JPH11205112A - High voltage resistant power integrated circuit - Google Patents

High voltage resistant power integrated circuit

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JPH11205112A
JPH11205112A JP10008602A JP860298A JPH11205112A JP H11205112 A JPH11205112 A JP H11205112A JP 10008602 A JP10008602 A JP 10008602A JP 860298 A JP860298 A JP 860298A JP H11205112 A JPH11205112 A JP H11205112A
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JP
Japan
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switch element
output switch
voltage
integrated circuit
mos transistor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10008602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Kotari
泰寛 小足
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH11205112A publication Critical patent/JPH11205112A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the start of a high side output from being disabled by providing an N channel MOS transistor, which drives its gate with the same phase as a second output switch element based on a second driving control signal while connecting its drain and its source in parallel, between the collector and emitter of the second output switch element. SOLUTION: The drain and source are connected in parallel between the collector and emitter of a low side output IGBT 20. Then, the gate is driven with the same phase as the low side output IGBT 20 based on second IGBT driving control signal LIN, and an N channel MOS transistor 21 having the same high voltage resistance as the low side output IGBT 20 and an MOS transistor driving circuit 22 for driving the gate of the N channel MOS transistor 21 corresponding to the second IGBT driving control signal LIN are provided. Thus, the component of a loss lowering the charging voltage of a capacitor for both trap at the time of starting a high voltage resistant power integrated circuit rather than a power supply voltage VCC of a control system can be reduced.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高耐圧高電力のス
イッチ出力を必要とする高耐圧パワー集積回路に係り、
特に電流吐出し用および電流吸込み用の2個の出力スイ
ッチ素子としてIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトラ
ンジスタ)を有する高耐圧パワー集積回路における起動
回路に関するものであり、例えば家電用、自動車用、産
業用などのIGBTに使用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high withstand voltage power integrated circuit which requires a high withstand voltage and high power switch output.
More particularly, the present invention relates to a starting circuit in a high-voltage power integrated circuit having an IGBT (insulated gate bipolar transistor) as two output switch elements for discharging current and sinking current, such as for home appliances, automobiles, and industrial use. Used for IGBTs.

【0002】[0002]

【従来の技術】電流吐出し用および電流吸込み用の2個
の出力スイッチ素子およびその制御用の半導体素子群が
同一半導体チップ上にモノリシックに集積化されたイン
テリジェント型の高耐圧パワー集積回路において、出力
スイッチ素子として、パワーMOSトランジスタあるい
はNチャネル型のIGBT(絶縁ゲート型バイポーラト
ランジスタ)が用いられている。
2. Description of the Related Art An intelligent high-voltage power integrated circuit in which two output switch elements for discharging current and sinking current and a group of semiconductor elements for controlling the same are monolithically integrated on the same semiconductor chip. As the output switch element, a power MOS transistor or an N-channel IGBT (insulated gate bipolar transistor) is used.

【0003】前記パワーMOSトランジスタのドレイン
電流ID 対ドレイン・ソース間電圧VDS特性は、例えば
図5に示すようにドレイン電流が飽和した状態における
ドレイン・ソース間オン電圧VDSはほぼ0Vである。
In the power MOS transistor, the drain current ID versus the drain-source voltage VDS is, for example, as shown in FIG. 5, the drain-source ON voltage VDS when the drain current is saturated is almost 0V.

【0004】これに対して、IGBTのコレクタ電流I
C 対コレクタ・エミッタ間電圧VCE特性は、例えば図6
に示すように、コレクタ・エミッタ間電圧VCEが飽和電
圧VCEsat に達するまではコレクタ電流IC が飽和しな
い。
On the other hand, the collector current I of the IGBT is
The C vs. collector-emitter voltage VCE characteristic is shown in FIG.
As shown in (1), the collector current IC does not saturate until the collector-emitter voltage VCE reaches the saturation voltage VCEsat.

【0005】図7は、出力スイッチ素子としてNチャネ
ル型のIGBTを有する従来の高耐圧パワー集積回路の
出力駆動回路の一例を示している。図7に示す出力駆動
回路は、集積回路外部の高電源から高電源電圧VBB
(例えば300V〜500V)が印加される高電源端子
12と接地電位GNDが印加される接地端子13との間
に電流吐出し側のハイサイド出力スイッチ素子10およ
び電流吸込み側のローサイド出力スイッチ素子20がト
ーテムポール接続され、両者の接続点に中点端子14が
接続されている。
FIG. 7 shows an example of an output drive circuit of a conventional high voltage power integrated circuit having an N-channel IGBT as an output switch element. The output drive circuit shown in FIG. 7 is a high power supply voltage VBB from a high power supply outside the integrated circuit.
(For example, 300 V to 500 V) between the high power supply terminal 12 to which the ground potential GND is applied and the ground terminal 13 to which the ground potential GND is applied. The high side output switch element 10 on the current discharging side and the low side output switch element 20 on the current sink side. Are connected by a totem pole, and a midpoint terminal 14 is connected to a connection point between the two.

【0006】即ち、高電源端子12と中点端子14との
間にハイサイド出力スイッチ素子10が接続されてお
り、中点端子14と接地端子13との間にローサイド出
力スイッチ素子20が接続されている。
That is, the high-side output switch element 10 is connected between the high power supply terminal 12 and the midpoint terminal 14, and the low-side output switch element 20 is connected between the midpoint terminal 14 and the ground terminal 13. ing.

【0007】そして、上記ハイサイド出力スイッチ素子
10およびローサイド出力スイッチ素子20を駆動する
ためのハイサイド駆動回路15およびローサイド駆動回
路16が設けられている。
A high-side drive circuit 15 and a low-side drive circuit 16 for driving the high-side output switch element 10 and the low-side output switch element 20 are provided.

【0008】上記出力スイッチ素子10、20は、例え
ば三相モータ駆動回路の一部をなし、中点端子14に接
続されている外部負荷(図示せず)に駆動電流を供給す
るものであり、Nチャネル型のIGBTが用いられてい
る。
The output switch elements 10 and 20 form a part of, for example, a three-phase motor drive circuit and supply a drive current to an external load (not shown) connected to the midpoint terminal 14. An N-channel IGBT is used.

【0009】即ち、ハイサイドIGBT10は、コレク
タが高電源端子12に接続され、エミッタ(電流出力端
子)は前記中点端子(外部負荷接続端子)14に接続さ
れている。また、ローサイドIGBT20は、コレクタ
が中点端子14に接続され、エミッタは接地端子13に
接続されている。
That is, the high-side IGBT 10 has a collector connected to the high power supply terminal 12 and an emitter (current output terminal) connected to the midpoint terminal (external load connection terminal) 14. The low-side IGBT 20 has a collector connected to the midpoint terminal 14 and an emitter connected to the ground terminal 13.

