JPH03141720A - Power switch circuit - Google Patents

Power switch circuit

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Publication number
JPH03141720A
JPH03141720A JP27840889A JP27840889A JPH03141720A JP H03141720 A JPH03141720 A JP H03141720A JP 27840889 A JP27840889 A JP 27840889A JP 27840889 A JP27840889 A JP 27840889A JP H03141720 A JPH03141720 A JP H03141720A
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JP
Japan
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power switch
gate
state
circuit
mosfet
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Pending
Application number
JP27840889A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Nunokawa
康弘 布川
Hirotaka Mochizuki
博隆 望月
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH03141720A publication Critical patent/JPH03141720A/en
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Abstract

PURPOSE:To accelerate switching speed while simplifying a power switch circuit by providing a switch means, etc., to transmit the drain voltage of a power switch MOSFET temporarily to a gate corresponding to the signal change of an input signal. CONSTITUTION:When a power switch MOSFET (insulated gate field effect transistor) Q1 is switched from an OFF state to an ON state, a switching element SW is temporarily turned to the ON state and the drain of the Q1 is connected with the gate. Namely, the gate capacity of a comparatively large capacity value provided in the Q1 is rapidly executed by a power supply voltage VDD of the Q1 itself through a load and the Q1 is switched from the OFF state to the ON state at high speed. At such a time, an input current to be supplied to an input terminal G can be made small corresponding to the input currents of an amplifier circuit AMP and a pulse generating circuit PG. Accordingly, the circuit AMP forms only a gate voltage required for practically maintaining the Q1 in the ON state and the circuit can be simplified by using a logic IC, etc. Then, high-speed switch control can be executed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パワースイッチ回路に関し、特に、パワー
スイッチMOSFET (絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタ)を用いたものに利用して有効な技術に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a power switch circuit, and in particular, to a technique that is effective when applied to a power switch using a MOSFET (insulated gate field effect transistor). be.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

パワーMOSFETを用いたパワースイッチ回路の例と
して、例えば雑誌「電子技術J 1987年11月号、
頁22〜頁25がある。このパワーMOSFETは、ソ
ースを接地し、ドレインに誘導性負荷であるモータ等を
接続するものである。
Examples of power switch circuits using power MOSFETs include the magazine "Electronic Technology J, November 1987 issue,
There are pages 22 to 25. This power MOSFET has a source grounded and a drain connected to an inductive load such as a motor.

また、パルス幅変調信号によってスイッチ制御を行うよ
うにするため、ランプ電圧発生回路、パルス幅変調用コ
ンパレータ、ランチ回路及びバッファ駆動回路を備えて
いる。
Further, in order to perform switch control using a pulse width modulation signal, a ramp voltage generation circuit, a pulse width modulation comparator, a launch circuit, and a buffer drive circuit are provided.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記のパワースイッチ回路では、パワースイッチMOS
FETをパルス幅変調信号によってスイッチ制御を行わ
せるようにするための内部回路を備えている。そのため
、外部端子が5端子となり、3端子のようなスイッチ素
子として使うことができない。そこで、本願発明者等は
この発明に先立って、パワースイッチMOSFETを直
接スイッチ制御することを考えた。この場合、第5図に
示すように、パワースイッチMOSFETQIが持つ大
きなゲート容量をチャージアップするために、ゲートと
入力端子Gとの間に抵抗Rを設ける必要がある。すなわ
ち、論理IC等により構成される駆動回路AMPに過大
な電流を流すと、この駆動回路AMPを搭載した論理I
Cの電源電圧の変動が大きくなったり、素子の破壊をも
たらす。これを防止するために、上記パヮースイフf 
M OS FETQlのゲートと入力端子Gとの間に抵
抗Rを設けることにより、上記パワースイッチMOSF
ETQ1をスイッチ制御するためにゲート容量をチャー
ジアンプしたり、ディスチャージする入力端子を制限す
る必要がある。しかしながら、このようにすると、パワ
ースイッチMOSFETQIのスイッチングスピードが
遅くなるという問題が生じる。
In the above power switch circuit, the power switch MOS
An internal circuit is provided to switch the FET using a pulse width modulation signal. Therefore, the number of external terminals is 5, and it cannot be used as a switch element like a 3-terminal. Therefore, prior to the present invention, the inventors of the present application considered direct switch control of the power switch MOSFET. In this case, as shown in FIG. 5, it is necessary to provide a resistor R between the gate and the input terminal G in order to charge up the large gate capacitance of the power switch MOSFET QI. In other words, if an excessive current is passed through the drive circuit AMP composed of a logic IC, etc., the logic I equipped with this drive circuit AMP will
This may result in large fluctuations in the power supply voltage of C or damage to the device. To prevent this, the power swift f
By providing a resistor R between the gate of the MOS FET Ql and the input terminal G, the power switch MOSFET
In order to control the switching of ETQ1, it is necessary to charge and amplify the gate capacitance and to limit the input terminal for discharging. However, if this is done, a problem arises in that the switching speed of the power switch MOSFETQI becomes slow.

