CN110971176B - 驱动器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驱动器装置。其在高温下也能够驱动负载。在通过开关驱动4个输出晶体管(M[1]～M[4])来驱动马达(40)的驱动器IC(10)中，栅极驱动电路(12)构成为能够分多个阶段变更各输出晶体管开关时的栅极电压的转换速率。通常是，将预先指定的速率设定为栅极电压的转换速率，但在高温下，会提高转换速率。

Description

驱动器装置
技术领域
本发明涉及一种驱动器装置。
背景技术
在具有与马达等负载串联连接的输出晶体管，且通过开关驱动输出晶体管来对负载供给电力的系统中(例如，参照专利文献1)，存在要调整输出晶体管的栅极电压的转换速率的情况。
通过将转换速率抑制得较低，来谋求对涉及到EMI(Electro MagneticInterference，电磁干扰)的电波辐射的抑制等。而另一方面，转换速率的降低会导致输出晶体管的损耗的增加。存在对它们进行比较考量之后，将转换速率设定为所期望的速率的方法。
[先前技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-220081号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
在所述方法中，临时设定的转换速率具有固定值，因此输出晶体管的发热量一定。但是，也存在并不适合将转换速率固定的情况。例如，将在常温环境下适合的转换速率直接应用于高温环境下时，存在输出晶体管的温度变得过高而导致输出晶体管破损的风险，或存在出于安全考虑而不得不停止输出晶体管的开关驱动的情况。期待可以开发出一种能够使栅极电压的转换速率适当化的技术。
本发明的目的在于：提供一种关联于温度，而有助于栅极电压的转换速率的适当化的驱动器装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的驱动器装置开关驱动应与负载串联连接的对象晶体管，且其特征在于具备：栅极驱动电路，其是控制所述对象晶体管的栅极电压的电路，形成为能够分多个阶段变更使所述栅极电压变化时的所述栅极电压的转换速率；及转换速率设定电路，基于与对象温度相应的温度信号，可变设定所述转换速率，其中该对象温度与所述对象晶体管的温度具有相关关系。
具体来说，例如，在所述驱动器装置中，可以为如下情况：所述栅极驱动电路能够使所述转换速率在包括第1速率及大于所述第1速率的第2速率在内的多个速率之间变更，且在将所述转换速率设定为所述第1速率的状态下，表示所述对象温度的上升的特定变化发生于所述温度信号时，所述转换速率设定电路将所述转换速率变更成所述第2速率。
另外，例如，在所述驱动器装置中，可以为如下情况：所述栅极驱动电路通过以定电流对所述对象晶体管的栅极供给电荷，或从所述对象晶体管的栅极拉出电荷，来使所述对象晶体管的状态在断开状态与接通状态之间切换，通过使所述定电流的值可变，来使所述转换速率能够变更。
另外，具体来说，例如，在所述驱动器装置中，可以说：所述对象晶体管的温度上升、下降时，所述对象温度也随之上升、下降；或所述对象温度上升、下降时，所述对象晶体管的温度也随之上升、下降。
另外，具体来说，例如，在所述驱动器装置中，可以为如下情况：所述对象温度是所述对象晶体管的温度或该驱动器装置的周边温度，且所述温度信号利用连接于该驱动器装置或设置于该驱动器装置的、用以测定所述对象温度的测温电路可得。
这时，例如，在所述驱动器装置中，可以为如下情况：包含所述栅极驱动电路及所述转换速率设定电路的电路群构成为半导体集成电路，在所述半导体集成电路的壳体，设置有包括输出端子及温度信号用端子在内的多个外部端子，且所述对象晶体管及所述测温电路设置于所述半导体集成电路的外部，所述栅极驱动电路经由所述输出端子连接于所述对象晶体管的栅极，所述测温电路连接于所述温度信号用端子。
而且，例如，在所述驱动器装置中，可以为如下情况：具有与所述对象温度相应的电压的原温度信号从所述测温电路输入到所述温度信号用端子，且所述转换速率设定电路基于输入到所述温度信号用端子的所述原温度信号的电压与规定的基准电压的比较结果，可变设定所述转换速率。
或者，例如，在所述驱动器装置中，也可以为如下情况：包含所述栅极驱动电路、所述转换速率设定电路及所述对象晶体管的电路群构成为半导体集成电路，且所述测温电路与所述对象晶体管设置于共通的壳体内。
另外，例如，也可以为如下情况：该驱动器装置构成为能够驱动相对于作为所述负载的直流马达的全桥电路，形成所述全桥电路的4个输出晶体管分别作为所述对象晶体管而发挥功能，且所述对象温度与各输出晶体管的温度之间存在相关关系，所述栅极驱动电路控制各输出晶体管的栅极电压，所述转换速率设定电路基于与所述对象温度相应的所述温度信号，可变设定各输出晶体管的栅极电压的转换速率。
另外，例如，在所述驱动器装置中，也可以为所述负载是直流马达。
另外，例如，在所述驱动器装置中，也可以为利用所述直流马达驱动规定零件的冷却扇。
[发明的效果]
根据本发明，可以提供一种关联于温度，而有助于栅极电压的转换速率的适当化的驱动器装置。
附图说明
图1是本发明基本实施方式的马达驱动系统的构成图。
图2是本发明基本实施方式的驱动器IC(Integrated Circuit，集成电路)的概略性外观图。
图3是本发明基本实施方式的驱动控制信号(PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号)与2个栅极电压的时序图。
图4是关于本发明基本实施方式的、表示1个个别驱动电路构成例的图。
图5(a)、(b)是关于本发明基本实施方式的、表示转换速率调整范围的图。
图6是关于本发明基本实施方式的、表示转换速率设定流程的图。
图7(a)、(b)是本发明基本实施方式的测温元件配置位置的说明图。
图8是本发明基本实施方式的对象温度与原温度信号的关系图。
图9是关于本发明基本实施方式的、表示测温电路构成例的图。
图10是关于本发明第1实施方式的、表示温度判定电路构成例的图。
图11是关于本发明第1实施方式的、表示对象温度、原温度信号、判定温度信号及实际转换速率的关系的时序图。
图12是关于本发明第2实施方式的、表示对象温度、原温度信号、判定温度信号及实际转换速率的关系的时序图。
图13是关于本发明第3实施方式的、表示测温电路的内部构成、测温电路及温度判定电路的输入输出信号的图。
图14是关于本发明第4实施方式的、表示测温电路的内部构成、测温电路及温度判定电路的输入输出信号的图。
图15是关于本发明第5实施方式的、表示多个输出晶体管与多个马达的连接关系的图。
图16是本发明第6实施方式的马达驱动系统的构成图。
图17是关于本发明第7实施方式的、表示于车辆搭载有马达驱动系统的情形的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式的例子具体地进行说明。在所参照的各图中，对于相同的部分标注相同的符号，且原则上省略与相同的部分有关的重复说明。此外，在本说明书中，为了简化叙述，有时会写成指代信息、信号、物理量或部件等的记号或符号，由此省略或简记与该记号或符号对应的信息、信号、物理量或部件等的名称。例如，下述由“G[1]”指代的栅极连接端子(参照图1)，有时会被记作栅极连接端子G[1]，有时也会被简记作端子G[1]，但它们都是指同样的东西。
