[發明專利]開關電路

在審

• 申請號: 201310740364.9
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN104426347A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 引地佑輔
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

相關文獻的引用

本申請以基于在2013年8月22日申請的在先的日本專利申請2013-171807號的優先權的利益為基礎，并且要求該利益，通過引用其全部內容而在此包含。

技術領域

此處說明的實施方式涉及開關電路。

背景技術

一般，這種開關電路被用于電源線，并且控制從電源管理集成電路向后級的電源供給。在開關電路的輸出負載電容大的情況下，在接通時作為充電電流流過大的沖擊電流。沖擊電流使電源管理集成電路的誤動作發生、或者超過布線等的電流容許值，而成為電源管理集成電路、布線的損壞的原因。

開關電路通常搭載用于抑制沖擊電流的軟起動（soft?start）電路。但是，存在如果搭載了軟起動電路，則電路規模增大，專有面積以及消耗電流增加這樣的問題。

發明內容

發明要解決的技術問題

本發明的目的在于，提供一種能夠抑制消耗電流的增加而軟起動的開關電路。

解決問題的技術手段

根據一個實施方式，開關電路具有輸出晶體管、電荷泵電路、以及高通濾波器。關于輸出晶體管，一端被輸入輸入電壓，從另一端輸出輸出電壓，具有控制端子。關于電荷泵電路，輸入第1信號和通過基準時鐘信號生成的第1時鐘信號，將電荷泵電壓輸出到輸出晶體管的所述控制端子，第1信號基于所述電荷泵電壓。關于高通濾波器，一端被輸入電荷泵電壓，另一端被施加接地電壓，生成第2信號。

發明效果

本發明能夠提供一種能夠抑制消耗電流的增加而軟起動的開關電路。

附圖說明

圖1是第1實施方式的IGBT的俯視圖。

圖2是沿著圖1的單點劃線A-A′的部分剖面圖。

圖3是示出IGBT元件的終端部的仿真構造的部分剖面圖。

圖4是示出圖3所示的IGBT元件的電流ICE（A）的電壓-電流特性圖。

圖5是圖3所示的IGBT元件內部中的等電位圖。

圖6是圖3所示的IGBT元件內部中的電流分布圖。

圖7是示出使溝槽底面與保護環底面的間隔L變化了時的IGBT元件的耐壓的變化的圖形。

圖8是示出第2實施方式的IGBT元件的概略結構的部分剖面圖。

圖9是示出第3實施方式的IGBT元件的概略結構的部分剖面圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，說明更多個的實施例。在附圖中，相同符號表示相同或者類似部分。

參照圖1至3，說明第一實施方式的開關電路。圖1是示出開關電路的電路圖。圖2是示出比較例的開關電路的電路圖。圖3是示出構成電荷泵電路的基本電荷泵單元的電路圖。在本實施方式中，使用高通濾波器和反相器來實現開關電路的軟起動。

如圖1所示，開關電路90設置有振蕩電路1、電荷泵電路2、高通濾波器3、二輸入NAND電路NAND1、反相器INV1、輸出晶體管NMT1、輸入電壓端子Pvin、以及輸出電壓端子Pvout。開關電路90是柵極升壓型開關電路。開關電路90使用高通濾波器3和反相器INV1來實現軟起動。

開關電路90應用于移動體終端、數字照相機、游戲設備、筆記本PC、便攜AV設備等。開關電路相比于LDO（Low?Drop?Out：低壓降輸出）等，能夠對應從輕負載至重負載，能夠實現低電壓驅動。

振蕩電路1生成作為矩形波的時鐘信號CLK0（基準時鐘信號）。對二輸入NAND電路NAND1的第1輸入側輸入時鐘信號CLK0，對二輸入NAND電路NAND1的第2輸入側輸入第1信號SB。二輸入NAND電路NAND1從輸出側輸出被邏輯運算處理而得到的時鐘信號CLK1（第1時鐘信號）。時鐘信號CLK1通過時鐘信號CLK0和第1信號SB，進行間歇動作。

電荷泵電路2設置于二輸入NAND電路NAND1與節點N1之間。電荷泵電路2根據時鐘信號CLK1來使第1電壓V1（in）升壓，從輸出側（節點N1）輸出電荷泵電壓VCP。關于電荷泵電路2的內部結構以及第1電壓V1（in），詳細情況將在后面敘述。

輸出晶體管NMT1是Nch?MOS晶體管（N溝道MOS晶體管）。經由輸入電壓端子Pvin對輸出晶體管NMT1的一端（漏極）輸入輸入電壓Vin，對輸出晶體管NMT1的控制端子（柵極）輸入電荷泵電壓VCP，輸出晶體管NMT1的另一端（源極）與輸出電壓端子Pvout連接。輸出晶體管NMT1根據電荷泵電壓VCP而動作，從另一端（源極）側輸出輸出電壓Vout。