JP3238035B2 - Drive circuit for capacitive load - Google Patents

Drive circuit for capacitive load

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JP3238035B2 JP03969095A JP3969095A JP3238035B2 JP 3238035 B2 JP3238035 B2 JP 3238035B2 JP 03969095 A JP03969095 A JP 03969095A JP 3969095 A JP3969095 A JP 3969095A JP 3238035 B2 JP3238035 B2 JP 3238035B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特にガス放電表示パネ
ル(プラズマディスプレーパネル)、あるいはエレクト
ロルミネッセンス表示パネル(ELディスプレーパネ
ル)等のフラットディスプレーパネルの表示駆動に用い
られる高電圧の容量性負荷の駆動回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-voltage capacitive load used for driving a flat display panel such as a gas discharge display panel (plasma display panel) or an electroluminescent display panel (EL display panel). It relates to a drive circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、前記のようなフラットディスプレ
ーパネルの表示を行うために、特開昭59−15327 号公報
に記載のような駆動回路が用いられてきた。同回路にお
いて、下側のバイポーラトランジスタがオンすることに
より負荷電流が流れ込み、上側に配置したバイポーラト
ランジスタのベース端子と該バイポーラトランジスタの
エミッタ端子間に順方向に配置したダイオードに電流が
流れ、該バイポーラトランジスタのベースエミッタ間は
逆バイアスされるため、上側バイポーラトランジスタは
オフする。一方、下側バイポーラトランジスタがオフの
ときは、上側バイポーラトランジスタのベース端子に、
抵抗を介して電源が接続されているため、上側バイポー
ラトランジスタがオンする。同回路は、単純な回路構成
でパネルの表示駆動を可能にしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a driving circuit as disclosed in JP-A-59-15327 has been used for displaying a flat display panel as described above. In this circuit, a load current flows when the lower bipolar transistor is turned on, and a current flows through a diode disposed in a forward direction between the base terminal of the bipolar transistor disposed on the upper side and the emitter terminal of the bipolar transistor. Since a reverse bias is applied between the base and the emitter of the transistor, the upper bipolar transistor is turned off. On the other hand, when the lower bipolar transistor is off, the base terminal of the upper bipolar transistor
Since the power supply is connected via the resistor, the upper bipolar transistor is turned on. This circuit enables display driving of a panel with a simple circuit configuration.

【0003】一方、上記公報あるいは、特開昭59−1532
8 号公報に記載のような駆動回路は、出力波形のなまり
の改善と消費電力の低減を目的としている。ただし、使
用素子が多くなる回路構成となっている。
On the other hand, the above publication or Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-1532
The drive circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-108 aims to improve the rounding of the output waveform and reduce the power consumption. However, the circuit configuration has a large number of elements used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、第1に出力波形になまりが生じること、第2に下側
のバイポーラトランジスタがオンした際に生じる上側バ
イポーラトランジスタのベース駆動用抵抗で消費する電
力が大きくなること、の2点に問題がある。
According to the above prior art, firstly, the output waveform is rounded, and secondly, the base driving resistance of the upper bipolar transistor which is generated when the lower bipolar transistor is turned on. There is a problem in that the consumed power is large.

【0005】一方、従来技術では、使用素子が多い回路
構成となっている。これは、フラットパネル表示の駆動
回路としては480程度のチャンネル数を必要とするた
め、駆動回路の集積化を図るためにはチップ面積の増大
を招く恐れがある。
On the other hand, the prior art has a circuit configuration using many elements. This requires about 480 channels as a driving circuit for a flat panel display, which may lead to an increase in chip area in order to integrate the driving circuit.

【0006】以上の点に鑑み、単純な回路構成にてシャ
ープな出力波形を得るために、スイッチング素子として
高速動作が可能な制縁ゲートバイポーラトランジスタ
(以下IGBTと記す)を用いた回路構成が考えられる
が、やはり波形のなまりという問題を生じる。これにつ
いて図1及び図2により説明する。
In view of the above, in order to obtain a sharp output waveform with a simple circuit configuration, a circuit configuration using a controlled gate bipolar transistor (hereinafter referred to as IGBT) capable of high-speed operation as a switching element is considered. However, there is still a problem that the waveform is rounded. This will be described with reference to FIGS.

