JP2009165114A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかる負荷駆動装置1は、第1、第2の電源ライン間に直列に接続された出力トランジスタT1及び負荷11と、第1、第2の電源ライン間に接続される電源の極性が逆になった場合に出力トランジスタT1をオン状態とし、出力トランジスタT1のゲートと第2の電源ライン間に接続される保護トランジスタMN1と、保護トランジスタMN1のバックゲートに電圧を供給する配線上に配置される抵抗R1と、を有するものである。
【選択図】図2
Description
上記で言及した構想にかかる負荷駆動装置1においては、電源10の逆接続時は、保護トランジスタMN1はオン状態とならない。またさらに上記の構想では、以下に示すような考慮すべき点がある。負荷11の接地電圧が負荷駆動装置1の接地端子GNDから供給される。そのため、電源が正常に接続され、かつ、電源がオフ状態において、逆接続保護回路13によって出力トランジスタT1のゲートの電荷を引き抜くことで出力トランジスタT1のソース・ゲート間の電圧を実質的に同じにして出力トランジスタT1をオフ状態とすることができた。しかしながら、負荷11は、負荷駆動装置とは離れた場所から接地電圧が供給される場合がある。このような場合、負荷駆動装置の接地端子GNDから供給される接地電圧と負荷11の接地電圧とに差が生じる場合がある。このように接地電圧に差が生じた場合、負荷駆動装置1の構成では、出力トランジスタT1のソース・ゲート間電圧を出力トランジスタT1がオフ状態となるほど小さくすることができず、出力トランジスタT1のオフ状態を確実に制御できない問題がある。
実施の形態2にかかる負荷駆動装置3の回路図を図8に示す。図8に示すように、負荷駆動装置3は、実施の形態1におけるゲート放電回路14及び逆接続保護回路15の変形例を示すゲート放電回路14a及び逆接続保護回路15aを有する。負荷駆動装置3において負荷駆動装置2と同様のものについては、負荷駆動装置2と同じ符号を付して説明を省略する。
実施の形態3にかかる負荷駆動装置4の回路図を図11に示す。図11に示すように、負荷駆動装置4は、実施の形態1における逆接続保護回路15の変形例を示す逆接続保護回路15bを有する。負荷駆動装置4において負荷駆動装置2と同様のものについては、負荷駆動装置2と同じ符号を付して説明を省略する。
実施の形態4にかかる負荷駆動装置5の回路図を図14に示す。図14に示すように、負荷駆動装置5は、実施の形態2における逆接続保護回路15aの変形例を示す逆接続保護回路15cを有する。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。逆接続保護回路15cは、逆接続保護回路15aに対して実施の形態3で用いたデプレッション型NMOSトランジスタMN8が追加されている。このデプレッション型NMOSトランジスタMN8の接続は、実施の形態3におけるものと同じである。
10 電源
11 負荷
12 ドライバ回路
13、15、15a、15b 逆接続保護回路
14、14a ゲート放電回路
14a ゲート放電回路
16 バックゲート制御回路
16a、16b スイッチ部
T1 出力トランジスタ
MN1、MN3 保護トランジスタ
MN2 放電トランジスタ
MN4〜MN7 NMOSトランジスタ
MN8 デプレッション型NMOSトランジスタ
R1〜R3 拡散抵抗
R10 電流制限抵抗
D1、D1a、D1b 寄生ダイオード
D2、D2a、D2b 寄生ダイオード
D3、D3a、D3b 寄生ダイオード
D4、D5 ダイオード
D10 クランプダイオード
Q1〜Q5 寄生トランジスタ
Claims (12)
- 第1、第2の電源ライン間に直列に接続された出力トランジスタ及び負荷と、
前記第1、第2の電源ライン間に接続される電源の極性が逆になった場合に前記出力トランジスタをオン状態とし、前記出力トランジスタのゲートと前記第2の電源ライン間に接続される保護トランジスタと、
前記保護トランジスタのバックゲートに電圧を供給する配線上に配置される抵抗と、
を有する負荷駆動装置。 - 前記抵抗は、拡散抵抗である請求項1に記載の負荷駆動装置。
- 前記出力トランジスタ、前記保護トランジスタ及び前記抵抗は、N型半導体基板上に形成される請求項1又は2に記載の負荷駆動装置。
- 前記抵抗は、一端が前記保護トランジスタのバックゲートに接続され、他端が前記第2の電源ラインに接続され、
前記保護トランジスタは、前記出力トランジスタのゲートから電荷を引き抜くことで前記出力トランジスタをオフ状態とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記保護トランジスタは、前記保護トランジスタのバックゲートをアノードとし、前記保護トランジスタにおいて前記出力トランジスタのゲートと接続される拡散領域をカソードとする寄生ダイオードを有し、
前記第1、第2の電源ライン間に接続される電源の極性が逆になった場合に前記第2の電源ラインからの電圧を前記抵抗と前記寄生ダイオードを介して前記出力トランジスタのゲートに印加する請求項4に記載の負荷駆動装置。 - 前記負荷駆動装置は、
前記第1、第2の電源ライン間に接続される電源が通常接続状態において前記保護トランジスタのバックゲートに前記第2の電源ラインの電圧に応じた電圧を与え、前記電源の極性が逆になった場合には前記保護トランジスタのバックゲートに前記第1の電源ラインの電圧に応じた電圧を与えるバックゲート制御回路を有し、
前記抵抗は、前記バックゲート制御回路と前記保護トランジスタのバックゲートとの間に設けられる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記バックゲート制御回路と前記第2の電源ラインとの間に設けられる電流制限抵抗と、
前記電流制限抵抗にアノードが接続され、前記第1の電源ラインにカソードが接続される保護ダイオードと、
を有する請求項6のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記保護トランジスタと前記第2の電源ラインとの間に接続され、バックゲートが前記保護トランジスタのバックゲートと共通接続され、ゲートが前記保護トランジスタのゲートと共通接続されるデプレッション型トランジスタを有する請求項6又は7に記載の負荷駆動装置。
- 前記抵抗は、第1の抵抗として定義され、
前記負荷駆動装置は、さらに、
前記出力トランジスタのゲートと前記出力トランジスタのソースの間に設けられ、前記出力トランジスタのオフ状態において前記出力トランジスタのゲート・ソース間をショートする放電トランジスタと、
拡散抵抗であって、前記放電トランジスタのバックゲートと前記出力トランジスタのソースとの間に接続される第2の抵抗と、
を有する請求項6乃至8のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。 - 前記負荷駆動装置は、前記抵抗と並列に接続される保護ダイオードを有する請求項1乃至9のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
- 前記保護トランジスタと前記抵抗は、同一の半導体基板上に形成される請求項1乃至10のいずれか1項に記載の負荷駆動装置。
- 一導電型の半導体基板上に素子が形成される負荷駆動装置であって、
第1の電源ラインと出力端子との間に接続され、前記出力端子と第2の電源ラインとの間に接続される負荷を駆動する出力トランジスタと、
前記第1、第2の電源ライン間に接続される電源の極性が逆になった場合に前記出力トランジスタをオン状態とし、前記出力トランジスタのゲートと前記第2の電源ライン間に接続される保護トランジスタと、
前記保護トランジスタのバックゲートに電圧を供給する配線上に配置される拡散抵抗と、
を有する負荷駆動装置。
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