JPH0661816A - 電力用mosfetの電流制限のための回路装置 - Google Patents
電力用mosfetの電流制限のための回路装置Info
- Publication number
- JPH0661816A JPH0661816A JP5054619A JP5461993A JPH0661816A JP H0661816 A JPH0661816 A JP H0661816A JP 5054619 A JP5054619 A JP 5054619A JP 5461993 A JP5461993 A JP 5461993A JP H0661816 A JPH0661816 A JP H0661816A
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- Japan
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- power mosfet
- terminal
- voltage
- source
- mosfet
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力用MOSFETを通って流れる電流を制
限するための回路装置を良好に集積可能であるように改
良する。 【構成】 分圧器と制御トランジスタとを有する回路装
置において、制御トランジスタ3の制御端子とディプレ
ッション形FET4のドレイン端子Dが接続されてお
り、ディプレッション形FET4のソース端子Sが分圧
器2、11の節点12と接続されており、制御トランジ
スタの制御端子が抵抗5を介して電力用MOSFET1
のゲート端子Gと接続されており、ディプレッション形
FETのゲート端子Gが電力用MOSFETのソース端
子と接続されている。
限するための回路装置を良好に集積可能であるように改
良する。 【構成】 分圧器と制御トランジスタとを有する回路装
置において、制御トランジスタ3の制御端子とディプレ
ッション形FET4のドレイン端子Dが接続されてお
り、ディプレッション形FET4のソース端子Sが分圧
器2、11の節点12と接続されており、制御トランジ
スタの制御端子が抵抗5を介して電力用MOSFET1
のゲート端子Gと接続されており、ディプレッション形
FETのゲート端子Gが電力用MOSFETのソース端
子と接続されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力用MOSFETを
通って流れる電流を制限するための分圧器と制御トラン
ジスタを有する回路装置であって、分圧器の節点におい
て電力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧に追随す
る電圧降下を生じ、制御トランジスタは、その負荷区間
で電力用MOSFETのゲート端子とソース端子との間
に接続されており、また分圧器の節点における電圧に関
係して、電力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧が
予め定められた値を超過するときに導通状態に制御され
るようになった回路装置に関する。
通って流れる電流を制限するための分圧器と制御トラン
ジスタを有する回路装置であって、分圧器の節点におい
て電力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧に追随す
る電圧降下を生じ、制御トランジスタは、その負荷区間
で電力用MOSFETのゲート端子とソース端子との間
に接続されており、また分圧器の節点における電圧に関
係して、電力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧が
予め定められた値を超過するときに導通状態に制御され
るようになった回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような回路装置はたとえばヨーロッ
パ特許第 0369048A1号明細書に記載されている。この回
路装置では分圧器が電力用MOSFETおよび負荷から
成る直列回路に対して並列に位置している。分圧器の節
点は制御トランジスタの制御端子と接続されている。電
力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧がたとえば負
荷の短絡により上昇すると、電力用MOSFETのゲー
ト端子とソース端子との間に位置する制御トランジスタ
のゲート‐ソース電圧が上昇する。そのしきい値電圧が
超過されると、それは導通し始め、また電力用MOSF
ETのゲート‐ソース電圧が減ぜられる。それによっ
て、電力用MOSFETを通って流れる電流が小さくな
り、また過負荷が回避され得る。電力用MOSFETの
ソース端子および分圧器の脚点は異なる電位にあるの
で、この回路装置は集積のためにあまり適していない。
パ特許第 0369048A1号明細書に記載されている。この回
路装置では分圧器が電力用MOSFETおよび負荷から
成る直列回路に対して並列に位置している。分圧器の節
点は制御トランジスタの制御端子と接続されている。電
力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧がたとえば負
