驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及對(duì)開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的柵極驅(qū)動(dòng)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]在開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)方式中存在導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式和恒定電流驅(qū)動(dòng)方式。在導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式中，在柵極驅(qū)動(dòng)時(shí)的最初的定時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流流動(dòng)得較大，因此存在產(chǎn)生EMI (Electro-Magnetic Interference)噪聲的問(wèn)題。
[0003]另一方面，恒定電流驅(qū)動(dòng)方式能夠抑制柵極驅(qū)動(dòng)初期的EMI噪聲，反之，與導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行比較，存在所需的元件尺寸變得非常大的問(wèn)題。
[0004]因此，在專利文獻(xiàn)I中提出有下述驅(qū)動(dòng)電路，其采用恒定電流驅(qū)動(dòng)方式和導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式這二者，隨時(shí)切換使用這兩種方式。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-011049號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]但是，專利文獻(xiàn)I的驅(qū)動(dòng)電路分別具有恒定電流驅(qū)動(dòng)方式的電路和導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式的電路，因此存在電路面積變得非常大的問(wèn)題。本發(fā)明就是鑒于該問(wèn)題而提出的，其目的在于在采用恒定電流驅(qū)動(dòng)方式和導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式這二者的驅(qū)動(dòng)電路中不使電路面積增大。
[0007]本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路接受控制信號(hào)并對(duì)開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其中，該驅(qū)動(dòng)電路具有電流鏡電路和電位變化電路，該電流鏡電路具有:輸出晶體管，其與開(kāi)關(guān)元件的控制電極連接；以及基準(zhǔn)晶體管，其與輸出晶體管進(jìn)行電流鏡像連接，使鏡像電流流過(guò)輸出晶體管，該電位變化電路與基準(zhǔn)晶體管連接，使輸出晶體管的控制電位從電流鏡電路的鏡像動(dòng)作時(shí)的電位開(kāi)始進(jìn)行變化。
[0008]發(fā)明的效果
[0009]本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電路接受控制信號(hào)并對(duì)開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其中，該驅(qū)動(dòng)電路具有電流鏡電路和電位變化電路，該電流鏡電路具有:輸出晶體管，其與開(kāi)關(guān)元件的控制電極連接；以及基準(zhǔn)晶體管，其與輸出晶體管進(jìn)行電流鏡像連接，使鏡像電流流過(guò)輸出晶體管，該電位變化電路與基準(zhǔn)晶體管連接，使輸出晶體管的控制電位從電流鏡電路的鏡像動(dòng)作時(shí)的電位開(kāi)始進(jìn)行變化。利用電位變化電路而使輸出晶體管的控制電位進(jìn)行變化，由此能夠利用輸出晶體管對(duì)恒定電流驅(qū)動(dòng)或者導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)進(jìn)行切換，因此能夠以較小的電路面積實(shí)現(xiàn)采用恒定電流驅(qū)動(dòng)方式和導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)方式這二者的驅(qū)動(dòng)電路。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0012]圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的動(dòng)作的圖。
[0013]圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0014]圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0015]圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0016]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0017]圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式3的變形例所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0018]圖9是本發(fā)明的實(shí)施方式3的變形例所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0019]圖10是本發(fā)明的實(shí)施方式3的變形例所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0020]圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0021]圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式5所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0022]圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式6所涉及的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
[0023]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0024]1、3、8、26、27、36、44、45 PchMOSFET，2、4、5、6、7、37_41 NchMOSFET，9-12、15、16、25、28、29、42、43 NOT 門(mén)，13、14、30 AND 門(mén)，17、18 電壓監(jiān)視電路，19、20 施密特電路，21、22比較器，23、24計(jì)時(shí)器電路，31 OR門(mén)，32、33延時(shí)電路，34、35柵極電阻負(fù)載，101、102、103A、103B、103C、104、105、106 驅(qū)動(dòng)電路。
