JP2001168700A - Switch element driving circuit - Google Patents

Switch element driving circuit

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JP2001168700A
JP2001168700A JP35252899A JP35252899A JP2001168700A JP 2001168700 A JP2001168700 A JP 2001168700A JP 35252899 A JP35252899 A JP 35252899A JP 35252899 A JP35252899 A JP 35252899A JP 2001168700 A JP2001168700 A JP 2001168700A
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伸一郎 片岡
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正志 稲生
Hiroki Matsunaga
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent through current from flowing through a pair of power switch elements one of which is driven by an RS flip-flop. SOLUTION: The RS flip-flop 30 is set by the rising edge of a pulse signal and reset by the edge of the falling edge of the pulse signal, and a power MOS transistor 31 is on-driven by its output. A falling edge detection circuit 17A consists of delay circuit 17C for delaying the pulse signal and a NOR circuit 15 which inputs the inverse signal of the output signal of the circuit 17C and the pulse signal. Further, a rising edge detection circuit 17B consists of a NAND circuit 14 inputting the pulse signal and the output signal of the circuit 17C, a delay circuit 17D for delaying the output signal of the circuit 14 and a NOR circuit 16 inputting the inversion signal of the output signal of the circuit 17D and the output signal of the circuit 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、直列接続
されたMOSトランジスタ、バイポーラトランジスタな
どの一対のスイッチ素子(高電位側スイッチ素子および
低電位側スイッチ素子)のうち、何れか一方のスイッチ
素子(例えば、高電位側スイッチ素子)を、入力された
パルス信号のレベルに応じてオンオフさせるスイッチ素
子駆動回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch element (a high-potential switch element and a low-potential switch element) such as a MOS transistor and a bipolar transistor connected in series. The present invention relates to a switch element driving circuit for turning on / off (for example, a high-potential side switch element) according to the level of an input pulse signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来の電力用スイッチ素子駆動回
路について説明する。この電力用スイッチ素子駆動回路
は、直列接続された一対の電力用NチャネルMOSトラ
ンジスタのうち、高電位側の電力用NチャネルMOSト
ランジスタを、入力されたパルス信号のレベルに応じて
オンオフさせるために用いられる。
2. Description of the Related Art A conventional power switch element driving circuit will be described below. This power switch element driving circuit is used to turn on / off the high-potential power N-channel MOS transistor of the pair of power N-channel MOS transistors connected in series according to the level of the input pulse signal. Used.

【0003】この電力用スイッチ素子駆動回路は、電力
用NチャネルMOSトランジスタのオンオフのためのパ
ルス信号を生成する低電圧回路とは基準電位が異なり、
低電圧回路から出力されるパルス信号で直接に駆動でき
ない高電位側の電力用NチャネルMOSトランジスタを
駆動するために用いられ、入力されたパルス信号の立ち
上がりエッジと立ち下がりエッジとを検出し、各エッジ
検出パルスの基準電位をレベルシフトした後、各エッジ
検出パルスでRSフリップフロップをセット・リセット
することで、入力されたパルス信号と等価なパルスを高
電位側の電力用NチャネルMOSトランジスタの基準電
位に合わせて生成し、高電位側の電力用NチャネルMO
Sトランジスタをオンオフ動作させるものである。
This power switch element drive circuit has a different reference potential from a low voltage circuit that generates a pulse signal for turning on and off a power N-channel MOS transistor.
It is used to drive a high-potential power N-channel MOS transistor that cannot be directly driven by a pulse signal output from a low-voltage circuit, and detects a rising edge and a falling edge of an input pulse signal, and After the level of the reference potential of the edge detection pulse is shifted, the RS flip-flop is set / reset by each edge detection pulse, whereby a pulse equivalent to the input pulse signal is supplied to the reference of the high-potential power N-channel MOS transistor. N-channel MO for power generated on the high potential side according to the potential
This is for turning on and off the S transistor.

【0004】上記の一対の電力用NチャネルMOSトラ
ンジスタは、例えばインバータ回路を構成して直流を交
流に変換して負荷へ電力供給するのに用いられる。一対
の電力用NチャネルMOSトランジスタは、一対のパル
ス信号によって、所定のデッドタイムをもって交互にオ
ン動作をする。
The above-mentioned pair of power N-channel MOS transistors is used, for example, to constitute an inverter circuit to convert DC to AC and supply power to a load. The pair of power N-channel MOS transistors are turned on alternately with a predetermined dead time by a pair of pulse signals.

【0005】図6は、従来の電力用スイッチ素子駆動回
路の構成を示す回路図である。図6において、1,2は
一対のパルス信号を入力するパルス信号入力端子、60
〜65はインバータ、36,66,67はコンデンサ、
68,69はNOR回路、18,19は高耐圧Nチャネ
ルMOSトランジスタ、20,21は抵抗、22〜25
はツェナーダイオード、26,27はPチャネルMOS
トランジスタ、28,29はNチャネルMOSトランジ
スタ、31,32は電力用NチャネルMOSトランジス
タ、33は電圧Vbを有する高電圧電源、34は電圧V
aを有する低電圧電源、35は順方向電圧がVFである
ダイオード、37は負荷である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional power switch element driving circuit. In FIG. 6, reference numerals 1 and 2 denote pulse signal input terminals for inputting a pair of pulse signals;
-65 are inverters, 36,66,67 are capacitors,
68 and 69 are NOR circuits, 18 and 19 are high-breakdown-voltage N-channel MOS transistors, 20 and 21 are resistors, and 22 to 25.
Is a Zener diode, 26 and 27 are P-channel MOS
Transistors, 28 and 29 are N-channel MOS transistors, 31 and 32 are power N-channel MOS transistors, 33 is a high voltage power supply having a voltage Vb, and 34 is a voltage V
a is a low-voltage power supply having a, 35 is a diode having a forward voltage of VF, and 37 is a load.

【0006】70は低電圧電源34に接続された低電圧
回路であり、立ち下がりエッジ検出回路70A,立ち上
がりエッジ検出回路70Bで構成されている。立ち下が
りエッジ検出回路70Aは、遅延回路70Cとインバー
タ62とNOR回路68とで構成されている。また、立
ち上がりエッジ検出回路70Bは、遅延回路70Dとイ
ンバータ65とNOR回路69とで構成されている。遅
延回路70Cはインバータ60,61とコンデンサ66
で構成され、遅延回路70Dはインバータ63,64と
コンデンサ67で構成されている。
Reference numeral 70 denotes a low-voltage circuit connected to the low-voltage power supply 34, which comprises a falling edge detection circuit 70A and a rising edge detection circuit 70B. The falling edge detection circuit 70A includes a delay circuit 70C, an inverter 62, and a NOR circuit 68. The rising edge detection circuit 70B includes a delay circuit 70D, an inverter 65, and a NOR circuit 69. The delay circuit 70C includes inverters 60 and 61 and a capacitor 66.
The delay circuit 70D includes inverters 63 and 64 and a capacitor 67.

【0007】1A,2A,71〜81は信号である。3
0は最低電位は信号81でとり、最高電位はダイオード
35のカソードより印加されるRSフリップフロップで
ある。
[0007] 1A, 2A, 71 to 81 are signals. Three
In the case of 0, the lowest potential is the signal 81, and the highest potential is an RS flip-flop applied from the cathode of the diode 35.

