JP2013039031A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高電位の主電源電位と低電位の主電源電位との間に直列に接続された2つのパワーデバイスのうち高電位側のパワーデバイスを駆動制御する半導体装置に関し、特にパワーデバイスの誤動作を防ぐことができる半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device that drives and controls a high-potential-side power device among two power devices connected in series between a high-potential main power supply potential and a low-potential main power supply potential. The present invention relates to a semiconductor device capable of preventing malfunction.
図14は、ハーフブリッジ回路を示す回路図である。電源PSの正極と負極(接地電位GND)との間に、IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)などのパワーデバイス101,102がトーテムポール接続されている。また、パワーデバイス101,102には、それぞれフリーホイールダイオードD1,D2が逆並列接続されている。そして、パワーデバイス101とパワーデバイス102との接続点N1には負荷(モータなどの誘導性負荷)103が接続されている。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a half-bridge circuit. Between the positive electrode and the negative electrode (ground potential GND) of the power supply PS,
パワーデバイス101は、パワーデバイス102との接続点N1の電位を基準電位として、この基準電位と電源PSが供給する電源電位との間でスイッチング動作するデバイスであり、高電位側パワーデバイスと呼ばれる。一方、パワーデバイス102は、接地電位を基準電位として、この基準電位と接続点N1の電位との間でスイッチング動作するデバイスであり、低電位側パワーデバイスと呼ばれる。
The
パワーデバイス101は高電位側パワーデバイス駆動回路HDにより駆動され、パワーデバイス102は低電位側パワーデバイス駆動回路LDにより駆動される。高電位側パワーデバイス駆動回路HDには、高電位側電源104の正極の電圧VB(高電位側浮遊電源絶対電圧)と、高電位側電源104の負極の電圧VS(高電位側浮遊電源オフセット電圧)とが印加される。そして、高電位側パワーデバイス駆動回路HDは、出力信号HOをパワーデバイス102のゲート電極に出力する。なお、低電位側パワーデバイス駆動回路LDについては、本願発明と関係が薄いので説明を省略する。
The
図15は、従来の半導体装置を示す回路図である。この半導体装置は、高電位の主電源電位と低電位の主電源電位との間に直列に接続された2つのパワーデバイスのうち高電位側のパワーデバイスを駆動制御する高電位側パワーデバイス駆動回路である。 FIG. 15 is a circuit diagram showing a conventional semiconductor device. This semiconductor device includes a high-potential-side power device driving circuit that drives and controls a high-potential-side power device among two power devices connected in series between a high-potential main power-supply potential and a low-potential main power-supply potential. It is.
外部に設けられたマイクロコンピュータなどから入力信号HINが与えられる。入力信号HINは、高電位側のパワーデバイスの導通を示す“H(高電位)”(第1状態)及び高電位側のパワーデバイスの非導通を示す“L(低電位)”(第2状態)を有する。 An input signal HIN is given from an external microcomputer or the like. The input signal HIN includes “H (high potential)” (first state) indicating conduction of the high-potential side power device and “L (low potential)” (second state) indicating non-conduction of the high-potential side power device. ).