この発明の目的は、回路の簡素化を図りつつ、高スイ・
ノチングスピード化を図ったパワースイッチ回路を提供
することにある。
The purpose of this invention is to simplify the circuit while providing high speed and
An object of the present invention is to provide a power switch circuit that increases notching speed.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、パワースイッチMOS F ETをオフ状態
からオン状態に変化させる人力信号の信号変化時に対応
して、パワースイッチMO5FETのドレイン電圧を一
時的にゲートに伝えるスイッチ手段を設ける。
That is, a switch means is provided for temporarily transmitting the drain voltage of the power switch MO5FET to the gate in response to a change in the human input signal that changes the power switch MOSFET from an off state to an on state.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、上記ドレインからゲート容量の
チャージアップ電流が流れるから、入力電流を増加させ
゛ることなく、パワースイッチMOSFETを高速にオ
ン状態に変化させることができる。
According to the above means, since the charge-up current of the gate capacitance flows from the drain, the power switch MOSFET can be quickly turned on without increasing the input current.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明に係るパワースイッチ回路の基本
的な一実施例の回路図が示されている。
FIG. 1 shows a circuit diagram of a basic embodiment of a power switch circuit according to the present invention.

同図のパワースイッチ回路は、同図に破線で示したよう
に1つの集積回路ICとして形成され、特に制限されな
いが、パワースイッチMOS F ETQlは、そのド
レイン領域として基板が用いられ、基板の裏面側にドレ
イン電極が設けられる縦構造とされる。
The power switch circuit in the figure is formed as one integrated circuit IC as shown by the broken line in the figure. Although not particularly limited, the power switch MOS FETQl uses the substrate as its drain region, and the back side of the substrate It has a vertical structure with a drain electrode provided on the side.

パワースイッチMOSFETQIのドレインは、外部端
子りに接続される。特に制限されないが、この外部端子
りは、負荷を介して電源電圧VDDに接続される。この
パワースイッチMOSFETQ1のソースは、外部端子
Sに接続される。上記のように、パワースイッチMOS
FETQIのドレインに負荷が設けられる場合、パワー
スイッチMO5FETQIのソースに結合された外部端
子Sは、接地電位に接続される。そして、パワースイソ
チMOSFETQIのゲートには、入力電流を制限する
ための抵抗Rを介して増幅回路AMPが設けられる。こ
の増幅回路AMPの入力端子は外部端子Gに接続される
。この増幅回路AMPは、上記抵抗Rが設けられること
から省略するものであってもよい。
The drain of the power switch MOSFETQI is connected to an external terminal. Although not particularly limited, this external terminal is connected to the power supply voltage VDD via a load. The source of this power switch MOSFETQ1 is connected to an external terminal S. As above, power switch MOS
When a load is provided to the drain of FETQI, the external terminal S coupled to the source of power switch MO5FETQI is connected to ground potential. An amplifier circuit AMP is provided at the gate of the power switch MOSFET QI via a resistor R for limiting the input current. The input terminal of this amplifier circuit AMP is connected to an external terminal G. This amplifier circuit AMP may be omitted since the resistor R is provided.

