JPWO2020031538A1 - Drive circuit, drive system - Google Patents

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眞樹 吉永
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Abstract

共通のドレインが負荷に接続された駆動用NMOSトランジスタおよび駆動用PMOSトランジスタと、レベルシフト回路と、を備えた駆動回路が提供される。レベルシフト回路は、NMOSトランジスタである第1トランジスタと、NMOSトランジスタである第2トランジスタと、第2電位に設定される第3ソースと、PMOSトランジスタである第3トランジスタと、PMOSトランジスタである第4トランジスタと、を有する。第1トランジスタの第1ドレインと第4トランジスタの第4ゲートとが接続され、第2トランジスタの第2ドレインと第3トランジスタの第3ゲートとが接続される。各入力端子相補的なパルス信号が入力され、当該パルス信号は、信号レベルが切り替わるときに各入力端子がともに基準電位となる期間が設定されている。A drive circuit is provided that includes a drive NMOS transistor and a drive MIMO transistor in which a common drain is connected to the load, and a level shift circuit. The level shift circuit consists of a first transistor which is an NMOS transistor, a second transistor which is an NMOS transistor, a third source which is set to a second potential, a third transistor which is a MPa transistor, and a fourth transistor which is a MPa transistor. It has a transistor. The first drain of the first transistor and the fourth gate of the fourth transistor are connected, and the second drain of the second transistor and the third gate of the third transistor are connected. A complementary pulse signal is input to each input terminal, and the pulse signal is set to a period in which each input terminal becomes a reference potential when the signal level is switched.

Description

本発明は、駆動回路および駆動システムに関する。 The present invention relates to drive circuits and drive systems.

従来、モータを駆動するためのインバータ装置として、マイクロコントローラからの指令に基づき、モータに与える電圧を制御するスイッチ素子に対する信号を生成する専用ICが設けられたものが知られている(例えば、日本国登録公報特許第5652240号の図1を参照)。 Conventionally, as an inverter device for driving a motor, a device provided with a dedicated IC that generates a signal for a switch element that controls a voltage applied to the motor based on a command from a microcontroller is known (for example, Japan). See FIG. 1 of National Registered Gazette Patent No. 5652240).

日本国登録公報:特許第5652240号Japan Registration Gazette: Patent No. 5652240

モータ等の負荷を駆動する駆動回路において専用ICを設ける場合には、設計の自由度が高いため、専用ICを設けない場合よりも、例えば消費電力、応答性、エネルギー損失等の特性上で有利であるが、コスト面では不利である。

したがって、専用ICを用いずに駆動回路を構成することが好ましい。その場合、素子を保護する観点から駆動回路内の貫通電流を防止することももとめられる。
When a dedicated IC is provided in a drive circuit that drives a load such as a motor, the degree of freedom in design is high, so that it is more advantageous in terms of characteristics such as power consumption, responsiveness, and energy loss than when a dedicated IC is not provided. However, it is disadvantageous in terms of cost.

Therefore, it is preferable to configure the drive circuit without using a dedicated IC. In that case, it is also required to prevent the through current in the drive circuit from the viewpoint of protecting the element.

そこで、本発明は、負荷をスイッチング駆動する場合に専用ICを用いずに性能向上を実現し、かつ貫通電流を防止することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to realize performance improvement without using a dedicated IC when switching and driving a load, and to prevent a through current.

本願の例示的な第1発明は、共通のドレインが負荷に接続された駆動用NMOSトランジスタおよび駆動用PMOSトランジスタと、基準電位と前記基準電位よりも高い第1電位との間で変動する第1入力端子および第2入力端子の電位に基づいて、前記駆動用NMOSトランジスタおよび前記駆動用PMOSトランジスタのゲートの電位が、前記基準電位と前記第1電位よりも高い第2電位との間で変動するように信号処理するレベルシフト回路と、を備え、前記駆動用NMOSトランジスタのソースが前記基準電位側に設けられ、前記駆動用PMOSトランジスタのソースが前記第2電位に設定され、前記レベルシフト回路は、前記基準電位に設定される第1ソースと、前記第1入力端子に接続される第1ゲートと、第1ドレインと、を有するNMOSトランジスタである第1トランジスタと、前記基準電位に設定される第2ソースと、前記第2入力端子に接続される第2ゲートと、前記駆動用NMOSトランジスタのゲートに接続される第2ドレインと、を有するNMOSトランジスタである第2トランジスタと、前記第2電位に設定される第3ソースと、第3ゲートと、前記第1ドレインに接続される第3ドレインと、を有するPMOSトランジスタである第3トランジスタと、前記第2電位に設定される第4ソースと、第4ゲートと、前記第2ドレインおよび前記駆動用PMOSトランジスタのゲートに接続される第4ドレインと、を有するPMOSトランジスタである第4トランジスタと、を有し、前記第1ドレインと前記第4ゲートとが接続され、前記第2ドレインと前記第3ゲートとが接続され、前記第1入力端子と前記第2入力端子には互いに相補的なパルス信号が入力され、当該パルス信号は、信号レベルが切り替わるときに前記第1入力端子と前記第2入力端子がともに前記基準電位となる期間が設定されている、駆動回路である。 An exemplary first invention of the present application is a first in which a common drain is connected to a load, a driving NMOS transistor and a driving MIMO transistor, and a reference potential fluctuating between a reference potential and a first potential higher than the reference potential. Based on the potentials of the input terminal and the second input terminal, the gate potentials of the driving NMOS transistor and the driving MIMO transistor fluctuate between the reference potential and the second potential higher than the first potential. A level shift circuit for processing signals as described above is provided, the source of the driving NMOS transistor is provided on the reference potential side, the source of the driving MIMO transistor is set to the second potential, and the level shift circuit is provided. The first transistor, which is an NMOS transistor having a first source set to the reference potential, a first gate connected to the first input terminal, and a first drain, is set to the reference potential. A second transistor, which is an NMOS transistor having a second source, a second gate connected to the second input terminal, and a second drain connected to the gate of the driving NMOS transistor, and the second potential. A third transistor, which is a epitaxial transistor having a third source set to, a third gate, and a third drain connected to the first drain, and a fourth source set to the second potential. A fourth transistor, which is a epitaxial transistor having a fourth gate, a fourth drain connected to the second drain and a fourth drain connected to the gate of the driving MIMO transistor, and the first drain and the fourth drain. A gate is connected, the second drain and the third gate are connected, and complementary pulse signals are input to the first input terminal and the second input terminal, and the pulse signal is a signal level. This is a drive circuit in which a period during which both the first input terminal and the second input terminal become the reference potential when is switched is set.

本発明によれば、負荷をスイッチング駆動する場合に専用ICを用いずに性能向上を実現し、かつ貫通電流を防止することができる。 According to the present invention, when the load is switched and driven, the performance can be improved without using a dedicated IC, and the through current can be prevented.

第1の実施形態のモータ駆動システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system structure of the motor drive system of 1st Embodiment. 第1の実施形態の駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the drive circuit of 1st Embodiment. 第1の実施形態の駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation of the drive circuit of 1st Embodiment. 第1の実施形態の駆動回路のMOSトランジスタの構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the MOS transistor of the drive circuit of 1st Embodiment. 第1の実施形態の駆動回路のMOSトランジスタの別の構造例を示す図である。It is a figure which shows another structural example of the MOS transistor of the drive circuit of 1st Embodiment. 第2の実施形態の駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the drive circuit of the 2nd Embodiment. 第2の実施形態の駆動回路の各部の電流波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the current waveform of each part of the drive circuit of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の駆動回路の各部の電流波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the current waveform of each part of the drive circuit of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の駆動回路の各部の電流波形の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the current waveform of each part of the drive circuit of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the drive circuit of the 3rd Embodiment. 第3の実施形態の駆動回路に含まれる各可変抵抗の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of each variable resistor included in the drive circuit of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の駆動回路に含まれるP/N型可変抵抗の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the P / N type variable resistor included in the drive circuit of 3rd Embodiment. 第4の実施形態の駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the drive circuit of 4th Embodiment. 第5の実施形態の駆動回路の回路図である。It is a circuit diagram of the drive circuit of the 5th Embodiment.

以下、本発明の駆動システムの実施形態であるモータ駆動システムについて説明する。 Hereinafter, a motor drive system according to an embodiment of the drive system of the present invention will be described.


(1)第1の実施形態

(1−1)システム構成

以下、本発明のモータ駆動システムの一実施形態について図面を参照して説明する。

図1は、実施形態のモータ駆動システム1のシステム構成を示す図である。モータ駆動システム1は、インバータ装置2、リニアレギュレータ(LDO:Low Dropout)3、CPU(Central Processing Unit)5、および、3相交流モータMを備える。CPU5は、マイクロコントローラの例である。

インバータ装置2は、3相電圧生成部10およびレベルシフト回路群20を備え、3相交流電力を発生させて3相交流モータMに供給する。3相交流モータMには、回転子の位置を検出する相ごとのホールセンサ100が取り付けられている。

(1) First embodiment

(1-1) System configuration

Hereinafter, an embodiment of the motor drive system of the present invention will be described with reference to the drawings.

FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of the motor drive system 1 of the embodiment. The motor drive system 1 includes an inverter device 2, a linear regulator (LDO: Low Dropout) 3, a CPU (Central Processing Unit) 5, and a three-phase AC motor M. CPU 5 is an example of a microcontroller.

The inverter device 2 includes a three-phase voltage generation unit 10 and a level shift circuit group 20, generates three-phase AC power, and supplies the three-phase AC power to the three-phase AC motor M. The three-phase AC motor M is equipped with a Hall sensor 100 for each phase that detects the position of the rotor.

以下の説明において、回路内のノードまたは端子の電圧は、グランド電位GND(以下の説明では、「GND電位」とする。)を基準とした電位を意味している。例えば、インバータ装置2において最も高い電位は電源電位VCC(+12V)であるが、GND電位は0Vとみなしてよいため、適宜、「電源電圧Vcc」ともいう。

リニアレギュレータ3は、電源電圧Vcc(+12V)をCPU5が動作するのに必要となる所定の電圧(本実施形態の例では、+3.3V)まで低下させてCPU5に供給する。

CPU5は、レベルシフト回路群20のレベルシフト回路21〜23の各々に対して、振幅が3.3Vのパルス信号を供給する。各レベルシフト回路は、CPU5からのパルス信号を、3相電圧生成部10内のMOSトランジスタを動作可能となる信号レベルに変換する。

図1では、レベルシフト回路21〜23がそれぞれ、ノードN11〜N13に対応しており、それぞれ後述する駆動回路の出力端子に相当する。
In the following description, the voltage of the node or terminal in the circuit means a potential based on the ground potential GND (in the following description, it is referred to as “GND potential”). For example, although the highest potential in the inverter apparatus 2 is at the power supply potential V CC (+ 12V), GND potential for good regarded as 0V, as appropriate, also referred to as "power supply voltage Vcc '.

The linear regulator 3 lowers the power supply voltage Vcc (+ 12V) to a predetermined voltage required for the CPU 5 to operate (+ 3.3V in the example of the present embodiment) and supplies the power supply voltage to the CPU 5.

The CPU 5 supplies a pulse signal having an amplitude of 3.3 V to each of the level shift circuits 21 to 23 of the level shift circuit group 20. Each level shift circuit converts the pulse signal from the CPU 5 into a signal level at which the MOS transistor in the three-phase voltage generation unit 10 can operate.

In FIG. 1, the level shift circuits 21 to 23 correspond to the nodes N11 to N13, respectively, and correspond to the output terminals of the drive circuit described later.


(1−2)インバータ装置2の構成

以下、インバータ装置2の構成を詳細に説明する。

図1に示すように、インバータ装置2の3相電圧生成部10は、ローサイドスイッチとしてのNMOSトランジスタQ11,Q21,Q31、および、ハイサイドスイッチとしてのPMOSトランジスタQ12,Q22,Q32を備える。3相交流モータMは100%デューティで動作する場合もあるため、3相電圧生成部10は、ハイサイドスイッチをPMOSトランジスタとしている。

(1-2) Configuration of inverter device 2

Hereinafter, the configuration of the inverter device 2 will be described in detail.

As shown in FIG. 1, the three-phase voltage generation unit 10 of the inverter device 2 includes an NMOS transistors Q11, Q21, and Q31 as low-side switches and epitaxial transistors Q12, Q22, and Q32 as high-side switches. Since the three-phase AC motor M may operate with 100% duty, the three-phase voltage generator 10 uses a high-side switch as a epitaxial transistor.