【0007】図1に、プラズマディスプレーパネル(以
下PDPと称す)を駆動する場合の回路構成を示す。P
DPすなわち負荷1は、ガス放電管であり等価的に容量
性のツェナーダイオードとみなすことが出来る。従っ
て、下側IGBT2がオンした期間t1において、そこ
に流れる電流(io)は容量成分と直流電流成分の和で
表される。このときの波形を図2に示す。次に下側IG
BT2がオフしたとき、期間t2では上側IGBT3が
オンする前に、負荷の特性とIGBT2のテール特性に
より出力電圧が立ち上がる。期間t3では、以前として
上側IGBT3がオンせず負荷のツェナー電圧が見え
る。これはダイオード4の逆回復特性を示しており、逆
回復が終了すると同時に上側IGBT3のゲート電圧が
抵抗5を介して与えられ、上側IGBT3がオンする様
になる。これが期間t4である。
FIG. 1 shows a circuit configuration for driving a plasma display panel (hereinafter referred to as a PDP). P
The DP, that is, the load 1, is a gas discharge tube, and can be regarded as a capacitive Zener diode equivalently. Therefore, during the period t1 when the lower IGBT 2 is turned on, the current (io) flowing there is represented by the sum of the capacitance component and the DC current component. FIG. 2 shows the waveform at this time. Next, the lower IG
When the BT2 is turned off, in the period t2, before the upper IGBT3 is turned on, the output voltage rises due to the load characteristics and the tail characteristics of the IGBT2. In the period t3, the upper IGBT 3 is not turned on as before, and the zener voltage of the load can be seen. This indicates the reverse recovery characteristic of the diode 4. When the reverse recovery is completed, the gate voltage of the upper IGBT 3 is supplied via the resistor 5 and the upper IGBT 3 is turned on. This is the period t4.

【0008】以上の現象が示す通り、ioの直流電流成
分が大きいほどダイオード逆回復時間が延びるため電圧
波形の立ち上がりが遅くなり、シャープな出力波形が得
られなくなる。
As the above phenomenon indicates, the larger the dc current component of io, the longer the diode reverse recovery time, so that the rise of the voltage waveform is delayed and a sharp output waveform cannot be obtained.

【0009】本発明の目的は、前述の問題に鑑み、単純
な回路構成にてシャープな出力波形が得られる、容量性
負荷の駆動回路を実現することにある。
An object of the present invention is to provide a driving circuit for a capacitive load capable of obtaining a sharp output waveform with a simple circuit configuration in view of the above problems.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】図3を参照して課題を解
決するための手段を説明する。
Means for solving the problem will be described with reference to FIG.

【0011】従来の回路構成である図1において、下側
IGBT2とゲート及びエミッタ端子が共通なもう一つ
のIGBT9を備え、かつこのIGBT9のコレクタ端
子が上側IGBT3のエミッタ端子に接続した構成とす
る。これにより、負荷電流ioの一部がIGBT9によ
り分担されるので、ダイオード4に流れる電流を低減す
る働きがある。従って、ダイオードの逆回復特性の影響
を低減する効果がある。
In FIG. 1, which is a conventional circuit configuration, another IGBT 9 having the same gate and emitter terminal as the lower IGBT 2 is provided, and the collector terminal of the IGBT 9 is connected to the emitter terminal of the upper IGBT 3. As a result, a part of the load current io is shared by the IGBT 9, and thus has the function of reducing the current flowing through the diode 4. Therefore, there is an effect of reducing the influence of the reverse recovery characteristic of the diode.

【0012】[0012]

【作用】前記の手段によれば、下側IGBT2がオンか
らオフに移行する際に生じるダイオード4における逆回
復時の遅延を最小限に抑制する作用があるため、立ち上
がりが速いシャープな出力波形が得られる効果がある。
According to the above-mentioned means, since there is an effect of minimizing a delay at the time of reverse recovery in the diode 4 when the lower IGBT 2 shifts from on to off, a sharp output waveform having a fast rise is obtained. There is an effect that can be obtained.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の一実施例である回路の構成を図3に
示し説明する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration of a circuit according to an embodiment of the present invention.