荷の短絡により上昇すると、電力用MOSFETのゲー
ト端子とソース端子との間に位置する制御トランジスタ
のゲート‐ソース電圧が上昇する。そのしきい値電圧が
超過されると、それは導通し始め、また電力用MOSF
ETのゲート‐ソース電圧が減ぜられる。それによっ
て、電力用MOSFETを通って流れる電流が小さくな
り、また過負荷が回避され得る。電力用MOSFETの
ソース端子および分圧器の脚点は異なる電位にあるの
で、この回路装置は集積のためにあまり適していない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した種類の回路装置を良好に集積可能であるよう
に改良することである。
に記載した種類の回路装置を良好に集積可能であるよう
に改良することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は、a)制御ト
ランジスタの制御端子とディプレッション形FETのド
レイン端子が接続されており、b)ディプレッション形
FETのソース端子が分圧器の節点と接続されており、
c)制御トランジスタの制御端子が抵抗を介して電力用
MOSFETのゲート端子と接続されており、d)ディ
プレッション形FETのゲート端子が電力用MOSFE
Tのソース端子と接続されていることにより解決され
る。
ランジスタの制御端子とディプレッション形FETのド
レイン端子が接続されており、b)ディプレッション形
FETのソース端子が分圧器の節点と接続されており、
c)制御トランジスタの制御端子が抵抗を介して電力用
MOSFETのゲート端子と接続されており、d)ディ
プレッション形FETのゲート端子が電力用MOSFE
Tのソース端子と接続されていることにより解決され
る。
【0005】本発明の実施態様は請求項2以下の対象で
ある。
ある。
【0006】
【実施例】以下、図1ないし図3と結び付けて3つの実
施例により本発明を一層詳細に説明する。
施例により本発明を一層詳細に説明する。
【0007】図1による回路装置はゲート端子G、ソー
ス端子Sおよびドレイン端子Dを有する電力用MOSF
ET1を含んでいる。電力用MOSFET1にソース側
に負荷7が直列に接続されている。この直列回路は2つ
の端子9、10を介して作動電圧UB に接続されてい
る。ドレイン端子Dとソース端子Sとの間に、エンハン
スメント形FET2および抵抗11から成る分圧器が接
続されている。その際に抵抗11はソース端子Sと、ま
たFET2のドレイン端子Dは電力用MOSFET1の
ドレイン端子と接続されている。FET2のゲート端子
Gは電力用MOSFET1のゲート端子Gと接続されて
いる。電力用MOSFET1のゲート端子とそのソース
端子との間に制御トランジスタ3のドレイン‐ソース間
パスが接続されている。制御トランジスタ3のゲート端
子Gと分圧器2、11の節点12との間にはディプレッ
ション形FET4のドレイン‐ソース間パスが接続され
ており、その際にそのソース端子は節点12と接続され
ている。ディプレッション形FET4のゲート端子Gお
よび基板端子Bは電力用MOSFET1のソース端子と
接続されている。制御トランジスタ3のゲート端子Gは
さらに高抵抗の抵抗5を介して電力用MOSFET1の
ゲート端子と接続されている。両ゲート端子は抵抗6を
介して入力端子8に接続されている。
ス端子Sおよびドレイン端子Dを有する電力用MOSF
ET1を含んでいる。電力用MOSFET1にソース側
に負荷7が直列に接続されている。この直列回路は2つ
の端子9、10を介して作動電圧UB に接続されてい
る。ドレイン端子Dとソース端子Sとの間に、エンハン
スメント形FET2および抵抗11から成る分圧器が接
続されている。その際に抵抗11はソース端子Sと、ま
たFET2のドレイン端子Dは電力用MOSFET1の
ドレイン端子と接続されている。FET2のゲート端子
Gは電力用MOSFET1のゲート端子Gと接続されて
いる。電力用MOSFET1のゲート端子とそのソース
端子との間に制御トランジスタ3のドレイン‐ソース間
パスが接続されている。制御トランジスタ3のゲート端
子Gと分圧器2、11の節点12との間にはディプレッ
ション形FET4のドレイン‐ソース間パスが接続され
ており、その際にそのソース端子は節点12と接続され
ている。ディプレッション形FET4のゲート端子Gお
よび基板端子Bは電力用MOSFET1のソース端子と
接続されている。制御トランジスタ3のゲート端子Gは
さらに高抵抗の抵抗5を介して電力用MOSFET1の
ゲート端子と接続されている。両ゲート端子は抵抗6を
介して入力端子8に接続されている。
【0008】入力端子8に制御電圧Ue が与えられる
と、電力用MOSFET1は導通状態に制御れ、また負
荷電流が流れる。抵抗5、ディプレッション形FET4
および分圧器2、11から成る回路網は、電力用MOS
FETのドレイン‐ソース電圧が予め定められた値の下
に位置するかぎり、制御トランジスタ3が阻止状態にと
どまるように構成されている。負荷電流がたとえば負荷
7における短絡により上昇すると、電力用MOSFET
1におけるドレイン‐ソース電圧が上昇する。それによ
って分圧器2、11における電圧も上昇し、またディプ
