JP2009165113A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の負荷駆動装置は、電源ラインPWRと出力端子OUTとの間に接続された出力トランジスタT1と、出力端子OUTと第1の接地ラインGND1との間に接続される負荷11と、出力トランジスタT1のゲートと第2の接地ラインGND2との間に接続され、出力トランジスタT1のオン/オフを制御する制御回路13と、第2の接地ラインGND2の電位が所定値以上となったときに導通し、出力トランジスタT1のオフ状態を維持する補償トランジスタMN2と、を有するものである。
【選択図】図1
Description
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に実施の形態1にかかる負荷駆動装置1の回路図を示す。図1に示すように、負荷駆動装置1は、電源10、負荷11、ドライバ回路12、制御回路13、補償回路14、出力トランジスタT1、電源端子PWR、接地端子GND1、接地端子GND2、出力端子OUTを有する。以下の説明では、電源端子PWRには、電源ラインが接続され、接地端子GND1には第1の接地ラインが接続され、接地端子GND2には第2の接地ラインが接続されるものとする。ドライバ回路12、制御回路13、補償回路14、出力トランジスタT1、電源端子PWR、接地端子GND2、及び出力端子OUTは、1つの半導体装置に設けられていてもよく、また、複数の半導体装置を利用するプリント回路基板等によって設けられていてもよい。
図3に実施の形態2にかかる負荷駆動装置2の回路図を示す。図3に示すように、負荷駆動装置2は、電源10、負荷11、ドライバ回路12、制御回路13、バックゲート制御回路15、補償回路16、出力トランジスタT1、抵抗R10、電源端子PWR、接地端子GND1、接地端子GND2、出力端子OUTを有する。ドライバ回路12、制御回路13、バックゲート制御回路15、補償回路16、出力トランジスタT1、抵抗R10、電源端子PWR、接地端子GND2、及び出力端子OUTは、1つの半導体装置に設けられていてもよく、また、複数の半導体装置を利用するプリント回路基板等によって設けられていてもよい。なお、以下の説明では、実施の形態1と同様のものについては実施の形態1と同様の符号を付して説明を省略する。
上記負荷駆動装置1、2では、接地端子GND2の電圧の上昇による出力トランジスタT1のオフ状態に関する不具合を解決できる。しかしながら、電源10が逆接続された場合における負荷駆動装置の保護を実現することはできない。そこで、実施の形態3では、接地端子GND2の電圧の上昇による出力トランジスタT1のオフ状態に関する不具合を解決に加え、電源10の逆接続時の保護も実現する。
実施の形態4にかかる負荷駆動装置4の回路図を図7に示す。図7に示すように、負荷駆動装置4は、実施の形態3における逆接続保護回路17の変形例を示す逆接続保護回路17aを有する。なお、逆接続保護回路17aを有する制御回路を図7では、制御回路13bとした。負荷駆動装置4において負荷駆動装置3と同様のものについては、負荷駆動装置3と同じ符号を付して説明を省略する。
実施の形態5にかかる負荷駆動装置5の回路図を図8に示す。図8に示すように、負荷駆動装置5は、負荷駆動装置3の補償回路14に替えて実施の形態3で示した補償回路16を用いる。負荷駆動装置5において負荷駆動装置3と同様のものについては、負荷駆動装置3と同じ符号を付して説明を省略する。
10 電源
11 負荷
12 ドライバ回路
13、13a、13b 制御回路
14、16 補償回路
15、18 バックゲート制御回路
15a、15b、18a、18b スイッチ回路
17、17a 逆接続保護回路
T1 出力トランジスタ
MN1 放電トランジスタ
MN2、MN7 補償トランジスタ
MN8 逆接続保護トランジスタ
MN3〜MN6、MN9〜MN12 NMOSトランジスタ
MN13 デプレッション型NMOSトランジスタ
R10、R11 抵抗
D10 クランプダイオード
PWR 電源端子
GND1、GND2 接地端子
Claims (18)
- 電源ラインと出力端子との間に接続された出力トランジスタと、
前記出力端子と第1の接地ラインとの間に接続される負荷と、
前記出力トランジスタのゲートと第2の接地ラインとの間に接続され、前記出力トランジスタのオン/オフを制御する制御回路と、
前記第2の接地ラインの電位が所定値以上となったときに導通し、前記出力トランジスタのオフ状態を維持する補償トランジスタと、
を有する負荷駆動装置。 - 前記補償トランジスタは、前記出力トランジスタがオフ状態である場合に導通状態となる請求項1に記載の負荷駆動装置。
- 前記第1、第2の接地ラインは、同一の電源から電圧が供給され、それぞれ離れた位置に配置される請求項1又は2に記載の負荷駆動装置。
- 前記制御回路は、前記出力トランジスタのゲートと前記第2の接地ラインとの間に接続される放電トランジスタを有し、
前記補償トランジスタは、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、ゲートが前記第2の接地ラインに接続される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の負荷駆動装置 - 前記制御回路は、ドレインが前記出力トランジスタのゲートに接続され、ソースが抵抗を介して前記第2の接地ラインに接続される放電トランジスタを有し、
前記負荷駆動装置は、前記第2の接地ラインの電位が接地電位である場合に前記補償用トランジスタのバックゲートに前記接地電位を与え、前記第2の接地ラインの電位が前記所定値以上となった場合に前記補償トランジスタのバックゲートに前記出力端子の電位を与えるバックゲート制御回路と、を有し
前記補償トランジスタは、前記出力端子と前記放電トランジスタのソースとの間に接続され、ゲートが前記第2の接地ラインに接続される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記制御回路は、
