JPS6261420A - 充電ポンプ回路 - Google Patents

充電ポンプ回路

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JPS6261420A
JPS6261420A JP61210517A JP21051786A JPS6261420A JP S6261420 A JPS6261420 A JP S6261420A JP 61210517 A JP61210517 A JP 61210517A JP 21051786 A JP21051786 A JP 21051786A JP S6261420 A JPS6261420 A JP S6261420A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はＮチャネルＭＯＳ）ランジスタを駆動するた
めの充電ポンプ回路に関するものである。
周知のように、モータカーにおいて、または一般には産
業分野において負荷を駆動するためには、電力要素であ
ってもなくてもよいが、効果的な態様で動作すべき、駆
動要素を有する必要がある。
今日、駆動要素としては、類似のＰチャネル素子よりも
より小さな集積面積を必要とするのでＮチャネルＭＯＳ
）ランジスタが好ましい。周知のように、これらのＮチ
ャネルＭＯＳ）ランジスタはそれらのドレインが正の供
給源に接続され、それ゛らのソースが負荷に接続される
ように設計され、一方それらのゲートはＭＯＳトランジ
スタの効果的な、そして低消散動作を確実にするために
、供給源よりも高い電圧で維持されなければならない。
さらにＤＣモードでは、システムの迅速な応答（すなわ
ちＭＯＳトラジスタの迅速なターンオン）を確実にする
ために、ＭＯＳトランジスタのゲートの迅速な充電が必
要とされる。この狙いのために、ＭＯＳトランジスタゲ
ートの容量の迅速な充電を得るために接地に関連した充
電ポンプが周知である。しかしながら、これらの充電ポ
ンプは両方の要求を同時に満たすには不十分であること
が示されてきた。
したがって、この発明の狙いは先行技術によって示され
た不利な点を解決することができる充電ポンプ回路を提
供することにある。
この発明の特定の目的は、ＤＣモードに負荷を十分に供
給し、そして動作の間、低い消散を存することが可能な
充電ポンプ回路を提供することである。
この発明のさらに別の目的は、ＭＯＳ）ランジスタのゲ
ート容量の迅速な充電を可能にし、そして回路の迅速な
活性化時間を可能にする充電ポンプ回路を提供すること
である。
この発明の少なからぬ目的は、低い製作費用となるよう
に、周知の技術に従って１つの構造で集積されることが
できる、概念的には単純な要素を含む充電ポンプ回路を
提供することである。
上記の狙いおよび目的はこれからより良く認められるで
あろうその他と同様に、ドレイン電極が供給電圧ライン
に接続され、ソース電極が負荷およびゲート電極に接続
されているＮチャネルＭＯＳトランジスタへの接続のた
めに、ＮチャネルＭＯＳトランジスタを駆動するための
この発明に従った充電ポンプ回路によって達成され、そ
れはそのｆｆ１ｌの端子が第１のスイッチ要素を介して
基準電圧ラインに接続され、そしてその第２の端子が前
記供給電圧ラインと接地ラインの間に配置された切換セ
クションに接続され、前記コンデンサの前記第２の端子
を前記供給電圧ラインと前記接地ラインに交互にそして
選択的に接続するように制御されるコンデンサを含み、
前記コンデンサの前記第１の端子はさらに前記Ｎチャネ
ルＭＯ３）ランジスタの前記ゲート電極に接続されるこ
とを特徴とする。
さらに別の特徴および利点は、添付の図面の非制限的な
具体例によって与えられた、この発明の、好ましいが、
余すところないわけではない実施例の説明からより明ら
かとなるであろう。
第１図を参照すると、ＭＯＳ）ランジスタゲートの等価
容量は２７で示され、そのような容量は、関連したＭＯ
Ｓトランジスタのターンオン時間を縮小しおよびそれの
効果的な動作を得るように、迅速な充電が望ましく、供
給源よりも高い電圧で保持されなくてはならない要素で
ある。
詳細には、この発明に従った充電ポンプ回路はＤＣ供給
源ＶＣＣと接地２２の間に置かれる１対のスイッチ２０
および２１からなり、そして端子２３上に供給される振
動信号によって（たとえば、５００キロヘルツの周波数
で）開閉に関して制御される。スイッチ２０および２１
に与えられる制御信号は適切には、１８０度位相シフト
され、そのため一方のスイッチが開いているときは他方
が閉じており、そしてまた逆も同様である。そのような
位相の逆はたとえば、論理インバータ２８によって得ら
れるか、またはスイッチが振動信号の逆の位相によって
オンに切換えられた素子によって実現されてもよい。回
路は、端子がスイッチ２０と２１の中間地点に接続され
、そしてその他方の端子がダイオード２５を介してＤＣ
供給電圧（たとえば１２ボルト）に接続されるコンデン
サ２４をさらに含む。さらに他のダイオード２６はその
アノードがダイオード２５のカソードとコンデンサ２４
の間の接続点に接続され、そしてそのカソードはコンデ
ンサ２７（ＭＯＳトラジスタの容量を表わす）と、ダイ
オード１０のカソードとに接続され、そしてそのアノー
ドは供給電圧ｖ０Ｃに接続される。
第１図に従った充電ポンプ回路は以下のように動作する
。回路の安定した状態では、コンデンサ２７上の電圧降
下は、コンデンサ２４によって、はぼ１２ボルト（すな
わちライン２９上の電圧）に維持され、コンデンサ２４
は１対のスイッチ２０および２１とダイオード２５を介
して、５００キロヘルツの周波数で１２ボルトの電圧に
継続的に充電される。