首先，对本实施方式的叙述中使用的几个用语进行说明。所谓地(ground)，是指具有0V(零伏特)基准电位的导电部，或指基准电位本身。在各实施方式中，未特意设置基准而表示的电压表示以地为基准的电位。线与配线同义。所谓电平，是指电位的水平，就任意的信号或电压来说，高电平都具有比低电平高的电位。就构成为包括MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效晶体管)在内的FET(Field Effect Transistor，场效晶体管)的任意晶体管来说，所谓接通状态，是指该晶体管的漏极与源极之间成为导通状态，所谓断开状态，是指该晶体管的漏极与源极之间成为非导通状态(阻断状态)。有时也会将接通状态、断开状态简单表述为通态、断态。
[基本实施方式]
对本发明的基本实施方式进行说明。图1是本发明基本实施方式的马达驱动系统1的构成图。马达驱动系统1具备驱动器IC10、MPU(micro-processing unit，微处理器)20、测温电路30、马达40及输出晶体管M[1]～M[4]。MPU20、测温电路30及输出晶体管M[1]～M[4]设置于驱动器IC10的外部，而外设连接于驱动器IC10。马达40是作为驱动器IC10的负载的有刷直流马达。
驱动器IC10具备控制逻辑电路11、栅极驱动电路12及温度判定电路13。此外，驱动器IC10中还设置有用以产生必要电压的电荷泵电路、检测各输出晶体管中有无过电流产生的电路等，但它们的图示被省略了。
图2是驱动器IC10的概略性外观图。驱动器IC10是通过将半导体集成电路封入由树脂构成的壳体(封装外壳)内而形成的电子零件，在该半导体集成电路中，利用半导体集成有包含控制逻辑电路11、栅极驱动电路12及温度判定电路13的电路群。在驱动器IC10的壳体，设置有多个露出于驱动器IC10外部的外部端子。此外，图2所示的驱动器IC10的外部端子的个数只不过是一个例示。
设置于驱动器IC10的多个外部端子包括：栅极连接端子G[1]～G[4]、源极连接端子S[1]～S[2]及SCOM、用以接收原温度信号Sa的外部端子TM1(温度信号用端子)、用以接收驱动控制信号PWM1及PWM2的外部端子TM2及TM3、通信用端子TM4、以及用以接收规定的直流电源电压VCC(例如5V)的电源输入端子TM5。此外，用以接收重设信号的外部端子、应接地的外部端子等也设置于驱动器IC10。通信用端子TM4由多个外部端子构成。控制逻辑电路11及温度判定电路13基于电源电压VCC而驱动。
输出晶体管M[1]～M[4]分别构成为N通道型MOSFET(metal-oxide-semiconductorfield-effect transistor)。虽然没有图示出来，但在构成各输出晶体管的MOSFET中，以从MOSFET的源极朝漏极的方向为顺向的寄生二极管与MOSFET并联地形成及连接。此外，也可以变形为由P通道型MOSFET构成输出晶体管M[1]及M[2]。
在图1的构成中，由输出晶体管M[1]～M[4]构成相对于马达40的全桥电路(H桥电路)，这时，输出晶体管M[1]及M[2]作为高侧晶体管而发挥功能，输出晶体管M[3]及M[4]作为低侧晶体管而发挥功能。
详细来说，输出晶体管M[1]及M[2]的各漏极连接于会被施加规定的正电源电压VPWR(例如12V)的电源线，输出晶体管M[3]及M[4]的各源极接地。输出晶体管M[1]的源极与输出晶体管M[3]的漏极共通连接于节点NDa，输出晶体管M[2]的源极与输出晶体管M[4]的漏极共通连接于节点NDb。在节点NDa与NDb之间连接有马达40。电流从节点NDa经由马达40向节点NDb流动时，马达40沿着第1旋转方向旋转(将该旋转称作正转)，电流从节点NDb经由马达40向节点NDa流动时，马达40沿着与第1旋转方向相反的第2旋转方向旋转(将该旋转称作倒转)。输出晶体管M[1]～M[4]的栅极分别连接于驱动器IC10的栅极连接端子G[1]～G[4]。输出晶体管M[1]及M[2]的源极分别连接于驱动器IC10的源极连接端子S[1]及S[2]。输出晶体管M[3]及M[4]的源极共通连接于源极连接端子SCOM。
栅极驱动电路12是驱动输出晶体管M[1]～M[4]的栅极的电路，具备用以个别地驱动输出晶体管M[1]～M[4]的栅极的个别驱动电路12[1]～12[4]。个别驱动电路12[1]～12[4]分别连接于对应的栅极连接端子及源极连接端子。与个别驱动电路12[1]～12[4]对应的栅极连接端子分别为栅极连接端子G[1]～G[4]。与个别驱动电路12[1]及12[2]对应的源极连接端子分别为源极连接端子S[1]及S[2]，与个别驱动电路12[3]及12[4]对应的源极连接端子为源极连接端子SCOM。
个别驱动电路12[1]～12[4]分别在控制逻辑电路11的控制之下，驱动输出晶体管M[1]～M[4]的栅极。分别用VG[1]～VG[4]表示输出晶体管M[1]～M[4]的栅极电压。个别驱动电路12[1]～12[4]能够通过在低电平与高电平之间切换对应的栅极电压VG[1]～VG[4]，来开关驱动输出晶体管M[1]～M[4]。
对个别驱动电路12[1]及12[2]供给内部电源电压VCP作为高侧驱动用电压，对个别驱动电路12[3]及12[4]供给内部电源电压Vreg作为低侧驱动用电压。内部电源电压VCP是通过利用电荷泵电路等使对驱动器IC10供给的规定的直流电压升压而产生的。内部电源电压Vreg是所述直流电压本身，或是在驱动器IC10内从该直流电压产生的。内部电源电压VCP高于电源电压VPWR，且电压VCP与VPWR之间的差充分大于输出晶体管M[1]及M[2]的栅极阈值电压。因此，个别驱动电路12[1]及12[2]能够利用电压VCP使输出晶体管M[1]及M[2]成为通态。电压Vreg充分大于输出晶体管M[3]及M[4]的栅极阈值电压。因此，个别驱动电路12[3]及12[4]能够利用电压Vreg使输出晶体管M[3]及M[4]成为通态。
控制逻辑电路11能够经由通信用端子TM4，与MPU20双向通信。控制逻辑电路11与MPU20之间的双向通信例如是通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行外围接口)实现的。
另外，从MPU20向控制逻辑电路11供给驱动控制信号PWM1及PWM2。驱动控制信号PWM1是相对于包含输出晶体管M[1]及M[3]的第1半桥电路的PWM信号(脉冲宽度调制信号)，驱动控制信号PWM2是相对于包含输出晶体管M[2]及M[4]的第2半桥电路的PWM信号(脉冲宽度调制信号)。
通过个别驱动电路12[1]及12[3]，遵照驱动控制信号PWM1对输出晶体管M[1]及M[3]进行PWM驱动，通过个别驱动电路12[2]及12[4]，遵照驱动控制信号PWM2对输出晶体管M[2]及M[4]进行PWM驱动。驱动控制信号PWM1及PWM2分别为赋取低电平或高电平的数字信号。
驱动控制信号PWM1为高电平时，通过个别驱动电路12[1]及12[3]，栅极电压VG[1]、VG[3]分别成为高电平、低电平，由此输出晶体管M[1]及M[3]分别成为通态、断态。驱动控制信号PWM1为低电平时，通过个别驱动电路12[1]及12[3]，栅极电压VG[1]、VG[3]分别成为低电平、高电平，由此输出晶体管M[1]及M[3]分别成为断态、通态。但是，驱动控制信号PWM1从低电平切换到高电平时，在从该切换时刻起经过规定的延迟时间后，进行栅极电压VG[1]从低电平向高电平的切换、及栅极电压VG[3]从高电平向低电平的切换。同样地，驱动控制信号PWM1从高电平切换到低电平时，在从该切换时刻起经过规定的延迟时间后，进行栅极电压VG[1]从高电平向低电平的切换、及栅极电压VG[3]从低电平向高电平的切换。