レッション形FET4はわずかしか導通しなくなる。そ
れによって制御トランジスタ3のゲート‐ソースキャパ
シタンスが抵抗6および5を介して充電され、制御トラ
ンジスタ3は導通状態となる。それによって電力用MO
SFET1の制御電圧が減ぜられ、負荷電流が減ぜられ
る。
と、電力用MOSFET1は導通状態に制御れ、また負
荷電流が流れる。抵抗5、ディプレッション形FET4
および分圧器2、11から成る回路網は、電力用MOS
FETのドレイン‐ソース電圧が予め定められた値の下
に位置するかぎり、制御トランジスタ3が阻止状態にと
どまるように構成されている。負荷電流がたとえば負荷
7における短絡により上昇すると、電力用MOSFET
1におけるドレイン‐ソース電圧が上昇する。それによ
って分圧器2、11における電圧も上昇し、またディプ
レッション形FET4はわずかしか導通しなくなる。そ
れによって制御トランジスタ3のゲート‐ソースキャパ
シタンスが抵抗6および5を介して充電され、制御トラ
ンジスタ3は導通状態となる。それによって電力用MO
SFET1の制御電圧が減ぜられ、負荷電流が減ぜられ
る。
【0009】制御トランジスタ3が導通状態に制御され
るべきしきい値を明白に定めるため、分圧器2、11
を、FET2が電力用MOSFET1の定格電流におい
て既に飽和状態で動作するように選定することは推奨に
値する。その場合、電力用MOSFETのドレイン‐ソ
ース電圧の上昇はほぼ専ら節点12において、従ってま
たディプレッション形FET4のソース端子において生
ずる。それによってディプレッション形FETの阻止が
既に小さい電圧スパンにおいて達成される。
るべきしきい値を明白に定めるため、分圧器2、11
を、FET2が電力用MOSFET1の定格電流におい
て既に飽和状態で動作するように選定することは推奨に
値する。その場合、電力用MOSFETのドレイン‐ソ
ース電圧の上昇はほぼ専ら節点12において、従ってま
たディプレッション形FET4のソース端子において生
ずる。それによってディプレッション形FETの阻止が
既に小さい電圧スパンにおいて達成される。
【0010】ディプレッション形FET4の一層急峻な
遮断特性は、前記のように、基板端子がディプレッショ
ン形FET4のゲート端子と等しい電位および電力用M
OSFET1のソース端子に等しい電位にあることによ
り達成される。それによってディプレッション形FET
4の通常は導通しているチャネルが表面からも基板側か
らもその伝導性を変調され、またディプレッション形F
ET4の非常に急峻なI/U特性が達成される。しか
し、ディプレッション形FETは、その基板端子Bがそ
のソース端子と接続されるときにも機能する。しかし、
その場合にはI/U特性はあまり急峻ではない。
遮断特性は、前記のように、基板端子がディプレッショ
ン形FET4のゲート端子と等しい電位および電力用M
OSFET1のソース端子に等しい電位にあることによ
り達成される。それによってディプレッション形FET
4の通常は導通しているチャネルが表面からも基板側か
らもその伝導性を変調され、またディプレッション形F
ET4の非常に急峻なI/U特性が達成される。しか
し、ディプレッション形FETは、その基板端子Bがそ
のソース端子と接続されるときにも機能する。しかし、
その場合にはI/U特性はあまり急峻ではない。
【0011】図2による回路装置が図1による回路装置
と異なる点は単に、ここでは負荷7が電力用MOSFE
T1のドレイン端子Dと供給電圧9との間に位置してい
ることである。機能の仕方は等しい。
と異なる点は単に、ここでは負荷7が電力用MOSFE
T1のドレイン端子Dと供給電圧9との間に位置してい
ることである。機能の仕方は等しい。
【0012】一層簡単に集積可能な回路装置は、図3に
示されているとおり、電界効果トランジスタ1、2、
3、4とならんで抵抗5および6も電界効果トランジス
タとして構成されていることにより得られる。それらの
ゲート端子はそれぞれそれらのソース端子と接続され
る。こうしてそれらは電流源として動作する。それらの
基板端子Bは電界効果トランジスタ1、2、3および4
の基板端子と接続されている。
示されているとおり、電界効果トランジスタ1、2、
3、4とならんで抵抗5および6も電界効果トランジス
タとして構成されていることにより得られる。それらの
ゲート端子はそれぞれそれらのソース端子と接続され
る。こうしてそれらは電流源として動作する。それらの
基板端子Bは電界効果トランジスタ1、2、3および4
の基板端子と接続されている。
【0013】抵抗6、5および11を選定するための一
般的な規則は、抵抗5が抵抗6および11よりも約2な
いし3桁高抵抗であることである。抵抗6はたとえば1
kΩと10kΩとの間、また抵抗5は1MΩ、また抵抗
11は1kΩであってよい。
般的な規則は、抵抗5が抵抗6および11よりも約2な
いし3桁高抵抗であることである。抵抗6はたとえば1
kΩと10kΩとの間、また抵抗5は1MΩ、また抵抗
11は1kΩであってよい。
【図1】ソース側の負荷を有する電力用MOSFETに
より負荷電流を調節するための回路装置。
より負荷電流を調節するための回路装置。
【図2】ドレイン側の負荷を有する相応の回路装置。
【図3】図1による回路装置の簡単に集積可能な変形
