JP2011055333A - 負荷駆動装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】通常動作時におけるスイッチングロスの低減と、過電流保護動作時における出力トランジスタの保護を両立することが可能な負荷駆動装置を提供する。
【解決手段】誘導性負荷Y2に流す出力電流IOUTをオン/オフする負荷駆動部Y10と、出力電流IOUTが過電流状態であるか否かを検出する過電流保護回路Y20と、を有して成り、負荷駆動部Y10は、誘導性負荷Y2の一端に接続される出力トランジスタY11と、入力信号SAに応じて出力トランジスタY11の制御信号SBを生成するプリドライバY12と、を有して成り、プリドライバY12は、通常動作時に出力トランジスタY11をオン/オフする第1駆動部Y121と、過電流保護動作時に第1駆動部Y121よりも緩やかに出力トランジスタY11をオフする第2駆動部Y122と、を有して成る。
【選択図】図8

Description

本発明は、負荷の駆動制御を行う負荷駆動装置に関するものである。
<第1の背景技術>
図17は、負荷駆動装置の第1従来例を示す図である。本図に示した負荷駆動装置100は、出力端子OUTに接続された負荷200を駆動するためのスイッチ手段として、出力トランジスタ101を備えた半導体集積回路装置である。
また、上記従来例の負荷駆動装置100が搭載されるセットには、負荷駆動装置100に負荷200が接続されているか否かを検知し、その結果に応じた検知信号DETをCPU300に出力するための接続検知回路400がディスクリート部品で形成されていた。
上記の接続検知回路400は、負荷駆動装置100に内蔵された出力トランジスタ101をオンさせた状態で、負荷駆動装置100と負荷200との接続検知を行うべく、抵抗401と抵抗402を用いて、負荷200の一端(負荷駆動装置100側)に現れる電圧Vaを分圧して分圧電圧Vbを生成し、これを論理ゲート403(バッファなど)に入力することにより、接続検知信号DETを生成する構成とされていた。
すなわち、半導体装置100に負荷200が接続されていれば、電圧Vaはオンされている出力トランジスタ101を介して接地電位(GND)付近まで引き下げられるので、接続検知信号DETはローレベルとなる。一方、半導体装置100に負荷200が接続されていなければ、電圧Vaは負荷200を介して電源電位(VCC)付近まで引き上げられるので、接続検知信号DETはハイレベルとなる。従って、CPU300は、検知信号DETを監視することにより、半導体装置100に負荷200が接続されているか否かを認識することができる。
なお、上記第1の背景技術に関連する先行技術文献の一例としては、特許文献1を挙げることができる。
<第2の背景技術>
図18は、負荷駆動装置の第2従来例を示す図であり、図19は、図18に示した負荷駆動装置の一動作例を示すタイミングチャートである。負荷駆動装置100の通常動作時(後述する過電流保護信号Sbがローレベルであるとき)には、入力端子INに入力される入力信号がSAがシュミットバッファ103と論理積演算器106を介してプリドライバ102に入力される。ここで、入力信号SAがハイレベルであるときには、出力トランジスタ101のゲート信号SBがハイレベルとされて、出力トランジスタ101がオンされ、出力端子OUTに現れる出力電圧VOUTがローレベル(接地電位(GND)付近)に引き下げられる。逆に、入力信号SAがローレベルであるときには、出力トランジスタ101のゲート信号SBがローレベルとされて、出力トランジスタ101がオフされ、出力端子OUTに現れる出力電圧VOUTがハイレベル(電源電位(VCC)付近)に引き上げられる。
一方、負荷200に流れる出力電流IOUTが所定の閾値に達すると、過電流保護回路104は、出力電流IOUTが過電流状態であることを検出して、過電流検出信号Saをローレベルからハイレベルに立ち上げる。マスク時間生成回路105は、過電流検出信号Saが所定のマスク時間Tmに亘ってハイレベルに維持されたとき、過電流保護信号Sbをローレベルからハイレベルに立ち上げる。論理積演算器106は、非反転入力端に入力される入力信号SAと、反転入力端に入力される過電流保護信号Sbとの論理積信号をプリドライバ102に出力する。すなわち、過電流保護信号Sbがハイレベルである場合、プリドライバ102への入力信号(論理積演算器106の出力信号)は、入力信号SAの論理レベルに依らず、常にローレベルとなり、出力トランジスタ101のゲート信号SBが強制的にローレベルとされ、出力トランジスタ101が強制的にオフされる。
なお、上記第2の背景技術に関連する先行技術文献の一例としては、特許文献2を挙げることができる。
特開平4−2209号公報 特開2006−229864号公報
<第1の課題>
先にも述べたように、図17に示した負荷駆動装置100では、負荷駆動装置100に負荷200が接続されているか否かを検知するに際して、負荷駆動装置100に内蔵された出力トランジスタ101をオンさせる必要があった。そのため、セットの初期診断時には負荷200が駆動されることになり、セット上のメカ的な工夫が必要であった。
例えば、クラッチ部材を駆動するソレノイドやギア部材を回転させるモータのコイルが負荷200として搭載されているセットでは、負荷駆動装置100に負荷200が接続されているか否かを検知するに際して、出力トランジスタ101がオンされ、負荷200に出力電流IOUTが流されることにより、上記のクラッチ部材やギア部材が不必要に駆動されるため、セットにメカ的な支障(部材の接触、干渉、変形、破壊など)が生じないように何らかの対策を講じておかなければならなかった。
また、負荷200として誘導性負荷(コイルなど)が接続されていた場合には、負荷200の接続検知が終了し、出力トランジスタ101がオフされた時点で、負荷200に逆起電圧が生じ、負荷200の一端に現れる電圧Vaが急上昇する。そのため、分圧回路の分圧比(抵抗401と抵抗402との抵抗比)によっては、分圧電圧Vbの電圧レベルが論理ゲート403の耐圧を超えてしまい、論理ゲート403が破壊するおそれがあった。
また、先にも述べたように、負荷200の接続検知を行う接続検知回路400は、セットの基板上にディスクリート部品で形成されていたため、セットの大型化(部品点数の増大)やコストアップが招かれていた。
また、負荷駆動装置100の通常動作中には、出力トランジスタ101がオン/オフされるので、接続検知回路400による負荷200の接続検知を行うことができなかった。
<第2の課題>
図18に示した負荷駆動装置100は、通常動作時に出力トランジスタ101をオン/オフする回路、及び、過電流保護動作時に出力トランジスタ101を強制的にオフする回路として、いずれも単一のプリドライバ102を共通に用いる構成とされていた。
ところで、プリドライバ102は、通常動作時のスイッチングロスを低減するために、出力トランジスタ101のオン/オフスピード(すなわち、ゲート信号SBのスルーレート)が急峻に設計されている。そのため、出力トランジスタ101のオフ時には、負荷200に逆起電圧が発生し、出力トランジスタ101には、電源電圧VCCよりも高い出力電圧VOUTが印加される。
もちろん、出力トランジスタ101は、上記の逆起電圧が生じても、通常動作時であれば、自身に印加される出力電圧VOUTがその耐圧を超えないように設計されている。しかしながら、過電流保護動作時のように、負荷200に過大な出力電流IOUTが流れている状態において、出力トランジスタ101が急峻にシャットオフされた場合には、通常動作時に発生する逆起電圧よりもはるかに大きい逆起電圧が発生するため、出力トランジスタ101に印加される出力電圧VOUTがその耐圧を超えてしまい、出力トランジスタ101が破壊に至るおそれがあった(図19を参照)。
本発明は、上記の問題点に鑑み、通常動作時におけるスイッチングロスの低減と、過電流保護動作時における出力トランジスタの保護を両立することが可能な負荷駆動装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る負荷駆動装置は、誘導性負荷に流す出力電流をオン/オフする負荷駆動部と、前記出力電流が過電流状態であるか否かを検出する過電流保護回路と、を有して成る負荷駆動装置であって、前記負荷駆動部は、前記誘導性負荷の一端に接続される出力トランジスタと、入力信号に応じて前記出力トランジスタの制御信号を生成するプリドライバと、を有して成り、前記プリドライバは、通常動作時に前記出力トランジスタをオン/オフする第1駆動部と、過電流保護動作時に第1駆動部よりも緩やかに前記出力トランジスタをオフする第2駆動部と、を有して成る構成(第1の構成)とされている。
なお、上記第1の構成から成る負荷駆動装置は、前記出力電流の過電流状態が所定のマスク時間に亘って継続した時点で、前記負荷駆動部に過電流保護動作を指示するマスク時間生成回路を有して成る構成(第2の構成)にするとよい。
また、上記第2の構成から成る負荷駆動装置において、前記負荷駆動部は、前記出力電流の過電流状態が検出された時点で、前記マスク時間の経過を待たずに、前記入力信号を遮断する入力信号遮断部を有して成る構成(第3の構成)にするとよい。
また、上記第3の構成から成る負荷駆動装置は、前記誘導性負荷が複数接続される負荷駆動装置であって、複数の負荷駆動系統毎に、前記負荷駆動部、前記過電流保護回路、及び、前記マスク時間生成回路を1つずつ有して成る構成(第4の構成)にするとよい。
また、上記第3の構成から成る負荷駆動装置は、前記誘導性負荷が複数接続される負荷駆動装置であって、複数の負荷駆動系統毎に、前記負荷駆動部と前記過電流保護回路を1つずつ有して成る一方、複数の負荷駆動系統に共通して設けられた単一の前記マスク時間生成回路と、複数の前記過電流保護回路から各々出力される過電流検出信号の論理和信号を生成し、これを前記マスク時間生成回路と複数の前記入力信号遮断部に供給する論理和演算器と、を有して成る構成(第5の構成)にするとよい。