【0010】なお、前記出力スイッチ素子10、20に
は、外部負荷(図示せず)が大きなインダクタンスを有
する場合に生じる逆起電力に起因して流れる回生電流を
吸収するためのダイオード17、18が対応して並列に
接続されている。
The output switching elements 10 and 20 have diodes 17 and 18 for absorbing regenerative current flowing due to back electromotive force generated when an external load (not shown) has a large inductance. Correspondingly connected in parallel.

【0011】前記ハイサイド駆動回路15は、第1のI
GBT駆動制御信号入力HINに応じてハイサイド出力
IGBT10のゲート容量に対する充電電流の供給出力
をオン/オフ制御することによりハイサイド出力IGB
T10のゲート電位を制御するものである。
The high side drive circuit 15 includes a first I
The high-side output IGB is controlled by turning on / off the supply output of the charging current to the gate capacitance of the high-side output IGBT 10 according to the GBT drive control signal input HIN.
This is for controlling the gate potential of T10.

【0012】この場合、上記ハイサイド駆動回路15
は、制御回路系の電源電圧VCCを昇圧回路19により昇
圧した昇圧電圧が動作電源として供給されることにより
駆動制御信号入力HINをレベルシフトするものであ
り、ハイサイド出力IGBT10をオン駆動する時には
ハイサイド出力IGBT10のゲートに上記昇圧電圧を
供給するものである。
In this case, the high-side drive circuit 15
Is to shift the level of the drive control signal input HIN by supplying a boosted voltage obtained by boosting the power supply voltage VCC of the control circuit system by the booster circuit 19 as an operation power supply. The boosted voltage is supplied to the gate of the side output IGBT 10.

【0013】前記昇圧回路19は、集積回路の制御回路
系の電源電圧VCCが印加されるノードと前記中点端子1
4との間にブートストラップ用のダイオードDおよびコ
ンデンサCが直列に接続されてなり、このコンデンサC
の両端間電圧を前記ハイサイド駆動回路15の動作電源
として供給する。
The booster circuit 19 includes a node to which a power supply voltage VCC of a control circuit system of the integrated circuit is applied and the midpoint terminal 1.
4 and a bootstrap diode D and a capacitor C are connected in series.
Is supplied as an operating power supply for the high-side drive circuit 15.

【0014】この昇圧回路19は、前記ローサイド出力
IGBT20がオン状態の時にコンデンサCが充電さ
れ、ローサイド出力IGBT20がオフ状態でハイサイ
ド出力IGBT10がオン状態になった時に中点端子1
4の電位が上昇し、それに応じて前記ダイオードDのカ
ソード(コンデンサCとの接続ノード、昇圧出力ノー
ド)の電位が上昇する。
The booster circuit 19 charges the capacitor C when the low-side output IGBT 20 is on, and supplies the midpoint terminal 1 when the low-side output IGBT 20 is off and the high-side output IGBT 10 is on.
4, the potential of the cathode of the diode D (the connection node with the capacitor C, the boosted output node) increases accordingly.

【0015】前記ローサイド駆動回路16は、第2のI
GBT駆動制御信号入力LINに応じてローサイド出力
IGBT20のゲート容量に対する充電電流の供給出力
をオン/オフ制御することによりローサイド出力IGB
T20のゲート電位を制御するものである。
The low-side drive circuit 16 has a second I
The low side output IGB is controlled by turning on / off the supply output of the charging current to the gate capacitance of the low side output IGBT 20 according to the GBT drive control signal input LIN.
The gate potential of T20 is controlled.

【0016】上記ローサイド駆動回路16は、前記電源
電圧VCCが動作電源として供給され、ローサイド出力I
GBT20をオン駆動する際に上記電源電圧VCCに等し
い駆動電圧を前記ローサイド出力IGBT20のゲート
に供給するものである。
The low-side drive circuit 16 is supplied with the power supply voltage VCC as an operating power supply, and
When the GBT 20 is turned on, a drive voltage equal to the power supply voltage VCC is supplied to the gate of the low-side output IGBT 20.

【0017】上記高耐圧パワー集積回路の通常動作時に
おいて、前記ハイサイド出力IGBT10がオン状態で
ローサイド出力IGBT20がオフ状態の期間は、ハイ
サイド出力IGBT10から中点端子14に流出する電
流が外部負荷を駆動し、中点端子14の電圧(出力電圧
OUT)はほぼ高電源電圧VBBである。
During the normal operation of the high voltage power integrated circuit, during the period when the high side output IGBT 10 is on and the low side output IGBT 20 is off, the current flowing from the high side output IGBT 10 to the midpoint terminal 14 causes an external load. , And the voltage of the midpoint terminal 14 (output voltage OUT) is almost the high power supply voltage VBB.

【0018】これに対して、前記ローサイド出力IGB
T20がオン状態でハイサイド出力IGBT10がオフ
状態の期間は、外部負荷側から中点端子14に電流が流
入し、中点端子14の電圧(出力電圧OUT)はほぼV
CEsat (IGBT10のコレクタ・エミッタ間飽和電
圧)である。
On the other hand, the low-side output IGB
While T20 is on and the high-side output IGBT 10 is off, current flows from the external load into the midpoint terminal 14, and the voltage at the midpoint terminal 14 (output voltage OUT) is approximately V
CEsat (saturation voltage between the collector and the emitter of the IGBT 10).

【0019】ところで、図7に示したように、出力スイ
ッチ素子としてNチャネル型のIGBTを有する従来の
高耐圧パワー集積回路においては、図6に示したIGB
Tのコレクタ電流IC 対コレクタ・エミッタ間電圧VCE
特性のように、コレクタ・エミッタ間電圧VCEが飽和電
圧VCEsat に達するまではコレクタ電流IC が飽和しな
いので、以下に述べるような問題が生じる。
As shown in FIG. 7, in a conventional high withstand voltage power integrated circuit having an N-channel IGBT as an output switch element, the IGB shown in FIG.
Collector current IC of T vs. collector-emitter voltage VCE
As in the characteristics, the collector current IC does not saturate until the collector-emitter voltage VCE reaches the saturation voltage VCEsat, so that the following problems occur.