第２図はこの発明に従った電荷ポンプを、負荷を駆動す
るためにＭＯＳトランジスタに応用する具体例を示す。
この図面では、充電ポンプの構成要素は第１図と同様の
参照番号で示されているが、コンデンサ２７はＭｏ３）
ランジスタ２のゲートに固有のものであるので、ここで
は無視されている。こうして、回路はそのドレインが供
給電圧Ｖ。。に接続され、そのゲートがダイオード２６
のカソードに接続され、そしてそのソースが正の供給源
への接続を確実にする機能を有する回路に接続される、
駆動トランジスタ２を含み、そのような回路はそのアノ
ードが供給電圧に接続され、そしてそのカソードがトラ
ンジスタ６を介して、ＭＯＳトランジスタ２のゲートと
、電流源７と、ダイオード８に接続されるダイオード１
０を含む。
回路は１２ボルトでダイオード２５のアノードと基準電
圧ライン２９の間に配置されたＭＯＳトランジスタ３５
をさらに含む。図において、寄生ダイオード３７もまた
示され、これはＭＯＳトランジスタ３５のソースとドレ
インの間に形成される。
トランジスタ３５のゲートは充電ポンプ回路のターンオ
ンまたはターンオフを制御するめに制御信号ＶＩＮがさ
らに供給される。
第２図に従った回路は以下のように動作する。
供給電圧に接続されるダイオード１０によって、ＭＯＳ
トランジスタ２のゲートは素早く供給電圧で充電され、
それから（トランジスタ３５のゲートに、同じトランジ
スタ３５のターンオンを引き起こすようなレベルの制御
信号ＶＩＮが供給され、基準電圧ライン２９へのダイオ
ード２５の接続を可能にするとき）充電ポンプはオンに
切換えられ、そして順にトラジスタ２のゲート電圧の上
昇を与え、それによってターンオン時間を短くシ、そし
てトランジスタ２自身の適切な動作を可能にする。
それゆえ、説明されたように、この発明に従った充電ポ
ンプ回路は簡単に集積されそして非常に信頼性のある、
単純な要素を介して、負荷、特に誘導負荷を駆動するた
めに、Ｍｏ８）ランジスタの効果的な動作および迅速な
ターンオンを可能にする。
こうしてこのように考えられた発明は発明の範囲から逸
脱することなしにいくつかの修正および変形が可能であ
る。特に、すべての要素は他の技術的に同等物によって
取換えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明に従った充電ポンプ回路の等価電気回
路図である。 第２図はこの発明に従った充電ポンプを含む、負荷駆動
素子の等価電気回路図である。 図において、２はＭｏ８）ランジスタ、４は負荷、６は
トランジスタ、７は電流源、８および１０はダイオード
、２Ｇおよび２１はスイッチ、２２は接地、２３は端子
、２４および２７はコンデ。 ンサ、２５および２６はダイオード、２９はライン、３
５はトランジスタ、３７はダイオードであ。 る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ドレイン電極が供給電圧ライン（Ｖ＿ｃ＿ｃ）に
    接続され、ソース電極が負荷（４）およびゲート電極に
    接続されるＮチャネルＭＯＳトランジスタ（２）への接
    続のために、ＮチャネルＭＯＳトランジスタを駆動する
    ための充電ポンプ回路であって、その第１の端子が第１
    のスイッチ要素（２５）を介して基準電圧ラインに接続
    され、そしてそれの第２の端子が前記供給電圧ラインと
    接地ライン（２２）の間に配置された切換セクションに
    接続されるコンデンサ（２４）を含み、それは前記コン
    デンサ（２４）の前記第２の端子を前記供給電圧ライン
    および前記接地ラインに交互にそして選択的に接続する
    ように制御され、前記コンデンサの前記第１の端子は前
    記ＮチャネルＭＯＳトランジスタ（２）の前記ゲート電
    極にさらに接続されることを特徴とする、回路。
  2. （２）前記第１のスイッチ要素が、ソース電極が前記基
    準電圧ラインに接続され、ドレイン電極が前記コンデン
    サ（２４）の前記第１の端子に接続され、そしてゲート
    が前記充電ポンプ回路のオンおよびオフの切換えを制御
    する入力信号（Ｖ＿Ｉ＿Ｎ）を受取る、ＭＯＳトランジ
    スタ（３５）をさらに含むことを特徴とする、特許請求
    の範囲第１項に記載の回路。
  3. （３）前記コンデンサ（２４）の前記第１の端子が第２
    のスイッチ要素（２６）を介して前記ＭＯＳトランジス
    タ（２）の前記ゲート電極に接続されることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第１項に記載の回路。
  4. （４）前記第２のスイッチ要素（２６）が、そのアノー
    ド電極が前記コンデンサ（２４）に接続され、そしてそ
    のカソード電極が前記ゲート電極に接続されるダイオー
    ドであることを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記
    載の回路。
  5. （５）前記第１のスイッチ要素が、そのアノードが前記
    さらに他のＭＯＳトランジスタ（３５）の前記ドレイン
    電極に接続され、そしてそのカソードが前記コンデンサ
    （２４）の前記第１の端子に接続されるダイオード（２
    ５）をさらに含むことを特徴とする、特許請求の範囲第
    ２項に記載の回路。
JP61210517A 1985-09-10 1986-09-05 充電ポンプ回路 Expired - Lifetime JP2609852B2 (ja)

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