パルス発生回路11は、入力信号HINの“H”,“L”へのレベル遷移に対応して、それぞれパルス状のON信号(第1のパルス信号),OFF信号(第2のパルス信号)を発生させる。
The
パルス発生回路11の2つの出力は、レベルシフトトランジスタである高耐圧Nチャネル型電界効果トランジスタ(以下、HNMOSトランジスタと呼ぶ)12,13のゲート電極にそれぞれ接続されている。そして、ON信号はHNMOSトランジスタ12のゲート電極に、OFF信号はHNMOSトランジスタ13のゲート電極に与えられる。HNMOSトランジスタ12,13のドレイン電極はそれぞれ抵抗14,15の一端に接続されるとともに、インバータ16,17の入力にも接続されている。
Two outputs of the
このHNMOSトランジスタ12,13、抵抗14,15及びインバータ16,17によりレベルシフト回路が構成される。このレベルシフト回路は、ON信号,OFF信号を高電位側へレベルシフトして、それぞれ第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を得る。
The
SR型フリップフロップ19は、保護回路18を介して、インバータ16,17の出力信号(第1,第2のレベルシフト済みパルス信号)をそれぞれセット入力S及びリセット入力Rから入力する。ここで、保護回路18はSR型フリップフロップ19の誤動作を防止するためのフィルタ回路であり、論理ゲートによって構成されている。
The SR flip-
SR型フリップフロップ19の出力Qは、NMOSトランジスタ20のゲート電極に接続されるとともに、インバータ21の入力にも接続され、インバータ21の出力はNMOSトランジスタ22のゲート電極に接続されている。NMOSトランジスタ20,22の接続点の電圧を高電位側の出力信号HOとして出力する。このようにNMOSトランジスタ20,22を相補的にON、OFFさせることでパワーデバイス101をスイッチングする。
The output Q of the SR flip-
抵抗14,15の他端はNMOSトランジスタ20のドレイン電極側に接続され、電圧VBが印加されている。また、NMOSトランジスタ22のソース電極は、ダイオード23,24のアノード及び図14の接続点N1に接続され、電圧VSが印加されている。ダイオード23,24のカソードは、それぞれHNMOSトランジスタ12,13のドレイン電極に接続されている。
The other ends of the
次に、図16に示すタイミングチャートを用いて、従来の高電位側パワーデバイス駆動回路の動作について説明する。 Next, the operation of the conventional high potential side power device driving circuit will be described with reference to the timing chart shown in FIG.
まず、パルス発生回路11は、入力信号HINの立ち上がりに応答して、“H(高電位)”に遷移するパルス状のON信号を発生させる。このON信号によって、HNMOSトランジスタ12がONする。このときOFF信号は“L(低電位)”であり、HNMOSトランジスタ13はOFF状態である。
First, the
これによってHNMOSトランジスタ12に接続された抵抗14に電圧降下が発生し、インバータ16に“L”信号が入力される。一方、HNMOSトランジスタ13に接続された抵抗15には電圧降下が発生しないので、インバータ17には“H”信号が入力され続ける。よって、インバータ16の出力信号は“H”に遷移するパルス信号となり、インバータ17の出力信号は“L”状態を維持する。
As a result, a voltage drop occurs in the
そして、インバータ16,17の出力信号を受けた保護回路18は、SR型フリップフロップ19のセット入力Sに対して、インバータ16の出力信号に対応して“L”に遷移するパルス信号を出力する。一方、保護回路18は、SR型フリップフロップ19のリセット入力Rに対して、インバータ17の出力信号に対応して“H”信号を出力する。
The
また、パルス発生回路11は、入力信号HINの立ち下がりに応答して、“H(高電位)”に遷移するパルス状のOFF信号を発生させる。この場合も、上記と同様の動作を行い、保護回路18は、SR型フリップフロップ19のセット入力Sに対して、インバータ16の出力信号に対応して“H”信号を出力する。一方、保護回路18は、SR型フリップフロップ19のリセット入力Rに対して、インバータ17の出力信号に対応して “L”に遷移するパルス信号を出力する。
The
この結果、SR型フリップフロップ19の出力Qは、ON信号が与えられるタイミングで“H”に遷移し、OFF信号が与えられるタイミングで“L”に遷移する。また、NMOSトランジスタ20,22を相補的にON、OFFさせることで得られる出力信号HOも同様の信号となる。
As a result, the output Q of the SR flip-
ここで問題となるのは、パワーデバイス101,102で構成されるハーフブリッジ型パワーデバイスのスイッチング状態によって、接続点N1からダイオード23,24のアノードに至るラインで発生するdv/dt過渡信号である。
The problem here is the dv / dt transient signal generated in the line from the connection point N1 to the anodes of the
dv/dt過渡信号が発生すると、HNMOSトランジスタ12,13のドレイン−ソース間の寄生静電容量とdv/dt過渡信号との積算で得られるdv/dt電流がHNMOSトランジスタ12,13に同時に流れる。これにより、ON信号及びOFF信号の代わりに、dv/dt過渡信号による誤りパルスが同時に与えられることになる。このような場合に、保護回路18は、SR型フリップフロップ19に同時に信号入力が行われることを防止するように構成されている(例えば、特許文献1参照)。
When a dv / dt transient signal is generated, a dv / dt current obtained by integrating the parasitic capacitance between the drain and source of the
高電位側パワーデバイス駆動回路HDの出力信号HOが“H”の時、パワーデバイス101はONとなり、図14に示すように電流I1が流れる。その後、高電位側パワーデバイス駆動回路HDの出力信号HOが“H”から“L”に遷移し、パワーデバイス101がONからOFFに切り替ると、フリーホイールダイオードD2に電流I2が流れる還流モードになる。この時、電圧VSは、dv/dt過渡信号と配線のインダクタンスにより、GNDよりも一時的に低くなり負電圧となる。