本実施形態では、PMOSトランジスタQ12とNMOSトランジスタQ11は、3相交流モータMに供給される3相交流電力のU相に対して設けられる。PMOSトランジスタQ12とNMOSトランジスタQ11とがスイッチング動作を行うことによりU相の出力電圧であるU相電圧Vuが生成される。

同様に、PMOSトランジスタQ22とNMOSトランジスタQ21は、3相交流モータMに供給される3相交流電力のV相に対して設けられる。PMOSトランジスタQ22とNMOSトランジスタQ21とがスイッチング動作を行うことによりV相の出力電圧であるV相電圧Vvが生成される。PMOSトランジスタQ32とNMOSトランジスタQ31は、3相交流モータMに供給される3相交流電力のW相に対して設けられる。PMOSトランジスタQ32とNMOSトランジスタQ31とがスイッチング動作を行うことによりW相の出力電圧であるW相電圧Vwが生成される。
In the present embodiment, the epitaxial transistor Q12 and the NMOS transistor Q11 are provided for the U phase of the three-phase AC power supplied to the three-phase AC motor M. The U-phase voltage Vu, which is the U-phase output voltage, is generated by the switching operation of the epitaxial transistor Q12 and the NMOS transistor Q11.

Similarly, the epitaxial transistor Q22 and the NMOS transistor Q21 are provided for the V phase of the three-phase AC power supplied to the three-phase AC motor M. A V-phase voltage Vv, which is a V-phase output voltage, is generated by the switching operation of the epitaxial transistor Q22 and the NMOS transistor Q21. The epitaxial transistor Q32 and the NMOS transistor Q31 are provided for the W phase of the three-phase AC power supplied to the three-phase AC motor M. A W-phase voltage Vw, which is a W-phase output voltage, is generated by performing a switching operation between the epitaxial transistor Q32 and the NMOS transistor Q31.

NMOSトランジスタQ11,Q21,Q31のソースは、グランド電位GNDに設定されている。PMOSトランジスタQ12,Q22,Q32のソースは、インバータ装置2の電源電圧Vccに接続されている。 The sources of the NMOS transistors Q11, Q21, and Q31 are set to the ground potential GND. The sources of the epitaxial transistors Q12, Q22, and Q32 are connected to the power supply voltage Vcc of the inverter device 2.

U相のNMOSトランジスタQ11とPMOSトランジスタQ12の共通のドレイン(ノードN11)は、3相交流モータMのU相の巻線(図示せず)の一端に接続される。同様に、V相のNMOSトランジスタQ21とPMOSトランジスタQ22の共通のドレイン(ノードN12)は、3相交流モータMのV相の巻線(図示せず)の一端に接続され、W相のNMOSトランジスタQ31とPMOSトランジスタQ32の共通のドレイン(ノードN13)は、3相交流モータMのW相の巻線(図示せず)の一端に接続される。 A common drain (node N11) of the U-phase NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 is connected to one end of the U-phase winding (not shown) of the three-phase AC motor M. Similarly, the common drain (node N12) of the V-phase IMS transistor Q21 and the epitaxial transistor Q22 is connected to one end of the V-phase winding (not shown) of the three-phase AC motor M and is a W-phase NMOS transistor. A common drain (node N13) of the Q31 and the epitaxial transistor Q32 is connected to one end of a W-phase winding (not shown) of the three-phase AC motor M.

CPU5は、3相交流モータMの回転子の位置を検出するホールセンサ100の各相の検出値を示す信号Hu,Hv,Hwに基づいて、レベルシフト回路群20のレベルシフト回路21〜23に供給するパルス信号のデューティ比を決定する。なお、信号Hu,Hv,Hwは、順に120度ずつ位相差がある正弦波信号である。CPU5は、決定したデューティ比のパルス信号を各レベルシフト回路に供給する。各レベルシフト回路に供給されるパルス信号の振幅は、CPU5の動作電圧と同一の3.3Vである。 The CPU 5 informs the level shift circuits 21 to 23 of the level shift circuit group 20 based on the signals Hu, Hv, and Hw indicating the detection values of each phase of the Hall sensor 100 that detects the position of the rotor of the three-phase AC motor M. Determine the duty ratio of the pulse signal to be supplied. The signals Hu, Hv, and Hw are sinusoidal signals having a phase difference of 120 degrees in order. The CPU 5 supplies a pulse signal having a determined duty ratio to each level shift circuit. The amplitude of the pulse signal supplied to each level shift circuit is 3.3 V, which is the same as the operating voltage of the CPU 5.

レベルシフト回路群20の各レベルシフト回路は、振幅3.3VのCPU5からのパルス信号を振幅12Vのパルス信号にレベル変換する。レベルシフト回路21は、U相のNMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12の各ゲートに対してレベル変換したパルス信号を入力する。レベルシフト回路22は、V相のNMOSトランジスタQ21およびPMOSトランジスタQ22の各ゲートに対してレベル変換したパルス信号を入力する。レベルシフト回路23は、W相のNMOSトランジスタQ31およびPMOSトランジスタQ32の各ゲートに対してレベル変換したパルス信号を入力する。

レベルシフト回路21,22,23によってレベル変換されたパルス信号によって、ローサイドスイッチであるNMOSトランジスタQ11,Q21,Q31およびハイサイドスイッチであるPMOSトランジスタQ12,Q22,Q32の動作が制御される。
Each level shift circuit of the level shift circuit group 20 converts the pulse signal from the CPU 5 having an amplitude of 3.3 V into a pulse signal having an amplitude of 12 V. The level shift circuit 21 inputs a level-converted pulse signal to each gate of the U-phase NMOS transistor Q11 and the polyclonal transistor Q12. The level shift circuit 22 inputs a level-converted pulse signal to each gate of the V-phase NMOS transistor Q21 and the MPa transistor Q22. The level shift circuit 23 inputs a level-converted pulse signal to each gate of the W-phase NMOS transistor Q31 and the Possible transistor Q32.

The pulse signals level-converted by the level shift circuits 21, 22, and 23 control the operations of the low-side switches Q11, Q21, and Q31 and the high-side switches µtransistors Q12, Q22, and Q32.


(1−3)レベルシフト回路群20の構成

以下、レベルシフト回路群20の構成について、図2を参照してさらに詳しく説明する。図2は、レベルシフト回路21と、3相電圧生成部10においてレベルシフト回路21に対応するU相のNMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12と、を備えた駆動回路の回路構成を示している。

レベルシフト回路22と、対応するV相のNMOSトランジスタQ21およびPMOSトランジスタQ22と、を備えた駆動回路、および、レベルシフト回路23と、対応するW相のNMOSトランジスタQ31およびPMOSトランジスタQ32と、を備えた駆動回路は、U相の場合と同じである。そのため、以下ではU相の場合についてのみ説明し、V相およびW相についての重複説明は省略する。

(1-3) Configuration of level shift circuit group 20

Hereinafter, the configuration of the level shift circuit group 20 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 shows a circuit configuration of a drive circuit including a level shift circuit 21 and a U-phase NMOS transistor Q11 and a epitaxial transistor Q12 corresponding to the level shift circuit 21 in the three-phase voltage generation unit 10.

It comprises a drive circuit with a level shift circuit 22 and corresponding V-phase NMOS transistors Q21 and ProLiant transistors Q22, and a level shift circuit 23 and corresponding W-phase IMS transistors Q31 and ProLiant transistors Q32. The drive circuit is the same as in the case of the U phase. Therefore, in the following, only the case of the U phase will be described, and the duplicate description of the V phase and the W phase will be omitted.

NMOSトランジスタQ11(駆動用NMOSトランジスタの例)およびPMOSトランジスタQ12(駆動用PMOSトランジスタの例)の共通のドレインが、負荷としての3相交流モータMに接続される。NMOSトランジスタQ11のソースがグランド電位GNDに設定され、PMOSトランジスタQ12のソースが電源電位VCCに設定される。 A common drain of the NMOS transistor Q11 (example of a driving NMOS transistor) and the epitaxial transistor Q12 (example of a driving MIMO transistor) is connected to a three-phase AC motor M as a load. The source of the NMOS transistor Q11 is set to the ground potential GND, and the source of the PMOS transistor Q12 is set to the power supply potential V CC.

レベルシフト回路21は、グランド電位GND(基準電位の例)と3.3V(第1電位の例)との間で変動する第1入力端子P1および第2入力端子P2の電位に基づいて、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12のゲートの電位が、グランド電位GNDと電源電位VCC(+12V;第2電位の例)との間で変動するように信号処理する。

第1入力端子P1と第2入力端子P2には、CPU5から、グランド電位GNDと3.3Vの間で変動する互いに相補的なパルス信号が入力される。
The level shift circuit 21 is based on the potentials of the first input terminal P1 and the second input terminal P2 that fluctuate between the ground potential GND (example of reference potential) and 3.3V (example of first potential), and NOTE Signal processing is performed so that the potentials of the gates of the transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 fluctuate between the ground potential GND and the power supply potential VCC (+ 12V; example of the second potential).

To the first input terminal P1 and the second input terminal P2, pulse signals that are complementary to each other and fluctuate between the ground potential GND and 3.3 V are input from the CPU 5.

レベルシフト回路21は、NMOSトランジスタM1(第1トランジスタの例)と、NMOSトランジスタM2(第2トランジスタの例)と、PMOSトランジスタM3(第3トランジスタの例)と、PMOSトランジスタM4(第4トランジスタの例)とを有する。

NMOSトランジスタM1は、グランド電位GNDに設定されるソース(第1ソースの例)と、第1入力端子P1に接続されるゲート(第1ゲートの例)と、ドレイン(第1ドレインの例)と、を有する。

NMOSトランジスタM2は、グランド電位GNDに設定されるソース(第2ソースの例)と、第2入力端子P2に接続されるゲート(第2ゲートの例)と、NMOSトランジスタQ11のゲートに接続されるドレイン(第2ドレインの例)と、を有する。

PMOSトランジスタM3は、電源電位VCCに設定されるソース(第3ソースの例)と、ゲート(第3ゲートの例)と、NMOSトランジスタM1のドレインに接続されるドレイン(第3ドレインの例)と、を有する。

PMOSトランジスタM4は、電源電位VCCに設定されるソース(第4ソースの例)と、ゲート(第4ゲートの例)と、PMOSトランジスタQ12のゲートに接続されるドレイン(第4ドレインの例)と、を有する。PMOSトランジスタM4のゲートは、NMOSトランジスタM2のドレインに接続される。

NMOSトランジスタM1のドレインとPMOSトランジスタM4のゲートとが接続され、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートとが接続される。
The level shift circuit 21 includes an NMOS transistor M1 (example of the first transistor), an NMOS transistor M2 (example of the second transistor), a MPa transistor M3 (an example of the third transistor), and a MIMO transistor M4 (an example of the fourth transistor). Example) and.

The NMOS transistor M1 includes a source set to the ground potential GND (example of the first source), a gate connected to the first input terminal P1 (example of the first gate), and a drain (example of the first drain). , Have.

The NMOS transistor M2 is connected to a source set to the ground potential GND (example of the second source), a gate connected to the second input terminal P2 (example of the second gate), and a gate of the NMOS transistor Q11. It has a drain (an example of a second drain) and.

The epitaxial transistor M3 includes a source (example of the third source) set to the power potential VCC , a gate (example of the third gate), and a drain connected to the drain of the NMOS transistor M1 (example of the third drain). And have.

The epitaxial transistor M4 includes a source (example of the fourth source) set to the power potential VCC , a gate (example of the fourth gate), and a drain connected to the gate of the epitaxial transistor Q12 (example of the fourth drain). And have. The gate of the epitaxial transistor M4 is connected to the drain of the NMOS transistor M2.

The drain of the NMOS transistor M1 and the gate of the epitaxial transistor M4 are connected, and the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the epitaxial transistor M3 are connected.

レベルシフト回路21は、ドレイン抵抗Rd1(第1ドレイン抵抗の例)とドレイン抵抗Rd2(第2ドレイン抵抗の例)を有する。ドレイン抵抗Rd1は、NMOSトランジスタM1のドレインとPMOSトランジスタM3のドレインとの間に設けられる。ドレイン抵抗Rd2は、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM4のドレインとの間に設けられる。 The level shift circuit 21 has a drain resistor Rd1 (an example of a first drain resistor) and a drain resistor Rd2 (an example of a second drain resistor). The drain resistor Rd1 is provided between the drain of the NMOS transistor M1 and the drain of the epitaxial transistor M3. The drain resistor Rd2 is provided between the drain of the NMOS transistor M2 and the drain of the epitaxial transistor M4.


