JP6469118B2 - バイポーラゲートドライバ - Google Patents
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Description
Claims (5)
- コントローラに結合され、前記コントローラから各々が制御グランドに対する電圧を有する制御信号を受信し、各制御信号の前記電圧をチップグランドに対して再設定し、再設定された制御信号を発生するレベルシフタ回路と、
前記レベルシフタ回路に結合され、ハイサイドゲートドライバ及びローサイドゲートドライバを含むゲートドライバチップであって、前記ハイサイドゲートドライバは、第1の半導体デバイスに結合されるように構成された第1の出力端子を有し、前記第1の出力端子から前記第1の半導体デバイスに前記再設定された制御信号に基づいて第1のバイポーラ制御信号を供給するように構成され、前記ローサイドゲートドライバは、第2の半導体デバイスに結合されるように構成された第2の出力端子を有し、前記第2の出力端子から前記第2の半導体デバイスに前記再設定された制御信号に基づいて第2のバイポーラ制御信号を供給するように構成される、ゲートドライバチップと、
正電源を含み、前記ゲートドライバチップ及び前記チップグランドに結合された電源であって、前記ハイサイドゲートドライバに第1の正電源電圧及び第1の負電源電圧を供給し、前記ローサイドゲートドライバに第2の正電源電圧を供給し、前記ローサイドゲートドライバと前記チップグランドに第2の負電源電圧を供給し、さらに、前記第1の正電源電圧、前記第1の負電源電圧、前記第2の正電源電圧、及び前記第2の負電源電圧を前記正電源の電圧から導出するように構成される、電源と、
を備え、
前記電源は、
前記正電源、前記ゲートドライバチップ、及び前記チップグランドに結合され、前記正電源の前記電圧から前記第2の負電源電圧を発生し、前記第2の負電源電圧を前記ゲートドライバチップと前記チップグランドに供給するように構成された第1のチャージポンプ回路を含み、
前記第1のチャージポンプ回路は、
前記第2の出力端子に結合された第1のキャパシタと、
前記第2の出力端子と前記第1のキャパシタとの間に結合されたスイッチと、
前記第1のキャパシタと前記チップグランドに結合された第2のキャパシタとを備え、
第1の動作モードにおいて、前記スイッチが前記第2の出力端子のハイ制御信号によりターンオフされ、前記第1のキャパシタが前記ハイ制御信号により充電され、
第2の動作モードにおいて、前記スイッチが前記第2の出力端子のロー制御信号によりターンオンされ、前記第1のキャパシタが放電され、前記第1のキャパシタから放電されたエネルギーが前記第2のキャパシタを充電し、前記第2の負電源電圧を前記チップグランドに発生する、
ゲートドライバ。 - 前記第1のチャージポンプ回路は前記ローサイドゲートドライバに結合され、前記第2の負電源電圧を前記ローサイドゲートドライバに供給するように構成されている、請求項1記載のゲートドライバ。
- 第1の出力端子によって第1の半導体デバイスに結合されたハイサイドゲートドライバと、第2の出力端子によって第2の半導体デバイスに結合されたローサイドゲートドライバとを含むゲートドライバチップを動作させる方法であって、前記方法は、
コントローラから各々が制御グランドに対する電圧を有する制御信号を受信するステップと、
各制御信号の前記電圧をチップグランドに対して再設定し、再設定された制御信号を発生させるステップと、
前記ゲートドライバチップによって前記再設定された制御信号に基づいて第1のバイポーラ制御信号と第2のバイポーラ制御信号を発生させるステップと、
前記ハイサイドゲートドライバによって前記第1のバイポーラ制御信号を前記第1の出力端子から前記第1の半導体デバイスに供給するステップと、
前記ローサイドゲートドライバによって前記第2のバイポーラ制御信号を前記第2の出力端子から前記第2の半導体デバイスに供給するステップと、