【0014】パルス電源8の出力が“L”のとき、下側
IGBT2及び9はオフである。このとき上側IGBT
3のゲート端子は抵抗5を介してフローティング電源7
に接続されているため定常的にオンの状態であり、負荷
1の両端子は同電位となっている。
When the output of the pulse power supply 8 is "L", the lower IGBTs 2 and 9 are off. At this time, the upper IGBT
The gate terminal 3 has a floating power supply 7 via a resistor 5.
, The terminal is constantly on, and both terminals of the load 1 are at the same potential.

【0015】次に、パルス電源出力が“H”となったと
き、下側IGBT2及び9はオン状態となる。このとき
IGBT2によりダイオード4を介して負荷1の容量分
により瞬時に充電電流が流れる。これによりIGBT3
のゲートエミッタ間はダイオード4により順電圧降下分
逆バイアスされ、IGBT3はオフする。また、IGB
T9はIGBT2と同時にオンするが、IGBT2のコ
レクタ側の浮遊容量CgeとIGBT9のコレクタ側に
ある浮遊容量(負荷1の容量成分)を比較して負荷1の
方が大きいため、双方の電位の過渡的推移は、(IGB
T2のコレクタ電位)<(IGBT9のコレクタ電位)
となりIGBT3のゲート電圧はしきい値Vthを越え
ないように動作する。従ってIGBT3とIGBT9の
同時オンによる貫通は生じない。
Next, when the pulse power supply output goes "H", the lower IGBTs 2 and 9 are turned on. At this time, the charging current flows instantaneously due to the capacity of the load 1 via the diode 4 by the IGBT 2. With this, IGBT3
Are reverse biased by a forward voltage drop by the diode 4, and the IGBT 3 is turned off. Also, IGB
T9 is turned on at the same time as the IGBT2, but the load 1 is larger than the stray capacitance Cge on the collector side of the IGBT2 and the stray capacitance (capacitance component of the load 1) on the collector side of the IGBT9. The transition is (IGB
Collector potential of T2) <(collector potential of IGBT9)
IGBT3 operates so that the gate voltage does not exceed threshold value Vth. Therefore, no penetration occurs when the IGBT 3 and the IGBT 9 are simultaneously turned on.

【0016】またパルス電源出力が“H”の定常状態で
は、負荷1はツェナー特性を持つため、IGBT2,I
GBT9に電流が流れている状態である。
In the steady state where the pulse power supply output is "H", the load 1 has a Zener characteristic.
This is a state in which a current is flowing through the GBT 9.

【0017】次に、パルス電源出力が“H”から“L”
に変化したときの動作について説明する。まず初めにI
GBT2,IGBT9には前述のように電流が流れてい
る状態であり、当然ダイオード4にも電流が流れてい
る。ただし、IGBT2とIGBT9はそのサイズ比に
より電流分担されている。下側IGBT2がオフすると
電流は瞬時にカットオフされるが、一般に知られるIG
BTのテール電流特性により電流は完全にカットオフさ
れずいくぶん残留する。この電流のためダイオード4に
は順電圧降下が残ったままであり、IGBT3はオンす
ることが出来ない。更に、ダイオードは逆回復特性によ
り瞬時に逆電圧をカットオフ出来ないことから、逆回復
の期間IGBT3のゲート電圧は上昇することが出来な
いのでIGBT3はオフのままである。従って、IGB
T3がオンを開始するのは、ダイオード4の逆回復終了
後、抵抗5を介してフローティング電源7の電圧がゲー
トに与えられた直後となる。
Next, the pulse power supply output changes from "H" to "L".
The operation when the state changes to will be described. First I
The current flows through the GBT 2 and the IGBT 9 as described above, and the current naturally flows through the diode 4. However, the IGBT 2 and the IGBT 9 share current depending on their size ratio. When the lower IGBT 2 is turned off, the current is cut off instantaneously.
Due to the tail current characteristic of the BT, the current is not completely cut off and remains to some extent. Due to this current, a forward voltage drop remains in the diode 4, and the IGBT 3 cannot be turned on. Further, since the diode cannot instantly cut off the reverse voltage due to the reverse recovery characteristic, the IGBT 3 remains off because the gate voltage of the IGBT 3 cannot increase during the reverse recovery. Therefore, IGB
T3 starts to be turned on immediately after the reverse recovery of the diode 4 is completed and immediately after the voltage of the floating power supply 7 is applied to the gate via the resistor 5.