【0020】高耐圧パワー集積回路の起動時に昇圧回路
19のブートストラップ用のコンデンサCに充電される
電圧VBSは、制御回路系の電源電圧をVCC、昇圧回路1
9のブートストラップ用のダイオードDの順方向電圧降
下をVF 、IGBT20のコレクタ・エミッタ間飽和電
圧をVCEsat で表わすと、 VBS=VCC−VF −VCEsat …(1) となる。
The voltage VBS charged to the bootstrap capacitor C of the booster circuit 19 when the high voltage power integrated circuit is started is determined by setting the power supply voltage of the control circuit system to VCC, the booster circuit 1
When the forward voltage drop of the bootstrap diode D 9 is represented by VF, and the collector-emitter saturation voltage of the IGBT 20 is represented by VCEsat, VBS = VCC-VF-VCEsat (1)

【0021】制御回路系の電源電圧VCCが低下した場合
(あるいは、電源電圧VCCとして低電圧が用いられる場
合)、上式(1)で示されるブートストラップ用のコン
デンサCの充電電圧VBSは、VCCよりもVF +VCEsat
の損失分だけ低くなる。
When the power supply voltage VCC of the control circuit system decreases (or when a low voltage is used as the power supply voltage VCC), the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor C expressed by the above equation (1) becomes VCC. VF + VCEsat than
Lower by the loss of

【0022】これにより、ハイサイド駆動回路15がハ
イサイド出力IGBT10をオン駆動する時にハイサイ
ド出力IGBT10のゲートを駆動する電圧レベルが低
下し、ハイサイド出力IGBT10の起動動作が不安定
になったり、最悪の場合には起動不能になる。
As a result, when the high-side drive circuit 15 drives the high-side output IGBT 10 on, the voltage level for driving the gate of the high-side output IGBT 10 decreases, and the starting operation of the high-side output IGBT 10 becomes unstable. In the worst case, it cannot be started.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】上記したように出力ス
イッチ素子としてNチャネル型のIGBTを有する従来
の高耐圧パワー集積回路におけるの出力駆動回路は、制
御回路系の電源電圧VCCが低下した場合に、高耐圧パワ
ー集積回路の起動時におけるブートストラップ用のコン
デンサの充電電圧VBSがVCCよりも低下する損失分に起
因して、ハイサイド出力IGBTの起動動作が不安定に
なったり、最悪の場合には起動不能になるという問題が
あった。
As described above, an output drive circuit in a conventional high-voltage power integrated circuit having an N-channel IGBT as an output switch element is provided when the power supply voltage VCC of the control circuit system is reduced. The start-up operation of the high-side output IGBT may become unstable or in the worst case due to the loss that the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor becomes lower than VCC when the high voltage power integrated circuit is started. Had a problem that it could not be started.

【0024】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、起動時におけるブートストラップ用のコンデ
ンサの充電電圧VBSが制御回路系の電源電圧VCCよりも
低下する損失分を低減でき、VCCが低下した場合でもブ
ートストラップ用のコンデンサの充電電圧VBSがVCCよ
りも低下する損失分に起因するハイサイド出力IGBT
の起動動作が不安定になったり、起動不能になることを
防止し得る高耐圧パワー集積回路を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the loss that the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor at the time of start-up becomes lower than the power supply voltage VCC of the control circuit system. High-side output IGBT caused by the loss that the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor becomes lower than VCC even when the power supply voltage drops.
It is an object of the present invention to provide a high-withstand-voltage power integrated circuit capable of preventing the start-up operation from becoming unstable or unable to start.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明の高耐圧パワー集
積回路は、高電源が印加される高電源端子と、集積回路
外部の負荷が接続される中点端子と、前記高電源端子と
前記中点端子との間に接続された絶縁ゲート型トランジ
スタを有する電流吐出し用の第1の出力スイッチ素子
と、前記第1の出力スイッチ素子を駆動制御するための
第1の駆動制御信号入力をレベルシフトし、このレベル
シフトされた第1の駆動制御信号に応じて上記第1の出
力スイッチ素子の制御電極に駆動信号を供給する第1の
駆動回路と、制御回路用電源ノードと前記中点端子との
間に直列に接続されたブートストラップ用のダイオード
およびコンデンサを有し、前記コンデンサの両端間電圧
を前記第1の駆動回路の動作電源として供給する昇圧回
路と、前記中点端子と接地端子との間に接続された絶縁
ゲート型トランジスタを有する電流吸込み用の第2の出
力スイッチ素子と、前記第2の出力スイッチ素子を駆動
制御するための第2の駆動制御信号入力に応じて上記第
2の出力スイッチ素子の制御電極に駆動信号を供給する
第2の駆動回路と、前記第1の出力スイッチ素子のコレ
クタ・エミッタ間に並列接続された第1の回生電流吸収
用素子と、前記第2の出力スイッチ素子のコレクタ・エ
ミッタ間に並列接続された第2の回生電流吸収用素子
と、前記第2の出力スイッチ素子のコレクタ・エミッタ
間にドレイン・ソース間が並列接続され、ゲートが前記
第2の駆動制御信号入力に基づいて前記第2の出力スイ
ッチ素子と同相で駆動され、前記第2の出力スイッチ素
子と同等の高耐圧を有する高耐圧用のNチャネルMOS
トランジスタとを具備することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a high withstand voltage power integrated circuit, comprising: a high power terminal to which a high power is applied; a midpoint terminal to which a load external to the integrated circuit is connected; A first output switch element for discharging current having an insulated gate transistor connected between the midpoint terminal and a first drive control signal input for driving and controlling the first output switch element; A first drive circuit for level-shifting and supplying a drive signal to the control electrode of the first output switch element in response to the level-shifted first drive control signal; a power supply node for the control circuit; A booster circuit having a bootstrap diode and a capacitor connected in series between the booster circuit and a terminal, and supplying a voltage between both ends of the capacitor as an operating power supply of the first drive circuit; A second output switch element for sinking current having an insulated gate transistor connected between the ground terminal and a second drive control signal for controlling the drive of the second output switch element; A second drive circuit for supplying a drive signal to the control electrode of the second output switch element, a first regenerative current absorbing element connected in parallel between the collector and the emitter of the first output switch element, A second regenerative current absorbing element connected in parallel between the collector and the emitter of the second output switch element; a drain and source connected in parallel between the collector and the emitter of the second output switch element; Are driven in phase with the second output switch element based on the second drive control signal input, and have a high withstand voltage N having the same high withstand voltage as the second output switch element. Yaneru MOS
And a transistor.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実
施の形態に係る高耐圧パワー集積回路の一部(出力駆動
回路)のブロック構成および集積回路外部との接続関係
を示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block configuration of a part (output drive circuit) of a high withstand voltage power integrated circuit according to the first embodiment of the present invention and a connection relationship with the outside of the integrated circuit.