【0008】以上のように構成された電力用スイッチ素
子駆動回路について、図7のタイミングチャートを用い
て各部の動作を説明する。
The operation of each part of the power switch element driving circuit configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0009】まず、パルス信号入力端子1に入力された
信号1Aを、インバータ60で反転しコンデンサ66で
遅延しインバータ61で反転した信号をさらにインバー
タ62で反転した信号71と、もとの信号1AとのNO
R回路68によるNOR演算により、信号74が作られ
る。また、同時にパルス信号入力端子1に入力された信
号1Aをもとに、インバータ63で反転しコンデンサ6
7で遅延しインバータ64で反転した信号73と、もと
の信号1Aをインバータ65で反転した信号72とのN
OR回路69によるNOR演算により信号75が作られ
る。
First, the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1 is inverted by the inverter 60, delayed by the capacitor 66, inverted by the inverter 61, and further inverted by the inverter 62, and the original signal 1A is inverted. NO with
The signal 74 is generated by the NOR operation by the R circuit 68. At the same time, based on the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1, the signal is inverted by the inverter 63 and
7 and a signal 73 obtained by inverting the signal 1A by the inverter 65 and a signal 73 inverted by the inverter 64.
The signal 75 is generated by the NOR operation by the OR circuit 69.

【0010】つぎに、信号74は、高耐圧NチャネルM
OSトランジスタ18と抵抗20で構成されるレベルシ
フト回路にて信号76に変換された後、PチャネルMO
Sトランジスタ26とNチャネルMOSトランジスタ2
8で構成されるインバータにより、信号74と同極性の
信号78になる。同様に、信号75は、高耐圧Nチャネ
ルMOSトランジスタ19と抵抗21で構成されるレベ
ルシフト回路にて信号77に変換された後、Pチャネル
MOSトランジスタ27とNチャネルMOSトランジス
タ29で構成されるインバータにより信号75と同極性
の信号79になる。
Next, the signal 74 is a high voltage N channel M
After being converted into a signal 76 by a level shift circuit composed of an OS transistor 18 and a resistor 20, a P-channel MO
S transistor 26 and N channel MOS transistor 2
The signal 78 has the same polarity as the signal 74 by the inverter constituted by 8. Similarly, the signal 75 is converted into a signal 77 by a level shift circuit including the high-breakdown-voltage N-channel MOS transistor 19 and the resistor 21, and then converted to an inverter including the P-channel MOS transistor 27 and the N-channel MOS transistor 29. As a result, a signal 79 having the same polarity as the signal 75 is obtained.

【0011】ツェナーダイオード22〜25は、信号8
1が高電圧でしかも高耐圧NチャネルMOSトランジス
タ18、あるいは高耐圧NチャネルMOSトランジスタ
19が導通状態時に、PチャネルMOSトランジスタ2
6,27とNチャネルMOSトランジスタ28,29の
ゲート耐圧保護を目的としたものである。この場合、2
段直列のツェナー電圧よりもダイオード35のカソード
電圧が小さくなるように低電圧電源34を設定する必要
がある。
The Zener diodes 22 to 25 output the signal 8
When the high voltage N channel MOS transistor 18 or the high voltage N channel MOS transistor 19 is in a conductive state, the P channel MOS transistor 2
6, 27 and the N-channel MOS transistors 28 and 29 are intended to protect the gate breakdown voltage. In this case, 2
It is necessary to set the low-voltage power supply 34 so that the cathode voltage of the diode 35 is lower than the zener voltage of the stage series.

【0012】つぎに、信号78はRSフリップフロップ
30のリセット端子に入力され、信号79はRSフリッ
プフロップ30のセット端子に入力され、パルス信号入
力端子1に入力された信号1Aとほぼ同一タイミングで
振幅レベルの増幅された信号80がRSフリップフロッ
プ30のQ出力として得られる。
Next, the signal 78 is input to the reset terminal of the RS flip-flop 30, the signal 79 is input to the set terminal of the RS flip-flop 30, and at substantially the same timing as the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1. The amplified signal 80 of the amplitude level is obtained as the Q output of the RS flip-flop 30.

【0013】なお、パルス信号入力端子1に入力された
信号1Aから立上がりエッジと立下がりエッジのパルス
を検出し再度RSフリップフロップ30にて信号80を
作る一連の構成の目的は、抵抗20,21、高耐圧Nチ
ャネルMOSトランジスタ18,19で構成されるレベ
ルシフト回路での消費電力を削減することにある。
The purpose of a series of constructions in which a rising edge and a falling edge pulses are detected from the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1 and the signal 80 is generated again by the RS flip-flop 30 is that resistors 20 and 21 are used. Another object of the present invention is to reduce power consumption in a level shift circuit including high voltage N-channel MOS transistors 18 and 19.

【0014】信号80とパルス信号入力端子2より入力
された信号2Aのタイミングは、電力用NチャネルMO
Sトランジスタ31,32で貫通電流が流れないように
両方とも同時にハイレベル状態になる期間がないように
入力されている。いわゆる、デッドタイムが設けられて
いる。
The timing of the signal 80 and the signal 2A input from the pulse signal input terminal 2 is determined by the power N-channel MO.
Input is performed such that there is no period in which both transistors are simultaneously set to the high level state so that a through current does not flow in the S transistors 31 and 32. A so-called dead time is provided.

【0015】電力用NチャネルMOSトランジスタ32
が導通状態で電力用NチャネルMOSトランジスタ31
が遮断状態の時には、ダイオード35の順方向電圧をV
F、低電圧電源34の電圧をVaとすると、コンデンサ
36の端子間電圧がVa−VFになるように充電され
る。
Power N-channel MOS transistor 32
Is conductive, power N-channel MOS transistor 31
Is in a cutoff state, the forward voltage of the diode 35 is set to V
F, assuming that the voltage of the low-voltage power supply 34 is Va, the capacitor 36 is charged so that the inter-terminal voltage becomes Va-VF.

【0016】また、電力用NチャネルMOSトランジス
タ32が遮断状態で電力用NチャネルMOSトランジス
タ31が導通状態の時には、高圧電源33の電圧をVb
とすると、コンデンサ36の端子間電圧Va−VFを保
持したまま信号81の電位がVbになり、ダイオード3
5は遮断状態になる。
When the power N-channel MOS transistor 32 is turned off and the power N-channel MOS transistor 31 is turned on, the voltage of the high voltage power supply 33 is changed to Vb.
Then, the potential of the signal 81 becomes Vb while maintaining the voltage Va-VF between the terminals of the capacitor 36, and the diode 3
5 is in a cutoff state.

【0017】以上のような動作により得られる信号81
により、負荷37が駆動される。
The signal 81 obtained by the above operation
As a result, the load 37 is driven.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、パルス信号入力端子1に小さいデューテ
ィの信号1Aあるいは徐々にデューティが小さくなるよ
うな信号1Aが入力され、信号74あるいは信号75に
正規な信号が伝達されなくなった場合、つまり、立ち下
がりエッジ検出回路70Cまたは立ち上がりエッジ検出
回路70Dが正常なエッジ検出を行えなくなった場合、
つぎのような問題が生じる。
However, in the above-described conventional configuration, the signal 1A having a small duty or the signal 1A whose duty is gradually reduced is input to the pulse signal input terminal 1, and the signal 74 or the signal 75 is normally input. When no proper signal is transmitted, that is, when the falling edge detection circuit 70C or the rising edge detection circuit 70D cannot perform normal edge detection,
The following problems arise.