【0018】以上の動作で出力波形をシャープにするポ
イントとして、 1)IGBT2のテール電流を抑制すること。
The points for sharpening the output waveform in the above operation are: 1) To suppress the tail current of the IGBT 2.

【0019】2)ダイオードの逆回復特性を速くするこ
と。
2) To speed up the reverse recovery characteristic of the diode.

【0020】3)IGBT3のゲート抵抗である抵抗5
を小さくすること。
3) A resistor 5 which is a gate resistance of the IGBT 3
To be smaller.

【0021】があげられる。ただし、上記のうち3)は
抵抗5がIGBT2がオンしているときの負荷となり消
費電力増大につながるため極端に小さくは出来ない。故
に、1)及び2)の工夫により効果を上げる必要があ
る。
[0021] However, the above 3) cannot be extremely reduced because the resistor 5 becomes a load when the IGBT 2 is turned on and leads to an increase in power consumption. Therefore, it is necessary to improve the effect by devising 1) and 2).

【0022】図1の実施例では、ダイオード4のバイア
ス電流を低減し、逆回復時間の減少を図るものである。
また、IGBT9とIGBT2のサイズ比を負荷1の容
量成分とIGBT3のゲートエミッタ間容量の比と同等
に選択することにより、すなわちIGBT9のアクティ
ブ領域の面積をIGBT2のそれ以上にすることによ
り、IGBT3とIGBT9の貫通を生じることなく、
ダイオード4の電流を最小にできる。
In the embodiment of FIG. 1, the bias current of the diode 4 is reduced to reduce the reverse recovery time.
Further, by selecting the size ratio of the IGBT 9 and the IGBT 2 to be equal to the ratio between the capacitance component of the load 1 and the gate-emitter capacitance of the IGBT 3, that is, by setting the area of the active region of the IGBT 9 to be larger than that of the IGBT 2, Without causing IGBT 9 penetration
The current of the diode 4 can be minimized.

【0023】なお、ダイオードはショットキーバリアダ
イオードや電子線等の照射により高速な逆回復特性を持
つダイオードを使用すれば、より効果が大きい。更に、
上側IGBT3のゲート保護目的としてツェナーダイオ
ードを使用しても良い。
It is to be noted that the use of a diode having a high-speed reverse recovery characteristic by irradiation with a Schottky barrier diode, an electron beam or the like is more effective. Furthermore,
A Zener diode may be used for the purpose of protecting the gate of the upper IGBT 3.

【0024】次に、図3における下側IGBT2,9を
横形IGBTの断面構造で表した図を図4に示し、説明
する。図において、横形IGBTの構造は、N−MOS
トランジスタとPNPバイポーラトランジスタの複合構
造となっている。N型基板21の表面にN−MOSトラ
ンジスタを構成するサブストレート及びチャネル層とな
るP層23を形成し、該P層23内にソースとなるN+
層24を形成する。該N+ 層24はIGBTのNエミッ
タに相当する。P層23及びN+ 層24は電極27によ
りショートしている。該電極27はIGBTのエミッタ
電極に相当する。ゲート電極25はチャネル層となるP
層23上に配されN−MOSトランジスタのゲートを構
成する。一方、PNPバイポーラトランジスタは、P層
23とは別に、N型基板21の表面上にP+ 層22を形
成することにより、該P+ 層22をPエミッタ、N型基
板21をNベース、P層23をコレクタとして構成され
る。なお、該P+ 層22はIGBTのコレクタに相当す
る。
Next, the lower IGBTs 2 and 9 in FIG. 3 will be described with reference to FIG. 4 which shows a cross-sectional structure of a horizontal IGBT. In the figure, the structure of the horizontal IGBT is an N-MOS
It has a composite structure of a transistor and a PNP bipolar transistor. A P-type layer 23 serving as a substrate and a channel layer constituting an N-MOS transistor is formed on the surface of an N-type substrate 21, and an N + serving as a source is formed in the P-type layer 23.
The layer 24 is formed. The N + layer 24 corresponds to the N emitter of the IGBT. The P layer 23 and the N + layer 24 are short-circuited by the electrode 27. The electrode 27 corresponds to an emitter electrode of the IGBT. The gate electrode 25 is made of P serving as a channel layer.
It is arranged on the layer 23 and forms the gate of the N-MOS transistor. On the other hand, in the PNP bipolar transistor, a P + layer 22 is formed on the surface of an N-type substrate 21 separately from the P-layer 23, so that the P + layer 22 is a P-emitter, the N-type substrate 21 is an N-base, The layer 23 is configured as a collector. The P + layer 22 corresponds to the collector of the IGBT.