【0027】<第1実施例>図1に示す出力駆動回路
は、図7を参照して前述した従来例の高耐圧パワー集積
回路の出力駆動回路と比べて、(1)ローサイド出力I
GBT20のコレクタ・エミッタ間にドレイン・ソース
間が並列接続され、ゲートが前記第2のIGBT駆動制
御信号入力LINに基づいて前記ローサイド出力IGB
T20と同相で駆動され、ローサイド出力IGBT20
と同等の高耐圧を有する高耐圧用のNチャネルMOSト
ランジスタ21と、(2)前記第2のIGBT駆動制御
信号入力LINに応じて前記NチャネルMOSトランジ
スタ21のゲートを駆動するMOSトランジスタ駆動回
路22が付加されている点が異なり、その他は同じであ
るので図7中と同一符号を付している。
<First Embodiment> The output drive circuit shown in FIG. 1 is different from the output drive circuit of the conventional high voltage power integrated circuit described with reference to FIG.
The drain and the source are connected in parallel between the collector and the emitter of the GBT 20, and the gate is connected to the low-side output IGB based on the second IGBT drive control signal input LIN.
Driven in the same phase as T20, the low-side output IGBT20
A high-breakdown-voltage N-channel MOS transistor 21 having the same high breakdown voltage; and (2) a MOS transistor drive circuit 22 for driving the gate of the N-channel MOS transistor 21 in response to the second IGBT drive control signal input LIN. Are added, and the others are the same.

【0028】図1に示す高耐圧パワー集積回路の出力駆
動回路は、集積回路外部の高電源から高電源電圧VBB
(例えば300V〜500V)が印加される高電源端子
12と接地電位GNDが印加される接地端子13との間
に電流吐出し側のハイサイド出力スイッチ素子10およ
び電流吸込み側のローサイド出力スイッチ素子20がト
ーテムポール接続され、両者の接続点に中点端子(外部
負荷接続端子)14が接続されている。
The output drive circuit of the high voltage power integrated circuit shown in FIG. 1 is a high power supply voltage VBB from a high power supply external to the integrated circuit.
(For example, 300 V to 500 V) between the high power supply terminal 12 to which the ground potential GND is applied and the ground terminal 13 to which the ground potential GND is applied. The high side output switch element 10 on the current discharging side and the low side output switch element 20 on the current sink side. Are connected by a totem pole connection, and a midpoint terminal (external load connection terminal) 14 is connected to a connection point between the two.

【0029】即ち、高電源端子12と中点端子14との
間にハイサイド出力スイッチ素子10が接続されてお
り、中点端子14と接地端子13との間にローサイド出
力スイッチ素子20が接続されている。
That is, the high-side output switch element 10 is connected between the high power supply terminal 12 and the midpoint terminal 14, and the low-side output switch element 20 is connected between the midpoint terminal 14 and the ground terminal 13. ing.

【0030】そして、上記ハイサイド出力スイッチ素子
10およびローサイド出力スイッチ素子20を駆動する
ためのハイサイド駆動回路15およびローサイド駆動回
路16が設けられている。
A high-side drive circuit 15 and a low-side drive circuit 16 for driving the high-side output switch element 10 and the low-side output switch element 20 are provided.

【0031】上記出力スイッチ素子10、20は、例え
ば三相モータ駆動回路の一部をなし、中点端子14に接
続されている外部負荷(図示せず)に駆動電流を供給す
るものであり、Nチャネル型のIGBTが用いられてい
る。
The output switch elements 10 and 20 form a part of a three-phase motor drive circuit, for example, and supply a drive current to an external load (not shown) connected to the midpoint terminal 14. An N-channel IGBT is used.

【0032】即ち、ハイサイドIGBT10は、コレク
タが高電源端子12に接続され、エミッタ(電流出力端
子)は前記中点端子14に接続されている。また、ロー
サイドIGBT20は、コレクタが中点端子14に接続
され、エミッタは接地端子13に接続されている。
That is, the high side IGBT 10 has a collector connected to the high power supply terminal 12 and an emitter (current output terminal) connected to the midpoint terminal 14. The low-side IGBT 20 has a collector connected to the midpoint terminal 14 and an emitter connected to the ground terminal 13.

【0033】なお、前記出力スイッチ素子10、20に
は、外部負荷(図示せず)が大きなインダクタンスを有
する場合に生じる逆起電力に起因して流れる回生電流を
吸収するためのダイオード17、18が対応して並列に
接続されている。
The output switching elements 10 and 20 have diodes 17 and 18 for absorbing regenerative current flowing due to back electromotive force generated when an external load (not shown) has a large inductance. Correspondingly connected in parallel.

【0034】前記ハイサイド駆動回路15は、第1のI
GBT駆動制御信号入力HINに応じてハイサイド出力
IGBT10のゲート容量に対する充電電流の供給出力
をオン/オフ制御することによりハイサイド出力IGB
T10のゲート電位を制御するものである。
The high-side drive circuit 15 includes a first I
The high-side output IGB is controlled by turning on / off the supply output of the charging current to the gate capacitance of the high-side output IGBT 10 according to the GBT drive control signal input HIN.
This is for controlling the gate potential of T10.

【0035】この場合、上記ハイサイド駆動回路15
は、制御回路系の電源電圧VCCを昇圧回路19により昇
圧した昇圧電圧が動作電源として供給されることにより
駆動制御信号入力HINをレベルシフトするものであ
り、ハイサイド出力IGBT10をオン駆動する時には
ハイサイド出力IGBT10のゲートに上記昇圧電圧を
供給するものである。
In this case, the high-side drive circuit 15
Is to shift the level of the drive control signal input HIN by supplying a boosted voltage obtained by boosting the power supply voltage VCC of the control circuit system by the booster circuit 19 as an operation power supply. The boosted voltage is supplied to the gate of the side output IGBT 10.

【0036】前記昇圧回路19は、集積回路の制御回路
系の電源電圧VCCが印加されるノードと前記中点端子1
4との間にブートストラップ用のダイオードDおよびコ
ンデンサCが直列に接続されてなり、このコンデンサC
の両端間電圧を前記ハイサイド駆動回路15の動作電源
として供給する。
The booster circuit 19 includes a node to which the power supply voltage VCC of the control circuit system of the integrated circuit is applied and the midpoint terminal 1
4 and a bootstrap diode D and a capacitor C are connected in series.
Is supplied as an operating power supply for the high-side drive circuit 15.

【0037】この昇圧回路19は、前記ローサイド出力
IGBT20がオン状態の時にコンデンサCが充電さ
れ、ローサイド出力IGBT20がオフ状態でハイサイ
ド出力IGBT10がオン状態になった時に中点端子1
4の電位が上昇し、それに応じて前記ダイオードDのカ
ソード(コンデンサCとの接続ノード、昇圧出力ノー
ド)の電位が上昇する。
The booster circuit 19 charges the capacitor C when the low-side output IGBT 20 is on, and supplies the midpoint terminal 1 when the low-side output IGBT 20 is off and the high-side output IGBT 10 is on.
4, the potential of the cathode of the diode D (the connection node with the capacitor C, the boosted output node) increases accordingly.