また、上記第1〜第5いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、前記負荷駆動部は、前記入力信号を前記プリドライバに伝達するシュミットバッファを有する構成(第6の構成)にするとよい。
また、上記第1〜第6いずれかの構成から成る負荷駆動装置において、第1駆動部は、電源端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続された第1トランジスタと、接地端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続された第2トランジスタと、第1、第2トランジスタのオン/オフ制御を行う制御部と、を有して成り、第2駆動部は、接地端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続された第3トランジスタと、第3トランジスタに直列接続された電流制限抵抗と、を有して成る構成(第7の構成)にするとよい。
本発明に係る負荷駆動装置であれば、通常動作時におけるスイッチングロスの低減と、過電流保護動作時における出力トランジスタの保護を両立することが可能となる。
本発明に係る半導体集積回路装置の内部構成を概略的に示すブロック図 外部端子の機能表 本IC1の入出力等価回路図(IN/ENABLE) 本IC1の入出力等価回路図(FAULT) 本IC1の入出力等価回路図(OUT/VCC/GND/PGND) 本IC1の電気的特性を示すテーブル 負荷接続検知機能を搭載した負荷駆動装置の第1構成例を示す図 負荷接続検知機能を搭載した負荷駆動装置の第2構成例を示す図 複数の負荷駆動系統毎に検知された接続検知信号の第1出力形態を示す図 複数の負荷駆動系統毎に検知された接続検知信号の第2出力形態を示す図 出力トランジスタ保護機能を搭載した負荷駆動装置の第1構成例を示す図 出力トランジスタ保護機能を説明するためのフローチャート プリドライバY12の一構成例を示す回路図 出力トランジスタ保護動作の問題点を説明するためのフローチャート 出力トランジスタ保護機能を搭載した負荷駆動装置の第2構成例を示す図 入力信号SAの遮断効果を説明するためのフローチャート 複数の負荷駆動系統毎に出力トランジスタ保護機能を付与した第1適用例を示すブロック図 複数の負荷駆動系統毎に出力トランジスタ保護機能を付与した第2適用例を示すブロック図 本発明に係る半導体集積回路装置の第1変形例を概略的に示すブロック図 本発明に係る半導体集積回路装置の第2変形例を概略的に示すブロック図 負荷駆動装置の第1従来例を示す図 負荷駆動装置の第2従来例を示す図 図18に示した負荷駆動装置の一動作例を示すタイミングチャート
<ブロック図>
図1は、本発明に係る半導体集積回路装置(以下では、本ICと略称する)の内部構成を概略的に示すブロック図である。図1に示す通り、本IC1は、Nチャネル型DMOS[Double Diffused Metal Oxide SemiConductor]電界効果トランジスタ11〜14と、プリドライバ21〜24と、シュミットバッファ31〜34と、プルダウン抵抗41〜44と、異常保護回路50と、クランプダイオード61〜64を有して成る。なお、異常保護回路50には、温度保護回路51と、過電流保護回路52と、低電圧時誤動作防止回路53と、論理和演算器54と、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ55と、が含まれている。また、本IC1は、装置外部との電気的な接続を確立するための手段として24本の外部端子(1ピン〜24ピン)を有している。なお、本IC1は、一般的には、IPS[Intelligent Power Switch]/SMOS[Smart MOS]/IPD[Intelligent Power Device]などと呼ばれている。
<外部端子>
図2は、外部端子の機能表である。図2に示すように、1ピン(GND)は、グラウンド端子である。2ピン(FAULT)は、異常検出信号出力端子である。3ピン(TEST)は、テスト用端子(GND接続で使用)である。4ピン、及び、10ピン〜12ピン(NC)は、いずれもノンコネクション端子である。5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)は、それぞれ、FET11〜FET14の制御入力端子である。9ピン(ENABLE)は、イネーブル端子である。13ピン、14ピン、23ピン、及び、24ピン(VCC)は、いずれも電源端子である。15ピン、18ピン、19ピン、及び、22ピン(OUT1〜OUT4)は、それぞれ、FET11〜FET14のドレイン出力端子である。16ピン、17ピン、20ピン、及び、21ピン(PGND)は、いずれもパワーグラウンド端子である。
<入出力等価回路>
図3A、図3B、図3Cは、それぞれ、本IC1の入出力等価回路を示す図である。なお、図3Aは、5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)及び9ピン(ENABLE)の入力等価回路を示している。図3A中において、符号A1は内部回路(電源未印加時誤動作防止回路)、符号A2は静電保護ダイオード、符号A3及び符号A4は抵抗、符号A5はシュミットバッファである。図3Bは、2ピン(FAULT)の出力等価回路を示している。図3B中において、符号B1はNチャネル型MOS電界効果トランジスタ、符号B2は寄生ダイオード、符号B3は静電保護ダイオードである。図3Cは、1ピン(GND)、及び13ピン〜24ピン(VCC、OUT1〜OUT4、PGND)の入出力等価回路を示している。図3C中において、符号C1はNチャネル型DMOS電界効果トランジスタ、符号C2は寄生ダイオード、符号C3〜C6は静電保護ダイオード、符号C7はクランプダイオードである。
<電気的特性>
図4は、本IC1の電気的特性を示すテーブルである。なお、テーブル中の規格値は、特に指定のない限り、周囲温度Ta=25℃、電源電圧Vcc=24Vでの値である。
<概要>
次に、本IC1の概要について説明する。本IC1は、Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタを4回路内蔵したローサイドスイッチ(シンクドライバ)である(図1の符号11〜14を参照)。本IC1は、各種保護機能(図1の符号50を参照)を搭載しており、ソレノイドやDCブラシ付きモータの駆動手段、及び、ユニポーラステッピングモータの定電圧駆動手段として最適である。また、本IC1は、誘導性負荷駆動時に発生する逆起電力を吸収するクランプダイオードも内蔵している(図3Cの符号C7を参照)。
<特長>
次に、本IC1の特長について説明する。第1の特長は、電源電圧定格が36Vである点である。第2の特長は、出力電流定格が1.0Aである点である。第3の特長は、Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタを4回路内蔵している点である(図1の符号11〜14を参照)。第4の特長は、逆起電力を吸収するクランプダイオードを内蔵している点である(図1の符号61〜64や図3Cの符号C7を参照)。第5の特長は、CMOS[Complementary MOS]ロジックやTTL[Transistor-Transistor Logic]ロジックからダイレクトドライブが可能な点である。第6の特長は、ロジック入力のプルダウン抵抗を内蔵している点である(図1の符号41〜44、及び、図3Aの符号A3を参照)。第7の特長は、異常検出信号の出力機能(Wired−OR対応)を備えている点である(図1の符号50を参照)。第8の特長は、温度保護回路(TSD[Thermal ShutDown])を内蔵している点である(図1の符号51を参照)。第9の特長は、過電流保護回路(OCP[Over Current Protection])を内蔵している点である(図1の符号52を参照)。第10の特長は、低電圧時誤動作防止回路(UVLO[Under Voltage LockedOut])を内蔵している点である(図1の符号53を参照)。第11の特長は、電源未印加時誤動作防止回路(GSP[Ghost Supply Prevention])を内蔵している点である(図3Aの符号A1を参照)。第12の特長は、隣接ピンショート保護機能を備えている点である。第13の特長は、超小型・超薄型・高放熱(裏面放熱タイプ)のパッケージを採用している点である。
<用途>
本IC1は、PPC[Plain Paper Copier]、MFP[Multifunction Peripheral]などのOA機器におけるソレノイド駆動、DCブラシ付きモータ駆動、ユニポーラステッピングモータ駆動などに好適である。
<外部端子の詳細な説明及び基板レイアウトの注意点>
次に、本IC1に設けられている外部端子の詳細な説明、及び、基板レイアウトの注意点について述べる。
(IN1、IN2、IN3、IN4/FET制御入力端子)
5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)は、それぞれ、FET11〜FET14の制御入力端子であり、各ピンに入力される入力信号の論理レベルに応じて、FET11〜FET14のオン/オフ(延いては、出力信号の論理レベル)が制御される。具体的に述べると、各ピンに入力される入力信号の論理レベルがローレベルであるときには、当該ピンに対応するFETがオフとされ、そのドレインから出力される出力信号の論理レベルがオープンとされる。一方、各ピンに入力される入力信号の論理がハイレベルであるときには、当該ピンに対応するFETがオンとされ、そのドレインから出力される出力信号の論理レベルがローレベルとされる。なお、5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)には、CMOSロジックやTTLロジックからダイレクト入力が可能である。その場合、ハイレベル入力電圧は2.0V以上、ローレベル入力電圧は0.8V以下で入力することが望ましい。また、先にも述べたように、5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)には、入力オープン時の誤動作防止のため、プルダウン抵抗(100kΩ)が内蔵されている(図1の符号41〜44、ないしは、図3Aの符号A3を参照)。