【0019】上記のような信号1Aがパルス信号入力端
子1に入力された場合、コンデンサ66あるいはコンデ
ンサ67でのフィルタ作用により、インバータ61ある
いはインバータ64への入力がしきい値電圧を超えるこ
とができなくなり、その結果信号71あるいは信号73
のどちらかが先にあるいは同時に消える(ハイレベル状
態あるいはローレベル状態に固定される)。
When the signal 1A as described above is input to the pulse signal input terminal 1, the input to the inverter 61 or the inverter 64 can exceed the threshold voltage due to the filtering action of the capacitor 66 or 67. And as a result signal 71 or signal 73
Disappears first or simultaneously (fixed to the high level state or the low level state).

【0020】信号71が先に消える場合、図8のタイミ
ングチャートに示すように、RSフリップフロップ30
のリセット端子に入力される信号78が先に消え(ロー
レベル状態に固定され)、RSフリップフロップ30の
セット端子に入力される信号79が残る。そのため、R
Sフリップフロップ30の出力となる信号80は、ハイ
レベル状態固定となる。その結果、信号2Aがハイレベ
ル状態のタイミング時には、電力用NチャネルMOSト
ランジスタ31,32において貫通電流が流れてしま
う。図8において、破線は、信号71が消えていない状
態を示している。
If the signal 71 first disappears, as shown in the timing chart of FIG.
The signal 78 input to the reset terminal of the RS flip-flop 30 first disappears (is fixed to the low level state), and the signal 79 input to the set terminal of the RS flip-flop 30 remains. Therefore, R
The signal 80 output from the S flip-flop 30 is fixed at a high level. As a result, when the signal 2A is at a high level, a through current flows through the power N-channel MOS transistors 31 and 32. In FIG. 8, a broken line indicates a state where the signal 71 has not disappeared.

【0021】また、信号73が先に消える場合、図9の
タイミングチャートに示すように、RSフリップフロッ
プ30のセット端子に入力される信号79の立下がりが
遅れる(パルス信号入力端子1に入力される信号1Aの
立下がりとほぼ同一タイミング)のみで、RSフリップ
フロップ30のセット端子に入力される信号79もリセ
ット端子に入力される信号78も消えることはない。そ
して、さらにパルス信号入力端子1に入力される信号1
Aのデューティが小さくなると上記で説明した信号71
が先に消える場合と同様の動作により、RSフリップフ
ロップ30の出力となる信号80はハイレベル状態固定
となり、信号2Aがハイレベル状態のタイミング時には
電力用NチャネルMOSトランジスタ31,32におい
て貫通電流が流れてしまう。図9において、破線は、信
号73が消えていない状態を示している。
When the signal 73 disappears first, as shown in the timing chart of FIG. 9, the fall of the signal 79 input to the set terminal of the RS flip-flop 30 is delayed (input to the pulse signal input terminal 1). The signal 79 input to the set terminal of the RS flip-flop 30 and the signal 78 input to the reset terminal are not erased only at the same timing as the falling of the signal 1A. Further, the signal 1 input to the pulse signal input terminal 1
When the duty of A decreases, the signal 71 described above
The signal 80 which is the output of the RS flip-flop 30 is fixed to the high level state by the same operation as when the signal disappears first, and when the signal 2A is at the high level state, a through current flows in the power N-channel MOS transistors 31 and 32. Will flow. In FIG. 9, a broken line indicates a state where the signal 73 has not disappeared.

【0022】なお、図8、図9においては、信号1Aに
対する信号71の遅延量(極性は反転している)と信号
1Aに対する信号73の遅延量とが、信号1Aのハイレ
ベル状態のパルス幅よりも小さい場合について説明して
いるが、大きい場合も同様の動作になる。
In FIGS. 8 and 9, the delay amount of the signal 71 with respect to the signal 1A (the polarity is inverted) and the delay amount of the signal 73 with respect to the signal 1A are the pulse width of the signal 1A in the high level state. Although the case where it is smaller is described, the same operation is performed when it is larger.

【0023】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、フリップフロップのリセット端子に入力される信号
が消える時にはセット端子に入力される信号も必ず消え
るように構成して、直列接続された一対のスイッチ素子
に貫通電流が流れないようにすることができるスイッチ
素子駆動回路を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. When the signal inputted to the reset terminal of the flip-flop disappears, the signal inputted to the set terminal always disappears, and the flip-flop is connected in series. An object of the present invention is to provide a switch element drive circuit that can prevent a through current from flowing through a pair of switch elements.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のスイッチ素子駆動回路は、入力されたパル
ス信号のレベルに応じて直列接続された一対のスイッチ
素子の何れか一方をオンオフさせるもので、パルス信号
の立ち上がりエッジを検出して立ち上がりエッジ検出パ
ルスを発生する立ち上がりエッジ検出回路と、パルス信
号の立ち下がりエッジを検出して立ち下がりエッジ検出
パルスを発生する立ち下がりエッジ検出回路と、立ち上
がり検出パルスをセット入力とし、立ち下がりエッジ検
出パルスをリセット入力とし、出力で一対のスイッチ素
子の何れか一方をオン駆動するフリップフロップとを備
えている。
In order to achieve this object, a switching element drive circuit according to the present invention turns on or off one of a pair of switching elements connected in series according to the level of an input pulse signal. A rising edge detection circuit that detects a rising edge of the pulse signal and generates a rising edge detection pulse, and a falling edge detection circuit that detects a falling edge of the pulse signal and generates a falling edge detection pulse. And a flip-flop that turns on one of a pair of switch elements with an output by using a rising detection pulse as a set input, a falling edge detection pulse as a reset input, and an output.

【0025】この場合、立ち下がりエッジ検出回路は、
パルス信号を所定時間遅延させる第1の遅延回路と、第
1の遅延回路の出力信号の反転信号とパルス信号との否
定論理和演算を行う第1の論理回路とからなる。
In this case, the falling edge detection circuit
The first delay circuit delays the pulse signal for a predetermined time, and the first logic circuit performs a NOR operation on an inverted signal of the output signal of the first delay circuit and the pulse signal.

【0026】また、立ち上がりエッジ検出回路は、パル
ス信号と第1の遅延回路の出力信号との否定論理積演算
を行う第2の論理回路と、第2の論理回路の出力信号を
所定時間遅延させる第2の遅延回路と、第2の遅延回路
の出力信号の反転信号と第2の論理回路の出力信号との
否定論理和演算を行う第3の論理回路とからなる。
The rising edge detection circuit performs a NAND operation on the pulse signal and the output signal of the first delay circuit, and delays the output signal of the second logic circuit by a predetermined time. The second delay circuit includes a third logic circuit that performs a NOR operation on an inverted signal of the output signal of the second delay circuit and the output signal of the second logic circuit.