正電源を含む電源によって、第1の正電源電圧、第1の負電源電圧、第2の正電源電圧、及び第2の負電源電圧を発生させるステップであって、前記第1の正電源電圧、前記第1の負電源電圧、前記第2の正電源電圧、及び前記第2の負電源電圧は、前記正電源の電圧から導出されるステップと、
前記電源によって、前記第1の正電源電圧及び前記第1の負電源電圧を前記ハイサイドゲートドライバに供給するステップと、
前記電源によって、前記第2の正電源電圧及び前記第2の負電源電圧を前記ローサイドゲートドライバに供給するステップと、
を含み、
前記電源は、
前記正電源、前記ゲートドライバチップ、及び前記チップグランドに結合され、前記正電源の前記電圧から前記第2の負電源電圧を発生し、前記第2の負電源電圧を前記ゲートドライバチップと前記チップグランドに供給するように構成された第1のチャージポンプ回路を含み、
前記第1のチャージポンプ回路は、
前記第2の出力端子に結合された第1のキャパシタと、
前記第2の出力端子と前記第1のキャパシタとの間に結合されたスイッチと、
前記第1のキャパシタと前記チップグランドに結合された第2のキャパシタとを備え、
第1の動作モードにおいて、前記スイッチが前記第2の出力端子のハイ制御信号によりターンオフされ、前記第1のキャパシタが前記ハイ制御信号により充電され、
第2の動作モードにおいて、前記スイッチが前記第2の出力端子のロー制御信号によりターンオンされ、前記第1のキャパシタが放電され、前記第1のキャパシタから放電されたエネルギーが前記第2のキャパシタを充電し、前記第2の負電源電圧を前記チップグランドに発生する、
方法。 - 前記第1の正電源電圧を前記ゲートドライバチップの前記ハイサイドゲートドライバに供給するステップは、前記第2の正電源電圧をブートストラップして前記第1の正電源電圧を発生させるステップを含む、請求項3記載の方法。
- ハイサイドゲートドライバとローサイドゲートドライバを含み、コントローラ、第1の半導体デバイス、及び第2の半導体デバイスに結合されるように構成されたゲートドライバチップと、
前記コントローラから受信されるユニポーラ制御信号に基づいて、前記ハイサイドゲートドライバを、第1の出力端子から前記第1の半導体デバイスに第1のバイポーラ制御信号を供給するように動作させ、前記ローサイドゲートドライバを、第2の出力端子から前記第2の半導体デバイスに第2のバイポーラ制御信号を供給するように動作させるとともに、第1の正電源電圧及び第1の負電源電圧を前記ハイサイドゲートドライバに供給し、第2の正電源電圧及び第2の負電源電圧を前記ローサイドゲートドライバに供給する手段であって、前記第1の正電源電圧、前記第1の負電源電圧、前記第2の正電源電圧、及び前記第2の負電源電圧は、単一の電源からの正電圧から導出される手段と、
を備え、
前記電源は、
前記正電源、前記ゲートドライバチップ、及びチップグランドに結合され、前記正電源の前記電圧から前記第2の負電源電圧を発生し、前記第2の負電源電圧を前記ゲートドライバチップと前記チップグランドに供給するように構成された第1のチャージポンプ回路を含み、
前記第1のチャージポンプ回路は、
前記第2の出力端子に結合された第1のキャパシタと、
前記第2の出力端子と前記第1のキャパシタとの間に結合されたスイッチと、
前記第1のキャパシタと前記チップグランドに結合された第2のキャパシタとを備え、
第1の動作モードにおいて、前記スイッチが前記第2の出力端子のハイ制御信号によりターンオフされ、前記第1のキャパシタが前記ハイ制御信号により充電され、
第2の動作モードにおいて、前記スイッチが前記第2の出力端子のロー制御信号によりターンオンされ、前記第1のキャパシタが放電され、前記第1のキャパシタから放電されたエネルギーが前記第2のキャパシタを充電し、前記第2の負電源電圧を前記チップグランドに発生する、
ゲートドライバ。
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