(ENABLE/パワーセーブ端子)
9ピン(ENABLE)は、イネーブル端子であり、これに入力される入力信号の論理レベルに応じて、FET11〜14全ての出力をオープン(オフ)にすることができる。具体的に述べると、9ピン(ENABLE)に入力される入力信号の論理レベルがローレベルであるときには、FET11〜14がいずれも非アクティブ状態(オフ状態)とされる。一方、9ピン(ENABLE)に入力される入力信号の論理レベルがハイレベルであるときには、FET11〜FET14がいずれもアクティブ状態(動作許可状態)とされる。ただし、9ピン(ENABLE)に入力される入力信号がローレベルからハイレベルに切り替えられたとき、FET11〜14が非アクティブ状態からアクティブ状態へ復帰するまでには、最大40μsの遅延があることに留意すべきである。なお、9ピン(ENABLE)には、5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)と同様、CMOSロジックやTTLロジックからダイレクト入力が可能である。その場合、ハイレベル入力電圧は2.0V以上、ローレベル入力電圧は0.8V以下で入力することが望ましい。また、先にも述べたように、9ピン(ENABLE)にも、5ピン〜8ピン(IN1〜IN4)と同様、入力オープン時の誤動作防止のため、プルダウン抵抗(100kΩ)が内蔵されている(図3Aの符号A3を参照)。
(TEST/テスト用端子)
3ピン(TEST)は、テスト用端子であり、本IC1の実使用時には、3ピンをGND接続することが望ましい。なお、3ピンをGND接続せずに本IC1を使用した場合には、誤動作の可能性があることに留意すべきである。
(VCC/電源端子)
13ピン、14ピン、23ピン、及び、24ピン(VCC)は、いずれも電源端子である。これらの外部端子には、負荷駆動電流が流れるため、当該端子に接続される配線は、太く短い低インピーダンス配線とすることが望ましい。また、逆起電力などでVCC電圧が大きく振れる可能性があるため、電解コンデンサなどのバイパスコンデンサ(10μF〜470μF)を極力端子近くに配置し、VCC電圧が安定するように調整することが望ましい。また、広い周波数帯域で電源のインピーダンスを下げる目的から、上記のバイパスコンデンサと並列に、0.01μF〜0.1μF程度の積層セラミックコンデンサなどを配置することが望ましい。くれぐれもVCC電圧が瞬時たりとも定格を超えることのないように留意すべきである。各電源端子は、本IC1内部でショートされているが、外部でもショートして用いることが望ましい。各電源端子を外部でショートせずに使用した場合、電流経路の集中などが起こり、誤動作や破壊の可能性があるので留意すべきである。なお、電源端子には、静電破壊防止用のクランプ素子が内蔵されている(図3Cの符号C4〜C6を参照)。絶対最大定格以上のサージなど、急峻なパルス信号や電圧が電源端子に印加された場合には、これらのクランプ素子が動作し、破壊に至るおそれがあるので、絶対最大定格は絶対に超えないことが重要である。
(PGND/パワーグラウンド端子)
16ピン、17ピン、20ピン、及び、21ピン(PGND)は、いずれもパワーグラウンド端子である。これらの外部端子には大電流が流れるため、当該端子に接続される配線のインピーダンスはできるだけ低くし、他のGNDパターンと共通インピーダンスを持たないようにパターン設計することが望ましい。また、各PGND端子は、必ずGND接続して使用することが重要である。
(GND/グラウンド端子)
1ピン(GND)は、グラウンド端子である。本IC1の内部基準電圧の安定化のために、この端子に接続される配線のインピーダンスはできるだけ低くし、いかなる動作状態においても最低電位になるようにすることが望ましい。また、他のGNDパターンと共通インピーダンスを持たないようにパターン設計することが望ましい。
(OUT1、OUT2、OUT3、OUT4/FETドレイン出力端子)
15ピン、18ピン、19ピン、及び、22ピン(OUT1〜OUT4)は、それぞれFET11〜FET14のドレイン出力端子である。これらの外部端子には、負荷駆動電流が流れるため、当該端子に接続される配線は、太く短い低インピーダンス配線とすることが望ましい。なお、本IC1は、逆起電力吸収用クランプダイオード(図1の符号61〜64、並びに、図3Cの符号C7を参照)を内蔵しているが、これらの出力端子には、最大で(VCC電圧+逆起電力吸収用クランプダイオードの順方向電圧)に相当する電圧がかかる。そのため、くれぐれもこの電圧が絶対最大定格を超えないようにすることが重要である。また、これらの出力端子には、それぞれ、静電破壊防止用のクランプ素子が内蔵されている(図3Cの符号C3を参照)。絶対最大定格以上のサージなど、急峻なパルス信号や電圧が電源端子に印加された場合、これらのクランプ素子が動作し、破壊に至るおそれがあるので、絶対最大定格は絶対に超えないことが重要である。
(FAULT/異常検出信号出力端子)
2ピン(FAULT)は、異常検出信号出力端子である。異常保護回路50は、過電流保護回路51或いは温度保護回路52が動作した場合に、2ピンから異常検出信号を出力する。具体的に述べると、異常保護回路51と温度保護回路52の両方が非動作状態(異常未検知状態)であるときに限り、FAULT端子から出力される異常検出信号の論理レベルがハイレベル(FET55はオフ)となり、その余の場合、すなわち、異常保護回路51と温度保護回路52の少なくとも一方が動作状態(異常検知状態)となった場合は、FAULT端子から出力される異常検出信号の論理レベルがローレベル(FET55はオン)となる。一方、異常保護回路50は、低電圧時誤動作防止回路53が動作しても、異常検出信号を出力しない。なお、2ピン(FAULT)の出力形式は、オープンドレイン形式となっているので、5kΩ〜100kΩのプルアップ抵抗を用いて、当該外部端子を7V以下の電源ライン(例えば5Vや3.3V)にプルアップすることが必要である。
(NC/ノンコネクション端子)
4ピン、及び、10ピン〜12ピン(NC)は、いずれもノンコネクション端子であるため、本IC1の内部回路とは電気的に接続されていない。
(IC裏面メタル)
本IC1で採用されているパッケージはIC裏面に放熱用メタルを有しており、本IC1は、この裏面メタルに放熱処理を施して使用することが前提となっている。従って、裏面メタルは、基板上のGNDプレーンとはんだにて接続し、できるだけGNDパターンを広く取り、放熱面積を十分に確保して使用することが望ましい。はんだにて接続しない場合には、所定の許容損失を確保できなくなるので、留意が必要である。また、裏面メタルは、本IC1のチップ裏面及び1ピン(GND)とショートされており、GND電位となっているので、GND以外の電位とショートされると、誤動作や破壊の可能性がある。そのため、本IC1の裏面にGND以外の配線パターンを通してはならないことに留意すべきである。
<各種保護回路について>
次に、本IC1に内蔵される異常保護回路50について詳述する。
(温度保護回路)
本IC1には、過熱保護対策として、温度保護回路(サーマルシャットダウン回路)51が内蔵されている。本IC1のチップ温度が175℃(typ.)以上になった場合、本IC1は、FETドレイン出力端子(OUT)をオープンとする。また、本IC1のチップ温度が150℃(typ.)以下になると、本IC1は通常動作に自動的に復帰する。ただし、温度保護回路51が動作している状態、すなわち、温度異常を検出してFETドレイン出力端子(OUT)をオープンとしている状態であっても、外部からさらに熱が加え続けられると、本IC1が熱暴走して、破壊に至るおそれがあるため、留意が必要である。
(過電流保護回路)
本IC1には、FETドレイン出力端子(OUT)の天絡時(電源ないしはこれに類する高電位端へのショート)における破壊対策として、過電流保護回路52が内蔵されている。この過電流保護回路52は、規定の電流が4μs(typ.)にわたって流れると、FETドレイン出力端子(OUT)をオープン状態にラッチする。電源再投入或いはENABLE端子によるリセットで、本IC1は通常動作に復帰する。過電流保護回路52は、あくまでも異常状態において、過電流による本IC1の破壊を防ぐことを目的とした回路であり、セットの保護及び保障を目的とはしていない。そのため、この過電流保護回路52の機能を利用したセットの保護設計を行うべきではない。過電流保護動作後、異常状態のまま、電源再投入或いはリセットによる復帰を行うと、ラッチ→復帰→ラッチというように過電流保護動作を繰り返す可能性があり、本IC1の発熱や劣化などを生じるおそれがあるので留意すべきである。また、出力電流定格以上、過電流検出閾値以下の電流が流れた場合、本IC1が発熱し、Tjmax=150℃を超えて、本IC1が劣化するおそれがあるため、出力定格以上の電流は流さないようにすることが重要である。
(低電圧時誤動作防止回路)
本IC1には、電源低電圧時におけるIC出力などの誤動作を防止するために、低電圧時誤動作防止回路53が内蔵されている。この低電圧時誤動作防止回路53は、電源端子(VCC)への印加電圧が7V(typ.)以下になった場合、FETドレイン出力端子(OUT)をオープンとする。この閾値電圧には、ノイズなどの誤動作を防止するために、1V(typ.)のヒステリシスが設けられている。
(電源未印加時誤動作防止回路)
本IC1には、電源が印加されていない状態でロジック制御信号が入力された場合、ロジック制御入力端子(IN)から電源端子(VCC)へ静電破壊防止用ダイオードを通じて、本IC1もしくはセット上の他のICの電源端子に電圧が供給されてしまう誤動作を防止するための機能部(図3Aの符号A1で示した内部回路を参照)が備えられている。従って、電源が入っていない状態で、ロジック制御入力端子(IN)に電圧が与えられた場合でも、回路が誤動作することはない。
