JP2012090214A - ハイサイドスイッチ回路、インターフェイス回路、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲート電圧降圧部31は、過電流検出部20からの電流制限信号に応じて、MOSトランジスタ15のゲート電圧を第1の電圧から、第1の電圧と第2の電圧との間の第3の電圧まで、第1の時間変化率で低下させる。これによりMOSトランジスタ15のオン抵抗がMOSトランジスタ15の完全オン時のオン抵抗より高くなる。ゲート電圧降圧部32は、ゲート電圧が第3の電圧に達した後に、ゲート電圧を第3の電圧から第2の電圧まで第2の時間変化率で低下させる。第1の時間変化率は、第2の時間変化率よりも大きい。
【選択図】図12
Description
図16は、ハイサイドスイッチに流れる電流を制限するための第1の方法を示した波形図である。図16を参照して、時刻t1において、ハイサイドスイッチ(MOSトランジスタ15)に流れる電流I0が急激に上昇する。時刻t2において、電流I0がしきい電流レベルIthに達する。このときに過電流検出部20が過電流を検出して、ゲート制御部16は、電流I0を制限するために、MOSトランジスタ15のゲート電圧Vgを電圧Vh(第1の電圧)から0(V)近くまで一旦低下させる。しかしながら電流I0はすぐには低下せず、しきい電流Ithを越えた後からΔt1の期間は上昇を続ける。時刻t3において電流I0の低下が開始され、電流I0は0(A)近くまで一旦低下する。ゲート電圧Vgは、電圧Vh(第1の電圧)から0(V)近くまで低下した後に、電圧Vl(第2の電圧)に設定される。電流I0は、0(A)近くまで一旦低下した後に制限電流Ilimitに達する。時刻t4以後、電流I0は制限電流Ilimitに保たれる。Δt2は、電流I0の減少が開始されてから電流I0が制限電流Ilimitに達するまでの期間である。
Claims (6)
- 電源から供給される電流を受けるための入力端子と、
負荷に前記電流を供給するための出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続されるトランジスタと、
前記トランジスタに過電流が流れたことを検出する過電流検出部と、
前記過電流検出部によって前記過電流が検出された場合に、前記トランジスタの制御電圧を、前記トランジスタを完全オン状態にするための第1の電圧から、前記トランジスタを不完全オン状態にするための第2の電圧まで低下させて、前記トランジスタに流れる電流を制限する電流制限回路とを備え、
前記電流制限回路は、
前記トランジスタの制御電極に並列に接続されて、前記制御電圧を低下させる第1および第2の降圧回路を含み、
前記第1の降圧回路は、前記制御電圧を、前記第1の電圧から、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の第3の電圧まで、第1の時間変化率で低下させ、
前記第2の降圧回路は、前記制御電圧が前記第3の電圧に達した後に、前記制御電圧を前記第3の電圧から前記第2の電圧まで第2の時間変化率で低下させ、
前記第1の時間変化率は、前記第2の時間変化率よりも大きい、ハイサイドスイッチ回路。 - 前記ハイサイドスイッチ回路は、
前記入力端子に印加される電圧を昇圧して、前記第1の電圧を前記トランジスタの制御電極に印加する一方、前記過電流検出部の出力により停止するチャージポンプをさらに備え、
前記第1の降圧回路は、
接地ノードおよび前記トランジスタの制御電極の少なくとも一方に接続されて、前記過電流検出部の出力に応じてオンする第1のスイッチと、
前記第1のスイッチを介して前記接地ノードと前記トランジスタの前記制御電極との間に電気的に接続されることにより、前記制御電極に前記第3の電圧を印加する定電圧回路とを含み、
前記第2の降圧回路は、
前記チャージポンプと前記制御電極との接続点から前記接地ノードに向けて電流を流すための抵抗素子と、
前記過電流検出部の出力によりオンして、前記接続点から前記抵抗素子を介して前記接地ノードに至るまでの電流経路を形成する第2のスイッチとを含む、請求項1に記載のハイサイドスイッチ回路。 - 前記定電圧回路は、
前記トランジスタの前記制御電極から前記接地ノードに向かう向きに順方向電流を流すように配置された、少なくとも1つのダイオードを含む、請求項2に記載のハイサイドスイッチ回路。 - 前記定電圧回路は、
前記トランジスタの前記制御電極から前記接地ノードに向かう向きに順方向電流を流すように配置された、少なくとも1つのダイオード接続されたトランジスタを含む、請求項2に記載のハイサイドスイッチ回路。 - 電源から負荷に電流を供給するためのインターフェイス回路であって、
回路基板と、
前記回路基板に実装されるハイサイドスイッチ回路とを備え、
前記ハイサイドスイッチ回路は、
電源から供給される電流を受けるための入力端子と、
負荷に前記電流を供給するための出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続されるトランジスタと、
前記トランジスタに過電流が流れたことを検出する過電流検出部と、
前記過電流検出部によって前記過電流が検出された場合に、前記トランジスタの制御電圧を、前記トランジスタを完全オン状態にするための第1の電圧から、前記トランジスタを不完全オン状態にするための第2の電圧まで低下させて、前記トランジスタに流れる電流を制限する電流制限回路とを含み、
前記電流制限回路は、
前記トランジスタの制御電極に並列に接続されて、前記制御電圧を低下させる第1および第2の降圧回路を含み、
前記第1の降圧回路は、前記制御電圧を、前記第1の電圧から、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の第3の電圧まで、第1の時間変化率で低下させ、
前記第2の降圧回路は、前記制御電圧が前記第3の電圧に達した後に、前記制御電圧を前記第3の電圧から前記第2の電圧まで第2の時間変化率で低下させ、
前記第1の時間変化率は、前記第2の時間変化率よりも大きい、インターフェイス回路。 - 負荷に電流を供給するための電源と、
前記電源と前記負荷とを接続するためのインターフェイス回路とを備え、
前記インターフェイス回路は、
回路基板と、
前記回路基板に実装されるハイサイドスイッチ回路とを含み、
前記ハイサイドスイッチ回路は、
電源から供給される電流を受けるための入力端子と、
負荷に前記電流を供給するための出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子との間に電気的に接続されるトランジスタと、
前記トランジスタに過電流が流れたことを検出する過電流検出部と、
前記過電流検出部によって前記過電流が検出された場合に、前記トランジスタの制御電圧を、前記トランジスタを完全オン状態にするための第1の電圧から、前記トランジスタを不完全オン状態にするための第2の電圧まで低下させて、前記トランジスタに流れる電流を制限する電流制限回路とを含み、
前記電流制限回路は、
前記トランジスタの制御電極に並列に接続されて、前記制御電圧を低下させる第1および第2の降圧回路を含み、
前記第1の降圧回路は、前記制御電圧を、前記第1の電圧から、前記第1の電圧と前記第2の電圧との間の第3の電圧まで、第1の時間変化率で低下させ、
前記第2の降圧回路は、前記制御電圧が前記第3の電圧に達した後に、前記制御電圧を前記第3の電圧から前記第2の電圧まで第2の時間変化率で低下させ、
前記第1の時間変化率は、前記第2の時間変化率よりも大きい、電子機器。
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