JP2012114586A - 負荷駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スイッチ部13およびインピーダンス制御回路14とにより構成されたクランプ動作オフ固定回路を備える。このクランプ動作オフ固定回路により、駆動電圧がクランプオフ制御基準電圧に相当する参照電圧REF2以下のときには、インピーダンス制御回路14にてスイッチ部13を導通させることで、クランプ制御回路8によるクランプ動作をオフさせる。これにより、スイッチング時の基準電圧の変動などによって過渡的にノイズが発生しても、パワー素子5がオン動作を開始するときにクランプ制御回路8が誤動作することを防止することが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかるクランプ回路を備えた負荷駆動装置のブロック構成例を示した図である。また、図2は、このクランプ回路を備えた負荷駆動装置の具体的な回路構成例を示した図である。これらの図を参照して、本実施形態のクランプ回路を備えた負荷駆動装置について説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してインピーダンス制御回路14等の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対してインピーダンス制御回路14等の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対してインピーダンス制御回路14等の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対してインピーダンス制御回路14等の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してクランプ電圧回路11等の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第7実施形態について説明する。本実施形態も、第1実施形態に対してクランプ電圧回路11等の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記各実施形態では、クランプ制御回路8やクランプ電圧回路11およびスイッチ部13などをMOSFETやバイポーラトランジスタによって構成する例を挙げたが、各実施形態それぞれにおいてMOSFETとバイポーラトランジスタとを組み合わせて使用しても良い。例えば、第6実施形態において、クランプ制御回路8をバイポーラトランジスタとし、スイッチ部13をMOSFETで構成する場合について説明したが、第1〜第5実施形態についても、クランプ制御回路8をバイポーラトランジスタとし、スイッチ部13をMOSFETとしても良い。また、第6、第7実施形態では、クランプ電圧回路11を抵抗11nによって構成する場合について説明したが、第1〜第5実施形態についても、同様の構成を適用することもできる。
2 バイアス回路
3 電源端子
4 パワー素子制御端子
5 パワー素子
6 負荷
7 基準電圧端子
8 クランプ制御回路
8a 電流供給端子
8b 接地端子
8c 制御端子
9 クランプ動作制御部
10 クランプ指令端子
11 クランプ電圧回路
12 インピーダンス回路
13 スイッチ部
14 インピーダンス制御回路
Claims (8)
- パワー素子制御端子(4)への駆動電圧の印加に基づいて駆動される半導体スイッチング素子にて構成されたパワー素子(5)と、
オン指令信号として前記パワー素子(5)をオンすることを指示するオン指令が出されると、電源端子(3)を通じて印加される電源電圧に基づいて、前記パワー素子制御端子(4)に前記駆動電圧を印加するバイアス回路(2)とを有し、
前記パワー素子制御端子(4)に前記駆動電圧を印加することで、前記パワー素子(5)をオンさせ、該パワー素子(5)に接続された負荷(6)に対して電力供給を行う負荷駆動回路を備えていると共に、
前記パワー素子制御端子(4)に接続される電流供給端子(8a)と接地端子(8b)および制御端子(8c)を有し、前記制御端子(8c)に印加される制御電圧に基づいて、前記パワー素子制御端子(4)に印加される前記駆動電圧がクランプ基準電圧(REF1)に近づくようにクランプ動作を行うクランプ制御回路(8)と、
前記パワー素子制御端子(4)に印加される前記駆動電圧に対応する前記制御電圧を形成し、該制御電圧を前記クランプ制御回路(8)の前記制御端子(8c)に対して印加するクランプ電圧回路(11)と、
前記クランプ制御回路(8)の前記制御端子(8c)と前記接地端子(8b)との間に備えられ、これらの間のインピーダンスを設定するインピーダンス回路(12)とを有するクランプ回路を備え、
前記クランプ回路には、
前記クランプ制御回路(8)の前記制御端子(8c)と前記接地端子(8b)との間に備えられ、前記制御端子(8c)と前記接地端子(8b)との間の導通状態を制御するスイッチ部(13)と、
前記パワー素子制御端子(4)に印加される前記駆動電圧が前記クランプ基準電圧(REF1)よりも低いクランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときに、前記スイッチ部(13)にて前記制御端子(8c)と前記接地端子(8b)との間を導通させることで、これらの間のインピーダンスを前記インピーダンス回路(12)が設定するインピーダンスよりも低くするインピーダンス制御回路(14)とを有するクランプ回路とを有するクランプ動作オフ固定回路が備えられていることを特徴とする負荷駆動装置。 - 前記インピーダンス制御回路(14)により前記スイッチ部(13)を導通させると、前記クランプ制御回路(8)によるクランプ動作がオフさせられることを特徴とする請求項1に記載の負荷駆動装置。
- 前記スイッチ部(13)はMOSFETであり、
前記インピーダンス制御回路(14)は前記パワー素子制御端子(4)に印加される前記駆動電圧と前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)とを比較し、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記MOSFETをオンさせ、駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記MOSFETをオフするコンパレータであることを特徴とする請求項1または2に記載の負荷駆動装置。 - 前記スイッチ部(13)はPch型のMOSFETであり、
