JP2008172940A - 電力用半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電力用半導体装置(1)は、出力トランジスタ(M0)と、負荷制御回路(3)と、電源プルアップ回路(7)とを具備している。出力トランジスタ(M0)は、電源電圧が供給される電源端子(Vcc)と、負荷(12)に接続された出力端子(OUT)との間に接続されている。負荷制御回路(3)は、制御信号に応じて、出力トランジスタ(M0)をオンするための負荷制御用ゲート電圧を出力トランジスタ(M0)のゲート(G1)に出力する。電源プルアップ回路(7)は、電源端子(Vcc)と、出力トランジスタ(M0)のゲート(G1)との間に接続され、負荷(12)が短絡し、電源端子(Vcc)に供給される電圧が電源電圧よりも低いときに、出力トランジスタ(M0)のゲート(G1)に蓄積された電荷を電源端子(Vcc)に放電する。
【選択図】図6
Description
前記出力トランジスタ(M0)は、電源電圧が供給される電源端子(Vcc)と、負荷(12)に接続された出力端子(OUT)との間に接続されている。
負荷制御回路(3)は、負荷制御用ゲート電圧を前記出力トランジスタ(M0)のゲート(G1)に出力し、前記負荷(12)が短絡したときに前記負荷制御用ゲート電圧の出力を停止する。
電源プルアップ回路(7)は、前記電源端子(Vcc)と、前記出力トランジスタ(M0)のゲート(G1)との間に接続され、前記負荷(12)が短絡し、前記電源端子(Vcc)に供給される電圧が前記電源電圧よりも低いときに、前記出力トランジスタ(M0)のゲート(G1)に蓄積された電荷を前記電源端子(Vcc)に放電する。
図6は、本発明の第1実施形態による電力用半導体装置1が適用されたシステム10の構成を示している。このシステム10は、自動車、バイクなどの車両、家電製品、ロボットに設けられる。
本発明の第2実施形態による電力用半導体装置1’では、第1実施形態と重複する説明を省略する。
本発明の第3実施形態による電力用半導体装置1”では、第1、第2実施形態と重複する説明を省略する。
1’、101’ 半導体装置、
1”、101” 半導体装置、
2、102 制御回路、
3、103 チャージポンプ、
4、104 過電流保護回路、
5、105 監視回路、
6、106 監視回路、
7 電源プルアップ回路、
10 システム(自動車)、
11、111 バッテリー、
12、112 負荷、
13 シャーシー、
20、120 P型ウェル領域、
21、121 ゲート電極、
22、122 ドレイン領域、
23、123 ソース領域、
24、124 バックゲート領域、
D1 ダイオード、
M プルアップ用MOSトランジスタ、
G1、G101 ゲート、
M0、M100 出力MOSトランジスタ(スイッチ)、
M1、M101 過電流保護用MOSトランジスタ、
M2、M102 過電流保護用MOSトランジスタ、
N1、N101 ノード、
R1、R101 抵抗素子、
Vcc 電源端子、
GND 接地端子、
IN 入力端子、
OUT 出力端子、
Iout 出力電流、
Claims (14)
- 電源電圧が供給される電源端子と負荷に接続された出力端子との間に接続された出力トランジスタと、
負荷制御用ゲート電圧を前記出力トランジスタのゲートに出力し、前記負荷が短絡したときに前記負荷制御用ゲート電圧の出力を停止する負荷制御回路と、
前記電源端子と前記出力トランジスタのゲートとの間に接続され、前記負荷が短絡し、前記電源端子に供給される電圧が前記電源電圧よりも低いときに、前記出力トランジスタのゲートに蓄積された電荷を前記電源端子に放電する電源プルアップ回路と
を具備する電力用半導体装置。 - 請求項1に記載の電力用半導体装置において、
更に、
前記電源端子と、接地された接地端子と、前記出力トランジスタのゲートとに接続され、前記出力トランジスタの出力電流を監視し、前記負荷が短絡し、前記出力電流が基準電流値を超える場合、出力停止制御信号を前記負荷制御回路に出力し、前記出力トランジスタのゲートと前記接地端子とを接続する過電流保護回路を具備し、
前記負荷制御回路は、前記出力停止制御信号に応じて、前記負荷制御用ゲート電圧の出力を停止し、
前記電源プルアップ回路は、前記負荷が短絡し、前記電源端子に供給される電圧が前記電源電圧よりも低いときに、前記過電流保護回路が動作するように、前記出力トランジスタのゲートに蓄積された電荷を前記電源端子に放電する
電力用半導体装置。 - 請求項1又は2に記載の電力用半導体装置において、
前記電源プルアップ回路は、
前記電源端子と前記出力トランジスタのゲートとの間に接続されたプルアップ用トランジスタと、
前記プルアップ用トランジスタと、前記出力トランジスタのゲートとの間に接続されたダイオードと
を具備する電力用半導体装置。 - 請求項3に記載の電力用半導体装置において、
前記プルアップ用トランジスタは、Nチャネル型であり、そのソースとバックゲートとが前記電源端子に接続され、そのゲートは接地され、
前記ダイオードは、そのカソードが前記プルアップ用トランジスタのドレインに接続され、そのアノードが前記出力トランジスタのゲートに接続されている
電力用半導体装置。 - 請求項4に記載の電力用半導体装置において、
前記負荷が短絡し、前記電源端子に供給される電圧が前記電源電圧よりも低く、前記プルアップ用トランジスタのソース−ゲート間電圧が低下したとき、
前記プルアップ用トランジスタは、ドレイン電流を流し、前記出力トランジスタのゲートに蓄積された電荷を前記電源端子に放電して、前記出力トランジスタの前記出力電流を低下させ、前記出力トランジスタのゲートの電圧を前記電源端子にプルアップする
電力用半導体装置。 - 請求項4又は5に記載の電力用半導体装置において、
前記プルアップ用トランジスタは、デプレション型のMOSトランジスタである
電力用半導体装置。 - 請求項2に記載の電力用半導体装置において、
前記過電流保護回路は、
前記出力トランジスタのゲートと前記接地端子との間に接続された過電流保護用トランジスタと、
前記出力トランジスタの前記出力電流を監視する監視回路とを具備し、
前記監視回路は、前記負荷が短絡し、前記出力電流が基準電流値を超える場合、前記過電流保護用トランジスタをオンするための監視制御用ゲート電圧を前記過電流保護用トランジスタのゲートに出力する
電力用半導体装置。 - 請求項2に記載の電力用半導体装置において、
前記過電流保護回路は、
前記出力トランジスタのゲートと前記出力端子との間に接続された過電流保護用トランジスタと、
前記出力トランジスタの前記出力電流を監視する監視回路とを具備し、
前記監視回路は、前記負荷が短絡し、前記出力電流が基準電流値を超える場合、前記過電流保護用トランジスタをオンするための監視制御用ゲート電圧を前記過電流保護用トランジスタのゲートに出力する
電力用半導体装置。 - 請求項2に記載の電力用半導体装置において、
前記過電流保護回路は、
前記出力トランジスタのゲートと前記接地端子との間に接続された過電流保護用トランジスタと、
前記出力トランジスタの前記出力電流を監視する第1及び第2監視回路とを具備し、
前記第1、第2監視回路は、前記負荷が短絡し、前記出力電流が基準電流値を超える場合、それぞれ、前記過電流保護用トランジスタをオンするための監視制御用ゲート電圧、監視制御用バックゲート電圧を前記過電流保護用トランジスタのゲート、バックゲートに出力し、