【0025】この様な構造の横形IGBTにおけるオン
動作は、N−MOSトランジスタのゲートに正の電圧を
印加しチャネルを導通状態にすることにより、エミッタ
電極27,N+ 層24,P層23の表面チャネル反転
層,N型基板21及びP+ 層22を介して電子電流が流
れる。この電子電流は、PNPバイポーラトランジスタ
のベース電流となりP+ 層22よりN型基板21にホー
ルが注入されP層23を介してエミッタ電極27にホー
ル電流として流れる。オフ動作は、ゲートに0V印加し
電子電流を遮断する。ゲートに0V印加後過渡的に残る
電子は、P+層22を介して引き出される。一方ホール
は、電子電流が流れなくなるまでP+層22より注入が
継続し余剰キャリアとなる。該ホールは、P層23を通
ってエミッタ電極27に引き出される。一般的に、ホー
ルの移動度は電子の1/3であるため、オフ時のスイッ
チング速度はホール電流の消滅に依存する。この現象が
前述したIGBTのテール電流である。
In the lateral IGBT having such a structure, the ON operation is performed by applying a positive voltage to the gate of the N-MOS transistor to make the channel conductive, whereby the emitter electrode 27, the N + layer 24, and the P layer 23 are turned on. An electron current flows through the surface channel inversion layer, the N-type substrate 21 and the P + layer 22. This electron current becomes a base current of the PNP bipolar transistor, a hole is injected from the P + layer 22 into the N-type substrate 21, and flows through the P layer 23 to the emitter electrode 27 as a hole current. In the OFF operation, 0 V is applied to the gate to cut off the electron current. Electrons that remain transiently after applying 0 V to the gate are extracted via the P + layer 22. On the other hand, holes continue to be injected from the P + layer 22 until electron current stops flowing, and become holes. The holes are drawn out to the emitter electrode 27 through the P layer 23. Generally, the mobility of holes is 1/3 of that of electrons, so that the switching speed in the off state depends on the disappearance of the hole current. This phenomenon is the above-mentioned tail current of the IGBT.

【0026】テール電流を低減するため、N型基板21
上にN+ 層26を設けてN基板端子30を取り出し、該
N基板端子30をダイオード4のアノード側に接続した
ものが他の実施例である図5である。これにより、IG
BT2のコレクタ(P+ 層22a)とN型基板21間を
ダイオード4の順電圧降下分の電位差により逆バイアス
して、コレクタからのホールの注入を抑制することによ
り、オフ時のテール電流の減少を図るものである。な
お、図4においてP+ 層22aとN+ 層26は接触して
なくてもよい。
In order to reduce the tail current, the N-type substrate 21
FIG. 5 shows another embodiment in which an N @ + layer 26 is provided thereon, an N substrate terminal 30 is taken out, and the N substrate terminal 30 is connected to the anode side of the diode 4. FIG. Thereby, IG
A reverse bias is applied between the collector (P + layer 22a) of the BT2 and the N-type substrate 21 by a potential difference corresponding to a forward voltage drop of the diode 4, thereby suppressing injection of holes from the collector, thereby reducing the tail current at the time of off. It is intended. In FIG. 4, the P + layer 22a and the N + layer 26 need not be in contact with each other.

【0027】図5の回路においては、下側IGBT9を
設けないでも、下側IGBT2のテール電流の低減によ
り出力波形をシャープにする効果が有る。
In the circuit shown in FIG. 5, even if the lower IGBT 9 is not provided, there is an effect of sharpening the output waveform by reducing the tail current of the lower IGBT 2.

