动用晶体管NM0S10的漏极电压。
[0118]低边驱动用NMOS晶体管10的漏极端子和与负载2连接的输出电压OUT是相同电压,通过运算放大器即预驱动器4L进行电压反馈,因此输出电压OUT与预驱动器4L的输入信号GATE同样地,当低边驱动用NMOS晶体管10接通时,斜率成为一 Is2/C,断开时,斜率成为 Isl/C。
[0119]在图11所示的第2实施方式的第2方式中,使用图12的时序图说明作为负载2应用于螺线管或电感器时的动作。
[0120]从低边接通期间向低边断开期间迀移时,低边驱动用NMOS晶体管10断开。此时,产生负载2的回扫电压,通过二极管8从输出端子OUT向VB流过电流,因此当无视泄露电流的影响时,输出端子OUT成为从VB上升了二极管的正向电压VOFF的电压。
[0121]低边驱动用NMOS晶体管10的漏极一源极间电压如图12的OUT = VDSL所示,电压波形的上升和下降的斜率为线性。由此,可以将低边驱动用NMOS晶体管10的接通断开时的电力损失PdL = 1UTLX VDSH设为通过图4(b)的f2频率赋予特征的EMI噪声的高频区域特性中最小限的需要量,能够抑制伴随电力损失的发热。
[0122]另外,在图11的结构中,相对于负载2的回扫电压的产生,通过二极管8从输出端子OUT向VB流过电流,但与图8所示的高边驱动器结构同样地,可以不是二极管8,而是进行同步整流的结构。
[0123]实施例3
[0124]在本发明的第3实施方式中,说明不是过温度时降低EMI噪声,在过温度时防止驱动用晶体管的过温度损坏的结构以及动作。
[0125]图13是本发明的第3实施方式的第I方式,以下说明与实施例1的I方式的图1
的差异。
[0126]在图13中,具备:通过电流量控制信号ICON改变第I电流源Il和第2电流源12的电流量的功能、温度监视单元11、将温度监视单元11的输出信号TEMP与电流量控制信号ICON对应起来的电流量控制信号生成单元12。
[0127]例如将11、12电流源的电流量设为Isl = Is2 = I时,如实施例1中说明的那样,将基于高边驱动用NMOS晶体管7的接通断开的OUT电压波形的斜率的上升设为I/C,下降设为一 I/C。
[0128]基于高边驱动用NMOS晶体管7的接通或断开的电力损失PdH,
[0129]在将周期设为T时,成为
[0130]PdH = IHX (VB+V0FF) /2 X (dt/T) X 2。
[0131]在此,将高边驱动用NMOS晶体管7的驱动电流设为IH,将产生了负载2的回扫电压时的二极管8的正向电压下降量设为V0FF。在负载2中,没有产生回扫电压时,VOFF =OV0将dt设为从高边驱动用NMOS晶体管7的断开到接通或从接通到断开时的OUT电压的上升或下降时间。
[0132]dt = (VB+V0FF)/(I/C) = (VB+VOFF) X C/1
[0133],由此,
[0134]PdH= (IHX (VB+V0FF)八 2)/TX(C/I)。
[0135]如上所述,通过电流量控制信号ICON改变第I电流源Il和第2电流源12的电流量,由此,例如将电流量设为Isl = Is2 = I,且使I增加时,OUT电压波形的斜率增加,图4(b)的f2频率增加,高频区域中的EMI噪声增加。另一方面,可以使OUT电压的上升、下降时间dt减少,并且使电力损失PdH也减少。
[0136]作为温度监视单元11,例如图16(a)所示,将恒定电流源6c供给到二极管llal,经由由运算放大器lla2和电阻Ila3、lla4构成的放大电路输出二极管的正向电压的温度变化作为电压TEMP,由此,如图17所示,能够监视温度。作为温度监视单元11,例如图16 (b)所示,也可以使用由电阻llb2、运算放大器llb3构成的电压跟随电路输出热敏电阻Ilbl的电阻值的温度变化作为电压TEMP。
[0137]通过将温度信息信号TEMP作为输入的电流量控制信号生成单元12来生成电流量控制信号ICON。以下,说明电流量控制信号生成单元12的结构、动作的一例。
[0138]如图18所示,作为电流量控制信号生成单元12,使用比较器12a、12b对具有图17所示的关系的输入信号TEMP例如设定与100°C、150°C对应的3.5V、3V作为阈值电压。作为输出信号的电流量控制信号IC0N(作为一例设为2比特信号),在温度100°C以下设为ICON=LL,在从温度100°C至150°C设为ICON = LH,在温度150°C以上设为ICON = HH。另外,也可以使从比较器12a、12b的输出信号即电流量控制信号ICON的从L向H的切换阈值电压和从H向L的切换阈值电压具有滞后性。
[0139]例如图15(a)所示,电流源Il由通过信号SI进行接通断开的开关9a、电流量控制信号ICON的下位I比特信号IC0N[0]为L时断开而为H时接通的开关9cl、电流量控制信号ICON的上位I比特信号IC0N[1]为L时断开而为H时接通的开关9c2、各自的电流值为Is、Is、2Is的恒定电流源6al、6a2、6a3构成。
[0140]同样地,例如图15(b)所示,电流源12由通过信号S2进行接通断开的开关%、电流量控制信号ICON的下位I比特信号IC0N[0]为L时断开而为H时接通的开关9dl、电流量控制信号ICON的上位I比特信号IC0N[1]为L时断开而为H时接通的开关9d、各自的电流值为Is、Is、2Is的恒定电流源6bl、6b2、6b3构成。
[0141]此时,例如将第I电流源Il和第2电流源12的电流量设为Isl = Is2 = I时,电流量控制信号ICON的2比特信号的H、L通过IC0N[1]、IC0N[0]的排列来表述时,可以从温度信息信号TEMP经由电流量控制信号ICON与电流源Il和12的电流量对应为:IC0N =LL 时 I = Is、ICON = LH 时 I = 21s、ICON = HH 时 I = 41s。
[0142]作为此时的动作例,图19表示时序图例。
[0143]随着温度上升,通过使电流源Il和12的电流量以Is — 21s — 41s的方式增加,在高温时,能够使OUT电压的上升、下降时间dt减少,并能够减少基于高边驱动用NMOS晶体管7的电力损失PdH和与此相伴的发热。
[0144]根据以上,能够防止高边驱动用NMOS晶体管7中的发热、过温度损坏。
[0145]此外,如图14所示,通过将温度监视单元11配置在高边驱动用NMOS晶体管7近旁,能够防止局部的、过度的高边驱动用NMOS晶体管7中的发热、过温度损坏。高边驱动用NMOS晶体管7近旁例如是将温度监视单元11安装在用于安装高边驱动用NMOS晶体管7的绝缘基板上的情况。
[0146]图23是本发明的第3实施方式的第2方式。
[0147]在图23中,与现有例的I方式的图2的差异为具备:通过电流量控制信号ICON改变第I电流源Il和第2电流源12的电流量的功能、温度监视单元11、将温度监视单元11的输出信号TEMP与电流量控制信号ICON对应起来的电流量控制信号生成单元12。
[0148]在本方式中,与图13不同,电流源11、12对高边驱动用NMOS晶体管7的栅极电容进行充电、放电。如上所述,由于栅极电容电压依存性的非线性,与图13的实施方式相比,高边驱动用NMOS晶体管7的接通、断开时的电力损失PdH增加,并进行发热。
[0149]然而,通过具备温度监视单元11、
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1