【0038】前記ローサイド駆動回路16は、第2のI
GBT駆動制御信号入力LINに応じてローサイド出力
IGBT20のゲート容量に対する充電電流の供給出力
をオン/オフ制御することによりローサイド出力IGB
T20のゲート電位を制御するものである。
The low-side drive circuit 16 has a second I
The low side output IGB is controlled by turning on / off the supply output of the charging current to the gate capacitance of the low side output IGBT 20 according to the GBT drive control signal input LIN.
The gate potential of T20 is controlled.

【0039】上記ローサイド駆動回路16は、前記電源
電圧VCCが動作電源として供給され、ローサイド出力I
GBT20をオン駆動する際に上記電源電圧VCCに等し
い駆動電圧を前記ローサイド出力IGBT20のゲート
に供給するものである。
The low-side drive circuit 16 is supplied with the power supply voltage VCC as operating power, and
When the GBT 20 is turned on, a drive voltage equal to the power supply voltage VCC is supplied to the gate of the low-side output IGBT 20.

【0040】さらに、本実施例では、ローサイド出力I
GBT20のコレクタ・エミッタ間に並列に高耐圧用の
NチャネルMOSトランジスタ21のドレイン・ソース
間が接続されている。このMOSトランジスタ21は、
基板領域・ソース相互が接続されている。そして、前記
第2のIGBT駆動制御信号入力LINに応じて前記高
耐圧用のNチャネルMOSトランジスタ21のゲートを
前記ローサイド出力IGBT20と同相で駆動するMO
Sトランジスタ駆動回路22が設けられている。
Further, in this embodiment, the low-side output I
The drain-source of the N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage is connected in parallel between the collector and the emitter of the GBT 20. This MOS transistor 21
The substrate region and the source are connected to each other. Then, in response to the second IGBT drive control signal input LIN, an MO for driving the gate of the high breakdown voltage N-channel MOS transistor 21 in the same phase as the low side output IGBT 20 is provided.
An S transistor drive circuit 22 is provided.

【0041】図1に示した高耐圧パワー集積回路におい
て、高耐圧用のNチャネルMOSトランジスタのドレイ
ン電流ID 対ドレイン・ソース間電圧VDS特性は、例え
ば図5に示すように、ドレイン電流が飽和した状態にお
けるドレイン・ソース間オン電圧VDSonがほぼ0Vであ
る。
In the high-breakdown-voltage power integrated circuit shown in FIG. 1, the drain current ID of the high-breakdown-voltage N-channel MOS transistor versus the drain-source voltage VDS is, for example, as shown in FIG. In this state, the drain-source ON voltage VDSon is almost 0V.

【0042】従って、図1に示した高耐圧パワー集積回
路の通常動作時において、前記ハイサイド出力IGBT
10がオン状態でローサイド出力IGBT20がオフ状
態の期間は、ハイサイド出力IGBT10から中点端子
14に流出する電流が外部負荷を駆動し、中点端子14
の電圧(出力電圧OUT)はほぼ高電源電圧VBBであ
る。
Therefore, during the normal operation of the high withstand voltage power integrated circuit shown in FIG.
During the period in which the low-side output IGBT 20 is in the off state and the low-side output IGBT 20 is in the on state, the current flowing from the high-side output IGBT 10 to the midpoint terminal 14 drives the external load,
(Output voltage OUT) is almost the high power supply voltage VBB.

【0043】これに対して、前記ローサイド出力IGB
T20がオン状態でハイサイド出力IGBT10がオフ
状態の期間は、外部負荷側から中点端子14に電流が流
入し、中点端子14の電圧(出力電圧OUT)はほぼ0
V(高耐圧用のNチャネルMOSトランジスタ21のド
レイン・ソース間オン電圧)である。
On the other hand, the low-side output IGB
While T20 is on and the high-side output IGBT 10 is off, current flows from the external load side to the midpoint terminal 14, and the voltage at the midpoint terminal 14 (output voltage OUT) is substantially zero.
V (the ON voltage between the drain and source of the N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage).

【0044】また、図1に示した高耐圧パワー集積回路
の起動時に、昇圧回路19のブートストラップ用のコン
デンサCに充電される電圧VBSは、制御回路系の電源電
圧をVCC、昇圧回路19のブートストラップ用のダイオ
ードDの順方向電圧降下をVF 、高耐圧用のNチャネル
MOSトランジスタ21のドレイン・ソース間オン電圧
をVDSonで表わすと、 VBS=VCC−VF −VDSon …(2) となり、起動時の充電電圧VBSは、VCCよりもVF +V
DSonの損失分だけ低くなる。
When the high-voltage power integrated circuit shown in FIG. 1 is started, the voltage VBS charged to the bootstrap capacitor C of the booster circuit 19 is determined by setting the power supply voltage of the control circuit system at VCC and the booster circuit 19 If the forward voltage drop of the bootstrap diode D is represented by VF and the on-voltage between the drain and source of the N-channel MOS transistor 21 for high withstand voltage is represented by VDSon, VBS = VCC-VF-VDSon (2) The charging voltage VBS at the time is VF + V more than VCC.
It becomes lower by the loss of DSon.

【0045】即ち、高耐圧パワー集積回路の起動時に昇
圧回路19のブートストラップ用のコンデンサCに充電
される電圧VBSは、上式(2)で示されるような本実施
例と前式(1)で示されるような従来例と比較すると、 VDSon<VCEsat であるので、本実施例の方が従来例よりもVCEsat −V
DSonの分だけ高くなる。
That is, the voltage VBS charged to the bootstrap capacitor C of the booster circuit 19 when the high-voltage power integrated circuit is started is equal to the voltage of the present embodiment as shown by the above equation (2) and the above equation (1). Since VDSon <VCEsat as compared with the conventional example as shown by the following equation, VCEsat−V is greater in the present embodiment than in the conventional example.
It will be higher by DSon.

【0046】なお、上記VDSonは抵抗性であり、殆んど
零であるので、前式(2)のVBSは最終的にVCC−VF
になり、コンデンサCに充電電圧VBSは、本実施例の方
が従来例よりもVCEsat だけ高くなる。
Since VDSon is resistive and almost zero, VBS in the above equation (2) finally becomes VCC-VF.
Thus, the charging voltage VBS of the capacitor C is higher by VCEsat in the present embodiment than in the conventional example.

【0047】これにより、本実施例によれば、高耐圧パ
ワー集積回路の起動時におけるブートストラップ用のコ
ンデンサの充電電圧VBSがVCCよりも低下する損失分を
低減できる。換言すれば、制御回路系の電源電圧VCCが
低下した場合でも、高耐圧パワー集積回路の起動時にハ
イサイド駆動回路15がハイサイド出力IGBT10を
オン駆動する時にハイサイド出力IGBT10のゲート
を駆動する電圧レベルの低下量を低減できる。
As a result, according to the present embodiment, it is possible to reduce the loss that the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor drops below VCC when the high voltage power integrated circuit is started. In other words, even when the power supply voltage VCC of the control circuit system is lowered, the voltage for driving the gate of the high-side output IGBT 10 when the high-side drive circuit 15 turns on the high-side output IGBT 10 at the time of activation of the high withstand voltage power integrated circuit. The level decrease can be reduced.

