[發(fā)明專利]負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010537152.7
• 申請(qǐng)日: 2010-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN102055448A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 中原明宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H03K17/08
• 分類號(hào): H03K17/08
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 孫志湧;穆德駿

通過引用并入

本申請(qǐng)基于并且要求2009年11月5日提交的日本專利申請(qǐng)No.2009-254360的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容在此通過引用整體并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置，并且更加具體地涉及包括控制到負(fù)載的電力供給的輸出晶體管的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

已經(jīng)廣泛地采用用于電力供給的半導(dǎo)體作為將來自于電源的電力提供給負(fù)載的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置。在一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，半導(dǎo)體被用于驅(qū)動(dòng)車輛的燈或者致動(dòng)器。

在此負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置中，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的接地端子和負(fù)載的接地端子可以被布置為彼此分離。在這樣的情況下，由于兩個(gè)端子之間的導(dǎo)體的電阻分量導(dǎo)致在負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的接地電壓和負(fù)載的接地電壓之間可以產(chǎn)生電壓差。在某些情況下，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置可以被安裝在一個(gè)單元中。在此單元中，接地電壓通過連接器被提供給負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置。在這樣的情況下，到負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的接地電壓的提供可能由于有問題的連接器、線的斷開等等而被中斷。簡言之，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的接地端子可能進(jìn)入斷開狀態(tài)。另外，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的接地端子可以通過寄生裝置被提供有電壓。

當(dāng)接地端子處于斷開狀態(tài)時(shí)，可能的是，盡管輸出晶體管的柵極電壓達(dá)到足夠高的電平，但是具有在負(fù)載和電源之間進(jìn)行切換的功能的輸出晶體管變成導(dǎo)通。換言之，輸出晶體管可能在輸出晶體管的源極和漏極之間的電阻值高的狀態(tài)下變成導(dǎo)通。這引起輸出晶體管可能由于過熱而損壞的問題。為此，存在當(dāng)接地端子處于斷開狀態(tài)時(shí)保持輸出晶體管處于非導(dǎo)通狀態(tài)的需求。

此外，在使用負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置用于車輛等等的情況下，當(dāng)負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置處于待機(jī)狀態(tài)下時(shí)，存在防止出現(xiàn)微安數(shù)量級(jí)的待機(jī)電流的浪費(fèi)的消耗電流的需求。

日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開No.2009-165113公布用于這些需求的解決方案。圖14是在日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開No.2009-165113中公開的負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置1的電路圖。如圖14中所示，負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置1包括電源10、負(fù)載11、驅(qū)動(dòng)器電路12、控制電路13、背柵控制電路15、補(bǔ)償電路16、輸出晶體管T1、電阻器R10、電源端子PWR、接地端子GND1、接地端子GND2、以及輸出端子OUT。在日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開No.2009-165113中詳細(xì)地描述了負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置的組件之間的連接，并且因此將會(huì)省略其描述。

接下來，將會(huì)描述負(fù)載驅(qū)動(dòng)裝置1的操作。首先，描述在正常操作中輸出晶體管T1變成導(dǎo)通的模式。在導(dǎo)通模式中，當(dāng)?shù)碗娖降目刂菩盘?hào)S2被施加給放電晶體管MN1的柵極時(shí)放電晶體管MN1變成非導(dǎo)通。此外，電源10的負(fù)極側(cè)電壓VSS(例如，0V)被提供給接地端子GND2，并且因此補(bǔ)償晶體管MN7也變成非導(dǎo)通。同時(shí)，當(dāng)從驅(qū)動(dòng)器電路12輸出的高電平的控制信號(hào)S1被施加給輸出晶體管T1的柵極時(shí)輸出晶體管T1變成導(dǎo)通。因此，在導(dǎo)通模式下，輸出端子OUT的電壓值基本上等于電源10的正極側(cè)電壓VB的值。此外，在導(dǎo)通模式下，第二切換部15b的N型MOS晶體管MN5和MN6變成導(dǎo)通，并且第一切換部15a的N型MOS晶體管MN3和MN4變成非導(dǎo)通。結(jié)果，接地端子GND2的電壓被施加給補(bǔ)償晶體管MN7的背柵。這時(shí)，在補(bǔ)償晶體管MN7中，被耦合到輸出端子OUT的端子用作漏極，并且被耦合到節(jié)點(diǎn)A的端子用作源極。

接下來，描述在正常操作中輸出晶體管T1變成非導(dǎo)通的非導(dǎo)通模式。在非導(dǎo)通模式下，當(dāng)高電平的控制信號(hào)S2被施加給其柵極時(shí)放電晶體管MN1變成導(dǎo)通。此外，電源10的負(fù)極側(cè)電壓VSS(例如，0V)被提供給接地端子GND2，并且因此補(bǔ)償晶體管MN7變成非導(dǎo)通。同時(shí)，當(dāng)?shù)碗娖降目刂菩盘?hào)S1被施加給其柵極時(shí)輸出晶體管T1變成非導(dǎo)通。因此，在非導(dǎo)通模式下，輸出端子OUT的電壓值基本上等于負(fù)載11的接地電壓GND1的電壓值(例如，0V)。此外，在非導(dǎo)通模式下，第一切換部15a的N型MOS晶體管MN3和MN4變成非導(dǎo)通，并且第二切換部15b的N型MOS晶體管MN5和MN6也變成非導(dǎo)通。因此，通過背柵控制電路15被施加給補(bǔ)償晶體管MN7的背柵的電壓0V，其是接地端子GND2和輸出端子OUT之間的電壓差。