When the output signal HO of the high potential side power device driving circuit HD is “H”, the
従来の半導体装置では、パワーデバイス101を切り替えるのと同時に、ON信号又はOFF信号が出力されていた。しかし、パワーデバイス101の切り替えにより電圧VSが負電圧になった際に、ON信号,OFF信号によりHNMOSトランジスタ12はOFF、HNMOSトランジスタ13はONとアンバランスになっている。このため、HNMOSトランジスタ12,13の寄生ダイオード25,26に流れるリカバリー電流に差が生じる。これにより間違った出力信号HOが出力され、パワーデバイスの誤動作を引き起こすという問題があった。
In the conventional semiconductor device, an ON signal or an OFF signal is output simultaneously with switching of the
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、パワーデバイスの誤動作を防ぐことができる半導体装置を得るものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a semiconductor device capable of preventing a malfunction of a power device.
本発明に係る半導体装置は、高電位の主電源電位と低電位の主電源電位との間に直列に接続された2つのパワーデバイスのうち高電位側のパワーデバイスを駆動制御する半導体装置であって、前記高電位側のパワーデバイスの導通を示す第1状態及び前記高電位側のパワーデバイスの非導通を示す第2状態を有する入力信号の前記第1,第2状態へのレベル遷移に対応して、それぞれ第1,第2のパルス信号を発生させるパルス発生回路と、前記第1,第2のパルス信号を高電位側へレベルシフトして、それぞれ第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を得るレベルシフト回路と、前記第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を少なくとも前記第1,第2のパルス信号のパルス幅分遅延させて、それぞれ第1,第2の遅延済みパルス信号を得る遅延回路と、前記第1の遅延済みパルス信号をセット入力から入力し、前記第2の遅延済みパルス信号をリセット入力から入力するSR型フリップフロップとを備えることを特徴とする。 A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device that drives and controls a high-potential side power device among two power devices connected in series between a high-potential main power supply potential and a low-potential main power supply potential. In response to a level transition of the input signal having the first state indicating conduction of the high-potential side power device and the second state indicating non-conduction of the high-potential side power device to the first and second states. A pulse generation circuit for generating the first and second pulse signals, respectively, and level-shifting the first and second pulse signals to the high potential side, respectively, for the first and second level-shifted pulses, respectively. A level shift circuit for obtaining a signal, and the first and second level-shifted pulse signals are delayed by at least the pulse width of the first and second pulse signals, respectively. And obtaining a delay circuit, receiving said first delayed pulse signal from the set input, characterized in that it comprises an SR-type flip-flop for inputting the second delayed pulse signal from the reset input.
本発明により、パワーデバイスの誤動作を防ぐことができる。 According to the present invention, malfunction of the power device can be prevented.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置を示す回路図である。この半導体装置は、高電位の主電源電位と低電位の主電源電位との間に直列に接続された2つのパワーデバイスのうち高電位側のパワーデバイスを駆動制御する高電位側パワーデバイス駆動回路である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. This semiconductor device includes a high-potential-side power device driving circuit that drives and controls a high-potential-side power device among two power devices connected in series between a high-potential main power-supply potential and a low-potential main power-supply potential. It is.