<負荷接続検知機能について>
次に、本IC1に適用することが可能な負荷接続検知機能について詳述する。
図5は、負荷接続検知機能を搭載した負荷駆動装置の第1構成例を示す図である。本図に示す負荷駆動装置X1は、負荷駆動部X10と、接続検知部X20と、信号出力部X30と、を有して成る。
負荷駆動部X10は、負荷X2に流す出力電流IOUTをオン/オフする手段であり、Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタX11と、プリドライバX12と、シュミットバッファX13と、を有して成る。なお、負荷駆動部X10を形成する出力トランジスタX11、プリドライバX12、及び、シュミットバッファX13は、それぞれ、先出の図1に示した出力トランジスタ11〜14、プリドライバ21〜24、及び、シュミットバッファ31〜34に相当するため、重複した説明は割愛する。
接続検知部X20は、負荷駆動装置X1の出力端子OUTに負荷X2(抵抗値:RZ)が正しく接続されているか否かを検知する手段であり、抵抗X21(抵抗値:R1)と、抵抗X22(抵抗値:R2)と、否定論理和演算器X23と、を有して成る。
抵抗X21及びX22は、負荷駆動装置X1の出力端子OUTと接地端との間に直列に接続されており、出力端子OUTに現れる電圧Vaを所定の分圧比(=R2/(R1+R2))で分圧することにより、抵抗X21と抵抗X22との接続ノードから、分圧電圧Vbを出力する分圧回路として機能する。なお、出力端子OUTに負荷X2が接続されている場合、抵抗X21と抵抗X22には常に電流が流れる。そのため、負荷X2の意図しない誤動作を防止し、かつ、消費電流の浪費を抑制するためには、抵抗値R1及びR2を大きく設定し、抵抗X21と抵抗X22に流れる電流を十分に絞ることが重要である。
否定論理和演算器X23は、入力端子INからシュミットバッファX13を介して入力される入力信号SAと、抵抗X21と抵抗X22との接続ノードから入力される分圧電圧Vbとの否定論理和信号SCを生成し、これを信号出力部X30に送出する。入力信号SAがローレベル(出力トランジスタX11:オフ)である場合、否定論理和信号SCの論理レベルは、分圧電圧Vbの電圧値に応じて決定される。より具体的に述べると、否定論理和信号SCの論理レベルは、分圧電圧Vbが否定論理和演算器X23の論理スレッショルド電圧Vthよりも高ければローレベルとなり、低ければハイレベルとなる。一方、入力信号SAがハイレベル(出力トランジスタX11:オン)である場合、否定論理和信号SCの論理レベルは、分圧電圧Vbの電圧値に依らず、常にローレベルとなる。
信号出力部X30は、接続検知部X20から入力される否定論理和信号SCに基づいて接続検知信号SDを生成し、これを接続検知端子DETから中央演算処理装置X3に送出する手段であり、Nチャネル型MOS電界効果トランジスタX31と、抵抗X32と、を有して成る。トランジスタX31のドレインは、抵抗X32を介してロジック電源端(VDD1)に接続される一方、接続検知端子DETにも接続されている。トランジスタX31のソースは接地端に接続されている。否定論理和信号SCは、トランジスタX31のゲートに入力されており、トランジスタX31のオン/オフ制御に用いられる。すなわち、否定論理和信号SCがハイレベルであるときには、トランジスタX31がオンされ、接続検知信号SDがローレベルとされる。一方、否定論理和信号SCがローレベルであるときには、トランジスタX31がオフされ、接続検知信号SDがハイレベルとされる。
なお、図5では、抵抗X32を半導体装置内部に集積化した構成を例に挙げたが、信号出力部X30の構成はこれに限定されるものではなく、オープンドレイン形式の接続検知端子DETにプルアップ抵抗を外付けする構成としても構わない。
上記構成から成る負荷駆動装置X1の負荷接続検知機能について、より詳細な動作説明を行う。
上記構成から成る負荷駆動装置X1では、入力信号SAがローレベルとされ、出力トランジスタX11がオフとされている状態において、負荷X2の接続検知が行われる。このとき、出力端子OUTに負荷X2が接続されていない場合には、出力端子OUTがフローティング状態となるので、出力端子OUTに現れる電圧Va及びその分圧電圧Vbは、抵抗X21ないしは抵抗X22を介していずれも0V(GND)となる。一方、出力端子OUTに負荷X2が接続されている場合には、出力端子OUTが負荷X2を介して電源ライン(VCC)に接続されるので、出力端子OUTに現れる電圧Vaは、VCC×{(R1+R2)/(R1+R2+RZ)}となり、その分圧電圧Vbは、VCC×{R2/(R1+R2+RZ)}となる。
例えば、電源電圧VCCが24Vであり、また、否定論理和演算器X23の入力電圧レンジが0〜5V、そのスレッショルド電圧Vthが2.5Vである場合には、負荷接続時に得られる分圧電圧Vb(=VCC×{R2/(R1+R2+RZ)}が5Vとなるように、抵抗値R1及びR2を設定しておけばよい。このような設定を行うことにより、否定論理和演算器X23に対して分圧電圧Vbを支障なく入力することが可能となる。
上記のように抵抗値R1及びR2が設定されている場合、出力端子OUTに負荷X2が正しく接続されていれば、分圧電圧Vbとして5Vが得られるので、否定論理和信号SCはローレベルとなり、トランジスタX31がオフされて、接続検知信号SDがハイレベルとなる。一方、出力端子OUTに負荷X2が正しく接続されていなければ、分圧電圧Vbが0Vとなるので、否定論理和信号SCはハイレベルとなり、トランジスタX31がオンされて、接続検知信号SDがローレベルとなる。従って、中央演算処理装置X3では、接続検知信号SDの論理レベルを監視することにより、負荷駆動装置X1の出力端子OUTに負荷X2が正しく接続されているか否かを検知することができるので、製品出荷時やシステムの起動時において、システムエラーを未然にチェックすることが可能となる。
また、上記構成から成る負荷駆動装置X1において、接続検知部X20は、入力信号SAがローレベル(出力トランジスタX11:オフ)である場合にのみ、上記の負荷接続検知動作を許可し、入力信号SAがハイレベル(出力トランジスタX11:オン)である場合には、上記の負荷接続検知動作を禁止する手段として、否定論理和演算器X23を有して成る構成とされている。このような構成であれば、負荷駆動装置X1の通常動作時において、入力信号SAがハイレベルとされ、出力トランジスタX11がオンされている間には、出力端子OUTに現れる電圧Va及びその分圧電圧Vbが0Vとなっても、否定論理和信号SCの論理レベルは、分圧電圧Vbの電圧値に依らず、ローレベルに維持され、接続検知信号SDの論理レベルは、ハイレベルに維持される。従って、否定論理和演算器X23を設けたことにより、製品出荷時やシステムの起動時だけでなく、負荷駆動装置X1の通常動作中にも、負荷X2の接続状態を誤検知することなく、上記の負荷接続検知動作を継続的に実施することができるので、セットの信頼性を向上することが可能となる。
ただし、上記の負荷接続検知動作を製品出荷時やシステムの起動時にのみ実施するのであれば、負荷接続検知動作の期間中だけ、入力信号SAをローレベルに固定して、出力トランジスタX11をオフ状態に維持しておけば足りるので、否定論理和演算器X23に代えて、インバータやバッファなど、より簡易な論理ゲートを用いることも可能である。
図6は、負荷接続検知機能を搭載した負荷駆動装置の第2構成例を示す図である。本図に示す負荷駆動装置X1は、先出の第1構成例とほぼ同様の構成から成り、接続検知部X20の構成要素として、コンパレータX24を追加した点に特徴を有している。そこで、第1構成例と同様の部分については、図5と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2構成例の特徴部分についてのみ、重点的な説明を行う。
負荷X2として、抵抗などの非誘導性負荷が接続される場合には、先出の第1構成例でも特段の問題は生じないが、ソレノイドやモータコイルなどの誘導性負荷が接続される場合には、出力トランジスタX11をオンからオフに切り替える際、出力端子OUTに現れる電圧電圧Vaが負荷X2の逆起電圧によって跳ね上がるため、分圧回路の分圧比(=R2/(R1+R2))によっては、否定論理和演算器X23が破壊に至るおそれがある。
例えば、先に述べた通り、電源電圧VCCが24Vであるときに分圧電圧Vbが5Vとなるように、分圧回路の分圧比が設定されていた場合、出力トランジスタX11をオンからオフに切り替える際に、出力端子OUTに現れる電圧Vaが負荷X2の逆起電圧によって100Vまで跳ね上がると、その分圧電圧Vbは約20Vとなり、否定論理和演算器X23の入力耐圧を超えて破壊に至るおそれがある。
上記の耐圧破壊を防止するためには、出力端子OUTに現れる電圧Vaが負荷X2の逆起電圧によって100Vまで跳ね上がることを想定し、電圧Vaが100Vであるときに分圧電圧Vbが5Vとなるように、分圧回路の分圧比を予め小さく設定しておけばよい。このような分圧比の設定により、分圧電圧Vbが過大となることはないので、分圧電圧Vbが入力される後段回路の耐圧を不要に高めなくても、これを破壊から保護することが可能となる。
ただし、上記の過渡現象(電圧Vaの跳ね上がり)が収まると、電圧Vaは電源電圧VCC(例えば24V)付近まで低下するので、上記した分圧比の設定により、その分圧電圧Vbは1.2V程度まで低下する。このように、上記の過渡現象が収まって以後については、出力端子OUTに負荷X2が正しく接続されていても、分圧電圧Vbが1.2Vまでしか上昇しないので、これを否定論理和演算器X23に直接入力しても、否定論理和演算器X23の論理スレッショルド電圧Vth(例えば2.5V)を超えることができず、否定論理和信号SCの論理レベルを反転させることができない。