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る放電トランジスタと、
ダイオード接続されたトランジスタであって、前記出力トランジスタのゲートにカソード側端子が接続され、前記第2の接地ラインにアノード側端子が接続される逆接続保護トランジスタと、
前記第2の接地ラインに一端が接続される抵抗と、
前記抵抗の他端にカソードが接続され、前記電源ラインにアノードが接続される保護ダイオードと、
前記抵抗の他端と前記出力端子との間に接続され、前記抵抗の他端の電圧と前記出力端子の電圧との差に基づき前記逆接続保護トランジスタのバックゲートに与えるバックゲート電圧を制御するバックゲート制御回路と、を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記補償トランジスタは、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、ゲートが抵抗を介して前記第2の接地ラインに接続される請求項6に記載の負荷駆動装置。
- 前記制御回路は、前記出力トランジスタのゲートと前記第2の接地ラインとの間に、前記逆接続保護トランジスタと直列接続されたデプレッション型トランジスタを有し、
前記デプレッション型トランジスタは、ゲートが前記逆接続保護トランジスタのゲートと共通接続され、バックゲートが前記逆接続保護トランジスタのバックゲートと共通接される請求項6又は7に記載の負荷駆動装置。 - 前記補償トランジスタは、ソース又はドレインの一方が前記出力端子と接続され、ソース又はドレインの他方が前記第2の接地ラインと接続され、ゲートが前記抵抗の他端に接続され、バックゲートに前記バックゲート制御回路から出力される前記バックゲート電圧が供給される請求項6に記載の負荷駆動装置。
- 電源ラインと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と第2の接地ラインとの間に接続され、前記出力トランジスタのオン/オフを制御する制御回路と、
前記第2の接地ラインの電位が所定値以上となったときに導通し、前記出力トランジスタのオフ状態を維持する補償トランジスタと、
を有する負荷駆動装置。 - 前記補償トランジスタは、前記出力トランジスタがオフ状態である場合に導通状態となる請求項10に記載の負荷駆動装置。
- 前記電源ライン及び前記第1、第2の接地ラインには、同一の電源から電圧が供給され、
前記第1の接地ラインは、負荷を介して前記出力端子に接続され、
前記第1、第2の接地ラインは、それぞれ離れた位置に配置される
請求項10又は11に記載の負荷駆動装置。 - 前記制御回路は、前記出力トランジスタのゲートと前記第2の接地ラインとの間に接続される放電トランジスタを有し、
前記補償トランジスタは、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、ゲートが前記第2の接地ラインに接続される請求項10乃至12のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記制御回路は、ドレインが前記出力トランジスタのゲートに接続され、ソースが抵抗を介して前記第2の接地ラインに接続される放電トランジスタを有し、
前記負荷駆動装置は、前記第2の接地ラインの電位が接地電位である場合に前記補償用トランジスタのバックゲートに前記接地電位を与え、前記第2の接地ラインの電位が前記所定値以上となった場合に前記補償トランジスタのバックゲートに前記出力端子の電位を与えるバックゲート制御回路と、を有し、
前記補償トランジスタは、前記出力端子と前記放電トランジスタのソースとの間に接続され、ゲートが前記第2の接地ラインに接続される請求項10乃至12のうちいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記制御回路は、
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る放電トランジスタと、
ダイオード接続されたトランジスタであって、前記出力トランジスタのゲートにカソード側端子が接続され、前記第2の接地ラインにアノード側端子が接続される逆接続保護トランジスタと、
前記第2の接地ラインに一端が接続される抵抗と、
前記抵抗の他端にカソードが接続され、前記電源ラインにアノードが接続される保護ダイオードと、
前記抵抗の他端と前記出力端子との間に接続され、前記抵抗の他端の電圧と前記出力端子の電圧との差に基づき前記逆接続保護トランジスタのバックゲートに与えるバックゲート電圧を制御するバックゲート制御回路と、を有する請求項10乃至12のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記補償トランジスタは、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、ゲートが抵抗を介して前記第2の接地ラインに接続される請求項15に記載の負荷駆動装置。
- 前記制御回路は、前記出力トランジスタのゲートと前記第2の接地ラインとの間に、前記逆接続保護トランジスタと直列接続されたデプレッション型トランジスタを有し、
前記デプレッション型トランジスタは、ゲートが前記逆接続保護トランジスタのゲートと共通接続され、バックゲートが前記逆接続保護トランジスタのバックゲートと共通接される請求項15又は16に記載の負荷駆動装置。 - 前記補償トランジスタは、ソース又はドレインの一方が前記出力端子と接続され、ソース又はドレインの他方が前記第2の接地ラインと接続され、ゲートが前記抵抗の他端に接続され、バックゲートに前記バックゲート制御回路から出力される前記バックゲート電圧が供給される請求項15乃至17のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
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