外部に設けられたマイクロコンピュータなどから入力信号HINが与えられる。入力信号HINは、高電位側のパワーデバイスの導通を示す“H(高電位)”(第1状態)及び高電位側のパワーデバイスの非導通を示す“L(低電位)”(第2状態)を有する。 An input signal HIN is given from an external microcomputer or the like. The input signal HIN includes “H (high potential)” (first state) indicating conduction of the high-potential side power device and “L (low potential)” (second state) indicating non-conduction of the high-potential side power device. ).
パルス発生回路11は、入力信号HINの“H”,“L”へのレベル遷移に対応して、それぞれパルス状のON信号(第1のパルス信号),OFF信号(第2のパルス信号)を発生させる。
The
パルス発生回路11の2つの出力は、レベルシフトトランジスタである高耐圧Nチャネル型電界効果トランジスタ(以下、HNMOSトランジスタと呼ぶ)12,13のゲート電極にそれぞれ接続されている。そして、ON信号はHNMOSトランジスタ12のゲート電極に、OFF信号はHNMOSトランジスタ13のゲート電極に与えられる。HNMOSトランジスタ12,13のドレイン電極はそれぞれ抵抗14,15の一端に接続されるとともに、インバータ16,17の入力にも接続されている。
Two outputs of the
このHNMOSトランジスタ12,13、抵抗14,15及びインバータ16,17によりレベルシフト回路が構成される。このレベルシフト回路は、ON信号,OFF信号を高電位側へレベルシフトして、それぞれ第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を得る。
The
SR型フリップフロップ19は、保護回路18を介して、インバータ16,17の出力信号(第1,第2のレベルシフト済みパルス信号)をそれぞれセット入力S及びリセット入力Rから入力する。ここで、保護回路18は、SR型フリップフロップ19の誤動作を防止するためのフィルタ回路であり、NAND回路31〜33,インバータ34〜38及びNOR回路39,40によって構成されている。
The SR flip-
また、NOR回路41は、第1、第2のレベルシフト済みパルス信号を入力してNOR演算を行う。D型フリップフロップ42は、NOR回路41の出力をクロック入力Tから入力し、SR型フリップフロップ19の出力をデータ入力Dから入力する。このNOR回路41とD型フリップフロップ42から遅延回路が構成される。この遅延回路は、SR型フリップフロップ19の出力を少なくともON信号,OFF信号のパルス幅分遅延させる。
The NOR
D型フリップフロップ42の出力Q´は、NMOSトランジスタ20のゲート電極に接続されるとともに、インバータ21の入力にも接続され、インバータ21の出力はNMOSトランジスタ22のゲート電極に接続されている。NMOSトランジスタ20,22の接続点の電圧を高電位側の出力信号HOとして出力する。このようにNMOSトランジスタ20,22を相補的にON、OFFさせることで高電位側のパワーデバイスをスイッチングする。
The output Q ′ of the D-type flip-
抵抗14,15の他端はNMOSトランジスタ20のドレイン電極側に接続され、電圧VBが印加されている。また、NMOSトランジスタ22のソース電極は、ダイオード23,24のアノード及び図14の接続点N1に接続され、電圧VSが印加されている。ダイオード23,24のカソードは、それぞれHNMOSトランジスタ12,13のドレイン電極に接続されている。
The other ends of the
図2は、本発明の実施の形態1に係る半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図示のように、出力信号HOは、ON信号,OFF信号が出力された後に切り替る。これにより、パワーデバイスの切り替えにより電圧VSが負電圧になっている時には、ON信号,OFF信号は出力されない。従って、パワーデバイスの誤動作を防ぐことができる。また、SR型フリップフロップ19の出力をロジック的に遅延させるため、素子ばらつきが少ない。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the output signal HO is switched after the ON signal and the OFF signal are output. Thereby, when the voltage VS is a negative voltage due to switching of the power devices, the ON signal and the OFF signal are not output. Therefore, malfunction of the power device can be prevented. Further, since the output of the SR flip-
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に係る半導体装置を示す回路図であり、図4は、その動作を説明するためのタイミングチャートである。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a timing chart for explaining its operation.