(1−4)駆動回路の動作

次に、レベルシフト回路21と、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12と、を備えた駆動回路の動作について、図3を参照して説明する。図3は、図2に示す駆動回路の動作を示すタイミングチャートである。図3において、上から1番目と2番目のタイミングチャートは、それぞれ、PMOSトランジスタQ12のオン/オフの状態、NMOSトランジスタQ11のオン/オフの状態を示している。図3において、上から3番目、4番目、および5番目のタイミングチャートは、それぞれ、NMOSトランジスタM1のドレイン電圧Vd1、PMOSトランジスタM4のドレイン電圧Vd4、およびNMOSトランジスタM2のドレイン電圧Vd2を示している。図3において、上から6番目と7番目のタイミングチャートは、第2入力端子P2の電圧V2と第1入力端子P1の電圧V1を示している。

なお、図3に示す各ドレイン電圧の最大値(12V)は、各MOSトランジスタのオン抵抗およびドレイン抵抗による電圧降下分を無視した値である。

(1-4) Operation of drive circuit

Next, the operation of the drive circuit including the level shift circuit 21, the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the drive circuit shown in FIG. In FIG. 3, the first and second timing charts from the top show the ON / OFF state of the epitaxial transistor Q12 and the ON / OFF state of the NMOS transistor Q11, respectively. In FIG. 3, the third, fourth, and fifth timing charts from the top show the drain voltage Vd1 of the NMOS transistor M1, the drain voltage Vd4 of the epitaxial transistor M4, and the drain voltage Vd2 of the NMOS transistor M2, respectively. .. In FIG. 3, the sixth and seventh timing charts from the top show the voltage V2 of the second input terminal P2 and the voltage V1 of the first input terminal P1.

The maximum value (12V) of each drain voltage shown in FIG. 3 is a value ignoring the voltage drop due to the on-resistance and the drain resistance of each MOS transistor.

図3に示す動作例では、説明の目的で、第2入力端子P2の電圧V2と第1入力端子P1の電圧V1がパルスであり、そのデューティ比が概ね50%である場合を示している。 In the operation example shown in FIG. 3, for the purpose of explanation, a case where the voltage V2 of the second input terminal P2 and the voltage V1 of the first input terminal P1 are pulses and the duty ratio thereof is approximately 50% is shown.

時刻t0から時刻t1に達する前まで、第1入力端子P1の電圧V1が3.3V(以下、「Hレベル」という。)であり、第2入力端子P2の電圧V2がGNDレベル(以下、「Lレベル」という。)である。そのため、時刻t0から時刻t1に達する前まで、NMOSトランジスタM1がオフ、NMOSトランジスタM2がオン、PMOSトランジスタM3がオン、PMOSトランジスタM4がオフ、PMOSトランジスタQ12がオン、NMOSトランジスタQ11がオフとなっている。 From time t0 to before reaching time t1, the voltage V1 of the first input terminal P1 is 3.3V (hereinafter referred to as “H level”), and the voltage V2 of the second input terminal P2 is the GND level (hereinafter referred to as “H level”). It is called "L level". Therefore, from time t0 to before reaching time t1, the NMOS transistor M1 is off, the NMOS transistor M2 is on, the epitaxial transistor M3 is on, the epitaxial transistor M4 is off, the epitaxial transistor Q12 is on, and the NMOS transistor Q11 is off. There is.

時刻t1になると、第2入力端子P2の電圧V2がHレベルからLレベルとなる。時刻t1から時刻t2に達するまでの期間(デッドタイムdt)は、第1入力端子P1の電圧V1と第2入力端子P2の電圧V2を共にLレベルとすることで、NMOSトランジスタM1,M2を共にオフとし、貫通電流を防止する。

このとき、NMOSトランジスタM2のドレイン電圧Vd2(つまり、NMOSトランジスタQ11のゲート)はGNDレベルであり、NMOSトランジスタQ11はオフである。
At time t1, the voltage V2 of the second input terminal P2 changes from H level to L level. During the period from the time t1 to the time t2 (dead time dt), the voltage V1 of the first input terminal P1 and the voltage V2 of the second input terminal P2 are both set to L level, so that both the NMOS transistors M1 and M2 are set to L level. Turn off to prevent through current.

At this time, the drain voltage Vd2 of the NMOS transistor M2 (that is, the gate of the NMOS transistor Q11) is at the GND level, and the NMOS transistor Q11 is off.

時刻t2になると、第1入力端子P1の電圧V1がHレベルとなるため、NMOSトランジスタM1がオンとなり、図3に示すように、NMOSトランジスタM1のドレイン電圧Vd1が12VからGNDレベルに下降する。その下降途中でドレイン電圧Vd1が閾値電圧TH1に達すると、PMOSトランジスタM4のゲートの電圧も閾値電圧TH1まで低下することによって、PMOSトランジスタM4がオンとなる。そのため、PMOSトランジスタM4のドレイン電圧Vd4がGNDレベルから12Vに上昇する。その上昇の途中でドレイン電圧Vd4が閾値電圧TH4に達すると、PMOSトランジスタQ12のゲートも閾値電圧TH4まで上昇することによって、PMOSトランジスタQ12がオフとなる。

他方、PMOSトランジスタM4のドレイン電圧Vd4の上昇に伴って、ドレイン抵抗Rd2と寄生キャパシタによって定まる遅延時間遅れて、NMOSトランジスタM2のドレイン電圧Vd2が上昇する。ドレイン電圧Vd2が閾値電圧TH2に達すると、NMOSトランジスタQ11のゲートも閾値電圧TH2まで上昇することによってNMOSトランジスタQ11がオンとなる。

なお、NMOSトランジスタM2のドレイン電圧Vd2が上昇に伴ってPMOSトランジスタM3のゲート電位が上昇するため、PMOSトランジスタM3がオフとなる。
At time t2, the voltage V1 of the first input terminal P1 becomes H level, so that the NMOS transistor M1 is turned on, and as shown in FIG. 3, the drain voltage Vd1 of the NMOS transistor M1 drops from 12V to the GND level. When the drain voltage Vd1 reaches the threshold voltage TH1 in the middle of the decrease, the voltage at the gate of the epitaxial transistor M4 also drops to the threshold voltage TH1, so that the epitaxial transistor M4 is turned on. Therefore, the drain voltage Vd4 of the epitaxial transistor M4 rises from the GND level to 12V. When the drain voltage Vd4 reaches the threshold voltage TH4 in the middle of the rise, the gate of the epitaxial transistor Q12 also rises to the threshold voltage TH4, so that the epitaxial transistor Q12 is turned off.

On the other hand, as the drain voltage Vd4 of the epitaxial transistor M4 rises, the drain voltage Vd2 of the NMOS transistor M2 rises with a delay time determined by the drain resistor Rd2 and the parasitic capacitor. When the drain voltage Vd2 reaches the threshold voltage TH2, the gate of the NMOS transistor Q11 also rises to the threshold voltage TH2, so that the NMOS transistor Q11 is turned on.

As the drain voltage Vd2 of the NMOS transistor M2 rises, the gate potential of the epitaxial transistor M3 rises, so that the epitaxial transistor M3 is turned off.

時刻t3になると、第1入力端子P1の電圧V1がHレベルからLレベルとなる。時刻t3から時刻t4に達するまでの期間(デッドタイムdt)は、第1入力端子P1の電圧V1と第2入力端子P2の電圧V2を共にLレベルとすることで、NMOSトランジスタM1,M2を共にオフとし、貫通電流を防止する。

このとき、NMOSトランジスタM1のドレイン電圧Vd1はGNDレベルを維持している。
At time t3, the voltage V1 of the first input terminal P1 changes from H level to L level. During the period from time t3 to time t4 (dead time dt), the voltage V1 of the first input terminal P1 and the voltage V2 of the second input terminal P2 are both set to L level, so that both the NMOS transistors M1 and M2 are set to L level. Turn off to prevent through current.

At this time, the drain voltage Vd1 of the NMOS transistor M1 maintains the GND level.

時刻t4になると、第2入力端子P2の電圧V2がLレベルからHレベルとなるため、NMOSトランジスタM2がオンとなり、図3に示すように、NMOSトランジスタM2のドレイン電圧Vd2が12VからGNDレベルに下降する。その下降途中でドレイン電圧Vd2が閾値電圧TH2に達すると、NMOSトランジスタQ11のゲートも閾値電圧TH2まで低下することによってNMOSトランジスタQ11がオフとなる。

NMOSトランジスタM2のドレイン電圧Vd2の低下に伴って、NMOSトランジスタM2のドレインに接続されたPMOSトランジスタM3のゲートの電圧も低下し、PMOSトランジスタM3のゲートソース間電圧VGSが閾値電圧を超えると、PMOSトランジスタM3がオンとなる。PMOSトランジスタM3がオンになると、ドレイン抵抗Rd1と寄生キャパシタによって定まる遅延時間遅れて、図3に示すように、NMOSトランジスタM1のドレイン電圧Vd1が上昇する。その上昇の途中でドレイン電圧Vd1が閾値電圧TH1に達すると、NMOSトランジスタM1のドレインに接続されたPMOSトランジスタM4のゲート電圧も閾値電圧TH1になり、PMOSトランジスタM4のゲートソース間電圧VGSが閾値電圧より低下する。その結果、PMOSトランジスタM4がオフとなる。

PMOSトランジスタM4がオフになると、PMOSトランジスタM4のドレイン電圧Vd4が低下する。ドレイン電圧Vd4が閾値電圧TH4まで低下すると、PMOSトランジスタQ12も閾値電圧TH4まで低下し、PMOSトランジスタQ12のゲートソース間電圧VGSが閾値電圧を超えてPMOSトランジスタQ12がオンとなる。
At time t4, the voltage V2 of the second input terminal P2 changes from the L level to the H level, so that the NMOS transistor M2 is turned on, and as shown in FIG. 3, the drain voltage Vd2 of the NMOS transistor M2 changes from 12V to the GND level. Descend. When the drain voltage Vd2 reaches the threshold voltage TH2 in the middle of the decrease, the gate of the NMOS transistor Q11 also drops to the threshold voltage TH2, so that the NMOS transistor Q11 is turned off.

With a decrease of the drain voltage Vd2 of the NMOS transistors M2, also decreases the voltage of the gate of the PMOS transistor M3 connected to the drain of the NMOS transistors M2, the gate-source voltage V GS of the PMOS transistor M3 exceeds the threshold voltage, The epitaxial transistor M3 is turned on. When the epitaxial transistor M3 is turned on, the drain voltage Vd1 of the NMOS transistor M1 rises with a delay time determined by the drain resistor Rd1 and the parasitic capacitor, as shown in FIG. When the drain voltage Vd1 reaches the threshold voltage TH1 in the middle of its raised, the gate voltage of the PMOS transistor M4 connected to the drain of the NMOS transistor M1 becomes the threshold voltage TH1, the gate-source voltage V GS of the PMOS transistor M4 is the threshold It drops below the voltage. As a result, the epitaxial transistor M4 is turned off.

When the epitaxial transistor M4 is turned off, the drain voltage Vd4 of the epitaxial transistor M4 drops. When the drain voltage Vd4 decreases to the threshold voltage TH4, the PMOS transistor Q12 also decreases to the threshold voltage TH4, the PMOS transistor Q12 is turned on the gate-source voltage V GS of the PMOS transistor Q12 exceeds the threshold voltage.

時刻t5になると、第2入力端子P2の電圧V2がHレベルからLレベルとなる。時刻t5の各部の状態は時刻t1の各部の状態と同じであり、以後、同じ動作を繰り返す。

図3では、PMOSトランジスタQ12とNMOSトランジスタQ11が共にオフである期間をデッドタイムDTとして示している。つまり、デッドタイムDTは、第1入力端子P1と第2入力端子P2に入力されるパルス信号が、信号レベルが切り替わるときにおいて、共にグランド電位GNDとなる期間である。デッドタイムDTは、第1入力端子P1の電圧V1と第2入力端子P2の電圧V2において設定されるデッドタイムdtと、ドレイン抵抗Rd1,Rd2および寄生キャパシタによって生ずる遅延時間とによって決定される。
At time t5, the voltage V2 of the second input terminal P2 changes from H level to L level. The state of each part at time t5 is the same as the state of each part at time t1, and the same operation is repeated thereafter.

In FIG. 3, the period during which both the epitaxial transistor Q12 and the NMOS transistor Q11 are off is shown as a dead time DT. That is, the dead time DT is a period in which the pulse signals input to the first input terminal P1 and the second input terminal P2 both become the ground potential GND when the signal level is switched. The dead time DT is determined by the dead time dt set at the voltage V1 of the first input terminal P1 and the voltage V2 of the second input terminal P2, and the delay time caused by the drain resistors Rd1 and Rd2 and the parasitic capacitor.