前記インピーダンス制御回路(14)は、カレントミラー接続された2つのMOSFET(14a、14b)と前記2つのMOSFET(14a、14b)のうちの一方のMOSFET(14a)に接続された定電流回路(14c)および前記2つのMOSFET(14a、14b)のうちの他方のMOSFET(14b)に接続された抵抗(14d)とを有し、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記一方のMOSFET(14a)側に電流が流れ、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記他方のMOSFET(14b)側に電流が流れるように構成され、
前記他方のMOSFET(14b)と前記抵抗(14d)との間の電位に基づいて前記Pch型のMOSFETがオンオフ制御され、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記Pch型のMOSFETがオン、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記Pch型のMOSFETがオフされることを特徴とする請求項1または2に記載の負荷駆動装置。 - 前記スイッチ部(13)はPch型のMOSFETであり、
前記インピーダンス制御回路(14)は、カレントミラー接続された2つのバイポーラトランジスタ(14e、14f)と前記2つのバイポーラトランジスタ(14e、14f)のうちの一方のバイポーラトランジスタ(14e)に接続された定電流回路(14g)および前記2つのバイポーラトランジスタ(14e、14f)のうちの他方のバイポーラトランジスタ(14f)に接続された抵抗(14h)とを有し、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記一方のバイポーラトランジスタ(14e)側に電流が流れ、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記他方のバイポーラトランジスタ(14f)側に電流が流れるように構成され、
前記他方のバイポーラトランジスタ(14e)と前記抵抗(14h)との間の電位に基づいて前記Pch型のMOSFETがオンオフ制御され、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記Pch型のMOSFETがオン、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記Pch型のMOSFETがオフされることを特徴とする請求項1または2に記載の負荷駆動装置。 - 前記スイッチ部(13)はPch型のMOSFETであり、
前記インピーダンス制御回路(14)は、定電流回路(14i)と、前記定電流回路(14i)に対して互いのドレイン同士が接続された2つのNch型のMOSFET(14j、14k)と、前記2つのNch型のMOSFET(14j、14k)のうちの一方のMOSFET(14k)に接続された抵抗(14m)とを有してなるコンパレータ回路であり、
前記一方のMOSFET(14k)のゲートに対して前記パワー素子制御端子(4)に印加される前記駆動電圧が印加され、前記2つのNch型のMOSFET(14j、14k)のうちの他方のMOSFET(14j)のゲートに対してクランプオフ基準電圧(REF2)が印加されるようにしており、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記他方のMOSFET(14j)側に電流が流れ、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記一方のMOSFET(14k)側に電流が流れるように構成され、
前記一方のMOSFET(14k)と前記抵抗(14m)との間の電位に基づいて前記Pch型のMOSFETがオンオフ制御され、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記Pch型のMOSFETがオン、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記Pch型のMOSFETがオフされることを特徴とする請求項1または2に記載の負荷駆動装置。 - 前記スイッチ部(13)はPch型のMOSFETであり、
前記インピーダンス制御回路(14)は、定電流回路(14n)と、前記定電流回路(14n)に対して互いのコレクタ同士が接続された2つのNPNトランジスタ(14o、14p)と、前記2つのNPNトランジスタ(14o、14p)のうちの一方のNPNトランジスタ(14p)に接続された抵抗(14q)とを有してなるコンパレータ回路であり、
前記一方のNPNトランジスタ(14p)のベースに対して前記パワー素子制御端子(4)に印加される前記駆動電圧が印加され、前記2つのNPNトランジスタ(14o、14p)のうちの他方のNPNトランジスタ(14o)のベースに対してクランプオフ基準電圧(REF2)が印加されるようにしており、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記他方のNPNトランジスタ(14o)側に電流が流れ、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記一方のNPNトランジスタ(14p)側に電流が流れるように構成され、
前記一方のNPNトランジスタ(14p)と前記抵抗(14q)との間の電位に基づいて前記Pch型のMOSFETがオンオフ制御され、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)以下のときには前記Pch型のMOSFETがオン、前記駆動電圧が前記クランプオフ制御基準電圧(REF2)を超えると前記Pch型のMOSFETがオフされることを特徴とする請求項1または2に記載の負荷駆動装置。 - 前記クランプ電圧回路(11)は、前記パワー素子制御端子(4)と前記クランプ制御回路(8)の前記制御端子(8c)との間に接続された抵抗(11n)によって構成されており、
前記インピーダンス回路(12)も抵抗によって構成されており、
前記クランプ制御回路(8)の前記制御端子(8c)には、前記クランプ電圧回路(11)を構成する前記抵抗(11n)と前記インピーダンス回路(12)を構成する前記抵抗とにより前記駆動電圧が分圧された電圧が印加されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の負荷駆動装置。
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