そこで、第2構成例の負荷駆動装置X1では、接続検知部X20の構成要素として、コンパレータX24が追加されている。コンパレータX24は、分圧電圧Vbと所定の閾値電圧(例えば0.6V)とを比較し、その比較結果に応じた論理レベルの比較結果信号Vcを否定論理和演算器X23に送出する。より具体的に述べると、比較結果信号Vcの論理レベルは、分圧電圧Vbが所定の閾値よりも高ければハイレベルとなり、低ければローレベルとなる。なお、コンパレータX24は、電源電圧VDD2(例えば5V)と接地電圧GND(0V)との間で駆動される。すなわち、比較結果信号Vcのハイレベルは5Vとなり、ローレベルは0Vとなる。このようなコンパレータX24を追加すれば、分圧電圧Vbが1.2Vまでしか上昇しなくても、コンパレータX24から否定論理和演算器X23には、ハイレベル(5V)の比較結果信号Vcを出力することができるので、否定論理和演算器X23の論理スレッショルド電圧Vthを超えて、否定論理和信号SCの論理レベルを反転させることが可能となる。
図7A及び図7Bは、それぞれ、複数の負荷駆動系統毎に検知された接続検知信号の第1、第2出力形態を示すブロック図である。
図7Aに示す負荷駆動装置X1は、4系統の負荷駆動部X10−1〜X10−4に対して、それぞれ、接続検知部X20−1〜X20−4と、信号出力部X30−1〜X30−4を個別に有して成り、各々の負荷駆動系統毎に、各々独立した接続検知信号を中央演算処理装置X3に出力する構成とされている。なお、負荷駆動部X10−1〜X10−4、接続検知部X20−1〜X20−4、及び、信号出力部X30−1〜X30−4は、それぞれ、図5や図6で示した負荷駆動部X10、接続検知部X20、及び、信号出力部X30と同一であるため、各々の回路構成や動作については重複した説明を割愛する。
図7Aに示す構成とすることにより、中央演算装置X3では、問題(負荷外れ)の生じた負荷駆動系統を速やかに特定することが可能となる。
図7Bに示す負荷駆動装置X1は、4系統の負荷駆動部X10−1〜X10−4に対して、それぞれ、接続検知部X20−1〜X20−4を個別に有する一方、各々の負荷駆動系統で共有される単一の信号出力部X30−5を有して成り、単一の接続検知信号を中央演算処理装置X3に出力する構成とされている。なお、負荷駆動部X10−1〜X10−4、及び、接続検知部X20−1〜X20−4は、それぞれ、図5や図6で示した負荷駆動部X10、及び、接続検知部X20と同一であるため、各々の回路構成や動作については重複した説明を割愛する。一方、信号出力部X30−5は、図5や図6に示した信号出力部X30と基本的には同様の回路構成から成るが、トランジスタX31及び抵抗X32に加えて、論理和演算器X33が追加されている点に特徴を有している。
論理和演算器X33は、4系統の接続検知部X20−1〜X20−4から各々入力される信号(図5や図6の否定論理和信号SCを参照)の論理和演算を行い、その演算結果をトランジスタX31のゲートに供給する。
図7Bに示す構成とすることにより、接続検知端子DETの本数を削減することができるので、負荷駆動装置X1を小型化することが可能となる。
また、図7Bに示すように、4系統の接続検知部X20−1〜X20−4から各々入力される信号を1系統に統合するための論理ゲートとして、論理和演算器X33を用いる構成であれば、いずれかの負荷駆動系統に問題(負荷外れ)が生じた時点で、これを中央演算装置X3に知らせることができるので、システムの信頼性を損なうことはない。
<出力トランジスタ保護機能について>
次に、本IC1に適用することが可能な出力トランジスタ保護機能について詳述する。
図8は、出力トランジスタ保護機能を搭載した負荷駆動装置の第1構成例を示す図である。本図に示す負荷駆動装置Y1は、負荷駆動部Y10と、過電流保護回路Y20と、マスク時間生成回路Y30と、を有して成る。
負荷駆動部Y10は、負荷Y2(ソレノイドやモータコイルなどの誘導性負荷)に流す出力電流IOUTをオン/オフする手段であり、Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタY11と、プリドライバY12と、シュミットバッファY13と、を有して成る。なお、負荷駆動部Y10を形成する出力トランジスタY11、プリドライバY12、及び、シュミットバッファY13は、それぞれ、先出の図1に示した出力トランジスタ11〜14、プリドライバ21〜24、及び、シュミットバッファ31〜34に相当するため、重複した説明は割愛する。ただし、プリドライバY12の内部構成については、未だ説明していない内容(過電流保護動作時における出力トランジスタ保護機能を実現するための内部構成)が含まれているため、以下で詳述する。
プリドライバY12は、シュミットバッファY13を介して入力される入力信号SAに応じて、出力トランジスタY11の制御信号SB(ゲート信号)を生成する手段であり、通常動作時に出力トランジスタY11をオン/オフする第1駆動部Y121と、過電流保護動作時に第1駆動部Y121よりも緩やかに出力トランジスタY11をオフする第2駆動部Y122と、を有して成る。
過電流保護回路Y20は、出力電流IOUTが過電流状態であるか否かを検出して、過電流検出信号Saを生成する。より具体的に述べると、過電流検出信号Saの論理レベルは、出力電流IOUTが所定の閾値(OCPスレッショルド)よりも大きければハイレベルとなり、小さければローレベルとなる。なお、過電流保護回路Y20は、先出の図1に示した過電流検出回路52に相当する。
マスク時間生成回路Y30は、出力電流IOUTの過電流状態が所定のマスク時間Tmに亘って継続した時点、すなわち、過電流検出信号Saが所定のマスク時間Tmに亘ってハイレベルに維持された時点で、負荷駆動部Y10に送出される過電流保護信号Sbをローレベルからハイレベルに立ち上げて、負荷駆動部Y10に過電流保護動作(出力トランジスタY11の強制停止動作)を指示する。このようなマスク時間生成回路Y30を設けることにより、例えば、過電流検出信号Saにノイズが重畳するような場合であっても、過電流保護の誤動作を回避することが可能となる。
上記構成から成る負荷駆動装置Y1の出力トランジスタ保護機能について、図9を参照しながら、より詳細な説明を行う。
図9は、過電流保護動作時における出力トランジスタ保護機能を説明するためのフローチャートであり、上から順に、入力信号SA、出力トランジスタY11の制御信号SB、出力電圧VOUT、出力電流IOUT、過電流検出信号Sa、過電流保護信号Sb、並びに、プリドライバY12の動作状態(第1駆動部Y121と第2駆動部Y122との選択状態)が描写されている。なお、以下の説明において、マスク時間生成回路Y30は、過電流保護信号Sbをローレベルからハイレベルに立ち上げて以後、出力トランジスタY11の強制停止状態を維持すべく、過電流保護信号Sbの論理レベルをハイレベルにラッチする構成とされているが、このようなラッチ機能の採否については任意である。
図9に示されているように、負荷駆動装置Y1の通常動作時において、入力端子INに入力される入力信号SAがハイレベルであるときには、出力トランジスタY11のゲート信号SBがハイレベルとされて、出力トランジスタY11がオンとされ、出力端子OUTに現れる出力電圧VOUTがローレベル(接地電位(GND)付近)に引き下げられる。逆に、入力端子INに入力される入力信号SAがローレベルであるときには、出力トランジスタY11のゲート信号SBがローレベルとされて、出力トランジスタY11がオフされ、出力端子OUTに現れる出力電圧VOUTがハイレベル(電源電位(VCC)付近)に引き上げられる。
なお、負荷駆動装置Y1の通常動作時には、出力トランジスタY11のスイッチングロスを最小限に抑えるべく、プリドライバY12の第1駆動部Y121を用いて、出力トランジスタY11が急峻にオン/オフされる。すなわち、出力トランジスタY11に供給されるゲート信号SBのハイレベル/ローレベルが急峻に切り替えられる。
このように、出力トランジスタY11のオン/オフが急峻に行われる場合には、出力トランジスタY11をオフする際に、誘導性負荷Y2やIC内部及び基板配線のインダクタンス成分による逆起電圧が発生して、出力端子OUTに現れる出力電圧VOUTが跳ね上がる。ただし、出力トランジスタY11は、負荷駆動装置Y1の通常動作時に生じ得る逆起電圧を予め想定し、上記の逆起電圧が生じても、自身に印加される出力電圧VOUTがその耐圧を超えないように設計されている。
一方、負荷Y2に流れる出力電流IOUTが所定の閾値に達すると、過電流保護回路Y20は、出力電流IOUTが過電流状態であることを検出して、過電流検出信号Saをローレベルからハイレベルに立ち上げる。マスク時間生成回路Y30は、過電流検出信号Saが所定のマスク時間Tmに亘ってハイレベルに維持されたとき、過電流保護信号Sbをローレベルからハイレベルに立ち上げる。
上記の過電流保護信号Sbは、プリドライバY12を形成する第1駆動部Y121と第2駆動部Y122に各々入力されている。第1駆動部Y121は、過電流保護信号Sbがハイレベルに立ち上げられたことを受けて、入力信号SAに依ることなく、その出力レベルをハイインピーダンスとする。また、第2駆動部Y122は、過電流保護信号Sbがハイレベルに立ち上げられたことを受けて、第1駆動部Y121よりも緩やかに出力トランジスタY11をオフすべく、そのゲート信号SBを緩やかにローレベルへ引き下げる。このような過電流保護動作により、出力トランジスタY11が強制的にオフされて、出力電流IOUTの過電流状態が解消される。
なお、上記の過電流保護動作を行うに際して、仮に、第1駆動部Y121を用いて出力トランジスタY11を急峻にシャットオフした場合、出力電流IOUTの過電流状態については、これを速やかに解消できるものの、出力電圧VOUTの跳ね上がりについては、通常動作時に発生する逆起電圧よりもはるかに大きい逆起電圧が発生するため、出力トランジスタY11に印加される出力電圧VOUTがその耐圧を超えてしまい、出力トランジスタY11が破壊に至るおそれがある(破線で示すゲート信号SB、出力電流IOUT、及び、出力電圧VOUTを参照)。