図2および図3を参照して説明したように、本願発明の駆動回路には以下の有利な効果がある。

(i) PMOSトランジスタQ12がオン時には、NMOSトランジスタM1がオフ、NMOSトランジスタM2がオン、PMOSトランジスタM3がオン、PMOSトランジスタM4がオフとなる。また、NMOSトランジスタQ11がオン時には、NMOSトランジスタM1がオン、NMOSトランジスタM2がオフ、PMOSトランジスタM3がオフ、PMOSトランジスタM4がオンとなる。そのため、PMOSトランジスタM3、ドレイン抵抗Rd1、NMOSトランジスタM1を流れる電流、および、PMOSトランジスタM4、ドレイン抵抗Rd2,NMOSトランジスタM2に流れる電流は、定常時にはゼロとなり、低消費電力化が実現する。

As described with reference to FIGS. 2 and 3, the drive circuit of the present invention has the following advantageous effects.

(i) When the epitaxial transistor Q12 is on, the NMOS transistor M1 is off, the NMOS transistor M2 is on, the epitaxial transistor M3 is on, and the epitaxial transistor M4 is off. When the NMOS transistor Q11 is on, the NMOS transistor M1 is on, the NMOS transistor M2 is off, the epitaxial transistor M3 is off, and the epitaxial transistor M4 is on. Therefore, the current flowing through the polyclonal transistor M3, the drain resistor Rd1, and the NMOS transistor M1 and the current flowing through the epitaxial transistor M4, the drain resistors Rd2, and the NMOS transistor M2 become zero at steady state, and low power consumption is realized.


(ii) 図2の駆動回路では、PMOSトランジスタM4のドレインがPMOSトランジスタQ12のゲートに接続されている。そのため、第1入力端子P1の電圧V1がLレベルからHレベルになるときには(図3の時刻t2)、NMOSトランジスタM1オン、PMOSトランジスタM4オンとなり、PMOSトランジスタQ12のゲート電位が急速に上昇することで、PMOSトランジスタQ12がオフになる。すなわち、PMOSトランジスタQ12を高速にオフとすることができる。

(ii) In the drive circuit of FIG. 2, the drain of the epitaxial transistor M4 is connected to the gate of the epitaxial transistor Q12. Therefore, when the voltage V1 of the first input terminal P1 changes from the L level to the H level (time t2 in FIG. 3), the NMOS transistor M1 is turned on and the epitaxial transistor M4 is turned on, and the gate potential of the epitaxial transistor Q12 rises rapidly. Then, the PRIVATE transistor Q12 is turned off. That is, the epitaxial transistor Q12 can be turned off at high speed.


(iii) NMOSトランジスタQ11のオン時には、NMOSトランジスタM1がオン、NMOSトランジスタM2がオフ、PMOSトランジスタM3オフ、PMOSトランジスタM4がオンとなる。そのため、NMOSトランジスタQ11のゲートソース間電圧VGSは、入力電圧の3.3Vではなく電源電圧Vcc(+12V)となる。よって、NMOSトランジスタQ11のオン抵抗を低い値とすることができ、損失低減に寄与する。

(iii) When the NMOS transistor Q11 is turned on, the NMOS transistor M1 is turned on, the NMOS transistor M2 is turned off, the epitaxial transistor M3 is turned off, and the epitaxial transistor M4 is turned on. Therefore, the gate-source voltage V GS of the NMOS transistor Q11 is a rather 3.3V Input Voltage power supply voltage Vcc (+ 12V). Therefore, the on-resistance of the NMOS transistor Q11 can be set to a low value, which contributes to loss reduction.

以上説明したように、本実施形態のモータ駆動システム1において3相交流モータMを駆動するための駆動回路は、CPU5からの3.3Vの低電力のパルス信号を電源電圧Vcc(+12V)まで昇圧させるレベルシフト回路21〜23を設けることによって駆動用MOSトランジスタを制御する。そして、各レベルシフト回路は、低消費電力であり、応答性に優れ、かつ低損失にて動作することから、専用ICを用いずに性能向上を実現することができる。 As described above, in the motor drive system 1 of the present embodiment, the drive circuit for driving the three-phase AC motor M boosts the low power pulse signal of 3.3 V from the CPU 5 to the power supply voltage Vcc (+ 12 V). The driving MOS transistor is controlled by providing the level shift circuits 21 to 23 to be operated. Since each level shift circuit has low power consumption, excellent responsiveness, and operates with low loss, performance improvement can be realized without using a dedicated IC.

上述した実施形態の駆動回路において、ドレイン抵抗Rd1とドレイン抵抗Rd2を有することは必ずしも必須ではない。しかし、ドレイン抵抗Rd1とドレイン抵抗Rd2を設けることで、入力信号にデッドタイムdtを設定しない場合でも、NMOSトランジスタQ11とPMOSトランジスタQ12のデッドタイムDTを設けることが可能となる。さらに入力信号にデッドタイムdtを設定することで、デッドタイムのマージンを拡大することができる。 In the drive circuit of the above-described embodiment, it is not always essential to have the drain resistance Rd1 and the drain resistance Rd2. However, by providing the drain resistor Rd1 and the drain resistor Rd2, it is possible to provide the dead time DT of the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 even when the dead time dt is not set in the input signal. Further, by setting the dead time dt in the input signal, the dead time margin can be expanded.


(1−5)MOSトランジスタの構造

本実施形態の駆動回路における好ましいMOSトランジスタの構造について、図4および図5を参照して説明する。図4は、本実施形態の駆動回路のMOSトランジスタの構造例を示す図である。図5は、本実施形態の駆動回路のMOSトランジスタの別の構造例を示す図である。

なお、図4では、図2に示す駆動回路のレベルシフト回路21のうちNMOSトランジスタM2、ドレイン抵抗Rd2、および、PMOSトランジスタM4のみを示しているが、NMOSトランジスタM1、ドレイン抵抗Rd1、および、PMOSトランジスタM3についても同様の構造とすることができる。

(1-5) Structure of MOS transistor

A preferred MOS transistor structure in the drive circuit of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram showing a structural example of the MOS transistor of the drive circuit of the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing another structural example of the MOS transistor of the drive circuit of the present embodiment.

Note that, in FIG. 4, of the level shift circuits 21 of the drive circuit shown in FIG. 2, only the NMOS transistor M2, the drain resistor Rd2, and the epitaxial transistor M4 are shown, but the NMOS transistor M1, the drain resistor Rd1, and the MIMO transistor are shown. The transistor M3 can have the same structure.

図4に示すMOSトランジスタの構造例では、駆動用MOSトランジスタであるNMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12を縦型構造としている。縦型構造では、図4に示すように、ドレイン電極がゲート電極およびソース電極と反対側に設けられる。NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12は共通のドレインがノードN11(図1参照)に接続されているため、同一の金属(リードフレーム)上に実装することができる。

縦型構造を採用することでNMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12のオン抵抗を低くすることができる。
In the structural example of the MOS transistor shown in FIG. 4, the NMOS transistor Q11 and the MPLS transistor Q12, which are the driving MOS transistors, have a vertical structure. In the vertical structure, as shown in FIG. 4, the drain electrode is provided on the side opposite to the gate electrode and the source electrode. Since the common drain of the NMOS transistor Q11 and the polyclonal transistor Q12 is connected to the node N11 (see FIG. 1), they can be mounted on the same metal (lead frame).

By adopting the vertical structure, the on-resistance of the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 can be lowered.

他方、図4に示すMOSトランジスタの構造例では、レベルシフト回路21に含まれるNMOSトランジスタM2およびPMOSトランジスタM4を横型構造としている。後述する実施形態で明らかとなるように、レベルシフト回路を多数設ける場合があるため、レベルシフト回路内のMOSトランジスタを横型構造として1チップ化することにより集積度が上がり、低コスト化を図ることができる。

なお、レベルシフト回路内のMOSトランジスタを縦型構造とし、縦型構造のNMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12と合わせて駆動回路のすべてのMOSトランジスタを縦型構造のみで構成してもよい。
On the other hand, in the structural example of the MOS transistor shown in FIG. 4, the NMOS transistor M2 and the MPLS transistor M4 included in the level shift circuit 21 have a horizontal structure. As will be clarified in the embodiment described later, since a large number of level shift circuits may be provided, the degree of integration can be increased and the cost can be reduced by integrating the MOS transistors in the level shift circuits into one chip as a horizontal structure. Can be done.

The MOS transistors in the level shift circuit may have a vertical structure, and all the MOS transistors in the drive circuit may be configured only in the vertical structure together with the NMOS transistors Q11 and the NMOS transistors Q12 having the vertical structure.

なお、NMOSトランジスタM2およびPMOSトランジスタM4では、ゲートソース間最大定格電圧VGSSが電源電圧Vcc(+12V)を満足する必要があるが、一般的なIC内部の横型構造のMOSトランジスタの場合、ゲートソース間最大定格VGSSは5V程度である。しかし、図2に示すレベルシフト回路21の各MOSトランジスタでは、大きな駆動能力や低オン抵抗を必要としないため、一般的な横型構造のMOSトランジスタよりもゲート酸化膜を厚くすることでゲートソース間最大定格電圧VGSSを大きくすることができる。すなわち、横型構造のMOSトランジスタであってもゲートソース間最大定格電圧VGSSを12V以上とすることができる。 In the NMOS transistor M2 and the NMOS transistor M4, the maximum rated voltage V GSS between the gate and source must satisfy the power supply voltage Vcc (+ 12V), but in the case of a general MOS transistor having a horizontal structure inside an IC, the gate source The maximum rated voltage GSS is about 5V. However, since each MOS transistor of the level shift circuit 21 shown in FIG. 2 does not require a large drive capability or low on-resistance, the gate oxide film is made thicker than that of a general MOS transistor having a horizontal structure between gate sources. The maximum rated voltage V GSS can be increased. That is, even if the MOS transistor has a horizontal structure, the maximum rated voltage V GSS between the gate and source can be set to 12 V or more.

NMOSトランジスタM2およびPMOSトランジスタM4のp型基板はGND電位であるため、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12のリードフレームとは分離する必要がある。そのため、レベルシフト回路の横型構造のMOSトランジスタ用のチップにボンディングパッド領域を設け、縦型構造の駆動用MOSトランジスタとの結線をワイヤボンディングで行う。 Since the p-type substrate of the NMOS transistor M2 and the MIMO transistor M4 has a GND potential, it is necessary to separate the lead frame of the NMOS transistor Q11 and the MIMO transistor Q12. Therefore, a bonding pad region is provided on the chip for the MOS transistor having a horizontal structure of the level shift circuit, and the connection with the driving MOS transistor having a vertical structure is performed by wire bonding.

図5に示すMOSトランジスタの構造例では、図4に対して横型構造のMOSトランジスタのpウェルがない構造となっている。かかる構造を横型構造のMOSトランジスタとして適用してもよく、図4の縦型構造のMOSトランジスタと組み合わせることもできる。 The structure example of the MOS transistor shown in FIG. 5 has a structure in which there is no p-well of the MOS transistor having a horizontal structure as compared with FIG. Such a structure may be applied as a MOS transistor having a horizontal structure, or may be combined with a MOS transistor having a vertical structure shown in FIG.


(2)第2の実施形態

次に、第2の実施形態のモータ駆動システムについて説明する。本実施形態のモータ駆動システムの全体構成は、図1に示したものと同じであり、駆動回路が図2に示したものと異なる。

図6は、第2の実施形態の駆動回路の回路図である。図6に示す駆動回路が図2に示した駆動回路と異なる点は、レベルシフト回路内の各MOSトランジスタにソース抵抗およびゲート抵抗が設けられる点にある。すなわち、本実施形態の駆動回路のレベルシフト回路21Aでは、以下の抵抗を備える。

(2) Second embodiment

Next, the motor drive system of the second embodiment will be described. The overall configuration of the motor drive system of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the drive circuit is different from that shown in FIG.

FIG. 6 is a circuit diagram of the drive circuit of the second embodiment. The drive circuit shown in FIG. 6 differs from the drive circuit shown in FIG. 2 in that each MOS transistor in the level shift circuit is provided with a source resistor and a gate resistor. That is, the level shift circuit 21A of the drive circuit of the present embodiment includes the following resistors.