【0027】この構成によれば、入力パルスを第2の遅
延回路で遅延し、入力パルスと第2の遅延回路の出力信
号との論理演算処理によって立ち上がりエッジを検出す
るのに代えて、第1の遅延回路の出力信号と入力パルス
との否定論理積演算により得られた信号を第2の遅延回
路で遅延し、第1の遅延回路の出力信号と入力パルスと
の否定論理積演算により得られた信号と第2の遅延回路
の出力信号との論理演算処理によって立ち上がりエッジ
を検出するので、入力されるパルス信号のデューティが
小さい条件下において、フリップフロップのリセット端
子に入力されるパルス信号が消える時には、フリップフ
ロップのセット端子に入力されるパルス信号も必ず消え
ることになる。
According to this configuration, the input pulse is delayed by the second delay circuit, and instead of detecting the rising edge by the logical operation of the input pulse and the output signal of the second delay circuit, the first pulse is detected. The signal obtained by the NAND operation of the output signal of the delay circuit and the input pulse is delayed by the second delay circuit, and the signal obtained by the NAND operation of the output signal of the first delay circuit and the input pulse is obtained. The rising edge is detected by the logical operation of the output signal of the second delay circuit and the output signal of the second delay circuit, so that the pulse signal input to the reset terminal of the flip-flop disappears under the condition that the duty of the input pulse signal is small. Sometimes, the pulse signal input to the set terminal of the flip-flop always disappears.

【0028】その結果、入力されるパルス信号のデュー
ティが小さくなってもあるいは徐々に小さくしていって
も、RSフリップフロップの出力はハイレベル状態固定
になることはなく、例えばハーフブリッジ回路などを駆
動する際に貫通電流が流れない構成を実現できる。
As a result, the output of the RS flip-flop is not fixed to the high level state even if the duty of the input pulse signal is reduced or gradually reduced. A configuration in which a through current does not flow during driving can be realized.

【0029】上記構成において、立ち下がりエッジ検出
回路の第1の論理回路の後段に前記第1の論理回路の出
力信号を、前記第1の遅延回路の遅延時間に相当する時
間だけ遅延させる第3の遅延回路を挿入した構成を採用
してもよい。このようにすると、入力されるパルス信号
の立ち上がりエッジからそのエッジ検出までの遅れと、
入力されるパルス信号の立ち下がりエッジからそのエッ
ジ検出までの遅れとを合わせることができ、入力される
パルス信号のパルス幅とRSフリップフロップより出力
される信号のパルス幅を同じにすることができ、入力さ
れたパルス信号に対し、より忠実にスイッチ素子を駆動
することができる。
[0029] In the above configuration, the third signal for delaying the output signal of the first logic circuit by a time corresponding to the delay time of the first delay circuit at a stage subsequent to the first logic circuit of the falling edge detection circuit. May be adopted. In this case, the delay from the rising edge of the input pulse signal to the detection of the edge, and
The delay from the falling edge of the input pulse signal to the detection of the edge can be matched, and the pulse width of the input pulse signal can be the same as the pulse width of the signal output from the RS flip-flop. In addition, the switch element can be driven more faithfully with respect to the input pulse signal.

【0030】また、第1の遅延回路の遅延時間を第2の
遅延回路の遅延時間より大きくすることも可能である。
このようにすると、入力されるパルス信号の立ち上がり
エッジのエッジ検出パルス幅を、入力されるパルス信号
の立ち下がりエッジのエッジ検出パルス幅より狭くする
ことができ、RSフリップフロップに入力されるセット
信号幅がRSフリップフロップに入力されるリセット信
号幅より狭くなり、RSフリップフロップの出力がロー
レベル固定となる、入力されるパルス信号幅を、より広
くすることができる。また、入力されるパルス信号の動
作可能なパルス幅の下限を変更できる。
Further, the delay time of the first delay circuit can be made longer than the delay time of the second delay circuit.
By doing so, the edge detection pulse width of the rising edge of the input pulse signal can be made narrower than the edge detection pulse width of the falling edge of the input pulse signal, and the set signal input to the RS flip-flop can be set. The width becomes narrower than the width of the reset signal input to the RS flip-flop, and the width of the input pulse signal at which the output of the RS flip-flop is fixed at a low level can be made wider. Further, the lower limit of the operable pulse width of the input pulse signal can be changed.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0032】図1は、本発明の実施の形態の電力用スイ
ッチ素子駆動回路の構成を示す回路図である。図1にお
いて、1,2は一対のパルス信号を入力するパルス信号
入力端子、3〜10はインバータ、11〜13,36は
コンデンサ、14はNAND回路、15,16はNOR
回路、18,19は高耐圧NチャネルMOSトランジス
タ、20,21は抵抗、22〜25はツェナーダイオー
ド、26,27はPチャネルMOSトランジスタ、2
8,29はNチャネルMOSトランジスタ、31,32
は電力用NチャネルMOSトランジスタ、33は電圧V
bを有する高電圧電源、34は電圧Vaを有する低電圧
電源、35は順方向電圧がVFであるダイオード、37
は負荷である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power switch element driving circuit according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote pulse signal input terminals for inputting a pair of pulse signals, reference numerals 3 to 10 denote inverters, reference numerals 11 to 13 and 36 denote capacitors, reference numeral 14 denotes a NAND circuit, and reference numerals 15 and 16 denote NORs.
Circuits, 18 and 19 are high-breakdown-voltage N-channel MOS transistors, 20 and 21 are resistors, 22 to 25 are Zener diodes, 26 and 27 are P-channel MOS transistors, 2
8, 29 are N-channel MOS transistors, 31, 32
Is a power N-channel MOS transistor, and 33 is a voltage V
b, a low voltage power supply having a voltage Va, a diode 35 having a forward voltage of VF, 37
Is the load.

【0033】17は低電圧電源34に接続された低電圧
回路であり、立ち下がりエッジ検出回路17A,立ち上
がりエッジ検出回路17Bで構成されている。立ち下が
りエッジ検出回路17Aは、遅延回路17C,17Eと
インバータ42とNOR回路15で構成されている。ま
た、立ち上がりエッジ検出回路17Bは、NAND回路
14と遅延回路17Dとインバータ46とNOR回路1
6で構成されている。遅延回路17Cはインバータ3,
4とコンデンサ11で構成され、遅延回路17Dはイン
バータ6,7とコンデンサ12で構成されている。遅延
回路17Eはインバータ9,10とコンデンサ13で構
成されている。
Reference numeral 17 denotes a low-voltage circuit connected to the low-voltage power supply 34, which comprises a falling edge detection circuit 17A and a rising edge detection circuit 17B. The falling edge detection circuit 17A includes delay circuits 17C and 17E, an inverter 42, and a NOR circuit 15. The rising edge detection circuit 17B includes a NAND circuit 14, a delay circuit 17D, an inverter 46, and a NOR circuit 1.
6. The delay circuit 17C is connected to the inverter 3,
4 and a capacitor 11, and the delay circuit 17D includes inverters 6, 7 and a capacitor 12. The delay circuit 17E includes inverters 9 and 10 and a capacitor 13.

【0034】1A,2A,41〜53は信号である。3
0は最低電位は信号53でとり、最高電位はダイオード
35のカソードより印加されるRSフリップフロップで
ある。
1A, 2A and 41 to 53 are signals. Three
In the case of 0, the lowest potential is the signal 53 and the highest potential is an RS flip-flop applied from the cathode of the diode 35.

【0035】以上のように構成された電力用スイッチ素
子駆動回路について、図2のタイミングチャートを用い
て各部の動作を説明する。
The operation of each part of the power switch element driving circuit configured as described above will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0036】まず、パルス信号入力端子1に入力された
信号1Aを、インバータ3で反転しコンデンサ11で遅
延しインバータ4で反転した信号41をさらにインバー
タ5で反転した信号42と、もとの信号1AとのNOR
回路15によるNOR演算により信号43が作られる。
First, the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1 is inverted by the inverter 3, delayed by the capacitor 11, and then inverted by the inverter 4, and the signal 41 is inverted by the inverter 5. NOR with 1A
The signal 43 is generated by the NOR operation by the circuit 15.

