JP2020010422A - 信号伝達装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、スイッチング電源の全体構成を示す図である。本構成例のスイッチング電源1は、一次回路系1pと二次回路系1sとの間を電気的に絶縁しつつ、直流電源2からの直流入力電圧Viを降圧して所望の直流出力電圧Voを生成する降圧型の絶縁DC/DCコンバータであり、スイッチ出力部10と、トランス20と、整流平滑部30と、スイッチ駆動部40と、スイッチ制御部50と、出力帰還部60と、を有する。
図3は、絶縁ゲートドライバ41〜44として用いられる信号伝達装置の一構成例を示す図である。本構成例の信号伝達装置100は、パルス生成回路110と、絶縁回路120と、パルス受信回路130と、出力駆動回路140と、を含む。
図4は、パルス生成回路110の一構成例を示す図である。本構成例のパルス生成回路110は、エッジ検出部111と、送信部112と、クロック生成部113と、分周部114と、インバータ115と、テスト入力パッドTESTIと、テスト出力パッドTESTOと、を含む。
図6は、信号伝達装置100に用いられるパッケージの一例を示す図である。本図のパッケージ300は、マルチチップ搭載型であり、本図の例では、パルス生成回路110を集積化した半導体チップ310と、絶縁回路120を集積化した半導体チップ320と、パルス受信回路130及び出力駆動回路140を集積化した半導体チップ230が単一のパッケージ300に封止されている。
なお、上記実施形態では、スイッチング電源に用いられる絶縁ゲートドライバへの適用例を挙げたが、本明細書中に開示されている信号伝達装置の適用対象は、これに限定されるものではなく、入出力間を電気的に絶縁しながら信号伝達を行う必要のあるアプリケーション全般(高電圧を取り扱うモータドライバ、アイソレータ、若しくは、その他ICなど)に広く適用することが可能である。
1p 一次回路系
1s 二次回路系
1c 制御回路系
2 直流電源
10 スイッチ出力部
11〜14 トランジスタ
20 トランス
21 一次巻線
22(22a、22b) 二次巻線
30 整流平滑部
31、32 トランジスタ
33 キャパシタ
40 スイッチ駆動部
41〜44 絶縁ゲートドライバ
50 スイッチ制御部
60 出力帰還部
100 信号伝達装置
110 パルス生成回路
111 エッジ検出部
111a 遅延調整手段
112 送信部
113 クロック生成部(RSフリップフロップ)
114 分周部
115 インバータ
120 絶縁回路
121、122 絶縁素子
130 パルス受信回路
140 出力駆動回路
200 テスタ
300 パッケージ
310、320、330 半導体チップ
n1、n2、n3、n4 ノード
TESTI テスト入力パッド
TESTO テスト出力パッド
Claims (10)
- 入力信号のパルスエッジを検出して第1エッジ検出信号及び第2エッジ検出信号を生成するエッジ検出部と、
前記第1エッジ検出信号及び前記第2エッジ検出信号に応じてクロック信号を生成するクロック生成部と、
前記クロック信号を分周して分周クロック信号を生成する分周部と、
テスタからテストモード切替信号の入力を受け付けるためのテスト入力パッドと、
前記テスタに前記分周クロック信号を出力するためのテスト出力パッドと、
を有し、
前記エッジ検出部は、前記テストモード切替信号が入力されているときに、前記入力信号ではなく前記クロック信号またはその論理レベルを反転させた反転クロック信号のパルスエッジを検出して前記第1エッジ検出信号及び前記第2エッジ検出信号を生成する機能を備えており、前記エッジ検出部の信号遅延時間は、前記テスタで測定された前記分周クロック信号の周期に応じて調整可能であることを特徴とするパルス生成回路。 - 前記第1エッジ検出信号及び前記第2検出信号に応じて第1送信パルス信号及び第2送信パルス信号を生成する送信部をさらに有することを特徴とする請求項1に記載のパルス生成回路。
- 請求項2に記載のパルス生成回路と、
入出力間を絶縁しつつ前記第1送信パルス信号及び前記第2送信パルス信号をそれぞれ第1受信パルス信号及び第2受信パルス信号として後段に伝達する絶縁回路と、
前記第1受信パルス信号及び前記第2受信パルス信号に応じた受信パルス信号を生成するパルス受信回路と、
前記受信パルス信号に応じた出力信号を生成する出力駆動回路と、
を有することを特徴とする信号伝達装置。 - 前記パルス生成回路は、第1半導体チップに集積化されており、
前記絶縁回路は、第2半導体チップに集積化されており、
前記パルス受信回路及び前記出力駆動回路は、第3半導体チップに集積化されており、
前記第1半導体チップ、前記第2半導体チップ、及び、前記第3半導体チップは、単一のパッケージに集積化されていることを特徴とする請求項3に記載の信号伝達装置。 - 前記テスト入力パッド及び前記テスト出力パッドは、いずれのリードフレームにもボンディングされることなく前記パッケージに封止されていることを特徴とする請求項4に記載の信号伝達装置。
- スイッチ制御部とスイッチ出力部との間を絶縁しつつ前記スイッチ制御部から前記スイッチ出力部にスイッチ駆動信号を伝達するための手段として、請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の信号伝達装置を有することを特徴とするスイッチング電源。
- 前記スイッチ出力部は、直流電源の正負両極間でフルブリッジ型に接続された4つのトランジスタを含み、
前記信号伝達装置は、前記スイッチ制御部と各トランジスタのゲートとの間に1つずつ設けられていることを特徴とする請求項6に記載のスイッチング電源。 - 前記4つのトランジスタは、いずれもSi−MOSFET、SiC−MOSFET、または、IGBTであることを特徴とする請求項7に記載のスイッチング電源。
- 前記スイッチ出力部の駆動周波数は、100kHz以上であることを特徴とする請求項8に記載のスイッチング電源。
- 前記スイッチ出力部に接続された一次巻線とこれに磁気結合された二次巻線とを含むトランスと、
前記二次巻線に現れる誘起電圧から出力電圧を生成する整流平滑部と、
をさらに有することを特徴とする請求項6〜請求項9のいずれか一項に記載のスイッチング電源。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP2018126606A JP7068075B2 (ja) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 信号伝達装置 |
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JP2018126606A JP7068075B2 (ja) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 信号伝達装置 |
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JP (1) | JP7068075B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022181402A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | ローム株式会社 | 絶縁モジュールおよびゲートドライバ |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008114307A1 (ja) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Fujitsu Limited | 遅延回路及び該回路の試験方法 |
JP2014007502A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Rohm Co Ltd | 信号伝達回路、集積回路およびそれを含む電気機器 |
-
2018
- 2018-07-03 JP JP2018126606A patent/JP7068075B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014007502A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Rohm Co Ltd | 信号伝達回路、集積回路およびそれを含む電気機器 |
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WO2022181402A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | ローム株式会社 | 絶縁モジュールおよびゲートドライバ |
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