・グランド電位GNDのノードNGNDとNMOSトランジスタM1のソースの間のソース抵抗Rs1(第1ソース抵抗の例)

・第1入力端子P1とNMOSトランジスタM1のゲートとの間のゲート抵抗Rg1(第1ゲート抵抗の例)

・グランド電位GNDのノードNGNDとNMOSトランジスタM2のソースとの間のソース抵抗Rs2(第2ソース抵抗の例)

・第2入力端子P2とNMOSトランジスタM2のゲートとの間のゲート抵抗Rg2(第2ゲート抵抗の例)

・電源電位VccのノードNVCCとPMOSトランジスタM3のソースとの間のソース抵抗Rs3(第3ソース抵抗の例)

・PMOSトランジスタM3のゲートとNMOSトランジスタM2のドレインとの間のゲート抵抗Rg3(第3ゲート抵抗の例)

・電源電位VccのノードNVCCとPMOSトランジスタM4のソースとの間のソース抵抗Rs4(第4ソース抵抗の例)

・PMOSトランジスタM4のゲートとNMOSトランジスタM1のドレインとの間のゲート抵抗Rg4(第4ゲート抵抗の例)

Ground potential source resistance between the source GND node N GND and the NMOS transistor M1 Rs1 (first example of the source resistance)

-Gate resistance Rg1 between the first input terminal P1 and the gate of the NMOS transistor M1 (example of first gate resistance)

Ground potential source resistance between the GND node N GND and the source of the NMOS transistor M2 of Rs2 (example of the second source resistor)

-Gate resistance Rg2 between the second input terminal P2 and the gate of the NMOS transistor M2 (example of second gate resistance)

- power supply potential source resistance between the Vcc node source of N VCC and PMOS transistor M3 of the Rs3 (third example of the source resistance)

-Gate resistance Rg3 between the gate of the epitaxial transistor M3 and the drain of the NMOS transistor M2 (example of the third gate resistance)

- power supply potential source resistance between the Vcc source node N VCC and the PMOS transistor M4 of Rs4 (fourth example of the source resistance)

-Gate resistance Rg4 between the gate of the epitaxial transistor M4 and the drain of the NMOS transistor M1 (example of the fourth gate resistance)


なお、図6に示す例では、各MOSトランジスタのソース抵抗Rs1〜Rs4およびゲート抵抗Rg1〜Rg4をすべて備えるレベルシフト回路21Aを示しているが、その限りではなく、これらの抵抗のうち、少なくともいずれか1つの抵抗を備えていればよい。

本実施形態において、各MOSトランジスタのソース抵抗Rs1〜Rs4およびゲート抵抗Rg1〜Rg4を設けているのは、貫通電流および各MOSトランジスタのドレイン電流を抑制するためである。

In the example shown in FIG. 6, a level shift circuit 21A including all source resistors Rs1 to Rs4 and gate resistors Rg1 to Rg4 of each MOS transistor is shown, but the present invention is not limited to this, and at least one of these resistors is used. It suffices to have one resistor.

In the present embodiment, the source resistors Rs1 to Rs4 and the gate resistors Rg1 to Rg4 of each MOS transistor are provided in order to suppress the penetration current and the drain current of each MOS transistor.

図7〜図9はそれぞれ、ソース抵抗Rs1〜Rs4およびゲート抵抗Rg1〜Rg4を変化させた場合に、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12のオン/オフが切り替わるときの各部の電流波形を示している。具体的には、出力電流IOUT、PMOSトランジスタQ12のドレイン電流IQ12、NMOSトランジスタQ11のドレイン電流IQ11、および、PMOSトランジスタM4のドレイン電流IM4Dの波形を示している。なお、レベルシフト回路21A内のMOSトランジスタのドレイン電流の中で、PMOSトランジスタM4のドレイン電流IM4Dが最も大きいため、図7〜図9では、ドレイン電流IM4Dの波形のみを示している。 7 to 9 show the current waveforms of each part when the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 are turned on / off when the source resistors Rs1 to Rs4 and the gate resistors Rg1 to Rg4 are changed, respectively. Specifically, the waveforms of the output current I OUT , the drain current I Q12 of the epitaxial transistor Q12, the drain current IQ 11 of the NMOS transistor Q11 , and the drain current I M4D of the epitaxial transistor M4 are shown. Of the drain currents of the MOS transistors in the level shift circuit 21A, the drain current I M4D of the NMOS transistor M4 is the largest, so FIGS. 7 to 9 show only the waveform of the drain current I M4D.

図7〜図9は、すべてドレイン抵抗Rd1,Rd2が共に500Ωの場合である。図7は、ソース抵抗Rs1〜Rs4およびゲート抵抗Rg1〜Rg4が設定されていない場合を示している。

図8は、ソース抵抗Rs1,Rs2が共に50Ωであり、ソース抵抗Rs3,Rs4が共に100Ωであり、ゲート抵抗Rg1,Rg2が共に500Ωであり、ゲート抵抗Rg3,Rg4が共に100Ωである場合を示している。

図9は、図8の場合に対してドレイン抵抗Rd2を500Ωから2000Ωに変更した場合を示している。
7 to 9 are all cases where the drain resistors Rd1 and Rd2 are both 500Ω. FIG. 7 shows a case where the source resistors Rs1 to Rs4 and the gate resistors Rg1 to Rg4 are not set.

FIG. 8 shows a case where the source resistors Rs1 and Rs2 are both 50Ω, the source resistors Rs3 and Rs4 are both 100Ω, the gate resistors Rg1 and Rg2 are both 500Ω, and the gate resistors Rg3 and Rg4 are both 100Ω. ing.

FIG. 9 shows a case where the drain resistance Rd2 is changed from 500Ω to 2000Ω with respect to the case of FIG.

図7の場合は実質的に、図2においてドレイン抵抗Rd1,Rd2を500Ωとした場合と同じ条件である。この場合、ドレイン電流IM4Dのピーク電流は800mAと高い値となっている。

それに対して、図8では、ソース抵抗およびゲート抵抗を設定することにより、ドレイン電流IM4Dのピーク電流が80mAとなって図7の場合と比較してドレイン電流IM4Dが10分の1程度となるが、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12の貫通電流が20Aまで増加する。これは、NMOSトランジスタQ11とPMOSトランジスタQ12が同時にオンし、貫通電流が流れているためである。そこで、ドレイン抵抗Rd2を増加させることで、図9に示すように、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12の貫通電流を無くし、ドレイン電流を定常電流の600mAまで低下させつつ、PMOSトランジスタM4のドレイン電流IM4Dを80mAに維持させることができる。
In the case of FIG. 7, the conditions are substantially the same as in the case where the drain resistors Rd1 and Rd2 are set to 500Ω in FIG. In this case, the peak current of the drain current IM4D is as high as 800 mA.

On the other hand, in FIG. 8, by setting the source resistance and the gate resistance, the peak current of the drain current IM4D becomes 80 mA, and the drain current IM4D is about 1/10 of that in the case of FIG. However, the penetration current of the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 increases up to 20A. This is because the NMOS transistor Q11 and the MPa transistor Q12 are turned on at the same time and a through current is flowing. Therefore, by increasing the drain resistance Rd2, as shown in FIG. 9, the penetrating current of the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 is eliminated, the drain current is reduced to 600 mA of the stationary current, and the drain current I of the epitaxial transistor M4 is reduced. M4D can be maintained at 80 mA.

図7〜図9からわかるように、レベルシフト回路21A内の各MOSトランジスタにソース抵抗およびゲート抵抗を適宜設けることで、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12の貫通電流を低下させることができる。同時に、レベルシフト回路21A内の各MOSトランジスタのドレイン電流を低下させることができる。なお、レベルシフト回路21A内の各MOSトランジスタにおいて、ソース抵抗および/またはゲート抵抗の有無、および、ソース抵抗および/またはゲート抵抗を設ける場合の抵抗値は、電源電圧の値や駆動用MOSトランジスタのオン抵抗等に応じて適宜決定することができる。ソース抵抗および/またはゲート抵抗の抵抗値の上限値は、高周波のパルス入力信号に対する応答性の許容レベルに応じて決定することができる。

以上説明したように、本実施形態の駆動回路によれば、第1の実施形態の駆動回路に対して、レベルシフト回路内のMOSトランジスタに対してソース抵抗および/またはゲート抵抗を設けたため、貫通電流およびドレイン電流をさらに抑制することが可能となる。
As can be seen from FIGS. 7 to 9, by appropriately providing a source resistor and a gate resistor in each MOS transistor in the level shift circuit 21A, the penetration current of the NMOS transistor Q11 and the NMOS transistor Q12 can be reduced. At the same time, the drain current of each MOS transistor in the level shift circuit 21A can be reduced. In each MOS transistor in the level shift circuit 21A, the presence / absence of the source resistance and / or the gate resistance, and the resistance value when the source resistance and / or the gate resistance are provided are the value of the power supply voltage and the driving MOS transistor. It can be appropriately determined according to the on-resistance and the like. The upper limit of the resistance value of the source resistance and / or the gate resistance can be determined according to the permissible level of responsiveness to the high frequency pulse input signal.

As described above, according to the drive circuit of the present embodiment, since the source resistance and / or the gate resistance is provided for the MOS transistor in the level shift circuit with respect to the drive circuit of the first embodiment, it penetrates. It is possible to further suppress the current and drain current.


(3)第3の実施形態

次に、第3の実施形態のモータ駆動システムについて、図10〜図12を参照して説明する。本実施形態のモータ駆動システムの全体構成は、図1に示したものと同じであり、ゲート駆動回路が図6に示したものと異なる。

図10は、第3の実施形態の駆動回路の回路図である。図11は、本実施形態の駆動回路に含まれる各可変抵抗の等価回路を示す図である。図12は、本実施形態の駆動回路に含まれるP/N型可変抵抗の構成例を示す図である。

(3) Third embodiment

Next, the motor drive system of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. The overall configuration of the motor drive system of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the gate drive circuit is different from that shown in FIG.

FIG. 10 is a circuit diagram of the drive circuit of the third embodiment. FIG. 11 is a diagram showing an equivalent circuit of each variable resistor included in the drive circuit of the present embodiment. FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a P / N type variable resistor included in the drive circuit of the present embodiment.

図10に示す駆動回路が図6に示した駆動回路と異なる点は、レベルシフト回路内の各MOSトランジスタにドレイン可変抵抗、ソース可変抵抗、およびゲート可変抵抗が設けられる点にある。すなわち、本実施形態の駆動回路のレベルシフト回路21Bでは、以下の抵抗を備える。 The drive circuit shown in FIG. 10 differs from the drive circuit shown in FIG. 6 in that each MOS transistor in the level shift circuit is provided with a drain variable resistor, a source variable resistor, and a gate variable resistor. That is, the level shift circuit 21B of the drive circuit of the present embodiment includes the following resistors.


・NMOSトランジスタM1のドレインとPMOSトランジスタM3のドレインとの間のドレイン可変抵抗Rd1_pn(第1ドレイン可変抵抗の例)

・NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM4のドレインとの間にドレイン可変抵抗Rd2_pn(第2ドレイン可変抵抗の例)

・グランド電位GNDのノードNGNDとNMOSトランジスタM1のソースの間のソース可変抵抗Rs1_n(第1ソース可変抵抗の例)

・第1入力端子P1とNMOSトランジスタM1のゲートとの間のゲート可変抵抗Rg1_n(第1ゲート可変抵抗の例)

・グランド電位GNDのノードNGNDとNMOSトランジスタM2のソースとの間のソース可変抵抗Rs2_n(第2ソース可変抵抗の例)

・第2入力端子P2とNMOSトランジスタM2のゲートとの間のゲート可変抵抗Rg2_n(第2ゲート可変抵抗の例)

・電源電位VccのノードNVCCとPMOSトランジスタM3のソースとの間のソース可変抵抗Rs3_p(第3ソース可変抵抗の例)

・PMOSトランジスタM3のゲートとNMOSトランジスタM2のドレインとの間のゲート可変抵抗Rg3_pn(第3ゲート可変抵抗の例)

・電源電位VccのノードNVCCとPMOSトランジスタM4のソースとの間のソース可変抵抗Rs4_p(第4ソース可変抵抗の例)

・PMOSトランジスタM4のゲートとNMOSトランジスタM1のドレインとの間のゲート可変抵抗Rg4_pn(第4ゲート可変抵抗の例)

-Drain variable resistor Rd1_pn between the drain of the NMOS transistor M1 and the drain of the epitaxial transistor M3 (example of the first drain variable resistor)

-Drain variable resistor Rd2_pn between the drain of the NMOS transistor M2 and the drain of the epitaxial transistor M4 (example of the second drain variable resistor)

Ground potential GND at the node N GND and the source variable resistor Rs1_n between the source of the NMOS transistor M1 (first example of the source variable resistor)

-Gate variable resistor Rg1_n between the first input terminal P1 and the gate of the NMOS transistor M1 (example of the first gate variable resistor)