前記第2監視回路は、その内部の寄生トランジスタにより、前記第1監視回路よりも低い電圧で動作する
電力用半導体装置。 - 請求項9に記載の電力用半導体装置において、
前記第2監視回路は、
前記電源端子と前記接地端子との間に接続された抵抗素子と、
前記抵抗素子と前記接地端子との間に接続された第2過電流保護用トランジスタとを具備し、
前記抵抗素子と前記第2過電流保護用トランジスタとの間の直列接続点であるノードに、前記第1過電流保護用トランジスタのバックゲートが接続されることにより、前記第1過電流保護用トランジスタに前記寄生トランジスタが生成される
電力用半導体装置。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の電力用半導体装置において、
前記電源電圧は、バッテリーにより供給される
電力用半導体装置。 - 請求項1〜10のいずれかに記載の電力用半導体装置と、
前記電力用半導体装置に電源電圧を供給するバッテリーと、
前記電力用半導体装置の出力電流が供給される負荷と
を具備するシステム。 - 電力用半導体装置と、
前記電力用半導体装置に電源電圧を供給するバッテリーと、
前記電力用半導体装置の出力電流が供給される負荷と、
シャーシとを具備し、
前記電力用半導体装置は、
前記電源電圧が供給される電源端子と前記負荷に接続された出力端子との間に接続された出力トランジスタと、
前記出力トランジスタのゲートに接続された負荷制御回路と、
前記電源端子と前記出力トランジスタのゲートとの間に接続され、前記電源端子と前記出力トランジスタのゲートとの間に接続されたプルアップ用トランジスタと、前記プルアップ用トランジスタと前記出力トランジスタのゲートとの間に接続されたダイオードから構成される電源プルアップ回路とを備え、
前記プルアップ用トランジスタは、Nチャネル型かつデプレッション型であり、そのソースとバックゲートとが前記電源端子に接続され、そのゲートは接地され、前記ダイオードは、そのカソードが前記プルアップ用トランジスタのドレインに接続され、そのアノードが前記出力トランジスタのゲートに接続されていることを特徴とするシステム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記シャーシは前記負荷と共に接地端子に接続されることを特徴とするシステム。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011018960A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Renesas Electronics Corp | 異常検出時急速放電回路 |
CN102045047A (zh) * | 2009-10-23 | 2011-05-04 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件 |
JP2011239242A (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Renesas Electronics Corp | 負荷駆動回路 |
WO2012137651A1 (ja) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電力用半導体装置 |
JP2016046543A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-04-04 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
WO2021033630A1 (ja) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | スイッチ装置 |
JP7118977B2 (ja) | 2017-01-03 | 2022-08-16 | シナプティクス インコーポレイテッド | ハム低減回路及び方法 |
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Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5217849B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2013-06-19 | サンケン電気株式会社 | 電気回路のスイッチング装置 |
JP2011061891A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Renesas Electronics Corp | 負荷駆動回路 |
JP5562781B2 (ja) * | 2010-09-21 | 2014-07-30 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 保護装置、相補型保護装置、信号出力装置、ラッチアップ阻止方法、及びプログラム |
US9112494B2 (en) * | 2011-07-28 | 2015-08-18 | Infineon Technologies Ag | Charge pump driven electronic switch with rapid turn off |
DE102012216185A1 (de) * | 2012-09-12 | 2014-03-13 | Robert Bosch Gmbh | Begrenzerschaltung für einen Halbleitertransistor und Verfahren zum Begrenzen der Spannung über einen Halbleitertransistor |
US8872552B2 (en) | 2012-09-29 | 2014-10-28 | Infineon Technologies Austria Ag | High-side semiconductor-switch low-power driving circuit and method |
JP6117640B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2017-04-19 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及び駆動システム |
US9035687B2 (en) | 2013-10-09 | 2015-05-19 | Infineon Technologies Ag | Gate clamping |
DE102013113218A1 (de) * | 2013-11-29 | 2015-06-03 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Vorrichtung zum Bereitstellen eines Spannungssignals für eine Treiberstufe eines Halbleiterschalters, Halbleiterschalter sowie Verfahren zum Bereitstellen eines Spannungssignals für eine Treiberstufe eines Halbleiterschalters |
