JP2012009763A - 電流制御用半導体素子、およびそれを用いた制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流制御用半導体素子1は、同一半導体チップ上に、電流を駆動するメインMOSFET7と、メインMOSFET7に並列に接続し、メインMOSFETの電流を分流して電流検出を行うためのセンスMOSFET8とを有する。メインMOSFETは、複数のチャネルを有し、一列に配列されたマルチフィンガーMOSFETを使用して形成される。マルチフィンガーMOSFET7の中心から、最も遠いチャネルまでの距離をLとすると、マルチフィンガーMOSFETの中心から(L/(√3))の位置に最も近いチャネルを、センスMOSFET8のチャネルとして使用する。
【選択図】 図1
Description
かかる構成により、センス比の温度分布依存性を除去し、センスMOSFETによる電流検出の精度を向上できるものとなる。
かかる構成により、センス比の温度分布依存性を除去し、センスMOSFETによる電流検出の精度を向上できるものとなる。
最初に、図1を用いて、本実施形態による電流制御用半導体素子の全体構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による電流制御用半導体素子の全体構成を示すブロック図である。
図2は、本発明の第1の実施形態による電流制御用半導体素子に用いるメインMOSFETとセンスMOSFETのレイアウト図である。なお、図2において、図1と同一符号は同一部分を示している。
T(x)=−ax2+b …(1)
となり、2次関数で表される。
I(x)=−αx2+β …(2)
となる。
Iave=(1/L)∫I(x)dx=−(α/3)L2+β …(3)
である。
−αx2+β=−(α/3)L+β …(4)
これを解くと、x=L/(√3)となる。
図3は、本発明の第2の実施形態による電流制御用半導体素子に用いるメインMOSFETとセンスMOSFETのレイアウト図である。なお、図2において、図1と同一符号は同一部分を示している。
図4は、本発明の第3の実施形態による電流制御用半導体素子に用いるメインMOSFETとセンスMOSFETのレイアウト図である。なお、図2において、図1と同一符号は同一部分を示している。
図5は、本発明の各実施形態による電流制御用半導体素子を用いた自動変速機制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図5において、図1と同一符号は同一部分を示している。
図6は、本発明の各実施形態による電流制御用半導体素子を用いたブレーキ制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図6において、図1と同一符号は同一部分を示している。
図7は、本発明の各実施形態による電流制御用半導体素子を用いたブラシレスモータ制御装置の構成を示すブロック図である。なお、図6において、図1と同一符号は同一部分を示している。
4……制御部
5……PWM信号発生部
6……ドライバ
7……メインMOSFET
8……センスMOSFET
9……ローサイドMOSFET
20……ソレノイド
B……バッテリー
Claims (6)
- 同一半導体チップ上に、電流を駆動するメインMOSFETと、前記メインMOSFETに並列に接続し、前記メインMOSFETの電流を分流して電流検出を行うためのセンスMOSFETとを有し、
前記メインMOSFETは、複数のチャネルを有し、一列に配列されたマルチフィンガーMOSFETを使用して形成され、
前記マルチフィンガーMOSFETの一部のチャネルは、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用されるとともに、
前記マルチフィンガーMOSFETの中心から、最も遠いチャネルまでの距離をLとすると、前記マルチフィンガーMOSFETの中心から(L/(√3))の位置に最も近いチャネルを、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用することを特徴とする電流制御用半導体素子。 - 請求項1記載の電流制御用半導体素子において、
前記マルチフィンガーMOSFETを構成するMOSFETは、全て同じパターンとして形成されることを特徴とする電流制御用半導体素子。 - 請求項2記載の電流制御用半導体素子において、
前記マルチフィンガーMOSFETの配列方向において、前記マルチフィンガーMOSFETの中心から対称位置であり、かつ、(L/(√3))の位置に最も近いチャネルを、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用することを特徴とする電流制御用半導体素子。 - 請求項1記載の電流制御用半導体素子であって、さらに、
前記一列に配列されたマルチフィンガーMOSFETと同一形状のマルチフィンガーMOSFETを、前記マルチフィンガーMOSFETのチャネルの幅方向に複数列配置してマルチフィンガーアレイを形成し、
前記マルチフィンガーアレイの中心から、前記マルチフィンガーMOSFETの配列方向において、最も遠いマルチフィンガーMOSFETまでの距離をLxとすると、前記マルチフィンガーアレイの中心から(Lx/(√3))の位置で、
かつ、マルチフィンガーMOSFETの中心から、前記マルチフィンガーMOSFETのチャネルの幅方向において、最も遠いチャネルまでの距離をLyとすると、前記選択されたマルチフィンガーMOSFETの中心から(Ly/(√3))の位置に最も近いチャネルを、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用することを特徴とする電流制御用半導体素子。 - 請求項4記載の電流制御用半導体素子において、
選択されたマルチフィンガーMOSFETの中心から、前記マルチフィンガーMOSFETのチャネルの幅方向において、最も遠いチャネルまでの距離をLyとすると、前記選択されたマルチフィンガーMOSFETの中心から(Ly/(√3))の位置に最も近いチャネルを、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用するとともに、
前記マルチフィンガーアレイの中心から(Lx/(√3))の位置に最も近いマルチフィンガーMOSFETとして選択された他のMOSFETをダミーとして用いることを特徴とする電流制御用半導体素子。 - 電流制御用半導体素子と、該電流制御用半導体素子を制御するマイクロコントローラとを有する制御装置であって、
前記電流制御用半導体素子は、同一半導体チップ上に、電流を駆動するメインMOSFETと、前記メインMOSFETに並列に接続し、前記メインMOSFETの電流を分流して電流検出を行うためのセンスMOSFETとを有し、
前記メインMOSFETは、複数のチャネルを有し、一列に配列されたマルチフィンガーMOSFETを使用して形成され、
前記マルチフィンガーMOSFETの一部のチャネルは、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用されるとともに、
前記マルチフィンガーMOSFETの中心から、最も遠いチャネルまでの距離をLとすると、前記マルチフィンガーMOSFETの中心から(L/(√3))の位置に最も近いチャネルを、前記センスMOSFET用のチャネルとして使用することを特徴とする制御装置。
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