本実施の形態2では、遅延回路として、第1のインバータ43と、NAND回路44と、第2のインバータ45と、OR回路46とを有する。その他の構成は実施の形態1と同様である。
The second embodiment includes a
第1のインバータ43は、第1のレベルシフト済みパルス信号を反転させる。NAND回路44は、第1のインバータ43の出力とSR型フリップフロップ19の出力を入力して、NAND演算を行う。第2のインバータ45は、NAND回路44の出力を反転させる。OR回路46は、第2のインバータ45の出力と第2のレベルシフト済みパルス信号を入力して、OR演算を行う。
The
この構成により、実施の形態1と同様の効果を奏する。また、実施の形態1よりも回路規模を小さくすることができる。 With this configuration, the same effects as those of the first embodiment are obtained. Further, the circuit scale can be made smaller than in the first embodiment.
実施の形態3.
図5は、本発明の実施の形態3に係る半導体装置を示す回路図であり、図6は、その動作を説明するためのタイミングチャートである。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation thereof.
本実施の形態3では、遅延回路として、複数のインバータ47,48を有する。その他の構成は実施の形態1と同様である。この構成により、実施の形態1と同様にパワーデバイスの誤動作を防ぐことができる。また、インバータの段数によって遅延量を容易に制御することができる。
In the third embodiment, a plurality of
実施の形態4.
図7は、本発明の実施の形態4に係る半導体装置を示す回路図であり、図8は、その動作を説明するためのタイミングチャートである。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation thereof.
本実施の形態4では、遅延回路として、定電流源51と、コンデンサ52と、インバータ53と、NMOSトランジスタ54〜56と、PMOSトランジスタ57〜59とを有する。その他の構成は実施の形態1と同様である。
In the fourth embodiment, the delay circuit includes a constant current source 51, a
定電流源51はコンデンサ52を充電する。スイッチング素子であるNMOSトランジスタ54〜56及びPMOSトランジスタ57〜59は、SR型フリップフロップ19の出力に応じてコンデンサ52を充放電させる。インバータ53は、コンデンサ52に充電された電圧を反転して出力する。
The constant current source 51 charges the
この構成により、実施の形態1と同様にパワーデバイスの誤動作を防ぐことができる。また、定電流源51の電流値又はコンデンサ52の容量値によって遅延を容易に制御することができる。
With this configuration, it is possible to prevent a malfunction of the power device as in the first embodiment. Further, the delay can be easily controlled by the current value of the constant current source 51 or the capacitance value of the
実施の形態5.
図9は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置を示す回路図である。上記の実施の形態1〜4では、SR型フリップフロップ19の後段に遅延回路が設けられていた。これに対し、本実施の形態5では、保護回路18とSR型フリップフロップ19との間に遅延回路が設けられている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. In the first to fourth embodiments, the delay circuit is provided after the SR flip-
遅延回路として、インバータ61〜64と第1,第2のコンデンサ65,66が設けられている。インバータ61,62は、保護回路18の出力LFSとSR型フリップフロップ19のセット入力Sとの間に直列接続されている。インバータ63,64は、保護回路18の出力LFRとSR型フリップフロップ19のリセット入力Rとの間に直列接続されている。第1のコンデンサ65の一端は、インバータ61とインバータ62の接続点に接続され、第1のレベルシフト済みパルス信号が印加される。第2のコンデンサ66の一端は、インバータ63とインバータ64の接続点に接続され、第2のレベルシフト済みパルス信号が印加される。第1,第2のコンデンサ65,66の他端には電圧VSが印加されている。
As delay circuits,
この遅延回路は、第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を少なくともON信号,OFF信号のパルス幅分遅延させて、それぞれ第1,第2の遅延済みパルス信号を得る。即ち、第1,第2のコンデンサ65,66に充電された電圧をそれぞれ第1,第2の遅延済みパルス信号として出力する。そして、SR型フリップフロップ19は、第1の遅延済みパルス信号をセット入力Sから入力し、第2の遅延済みパルス信号をリセット入力Rから入力する。
The delay circuit delays the first and second level-shifted pulse signals by at least the pulse widths of the ON signal and OFF signal to obtain first and second delayed pulse signals, respectively. That is, the voltages charged in the first and
SR型フリップフロップ19の出力Qは、NMOSトランジスタ20のゲート電極に接続されるとともに、インバータ21の入力にも接続され、インバータ21の出力はNMOSトランジスタ22のゲート電極に接続されている。NMOSトランジスタ20,22の接続点の電圧を高電位側の出力信号HOとして出力する。このようにNMOSトランジスタ20,22を相補的にON、OFFさせることで高電位側のパワーデバイスをスイッチングする。