以上のように、この実施例のパワースイッチ回路は、半
導体集積回路装置ICの外部からは外部端子り、S及び
Gをドレイン、ソース及びゲートとみなすような3端子
のスイッチ素子として扱うことができるようにするもの
である。
As described above, the power switch circuit of this embodiment can be treated as a three-terminal switch element in which S and G are regarded as drain, source, and gate, since there are no external terminals from outside the semiconductor integrated circuit device IC. It is intended to do so.

この実施例では、パワースイッチMOS F ETQl
のオフ状態からオン状態へのスイッチ速度を速くするた
めに、ゲートとみなされる外部端子Gから供給される人
力信号を受ける1シヨツトのパルス発生回路PGと、そ
れにより形成されたlショットの出力パルスを受けて、
パワースイッチM○S F ETQ 1のドレインとゲ
ートとを接続するスイッチ素子SWが設けられる。上記
パルス発生回路PGは、ワンショットマルチバイブレー
タ又はトリガ回路から構成され、入力端子Gに供給され
る入力信号が、パワースイッチMOSFETQ1をオフ
状態からオン状態に変化される人力信号の信号変化を検
出して、それに同期してlショットパルスを発生させる
In this example, the power switch MOS FETQl
In order to increase the switching speed from the OFF state to the ON state, a 1-shot pulse generation circuit PG receives a human input signal supplied from an external terminal G, which is regarded as a gate, and an 1-shot output pulse formed thereby. After receiving the
A switch element SW is provided to connect the drain and gate of the power switch M○S FETQ 1. The pulse generating circuit PG is composed of a one-shot multivibrator or a trigger circuit, and detects a signal change in the input signal supplied to the input terminal G of a human input signal that changes the power switch MOSFET Q1 from an OFF state to an ON state. Then, an l-shot pulse is generated in synchronization with this.

これにより、パワースイッチMOSFETQIがオフ状
態からオン状態に切り換えられるとき、スイッチ素子S
Wが一時的にオン状態になって、パワースイッチMOS
FETQIのドレインとゲートを接続する。すなわち、
パワースイッチMOSFETQIの持つ比較的大きな容
量値を持つゲート容量は、負荷を介したパワースイッチ
MOSFETQ1自身の電源電圧VDDにより急激に行
われるものとなり、高速にオフ状態からオン状態に切り
換えられる。このとき、入力端子Gに供給される入力電
流は、上記増幅回路AMP及びパルス発生回路PCの入
力端子に対応した極小さな電流にすることができる。し
たがって、上記増幅回路AMPは、実質的にパワースイ
ッチMOSFETQIをオン状態に維持するに必要なゲ
ート電圧を形成するだけとなる。それ故、小さな電流駆
動能力しか持たない論理用IC等を用いて、直接にしか
も高速スイッチ制御が可能なパワースイッチ回路を得る
ことができる。
As a result, when the power switch MOSFETQI is switched from the off state to the on state, the switch element S
W temporarily turns on and the power switch MOS
Connect the drain and gate of FETQI. That is,
The gate capacitance of the power switch MOSFET QI, which has a relatively large capacitance value, is rapidly increased by the power supply voltage VDD of the power switch MOSFET Q1 itself via the load, and is quickly switched from the off state to the on state. At this time, the input current supplied to the input terminal G can be an extremely small current corresponding to the input terminals of the amplifier circuit AMP and pulse generation circuit PC. Therefore, the amplifier circuit AMP essentially only forms the gate voltage necessary to maintain the power switch MOSFET QI in the on state. Therefore, a power switch circuit capable of direct high-speed switch control can be obtained using a logic IC or the like having only a small current drive capability.

なお、上記パルス発生回路PGの動作電圧は、パワース
イッチMOSFETQIのドレイン電圧を利用するもの
である。それ故、ドレインに負荷を設ける構成では、パ
ワースイッチMOSFETQ1がオン状態になったとき
にはドレイン(外部端子D)かは\′接地電位のような
ロウレベルになってしまう。しかし、パルス発生回路P
Cは、上記信号の変化時にのみスイッチ素子をオン状態
にする1シヨツトパルスを発生することでその目的を達
しているから、動作不能になっても問題ない。
Note that the operating voltage of the pulse generating circuit PG uses the drain voltage of the power switch MOSFET QI. Therefore, in a configuration in which a load is provided on the drain, when the power switch MOSFET Q1 is turned on, the drain (external terminal D) becomes a low level like the ground potential. However, the pulse generation circuit P
Since C achieves its purpose by generating a single shot pulse that turns on the switch element only when the above signal changes, there is no problem even if it becomes inoperable.