【0048】従って、高耐圧パワー集積回路の起動時に
ブートストラップ用のコンデンサCの充電電圧VBSがV
CCよりも低下する損失分に起因するハイサイド出力IG
BT10の起動動作が不安定になったり、起動不能にな
ることを防止することができる。
Accordingly, the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor C becomes V
High-side output IG due to loss that drops below CC
It is possible to prevent the starting operation of the BT 10 from becoming unstable or from being unable to start.

【0049】なお、通常は、前記ハイサイドIGBT1
0側には、前記ハイサイド出力IGBT10の過電流を
検出して過電流検出信号を出力し、上記過電流検出信号
をハイサイド駆動回路15に伝達することにより、ハイ
サイド出力IGBT10をオフ状態に制御し、その破壊
を防止する(ハイサイド出力IGBT10を保護する)
過電流制限回路が設けられている。
Normally, the high-side IGBT 1
On the 0 side, the overcurrent of the high-side output IGBT 10 is detected, an overcurrent detection signal is output, and the overcurrent detection signal is transmitted to the high-side drive circuit 15 so that the high-side output IGBT 10 is turned off. Control to prevent its destruction (protect high-side output IGBT 10)
An overcurrent limiting circuit is provided.

【0050】また、上記過電流制限回路は、必要に応じ
て、過電流検出信号をローサイド駆動回路16に伝達す
ることにより、ローサイド出力IGBT20をオフ状態
に制御し、その破壊を防止する。
The overcurrent limiting circuit controls the low-side output IGBT 20 to an off state by transmitting an overcurrent detection signal to the low-side drive circuit 16 as necessary, thereby preventing its destruction.

【0051】<第1実施例の変形例>前述した図1にお
いて、MOSトランジスタ駆動回路22は、第2のIG
BT駆動制御信号入力LINに応じて高耐圧用のNチャ
ネルMOSトランジスタ21をローサイド出力IGBT
20と同相で駆動するものであり、例えば高耐圧用のN
チャネルMOSトランジスタ21とローサイド出力IG
BT20を同じタイミングで駆動してもよいが、ローサ
イド出力IGBT20の立上がりに要する立上がり変移
時間tr中に高耐圧用のNチャネルMOSトランジスタ
21のドレイン・ソース間に高電圧が印加されることを
避けるため、図2に示すように変形実施することが望ま
しい。
<Modification of First Embodiment> In FIG. 1 described above, the MOS transistor drive circuit 22 includes a second IG
The N-channel MOS transistor 21 for high withstand voltage is changed to a low side output IGBT according to the BT drive control signal input LIN.
20 and is driven in the same phase as, for example, N for high withstand voltage.
Channel MOS transistor 21 and low-side output IG
The BT 20 may be driven at the same timing. However, in order to prevent a high voltage from being applied between the drain and the source of the high breakdown voltage N-channel MOS transistor 21 during the rising transition time tr required for the rising of the low-side output IGBT 20. It is desirable to carry out the modification as shown in FIG.

【0052】即ち、第1実施例の変形例では、第1実施
例と比べて、図2に示すように、高耐圧用のNチャネル
MOSトランジスタ21がオンになるタイミングをロー
サイド出力IGBT20がオンになるタイミングよりも
少なくとも前記trだけ遅延させるようにMOSトラン
ジスタ駆動回路22に立上がり遅延特性を持たせてい
る。
That is, in the modification of the first embodiment, as compared with the first embodiment, as shown in FIG. 2, the timing at which the N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage is turned on is such that the low-side output IGBT 20 is turned on. The MOS transistor drive circuit 22 is provided with a rise delay characteristic so as to be delayed at least by the above-mentioned tr from a certain timing.

【0053】これにより、高耐圧パワー集積回路の起動
時にローサイド出力IGBT20がオンになる時には、
ローサイド出力IGBT20のコレクタ・エミッタ間に
高電圧が印加されて電流が集中し、高耐圧用のNチャネ
ルMOSトランジスタ21のドレイン・ソース間に電流
が集中することはない。
Thus, when the low-side output IGBT 20 is turned on at the time of activation of the high withstand voltage power integrated circuit,
A high voltage is applied between the collector and the emitter of the low-side output IGBT 20 and the current concentrates, and the current does not concentrate between the drain and the source of the N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage.

【0054】図3は、本発明の第2の実施の形態に係る
高耐圧パワー集積回路の一部(出力駆動回路)のブロッ
ク構成および集積回路外部との接続関係を示している。
前述した図1において、ハイサイド出力IGBT10が
オン状態からオフ状態に変化した時に接地電位GNDか
ら流れる回生電流が高耐圧用のNチャネルMOSトラン
ジスタ21に流れてこのNチャネルMOSトランジスタ
21を破壊するおそれを避けるため、以下に述べるよう
に実施することが望ましい。
FIG. 3 shows a block configuration of a part (output drive circuit) of a high withstand voltage power integrated circuit according to a second embodiment of the present invention and a connection relationship with the outside of the integrated circuit.
In FIG. 1 described above, when the high-side output IGBT 10 changes from the on state to the off state, a regenerative current flowing from the ground potential GND may flow through the high-breakdown-voltage N-channel MOS transistor 21 and destroy the N-channel MOS transistor 21. In order to avoid this, it is desirable to implement as described below.

【0055】<第2実施例>図3に示す第2実施例で
は、図1に示した第1実施例と比べて、前記高耐圧用の
NチャネルMOSトランジスタ21のソースと接地端子
との間に、前記高耐圧用のNチャネルMOSトランジス
タ21より低い耐圧を有する低耐圧用のNチャネルMO
Sトランジスタ23のドレイン・ソース間が挿入接続さ
れ、そのドレイン・基板領域相互が接続されており、そ
のゲートが前記第2の駆動制御信号入力LINに基づい
て前記第2の出力スイッチ素子20と同相で駆動される
点が異なり、その他は同じであるので図1中と同一符号
を付している。
<Second Embodiment> In the second embodiment shown in FIG. 3, compared to the first embodiment shown in FIG. 1, the distance between the source of the N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage and the ground terminal is higher. A low breakdown voltage N-channel MOS transistor having a breakdown voltage lower than that of the high breakdown voltage N-channel MOS transistor 21;
The drain and source of the S transistor 23 are inserted and connected, the drain and the substrate region are connected to each other, and the gate thereof is in phase with the second output switch element 20 based on the second drive control signal input LIN. , And the other components are the same, and therefore are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0056】第2実施例によれば、ハイサイド出力IG
BT10がオン状態からオフ状態に変化した時に接地電
位GNDから流れる回生電流に対して、低耐圧用のNチ
ャネルMOSトランジスタ23の基板領域・ソース間部
に寄生するPN接合ダイオードが逆方向素子として作用
し、前記回生電流が低耐圧用のNチャネルMOSトラン
ジスタ23および高耐圧用のNチャネルMOSトランジ
スタ21に流れることを防止するので、それらの破壊を
防止することができる。
According to the second embodiment, the high-side output IG
When the BT 10 changes from the on state to the off state, a PN junction diode acting as a reverse element acts on the regenerative current flowing from the ground potential GND in the region between the substrate region and the source of the N-channel MOS transistor 23 for low breakdown voltage. Since the regenerative current is prevented from flowing through the low-breakdown-voltage N-channel MOS transistor 23 and the high-breakdown-voltage N-channel MOS transistor 21, their destruction can be prevented.

