JP2013081137A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パワー素子Q1とパワー素子Q2がトーテムポール接続されている。駆動回路1が入力信号INに応じてパワー素子Q2を駆動し、駆動回路2が入力信号/INに応じてパワー素子Q1を駆動する。駆動回路1は、電源に接続された高圧端子と、低圧端子とを有する。抵抗R1の一端がパワー素子Q2のエミッタに接続され、抵抗R1の他端が駆動回路1の低圧端子に接続されている。スイッチング素子Q3が駆動回路1の高圧端子と抵抗R1の一端との間に接続されている。スイッチング素子Q3は入力信号INに応じてオン・オフする。入力信号INがオフ信号の場合に、駆動回路1は低圧端子の電圧VGNDをパワー素子Q2のゲートに供給してパワー素子Q2はオフする。入力信号INがオフ信号の場合に、スイッチング素子Q3はオンする。
【選択図】図1
Description
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。電源電位と接地電位の間にパワー素子Q1とパワー素子Q2がトーテムポール接続されている。駆動回路1が入力信号INに応じてパワー素子Q2を駆動し、駆動回路2が入力信号/INに応じてパワー素子Q1を駆動する。
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る。ワンショット回路3は、入力信号INのターンオフ時にスイッチング素子Q3のゲートにパルス信号を供給する。
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る。遅延回路4がインバータINVの出力信号を遅延させる。AND回路5のa端子にパワー素子Q2のゲートの電圧が入力され、b端子に遅延回路4の出力電圧が入力される。スイッチング素子Q3はAND回路5の出力信号に応じてオン・オフする。
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る。実施の形態1とは異なり、スイッチング素子Q3のゲートには入力信号/INが供給され、スイッチング素子Q3は入力信号/INに応じてオン・オフする。入力信号/INがオン信号の場合にスイッチング素子Q3はオンする。これにより、デッドタイムにスイッチング素子Q3がオンしないため、実施の形態1に比べて電源の消費電力を削減することができる。その他、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
図8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。この半導体装置は、実施の形態4の半導体装置にワンショット回路3を追加したものである。ワンショット回路3は、入力信号/INのターンオン時にスイッチング素子Q3のゲートにパルス信号を供給する。これにより、スイッチング素子Q3はパワー素子Q1のターンオンが完了するまでの所定期間だけオンする。さらに、スイッチング素子Q3のオン期間は実施の形態2に比べて短くなる。この結果、電源の消費電力を大幅に削減することができる。
図9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。AND回路5のa端子にパワー素子Q2のゲートの電圧が入力され、b端子に入力信号/INが入力される。AND回路5は、入力信号/INがオン信号であり、かつパワー素子Q2のゲートの電圧VGが低圧端子の電圧VGNDより高くなった場合(ゲート浮き期間)にだけ、スイッチング素子Q3をオンさせる。これにより、実施の形態3と同様の効果を得ることができる。
図10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。ダイオードZ1が抵抗R1に並列に接続されている。その他の構成は実施の形態1と同様である。
図11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。ツェナーダイオードZ2が抵抗R1に並列に接続されている。その他の構成は実施の形態1と同様である。ツェナーダイオードZ2が負電圧をクランプするため、過度な負電圧を防止することができる。なお、実施の形態2〜6の構成にツェナーダイオードZ2を追加しても同様の効果を得ることができる。
2 駆動回路(第2の駆動回路)
5 AND回路(制御回路)
IN 入力信号(第1の入力信号)
/IN 入力信号(第2の入力信号)
Q1 パワー素子(第2のパワー素子)
Q2 パワー素子(第1のパワー素子)
Q3 スイッチング素子
R1 抵抗
Z1 ダイオード
Z2 ツェナーダイオード
Claims (4)
- 制御端子と、第1端子と、第2端子とを有する第1のパワー素子と、
前記第1のパワー素子にトーテムポール接続された第2のパワー素子と、
電源に接続された高圧端子と、低圧端子とを有し、第1の入力信号に応じて前記第1のパワー素子を駆動する第1の駆動回路と、
第2の入力信号に応じて前記第2のパワー素子を駆動する第2の駆動回路と、
一端が前記第1のパワー素子の前記第2端子に接続され、他端が前記第1の駆動回路の前記低圧端子に接続された抵抗と、
前記第1の駆動回路の前記高圧端子と前記抵抗の前記一端との間に接続され、前記第1の入力信号又は前記第2の入力信号に応じてオン・オフするスイッチング素子とを備え、
前記第1の入力信号がオフ信号の場合に、前記第1の駆動回路は前記低圧端子の電圧を前記第1のパワー素子の前記制御端子に供給して前記第1のパワー素子はオフし、
前記第1の入力信号がオフ信号又は前記第2の入力信号がオン信号の場合に、前記スイッチング素子はオンすることを特徴とする半導体装置。 - 前記スイッチング素子は、前記第2のパワー素子のターンオンが完了するまでの所定期間だけオンすることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1の入力信号がオフ信号又は前記第2の入力信号がオン信号であり、かつ前記第1のパワー素子の前記制御端子の電圧が前記低圧端子の電圧より高くなった場合にだけ、前記スイッチング素子をオンさせる制御回路を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記抵抗に並列に接続されたダイオード又はツェナーダイオードを更に備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の半導体装置。
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