驱动控制信号PWM2为高电平时，通过个别驱动电路12[2]及12[4]，栅极电压VG[2]、VG[4]分别成为高电平、低电平，由此输出晶体管M[2]及M[4]分别成为通态、断态。驱动控制信号PWM2为低电平时，通过个别驱动电路12[2]及12[4]，栅极电压VG[2]、VG[4]分别成为低电平、高电平，由此输出晶体管M[2]及M[4]分别成为断态、通态。但是，驱动控制信号PWM2从低电平切换到高电平时，在从该切换时刻起经过规定的延迟时间后，进行栅极电压VG[2]从低电平向高电平的切换、及栅极电压VG[4]从高电平向低电平的切换。同样地，驱动控制信号PWM2从高电平切换到低电平时，在从该切换时刻起经过规定的延迟时间后，进行栅极电压VG[2]从高电平向低电平的切换、及栅极电压VG[4]从低电平向高电平的切换。
栅极电压VG[1]及VG[2]的高电平与内部电源电压VCP的电平一致。栅极电压VG[1]及VG[2]为高电平时，输出晶体管M[1]及M[2]分别成为接通状态。栅极电压VG[1]及VG[2]的低电平分别与源极连接端子S[1]及S[2]的电平一致。栅极电压VG[1]及VG[2]为低电平时，输出晶体管M[1]及M[2]分别成为断开状态。
栅极电压VG[3]及VG[4]的高电平与内部电源电压Vreg的电平一致。栅极电压VG[3]及VG[4]为高电平时，输出晶体管M[3]及M[4]分别成为接通状态。栅极电压VG[3]及VG[4]的低电平分别与源极连接端子S[3]及S[4]的电平(也就是地电平)一致。栅极电压VG[3]及VG[4]为低电平时，输出晶体管M[3]及M[4]分别成为断开状态。
图3表示的是驱动控制信号PWM1与栅极电压VG[1]及VG[3]的关系。以驱动控制信号PWM1为低电平且栅极电压VG[1]及VG[3]分别为低电平及高电平的状态为起点，在时刻t1，将驱动控制信号PWM1从低电平切换到高电平。这时，从时刻t2(也就是从时刻t1起经过规定的延迟时间tDLY1的时刻)起，开始栅极电压VG[1]从低电平向高电平的转变动作VGUP[1]，并且开始栅极电压VG[3]从高电平向低电平的转变动作VGDWN[3]。此外，为了抑制经由输出晶体管M[1]及M[3]的贯通电流的产生，也可以比转变动作VGDWN[3]的开始稍微晚一点开始转变动作VGUP[1]。
转变动作VGUP[1]开始后经过与栅极电压VG[1]的转换速率相应的时间，转变动作VGUP[1]完成，从而栅极电压VG[1]向高电平的转变完成。转变动作VGDWN[3]开始后经过与栅极电压VG[3]的转换速率相应的时间，转变动作VGDWN[3]完成，从而栅极电压VG[3]向低电平的转变完成。然后，在栅极电压VG[1]及VG[3]分别为高电平及低电平的时刻t3，将驱动控制信号PWM1从高电平切换到低电平。这时，从时刻t4(也就是从时刻t3起经过规定的延迟时间tDLY2的时刻)起，开始栅极电压VG[1]从高电平向低电平的转变动作VGDWN[1]，并且开始栅极电压VG[3]从低电平向高电平的转变动作VGUP[3]。此外，为了抑制经由输出晶体管M[1]及M[3]的贯通电流的产生，也可以比转变动作VGDWN[1]的开始稍微晚一点开始转变动作VGUP[3]。
转变动作VGDWN[1]开始后经过与栅极电压VG[1]的转换速率相应的时间，转变动作VGDWN[1]完成，从而栅极电压VG[1]向低电平的转变完成。转变动作VGUP[3]开始后经过与栅极电压VG[3]的转换速率相应的时间，转变动作VGUP[3]完成，从而栅极电压VG[3]向高电平的转变完成。
参照图3，对驱动控制信号PWM1与栅极电压VG[1]及VG[3]的关系进行了说明，关于驱动控制信号PWM2与栅极电压VG[2]及VG[4]的关系，也同样如此(只要将图3的说明中所涉及到的“PWM1”、“[1]”、“[3]”分别替换成“PWM2”、“[2]”、“[4]”即可)。
因此，例如，使用表示1、2、3及4中任一者的整数i时，用“VGUP[i]”表示栅极电压VG[i]从低电平向高电平的转变动作，用“VGDWN[i]”表示栅极电压VG[i]从高电平向低电平的转变动作。在个别驱动电路12[i]的转变动作VGUP[i]中，栅极电压VG[i]以规定的转换速率从低电平的电位向高电平的电位慢慢上升，在栅极电压VG[i]达到高电平的电位(VCP或Vreg)的时间点，转变动作VGUP[i]完成。在个别驱动电路12[i]的转变动作VGDWN[i]中，栅极电压VG[i]以规定的转换速率从高电平的电位向低电平的电位慢慢下降，在栅极电压VG[i]达到低电平的电位(相当于对应的输出晶体管的源极电位)的时间点，转变动作VGDWN[i]完成。栅极电压VG[i]的转换速率是指，栅极电压VG[i]在低电平与高电平之间切换时的栅极电压VG[i]的变化率(变化的斜率)。
这里，个别驱动电路12[1]～12[4]分别构成为能够分多个阶段变更栅极电压VG[1]～VG[4]的转换速率。测温电路30、温度判定电路13及控制逻辑电路11会参与到转换速率的设定当中，但关于它们的说明将在下文进行叙述，先对个别驱动电路12[1]～12[4]的构成进行说明。个别驱动电路12[1]～12[4]具有彼此相同的构成。因此，使用表示1、2、3及4中任一者的整数i，对个别驱动电路12[i]的构成例进行说明。
图4是个别驱动电路12[i]的等效电路图。个别驱动电路12[i]具有：源头(source)侧电流电路121，包含以内部电源电压为基础产生源头侧定电流IA0～IA4的5个定电流源；及汇点(sink)侧电流电路122，包含以内部电源电压为基础产生汇点侧定电流IB0～IB4的5个定电流源。相对于个别驱动电路12[1]及12[2]来说的内部电源电压为电压VCP，相对于个别驱动电路12[3]及12[4]来说的内部电源电压为电压Vreg。
另外，个别驱动电路12[i]具有：源头侧开关群123，串联插入和自身对应的栅极连接端子G[i]与源头侧电流电路121之间；及汇点侧开关群124，串联插入和自身对应的栅极连接端子G[i]与汇点侧电流电路122之间。在个别驱动电路12[i]中，源头侧开关群123由设置于电路121与端子G[i]之间的多个开关构成，汇点侧开关群124由设置于端子G[i]与电路122之间的多个开关构成。任意开关都是由1个以上FET(场效晶体管)构成。
在个别驱动电路12[i]中，汇点侧电流电路122及汇点侧开关群124串联插入对应的栅极连接端子G[i]与对应的源极连接端子(S[i]或SCOM)之间。如上所述，与个别驱动电路12[1]～12[4]对应的栅极连接端子分别为栅极连接端子G[1]～G[4]。与个别驱动电路12[1]及12[2]对应的源极连接端子分别为源极连接端子S[1]及S[2]，与个别驱动电路12[3]及12[4]对应的源极连接端子为源极连接端子SCOM。
定电流IA0及IB0的值是规定的基准值。定电流IA1、IA2、IA3、IA4的值分别设定为基准值的2倍、4倍、8倍、16倍。定电流IB1、IB2、IB3、IB4的值也分别设定为基准值的2倍、4倍、8倍、16倍。