The output Q of the SR flip-
図10は、本発明の実施の形態5に係る半導体装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。図示のように、出力信号HOは、ON信号,OFF信号が出力された後に切り替る。これにより、パワーデバイスの切り替えにより電圧VSが負電圧になっている時には、ON信号,OFF信号は出力されない。従って、パワーデバイスの誤動作を防ぐことができる。また、ON信号とOFF信号の遅延量をそれぞれ制御することができる。そして、第1,第2のコンデンサ65,66の容量値によって遅延量を容易に制御することができる。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, the output signal HO is switched after the ON signal and the OFF signal are output. Thereby, when the voltage VS is a negative voltage due to switching of the power devices, the ON signal and the OFF signal are not output. Therefore, malfunction of the power device can be prevented. Further, the delay amounts of the ON signal and the OFF signal can be controlled respectively. The delay amount can be easily controlled by the capacitance values of the first and
実施の形態6.
図11は、本発明の実施の形態6に係る半導体装置を示す回路図である。この半導体装置のタイミングチャートは実施の形態5と同様である。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 11 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. The timing chart of this semiconductor device is the same as that of the fifth embodiment.
本実施の形態6では、遅延回路として、保護回路18の出力LFSとSR型フリップフロップ19のセット入力Sとの間に直列接続された複数の第1のインバータ71,72と、保護回路18の出力LFRとSR型フリップフロップ19のリセット入力Rとの間に直列接続された複数の第2のインバータ73,74とが設けられている。その他の構成は実施の形態5と同様である。
In the sixth embodiment, as the delay circuit, a plurality of
この構成により、実施の形態5と同様にパワーデバイスの誤動作を防ぐことができ、ON信号とOFF信号の遅延量をそれぞれ制御することができる。また、第1,第2のインバータの段数によって遅延量を容易に制御することができる。 With this configuration, the power device can be prevented from malfunctioning as in the fifth embodiment, and the delay amounts of the ON signal and the OFF signal can be controlled. Further, the delay amount can be easily controlled by the number of stages of the first and second inverters.
実施の形態7.
図12は、本発明の実施の形態7に係る半導体装置を示す回路図である。この半導体装置のタイミングチャートは実施の形態5と同様である。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 12 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to Embodiment 7 of the present invention. The timing chart of this semiconductor device is the same as that of the fifth embodiment.
本実施の形態7では、遅延回路として、第1,第2の定電流源80,81と、第1,第2のコンデンサ82,83と、インバータ84〜87と、NMOSトランジスタ88,89(第1,第2のスイッチング素子)とを有する。その他の構成は実施の形態5と同様である。
In the seventh embodiment, first and second constant
第1,第2の定電流源80,81は第1,第2のコンデンサ82,83をそれぞれ充電する。NMOSトランジスタ88,89は、第1,第2のレベルシフト済みパルス信号に応じて、それぞれ第1,第2のコンデンサ82,83を充放電させる。インバータ86,87は、第1,第2のコンデンサ82,83に充電された電圧をそれぞれ反転して第1,第2の遅延済みパルス信号として出力する。
The first and second constant
この構成により、実施の形態5と同様にパワーデバイスの誤動作を防ぐことができ、ON信号とOFF信号の遅延量をそれぞれ制御することができる。また、第1,第2の定電流源80,81の電流値又は第1,第2のコンデンサ82,83の容量値によって遅延量を容易に制御することができる。
With this configuration, the power device can be prevented from malfunctioning as in the fifth embodiment, and the delay amounts of the ON signal and the OFF signal can be controlled. Further, the delay amount can be easily controlled by the current values of the first and second constant
実施の形態8.