【0028】回路構成の部品数低減を目的として、図4
におけるダイオード4を削除することも可能である。こ
の場合、N基板端子30を上側IGBT3のゲートに接
続することにより、下側IGBTの二つのコレクタ(2
2a,22b)間にダイオードが形成され、ダイオード
4と同様な効果が期待できる。
In order to reduce the number of components in the circuit configuration, FIG.
It is also possible to eliminate the diode 4 in. In this case, by connecting the N-substrate terminal 30 to the gate of the upper IGBT 3, the two collectors (2
A diode is formed between 2a and 22b), and the same effect as diode 4 can be expected.

【0029】また、以下の条件を満たせば、N基板端子
を接続せずにダイオード4を削除することができる。図
3において、第1に、負荷1の容量成分がIGBT3の
ゲートエミッタ間容量より大きいこと。これは、過渡時
に上側IGBT3のゲート電圧がエミッタ側の電圧より
常に先に立ち上がることにより、ダイオード4があると
きの動作と同様になる。第2に下側IGBT2がオン状
態のとき、下側IGBT9のコレクタ電圧より下側IGBT
2のコレクタ電圧を常に低くなるように設定すること。
これは上側IGBT3のゲート電圧が正にならないよう
にするものである。以上の回路構成によれば、ダイオー
ド4での逆回復動作による遅れを全く考慮する必要がな
いのでよりシャープな出力電圧が得られる。更に、N基
板端子30を上側IGBT3のエミッタに接続すれば下
側IGBTのテール電流を低減できる効果がある。
If the following conditions are satisfied, the diode 4 can be omitted without connecting the N-substrate terminal. In FIG. 3, first, the capacitance component of the load 1 is larger than the gate-emitter capacitance of the IGBT 3. This is the same as the operation when the diode 4 is present because the gate voltage of the upper IGBT 3 always rises earlier than the voltage on the emitter side during a transition. Second, when the lower IGBT 2 is on, the lower IGBT 9 is lower than the collector voltage of the lower IGBT 9.
2 so that the collector voltage is always low.
This is to prevent the gate voltage of the upper IGBT 3 from becoming positive. According to the above circuit configuration, it is not necessary to consider the delay due to the reverse recovery operation in the diode 4, so that a sharper output voltage can be obtained. Furthermore, connecting the N-substrate terminal 30 to the emitter of the upper IGBT 3 has the effect of reducing the tail current of the lower IGBT.

【0030】図6は、図3の回路を多チャンネルでモノ
リシック化したICのパターンレイアウト例を示す。本
図の記号は図3と対応しているので記号の説明を省略す
る。各素子は各々基板分離を行っているが二つの下側I
GBT2及び9は図4のように分離せずに形成されてい
る。従って構成素子数が少なくかつ二つの下側IGBTの基
板分離が不要なので、チップサイズの低減が図れる。
FIG. 6 shows an example of a pattern layout of an IC in which the circuit of FIG. 3 is made monolithic with multiple channels. Since the symbols in this figure correspond to those in FIG. 3, the description of the symbols is omitted. Each element is separated from the substrate, but the two lower I
GBTs 2 and 9 are formed without being separated as shown in FIG. Therefore, the number of constituent elements is small, and it is not necessary to separate the substrates of the two lower IGBTs, so that the chip size can be reduced.

【0031】以上の実施例では使用する半導体スイッチ
ング素子がIGBTであるが、本発明はこれに限らずMO
SFETやバイポーラトランジスタ等他の半導体スイッチン
グ素子を用いてもよい。
In the above embodiment, the semiconductor switching element used is an IGBT, but the present invention is not limited to this.
Other semiconductor switching elements such as SFETs and bipolar transistors may be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明によれば、ダイオードの逆回復電
流を最小限にできるので、また下側IGBTのテール電
流を低減できるので、出力波形をシャープにする効果が
ある。
According to the present invention, the reverse recovery current of the diode can be minimized, and the tail current of the lower IGBT can be reduced, so that the output waveform is sharpened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来技術による駆動回路である。FIG. 1 is a drive circuit according to the prior art.

【図2】図1に示す回路の動作波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing operation waveforms of the circuit shown in FIG.

【図3】本発明による一実施例を示す回路である。FIG. 3 is a circuit showing an embodiment according to the present invention.