それ故、増幅回路AMPは、通常の意味の増幅回路と異
なり、後述するような増幅素子を用いた回路とするか、
前述のように省略してもよい。
Therefore, the amplifier circuit AMP is different from an amplifier circuit in the normal sense, and may be a circuit using an amplifier element as described below.
It may be omitted as described above.

第2図には、この発明に係るパワースイッチ回路の具体
的一実施例の回路図が示されている。
FIG. 2 shows a circuit diagram of a specific embodiment of the power switch circuit according to the present invention.

この実施例では、上記増幅回路AMPとパルス発生回路
PGの役割を、スイッチMOSFETQ2とダイオード
Dとにより行うようにするものである。上記MOSFE
TQ2のゲートは、入力端子Gに接続される。上記パワ
ースイッチMOSFETQ1として、Nチャンネル型M
OSFETを用いた場合には、上記スイッチM OS 
F E T Q 2はそれと同一導電型のNチャンネル
MOSFETから構成される。また、パワースイッチM
OSFETQ1のオン状態からオフ状態への切り換えも
高速に行うために、パワースイッチMOSFETQ1の
ゲートとソースとの間には、Pチャンネル型のスイッチ
MOSFETQ3が設けられる。このMOSFETQ3
のゲートは、入力端子Gに接続される。
In this embodiment, the roles of the amplifying circuit AMP and pulse generating circuit PG are performed by a switch MOSFET Q2 and a diode D. The above MOSFE
The gate of TQ2 is connected to input terminal G. As the above power switch MOSFET Q1, N-channel type M
When using OSFET, the above switch M OS
FETQ2 is composed of an N-channel MOSFET of the same conductivity type. Also, power switch M
In order to quickly switch the OSFETQ1 from the on state to the off state, a P-channel switch MOSFETQ3 is provided between the gate and source of the power switch MOSFETQ1. This MOSFETQ3
The gate of is connected to input terminal G.

第3図には、この発明に係るパワースイッチ回路の具体
的一実施例の回路図が示されている。
FIG. 3 shows a circuit diagram of a specific embodiment of the power switch circuit according to the present invention.

この実施例では、上記スイッチMOSFETに代えて、
スイッチ素子としてバイポーラ型トランジスタを用いる
ものである。すなわち、パワースイッチMOSFETQ
Iとして、Nチャンネル型MOSFETを用いた場合に
は、上記スイッチ素子としてのバイポーラ型トランジス
タTIは、NPN型トランジスタとされる。パワースイ
ッチMOSFETQIのオン状態からオフ状態への切り
換えを高速に行うためにそのゲートとソースとの間に設
けられるバイポーラ型トランジスタT2はPNP型トラ
ンジスタとされる。
In this embodiment, instead of the above switch MOSFET,
A bipolar transistor is used as a switch element. That is, power switch MOSFETQ
When an N-channel MOSFET is used as I, the bipolar transistor TI serving as the switch element is an NPN transistor. In order to quickly switch the power switch MOSFET QI from an on state to an off state, a bipolar transistor T2 provided between its gate and source is a PNP transistor.

上記第2図及び第3図の実施例回路の動作を第4図に示
した波形図を参照して説明する。
The operation of the embodiment circuit shown in FIGS. 2 and 3 will be explained with reference to the waveform diagram shown in FIG. 4.

同図のゲート電圧VG、出力電圧り及び入力電流1iで
、点線で示したのが前記実施例回路によるものであり、
実線で示したのが、第5図に示した回路によるものであ
る。
In the figure, the gate voltage VG, output voltage, and input current 1i shown by dotted lines are based on the circuit of the above embodiment,
The solid line indicates the circuit shown in FIG.

