[發明專利]開關電路以及DC－DC 轉換器

有效

• 申請號: 201210055425.3
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102832812A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 齋藤浩;后藤祐一;葛西圭
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

相關申請的交叉引用?

本申請基于2011年6月13日提交的日本專利申請2011-131586并要求其優先權，該申請的全部內容以引用的方式并入于此。?

技術領域

本發明總體而言涉及開關電路以及DC-DC轉換器。?

背景技術

由高側(high?side)開關和低側(low?side)開關構成的開關電路被廣泛用作驅動電感性負載的輸出電路。另外，例如在使用此種開關電路的DC-DC(直流-直流)轉換器等中，存在大電流化的要求，減輕由半導體工藝的微細化引起的開關元件的導通電阻并且保護開關元件的必要性越來越高。?

發明內容

本發明的實施方式提供一種能夠抑制開關元件的損壞的開關電路以及DC-DC轉換器。?

根據實施方式，提供一種具備高側開關、整流要素和驅動電路的開關電路。所述高側開關連接在高電位端子與輸出端子之間。所述整流要素以從所述低電位端子朝向所述輸出端子的方向作為正向被連接在所述輸出端子與低電位端子之間。所述驅動電路具有第1短路檢測電路，該第1短路檢測電路連接在所述高電位端子與所述輸出端子之間，在從按照輸入的高側控制信號使所述高側開關導通起經過比所述整流要素的反向恢復時間長的第1期間以后開始、直到所述高側控制信號變化為止的期間，檢測所述輸出端子與所述低電位端子之間的短路，在檢測到所述輸出端子與所述低電位端子之間短路時，所述驅動電路使所述高側開關斷開。?

根據本發明的實施方式，能夠提供一種可抑制開關元件的損壞的開關電路以及DC-DC轉換器。?

附圖說明

圖1是例示第1實施方式所涉及的開關電路的結構的模塊圖。?

圖2是例示驅動電路的結構的電路圖。?

圖3是第1實施方式的開關電路的主要信號的時間圖，(a)表示高側控制信號VH，(b)表示低側控制信號VL，(c)表示第1脈沖信號VP，(d)表示短路檢測信號VD，(e)表示控制端子的信號VG，(f)表示輸出電位VLX，(g)表示短路狀態信號VS，(h)表示高側電流IH。?

圖4是例示第1短路檢測電路的其他結構的電路圖。?

圖5是例示第1實施方式所涉及的開關電路的其他結構的電路圖。?

圖6是例示第1實施方式所涉及的開關電路的其他結構的電路圖。?

圖7是例示第2實施方式所涉及的開關電路的結構的電路圖。?

圖8是第2實施方式的開關電路的主要信號的時間圖，(a)表示高側控制信號VH，(b)表示低側控制信號VL，(c)表示第1脈沖信號VP，(d)表示短路檢測信號VD，(e)表示控制端子的信號VG，(f)表示輸出電位VLX，(g)表示短路狀態信號VS，(h)表示高側電流IH。?

圖9是例示第3實施方式所涉及的開關電路的結構的電路圖。?

圖10是例示第2短路檢測電路的結構的電路圖。?

圖11是第3實施方式的開關電路的主要信號的時間圖，(a)表示高側控制信號VH，(b)表示低側控制信號VL，(c)表示第2脈沖信號VPL，(d)表示短路檢測信號VDL，(e)表示柵極信號VGL，(f)表示輸出電位VLX，(g)表示短路狀態信號VSL，(h)表示高側電流IH，(i)表示低側電流IL。?

圖12是例示第4實施方式所涉及的DC-DC轉換器的結構的電路圖。?

圖13是第4實施方式的DC-DC轉換器的主要信號的時間圖，(a)表示高側控制信號VH，(b)表示低側控制信號VL，(c)表示控制端子的信號VG，(d)表示輸出電位VLX，(e)表示高側電流IH，(f)表示低側電流IL，(g)表示電感電流ILL。?

圖14是第4實施方式的DC-DC轉換器的主要信號的時間圖，(a)表示高側控制信號VH，(b)表示低側控制信號VL，(c)表示柵極信號VGL，(d)表示輸出電位VLX，(e)表示高側電流IH，(f)表示低側電流IL，(g)表示電感電流ILL。?

具體實施方式

以下，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。其中，在本申請說明書和各圖中，對于與之前的附圖中已述的要素相同的要素賦予相同的符號，并適當省略詳細的說明。?

(第1實施方式)?

圖1是例示第1實施方式所涉及的開關電路的結構的模塊圖。?

在開關電路(由虛線1包圍的部分)中，由串聯連接的高側開關6和低側開關7、以及控制高側開關6的驅動電路(由虛線9包圍的部分)構成，驅動電感性負載12。其中，低側開關7包含整流要素8作為寄生二極管。?