図13は、本発明の実施の形態8に係る半導体装置を示す回路図である。この半導体装置のタイミングチャートは実施の形態5と同様である。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a semiconductor device according to Embodiment 8 of the present invention. The timing chart of this semiconductor device is the same as that of the fifth embodiment.
本実施の形態7では、遅延回路として、第1,第2の定電流源90,91と、第1,第2のコンデンサ92,93と、インバータ94〜97と、NMOSトランジスタ98,99(第1,第2のスイッチング素子)とを有する。その他の構成は実施の形態5と同様である。
In the seventh embodiment, first and second constant current sources 90 and 91, first and
第1,第2の定電流源90,91は第1,第2のコンデンサ92,93をそれぞれ充電する。NMOSトランジスタ98,99は、第1,第2のレベルシフト済みパルス信号に応じて、それぞれ第1,第2のコンデンサ92,93を充放電させる。インバータ96,97は、第1,第2のコンデンサ92,93に充電された電圧をそれぞれ反転して第1,第2の遅延済みパルス信号として出力する。
The first and second constant current sources 90 and 91 charge the first and
この構成により、実施の形態5と同様にパワーデバイスの誤動作を防ぐことができ、ON信号とOFF信号の遅延量をそれぞれ制御することができる。また、第1,第2の定電流源90,91の電流値又は第1,第2のコンデンサ92,93の容量値によって遅延量を容易に制御することができる。
With this configuration, the power device can be prevented from malfunctioning as in the fifth embodiment, and the delay amounts of the ON signal and the OFF signal can be controlled. Further, the delay amount can be easily controlled by the current values of the first and second constant current sources 90 and 91 or the capacitance values of the first and
11 パルス発生回路
12,13 HNMOSトランジスタ(レベルシフト回路)
14,15 抵抗(レベルシフト回路)
16,17 インバータ(レベルシフト回路)
19 SR型フリップフロップ
41 NOR回路(遅延回路)
42 D型フリップフロップ(遅延回路)
43 第1のインバータ(遅延回路)
44 NAND回路(遅延回路)
45 第2のインバータ(遅延回路)
46 OR回路(遅延回路)
47,48 インバータ(遅延回路)
51 定電流源(遅延回路)
52 コンデンサ(遅延回路)
54〜59 スイッチング素子(遅延回路)
71,72 第1のインバータ(遅延回路)
73,74 第2のインバータ(遅延回路)
80,90 第1の定電流源(遅延回路)
81,91 第2の定電流源(遅延回路)
65,82,92 第1のコンデンサ(遅延回路)
66,83,93 第2のコンデンサ(遅延回路)
88,98 NMOSトランジスタ(第1のスイッチング素子)(遅延回路)
89,99 NMOSトランジスタ(第2のスイッチング素子)(遅延回路)
11
14,15 Resistance (level shift circuit)
16, 17 Inverter (level shift circuit)
19 SR type flip-
42 D-type flip-flop (delay circuit)
43 First inverter (delay circuit)
44 NAND circuit (delay circuit)
45 Second inverter (delay circuit)
46 OR circuit (delay circuit)
47, 48 Inverter (delay circuit)
51 Constant current source (delay circuit)
52 Capacitor (delay circuit)
54-59 Switching element (delay circuit)
71, 72 First inverter (delay circuit)
73, 74 Second inverter (delay circuit)
80, 90 First constant current source (delay circuit)
81, 91 Second constant current source (delay circuit)
65, 82, 92 First capacitor (delay circuit)
66, 83, 93 Second capacitor (delay circuit)
88, 98 NMOS transistor (first switching element) (delay circuit)
89,99 NMOS transistor (second switching element) (delay circuit)
Claims (4)
前記高電位側のパワーデバイスの導通を示す第1状態及び前記高電位側のパワーデバイスの非導通を示す第2状態を有する入力信号の前記第1,第2状態へのレベル遷移に対応して、それぞれ第1,第2のパルス信号を発生させるパルス発生回路と、
前記第1,第2のパルス信号を高電位側へレベルシフトして、それぞれ第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を得るレベルシフト回路と、
前記第1,第2のレベルシフト済みパルス信号を少なくとも前記第1,第2のパルス信号のパルス幅分遅延させて、それぞれ第1,第2の遅延済みパルス信号を得る遅延回路と、
前記第1の遅延済みパルス信号をセット入力から入力し、前記第2の遅延済みパルス信号をリセット入力から入力するSR型フリップフロップとを備えることを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device that drives and controls a high-potential side power device among two power devices connected in series between a high-potential main power supply potential and a low-potential main power supply potential,
Corresponding to level transition of the input signal having the first state indicating conduction of the high-potential side power device and the second state indicating non-conduction of the high-potential side power device to the first and second states A pulse generation circuit for generating first and second pulse signals,