一方、第2駆動部Y122を用いて出力トランジスタY11を緩やかにシャットオフした場合、出力電流IOUTの過電流状態については、その解消に要する時間がいくぶん長くなるものの、出力電圧VOUTの跳ね上がりについては、出力トランジスタY11のシャットオフ時に生じる逆起電圧を十分に小さく抑えることができるので、出力トランジスタY11の耐圧破壊を未然に防止することが可能となる(実線で示すゲート信号SB、出力電流IOUT、及び、出力電圧VOUTを参照)。
従って、図8に示した負荷駆動装置Y1であれば、出力トランジスタY11の耐圧を不要に高めることなく、通常動作時におけるスイッチングロスの低減と、過電流保護動作時における出力トランジスタY11の保護を両立することが可能となるので、負荷駆動装置Y1の小型化や低コスト化に貢献することができる。
図10は、プリドライバY12の一構成例を示す回路図である。図10に示すように、第1駆動部Y121は、電源端と出力トランジスタY11のゲートとの間に接続されたPチャネル型MOS電界効果トランジスタY121aと、接地端と出力トランジスタY12のゲートとの間に接続されたNチャネル型MOS電界効果トランジスタY121bと、トランジスタY121a及びトランジスタY121bのオン/オフ制御を行う制御部Y121cと、を有して成る。なお、制御部Y121cには、入力信号SAと過電流保護信号Sbが入力されている。
また、第2駆動部Y122は、接地端と出力トランジスタY11のゲートとの間に接続されたNチャネル型MOS電界効果トランジスタY122aと、トランジスタY122aに直列接続された電流制限抵抗Y122bと、を有して成る。なお、トランジスタY122aのゲートには、過電流保護信号Sbが入力されている。
次に、上記構成から成るプリドライバY12の動作について詳述する。
過電流保護信号Sbがローレベルである場合、第1駆動部Y121に含まれる制御部Y121cは、入力信号SAに応じて出力トランジスタY11のゲート信号SBを生成するように、トランジスタY121aとトランジスタY121bのオン/オフ制御を行う。より具体的に述べると、入力信号SAがハイレベルであるときには、出力トランジスタY11のゲート信号SBをハイレベルとすべく、トランジスタY121aをオンとし、トランジスタY121bをオフとする。逆に、入力信号SAがローレベルであるときには、出力トランジスタY11のゲート信号SBをローレベルとすべく、トランジスタY121aをオフとし、トランジスタY121bをオンとする。一方、過電流保護信号Sbがローレベルである場合、第2駆動部Y122に含まれるトランジスタY122aはオフとされる。このように、負荷駆動装置Y1の通常動作時には、第1駆動部Y121を用いて出力トランジスタY11が急峻にオン/オフされ、第2駆動部Y122は非駆動とされる。
これに対して、過電流保護信号Sbがハイレベルである場合、第1駆動部Y121に含まれる制御部Y121cは、入力信号SAに依ることなく、第1駆動部Y121の出力レベルをハイインピーダンスとすべく、トランジスタY121aとトランジスタY121bをいずれもオフとする。一方、過電流保護信号Sbがハイレベルである場合には、第2駆動部Y122に含まれるトランジスタY122aがオンとされ、出力トランジスタY11のゲート信号SBが電流制限抵抗Y122bを介して緩やかにローレベルへ引き下げられる。このように、負荷駆動装置Y1の過電流保護動作時には、第2駆動部Y122を用いて出力トランジスタY11が緩やかにオフされ、第1駆動部Y121は非駆動とされる。
次に、上記した出力トランジスタ保護動作に関して、過電流検出信号Saがハイレベルに立ち上げられてから、所定のマスク期間Tmが経過するまでの間に、入力信号SAがローレベルに立ち下げられた場合、すなわち、マスク期間Tmの経過前に、出力トランジスタY11のオフ指示があった場合の問題点について、図11を参照しながら詳述する。
図11は、出力トランジスタ保護動作に生じ得る問題点を説明するためのフローチャートであり、図中に含まれる項目及びその並びは、先出の図9と同様である。図11に示すように、過電流検出信号Saがハイレベルに立ち上げられてから、所定のマスク期間Tmが経過するまでの間に、入力信号SAがローレベルに立ち下げられた場合には、過電流保護信号Sbが未だハイレベルに立ち上げられていないため、プリドライバY12は、第1駆動部Y121を用いて出力トランジスタY11を急峻にオフしてしまう。このとき、負荷200には過大な出力電流IOUTが流れているため、第1駆動部Y121を用いて出力トランジスタY11を急峻にオフしてしまうと、通常動作時に発生する逆起電圧よりもはるかに大きい逆起電圧が発生し、出力トランジスタY11に印加される出力電圧VOUTがその耐圧を超えてしまい、出力トランジスタY11が破壊に至るおそれがある。
図12は、出力トランジスタ保護機能を搭載した負荷駆動装置の第2構成例を示す図である。本図に示す負荷駆動装置Y1は、先出の第1構成例とほぼ同様の構成から成り、図11で指摘された問題点を解消するために、負荷駆動部Y10の構成要素として、入力信号遮断部Y14を追加した点に特徴を有している。そこで、第1構成例と同様の部分については、図8と同一の符号を付すことで重複した説明を割愛し、以下では、第2構成例の特徴部分についてのみ、重点的な説明を行う。
入力信号遮断部Y14は、出力電流IOUTの過電流状態が検出された時点、つまり、過電流検出信号Saがハイレベルに立ち上げられた時点で、マスク時間Tmの経過を待たずに入力信号SAを遮断する手段である。より具体的に述べると、入力信号遮断部Y14は、過電流検出信号Saがローレベルであるときには、入力信号SAをそのまま入力信号SA’としてプリドライバY12にスルー出力する一方、過電流検出信号Saがハイレベルであるときには、その直前に入力されていた入力信号SAの論理レベルを保持し、そのラッチ信号を入力信号SA’としてプリドライバY12に出力する。
図13は、入力信号SAの遮断効果を説明するためのフローチャートであり、図中に含まれる項目及びその並びは、基本的に先出の図9や図11と同様である。ただし、本図中には、入力信号SAと出力トランジスタY11の制御信号SBとの間に、入力信号遮断部Y14で生成される入力信号SA’が追加されている。
図13に示すように、過電流検出信号Saがハイレベルに立ち上げられてから、所定のマスク期間Tmが経過するまでの間に、入力信号SAがローレベルに立ち下げられた場合には、過電流保護信号Sbが未だハイレベルに立ち上げられていないため、プリドライバY12は、第1駆動部Y121を用いて出力トランジスタY11を急峻にオン/オフする状態のままである。しかしながら、過電流検出信号Saがハイレベルに立ち上げられた時点で、入力信号SAは入力信号遮断部Y14によって遮断され、マスク期間Tmの経過前に、入力信号SAがローレベルに立ち下げられたとしても、プリドライバY12(より具体的には第1駆動部Y121)に入力される入力信号SA’は、それ以前のハイレベルに維持される。従って、負荷200に過大な出力電流IOUTが流れている状態で、出力トランジスタY11が急峻にオフされることはないので、出力トランジスタY11の耐圧破壊を未然に防止することが可能となる。そして、マスク期間Tmが経過した後には、先にも述べたように、第2駆動部Y122を用いて出力トランジスタY11が緩やかにオフされるので、ここでも出力トランジスタY11の耐圧破壊を防止することが可能となる。
図14A及び図14Bは、それぞれ、複数の負荷駆動系統毎に出力トランジスタ保護機能を付与した適用例を示すブロック図である。
図14Aに示す負荷駆動装置Y1は、4系統の出力端子OUT1〜OUT4に各々誘導性負荷が接続されるものであって、各負荷駆動系統毎に、負荷駆動部Y10−1〜Y10−4、過電流保護回路Y20−1〜Y20−4、及び、マスク時間生成回路Y30−1〜Y30−4を1つずつ有して成る構成とされている。なお、負荷駆動部Y10−1〜Y10−4、過電流保護回路Y20−1〜Y20−4、及び、マスク信号生成回路Y30−1〜Y30−4は、それぞれ、図12で示した負荷駆動部Y10、過電流保護回路Y20、及び、マスク時間生成回路Y30と同一であるため、各々の回路構成や動作については、重複した説明を割愛する。
図14Aに示す構成とすることにより、問題(過電流)の生じた負荷駆動系統のみを適切にシャットダウンすることが可能となるので、システムの安定性を不要に低下させることなく、システムの安全性を高めることが可能となる。
図14Bに示す負荷駆動装置Y1は、4系統の出力端子OUT1〜OUT4に各々誘導性負荷が接続されるものであって、各負荷駆動系統毎に、負荷駆動部Y10−1〜Y10−4と過電流保護回路Y20−1〜Y20−4を1つずつ有して成る一方、各負荷駆動系統に共通して設けられた単一のマスク時間生成回路Y30と、過電流保護回路Y20−1〜Y20−4から各々出力される過電流検出信号の論理和信号を生成し、これをマスク時間生成回路Y30と負荷駆動部Y10−1〜Y10−4に各々含まれる入力信号遮断部に供給する論理和演算器Y40と、を有して成る構成とされている。
図14Bに示す構成とすることにより、いずれか一の負荷駆動系統に問題(過電流)が生じた時点で、全ての負荷駆動系統を適切にシャットダウンすることが可能となるので、システムの安全性を最大限に高めることが可能となる。
なお、上記の実施形態では、ローサイドスイッチ駆動回路に本発明を適用した構成を例に挙げて説明を行ったが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、例えば、図15に示すように、ハイサイドスイッチ駆動回路にも広く適用することが可能である。なお、ハイサイドスイッチとしては、図15に示すように、Pチャネル型DMOS電界効果トランジスタ71〜74を用いればよい。また、このとき、クランプダイオード81〜84は、出力端子OUT1〜OUT4と接地端との間に接続すればよい。また、図16に示すように、図15の構成からクランプダイオード81〜84を除いても構わない。