入力端子Gの人力信号INがロウレベルのとき、第2図
の実施例回路ではPチャンネル型のスイッチMO5FE
TQ3がオン状態に、第3図の実施例回路ではPNPN
PNトランジスタが実質的にオン状態になついるため、
パワースイッチMO5FETQIのゲート電圧は、回路
の接地電位のようなロウレベルに固定されいてる。それ
故、パワースイッチMOSFETQIはオフ状態にされ
ており、そのドレインが接続された外部端子りの電位は
、電源電圧VDDのようなハイレベルになっている。
When the human input signal IN at the input terminal G is at a low level, the P-channel type switch MO5FE is
TQ3 is in the on state, and in the embodiment circuit of FIG.
Since the PN transistor is effectively turned on,
The gate voltage of the power switch MO5FETQI is fixed at a low level like the ground potential of the circuit. Therefore, the power switch MOSFET QI is turned off, and the potential at the external terminal to which its drain is connected is at a high level such as the power supply voltage VDD.

入力端子Gから供給される人力信号INがロウレベルか
らハイレベルに変化すると、それに応じて第2図の実施
例回路ではNチャンネル型のスイッチMOSFETQ2
がオン状態に、第3図の実施例回路ではNPN型トラン
ジスタT1がオン状態になる。これらのスイッチ素子Q
2、Tlのオン状態に応じて、パワースイッチMOS 
F ETQlのゲート容量には、電源電圧VDDから負
荷及び外部端子りを通して高速にチャージアップされる
。このようにして、パワースイッチMOSFETQIは
、上記入力信号INのハイレベルへの変化に応したスイ
ッチMOSFETQ2のオン状態とともに実質的にオン
状態になる。なお、パワースイッチMO5FETQIへ
のゲート電圧の上昇に伴い、入力信号INとゲート電圧
との電圧差が、スイッチMOSFETQ2のしきい値電
圧以下、あるいはバイポーラ型トランジスタTlのベー
ス。
When the human input signal IN supplied from the input terminal G changes from low level to high level, the N-channel switch MOSFET Q2 is activated in the embodiment circuit of FIG.
is turned on, and in the embodiment circuit of FIG. 3, the NPN transistor T1 is turned on. These switching elements Q
2. Depending on the on state of Tl, the power switch MOS
The gate capacitance of FETQl is rapidly charged up from the power supply voltage VDD through the load and external terminals. In this way, the power switch MOSFETQI is substantially turned on together with the turn-on state of the switch MOSFETQ2 in response to the change of the input signal IN to the high level. Note that as the gate voltage to the power switch MO5FETQI increases, the voltage difference between the input signal IN and the gate voltage becomes lower than or equal to the threshold voltage of the switch MOSFETQ2 or the base of the bipolar transistor Tl.

エミッタ間電圧以下になると、このスイッチMOSFE
TQ2やバイポーラ型トランジスタT1がオフ状態にさ
れる。それ故、パワースイ・ノチMOSFETQIがオ
ン状態を維持するためのゲート電圧は、入力端子Gから
供給される人力信号INにより行われる。また、上記の
ように人力信号INがロウレベルからハイレベルへ変化
するとき、抵抗Rが設けられているから、入力端子Gか
ら供給される入力電流riの電流値は小さくはソ°一定
に抑えられている。また、出力信号OUTは、上記パワ
ースイッチM OS F E ’FQ 1のオン状態へ
の高速な切り換えに応して高速にハイレベルからロウレ
ベルに変化する。
When the voltage between the emitters or lower, this switch MOSFE
TQ2 and bipolar transistor T1 are turned off. Therefore, the gate voltage for maintaining the power switch MOSFET QI in the on state is determined by the human power signal IN supplied from the input terminal G. In addition, when the human input signal IN changes from low level to high level as described above, since the resistor R is provided, the current value of the input current ri supplied from the input terminal G is suppressed to a small constant value. ing. Further, the output signal OUT changes from high level to low level at high speed in response to the high speed switching of the power switch MOSFE'FQ1 to the on state.

これに対して、第5図の回路の場合には、入力信号IN
のハイレベルへの変化に応して、入力電流1iが急激に
流れ、パワースイッチMOSFETQIのゲート容量の
チャージアップを開始するが、上記電流制限抵抗Rとケ
ート容量との時定数に従ってゲート電圧VGが徐々にし
か上昇しないからオン状態へのスイッチング速度が遅く
なり、それに応じて出力信号OUTの立ち下がりも遅く
なる。
On the other hand, in the case of the circuit shown in FIG.
In response to the change to the high level, the input current 1i suddenly flows and starts charging up the gate capacitance of the power switch MOSFET QI, but the gate voltage VG increases according to the time constant of the current limiting resistor R and the gate capacitance. Since the voltage rises only gradually, the switching speed to the on state becomes slow, and accordingly, the fall of the output signal OUT becomes slow.