例。
例。
1 電力用MOSFET 2 MOSFET 3 制御トランジスタ 5 抵抗 4 ディプレッション形FET 11 抵抗 12 節点 B 基板端子 D ドレイン端子 G 制御端子 S ソース端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナルト ザンダー ドイツ連邦共和国 8000 ミユンヘン 70 マチアス‐マイヤー‐シユトラーセ 3
Claims (5)
- 【請求項1】 本発明は、電力用MOSFETを通って
流れる電流を制限するための分圧器と制御トランジスタ
を有する回路装置であって、分圧器の節点において電力
用MOSFETのドレイン‐ソース電圧に追随する電圧
降下を生じ、制御トランジスタは、その負荷区間で電力
用MOSFETのゲート端子とソース端子との間に接続
されており、また分圧器の節点における電圧に関係し
て、電力用MOSFETのドレイン‐ソース電圧が予め
定められた値を超過するときに導通状態に制御されるよ
うになった回路装置において、 a)制御トランジスタ(3)の制御端子とディプレッシ
ョン形FET(4)のドレイン端子(D)が接続されて
おり、 b)ディプレッション形FET(4)のソース端子
(S)が分圧器(2、11)の節点(12)と接続され
ており、 c)制御トランジスタの制御端子が抵抗(5)を介して
電力用MOSFET(1)のゲート端子(G)と接続さ
れており、 d)ディプレッション形FETのゲート端子(G)が電
力用MOSFETのソース端子と接続されていることを
特徴とする電力用MOSFETの電流制限のための回路
装置。 - 【請求項2】 分圧器がMOSFET(2)および抵抗
(11)を含んでおり、抵抗の一方の端子が電力用MO
SFET(1)のソース端子と接続されており、またM
OSFET(2)および抵抗(11)は、MOSFET
(2)が定格電流において電力用MOSFET(1)に
降下するドレイン‐ソース電圧において飽和範囲内で動
作するように選定されていることを特徴とする請求項1
記載の回路装置。 - 【請求項3】 ディプレッション形FET(4)の基板
(B)が電力用MOSFET(1)のソース端子(S)
と接続されていることを特徴とする請求項1または2記
載の回路装置。 - 【請求項4】 電力用MOSFET(1)および制御ト
ランジスタ(3)のゲート端子の間に位置する抵抗
(5)が電流源として構成されていることを特徴とする
請求項1記載の回路装置。 - 【請求項5】 制御トランジスタ(3)がエンハンスメ
ント形MOSFETであることを特徴とする請求項1な
いし4の1つに記載の回路装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4205753 | 1992-02-25 | ||
DE4205753.1 | 1992-02-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0661816A true JPH0661816A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=6452529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5054619A Pending JPH0661816A (ja) | 1992-02-25 | 1993-02-22 | 電力用mosfetの電流制限のための回路装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5272399A (ja) |
EP (1) | EP0557850B1 (ja) |
JP (1) | JPH0661816A (ja) |
DE (1) | DE59304709D1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016201693A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
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1993
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- 1993-02-15 EP EP93102352A patent/EP0557850B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-15 DE DE59304709T patent/DE59304709D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-22 JP JP5054619A patent/JPH0661816A/ja active Pending
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EP0557850B1 (de) | 1996-12-11 |
EP0557850A3 (en) | 1993-12-22 |
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