また、本発明の構成は、上記実施形態のほか、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
本発明は、例えば、PPC、MFPなどのOA機器におけるソレノイド駆動、DCブラシ付きモータ駆動、ユニポーラステッピングモータ駆動などを制御するための負荷駆動装置に利用可能な技術である。
1 半導体集積回路装置
11〜14 Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタ(出力トランジスタ)
21〜24 プリドライバ
31〜34 シュミットバッファ
41〜44 プルダウン抵抗
50 異常保護回路
51 温度保護回路
52 過電流保護回路
53 低電圧時誤動作防止回路
54 論理和演算器
55 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
61〜64 クランプダイオード
71〜74 Pチャネル型DMOS電界効果トランジスタ(出力トランジスタ)
81〜84 クランプダイオード
A1 内部回路(電源未印加時誤動作防止回路)
A2 静電保護ダイオード
A3 プルダウン抵抗
A4 電流制限抵抗
A5 シュミットバッファ
B1 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
B2 寄生ダイオード
B3 静電保護ダイオード
C1 Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタ(出力トランジスタ)
C2 寄生ダイオード
C3〜C6 静電保護ダイオード
C7 クランプダイオード
X1 負荷駆動装置
X2 負荷
X3 中央演算処理装置(CPU)
X10、X10−1〜X10−4 負荷駆動部
X11 Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタ(出力トランジスタ)
X12 プリドライバ
X13 シュミットバッファ
X20、X20−1〜X20−4 接続検知部
X21、X22 抵抗
X23 否定論理和演算器(NOR)
X24 コンパレータ
X30、X30−1〜X30−4、X30−5 信号出力部
X31 Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
X32 抵抗
X33 論理和演算器(OR)
Y1 負荷駆動装置
Y2 負荷(誘導性負荷)
Y10、Y10−1〜Y10−4 負荷駆動部
Y11 Nチャネル型DMOS電界効果トランジスタ(出力トランジスタ)
Y12 プリドライバ
Y121 第1駆動部
Y121a Pチャネル型MOS電界効果トランジスタ
Y121b Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
Y121c 制御部
Y122 第2駆動部
Y122a Nチャネル型MOS電界効果トランジスタ
Y122b 電流制限抵抗
Y13 シュミットバッファ
Y14 入力信号遮断部
Y20、Y20−1〜Y20−4 過電流保護回路
Y30、Y30−1〜Y30−4 マスク時間生成回路
Y40 論理和演算器

Claims (7)

  1. 誘導性負荷に流す出力電流をオン/オフする負荷駆動部と、
    前記出力電流が過電流状態であるか否かを検出する過電流保護回路と、
    を有して成る負荷駆動装置であって、
    前記負荷駆動部は、
    前記誘導性負荷の一端に接続される出力トランジスタと、
    入力信号に応じて前記出力トランジスタの制御信号を生成するプリドライバと、
    を有して成り、
    前記プリドライバは、
    通常動作時に前記出力トランジスタをオン/オフする第1駆動部と、
    過電流保護動作時に第1駆動部よりも緩やかに前記出力トランジスタをオフする第2駆動部と、
    を有して成ることを特徴とする負荷駆動装置。
  2. 前記出力電流の過電流状態が所定のマスク時間に亘って継続した時点で、前記負荷駆動部に過電流保護動作を指示するマスク時間生成回路を有して成ることを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
  3. 前記負荷駆動部は、前記出力電流の過電流状態が検出された時点で、前記マスク時間の経過を待たずに、前記入力信号を遮断する入力信号遮断部を有して成ることを特徴とする請求項2に記載の負荷駆動装置。
  4. 前記誘導性負荷が複数接続される負荷駆動装置であって、
    複数の負荷駆動系統毎に、前記負荷駆動部、前記過電流保護回路、及び、前記マスク時間生成回路を1つずつ有して成ることを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。
  5. 前記誘導性負荷が複数接続される負荷駆動装置であって、
    複数の負荷駆動系統毎に、前記負荷駆動部と前記過電流保護回路を1つずつ有して成る一方、
    複数の負荷駆動系統に共通して設けられた単一の前記マスク時間生成回路と、
    複数の前記過電流保護回路から各々出力される過電流検出信号の論理和信号を生成し、これを前記マスク時間生成回路と複数の前記入力信号遮断部に供給する論理和演算器と、
    を有して成ることを特徴とする請求項3に記載の負荷駆動装置。
  6. 前記負荷駆動部は、前記入力信号を前記プリドライバに伝達するシュミットバッファを有して成ることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の負荷駆動装置。
  7. 第1駆動部は、
    電源端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続された第1トランジスタと、
    接地端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続された第2トランジスタと、
    第1、第2トランジスタのオン/オフ制御を行う制御部と、
    を有して成り、
    第2駆動部は、
    接地端と前記出力トランジスタの制御端との間に接続された第3トランジスタと、
    第3トランジスタに直列接続された電流制限抵抗と、
    を有して成ることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の負荷駆動装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015159988A1 (ja) * 2014-04-18 2015-10-22 矢崎総業株式会社 負荷駆動回路
WO2016114416A1 (ko) * 2015-01-13 2016-07-21 주식회사 실리콘웍스 클램핑 회로에 대한 밸런싱 회로를 포함하는 인덕티브 로드 구동 회로 및 그 제어 방법
JPWO2017057682A1 (ja) * 2015-09-30 2018-04-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
JP2019078619A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 リコー電子デバイス株式会社 半導体装置及び電子機器
CN112526249A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 富士电机株式会社 状态输出电路及供电装置
CN113555858A (zh) * 2021-07-28 2021-10-26 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局 一种金属回线下直流输电系统控制方法、装置及保护系统

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5411630B2 (ja) * 2009-09-03 2014-02-12 ローム株式会社 負荷駆動装置
JP2012010577A (ja) * 2010-05-28 2012-01-12 Panasonic Corp 過電流保護回路および過電流保護方法
JP6166619B2 (ja) * 2013-08-23 2017-07-19 リコー電子デバイス株式会社 スイッチングレギュレータの制御回路及びスイッチングレギュレータ
US9559682B2 (en) * 2015-01-12 2017-01-31 Infineon Technologies Ag Protected switching element
JP6498473B2 (ja) * 2015-02-24 2019-04-10 ローム株式会社 スイッチ駆動回路
JP6472763B2 (ja) 2016-02-03 2019-02-20 株式会社東芝 ゲート制御回路および電源回路
US10649871B2 (en) * 2016-04-15 2020-05-12 Infineon Technologies Ag Device with low-ohmic circuit path
US10833595B2 (en) * 2016-07-01 2020-11-10 Rohm Co., Ltd. Semiconductor device with upper and lower switching devices and isolation transformer
US10361556B2 (en) * 2016-10-25 2019-07-23 Continental Automotive Systems, Inc. Short-circuit detection for half-bridge peak-and-hold pre-driver
US10969839B2 (en) 2016-11-22 2021-04-06 Intel Corporation Restricting current draw in wearable devices