【0057】なお、低耐圧素子は高耐圧素子と比較して
パターン面積がかなり小さいので、低耐圧用のNチャネ
ルMOSトランジスタ23を付加することに伴うチップ
サイズの増大やチップコストの上昇は殆んど生じない。
Since the low-breakdown-voltage element has a considerably smaller pattern area than the high-breakdown-voltage element, the increase in chip size and chip cost associated with the addition of the low-breakdown-voltage N-channel MOS transistor 23 is almost nil. Does not occur.

【0058】<第2実施例の変形例>前述した図3にお
いて、MOSトランジスタ駆動回路22は、第2のIG
BT駆動制御信号入力LINに応じて高耐圧用のNチャ
ネルMOSトランジスタ21および低耐圧用のNチャネ
ルMOSトランジスタ23をローサイド出力IGBT2
0と同相で、かつ、同じタイミングで駆動する例を示し
ているが、ローサイド出力IGBT20の立上がりに要
する立上がり変移時間tr中に高耐圧用のNチャネルM
OSトランジスタ21あるいは低耐圧用のNチャネルM
OSトランジスタ23のドレイン・ソース間に高電圧が
印加されることを避けるため、図4に示すように変形実
施することが望ましい。
<Modification of Second Embodiment> In FIG. 3 described above, the MOS transistor drive circuit 22 includes a second IG
The N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage and the N-channel MOS transistor 23 for low breakdown voltage are output to the low-side output IGBT 2 according to the BT drive control signal input LIN.
0 is driven at the same timing as the low-side output IGBT 20, but the N-channel M for high breakdown voltage is used during the rise transition time tr required for the rise of the low-side output IGBT 20.
OS transistor 21 or N-channel M for low breakdown voltage
In order to prevent a high voltage from being applied between the drain and the source of the OS transistor 23, it is desirable to carry out a modification as shown in FIG.

【0059】即ち、第2実施例の変形例では、第2実施
例と比べて、図4に示すように、高耐圧用のNチャネル
MOSトランジスタ21および低耐圧用のNチャネルM
OSトランジスタ23がオンになるタイミングをローサ
イド出力IGBT20がオンになるタイミングよりも少
なくとも前記trだけ遅延させるようにMOSトランジ
スタ駆動回路22に立上がり遅延特性を持たせている。
That is, in the modification of the second embodiment, as compared with the second embodiment, as shown in FIG. 4, an N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage and an N-channel M
The MOS transistor drive circuit 22 is provided with a rise delay characteristic so that the timing at which the OS transistor 23 is turned on is delayed at least by the aforementioned tr than the timing at which the low-side output IGBT 20 is turned on.

【0060】これにより、高耐圧パワー集積回路の起動
時にローサイド出力IGBT20がオンになる時には、
ローサイド出力IGBT20のコレクタ・エミッタ間に
高電圧が印加されて電流が集中し、高耐圧用のNチャネ
ルMOSトランジスタ21および低耐圧用のNチャネル
MOSトランジスタ23に電流が集中することはない。
Thus, when the low-side output IGBT 20 is turned on at the time of activation of the high withstand voltage power integrated circuit,
A high voltage is applied between the collector and the emitter of the low-side output IGBT 20 and the current concentrates, and the current does not concentrate on the N-channel MOS transistor 21 for high breakdown voltage and the N-channel MOS transistor 23 for low breakdown voltage.

【0061】[0061]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、起動時
におけるブートストラップ用のコンデンサの充電電圧V
BSが制御回路系の電源電圧VCCよりも低下する損失分を
低減でき、VCCが低下した場合でもブートストラップ用
のコンデンサの充電電圧VBSがVCCよりも低下する損失
分に起因するハイサイド出力IGBTの起動動作が不安
定になったり、起動不能になることを防止し得る高耐圧
パワー集積回路を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the charging voltage V of the bootstrap capacitor at the time of startup is obtained.
BS can reduce a loss that is lower than the power supply voltage VCC of the control circuit system. Even when VCC decreases, the high-side output IGBT of the high-side output IGBT caused by the loss that the charging voltage VBS of the bootstrap capacitor falls below VCC can be reduced. It is possible to provide a high withstand voltage power integrated circuit which can prevent the starting operation from becoming unstable or from being unable to start.

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

【図1】本発明の高耐圧パワー集積回路の第1の実施の
形態における出力駆動回路を示す構成説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an output drive circuit according to a first embodiment of a high withstand voltage power integrated circuit of the present invention.

【図2】図1中のMOSトランジスタ駆動回路によるM
OSトランジスタ遅延駆動信号波形の一例を示すタイミ
ング図。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a MOS transistor driving circuit shown in FIG.
FIG. 9 is a timing chart showing an example of an OS transistor delay drive signal waveform.

【図3】本発明の高耐圧パワー集積回路の第2の実施の
形態における出力駆動回路を示す構成説明図。
FIG. 3 is a configuration explanatory view showing an output drive circuit according to a second embodiment of the high withstand voltage power integrated circuit of the present invention.

【図4】図3中のMOSトランジスタ駆動回路によるM
OSトランジスタ遅延駆動信号波形の一例を示すタイミ
ング図。
FIG. 4 is a circuit diagram showing M by a MOS transistor driving circuit in FIG. 3;
FIG. 9 is a timing chart showing an example of an OS transistor delay drive signal waveform.

【図5】MOSトランジスタの電圧・電流特性の一例を
示す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of a voltage-current characteristic of a MOS transistor.

【図6】IGBTの電圧・電流特性の一例を示す特性
図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing an example of a voltage-current characteristic of the IGBT.