なお、図示しないが、入力信号INがハイレベルからロ
ウレベルに変化するときには、PチャンネルMOSFE
TQ3やPNPNPNランジスタがオン状態になって、
パワースイッチMOSFETQIのゲート容量に蓄積さ
れた電荷を高速にディスチャージさせる。これにより、
パワースイッチMOSFETQIのゲート電圧は、抵抗
Rとゲート容量に従って大きな時定数によらないで、高
速にロウレベルに変化させられるから高速にオン状態か
らオフ状態に切り換えられる。
Although not shown, when the input signal IN changes from high level to low level, the P-channel MOSFE
TQ3 and PNPNPN transistor are turned on,
To quickly discharge the charges accumulated in the gate capacitance of a power switch MOSFETQI. This results in
The gate voltage of the power switch MOSFET QI can be quickly changed to a low level according to the resistance R and the gate capacitance without depending on a large time constant, so that it can be switched from an on state to an off state at a high speed.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (1)パワースイッチMOS F ETをオフ状態から
オン状態に変化させる人力信号の信号変化時に対応して
、パワースイッチMOS F ETのドレイン電圧を一
時的にゲートに伝えるスイッチ手段を設けるという簡単
な槽底により、上記ドレインからゲ−ト容量のチャージ
アンプ電流が流れるから、入力端子を増加させることな
く、パワースイッチMO3F E Tを高速にオン状態
に変化させることができるという効果が得られる。
The effects obtained from the above examples are as follows. That is, (1) A simple method of providing a switch means that temporarily transmits the drain voltage of the power switch MOS FET to the gate in response to a change in the human input signal that changes the power switch MOS FET from an off state to an on state. Since the charge amplifier current of the gate capacitance flows from the drain due to the tank bottom, it is possible to quickly turn on the power switch MO3FET without increasing the number of input terminals.

(2)上記(1)により、3端子構戒のスイッチ回路を
小さな駆動電流しか持たない論理用IC等により直接ス
イッチ制御できるという効果が得られる。
(2) The above (1) provides the effect that a three-terminal switch circuit can be directly switched controlled by a logic IC or the like having a small drive current.

(3)パワースイッチMO5FETをオフ状態からオン
状態に変化させる人力信号の信号変化時に対応して、パ
ワースイッチMOS F ETのドレイン電圧を一時的
にゲートに伝えるスイッチ手段として、入力信号を受け
るパワースイッチMOS F ETと同一導電型のスイ
ッチMOS F ETとダイオードの直列回路を用いる
こと、及び上記パワースイッチMOS F ETのゲー
トとソースとの間に人力信号を受けるパワースイッチM
O5FETと逆導電型のスイッチM OS F E ’
T’を設けるという簡単な構成により、パワースイッチ
MO5FE’T’を高速にスイッチ制御することができ
るという効果が得られる。
(3) A power switch that receives an input signal as a switch means that temporarily transmits the drain voltage of the power switch MOSFET to the gate in response to a change in the human input signal that changes the power switch MO5FET from an off state to an on state. A series circuit of a switch MOS FET and a diode of the same conductivity type as the MOS FET is used, and a power switch M that receives a human input signal between the gate and source of the power switch MOS FET is used.
O5FET and opposite conductivity type switch M OS F E '
The simple configuration of providing T' provides the effect that the power switch MO5FE'T' can be controlled at high speed.