- the ground potential GND node N GND and the source variable resistance between the source of the NMOS transistor M2 Rs2_n (second example of the source variable resistor)

-Gate variable resistor Rg2_n between the second input terminal P2 and the gate of the NMOS transistor M2 (example of the second gate variable resistor)

- power supply potential Vcc at the node N VCC and the source variable resistance between the source of the PMOS transistor M3 Rs3_p (third example of the source variable resistor)

-Gate variable resistor Rg3_pn between the gate of the epitaxial transistor M3 and the drain of the NMOS transistor M2 (example of the third gate variable resistor)

- power supply potential source variable resistance between the Vcc source node N VCC and the PMOS transistor M4 of Rs4_p (fourth example of the source variable resistor)

-Gate variable resistor Rg4_pn between the gate of the epitaxial transistor M4 and the drain of the NMOS transistor M1 (example of the fourth gate variable resistor)

ソース可変抵抗Rs1_n,Rs2_n、および、ゲート可変抵抗Rg1_n,Rg2_nは、図11(a)に等価回路を例示するN型可変抵抗である。図11(a)の例では、可変抵抗の両端T1,T2(端子T2は高圧側の端子、端子T1は低圧側の端子)の間に、抵抗Ra,Rbが並列に設けられ、一方の抵抗Rbに直列にスイッチ素子SWが設けられる。スイッチ素子SWは、例えばNMOSトランジスタによって構成できる。N型可変抵抗において低圧側にスイッチ素子SWを設けているのは、スイッチ素子SWがオン時のゲートソース間電圧VGSを大きくとれるようにするためである。 The source variable resistors Rs1_n and Rs2_n and the gate variable resistors Rg1_n and Rg2_n are N-type variable resistors that exemplify an equivalent circuit in FIG. 11A. In the example of FIG. 11A, resistors Ra and Rb are provided in parallel between both ends T1 and T2 of the variable resistor (terminal T2 is a terminal on the high voltage side and terminal T1 is a terminal on the low voltage side), and one of the resistors is provided. A switch element SW is provided in series with Rb. The switch element SW can be configured by, for example, an NMOS transistor. The reason why the switch element SW is provided on the low voltage side in the N-type variable resistor is to make it possible to obtain a large gate-source voltage VGS when the switch element SW is on.

ソース可変抵抗Rs3_p,Rs4_pは、図11(b)に等価回路を例示するP型可変抵抗である。図11(b)の例では、可変抵抗の両端T1,T2(端子T2は高圧側の端子、端子T1は低圧側の端子)の間に、抵抗Ra,Rbが並列に設けられ、一方の抵抗Rbに直列にスイッチ素子SWが設けられる。スイッチ素子SWは、例えばPMOSトランジスタによって構成できる。P型可変抵抗において高圧側にスイッチ素子SWを設けているのは、スイッチ素子SWがオン時のゲートソース間電圧VGSを大きくとれるようにするためである。 The source variable resistors Rs3_p and Rs4_p are P-type variable resistors whose equivalent circuit is illustrated in FIG. 11 (b). In the example of FIG. 11B, resistors Ra and Rb are provided in parallel between both ends T1 and T2 of the variable resistor (terminal T2 is a terminal on the high voltage side and terminal T1 is a terminal on the low voltage side), and one of the resistors. A switch element SW is provided in series with Rb. The switch element SW can be configured by, for example, a epitaxial transistor. The reason why the switch element SW is provided on the high voltage side in the P-type variable resistor is to make it possible to obtain a large gate-source voltage VGS when the switch element SW is on.

ドレイン可変抵抗Rd1_pn,Rd2_pnおよび、ゲート可変抵抗Rg3_pn,Rg4_pnは、図11(c)に等価回路を例示するP/N型可変抵抗である。図11(c)の例では、可変抵抗の両端T1,T2(端子T2は高圧側の端子、端子T1は低圧側の端子)の間に、抵抗Ra,Rbが並列に設けられ、一方の抵抗Rbに直列にスイッチ素子SW1,SW2が設けられる。スイッチ素子SW1,SW2は、それぞれNMOSトランジスタ、PMOSトランジスタによって構成できる。ドレイン可変抵抗およびゲート可変抵抗においてスイッチ素子SW1,SW2を設けているのは、ドレイン可変抵抗およびゲート可変抵抗が設定されるノードが低圧側と高圧側のいずれもとりうるためである。 The drain variable resistors Rd1_pn and Rd2_pn and the gate variable resistors Rg3_pn and Rg4_pn are P / N type variable resistors whose equivalent circuits are illustrated in FIG. 11 (c). In the example of FIG. 11C, resistors Ra and Rb are provided in parallel between both ends T1 and T2 of the variable resistor (terminal T2 is a terminal on the high voltage side and terminal T1 is a terminal on the low voltage side), and one of the resistors is provided. Switch elements SW1 and SW2 are provided in series with Rb. The switch elements SW1 and SW2 can be composed of an NMOS transistor and a MPa transistor, respectively. The switch elements SW1 and SW2 are provided in the drain variable resistor and the gate variable resistor because the node in which the drain variable resistor and the gate variable resistor are set can be on either the low voltage side or the high voltage side.

図11に例示する可変抵抗では、スイッチ素子SWまたは、スイッチ素子SW1,SW2の導通状態がCPU5からの制御信号によって個別に制御されることによって、その合成抵抗値がRaまたはRa・Rb/(Ra+Rb)となる。各可変抵抗において、抵抗Ra,Rbの値を独立に設定してよいが、スイッチ素子と直列に接続されていない抵抗Raは比較的大きな値とすることが好ましい。 In the variable resistor illustrated in FIG. 11, the conduction state of the switch element SW or the switch elements SW1 and SW2 is individually controlled by the control signal from the CPU 5, and the combined resistance value thereof is Ra or Ra · Rb / (Ra + Rb). ). In each variable resistor, the values of the resistors Ra and Rb may be set independently, but it is preferable that the resistor Ra not connected in series with the switch element has a relatively large value.

図11に例示する可変抵抗では、2個の抵抗を並列に設け、いずれかの抵抗に直列にスイッチ素子を設けた例を示したが、その限りではない。3個以上の抵抗を並列に設け、2個以上のスイッチ素子を設けることで、可変抵抗値(合成抵抗値)が採りうる抵抗値の数の任意の値に設定することもできる。 In the variable resistor illustrated in FIG. 11, an example in which two resistors are provided in parallel and a switch element is provided in series with one of the resistors is shown, but this is not the case. By providing three or more resistors in parallel and providing two or more switch elements, the variable resistance value (combined resistance value) can be set to an arbitrary value of the number of possible resistance values.

図11に例示する可変抵抗では、スイッチ素子の状態に関わらず両端T1,T2の間が開放状態にならないが、スイッチ素子の状態によって両端T1,T2の間が開放状態となるように構成してもよい。例えば、図11に示すように、互いに並列な2個の抵抗によって構成する場合には、各抵抗に直列にスイッチ素子を設ける。互いに並列な3個以上の抵抗によって構成する場合も同様に、各抵抗に直列にスイッチ素子を設ける。第5の実施形態において後述するが、特にP/N型可変抵抗において開放状態となることが可能となるように構成することで、出力端子をフローティング状態とすることが可能となる。 In the variable resistor illustrated in FIG. 11, the space between both ends T1 and T2 is not opened regardless of the state of the switch element, but the space between both ends T1 and T2 is set to be open depending on the state of the switch element. May be good. For example, as shown in FIG. 11, when two resistors are connected in parallel with each other, a switch element is provided in series with each resistor. Similarly, in the case of being composed of three or more resistors in parallel with each other, a switch element is provided in series with each resistor. As will be described later in the fifth embodiment, the output terminal can be in a floating state by configuring the P / N type variable resistor so as to be in an open state.

図12に示す具体的なP/N型可変抵抗では、スイッチ素子SW1としてNMOSトランジスタm5が設けられ、スイッチ素子SW2としてPMOSトランジスタm6が設けられる。図12のP/N型可変抵抗においてレベルシフト回路8は、CPU5からのスイッチ制御信号sw_off,sw_on(例えばGNDレベルまたは3.3Vの信号)をGNDレベルまたは電源電圧Vcc(+12V)となる信号にレベル変換してNMOSトランジスタm5、PMOSトランジスタm6のゲートに入力する。レベルシフト回路8の回路構成は、図2のレベルシフト回路21と同じである。

スイッチ制御信号sw_offがHレベル(3.3V)であり、かつスイッチ制御信号sw_onがLレベル(GNDレベル)である場合には、NMOSトランジスタm5、PMOSトランジスタm6が共にオフとなり、P/N型可変抵抗の端子T1,T2間の抵抗がRaとなる。スイッチ制御信号sw_offがLレベル(GNDレベル)であり、かつスイッチ制御信号sw_onがHレベル(3.3V)である場合には、NMOSトランジスタm5、PMOSトランジスタm6が共にオンとなり、P/N型可変抵抗の端子T1,T2間の抵抗がRa・Rb/(Ra+Rb)となる。
In the specific P / N type variable resistor shown in FIG. 12, the NMOS transistor m5 is provided as the switch element SW1, and the epitaxial transistor m6 is provided as the switch element SW2. In the P / N type variable resistor of FIG. 12, the level shift circuit 8 converts the switch control signals sw_off and sw_on (for example, GND level or 3.3V signal) from the CPU 5 into a signal that becomes the GND level or the power supply voltage Vcc (+ 12V). The level is converted and input to the gate of the NMOS transistor m5 and the epitaxial transistor m6. The circuit configuration of the level shift circuit 8 is the same as that of the level shift circuit 21 of FIG.

When the switch control signal sw_off is H level (3.3V) and the switch control signal sw_on is L level (GND level), both the NMOS transistor m5 and the PRIVATE transistor m6 are turned off, and the P / N type is variable. The resistance between the resistance terminals T1 and T2 is Ra. When the switch control signal sw_off is L level (GND level) and the switch control signal sw_on is H level (3.3 V), both the NMOS transistor m5 and the epitaxial transistor m6 are turned on, and the P / N type is variable. The resistance between the resistance terminals T1 and T2 is Ra · Rb / (Ra + Rb).

スイッチ制御信号sw_off,sw_onは通常、所望の抵抗値となるように初期に設定した固定の信号レベルとなるため、レベルシフト回路8の動作は遅くてもよい。そのため、レベルシフト回路8のドレイン抵抗rd1,rd2を大きな値とすることができ、レベルシフト回路8内の貫通電流を抑制することができる。 Since the switch control signals sw_off and sw_on usually have a fixed signal level initially set so as to have a desired resistance value, the operation of the level shift circuit 8 may be slow. Therefore, the drain resistors rd1 and rd2 of the level shift circuit 8 can be set to a large value, and the through current in the level shift circuit 8 can be suppressed.

図10に示す例では、各MOSトランジスタのソース可変抵抗Rs1_n,Rs2_n,Rs3_p,Rs4_p、ゲート可変抵抗Rg1_n,Rg2_n,Rg3_pn,Rg4_pn、および、ドレイン可変抵抗Rd1_pn,Rd2_pnをすべて備えるレベルシフト回路21Bを示しているが、その限りではなく、これらの抵抗のうち、少なくともいずれか1つの可変抵抗を備えていればよい。

上述したように、本実施形態の駆動回路によれば、レベルシフト回路21Bの各MOSトランジスタのソース、ゲート、および、ドレインに可変抵抗を設けることで、負荷(3相交流モータM)に応じて最適な抵抗値(つまり、貫通電流およびドレイン電流を抑制し、かつ応答性が悪化しない抵抗値)とすることができる。
In the example shown in FIG. 10, a level shift circuit 21B including all source variable resistors Rs1_n, Rs2_n, Rs3_p, Rs4_p, gate variable resistors Rg1_n, Rg2_n, Rg3_pn, Rg4_pn, and drain variable resistors Rd1_pn, Rd2_pn of each MOS transistor is shown. However, this is not the case, and at least one of these resistors may be provided with a variable resistor.

As described above, according to the drive circuit of the present embodiment, by providing variable resistances at the source, gate, and drain of each MOS transistor of the level shift circuit 21B, depending on the load (three-phase AC motor M). The optimum resistance value (that is, the resistance value that suppresses the through current and the drain current and does not deteriorate the responsiveness) can be obtained.


(4)第4の実施形態

次に、第4の実施形態のモータ駆動システムについて、図13を参照して説明する。本実施形態のモータ駆動システムの全体構成は、図1に示したものと同じであり、ゲート駆動回路が図2に示したものと異なる。図13は、第4の実施形態の駆動回路の回路図である。

(4) Fourth embodiment

Next, the motor drive system of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The overall configuration of the motor drive system of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the gate drive circuit is different from that shown in FIG. FIG. 13 is a circuit diagram of the drive circuit of the fourth embodiment.