CN108761329B (zh) * 2018-08-25 2023-11-03 东莞市迅迪电子有限公司 一种单火线开关负载检测电路及方法
DE102020107577A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-23 Infineon Technologies Ag Treiber für leistungsverteilungsschalter
CN112511050B (zh) * 2020-12-07 2022-11-22 芜湖华沅微电子有限公司 一种有刷电机控制与保护电路及其芯片
US11614479B2 (en) * 2021-08-23 2023-03-28 Texas Instruments Incorporated Internal device sequencer for testing mode
CN118571705B (zh) * 2024-08-02 2024-09-27 成都觅瑞科技有限公司 一种带过温保护的继电器驱动电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0340517A (ja) * 1989-07-06 1991-02-21 Mitsubishi Electric Corp パワーデバイスの駆動・保護回路
JPH03293814A (ja) * 1990-04-11 1991-12-25 Hitachi Ltd デジタル・パワー・スイッチ回路
JPH05236763A (ja) * 1991-11-29 1993-09-10 Nec Corp パルス駆動回路
JPH09121553A (ja) * 1995-10-26 1997-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ駆動装置
JP2008141841A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Denso Corp 過電流保護回路

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4178620A (en) * 1977-10-11 1979-12-11 Signetics Corporation Three state bus driver with protection circuitry
JP2523041B2 (ja) 1990-04-19 1996-08-07 三洋電機株式会社 負荷接続状態検出回路
JPH04144320A (ja) * 1990-10-05 1992-05-18 Hitachi Ltd ホモダイン光受信装置
US5146159A (en) * 1991-02-01 1992-09-08 Schlumberger Technologies, Inc. Pin driver for in-circuit test apparatus
DE19619120A1 (de) * 1996-05-11 1997-11-13 Telefunken Microelectron Schaltvorrichtung mit Leistungs-FET und Kurzschlußerkennung
US5781390A (en) * 1996-12-21 1998-07-14 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Integrated supply protection
US6654262B2 (en) * 2000-11-30 2003-11-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Inverter with pre-charging capacitor to reduce inrush current
JP4094827B2 (ja) * 2001-05-29 2008-06-04 矢崎総業株式会社 駆動制御装置
US7369385B2 (en) * 2002-07-09 2008-05-06 Analog Devices, Inc. Overload limiting circuit
EP1733467A1 (en) * 2004-03-12 2006-12-20 MKS Instruments, Inc. Control circuit for switching power supply
US7619865B2 (en) * 2004-08-02 2009-11-17 International Rectifier Corporation Electronic circuit protection device with I2t or other function
JP4504222B2 (ja) 2005-02-21 2010-07-14 矢崎総業株式会社 過電流検出装置
US7385375B2 (en) * 2005-02-23 2008-06-10 Coldwatt, Inc. Control circuit for a depletion mode switch and method of operating the same
JP4688693B2 (ja) * 2006-02-22 2011-05-25 株式会社オートネットワーク技術研究所 電力供給制御装置
JP4890138B2 (ja) * 2006-07-24 2012-03-07 ローム株式会社 モータの駆動回路および電子機器
US8488289B2 (en) * 2006-09-27 2013-07-16 International Rectifier Corporation Current protection circuit for intelligent power switch
GB0722730D0 (en) * 2007-11-20 2007-12-27 Melexis Nv Output driver and method of operation thereof
JP2009213344A (ja) * 2008-02-04 2009-09-17 Rohm Co Ltd モータドライバ回路
JP5171406B2 (ja) * 2008-06-05 2013-03-27 矢崎総業株式会社 負荷回路の過電流保護装置
JP5112208B2 (ja) * 2008-07-18 2013-01-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 レギュレータ及び半導体装置
JP5411630B2 (ja) * 2009-09-03 2014-02-12 ローム株式会社 負荷駆動装置
US8946937B2 (en) * 2010-08-18 2015-02-03 Volterra Semiconductor Corporation Switching circuits for extracting power from an electric power source and associated methods
JP5549685B2 (ja) * 2012-01-10 2014-07-16 株式会社デンソー スイッチング素子の駆動装置
JP5776721B2 (ja) * 2013-04-15 2015-09-09 株式会社デンソー 駆動対象スイッチング素子の駆動回路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0340517A (ja) * 1989-07-06 1991-02-21 Mitsubishi Electric Corp パワーデバイスの駆動・保護回路
JPH03293814A (ja) * 1990-04-11 1991-12-25 Hitachi Ltd デジタル・パワー・スイッチ回路
JPH05236763A (ja) * 1991-11-29 1993-09-10 Nec Corp パルス駆動回路
JPH09121553A (ja) * 1995-10-26 1997-05-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ駆動装置
JP2008141841A (ja) * 2006-11-30 2008-06-19 Denso Corp 過電流保護回路

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015159988A1 (ja) * 2014-04-18 2015-10-22 矢崎総業株式会社 負荷駆動回路
JP2015207866A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 矢崎総業株式会社 負荷駆動回路
US9774323B2 (en) 2014-04-18 2017-09-26 Yazaki Corporation Load drive circuit
WO2016114416A1 (ko) * 2015-01-13 2016-07-21 주식회사 실리콘웍스 클램핑 회로에 대한 밸런싱 회로를 포함하는 인덕티브 로드 구동 회로 및 그 제어 방법
JPWO2017057682A1 (ja) * 2015-09-30 2018-04-19 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
JP2019078619A (ja) * 2017-10-24 2019-05-23 リコー電子デバイス株式会社 半導体装置及び電子機器
CN112526249A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 富士电机株式会社 状态输出电路及供电装置
JP2021048435A (ja) * 2019-09-17 2021-03-25 富士電機株式会社 状態出力回路および電力供給装置
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