A level shift circuit for level-shifting the first and second pulse signals to the high potential side to obtain first and second level-shifted pulse signals, respectively;
A delay circuit that delays the first and second level-shifted pulse signals by at least a pulse width of the first and second pulse signals to obtain first and second delayed pulse signals, respectively;
A semiconductor device comprising: an SR-type flip-flop that inputs the first delayed pulse signal from a set input and inputs the second delayed pulse signal from a reset input.
前記第1,第2のコンデンサに充電された電圧をそれぞれ前記第1,第2の遅延済みパルス信号として出力することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The delay circuit includes first and second capacitors to which the first and second level-shifted pulse signals are respectively applied at one end and a reference voltage is applied to the other end.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein voltages charged in the first and second capacitors are output as the first and second delayed pulse signals, respectively.
前記第1のレベルシフト済みパルス信号を遅延させる複数の第1のインバータと、
前記第2のレベルシフト済みパルス信号を遅延させる複数の第2のインバータとを有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The delay circuit is
A plurality of first inverters for delaying the first level-shifted pulse signal;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising a plurality of second inverters that delay the second level-shifted pulse signal.
第1,第2のコンデンサと、
前記第1,第2のコンデンサをそれぞれ充電する第1,第2の定電流源と、
前記第1,第2のレベルシフト済みパルス信号に応じて、それぞれ前記第1,第2のコンデンサを充放電させる第1,第2のスイッチング素子とを有し、
前記第1,第2のコンデンサに充電された電圧をそれぞれ前記第1,第2の遅延済みパルス信号として出力することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。 The delay circuit is
A first and a second capacitor;
First and second constant current sources for charging the first and second capacitors, respectively;
First and second switching elements for charging and discharging the first and second capacitors in response to the first and second level-shifted pulse signals, respectively.
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein voltages charged in the first and second capacitors are output as the first and second delayed pulse signals, respectively.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021075150A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 富士電機株式会社 | Filter circuit and semiconductor device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001258268A (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Half-bridge inverter circuit |
JP2005130355A (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | Drive circuit and semiconductor device |
JP2007006048A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device for power |
-
2012
- 2012-09-06 JP JP2012195928A patent/JP2013039031A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001258268A (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-21 | Sanyo Electric Co Ltd | Half-bridge inverter circuit |
JP2005130355A (en) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | Drive circuit and semiconductor device |
JP2007006048A (en) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor device for power |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021075150A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | 富士電機株式会社 | Filter circuit and semiconductor device |
JPWO2021075150A1 (en) * | 2019-10-18 | 2021-04-22 | ||
JP7279807B2 (en) | 2019-10-18 | 2023-05-23 | 富士電機株式会社 | Filter circuit and semiconductor device |
US11736094B2 (en) | 2019-10-18 | 2023-08-22 | Fuji Electric Co., Ltd. | Filter circuit and semiconductor device |
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