[發(fā)明專利]內(nèi)部電源電路及半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680002402.2
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN106664010B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張艷爭
• 申請（專利權(quán)）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H03K17/00;H03K19/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 張鑫

本發(fā)明提高了內(nèi)部電源的生成精度，防止電路的誤動作。控制開關(guān)(s0)與電源電壓(VCC)連接，給予控制信號(Sin)進(jìn)行導(dǎo)通，輸出電流。鉗位電路(1a)與負(fù)載(2)連接，進(jìn)行控制開關(guān)(s0)的輸出電壓的鉗位控制。電流控制元件(1b)給予被鉗位控制的輸出電壓，使電流導(dǎo)通或非導(dǎo)通。切換開關(guān)組(1c)包含開關(guān)(s1、s2、s3)，基于根據(jù)電流控制元件(1b)的電流控制而變化的電壓，對用于生成內(nèi)部電源的通路(L1、L2)進(jìn)行切換。開關(guān)電路(1d)使鉗位電路(1a)和切換開關(guān)組(1c)的結(jié)合或斷開。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)涉及內(nèi)部電源電路及半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

近年來，將采用功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)元件和開關(guān)元件的驅(qū)動電路及其周邊的控制電路、保護電路等單芯片化的、被稱為IPS(Intelligent Power Switch：智能電源開關(guān))的半導(dǎo)體裝置的開發(fā)正不斷推進(jìn)。

IPS例如被廣泛應(yīng)用于變速器、發(fā)動機及制動器等的車輛電裝系統(tǒng)，是滿足小型化、高性能化及高可靠性的產(chǎn)品所需要的。

作為傳統(tǒng)技術(shù)，提出了如下技術(shù)：在包含變壓器的一次繞組和開關(guān)元件的串聯(lián)電路的一端與機架接地之間連接由電阻和電容組成的RC濾波器，使開關(guān)電路的動作穩(wěn)定(專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1日本專利特開平9-271165號公報

車輛的電源環(huán)境與一般家庭等相比談不上良好，容易產(chǎn)生反電動勢、尖鍥等、高電壓、低電壓、瞬間切斷等。因此，在IPS中進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾娫纯刂疲纾瑢σ?guī)定的電路不直接提供外部的電源電壓，而是提供在裝置內(nèi)部生成的內(nèi)部電源。

具體地說，在IPS中，通過使電壓值階段性地上升來供電，在初始運行時，提供比電源電壓低的電壓值的內(nèi)部電源，在經(jīng)過一定時間后，提供與電源電壓相同電平的內(nèi)部電源，從而實現(xiàn)電路的穩(wěn)定啟動。

但是，傳統(tǒng)的IPS中，若由于在與負(fù)載連接的傳送線上重疊噪聲等原因而產(chǎn)生異常電流，則有可能無法使內(nèi)部電源正常地上升到規(guī)定電平。

電路動作時，若內(nèi)部電源未達(dá)到規(guī)定電平，則產(chǎn)生發(fā)生泄漏電流、無法正常驅(qū)動使負(fù)載動作所需的開關(guān)而導(dǎo)致電路誤動作這樣的問題。

本發(fā)明是鑒于這樣的問題而提出，其目的在于提供一種能夠提高內(nèi)部電源的生成精度，防止電路的誤動作的內(nèi)部電源電路及半導(dǎo)體裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決所述問題，在一個方案中，提供內(nèi)部電源電路。內(nèi)部電源電路具有控制開關(guān)、鉗位電路、電流控制元件、切換開關(guān)組及開關(guān)電路。

控制開關(guān)與電源電壓連接，根據(jù)控制信號進(jìn)行導(dǎo)通，輸出電流。鉗位電路與負(fù)載連接，進(jìn)行控制開關(guān)的輸出電壓的鉗位控制。電流控制元件利用進(jìn)行了鉗位控制的輸出電壓，使電流導(dǎo)通或非導(dǎo)通。切換開關(guān)組基于根據(jù)電流的導(dǎo)通或非導(dǎo)通而變化的電壓的施加，對用于生成內(nèi)部電源的路徑進(jìn)行切換。開關(guān)電路使鉗位電路和切換開關(guān)組結(jié)合或斷開。

另一個方案中，提供半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置具有電荷泵和內(nèi)部電源電路。內(nèi)部電源電路具備控制開關(guān)、鉗位電路、電流控制元件、切換開關(guān)組以及開關(guān)電路。

電荷泵將從電源電壓生成的內(nèi)部電源作為動作電源，進(jìn)行用于驅(qū)動負(fù)載的升壓動作。控制開關(guān)與電源電壓連接，基于控制信號而導(dǎo)通，輸出電流。鉗位電路與負(fù)載連接，進(jìn)行控制開關(guān)的輸出電壓的鉗位控制。電流控制元件利用進(jìn)行了鉗位控制的輸出電壓，使電流導(dǎo)通或非導(dǎo)通。切換開關(guān)組基于根據(jù)電流的導(dǎo)通或非導(dǎo)通而變化的電壓的施加，對用于生成內(nèi)部電源的路徑進(jìn)行切換。開關(guān)電路使鉗位電路和切換開關(guān)組結(jié)合或斷開。

發(fā)明效果

本發(fā)明能夠提高內(nèi)部電源的生成精度，防止電路的誤動作。