【0037】また、同時にパルス信号入力端子1に入力
された信号1Aをインバータ3で反転しコンデンサ11
で遅延しインバータ4で反転した信号41と、もとの信
号1AとのNAND回路14によるNAND演算により
信号45が作られる。そして、信号45をインバータ6
で反転しコンデンサ12で遅延しインバータ7で反転し
た信号をさらにインバータ8で反転した信号46と、信
号45とのNOR回路16によるNOR演算により信号
47が作られる。
At the same time, the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1 is inverted by the inverter 3 and
A signal 45 is generated by a NAND operation of the signal 41A delayed by the above and the original signal 1A by the NAND circuit 14 and the signal 41 inverted by the inverter 4. Then, the signal 45 is transmitted to the inverter 6
The signal 47 is produced by a NOR operation of the signal 45 and the signal 46 obtained by inverting the signal 46, delayed by the capacitor 12, and then inverted by the inverter 7, and the signal 45 by the NOR circuit 16.

【0038】上記の構成において、コンデンサ11で信
号1Aの立上がりエッジに対して信号41の立上がりエ
ッジの遅延時間と同じ時間だけ、信号1Aの立上がりエ
ッジに対して信号47の立上がりエッジが遅延してお
り、遅延量を合わせることを一つの目的として、信号4
3をインバータ9で反転しコンデンサ13で遅延しイン
バータ10で反転して信号44を得ている。この信号4
4は信号47と遅延量が一致している。
In the above configuration, the rising edge of signal 47 is delayed from the rising edge of signal 1A by capacitor 11 by the same time as the delay time of the rising edge of signal 41 with respect to the rising edge of signal 1A. , One purpose is to match the amount of delay,
3 is inverted by an inverter 9, delayed by a capacitor 13, and inverted by an inverter 10 to obtain a signal 44. This signal 4
4 has the same delay amount as the signal 47.

【0039】つぎに、信号44は、高耐圧NチャネルM
OSトランジスタ18と抵抗20で構成されるレベルシ
フト回路にて信号48に変換された後、PチャネルMO
Sトランジスタ26とNチャネルMOSトランジスタ2
8で構成されるインバータにより、信号44と同極性の
信号50になる。同様に、信号47は、高耐圧Nチャネ
ルMOSトランジスタ19と抵抗21で構成されるレベ
ルシフト回路にて信号49に変換された後、Pチャネル
MOSトランジスタ27とNチャネルMOSトランジス
タ29で構成されるインバータにより信号47と同極性
の信号51になる。
Next, the signal 44 is a high voltage N channel M
After being converted into a signal 48 by a level shift circuit composed of the OS transistor 18 and the resistor 20, the P-channel MO
S transistor 26 and N channel MOS transistor 2
By the inverter constituted by 8, the signal 50 has the same polarity as the signal 44. Similarly, the signal 47 is converted into a signal 49 by a level shift circuit including the high breakdown voltage N-channel MOS transistor 19 and the resistor 21, and then converted into an inverter including the P-channel MOS transistor 27 and the N-channel MOS transistor 29. As a result, a signal 51 having the same polarity as the signal 47 is obtained.

【0040】ツェナーダイオード22〜25は、信号5
3が高電圧でしかも高耐圧NチャネルMOSトランジス
タ18、あるいは高耐圧NチャネルMOSトランジスタ
19が導通状態時に、PチャネルMOSトランジスタ2
6,27とNチャネルMOSトランジスタ28,29の
ゲート耐圧保護を目的としたものである。この場合、2
段直列のツェナー電圧よりもダイオード35のカソード
電圧が小さくなるように低電圧電源34を設定する必要
がある。
The Zener diodes 22 to 25 output the signal 5
When the high voltage N channel MOS transistor 18 or the high voltage N channel MOS transistor 19 is conducting, the P channel MOS transistor 2
6, 27 and the N-channel MOS transistors 28 and 29 are intended to protect the gate breakdown voltage. In this case, 2
It is necessary to set the low-voltage power supply 34 so that the cathode voltage of the diode 35 is lower than the zener voltage of the stage series.

【0041】つぎに、信号50はRSフリップフロップ
30のリセット端子に入力され、信号51はRSフリッ
プフロップ30のセット端子に入力され、RSフリップ
フロップ30の出力となる信号52のパルス信号入力端
子1からの信号1Aに対する遅延量は、立上がりは信号
1Aの立上がりがコンデンサ11で遅延する時間分、立
下がりは信号43の立上がりがコンデンサ13で遅延す
る時間分遅延し、また、振幅レベルが増幅される。
Next, the signal 50 is input to the reset terminal of the RS flip-flop 30, the signal 51 is input to the set terminal of the RS flip-flop 30, and the pulse signal input terminal 1 of the signal 52 which is the output of the RS flip-flop 30 From the signal 1A, the rising is delayed by the time required for the rising of the signal 1A to be delayed by the capacitor 11, the falling is delayed by the time required for the rising of the signal 43 to be delayed by the capacitor 13, and the amplitude level is amplified. .

【0042】なお、パルス信号入力端子1に入力された
信号1Aから立上がりエッジと立下がりエッジのパルス
を検出し再度RSフリップフロップ30にて信号52を
作る一連の構成の目的は、抵抗20,21、高耐圧Nチ
ャネルMOSトランジスタ18,19で構成されるレベ
ルシフト回路での消費電力を削減することにある。
It should be noted that the purpose of a series of constructions in which the rising edge and falling edge pulses are detected from the signal 1A input to the pulse signal input terminal 1 and the signal 52 is generated again by the RS flip-flop 30 is that the resistors 20 and 21 are used. Another object of the present invention is to reduce power consumption in a level shift circuit including high voltage N-channel MOS transistors 18 and 19.

【0043】信号52とパルス信号入力端子2より入力
された信号2Aのタイミングは、電力用NチャネルMO
Sトランジスタ31,32で貫通電流が流れないように
両方とも同時にハイレベル状態になる期間がないように
入力されている。いわゆる、デッドタイムが設けられて
いる。
The timing of the signal 52 and the signal 2A input from the pulse signal input terminal 2 is based on the power N-channel MO.
Input is performed such that there is no period in which both transistors are simultaneously set to the high level state so that a through current does not flow in the S transistors 31 and 32. A so-called dead time is provided.

【0044】電力用NチャネルMOSトランジスタ32
が導通状態で電力用NチャネルMOSトランジスタ31
が遮断状態の時には、ダイオード35の順方向電圧をV
F、低電圧電源34の電圧をVaとすると、コンデンサ
36の端子間電圧はVa−VFになるように充電され
る。
Power N-channel MOS transistor 32
Is conductive, power N-channel MOS transistor 31
Is in a cutoff state, the forward voltage of the diode 35 is set to V
F, assuming that the voltage of the low-voltage power supply 34 is Va, the voltage between the terminals of the capacitor 36 is charged so as to be Va-VF.

【0045】また、電力用NチャネルMOSトランジス
タ32が遮断状態で電力用NチャネルMOSトランジス
タ31が導通状態の時には、高圧電源33の電圧をVb
とすると、コンデンサ36の端子間電圧Va−VFを保
持したまま信号53の電位がVbになり、ダイオード3
5は遮断状態になる。
When the power N-channel MOS transistor 32 is turned off and the power N-channel MOS transistor 31 is turned on, the voltage of the high-voltage power supply 33 is set to Vb.
Then, the potential of the signal 53 becomes Vb while maintaining the voltage Va-VF between the terminals of the capacitor 36, and the diode 3
5 is in a cutoff state.