図3に示したように、図2の駆動回路では、PMOSトランジスタQ12がオンからオフになりNMOSトランジスタQ11がオフからオンになるときのデッドタイムDTと、NMOSトランジスタQ11がオンからオフになりPMOSトランジスタQ12がオフからオンになるときのデッドタイムDTとは同じである。しかし、負荷によってはデッドタイムを大きくとりたい場合もあり、いずれか一方のデッドタイムをより大きくとりたい場合もある。

そこで、図13に示す本実施形態の駆動回路は、NMOSトランジスタQ11とPMOSトランジスタQ12に対してそれぞれ独立にレベルシフト回路を設けている。

すなわち、本実施形態のレベルシフト回路21Cは、NMOSトランジスタQ11に対応する第1レベルシフト回路211と、PMOSトランジスタQ12に対応する第2レベルシフト回路212とを備える。
As shown in FIG. 2, in the drive circuit of FIG. 2, the dead time DT when the epitaxial transistor Q12 is turned from on to off and the NMOS transistor Q11 is turned from off to on, and the epitaxial transistor Q11 is turned from on to off to be epitaxial. This is the same as the dead time DT when the transistor Q12 goes from off to on. However, depending on the load, there are cases where it is desired to increase the dead time, and there are cases where it is desired to increase the dead time of either one.

Therefore, the drive circuit of the present embodiment shown in FIG. 13 is provided with level shift circuits independently for the NMOS transistor Q11 and the MPa transistor Q12.

That is, the level shift circuit 21C of the present embodiment includes a first level shift circuit 211 corresponding to the NMOS transistor Q11 and a second level shift circuit 212 corresponding to the epitaxial transistor Q12.

第1レベルシフト回路211は、グランド電位GNDと3.3Vとの間で変動する第1入力端子P11および第2入力端子P12の電位に基づいて、NMOSトランジスタQ11のゲートの電位が、グランド電位GNDと電源電位VCCとの間で変動するように信号処理する。第1レベルシフト回路211は、NMOSトランジスタM11,M21、PMOSトランジスタM31,M41およびドレイン抵抗Rd11,Rd21を備える。 In the first level shift circuit 211, the potential of the gate of the NMOS transistor Q11 is set to the ground potential GND based on the potentials of the first input terminal P11 and the second input terminal P12 that fluctuate between the ground potential GND and 3.3 V. The signal is processed so as to fluctuate between the power supply potential VCC and the power supply potential. The first level shift circuit 211 includes NMOS transistors M11, M21, polyclonal transistors M31, M41, and drain resistors Rd11, Rd21.

第2レベルシフト回路212は、グランド電位GNDと3.3Vとの間で変動する第3入力端子P13および第4入力端子P14の電位に基づいて、PMOSトランジスタQ12のゲートの電位が、グランド電位GNDと電源電位VCCとの間で変動するように信号処理する。第2レベルシフト回路212は、NMOSトランジスタM12,M22、PMOSトランジスタM32,M42およびドレイン抵抗Rd12,Rd22を備える。 In the second level shift circuit 212, the potential of the gate of the epitaxial transistor Q12 is set to the ground potential GND based on the potentials of the third input terminal P13 and the fourth input terminal P14 that fluctuate between the ground potential GND and 3.3V. The signal is processed so as to fluctuate between the power supply potential VCC and the power supply potential. The second level shift circuit 212 includes the NMOS transistors M12 and M22, the polyclonal transistors M32 and M42, and the drain resistors Rd12 and Rd22.

第1レベルシフト回路211および第2レベルシフト回路212のそれぞれの動作は、図2のレベルシフト回路21と同様である。

第1レベルシフト回路211では、第1入力端子P11および第2入力端子P12に対して相補的に入力されるパルス信号に基づいて、NMOSトランジスタQ11のオフからオンになるタイミング、および、オンからオフになるタイミングが決定される。すなわち、第1入力端子P11がHレベルであり、第2入力端子P12がLレベルである場合、NMOSトランジスタM11がオン、NMOSトランジスタM21がオフ、PMOSトランジスタM31がオフ、PMOSトランジスタM41がオンとなるため、NMOSトランジスタQ11がオンとなる。他方、第1入力端子P11がLレベルであり、第2入力端子P12がHレベルである場合、NMOSトランジスタM11がオフ、NMOSトランジスタM21がオン、PMOSトランジスタM31がオン、PMOSトランジスタM41がオフとなるため、NMOSトランジスタQ11がオフとなる。

また、第2レベルシフト回路212では、第3入力端子P13および第4入力端子P14に対して相補的に入力されるパルス信号に基づいて、PMOSトランジスタQ12のオフからオンになるタイミング、および、オンからオフになるタイミングが決定される。すなわち、第3入力端子P13がHレベルであり、第4入力端子P14がLレベルである場合、NMOSトランジスタM12がオン、NMOSトランジスタM22がオフ、PMOSトランジスタM32がオフ、PMOSトランジスタM42がオンとなるため、PMOSトランジスタQ12がオフとなる。他方、第3入力端子P13がLレベルであり、第4入力端子P14がHレベルである場合、NMOSトランジスタM12がオフ、NMOSトランジスタM22がオン、PMOSトランジスタM32がオン、PMOSトランジスタM42がオフとなるため、PMOSトランジスタQ12がオンとなる。
The operation of each of the first level shift circuit 211 and the second level shift circuit 212 is the same as that of the level shift circuit 21 of FIG.

In the first level shift circuit 211, the timing of turning the NMOS transistor Q11 from off to on and the timing of turning it from on to off are based on the pulse signals that are complementarily input to the first input terminal P11 and the second input terminal P12. The timing of becoming is determined. That is, when the first input terminal P11 is at H level and the second input terminal P12 is at L level, the NMOS transistor M11 is on, the NMOS transistor M21 is off, the epitaxial transistor M31 is off, and the epitaxial transistor M41 is on. Therefore, the NMOS transistor Q11 is turned on. On the other hand, when the first input terminal P11 is at L level and the second input terminal P12 is at H level, the NMOS transistor M11 is off, the NMOS transistor M21 is on, the epitaxial transistor M31 is on, and the epitaxial transistor M41 is off. Therefore, the NMOS transistor Q11 is turned off.

Further, in the second level shift circuit 212, the timing from off to on of the epitaxial transistor Q12 and on based on the pulse signals complementaryly input to the third input terminal P13 and the fourth input terminal P14. The timing to turn off is determined. That is, when the third input terminal P13 is at H level and the fourth input terminal P14 is at L level, the NMOS transistor M12 is on, the NMOS transistor M22 is off, the epitaxial transistor M32 is off, and the epitaxial transistor M42 is on. Therefore, the epitaxial transistor Q12 is turned off. On the other hand, when the third input terminal P13 is at the L level and the fourth input terminal P14 is at the H level, the NMOS transistor M12 is turned off, the NMOS transistor M22 is turned on, the epitaxial transistor M32 is turned on, and the PRIVATE transistor M42 is turned off. Therefore, the epitaxial transistor Q12 is turned on.

したがって、本実施形態の駆動回路では、第1入力端子P11および第2入力端子P12の各信号のレベル変化のタイミングと、第3入力端子P13および第4入力端子P14の各信号のレベル変化のタイミングとを個別に設定することで、NMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12のデッドタイムを所望の値に独立に設定することが可能となる。 Therefore, in the drive circuit of the present embodiment, the timing of the level change of each signal of the first input terminal P11 and the second input terminal P12 and the timing of the level change of each signal of the third input terminal P13 and the fourth input terminal P14. By setting and individually, it is possible to independently set the dead times of the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 to desired values.


(5)第5の実施形態

次に、第5の実施形態のモータ駆動システムについて、図14を参照して説明する。本実施形態のモータ駆動システムの全体構成は、図1に示したものと同じであり、ゲート駆動回路が図2に示したものと異なる。図14は、第5の実施形態の駆動回路の回路図である。

3相交流モータMの始動時に出力端子(図1のノードN11)がフローティング状態とする場合があるが、図2に示した駆動回路では出力端子をフローティング状態とすることができない。例えば、図2の駆動回路において、第1入力端子P1と第2入力端子P2のいずれもLレベル(GNDレベル)としてもNMOSトランジスタQ11およびPMOSトランジスタQ12のゲート電位は電源電位Vccの中間電位となるため、いずれのMOSトランジスタもオンとなって出力端子はフローティング状態とならない。

(5) Fifth embodiment

Next, the motor drive system of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. The overall configuration of the motor drive system of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, and the gate drive circuit is different from that shown in FIG. FIG. 14 is a circuit diagram of the drive circuit of the fifth embodiment.

The output terminal (node N11 in FIG. 1) may be in a floating state when the three-phase AC motor M is started, but the drive circuit shown in FIG. 2 cannot make the output terminal in a floating state. For example, in the drive circuit of FIG. 2, even if both the first input terminal P1 and the second input terminal P2 are at L level (GND level), the gate potentials of the NMOS transistor Q11 and the NMOS transistor Q12 are intermediate potentials of the power supply potential Vcc. Therefore, none of the MOS transistors are turned on and the output terminal is not in a floating state.

そこで、図14に示す本実施形態の駆動回路は、3相交流モータMの始動時に出力端子(図1のノードN11)がフローティング状態とするように構成されている。図14に示す駆動回路は、図2に示した駆動回路に対して、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートの間に、NMOSトランジスタm5およびPMOSトランジスタm6からなるスイッチ素子を備えたレベルシフト回路21Dを含む。このスイッチ素子によって、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートの間の導通状態が制御される。

NMOSトランジスタm5およびPMOSトランジスタm6の各ゲートには、図12に示したP/N型可変抵抗に適用されているレベルシフト回路8が接続される。すなわち、CPU5からのスイッチ制御信号sw_off,sw_on(例えばGNDレベルまたは3.3Vの信号)をGNDレベルまたは電源電圧Vcc(+12V)となる信号までレベル変換してNMOSトランジスタm5、PMOSトランジスタm6のゲートに入力する。
Therefore, the drive circuit of the present embodiment shown in FIG. 14 is configured so that the output terminal (node N11 in FIG. 1) is in a floating state when the three-phase AC motor M is started. The drive circuit shown in FIG. 14 is a level shift with respect to the drive circuit shown in FIG. 2 having a switch element composed of an NMOS transistor m5 and a MIMO transistor m6 between the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the MIMO transistor M3. Includes circuit 21D. This switch element controls the conduction state between the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the epitaxial transistor M3.

A level shift circuit 8 applied to the P / N type variable resistor shown in FIG. 12 is connected to each gate of the NMOS transistor m5 and the MIMO transistor m6. That is, the switch control signals sw_off and sw_on (for example, GND level or 3.3V signal) from the CPU 5 are level-converted to a signal that becomes the GND level or the power supply voltage Vcc (+ 12V) and used as the gate of the NMOS transistor m5 and the ProLiant transistor m6. input.

図14の駆動回路において、3相交流モータMの始動時には、CPU5は、スイッチ制御信号sw_off,sw_onをそれぞれHレベル(3.3V)、Lレベル(GNDレベル)とする。すると、NMOSトランジスタm5のゲートはGNDレベルとなり、PMOSトランジスタm6のゲートは電源電位ccとなるため、NMOSトランジスタm5およびPMOSトランジスタm6は共にオフとなる。そのため、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートの間が非導通状態となる。このとき、CPU5から入力端子P1,P2に与えられる信号レベルを共にHレベル(3.3V;第1電位の例)とすることで、出力端子であるノードN11はフローティング状態となる。 In the drive circuit of FIG. 14, when the three-phase AC motor M is started, the CPU 5 sets the switch control signals sw_off and sw_on to H level (3.3 V) and L level (GND level), respectively. Then, the gate of the NMOS transistor m5 becomes the GND level, and the gate of the MIMO transistor m6 becomes the power supply potential cc, so that both the NMOS transistor m5 and the MIMO transistor m6 are turned off. Therefore, a non-conducting state is established between the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the epitaxial transistor M3. At this time, by setting the signal levels given to the input terminals P1 and P2 from the CPU 5 to the H level (3.3 V; an example of the first potential), the node N11 which is the output terminal is in a floating state.