对个别驱动电路12[i]的用以使栅极电压VG[i]从低电平向高电平转变的转变动作VGUP[i]进行说明。在转变动作VGUP[i]中，源头侧定电流IA0～IA4中任意1个以上定电流产生的电荷(正电荷)从源头侧电流电路121供给到栅极连接端子G[i]及输出晶体管M[i]的栅极。由此，栅极电压VG[i]的电平向高电平上升，当栅极电压VG[i]的电平达到高电平(内部电源电压VCP的电平)时，栅极电压VG[i]停止上升。
在转变动作VGUP[i]中，通过汇点侧开关群124的功能，栅极连接端子G[i]及输出晶体管M[i]的栅极不与汇点侧电流电路122连接，因此不流通汇点侧定电流IB0～IB4。另外，在个别驱动电路12[i]中，开始转变动作VGUP[i]后，到接下来要开始转变动作VGDWN[i]为止，通过汇点侧开关群124的功能，栅极连接端子G[i]及输出晶体管M[i]的栅极都不与汇点侧电流电路122连接，因此不流通汇点侧定电流IB0～IB4。也就是说，例如，就个别驱动电路12[1]来说(参照图3)，随着驱动控制信号PWM1从低电平向高电平的转变而开始转变动作VGUP[1]后，到随着驱动控制信号PWM1从高电平向低电平的转变而开始转变动作VGDWN[1]为止，通过汇点侧开关群124的功能，栅极连接端子G[1]及输出晶体管M[1]的栅极都不与汇点侧电流电路122连接，因此不流通汇点侧定电流IB0～IB4。
在转变动作VGUP[i]中，通过源头侧开关群123的功能，产生源头侧定电流IA0～IA4的5个定电流源中任一个、任两个、任三个、任四个或所有定电流源选择性地连接于栅极连接端子G[i]，结果，定电流IA0～IA4中任一者、任两者的和电流、任三者的和电流、任四者的和电流或所有定电流的和电流选择性地向栅极连接端子G[i]供给。
用记号“ISOURCE”指代在转变动作VGUP[i]中从源头侧电流电路121经由源头侧开关群123向栅极连接端子G[i]供给的电流。这里，为了将说明具体化，将定电流IA0的值设定为1mA。这样的话，通过定电流IA0～IA4的组合，在转变动作VGUP[i]中，能够将1mA～31mA范围内的电流ISOURCE供给到栅极连接端子G[i]，且该电流ISOURCE能够以1mA标度为单位而变更。在转变动作VGUP[i]中，如果电流ISOURCE成为n倍，那么栅极电压VG[i]的转换速率也成为n倍(n是整数或分数)。
电流ISOURCE的值由从控制逻辑电路11供给到个别驱动电路12[i]的通过速率控制信号SOURCE[4：0]来指定及设定。通过速率控制信号SOURCE[4：0]由5比特数字信号构成。通过设定电流ISOURCE的值，来设定转变动作VGUP[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率。
对个别驱动电路12[i]的用以使栅极电压VG[i]从高电平向低电平转变的转变动作VGDWN[i]进行说明。在转变动作VGDWN[i]中，汇点侧定电流IB0～IB4中任意1个以上定电流产生的电荷(正电荷)被汇点侧电流电路122从输出晶体管M[i]的栅极拉出。由此，栅极电压VG[i]的电平向低电平下降，当栅极电压VG[i]的电平达到低电平(相当于对应的输出晶体管的源极电位)时，栅极电压VG[i]停止下降。
在转变动作VGDWN[i]中，通过源头侧开关群123的功能，栅极连接端子G[i]及输出晶体管M[i]的栅极不与源头侧电流电路121连接，因此不流通源头侧定电流IA0～IA4。另外，在个别驱动电路12[i]中，开始转变动作VGDWN[i]后，到接下来要开始转变动作VGUP[i]为止，通过源头侧开关群123的功能，栅极连接端子G[i]及输出晶体管M[i]的栅极都不与源头侧电流电路121连接，因此不流通源头侧定电流IA0～IA4。也就是说，例如，就个别驱动电路12[3]来说(参照图3)，随着驱动控制信号PWM1从低电平向高电平的转变而开始转变动作VGDWN[3]后，到随着驱动控制信号PWM1从高电平向低电平的转变而开始转变动作VGUP[3]为止，通过源头侧开关群123的功能，栅极连接端子G[3]及输出晶体管M[3]的栅极都不与源头侧电流电路121连接，因此不流通源头侧定电流IA0～IA4。
在转变动作VGDWN[i]中，通过汇点侧开关群124的功能，产生汇点侧定电流IB0～IB4的5个定电流源中任一个、任两个、任三个、任四个或所有定电流源选择性地连接于栅极连接端子G[i]，结果，定电流IB0～IB4中任一者、任两者的和电流、任三者的和电流、任四者的和电流或所有定电流的和电流选择性地从输出晶体管M[i]的栅极向源极流动。
用记号“ISINK”指代在转变动作VGDWN[i]中从输出晶体管M[i]的栅极经由栅极连接端子G[i]、源头侧开关群124、汇点侧电流电路122及对应的源极连接端子(S[i]或SCOM)向输出晶体管M[i]的源极流动的电流。这里，为了将说明具体化，将定电流IB0的值设定为1mA。这样的话，通过定电流IB0～IB4的组合，在转变动作VGDWN[i]中，能够使1mA～31mA范围内的电流ISINK从输出晶体管M[i]的栅极向源极流动，且该电流ISINK能够以1mA标度为单位而变更。在转变动作VGDWN[i]中，如果电流ISINK成为n倍，那么栅极电压VG[i]的转换速率也成为n倍(n是整数或分数)。
电流ISINK的值由从控制逻辑电路11供给到个别驱动电路12[i]的转换速率控制信号SINK[4：0]来指定及设定。转换速率控制信号SINK[4：0]由5比特数字信号构成。通过设定电流ISINK的值，来设定转变动作VGDWN[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率。
如图5(a)及(b)所示，作为转变动作VGUP[i]及VGDWN[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率的候补，有第1～第31速率(第1～第31候补速率)。基于转换速率控制信号SOURCE[4：0]，将转变动作VGUP[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率设定为第1～第31速率中任一者，基于转换速率控制信号SINK[4：0]，将转变动作VGDWN[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率设定为第1～第31速率中任一者。这里，第(j+1)速率大于第j速率。j表示任意自然数。
基于转换速率控制信号SOURCE[4：0]，在1mA～31mA范围内以1mA标度为单位指定电流ISOURCE，电流ISOURCE为(1×j)mA时，转变动作VGUP[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率成为第j速率。同样地，基于转换速率控制信号SINK[4：0]，在1mA～31mA范围内以1mA标度为单位指定电流ISINK，电流ISINK为(1×j)mA时，转变动作VGDWN[i]中的栅极电压VG[i]的转换速率成为第j速率。此外，在下文中，有时会将栅极电压VG[i]的实际的转换速率称作实际转换速率。
另外，用记号“SRUP”表示转变动作VGUP[1]～VGUP[4]中的实际转换速率。虽然也可以按照在个别驱动电路12[1]～12[4]之间实际转换速率SRUP能够互不相同的方式，构成驱动器IC10，但这里是，由共通的转换速率控制信号SOURCE[4：0]指定转变动作VGUP[1]～VGUP[4]中的实际转换速率SRUP而使它们相互共通。用记号“SRDWN”表示转变动作VGDWN[1]～VGDWN[4]中的实际转换速率。虽然也可以按照在个别驱动电路12[1]～12[4]之间实际转换速率SRDWN能够互不相同的方式，构成驱动器IC10，但这里是，由共通的转换速率控制信号SINK[4：0]指定转变动作VGDWN[1]～VGDWN[4]中的实际转换速率SRDWN而使它们相互共通。