(4)パワースイッチMOSFETをオフ状態からオン
状態に変化させる入力信号の信号変化時に対応して、パ
ワースイッチMOSFETのドレイン電圧を一時的にゲ
ートに伝えるスイッチ手段として、パワースイッチMO
SFETがNチャンネルMOSFET(又はPチャンネ
ルMO5FET)の場合、人力信号を受けるNPN (
又はPNP)型のバイポーラ型トランジスタとダイオー
ドの直列回路を用いること、及び上記パワースイ・ノチ
MOSFETのゲートとソースとの間に入力信号を受け
る上記バイポーラ型トランジスタと逆導電型のPNP(
又はNPN)型のバイポーラ型トランジスタを設けると
いう簡単な構成により、パワースイッチMOS F E
Tを高速にスイ・ノチ制御することができるという効果
が得られる。
(4) The power switch MOSFET is used as a switch means for temporarily transmitting the drain voltage of the power switch MOSFET to the gate in response to a change in the input signal that changes the power switch MOSFET from an off state to an on state.
If the SFET is an N-channel MOSFET (or P-channel MO5FET), the NPN (
or PNP) type bipolar transistor and a diode in series, and the bipolar transistor and the PNP (opposite conductivity type) receiving an input signal between the gate and source of the power switch MOSFET.
Power switch MOS F E
This provides the effect that T can be controlled quickly and in a controlled manner.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が
可能である。例えば、パワースイッチMOSFETQI
は、ソースフォロワ回路として用いるものであってもよ
い。すなわち、ドレインが接続された外部端子りに電源
電圧VDDを供給し、ソースが接続された外部端子Sに
負荷を接続するようにするものであってもよい。また、
1つの半導体基板上に複数個設ける構成としてもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, the present invention is not limited to the above-mentioned Examples, and various changes can be made without departing from the gist thereof. For example, power switch MOSFETQI
may be used as a source follower circuit. That is, the power supply voltage VDD may be supplied to the external terminal connected to the drain, and the load may be connected to the external terminal S connected to the source. Also,
A plurality of them may be provided on one semiconductor substrate.

この場合、基板をドレインとする縦構造のパワーMOS
FETにおいては、必然的にドレインを共通化した・ハ
イサイド駆動回路(ソースフォロワ回路)として用いら
れるものである。また、パワースイッチMO5FET及
びスイッチMOSFETやバイポーラ型の導電型を逆に
するものであってもよい。すなわち、1つの半導体基板
−ヒに複数個のパワースイッチMOSFETを形成しつ
つ、ロウサイド駆動回路を構成する場合には、出力M 
OS F E T及び制御MOS F ETとしてPチ
ャンネルMOS F ETを用いるものとすればよい。
In this case, a vertically structured power MOS with the substrate as the drain
In an FET, it is inevitably used as a high-side drive circuit (source follower circuit) with a common drain. Furthermore, the conductivity types of the power switch MO5FET, switch MOSFET, and bipolar type may be reversed. That is, when configuring a low-side drive circuit while forming a plurality of power switch MOSFETs on one semiconductor substrate, the output M
P-channel MOS FETs may be used as the OS FETs and the control MOS FETs.

この構成では、PチャンネルMOSFETのドレインに
は、回路の接地電位が与えられるから、負荷を電源電圧
VDDとするロウサイド駆動回路が構成できる。
In this configuration, since the ground potential of the circuit is applied to the drain of the P-channel MOSFET, a low-side drive circuit whose load is the power supply voltage VDD can be configured.