【0046】以上のような動作から得られる信号53に
より、負荷37は基本的には駆動されるが、つぎにパル
ス信号入力端子1に小さいデューティの信号1Aあるい
は徐々にデューティが小さくなるような信号1Aが入力
される非標準な場合の動作について説明する。
The load 37 is basically driven by the signal 53 obtained from the above operation, and then the signal 1A having a small duty or a signal having a gradually reduced duty is supplied to the pulse signal input terminal 1. An operation in a non-standard case where 1A is input will be described.

【0047】上記のような信号1Aがパルス信号入力端
子1に入力された場合、コンデンサ11あるいはコンデ
ンサ12でのフィルタ作用により信号41あるいは信号
46のどちらかが先にあるいは同時に消える(ハイレベ
ル状態あるいはローレベル状態に固定される)。
When the signal 1A as described above is input to the pulse signal input terminal 1, either the signal 41 or the signal 46 disappears first or at the same time due to the filtering action of the capacitor 11 or 12 (high level state or high level state). Fixed at low level).

【0048】まず、信号41が先に消える場合について
は、図3のタイミングチャートに示すように、RSフリ
ップフロップ30のリセット端子に入力される信号50
が消える時にはセット端子に入力される信号51も必ず
消え、徐々に信号1Aのデューティが小さくなり極めて
小さい状態では、信号50と信号51のハイレベル状態
パルスの時間差は極めて小さくなり、信号50の方が時
間的に後に発生するため、最後にRSフリップフロップ
30のリセット端子に信号50が入力された後、信号5
0、信号51がともに消える。このため、RSフリップ
フロップ30の出力となる信号52はローレベル状態固
定となり、電力用NチャネルMOSトランジスタ31,
32における貫通電流は流れない。図3において、破線
は信号41が消えていない状態を示している。
First, when the signal 41 disappears first, as shown in the timing chart of FIG. 3, the signal 50 inputted to the reset terminal of the RS flip-flop 30 is used.
When the signal disappears, the signal 51 input to the set terminal always disappears. When the duty of the signal 1A gradually decreases and is extremely small, the time difference between the signal 50 and the high-level state pulse of the signal 51 becomes extremely small. Occurs at a later time, and after the signal 50 is finally input to the reset terminal of the RS flip-flop 30, the signal 5
0 and the signal 51 both disappear. Therefore, the signal 52 output from the RS flip-flop 30 is fixed at a low level, and the power N-channel MOS transistor 31,
No through current at 32 flows. In FIG. 3, a broken line indicates a state where the signal 41 has not disappeared.

【0049】つぎに、信号46が先に消える場合につい
ては、図4のタイミングチャートに示すように、RSフ
リップフロップ30のリセット端子に入力される信号5
0もセット端子に入力される信号51も残る。また、信
号1Aのデューティが図4に示しているものより大きい
場合はセット端子に入力される信号51のみ信号1Aと
信号41のAND演算の信号のデューティと同一となり
大きくなるが、基本的にはRSフリップフロップ30の
リセット端子に入力される信号50もセット端子に入力
される信号51も残る。そして、さらに信号1Aのデュ
ーティが小さくなると、信号41が先に消える場合の動
作と同一になる。図4において、破線は信号46が消え
ていない状態を示している。
Next, in the case where the signal 46 disappears first, as shown in the timing chart of FIG. 4, the signal 5 inputted to the reset terminal of the RS flip-flop 30 is used.
Both 0 and the signal 51 input to the set terminal remain. When the duty of the signal 1A is larger than that shown in FIG. 4, only the signal 51 input to the set terminal becomes the same as the duty of the signal of the AND operation of the signal 1A and the signal 41 and becomes larger. The signal 50 input to the reset terminal of the RS flip-flop 30 and the signal 51 input to the set terminal remain. When the duty of the signal 1A further decreases, the operation becomes the same as the operation when the signal 41 disappears first. In FIG. 4, a broken line indicates a state where the signal 46 has not disappeared.

【0050】なお、後者の場合、信号44のデューティ
より信号47のデューティの方が大きくなり、また、信
号43から信号44への経路でデューティが小さくなり
RSフリップフロップ30へのセット端子に入力される
信号51よりリセット端子に入力される信号50の方が
先に消える可能性もあるため、コンデンサ11をコンデ
ンサ12より大きくしたり、あるいはインバータ4の入
力スレッシュ電圧を大きくしたり、インバータ7の入力
スレッシュホールド電圧を小さくしたりすることによ
り、第1の遅延回路17Cの遅延時間を第2の遅延回路
17Dの遅延時間より長くする方法も考えられる。
In the latter case, the duty of the signal 47 is larger than the duty of the signal 44, and the duty is reduced in the path from the signal 43 to the signal 44, so that the duty is input to the set terminal to the RS flip-flop 30. Since the signal 50 inputted to the reset terminal may disappear earlier than the signal 51 inputted to the reset terminal, the capacitor 11 may be made larger than the capacitor 12, the input threshold voltage of the inverter 4 may be increased, or the input It is also conceivable to make the delay time of the first delay circuit 17C longer than the delay time of the second delay circuit 17D by reducing the threshold voltage.

【0051】ここで、上記における信号51より信号5
0の方が先に消える可能性について説明する。入力信号
1Aのデューティが小さく、入力信号1Aのパルス幅が
狭くなったとき、第1の遅延回路17Cは動作動作して
いるが、第2の遅延回路17Dは動作していない状況が
あり得る。第2の遅延回路17Dが動作していないとき
は、信号45がNOR回路16をスルーすることにな
り、上記のような現象が生じる。
Here, from the signal 51 in the above, the signal 5
The possibility that “0” disappears first will be described. When the duty of the input signal 1A is small and the pulse width of the input signal 1A is narrow, there may be a situation where the first delay circuit 17C is operating and the second delay circuit 17D is not operating. When the second delay circuit 17D is not operating, the signal 45 passes through the NOR circuit 16, and the above phenomenon occurs.

【0052】この対策として、上記のように、第1の遅
延回路17Cの遅延時間を第2の遅延回路17Dの遅延
時間より長くすると、入力されるパルス信号1Aの立ち
上がりエッジのエッジ検出パルス幅を、入力されるパル
ス信号1Aの立ち下がりエッジのエッジ検出パルス幅よ
り狭くすることができ、RSフリップフロップ30に入
力されるセット信号幅がRSフリップフロップ30に入
力されるリセット信号幅より狭くなり、RSフリップフ
ロップ30の出力がローレベル固定となる。その結果、
RSフリップフロップ30の出力がローレベル固定とな
る、入力されるパルス信号幅を、より広くすることがで
きる。また、入力されるパルス信号の動作可能なパルス
幅の下限を変更できる。
As a countermeasure, when the delay time of the first delay circuit 17C is made longer than the delay time of the second delay circuit 17D, the edge detection pulse width of the rising edge of the input pulse signal 1A is increased. , The width of the set signal input to the RS flip-flop 30 becomes narrower than the width of the reset signal input to the RS flip-flop 30, The output of the RS flip-flop 30 is fixed at a low level. as a result,
The input pulse signal width at which the output of the RS flip-flop 30 is fixed at the low level can be made wider. Further, the lower limit of the operable pulse width of the input pulse signal can be changed.