図14の駆動回路を備えたモータ駆動システムの動作は以下のとおりである。

3相交流モータMの始動時には、スイッチ制御信号sw_off,sw_onをそれぞれHレベル、Lレベルとする。それによって、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートの間が非導通状態となる。この状態で、第1入力端子P1,第2入力端子P2の入力信号を共にHレベルとする。すると、NMOSトランジスタM1がオンとなり、PMOSトランジスタM4のゲートがGNDレベルとなって、PMOSトランジスタM4がオンとなる。そのため、PMOSトランジスタQ12がオフとなる。このとき、PMOSトランジスタM3のゲートが電源電位ccとなるため、PMOSトランジスタM3はオフとなる。

他方、第2入力端子P2の入力信号がHレベルであるため、NMOSトランジスタM2がオンし、NMOSトランジスタQ11のゲート電位がGNDレベルとなって、NMOSトランジスタQ11がオフとなる。このとき、NMOSトランジスタM2のドレインはGNDレベルとなるが、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートが非導通状態となっているため、PMOSトランジスタM3のオフ状態が維持される。

以上の動作説明のとおり、3相交流モータMの始動時には、NMOSトランジスタQ11とPMOSトランジスタQ12が共にオフとなり、出力端子であるノードN11はフローティング状態となる。
The operation of the motor drive system including the drive circuit of FIG. 14 is as follows.

When the three-phase AC motor M is started, the switch control signals sw_off and sw_on are set to H level and L level, respectively. As a result, a non-conducting state is established between the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the epitaxial transistor M3. In this state, both the input signals of the first input terminal P1 and the second input terminal P2 are set to H level. Then, the NMOS transistor M1 is turned on, the gate of the epitaxial transistor M4 is set to the GND level, and the epitaxial transistor M4 is turned on. Therefore, the epitaxial transistor Q12 is turned off. At this time, since the gate of the epitaxial transistor M3 becomes the power supply potential cc, the epitaxial transistor M3 is turned off.

On the other hand, since the input signal of the second input terminal P2 is H level, the NMOS transistor M2 is turned on, the gate potential of the NMOS transistor Q11 is set to GND level, and the NMOS transistor Q11 is turned off. At this time, the drain of the NMOS transistor M2 is at the GND level, but the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the epitaxial transistor M3 are in a non-conducting state, so that the OFF state of the epitaxial transistor M3 is maintained.

As described above, when the three-phase AC motor M is started, both the NMOS transistor Q11 and the epitaxial transistor Q12 are turned off, and the node N11, which is an output terminal, is in a floating state.

次いで、スイッチ制御信号sw_off,sw_onをそれぞれLレベル、Hレベルとすることで、NMOSトランジスタm5のゲートは電源電圧Vccとなり、PMOSトランジスタm6のゲートはGNDレベルとなるため、NMOSトランジスタm5およびPMOSトランジスタm6は共にオンとなる。そのため、NMOSトランジスタM2のドレインとPMOSトランジスタM3のゲートの間が導通状態となり、図2の駆動回路と同一の動作となる。 Next, by setting the switch control signals sw_off and sw_on to L level and H level, respectively, the gate of the NMOS transistor m5 becomes the power supply voltage Vcc, and the gate of the epitaxial transistor m6 becomes the GND level. Are both turned on. Therefore, the drain of the NMOS transistor M2 and the gate of the epitaxial transistor M3 are in a conductive state, and the operation is the same as that of the drive circuit of FIG.

以上説明したように、図14に示した本実施形態の駆動回路によれば、3相交流モータMの始動時に出力端子をフローティング状態とすることができる。 As described above, according to the drive circuit of the present embodiment shown in FIG. 14, the output terminal can be in a floating state when the three-phase AC motor M is started.

なお、3相交流モータMの始動時に出力端子をフローティング状態とすることができる駆動回路は図14に限られず、図13に示した駆動回路によっても実現することができる。図13の駆動回路において、3相交流モータMの始動時に、CPU5によって、第1入力端子P11をLレベル(グランド電位GND)に設定し、第2入力端子P12をHレベル(3.3V)に設定し、第3入力端子P13をHレベル(3.3V)に設定し、第4入力端子P14をLレベル(グランド電位GND)設定する。その場合、前述したように、NMOSトランジスタQ11がオフとPMOSトランジスタQ12が共にオフとなる。そのため、出力端子がフローティング状態となる。 The drive circuit capable of floating the output terminal when the three-phase AC motor M is started is not limited to FIG. 14, and can also be realized by the drive circuit shown in FIG. In the drive circuit of FIG. 13, when the three-phase AC motor M is started, the CPU 5 sets the first input terminal P11 to the L level (ground potential GND) and the second input terminal P12 to the H level (3.3 V). The setting is made, the third input terminal P13 is set to the H level (3.3V), and the fourth input terminal P14 is set to the L level (ground potential GND). In that case, as described above, both the NMOS transistor Q11 is turned off and the epitaxial transistor Q12 is turned off. Therefore, the output terminal is in a floating state.

以上、本発明のモータ駆動システムの実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。 Although the embodiment of the motor drive system of the present invention has been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above embodiment. Further, the above-described embodiment can be improved or modified in various ways without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、3相電圧生成部10の各駆動用MOSトランジスタのオン・オフ制御が、ホールセンサの位置情報に基づく120度通電によって行われる場合について説明したが、その限りではない。各駆動用MOSトランジスタのオン・オフ制御方法は、180度通電等の他の通電制御方法を適用してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the case where the on / off control of each drive MOS transistor of the three-phase voltage generation unit 10 is performed by 120-degree energization based on the position information of the Hall sensor has been described, but this is not the case. .. As the on / off control method of each drive MOS transistor, another energization control method such as 180 degree energization may be applied.

Claims (6)


共通のドレインが負荷に接続された駆動用NMOSトランジスタおよび駆動用PMOSトランジスタと、

基準電位と前記基準電位よりも高い第1電位との間で変動する第1入力端子および第2入力端子の電位に基づいて、前記駆動用NMOSトランジスタおよび前記駆動用PMOSトランジスタのゲートの電位が、前記基準電位と前記第1電位よりも高い第2電位との間で変動するように信号処理するレベルシフト回路と、

を備え、

前記駆動用NMOSトランジスタのソースが前記基準電位側に設けられ、前記駆動用PMOSトランジスタのソースが前記第2電位に設定され、

前記レベルシフト回路は、

前記基準電位に設定される第1ソースと、前記第1入力端子に接続される第1ゲートと、第1ドレインと、を有するNMOSトランジスタである第1トランジスタと、

前記基準電位に設定される第2ソースと、前記第2入力端子に接続される第2ゲートと、前記駆動用NMOSトランジスタのゲートに接続される第2ドレインと、を有するNMOSトランジスタである第2トランジスタと、

前記第2電位に設定される第3ソースと、第3ゲートと、前記第1ドレインに接続される第3ドレインと、を有するPMOSトランジスタである第3トランジスタと、

前記第2電位に設定される第4ソースと、第4ゲートと、前記第2ドレインおよび前記駆動用PMOSトランジスタのゲートに接続される第4ドレインと、を有するPMOSトランジスタである第4トランジスタと、

を有し、前記第1ドレインと前記第4ゲートとが接続され、前記第2ドレインと前記第3ゲートとが接続され、

前記第1入力端子と前記第2入力端子には互いに相補的なパルス信号が入力され、当該パルス信号は、信号レベルが切り替わるときに前記第1入力端子と前記第2入力端子がともに前記基準電位となる期間が設定されている、

駆動回路。

With a driving NMOS transistor and a driving ProLiant transistor with a common drain connected to the load,

Based on the potentials of the first input terminal and the second input terminal that fluctuate between the reference potential and the first potential higher than the reference potential, the gate potentials of the driving NMOS transistor and the driving MIMO transistor are determined. A level shift circuit that processes a signal so as to fluctuate between the reference potential and a second potential higher than the first potential, and

With

The source of the driving NMOS transistor is provided on the reference potential side, the source of the driving MIMO transistor is set to the second potential, and the source is set to the second potential.

The level shift circuit is

A first transistor which is an NMOS transistor having a first source set to the reference potential, a first gate connected to the first input terminal, and a first drain.

A second NMOS transistor having a second source set at the reference potential, a second gate connected to the second input terminal, and a second drain connected to the gate of the driving NMOS transistor. Transistor and

A third transistor, which is a epitaxial transistor having a third source set to the second potential, a third gate, and a third drain connected to the first drain,

A fourth transistor, which is a epitaxial transistor, has a fourth source set to the second potential, a fourth gate, and a fourth drain connected to the second drain and the gate of the driving photodiode.

The first drain and the fourth gate are connected, and the second drain and the third gate are connected.

A pulse signal complementary to each other is input to the first input terminal and the second input terminal, and in the pulse signal, both the first input terminal and the second input terminal have the reference potential when the signal level is switched. The period is set,

Drive circuit.

前記レベルシフト回路は、

前記第1ドレインと前記第3ドレインとの間に第1ドレイン抵抗を有し、前記第2ドレインと前記第4ドレインとの間に第2ドレイン抵抗を有する、

請求項1に記載された駆動回路。

The level shift circuit is

A first drain resistor is provided between the first drain and the third drain, and a second drain resistor is provided between the second drain and the fourth drain.

The drive circuit according to claim 1.

前記レベルシフト回路は、

前記基準電位のノードと前記第1ソースとの間の第1ソース抵抗、

前記第1入力端子と前記第1ゲートとの間の第1ゲート抵抗、

前記基準電位のノードと前記第2ソースとの間の第2ソース抵抗、

前記第2入力端子と前記第2ゲートとの間の第2ゲート抵抗、

前記第2電位のノードと前記第3ソースとの間の第3ソース抵抗、

前記第3ゲートと前記第2ドレインとの間の第3ゲート抵抗、

前記第2電位のノードと前記第4ソースとの間の第4ソース抵抗、および、

前記第4ゲートと前記第1ドレインとの間の第4ゲート抵抗のうち、少なくともいずれか1つの抵抗を備える、

請求項1または2に記載された駆動回路。

The level shift circuit is

A first source resistor between the reference potential node and the first source,

A first gate resistor between the first input terminal and the first gate,

A second source resistor between the reference potential node and the second source,

A second gate resistor between the second input terminal and the second gate,

A third source resistor between the second potential node and the third source,

A third gate resistor between the third gate and the second drain,

A fourth source resistor between the second potential node and the fourth source, and

It has at least one of the fourth gate resistors between the fourth gate and the first drain.

The drive circuit according to claim 1 or 2.

前記レベルシフト回路は、

前記第1ドレインと前記第3ドレインとの間に第1ドレイン可変抵抗、

前記第2ドレインと前記第4ドレインとの間に第2ドレイン可変抵抗、

前記基準電位のノードと前記第1ソースとの間の第1ソース可変抵抗、

前記第1入力端子と前記第1ゲートとの間の第1ゲート可変抵抗、

前記基準電位のノードと前記第2ソースとの間の第2ソース可変抵抗、

前記第2入力端子と前記第2ゲートとの間の第2ゲート可変抵抗、

前記第2電位のノードと前記第3ソースとの間の第3ソース可変抵抗、

前記第3ゲートと前記第2ドレインとの間の第3ゲート可変抵抗、

前記第2電位のノードと前記第4ソースとの間の第4ソース可変抵抗、および、

前記第4ゲートと前記第1ドレインとの間の第4ゲート可変抵抗のうち、少なくとも

いずれか1つの可変抵抗を備える、

請求項1に記載された駆動回路。

The level shift circuit is

A first drain variable resistor between the first drain and the third drain,

A second drain variable resistor between the second drain and the fourth drain,

A first source variable resistor between the reference potential node and the first source,

A first gate variable resistor between the first input terminal and the first gate,

A second source variable resistor between the reference potential node and the second source,

A second gate variable resistor between the second input terminal and the second gate,

A third source variable resistor between the second potential node and the third source,

A third gate variable resistor between the third gate and the second drain,

A fourth source variable resistor between the second potential node and the fourth source, and

Of the 4th gate variable resistance between the 4th gate and the 1st drain, at least

With any one variable resistor,

The drive circuit according to claim 1.

前記少なくともいずれか1つの可変抵抗はスイッチ素子を含み、当該スイッチ素子を制御することにより、複数の抵抗値の中からいずれかの抵抗値に設定される、

請求項4に記載された駆動回路。

The at least one variable resistor includes a switch element, and by controlling the switch element, it is set to any resistance value from a plurality of resistance values.

The drive circuit according to claim 4.

請求項1から5のいずれか1項に記載された駆動回路と、

マイクロコントローラと、を備え、

前記マイクロコントローラによって前記第1入力端子および前記第2入力端子の電位が設定される、駆動システム。

The drive circuit according to any one of claims 1 to 5.

With a microcontroller,

A drive system in which the potentials of the first input terminal and the second input terminal are set by the microcontroller.
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