この発明は、パワースイッチ回路として広く利用できる
ものである。
This invention can be widely used as a power switch circuit.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、パワースイッチMOSFETをオフ状態か
らオン状態に変化させる入力信号の信号変化時に対応し
て、パワースイッチMOS F ETのドレイン電圧を
一時的にゲートに伝えるスイッチ手段を設けるという簡
単な構成により、上記ドレインからゲート容量のチャー
ジアンプ電流が流れるから、入力電流を増加させること
なく、パワースイッチMOS F ETを高速にオン状
態に変化させることができる。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. That is, the above-mentioned method can be achieved by a simple configuration in which a switch means is provided that temporarily transmits the drain voltage of the power switch MOSFET to the gate in response to a change in the input signal that changes the power switch MOSFET from an off state to an on state. Since the charge amplifier current of the gate capacitance flows from the drain, the power switch MOS FET can be quickly turned on without increasing the input current.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明に係るパワースイッチ回路の基本的
一実施例を示す回路図、 第2図は、この発明に係るパワースイッチ回路の具体的
一実施例を示す回路図、 第3図は、この発明に係るパワースイッチ回路の他の具
体的一実施例を示す回路図、 第4図は、この発明を説明するための波形図、第5図は
、この発明に先立って考えられたパワースイッチ回路の
一例を説明するための回路図である。 IC・・半導体集積回路、PG・・パルス発生回路、A
 M P・・増幅回路、Ql・・パワースイッチMOS
FET、Q2.’ Q3・・スイッチMOSFET、D
・・ダイオード、T1.T2・・バイポーラ型トランジ
スタ
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic embodiment of a power switch circuit according to the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific embodiment of a power switch circuit according to the present invention, and FIG. , a circuit diagram showing another specific embodiment of the power switch circuit according to the present invention, FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the present invention, and FIG. 5 is a power switch circuit considered prior to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram for explaining an example of a switch circuit. IC: Semiconductor integrated circuit, PG: Pulse generation circuit, A
M P... Amplifier circuit, Ql... Power switch MOS
FET, Q2. 'Q3...Switch MOSFET, D
...Diode, T1. T2...Bipolar transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、パワースイッチMOSFETと、このパワースイッ
チMOSFETをオフ状態からオン状態に変化させる入
力信号に対応して、パワースイッチMOSFETのドレ
イン電圧を一時的にゲートに伝えるスイッチ手段とを備
えてなることを特徴とするパワースイッチ回路。 2、上記パワースイッチMOSFETのゲートと入力信
号が供給される入力端子との間には、抵抗素子が設けら
れるとともに、そのゲートとドレインとの間には、上記
入力端子から供給される入力信号を受け、上記パワース
イッチMOSFETと同一導電型からなる第1のスイッ
チMOSFETと、上記ドレインからゲートに向かって
電流を流すようにされたダイオードとからなる直列回路
が設けられ、そのゲートとソースとの間には、上記入力
端子から供給された入力信号を受け、上記パワースイッ
チMOSFETと逆導電型の第2のスイッチMOSFE
Tが設けるものであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のパワースイッチ回路。 3、上記パワースイッチMOSFETのゲートと入力信
号が供給される入力端子との間には、抵抗素子が設けら
れるとともに、そのゲートとドレインとの間には、上記
入力端子から供給される入力信号を受け、上記パワース
イッチMOSFETがNチャンネルMOSFETの場合
にはNPN型とされた、PチャンネルMOSFETの場
合にはPNP型とされた第1のバイポーラ型トランジス
タと、上記ドレインからゲートに向かって電流を流すよ
うにされたダイオードとからなる直列回路が設けられ、
そのゲートとソースとの間には、上記入力端子から供給
された入力信号を受け、上記第1のバイポーラ型トラン
ジスタとは逆導電型からなる第2のバイポーラ型トラン
ジスタが設けるものであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のパワースイッチ回路。
[Claims] 1. A power switch MOSFET and a switch means for temporarily transmitting the drain voltage of the power switch MOSFET to the gate in response to an input signal that changes the power switch MOSFET from an off state to an on state. A power switch circuit characterized by: 2. A resistive element is provided between the gate of the power switch MOSFET and an input terminal to which an input signal is supplied, and a resistive element is provided between the gate and drain to which an input signal is supplied from the input terminal. A series circuit is provided between the gate and the source, and includes a first switch MOSFET having the same conductivity type as the power switch MOSFET, and a diode configured to flow current from the drain to the gate. receives the input signal supplied from the input terminal, and connects a second switch MOSFET having a conductivity type opposite to that of the power switch MOSFET.
2. The power switch circuit according to claim 1, wherein T is provided. 3. A resistive element is provided between the gate of the power switch MOSFET and the input terminal to which the input signal is supplied, and a resistance element is provided between the gate and the drain to receive the input signal supplied from the input terminal. and a first bipolar transistor, which is an NPN type when the power switch MOSFET is an N-channel MOSFET, and a PNP type when the power switch MOSFET is a P-channel MOSFET, and a first bipolar transistor that causes a current to flow from the drain to the gate. A series circuit consisting of a diode configured as shown in FIG.
A second bipolar transistor, which receives an input signal supplied from the input terminal and is of a conductivity type opposite to that of the first bipolar transistor, is provided between the gate and the source. A power switch circuit according to claim 1.
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