【図4】図3の回路における下側IGBTを、横形IG
BTの断面構造で表した図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of the lower IGBT in the circuit of FIG.
It is the figure represented by the cross-section of BT.

【図5】本発明の他の実施例を示す回路である。FIG. 5 is a circuit showing another embodiment of the present invention.

【図6】図3の回路を多チャンネルでモノリシック化し
たICのパターンレイアウト例。
6 is an example of a pattern layout of an IC in which the circuit of FIG. 3 is made monolithic with multiple channels.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…負荷(ガス放電管等)、2…下側IGBT、3…上
側IGBT、4…ダイオード4、5…抵抗、6…高圧電
源、7…フローティング電源、8…パルス電源、9…も
う一つの下側IGBT、20…絶縁膜、21…N型基
板、22a…Pエミッタ層(下側IGBT2のコレクタ
相当)、22b…Pエミッタ層(下側IGBT9のコレ
クタ相当)、23…P層、24…N+ 層、25a…ゲ−
ト電極(下側IGBT2のゲート相当)、25b…ゲ−
ト電極(下側IGBT9のゲート相当)、26…N型基
板取り出しのためのN+ 層、27…エミッタ電極、30
…N基板端子、31…エミッタ端子、32…ゲート端
子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Load (gas discharge tube etc.), 2 ... Lower IGBT, 3 ... Upper IGBT, 4 ... Diode 4, 5 ... Resistance, 6 ... High voltage power supply, 7 ... Floating power supply, 8 ... Pulse power supply, 9 ... Another Lower IGBT, 20 insulating film, 21 N-type substrate, 22a P emitter layer (corresponding to collector of lower IGBT 2), 22b P emitter layer (corresponding to collector of lower IGBT 9), 23 P layer, 24 ... N + layer, 25a ...
Electrode (corresponding to the gate of the lower IGBT2), 25b ...
Electrode (corresponding to the gate of lower IGBT 9), 26 ... N + layer for taking out N-type substrate, 27 ... emitter electrode, 30
... N substrate terminal, 31 ... emitter terminal, 32 ... gate terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大関 正一 茨城県日立市弁天町三丁目10番2号 日 立原町電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−15327(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 17/56 H03K 17/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shoichi Ozeki 3-10-2 Bentencho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Tachihara-cho Electronic Industry Co., Ltd. (56) References JP-A-59-15327 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 17/56 H03K 17/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一方の主端子,他方の主端子、及び制御端
子を有する第1及び第2の半導体素子と、 第1の半導体スイッチング素子の一方の主端子と第2の
半導体スイッチング素子の他方の主端子との間に接続さ
れるとともに、第2の半導体スイッチング素子の他方の
主端子と制御端子との間に接続されるダイオードと、 第1の半導体スイッチング素子の他方の主端子と第2の
半導体素子の一方の主端子との間に電源が接続され、 第2の半導体スイッチング素子の一方の主端子と他方の
主端子との間に容量性負荷が接続され、 一方の主端子が第2の半導体スイッチング素子の他方の
主端子に接続され、他方の主端子が第1の半導体スイッ
チング素子の他方の主端子に接続される第3の半導体ス
イッチング素子を有することを特徴とする容量性負荷の
駆動回路。
1. A first and second semiconductor element having one main terminal, the other main terminal, and a control terminal; one main terminal of the first semiconductor switching element and the other of the second semiconductor switching element. And a diode connected between the other main terminal of the second semiconductor switching element and the control terminal, and a diode connected between the other main terminal of the first semiconductor switching element and the second main terminal of the first semiconductor switching element. A power supply is connected between one main terminal of the second semiconductor switching element and a capacitive load is connected between one main terminal and the other main terminal of the second semiconductor switching element. A third semiconductor switching element connected to the other main terminal of the second semiconductor switching element and the other main terminal connected to the other main terminal of the first semiconductor switching element. Drive circuit for the load.
【請求項2】請求項1において、第1及び第3の半導体
スッチング素子が同一半導体基板に形成されることを特
徴とする容量性負荷の駆動回路。
2. A driving circuit for a capacitive load according to claim 1, wherein the first and third semiconductor switching elements are formed on the same semiconductor substrate.
【請求項3】請求項1又は請求項2において、第1の半
導体スイッチング素子が絶縁ゲートバイポーラトランジ
スタであり、該絶縁ゲートバイポーラトランジスタの基