【図7】従来の高耐圧パワー集積回路の出力駆動回路を
示す構成説明図。
FIG. 7 is a configuration explanatory view showing an output drive circuit of a conventional high withstand voltage power integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ハイサイドIGBT、 12…高電源端子、 13…接地端子、 14…ICの中点端子、 15…ハイサイド駆動回路、 16…ローサイド駆動回路、 17、18…ダイオード、 19…昇圧回路、 20…ローサイドIGBT。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... High side IGBT, 12 ... High power terminal, 13 ... Ground terminal, 14 ... Middle terminal of IC, 15 ... High side drive circuit, 16 ... Low side drive circuit, 17, 18 ... Diode, 19 ... Boost circuit, 20 ... Low side IGBT.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高電源が印加される高電源端子と、 集積回路外部の負荷が接続される中点端子と、 前記高電源端子と前記中点端子との間に接続された絶縁
ゲート型トランジスタを有する電流吐出し用の第1の出
力スイッチ素子と、 前記第1の出力スイッチ素子を駆動制御するための第1
の駆動制御信号入力をレベルシフトし、このレベルシフ
トされた第1の駆動制御信号に応じて上記第1の出力ス
イッチ素子の制御電極に駆動信号を供給する第1の駆動
回路と、 制御回路用電源ノードと前記中点端子との間に直列に接
続されたブートストラップ用のダイオードおよびコンデ
ンサを有し、前記コンデンサの両端間電圧を前記第1の
駆動回路の動作電源として供給する昇圧回路と、 前記中点端子と接地端子との間に接続された絶縁ゲート
型トランジスタを有する電流吸込み用の第2の出力スイ
ッチ素子と、 前記第2の出力スイッチ素子を駆動制御するための第2
の駆動制御信号入力に応じて上記第2の出力スイッチ素
子の制御電極に駆動信号を供給する第2の駆動回路と、 前記第1の出力スイッチ素子のコレクタ・エミッタ間に
並列接続された第1の回生電流吸収用素子と、 前記第2の出力スイッチ素子のコレクタ・エミッタ間に
並列接続された第2の回生電流吸収用素子と、 前記第2の出力スイッチ素子のコレクタ・エミッタ間に
ドレイン・ソース間が並列接続され、ゲートが前記第2
の駆動制御信号入力に基づいて前記第2の出力スイッチ
素子と同相で駆動され、前記第2の出力スイッチ素子と
同等の高耐圧を有する高耐圧用のNチャネルMOSトラ
ンジスタとを具備することを特徴とする高耐圧パワー集
積回路。
1. A high power terminal to which a high power is applied, a midpoint terminal to which a load external to an integrated circuit is connected, and an insulated gate transistor connected between the high power terminal and the midpoint terminal A first output switch element for discharging current, comprising: a first output switch element for driving and controlling the first output switch element;
A first drive circuit for level-shifting the drive control signal input of the first drive circuit and supplying a drive signal to the control electrode of the first output switch element in accordance with the level-shifted first drive control signal; A booster circuit having a bootstrap diode and a capacitor connected in series between a power supply node and the midpoint terminal, and supplying a voltage between both ends of the capacitor as an operation power supply of the first drive circuit; A second output switch element for sinking current having an insulated gate transistor connected between the midpoint terminal and a ground terminal; and a second output switch element for driving and controlling the second output switch element.
A second drive circuit for supplying a drive signal to the control electrode of the second output switch element in accordance with the drive control signal input of the first output switch element; and a first drive circuit connected in parallel between the collector and the emitter of the first output switch element. A second regenerative current absorbing element connected in parallel between the collector and the emitter of the second output switch element; and a drain and a drain between the collector and the emitter of the second output switch element. The sources are connected in parallel, and the gate is connected to the second
And a high-breakdown-voltage N-channel MOS transistor that is driven in phase with the second output switch element based on the drive control signal input and has the same high breakdown voltage as the second output switch element. High voltage power integrated circuit.
【請求項2】 請求項1記載の高耐圧パワー集積回路に
おいて、 前記高耐圧パワー集積回路の起動時には、高耐圧用のN
チャネルMOSトランジスタは前記第2の出力スイッチ
素子より所定時間遅れてオン状態に駆動されることを特
徴とする高耐圧パワー集積回路。
2. The high withstand voltage power integrated circuit according to claim 1, wherein the high withstand voltage power integrated circuit includes a high withstand voltage N
A high voltage power integrated circuit, wherein the channel MOS transistor is driven to an on state with a predetermined time delay from the second output switch element.
【請求項3】 請求項1または2記載の高耐圧パワー集
積回路において、 前記高耐圧用のNチャネルMOSトランジスタのソース
と接地端子との間に挿入され、ゲートが前記第2の駆動
制御信号入力に基づいて前記第2の出力スイッチ素子と
同相で駆動され、前記高耐圧用のNチャネルMOSトラ
ンジスタより低い耐圧を有する低耐圧用のNチャネルM
OSトランジスタをさらに具備することを特徴とする高
耐圧パワー集積回路。
3. A high-voltage power integrated circuit according to claim 1, wherein said high-voltage power integrated circuit is inserted between a source of said high-voltage N-channel MOS transistor and a ground terminal, and has a gate connected to said second drive control signal input. N-channel M for low breakdown voltage, which is driven in phase with the second output switch element and has a lower breakdown voltage than the N-channel MOS transistor for high breakdown voltage based on
A high withstand voltage power integrated circuit, further comprising an OS transistor.
【請求項4】 請求項3記載の高耐圧パワー集積回路に
おいて、 前記高耐圧パワー集積回路の起動時には、低耐圧用のN
チャネルMOSトランジスタは前記第2の出力スイッチ
素子より所定時間遅れてオン状態に駆動されることを特
徴とする高耐圧パワー集積回路。
4. The high withstand voltage power integrated circuit according to claim 3, wherein the low withstand voltage N
A high voltage power integrated circuit, wherein the channel MOS transistor is driven to an on state with a predetermined time delay from the second output switch element.
【請求項5】 請求項4記載の高耐圧パワー集積回路に
おいて、 前記低耐圧用のNチャネルMOSトランジスタは前記高
耐圧用のNチャネルMOSトランジスタと同じタイミン
グで駆動されることを特徴とする高耐圧パワー集積回
路。
5. The high breakdown voltage power integrated circuit according to claim 4, wherein said low breakdown voltage N-channel MOS transistor is driven at the same timing as said high breakdown voltage N-channel MOS transistor. Power integrated circuit.
【請求項6】 請求項2または5記載の高耐圧パワー集
積回路において、 前記所定時間は、少なくとも前記第2の出力スイッチ素
子がオフ状態からオン状態になる時間に相当する時間で
あることを特徴とする高耐圧パワー集積回路。
6. The high withstand voltage power integrated circuit according to claim 2, wherein the predetermined time is at least a time corresponding to a time when the second output switch element is turned on from an off state. High voltage power integrated circuit.
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