【0053】また、本実施の形態において、信号1Aの
ハイレベル状態のパルス幅より信号52のハイレベル状
態のパルス幅が信号1Aの立上がりから信号42の立上
がりまでの遅延量分短くても支障のない場合は、インバ
ータ9,10とコンデンサ13は省略できる。
In the present embodiment, even if the pulse width of the high level state of the signal 52 is shorter than the pulse width of the high level state of the signal 1A by the delay amount from the rise of the signal 1A to the rise of the signal 42, there is no problem. If not, the inverters 9 and 10 and the capacitor 13 can be omitted.

【0054】また、上記本実施の形態では、信号1Aに
対する信号41の遅延量が信号1Aのハイレベル状態の
パルス幅より小さい場合について説明したが、信号1A
に対する信号41の遅延量が信号1Aのハイレベル状態
のパルス幅より大きい場合についてのタイミングチャー
トは図5のようになる。
In this embodiment, the case where the delay amount of the signal 41 with respect to the signal 1A is smaller than the pulse width of the signal 1A in the high level state has been described.
FIG. 5 is a timing chart in the case where the delay amount of the signal 41 with respect to the signal 1A is larger than the pulse width of the signal 1A in the high level state.

【0055】この場合、信号45がハイレベル状態固定
となるため、RSフリップフロップ30のセット端子に
入力される信号51はローレベル状態固定で、リセット
端子には図5のような信号50が入力されるため、RS
フリップフロップ30の出力となる信号52はローレベ
ル状態固定となり、電力用NチャネルMOSトランジス
タ31,32における貫通電流は流れない。
In this case, since the signal 45 is fixed at the high level, the signal 51 input to the set terminal of the RS flip-flop 30 is fixed at the low level, and the signal 50 as shown in FIG. RS
The signal 52 output from the flip-flop 30 is fixed at the low level, and no through current flows in the power N-channel MOS transistors 31 and 32.

【0056】なお、上記の実施の形態において、NAN
D回路14を用いているのは、以下の理由からである。
すわなち、NAND回路14を用いずに、単にインバー
タ4の出力を反転しただけのものを、NOR回路16と
インバータ6とに加える構成では、遅延回路17Cが動
作せず(信号を通さず)、遅延回路17Dが動作してい
ると、入力パルス信号がスルーし、RSフリップフロッ
プ30へのセット信号のみが入力されることが発生し得
る。しかし、NAND回路14を用いると、遅延回路1
7Cが動作しないときは、信号41がローレベルとな
り、遅延回路17DからRSフリップフロップ30への
入力信号のスルーを禁止することができるのである。
In the above embodiment, the NAN
The D circuit 14 is used for the following reason.
That is, in a configuration in which the output of the inverter 4 is simply inverted and the NOR circuit 16 and the inverter 6 are added without using the NAND circuit 14, the delay circuit 17C does not operate (the signal does not pass). When the delay circuit 17D operates, it may occur that the input pulse signal passes through and only the set signal to the RS flip-flop 30 is input. However, when the NAND circuit 14 is used, the delay circuit 1
When the signal 7C does not operate, the signal 41 becomes low level, so that the input signal from the delay circuit 17D to the RS flip-flop 30 can be prohibited.

【0057】以上のように、本実施の形態によれば、信
号1Aをコンデンサ11を用いて遅延した信号41の反
転信号である信号42と信号1AのNOR演算により信
号43を作り、信号43をコンデンサ13を用いて遅延
した信号44と同一タイミングの信号50をRSフリッ
プフロップ30のリセット端子への入力とし、信号41
と信号1AのNAND演算により信号45を作り、信号
45をコンデンサ12を用いて遅延し反転した信号46
と信号45のNOR演算により信号47を作り、信号4
7と同一タイミングの信号51をRSフリップフロップ
30のセット端子への入力とすることにより、信号1A
が小さいデューティの場合あるいは信号1Aのデューテ
ィが徐々に小さくなった場合において、RSフリップフ
ロップ30のリセット端子の入力となる信号50が消え
る時には、セット端子の入力となる信号51も必ず消
え、RSフリップフロップ30の出力となる信号52は
ローレベル状態固定となり、電力用NチャネルMOSト
ランジスタ31,32において貫通電流が流れないよう
にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the signal 43 which is the inverted signal of the signal 41 obtained by delaying the signal 1A using the capacitor 11 and the signal 43 are formed by the NOR operation of the signal 1A. The signal 50 having the same timing as the signal 44 delayed by using the capacitor 13 is input to the reset terminal of the RS flip-flop 30 and the signal 41
A signal 45 is created by NAND operation of the signal 1A and the signal 46, and the signal 46 is obtained by delaying and inverting the signal 45 using the capacitor 12.
The signal 47 is formed by the NOR operation of the signal 45 and the signal 45.
7 is input to the set terminal of the RS flip-flop 30 so that the signal 1A
When the signal 50 serving as the input of the reset terminal of the RS flip-flop 30 disappears when the duty of the signal 1A gradually decreases or when the duty of the signal 1A gradually decreases, the signal 51 serving as the input of the set terminal also disappears. The signal 52, which is the output of the pump 30, is fixed to the low level state, so that no through current flows in the power N-channel MOS transistors 31, 32.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によれば、パルス信号入力端子に
入力されたパルス信号の立上がりエッジおよび立下がり
エッジをそれぞれ第1および第2のエッジ検出回路にて
検出・出力し、第1および第2のエッジ検出回路より出
力された信号に基づいた信号をRSフリップフロップの
リセット端子とセット端子に入力する構成において、パ
ルス信号入力端子に小さいデューティの信号あるいはデ
ューティが徐々に小さくなる信号が入力される場合、リ
セット端子に入力される信号が消える時には必ずセット
端子に入力される信号も消えることになり、パルス信号
入力端子に小さいデューティの信号あるいはデューティ
が徐々に小さくなる信号が入力される時には、RSフリ
ップフロップの出力がローレベル状態固定となることに
より、RSフリップフロップの出力に接続されることが
想定されるハーフブリッジ回路などに貫通電流が流れな
いようにすることができる優れたスイッチ素子駆動回路
を実現するものである。
According to the present invention, the rising edge and the falling edge of the pulse signal input to the pulse signal input terminal are detected and output by the first and second edge detection circuits, respectively. In the configuration in which a signal based on the signal output from the edge detection circuit 2 is input to the reset terminal and the set terminal of the RS flip-flop, a signal having a small duty or a signal whose duty gradually decreases is input to the pulse signal input terminal. When the signal input to the reset terminal disappears, the signal input to the set terminal always disappears, and when a signal with a small duty or a signal whose duty gradually decreases becomes input to the pulse signal input terminal, When the output of the RS flip-flop is fixed to the low level, the RS flip-flop is fixed. Realizes the superior switching element driving circuit can be connected to the output of the flop is prevented and the through current half-bridge circuit which is assumed to flow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態における電力用スイッチ素
子駆動回路の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a power switch element driving circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の電力用スイッチ素子駆動
回路において、通常信号がパルス信号入力端子に入力さ
れた場合のタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart when a normal signal is input to a pulse signal input terminal in the power switch element driving circuit according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の電力用スイッチ素子駆動
回路において、小さいデューティの信号がパルス信号入
力端子に入力され、信号41が信号46より先に消えた
時のタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart when a signal having a small duty is input to a pulse signal input terminal and the signal 41 disappears before the signal 46 in the power switch element driving circuit according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の電力用スイッチ素子駆動
回路において、小さいデューティの信号がパルス信号入
力端子に入力され、信号46が信号41より先に消えた
時のタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart when a signal having a small duty is input to a pulse signal input terminal and the signal 46 disappears before the signal 41 in the power switch element driving circuit according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態の電力用スイッチ素子駆動
回路において、信号1から信号41への遅延量が信号1
のハイレベル状態のパルス幅より大きい時のタイミング
チャートである。
FIG. 5 is a diagram illustrating a power switch element driving circuit according to an embodiment of the present invention.
5 is a timing chart when the pulse width is larger than the pulse width in the high level state.