板端子が第2の半導体スイッチング素子の他方の主端子
に接続されることを特徴とする容量性負荷の駆動回路。
3. The semiconductor switching element according to claim 1, wherein the first semiconductor switching element is an insulated gate bipolar transistor, and a substrate terminal of the insulated gate bipolar transistor is connected to the other main terminal of the second semiconductor switching element. A driving circuit for a capacitive load.
【請求項4】請求項1又は請求項2において、第3の半
導体スイッチング素子のアクティブ領域面積が第1の半
導体スイッチング素子のアクティブ領域面積以上である
ことを特徴とする容量性負荷の駆動回路。
4. The driving circuit for a capacitive load according to claim 1, wherein an active area of the third semiconductor switching element is larger than an active area of the first semiconductor switching element.
【請求項5】一方の主端子,他方の主端子、及び制御端
子を有する第1及び第2の半導体素子を有し、第1の半
導体スイッチング素子の一方の主端子と第2の半導体ス
イッチング素子の他方の主端子とが接続され、 第1の半導体スイッチング素子の他方の主端子と第2の
半導体素子の一方の主端子との間に電源が接続され、 第2の半導体スイッチング素子の一方の主端子と他方の
主端子との間に容量性負荷が接続され、 一方の主端子が第2の半導体スイッチング素子の他方の
主端子に接続され、他方の主端子が第1の半導体スイッ
チング素子の他方の主端子に接続される絶縁ゲートバイ
ポーラトランジスタを有し、 第1の半導体スイッチング素子及び絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタが同一半導体基板に形成され、 第1の半導体スイッチング素子または絶縁ゲートバイポ
ーラトランジスタの基板端子が第2の半導体スイッチン
グ素子の制御端子に接続されることを特徴とする容量性
負荷の駆動回路。
5. A semiconductor device comprising first and second semiconductor elements having one main terminal, the other main terminal, and a control terminal, wherein one main terminal of the first semiconductor switching element and the second semiconductor switching element. Is connected to the other main terminal of the first semiconductor switching element, and a power supply is connected between the other main terminal of the first semiconductor switching element and one main terminal of the second semiconductor element. A capacitive load is connected between the main terminal and the other main terminal, one main terminal is connected to the other main terminal of the second semiconductor switching element, and the other main terminal is connected to the first semiconductor switching element. An insulated gate bipolar transistor connected to the other main terminal, wherein the first semiconductor switching element and the insulated gate bipolar transistor are formed on the same semiconductor substrate; Ring elements or insulated gate bipolar substrate terminal of the transistor is the capacitive load driving circuit that can, wherein connected to the control terminal of the second semiconductor switching element.
【請求項6】一方の主端子,他方の主端子、及び制御端
子を有する、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ及び半
導体スイッチング素子と、 絶縁ゲートバイポーラトランジスタの一方の主端子と半
導体スイッチング素子の他方の主端子との間に接続され
るとともに、半導体スイッチング素子の他方の主端子と
制御端子との間に接続されるダイオードと、 を備え、 絶縁ゲートバイポーラトランジスタの他方の主端子と半
導体スイッチング素子の一方の主端子との間に電源が接
続され、 半導体スイッチング素子の一方の主端子と他方の主端子
との間に容量性負荷が接続され、 絶縁ゲートバイポーラトランジスタの基板端子が半導体
スイッチング素子の他方の主端子に接続されることを特
徴とする容量性負荷の駆動回
6. An insulated gate bipolar transistor and a semiconductor switching element having one main terminal, the other main terminal, and a control terminal; one main terminal of the insulated gate bipolar transistor and the other main terminal of the semiconductor switching element. And a diode connected between the other main terminal of the semiconductor switching element and the control terminal, and the other main terminal of the insulated gate bipolar transistor and one main terminal of the semiconductor switching element. A power supply is connected between the semiconductor switching element and a capacitive load is connected between one main terminal and the other main terminal of the semiconductor switching element, and the substrate terminal of the insulated gate bipolar transistor is connected to the other main terminal of the semiconductor switching element. driving circuits for capacitive load, characterized in that it is connected.
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