参照图6，在控制逻辑电路11设置有寄存器RG，基于来自MPU20的指示，控制逻辑电路11将转换速率指定数据写入并保存在寄存器RG内。在没有来自MPU20的指示的情况下，转换速率指定数据与规定的初始数据一致。转换速率指定数据是指定电流ISOURCE及ISINK的数据，而实际转换速率SRUP及SRDWN由电流ISOURCE及ISINK决定，因此转换速率指定数据也可以说是指定实际转换速率SRUP及SRDWN的数据。原则上，控制逻辑电路11基于转换速率指定数据，借由转换速率控制信号SOURCE[4：0]及SINK[4：0]的内容控制，来指定电流ISOURCE及ISINK。这样的话，个别驱动电路12[i]便会用由转换速率指定数据指定的电流ISOURCE及ISINK(换句话来说，用由转换速率指定数据指定的实际转换速率SRUP及SRDWN)执行转变动作VGUP[i]及VGDWN[i]。
但是，根据测温电路30(参照图1)的输出信号，有时实际转换速率会被从由转换速率指定数据指定的实际转换速率升高。对测温电路30进行说明。
测温电路30具备用以测定对象温度的测温元件31，输出与对象温度相应的信号作为原温度信号Sa(参照图1)。原温度信号Sa向外部端子TM1输入。对象温度是与对象晶体管的温度之间具有相关关系的温度，也可以理解成指对象晶体管的温度。对象晶体管包括输出晶体管M[1]～M[4]中至少1个输出晶体管，这里是，输出晶体管M[1]～M[4]分别为对象晶体管。所谓对象晶体管的温度，是指对象晶体管的规定部位的温度，它也可以为对象晶体管的通道温度或对象晶体管的壳体温度。
由于对象温度与对象晶体管的温度之间存在相关关系，所以对象晶体管的温度上升时，对象温度也连动于此而上升，对象晶体管的温度下降时，对象温度也连动于此而下降。例如，如图7(a)所示，测温元件31配置于位置PS1，测温电路30测定位置PS1处的温度作为对象温度。位置PS1是输出晶体管M[1]～M[4]的配置位置的中心位置或重心位置。在这种情况下，测温电路30可以说是测定对象晶体管的温度作为对象温度的电路，对象晶体管(M[1]～M[4])的温度上升、下降时，对象温度也随之上升、下降。
或者，测温电路30也可以为测定驱动器装置的周边温度作为对象温度的电路。本发明的驱动器装置是驱动器IC10本身。但是，本发明的驱动器装置也可以认为是至少包含驱动器IC10，还包含输出晶体管M[1]～M[4]、MPU20及测温电路30的全部或部分的装置。例如，如图7(b)所示，测温元件31配置于位置PS2，测温电路30测定位置PS2处的温度作为对象温度。位置PS2是供安装例如驱动器IC10及输出晶体管M[1]～M[4]的衬底上的任意位置，位置PS2处的温度与驱动器装置的周边温度一致。作为对象温度的驱动器装置的周边温度上升时，对象晶体管(M[1]～M[4])的温度也连动于此而上升，驱动器装置的周边温度下降时，对象晶体管(M[1]～M[4])的温度也连动于此而下降。也就是说，这些温度之间存在相关关系。
测温元件31是任意的，只要为自身的电气特性相对于对象温度的变化而变化的元件即可，测温电路30是任意的，只要为产生及输出与对象温度相应的信号作为原温度信号Sa的电路即可。例如，可以使用测温电阻器、线性电阻、热敏电阻或二极管作为测温元件31，也可以使用构成为半导体集成电路的温度传感器作为测温电路30。
但是，这里为了将说明具体化，而设定为如下情况：原温度信号Sa是模拟的电压信号，如图8所示，随着对象温度的上升，原温度信号Sa的电压单调下降(但是，也可以反过来)。在图8中，例示出了原温度信号Sa的变化相对于对象温度的变化具有线形性的例子，但它们的关系也可以为非线形。另外，下面，只要没有特殊说明，对象温度便可以认为是对象晶体管的温度。
图9表示的是作为测温电路30的例子的测温电路30a。测温电路30a由作为测温元件31的热敏电阻31a与具有固定电阻值的电阻32a的串联电路构成。电阻32a的一端被施加电源电压VCC，热敏电阻31a的一端接地。电阻32a及热敏电阻31a的另一端彼此共通连接，电阻32a及热敏电阻31a的另一端彼此的连接节点处的信号成为原温度信号Sa。如果使用具有负温度特性的NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)热敏电阻作为热敏电阻31a，那么可以获得如图8所示的特性。但是，也可以变形为使用具有正温度特性的PTC(Positive Temperature Coefficient，正温度系数)热敏电阻作为测温元件31。
温度判定电路13(参照图1)连接于外部端子TM1，接收来自测温电路30的原温度信号Sa。温度判定电路13基于模拟的原温度信号Sa产生数字的判定温度信号Sb，并将判定温度信号Sb发送到控制逻辑电路11。控制逻辑电路11基于判定温度信号Sb，根据需要，执行使实际转换速率从由转换速率指定数据指定的实际转换速率升高的高温应对动作。
下面，作为说明用以实现高温应对动作的构成例、高温应对动作的具体例、驱动器IC10的变形技术等的实施方式，对多个实施方式进行说明。关于所述基本实施方式中已叙述过的事项，只要没有特殊说明且没有矛盾之处，便可以应用于以下各实施方式，在下述各实施方式中，关于与基本实施方式中已叙述过的事项存在矛盾之处的事项，以各实施方式中的记载优先。另外，只要没有矛盾之处，也可以将下文所示的多个实施方式中任意实施方式里记载的事项应用于其他任意实施方式(也就是说，也可以将多个实施方式中任意2个以上实施方式组合起来)。
此外，在以下说明中，所谓实际转换速率，应理解成指实际转换速率SRUP及SRDWN两者。
[第1实施方式]
对本发明的第1实施方式进行说明。图10是第1实施方式的温度判定电路13a的电路图。可以将温度判定电路13a用作图1的温度判定电路13。温度判定电路13a具有比较器131、及产生规定的基准电压VREF的基准电压源132。向比较器131的非反转输入端子输入原温度信号Sa，向比较器131的反转输入端子输入基准电压VREF。比较器131的输出信号成为判定温度信号Sb。判定温度信号Sb是赋取低电平或高电平的二值信号。
图11表示的是第1实施方式的高温应对动作。在图11中，“SRREF”表示由转换速率指定数据指定的转换速率(SRUP、SRDWN)，将它称作基准转换速率。将基准转换速率SRREF设定为低于第31速率的转换速率(参照图5(a)及(b))。由转换速率指定数据指定的转换速率包括转变动作VGUP中的转换速率SRUP、及转变动作VGDWN中的转换速率SRDWN，它们有时相互一致，有时互不一致，但在下文中，为了简化说明，只要没有特殊说明，便可以认为它们一致。
对象温度低于规定的判定温度TTH时，原温度信号Sa的电压高于基准电压VREF，因此判定温度信号Sb成为高电平，对象温度高于判定温度TTH时，原温度信号Sa的电压低于基准电压VREF，因此判定温度信号Sb成为低电平。但是，在比较器131中设定有迟滞，在与对象温度超过判定温度TTH对应地，判定温度信号Sb临时成为低电平后，到对象温度达到比判定温度TTH低了规定温度ΔT的温度(TTH－ΔT)以下为止(对于温度判定电路13a来说是，到原温度信号Sa的电压达到比基准电压VREF高了规定电压ΔV的电压(VREF+ΔV)以上为止)，判定温度信号Sb都维持为低电平。此外，判定温度TTH低于下述关机温度。