【図6】従来のRSフリップフロップ制御回路の構成を
示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional RS flip-flop control circuit.

【図7】従来の電力用スイッチ素子駆動回路において、
通常信号がパルス信号入力端子に入力された場合のタイ
ミングチャートである。
FIG. 7 shows a conventional power switch element driving circuit.
5 is a timing chart when a normal signal is input to a pulse signal input terminal.

【図8】従来の電力用スイッチ素子駆動回路において、
小さいデューティの信号がパルス信号入力端子に入力さ
れ、信号71が信号73より先に消えた時のタイミング
チャートである。
FIG. 8 shows a conventional power switch element driving circuit.
5 is a timing chart when a signal having a small duty is input to a pulse signal input terminal and the signal 71 disappears before the signal 73.

【図9】従来の電力用スイッチ素子駆動回路において、
小さいデューティの信号がパルス信号入力端子に入力さ
れ、信号73が信号71より先に消えた時のタイミング
チャートである。
FIG. 9 shows a conventional power switch element driving circuit.
5 is a timing chart when a signal having a small duty is input to the pulse signal input terminal and the signal 73 disappears before the signal 71.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 パルス信号入力端子 3〜10,60〜65 インバータ 11〜13,36,66,67 コンデンサ 14 NAND回路 15,16,68,69 NOR回路 17,70 低電圧回路 17A,17B,70A,70B エッジ検出回路 17C,17D,17E,70C,70D 遅延回路 18,19 高耐圧NチャネルMOSトランジスタ 20,21 抵抗 22〜25 ツェナーダイオード 26,27 PチャネルMOSトランジスタ 28,29 NチャネルMOSトランジスタ 30 RSフリップフロップ 31,32 電力用NチャネルMOSトランジスタ 33 高電圧電源 34 低電圧電源 35 ダイオード 37 負荷 41〜53,71〜81 信号 1, 2 pulse signal input terminals 3 to 10, 60 to 65 inverters 11 to 13, 36, 66, 67 capacitors 14 NAND circuits 15, 16, 68, 69 NOR circuits 17, 70 low voltage circuits 17A, 17B, 70A, 70B Edge detection circuit 17C, 17D, 17E, 70C, 70D Delay circuit 18, 19 High breakdown voltage N-channel MOS transistor 20, 21 Resistance 22 to 25 Zener diode 26, 27 P-channel MOS transistor 28, 29 N-channel MOS transistor 30 RS flip-flop 31, 32 Power N-channel MOS transistor 33 High voltage power supply 34 Low voltage power supply 35 Diode 37 Load 41 to 53, 71 to 81 Signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 弘樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 泰永 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5J039 EE01 EE10 EE27 KK05 KK10 KK13 MM06 MM16 5J055 AX27 AX53 BX16 BX18 CX07 DX22 DX56 EX07 EY01 EY10 EY13 EY21 EZ32 EZ50 FX05 FX11 FX17 FX28 FX34 GX01 5J056 AA05 BB19 CC14 DD13 DD27 DD29 DD51 EE11 FF09 GG09 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hiroki Matsunaga 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yasunaga Yamamoto 1006 Odaka Kadoma Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (Reference) 5J039 EE01 EE10 EE27 KK05 KK10 KK13 MM06 MM16 5J055 AX27 AX53 BX16 BX18 CX07 DX22 DX56 EX07 EY01 EY10 EY13 EY21 EZ32 EZ50 FX05 FX11 FX17 FX28 FX34 GX01 5J019 DDA DD13 DD05

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されたパルス信号のレベルに応じて
直列接続された一対のスイッチ素子の何れか一方をオン
オフさせるスイッチ素子駆動回路であって、 前記パルス信号の立ち上がりエッジを検出して立ち上が
りエッジ検出パルスを発生する立ち上がりエッジ検出回
路と、前記パルス信号の立ち下がりエッジを検出して立
ち下がりエッジ検出パルスを発生する立ち下がりエッジ
検出回路と、前記立ち上がり検出パルスをセット入力と
し、前記立ち下がりエッジ検出パルスをリセット入力と
し、出力で前記一対のスイッチ素子の何れか一方をオン
駆動するフリップフロップとを備え、 前記立ち下がりエッジ検出回路は、前記パルス信号を所
定時間遅延させる第1の遅延回路と、前記第1の遅延回
路の出力信号の反転信号と前記パルス信号との否定論理
和演算を行う第1の論理回路とからなり、 前記立ち上がりエッジ検出回路は、前記パルス信号と前
記第1の遅延回路の出力信号との否定論理積演算を行う
第2の論理回路と、前記第2の論理回路の出力信号を所
定時間遅延させる第2の遅延回路と、前記第2の遅延回
路の出力信号の反転信号と前記第2の論理回路の出力信
号との否定論理和演算を行う第3の論理回路とからなる
スイッチ素子駆動回路。
1. A switch element driving circuit for turning on or off one of a pair of switch elements connected in series in accordance with the level of an input pulse signal, wherein a rising edge of the pulse signal is detected and a rising edge is detected. A rising edge detection circuit that generates a detection pulse; a falling edge detection circuit that detects a falling edge of the pulse signal to generate a falling edge detection pulse; A flip-flop for turning on one of the pair of switch elements with an output using a detection pulse as a reset input, wherein the falling edge detection circuit delays the pulse signal by a predetermined time; and And an inverted signal of the output signal of the first delay circuit and the pulse signal. A first logic circuit that performs a constant OR operation, wherein the rising edge detection circuit performs a NAND operation of the pulse signal and an output signal of the first delay circuit; A second delay circuit for delaying an output signal of the second logic circuit for a predetermined time; and a NOR operation of an inverted signal of the output signal of the second delay circuit and an output signal of the second logic circuit. A switching element driving circuit comprising a third logic circuit to be performed.
【請求項2】 立ち下がりエッジ検出回路は、第1の論
理回路の後段に前記第1の論理回路の出力信号を、前記
第1の遅延回路の遅延時間に相当する時間だけ遅延させ
る第3の遅延回路が挿入されている請求項1記載のスイ
ッチ素子駆動回路。
2. A falling edge detection circuit for delaying an output signal of the first logic circuit at a stage subsequent to the first logic circuit by a time corresponding to a delay time of the first delay circuit. 2. The switch element drive circuit according to claim 1, wherein a delay circuit is inserted.
【請求項3】 第1の遅延回路の遅延時間を第2の遅延
回路の遅延時間より大きくした請求項1または2記載の
スイッチ素子駆動回路。
3. The switch element driving circuit according to claim 1, wherein a delay time of the first delay circuit is longer than a delay time of the second delay circuit.
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