JP6978419B2 (ja) * | 2016-08-08 | 2021-12-08 | 日本電産サーボ株式会社 | モータ駆動回路 |
JP7031983B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2022-03-08 | エイブリック株式会社 | ボルテージレギュレータ |
JP2021034838A (ja) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 出力装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006086507A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-30 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
JP2007028747A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Nec Electronics Corp | 過電圧保護回路 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5561391A (en) * | 1995-08-31 | 1996-10-01 | Motorola, Inc. | Clamp circuit and method for detecting an activation of same |
JP3814958B2 (ja) * | 1997-07-09 | 2006-08-30 | 日産自動車株式会社 | 半導体集積回路 |
JP2001160746A (ja) | 1999-12-01 | 2001-06-12 | Yazaki Corp | 半導体スイッチング装置 |
DE10061371B4 (de) * | 2000-12-09 | 2004-04-08 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung mit einer steuerbaren Strombegrenzungsschaltung zur Ansteuerung einer Last |
DE10339689B4 (de) * | 2003-08-28 | 2005-07-28 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung mit einem Lasttransistor und einer Spannungsbegrenzungsschaltung und Verfahren zur Ansteuerung eines Lasttransistors |
JP4390515B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2009-12-24 | Necエレクトロニクス株式会社 | 出力mosトランジスタの過電圧保護回路 |
JP4401183B2 (ja) * | 2004-02-03 | 2010-01-20 | Necエレクトロニクス株式会社 | 半導体集積回路 |
JP2006178539A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Freescale Semiconductor Inc | 過電流保護回路及び直流電源装置 |
-
2007
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-
2008
- 2008-01-10 US US12/007,440 patent/US7606015B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006086507A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-30 | Nec Electronics Corp | 半導体装置 |
JP2007028747A (ja) * | 2005-07-14 | 2007-02-01 | Nec Electronics Corp | 過電圧保護回路 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011018960A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Renesas Electronics Corp | 異常検出時急速放電回路 |
CN102045047A (zh) * | 2009-10-23 | 2011-05-04 | 瑞萨电子株式会社 | 半导体器件 |
JP2011239242A (ja) * | 2010-05-11 | 2011-11-24 | Renesas Electronics Corp | 負荷駆動回路 |
WO2012137651A1 (ja) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電力用半導体装置 |
JP5539587B2 (ja) * | 2011-04-04 | 2014-07-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電力用半導体装置 |
JPWO2012137651A1 (ja) * | 2011-04-04 | 2014-07-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電力用半導体装置 |
US8884682B2 (en) | 2011-04-04 | 2014-11-11 | Renesas Electronics Corporation | Power semiconductor device |
US9503073B2 (en) | 2011-04-04 | 2016-11-22 | Renesas Electronics Corporation | Power semiconductor device |
JP2016046543A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-04-04 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP7118977B2 (ja) | 2017-01-03 | 2022-08-16 | シナプティクス インコーポレイテッド | ハム低減回路及び方法 |
WO2021033630A1 (ja) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | スイッチ装置 |
US11689195B2 (en) | 2021-07-28 | 2023-06-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
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