控制逻辑电路11在判定温度信号Sb为高电平时，不执行高温应对动作，而按照原则，将基准转换速率SRREF设定为实际转换速率，在判定温度信号Sb为低电平时，执行高温应对动作，将强制转换速率SRFORCE设定为实际转换速率。这里，强制转换速率SRFORCE大于基准转换速率SRREF。强制转换速率SRFORCE能以基准转换速率SRREF为基础而设定，如果基准转换速率SRREF为第j速率，那么可以将强制转换速率SRFORCE设定为第(j+k)速率(其中，k是1以上的任意整数，且(j+k)≦31)。或者，强制转换速率SRFORCE也可以为预先设定的速率(例如作为最大转换速率的第31速率)。
通过将转换速率抑制得较低，来谋求对涉及到EMI(Electro MagneticInterference)的电波辐射的抑制等。而另一方面，转换速率的降低会导致输出晶体管的损耗的增加。对它们进行比较考量后，可以由MPU20将栅极电压VG[i]的转换速率指定为适合的转换速率。另一方面，在输出晶体管的温度上升达到规定的关机温度的状况下，出于安全考虑，必须停止输出晶体管的开关，从而停止马达40的驱动。但应尽可能地避免马达40的驱动停止。考虑到这一点，在本实施方式中，对象温度(输出晶体管的温度)相应地变高时，会强制性地将栅极电压VG[i]的转换速率向更高的转换速率变更。结果，电波辐射增大，但输出晶体管的发热量下降，从而在高温下也能够继续驱动马达40直至达到极限。
可以在马达驱动系统1内设置关机电路(未图示)，作为驱动器IC10内的电路，或作为外连于驱动器IC10的电路。关机电路监视对象温度，当对象温度达到规定的关机温度时，不受驱动控制信号PWM1及PWM2所限，强制性地将输出晶体管M[1]～M[4]维持为断态。本发明的驱动器装置也可以认为具有关机电路。
此外，基准电压VREF也可以为可变电压，MPU20也可以指定基准电压VREF的值。在这种情况下，能够通过变更基准电压VREF来变更判定温度TTH。
另外，温度判定电路13中也可以不设置迟滞(在下述其他实施方式中，也同样如此)。但是，对象温度处于判定温度TTH左右时，为了防止实际转换速率频繁切换，优选设置有迟滞。
另外，在基准转换速率SRREF为第31速率的情况下，无论判定温度信号Sb的电平如何，都不执行高温应对动作(在下述其他实施方式中，也同样如此)。
[第2实施方式]
对本发明的第2实施方式进行说明。在第1实施方式中，根据对象温度分2个阶段可变设定实际转换速率，但也可以根据对象温度分3个阶段以上可变设定实际转换速率。
图12表示的是根据对象温度分3个阶段可变设定实际转换速率时的动作例。在图12中，将基准转换速率SRREF设定为低于第30速率的转换速率(参照图5(a)及(b))。在图12所示的动作例中，判定温度信号Sb是取值“2”、“1”、“0”的数字信号。虽然没有特意图示出来，但第2实施方式的温度判定电路13具备产生规定的基准电压VREF1及VREF2的基准电压源、以及将原温度信号Sa的电压与规定的基准电压VREF1及VREF2分别加以比较的比较器，基于原温度信号Sa的电压与基准电压VREF1及VREF2的大小关系，输出具有值“2”、“1”或“0”的判定温度信号Sb。这里，“VREF1＞VREF2＞0”。另外，判定温度TTH2高于判定温度TTH1，所述关机温度高于判定温度TTH2。
对象温度低于判定温度TTH1时，原温度信号Sa的电压高于基准电压VREF1，因此判定温度信号Sb的值成为“2”，对象温度高于规定的判定温度TTH1但低于规定的判定温度TTH2时，原温度信号Sa的电压低于基准电压VREF1但高于基准电压VREF2，因此判定温度信号Sb的值成为“1”，对象温度高于判定温度TTH2时，原温度信号Sa的电压低于基准电压VREF2，因此判定温度信号Sb的值成为“0”。
但是，在温度判定电路13的比较器中设定有迟滞。也就是说，在与对象温度超过判定温度TTH2对应地，判定温度信号Sb的值临时成为“0”后，到对象温度达到比判定温度TTH2低了规定温度ΔT的温度(TTH2－ΔT)以下为止(对于温度判定电路13来说是，到原温度信号Sa的电压达到比基准电压VREF2高了规定电压ΔV的电压(VREF2+ΔV)以上为止)，判定温度信号Sb的值都维持为“0”。另外，在与对象温度超过判定温度TTH1对应地，判定温度信号Sb的值临时成为“1”后，到对象温度达到比判定温度TTH1低了规定温度ΔT的温度(TTH1－ΔT)以下为止(对于温度判定电路13来说是，到原温度信号Sa的电压达到比基准电压VREF1高了规定电压ΔV的电压(VREF1+ΔV)以上为止)，都禁止判定温度信号Sb的值向“2”过渡。
控制逻辑电路11在判定温度信号Sb的值为“2”时，不执行高温应对动作，而按照原则，将基准转换速率SRREF设定为实际转换速率，在判定温度信号Sb的值为“1”时，执行第1高温应对动作，将强制转换速率SRFORCE1设定为实际转换速率，在判定温度信号Sb的值为“0”时，执行第2高温应对动作，将强制转换速率SRFORCE2设定为实际转换速率。这里，强制转换速率SRFORCE1大于基准转换速率SRREF，而强制转换速率SRFORCE2比强制转换速率SRFORCE1还大。强制转换速率SRFORCE1及SRFORCE2能以基准转换速率SRREF为基础而设定，如果基准转换速率SRREF为第j速率，那么可以将强制转换速率SRFORCE1设定为第(j+k1)速率，且将强制转换速率SRFORCE2设定为第(j+k2)速率。这里，k1是1以上的任意整数，k2是大于k1的2以上的任意整数，且满足“(j+k2)≦31”。或者，强制转换速率SRFORCE1及SRFORCE2也可以为预先设定的速率(尤其是就强制转换速率来说，也可以是作为最大转换速率的第31速率)。
根据第2实施方式，在高温时实际转换速率会根据需要分阶段地升高，因此既能够抑制实际转换速率超出必要地增大，又能够在高温下也继续驱动马达40直至达到极限。
此外，基准电压VREF1及VREF2也可以为可变电压，MPU20也可以指定基准电压VREF1及VREF2的值。在这种情况下，能够通过变更基准电压VREF1及VREF2来变更判定温度TTH1及TTH2。
[第3实施方式]
对本发明的第3实施方式进行说明。马达40会进行正转及倒转中任一项，使马达40正转时，马达40的驱动用电流向输出晶体管M[1]及M[4]流动，因此输出晶体管M[1]及M[4]的发热变大，使马达40倒转时，马达40的驱动用电流向输出晶体管M[2]及M[3]流动，因此输出晶体管M[2]及M[3]的发热变大。
考虑到这一点，如图13所示，也可以设置正转用测温元件31F及倒转用测温元件31R，作为测温元件31。
正转用测温元件31F是用以测定第1对象晶体管的温度作为第1对象温度的测温元件，例如与第1对象晶体管热耦合。因此，第1对象温度与第1对象晶体管的温度之间存在相关关系。第1对象晶体管可以理解成是输出晶体管M[1]及M[4]中任一者，但可想而知，当马达40正转时，随着马达40的驱动用电流的流动，只要输出晶体管M[1]及M[4]中任一者发热，那么另外一者也会相同程度地发热，因此也可以认为输出晶体管M[1]及M[4]分别相当于第1对象晶体管。