【具體實(shí)施方式】
[0025]< A.實(shí)施方式I >
[0026]< A-1.結(jié)構(gòu) >
[0027]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的驅(qū)動(dòng)電路101的結(jié)構(gòu)的框圖。在本驅(qū)動(dòng)電路中，作為柵極驅(qū)動(dòng)元件而具有進(jìn)行源型(source)控制的PchMOSFET 1、和進(jìn)行漏型控制(sink)的NchMOSFET 2。另外，針對(duì)PchMOSFET I和NchMOSFET 2，分別具有恒定電流驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)和導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。即，形成為在恒定電流驅(qū)動(dòng)和導(dǎo)通電阻驅(qū)動(dòng)這二者中使用一個(gè)MOSFET的結(jié)構(gòu)。
[0028]圖2是驅(qū)動(dòng)電路101的電路圖。驅(qū)動(dòng)電路101接受控制信號(hào)pwmsignal，對(duì)與輸出端子out連接的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電路101具有源型側(cè)的電路和漏型側(cè)的電路，漏型側(cè)為使極性與源型側(cè)相反的、與源型側(cè)對(duì)稱的電路結(jié)構(gòu)。因此，下面主要對(duì)源型側(cè)的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0029]驅(qū)動(dòng)電路101具有:電流鏡電路；以及電位變化電路，其使電流鏡電路的輸出晶體管(PchMOSFET I)的控制電位從電流鏡電路的鏡像動(dòng)作時(shí)的電位開(kāi)始進(jìn)行變化。
[0030]電流鏡電路具有:作為輸出晶體管的PchMOSFET I ;以及作為基準(zhǔn)晶體管的PchMOSFET 3，其與PchMOSFET I進(jìn)行電流鏡像連接，使鏡像電流流過(guò)PchMOSFET I。具體而言，PchMOSFET 3和PchMOSFET I的柵極電極彼此連接，將PchMOSFET 3的柵極電極和漏極電極短路。
[0031]另夕卜，PchMOSFET 3的漏極電極和NchMOSFET 7的漏極電極連接。NchMOSFET 7的源極電極與接地(GND)連接，NchMOSFET 7是構(gòu)成電流鏡電路的偏置電流生成電路的第3晶體管。向NchMOSFET 7的柵極電極中經(jīng)由2個(gè)NOT門(mén)9、11而輸入有控制信號(hào)pwmsignal，通過(guò)與控制信號(hào)pwmsignal相應(yīng)地導(dǎo)通而生成電流鏡電路的偏置電流。
[0032]并且，驅(qū)動(dòng)電路101具有:電壓監(jiān)視電路17，其對(duì)作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件的柵極電壓進(jìn)行監(jiān)視；以及NchMOSFET 5 (第I晶體管)，其漏極電極與PchMOSFET I的柵極電極連接。
[0033]如果作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件的柵極電壓超過(guò)閾值，則電壓監(jiān)視電路17將邏輯電平H(下面記作“H”)輸出。電壓監(jiān)視電路17的輸出被輸入至AND門(mén)13。向AND門(mén)13中輸入有電壓監(jiān)視電路17的輸出和控制信號(hào)pwmsignal。并且，AND門(mén)13的輸出端子與NchMOSFET 5的柵極電極連接。
[0034]因此，在控制信號(hào)pwmsignal和電壓監(jiān)視電路17的輸出均為“H”的情況下，NchMOSFET 5導(dǎo)通。由此，PchMOSFET I的柵極電位從與PchMOSFET 3的柵極電位相同的電位開(kāi)始進(jìn)行變化，PchMOSFET I以與其導(dǎo)通電阻相應(yīng)的電壓對(duì)作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。由此，NchMOSFET 5作為將PchMOSFET I的柵極電位從PchMOSFET 3的柵極電位切斷的電位變化電路而進(jìn)行動(dòng)作。并且，電壓監(jiān)視電路17及AND門(mén)13作為控制NchMOSFET5的導(dǎo)通或者不導(dǎo)通的控制電路而進(jìn)行動(dòng)作。
[0035]以上為驅(qū)動(dòng)電路101的源型側(cè)的電路結(jié)構(gòu)。漏型側(cè)的電路結(jié)構(gòu)也與此大致相同。驅(qū)動(dòng)電路101的漏型側(cè)具有:電流鏡電路；以及電位變化電路，其使電流鏡電路的輸出晶體管即NchMOSFET 2的控制電位，從電流鏡電路的鏡像動(dòng)作時(shí)的電位開(kāi)始進(jìn)行變化。
[0036]漏型側(cè)的電流鏡電路具有:作為輸出晶體管的NchMOSFET 2 ;以及作為基準(zhǔn)晶體管的NchMOSFET 4，其與NchMOSFET 2進(jìn)行電流鏡像連接，使鏡像電流流過(guò)NchMOSFET 2。具體而言，NchMOSFET 2和NchMOSFET 4的柵極電極彼此連接，將NchMOSFET 4的柵極電極和漏極電極短路。
[0037]另外，NchMOSFET 4的漏極電極和PchMOSFET 8的漏極電極連接。PchMOSFET 8的源極電極與電源VD連接，該P(yáng)chMOSFET 8構(gòu)成電流鏡電路的偏置電流生成電路。向PchMOSFET 8的柵極電極中經(jīng)由2個(gè)NOT門(mén)10、12而輸入有控制信號(hào)pwmsignal，通過(guò)與控制信號(hào)pwmsignal相應(yīng)地導(dǎo)通而生成電流鏡電路的偏置電流。
[0038]并且，驅(qū)動(dòng)電路101具有:電壓監(jiān)視電路18，其對(duì)作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件的柵極電壓進(jìn)行監(jiān)視；以及NchMOSFET 6 (第I晶體管)，其漏極電極與NchMOSFET 2的柵極電極連接。
[0039]如果作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的開(kāi)關(guān)元件的柵極電壓大于或等于閾值，則電壓監(jiān)視電路18將邏輯電平H輸出。電壓監(jiān)視電路18的輸出經(jīng)由NOT門(mén)16而輸入至AND門(mén)14。除了電壓監(jiān)視電路18的輸出以外，向AND門(mén)14中還經(jīng)由NOT門(mén)15輸入有控制信號(hào)pwmsignal。并且，AND門(mén)14的輸出端子與NchMOSFET 6的柵極電極連接。
[0040]因此，在控制信