倒转用测温元件31R是用以测定第2对象晶体管的温度作为第2对象温度的测温元件，例如与第2对象晶体管热耦合。因此，第2对象温度与第2对象晶体管的温度之间存在相关关系。第2对象晶体管可以理解成是输出晶体管M[2]及M[3]中任一者，但可想而知，当马达40倒转时，随着马达40的驱动用电流的流动，只要输出晶体管M[2]及M[3]中任一者发热，那么另外一者也会相同程度地发热，因此也可以认为输出晶体管M[2]及M[3]分别相当于第2对象晶体管。
第3实施方式的测温电路30输出与第1对象温度相应的信号作为第1原温度信号SaF，并且输出与第2对象温度相应的信号作为第2原温度信号SaF。在第3实施方式中，外部端子TM1包括外部端子TM1F及TM1R，信号SaF及SaR分别向外部端子TM1F及TM1R输入。端子TM1F及TM1R只要是相互邻接的外部端子即可。由此，在驱动器IC10的内部及外部，有望使传递信号SaF及SaR的配线的走设变得容易。但是，也可以在端子TM1F与TM1R之间插装1个以上其他外部端子。
第3实施方式的温度判定电路13基于第1原温度信号SaF产生第1判定温度信号SbF，基于第2原温度信号SaR产生第2判定温度信号SbR。基于第1原温度信号SaF产生第1判定温度信号SbF的方法、及基于第2原温度信号SaR产生第2判定温度信号SbR的方法与第1或第2实施方式所示的、基于原温度信号Sa产生判定温度信号Sb的方法相同。
控制逻辑电路11可以采用与第1或第2实施方式所示的、基于判定温度信号Sb的实际转换速率的设定方法相同的方法，基于第1判定温度信号SbF设定正转时的实际转换速率，也可以基于第2判定温度信号SbR设定倒转时的实际转换速率。
[第4实施方式]
对本发明的第4实施方式进行说明。也可以利用测温电路30个别地测定输出晶体管M[1]～M[4]的温度，并根据个别的测定结果，个别地控制输出晶体管M[1]～M[4]的栅极电压VG[1]～VG[4]的转换速率。
在这种情况下，如图14所示，设置有测温元件31[1]～31[4]，作为测温元件31。就任意的整数i来说，测温元件31[i]是用以测定作为第i对象晶体管的输出晶体管M[i]的温度当作第i对象温度的测温元件，例如与输出晶体管M[i]热耦合。因此，第i对象温度与输出晶体管M[i]的温度之间存在相关关系。
第4实施方式的测温电路30输出与第1～第4对象温度相应的信号作为第1～第4原温度信号Sa[1]～Sa[4]。在第4实施方式中，外部端子TM1包括4个外部端子TM1_[1]～TM1_[4]，信号Sa[1]～Sa[4]分别向外部端子TM1_[1]～TM1_[4]输入。端子TM1_[1]～TM1_[4]可以为彼此相邻且连续的4个外部端子。由此，在驱动器IC10的内部及外部，有望使传递信号Sa[1]～Sa[4]的配线的走设变得容易。但是，也可以在端子TM1_[1]～TM1_[4]之间插装1个以上其他外部端子。
第4实施方式的温度判定电路13基于各原温度信号逐一产生判定温度信号。也就是说，就1以上4以下的各整数i来说，基于原温度信号Sa[i]产生判定温度信号Sb[i]。基于原温度信号Sa[i]产生判定温度信号Sb[i]的方法与第1或第2实施方式所示的、基于原温度信号Sa产生判定温度信号Sb的方法相同。
控制逻辑电路11可以采用与第1或第2实施方式所示的、基于判定温度信号Sb的实际转换速率的设定方法相同的方法，针对各输出晶体管M[i]，逐一基于判定温度信号Sb[i]设定输出晶体管M[i]的栅极电压VG[i]的转换速率。这时，根据第1～第4对象温度，在栅极电压VG[1]～VG[4]之间栅极电压VG[i]的实际转换速率可以不同。也就是说，例如，在采用第1实施方式所示的方法的情况下，由原温度信号Sa[1]表示的第1对象温度低于判定温度TTH，而由原温度信号Sa[2]表示的第2对象温度高于判定温度TTH时(参照图11)，控制逻辑电路11能以使栅极电压VG[1]及VG[2]的实际转换速率分别成为基准转换速率SRREF及强制转换速率SRFORCE的方式，控制个别驱动电路12[1]及12[2]。
[第5实施方式]
对本发明的第5实施方式进行说明。上文对以全桥电路(H桥电路)驱动直流马达的构成例进行了叙述，但直流马达的驱动方式并不限定于此。例如，如图15所示，可以采用驱动作为马达40的4个马达40[1]～40[4]的电路构成。
在图15的构成中，就1以上4以下的各整数i来说，被施加电源电压VPWR的端子与输出晶体管M[i]的漏极之间串联插入有作为有刷直流马达的马达40[i]。输出晶体管M[1]～M[4]的各源极接地，并且连接于源极连接端子SCOM。在图15的构成中，相对于个别驱动电路12[1]～12[4]的内部电源电压可以全部为电压Vreg，另外，应连接于个别驱动电路12[1]～12[4]的源极连接端子全部为源极连接端子SCOM。
此外，在图15的构成中，从马达40[i]来看，在低电位侧设置有输出晶体管M[i]，但也可以为：从马达40[i]来看，在高电位侧设置有输出晶体管M[i]。在这种情况下，也可以将输出晶体管M[i]设定为P通道型MOSFET。无论如何，马达40[i]与输出晶体管M[i]串联连接，对马达40[i]与输出晶体管M[i]的串联电路施加电源电压VPWR，要使输出晶体管M[i]成为通态时，将通过输出晶体管M[i]的电流供给到马达40[i]。
个别驱动电路12[1]～12[4]在控制逻辑电路11的控制之下，通过个别地在低电平与高电平之间切换对应的栅极电压VG[1]～VG[4]，来开关驱动输出晶体管M[1]～M[4]。对于包含图15的构成的本实施方式所示的构成，尤其可以应用第4实施方式所示的方法(参照图14)，控制逻辑电路11可以基于与输出晶体管M[1]～M[4]的温度(对象温度)相应的信号(原温度信号、判定温度信号)，个别地控制输出晶体管M[1]～M[4]的栅极电压VG[1]～VG[4]的转换速率。
[第6实施方式]
对本发明的第6实施方式进行说明。也可以构成内置有各输出晶体管的类型的驱动器IC。图16表示的是将图1的驱动器IC10变形而形成的驱动器IC10A的构成。驱动器IC10A具有在驱动器IC10的内部内置有输出晶体管M[1]～M[4]及测温电路30的构成，在没有特意叙述的事项上，驱动器IC10A与驱动器IC10相同。
也就是说，驱动器IC10A是通过将半导体集成电路封入由树脂构成的壳体(封装外壳)内而形成的电子零件。而且，在该半导体集成电路中，利用半导体集成有包含控制逻辑电路11、栅极驱动电路12、温度判定电路13、输出晶体管M[1]～M[4]及测温电路30的电路群，且该电路群被收纳在共通的壳体内。在驱动器IC10A中，端子G[1]～G[4]、S[1]～S[2]、SCOM及TM1成为存在于驱动器IC10A内的内部端子，而非露出于驱动器IC10A外部的外部端子。相应地，在驱动器IC10A设置有外部端子TMa及TMb，在驱动器IC10A的外部，外部端子TMa与TMb之间连接有马达40。在驱动器IC10A的内部，节点NDa及NDb分别连接于外部端子TMa及TMb。
在驱动器IC10A中，包含测温元件31的测温电路30配置于输出晶体管M[1]～M[4]附近，输出与输出晶体管M[1]～M[4]的温度(对象温度)相应的原温度信号Sa。驱动器IC10A也可以包含多个IC芯片，在这种情况下，例如，形成有输出晶体管M[1]～M[4]的IC芯片与形成有测温电路30的IC芯片也可以为互不相同的IC芯片。但是，这些IC芯片会被收纳在共通的壳体内而构成1个电子零件。
[第7实施方式]
对本发明的第7实施方式进行说明。如图17所示，可以对汽车等车辆300搭载本发明的实施方式的马达驱动系统310。马达驱动系统310可以为与图1的马达驱动系统1相同的系统，也可以为对图1的马达驱动系统1应用第5实施方式(参照图15)或第6实施方式(参照图16)所示的变形而构成的系统。
马达驱动系统310中的马达40可以用于车辆300上搭载的、需要使用马达的任意车辆零件，作为该车辆零件，有冷却扇、空调、电动窗及滑门等。其中冷却扇是用以冷却车辆300上搭载的规定零件(电池等)的，较为理想的情况是在高温下也继续驱动冷却扇直至达到极限。如果对该冷却扇应用马达驱动系统310而利用马达40驱动该冷却扇，那么能够在高温下也继续驱动冷却扇直至达到极限。
[第8实施方式]
对本发明的第8实施方式进行说明。在第8实施方式中，对可以应用于所述基本实施方式及第1～第7实施方式的应用技术及变形技术进行说明。
在图1的马达驱动系统1中，也可以将温度判定电路13设置于驱动器IC10的外部。这种情况下，在图1的马达驱动系统1中，温度判定电路13被从驱动器IC10删除，取而代之地对驱动器IC10外设连接温度判定电路13，从而向外部端子TM1(温度信号用端子)输入来自温度判定电路13的判定温度信号Sb，以此代替原温度信号Sa。
虽然例示出的是能够分31个阶段变更实际转换速率的构成(参照图5(a)及(b))，但实际转换速率的可变更阶段数是任意的，只要为2以上即可。
输出晶体管M[i]与负载串联连接，通过经由输出晶体管M[i]向负载流通电流，电力会被供给到负载而驱动负载。在所述各说明中，假定负载主要是单相的有刷直流马达(40)，但在本发明中，负载是任意的，例如，可以为三相直流马达等多相直流马达，也可以为无刷直流马达，还可以为继电器或螺线管。
输出晶体管M[i]也可以为MOSFET以外的其他种类的晶体管，例如，也可以构成为接面FET(场效晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)。但是，输出晶体管M[i]可以为电压控制型晶体管(也就是，根据控制电极中的电压控制在第1与第2电极之间流动的电流的晶体管)。任意晶体管都具有第1电极、第2电极及控制电极。在FET中，第1及第2电极中一者是漏极，另外一者是源极，且控制电极是栅极。在IGBT中，第1及第2电极中一者是集电极，另外一者是发射极，且控制电极是栅极。
就任意的信号或电压来说，也可以采用无损所述主旨的形式，将它们的高电平与低电平的关系反过来。
[发明的探讨]
对在所述各实施方式中得以具体化的本发明进行探讨。
本发明的驱动器装置W是开关驱动应与负载串联连接的对象晶体管的驱动器装置(例如驱动器IC10或10A)。驱动器装置W的特征在于具备：栅极驱动电路(例如12)，其是控制所述对象晶体管的栅极电压的电路，形成为能够分多个阶段变更使所述栅极电压变化时的所述栅极电压的转换速率；及转换速率设定电路(例如11)，基于与对象温度相应的温度信号，可变设定所述转换速率，其中该对象温度与所述对象晶体管的温度具有相关关系。
由此，在对象温度相应较高时，能够使转换速率比通常高，结果，在高温下也能够继续驱动负载直至达到极限。
在所述各实施方式中，驱动器装置W是驱动器IC(10、10A)本身。但是，驱动器装置W也可以认为是至少包含驱动器IC(10、10A)，还包含输出晶体管M[1]～M[4]、MPU20及测温电路30的全部或部分的装置。驱动器装置W可以认为是相对于栅极的驱动器装置，也可以认为是相对于负载的驱动器装置。所述各实施方式中的控制逻辑电路11可以认为内含驱动器装置W中的转换速率设定电路。但是，驱动器装置W中的转换速率设定电路也可以认为是包含控制逻辑电路11及温度判定电路13的电路。与驱动器装置W相关的所述温度信号在所述各实施方式中，对应于原温度信号或判定温度信号。
更具体来说，在驱动器装置W中，可以为如下情况：所述栅极驱动电路能够使所述转换速率在包括第1速率及大于所述第1速率的第2速率在内的多个速率之间变更，且在将所述转换速率设定为所述第1速率的状态下，表示所述对象温度的上升的特定变化发生于所述温度信号时，所述转换速率设定电路将所述转换速率变更成所述第2速率。
所述特定变化是发生于所述各实施方式的原温度信号或判定温度信号的特定变化，例如，在图11的动作例中，是原温度信号Sa的电压从高于基准电压VREF的状态向低于基准电压VREF的状态过渡的变化，或是判定温度信号Sb从高电平向低电平的变化。在图11的动作例中，第1速率、第2速率分别对应于基准转换速率SRREF、强制转换速率SRFORCE。
本发明的实施方式可以在权利要求书所示的技术思想范围内，适当进行各种变更。以上实施方式只不过是本发明的实施方式的例子，本发明乃至各构成要件的用语的含义并不受以上实施方式中记载的含义所限。所述说明文中所示的具体数值仅仅是例示，当然可以将它们变更成各种数值。
[符号的说明]
1 马达驱动系统
10 驱动器IC
11 控制逻辑电路
12 栅极驱动电路
13 温度判定电路
30 测温电路
40 马达
M[1]～M[4] 输出晶体管

Claims (2)

1.一种驱动器装置，
其开关驱动应与负载串联连接的晶体管，
所述晶体管包含第1对象晶体管及第2对象晶体管，且
该驱动器装置具备：
栅极驱动电路，其是控制各对象晶体管的栅极电压的电路，形成为能够将各对象晶体管的栅极电压变化时的各对象晶体管的栅极电压的转换速率个别的分多个阶段变更；及
转换速率设定电路，基于与所述第1对象晶体管的温度即第1对象温度相应的第1温度信号可变设定所述第1对象晶体管的栅极电压的转换速率，且基于与所述第2对象晶体管的温度即第2对象温度相应的第2温度信号可变设定所述第2对象晶体管的栅极电压的转换速率；且
包含所述栅极驱动电路及所述转换速率设定电路的电路群构成为半导体集成电路，在所述半导体集成电路的壳体设置有包括第1输出端子、第2输出端子、第1温度信号用端子及第2温度信号用端子在内的多个外部端子，
用来测定所述第1对象温度及所述第2对象温度的测温电路以及各对象晶体管设置在所述半导体集成电路的外部，
所述栅极驱动电路经由所述第1输出端子而连接于所述第1对象晶体管的栅极，且经由所述第2输出端子而连接于所述第2对象晶体管的栅极，
所述测温电路连接于所述第1温度信号用端子及所述第2温度信号用端子，将来自所述测温电路的所述第1温度信号及所述第2温度信号输入到所述第1温度信号用端子及所述第2温度信号用端子，
所述第1温度信号用端子及所述第2温度信号用端子是相互邻接的2个外部端子，
所述栅极驱动电路能够针对每个所述对象晶体管，使所述转换速率在包括第1速率及大于所述第1速率的第2速率在内的多个速率之间变更，
当针对每个所述对象晶体管，在将对应的转换速率设定为所述第1速率的状态下，表示对应的对象温度的上升的特定变化发生于对应的温度信号时，所述转换速率设定电路将对应的转换速率变更成所述第2速率，
所述栅极驱动电路通过针对每个所述对象晶体管以定电流对所述对象晶体管的栅极供给电荷，或从所述对象晶体管的栅极拉出电荷，来使所述对象晶体管的状态在断开状态与接通状态之间切换，通过针对每个所述对象晶体管使所述定电流的值可变，来使对应的转换速率能够变更。
2.根据权利要求1所述的驱动器装置，其中：
所述第1温度信号具有与所述第1对象温度相应的电压，所述第2温度信号具有与所述第2对象温度相应的电压，
所述转换速率设定电路针对每个所述对象晶体管，基于对应的温度信号的电压与规定的基准电压的比较结果，可变设定对应的转换速率。
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