[實用新型]雙向MOSFET開關

有效

• 申請號: 201821359310.2
• 申請日: 2018-08-23
• 公開（公告）號: CN208971487U
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: J-P·埃格蒙特;J·C·J·杰森斯
• 申請（專利權）人: 半導體元件工業有限責任公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 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: 歐陽帆

本公開涉及雙向MOSFET開關。消除流過反向偏置的MOSFET的體電流可有助于電流監測的準確性。為了提高反向電流的電流監測準確性，提供具有減少的體電流的雙向MOSFET開關，開關的特征在于包括：第一類型的半導體的體區，將第二類型的半導體的源極區和漏極區分開，體區連接到體端子，源極區連接到源極端子，且漏極區連接到漏極端子；第二類型的半導體的隱埋層，將體區與第一類型的半導體的襯底分開，隱埋層耦接到隱埋層端子；柵極端子，可驅動以在體區中形成溝道從而啟用源極端子與漏極端子之間的導通；第一配置開關，在源極端子電壓超過漏極端子電壓時將體端子從源極端子斷開連接；以及第二配置開關，在源極端子電壓超過漏極端子電壓時將體端子連接到隱埋層端子。

技術領域

本公開整體涉及集成電子器件，并且更具體地講，涉及用于減少雙向MOSFET開關中的體電流的技術。

背景技術

在許多行業和汽車應用中使用集成電路(IC)開關來控制提供給諸如螺線管、繼電器和電機的外部部件的電流；并且可包括此類IC開關作為電流調節器、開關模式電源或同步整流器的一部分。電子控制變速器和防抱死制動器通常采用此類IC開關，采用降壓或反激架構的以非連續導通模式(DCM)操作的開關電源也是如此。

在這些和其他應用中，可調用IC開關以便以受控方式支持雙向電流。當僅預期單向流動時，存在用于監測流過開關的電流密度的精準“感測晶體管”技術。然而，對于流過金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)的反向電流而言，感測晶體管技術變得不準確。基于現有技術的方法將需要使用電流監測電路，這就給IC開關增加了不期望的復雜性和成本。

實用新型內容

消除流過反向偏置的MOSFET的體電流可有助于反向電流監測的準確性。因此，本文公開了具有減少的體電流以提高反向電流監測準確性的雙向MOSFET開關器件。

根據本申請的一個方面，提供了具有減少的體電流的雙向MOSFET開關，該開關的特征在于包括：第一類型的半導體的體區，該體區將第二類型的半導體的源極區和漏極區分開，該體區連接到體端子，該源極區連接到源極端子，并且該漏極區連接到漏極端子；第二類型的半導體的隱埋層，該隱埋層將體區與第一類型的半導體的襯底分開，該隱埋層耦接到隱埋層端子；柵極端子，該柵極端子可驅動以在體區中形成溝道，從而使得源極端子與漏極端子之間能夠導通；第一配置開關，該第一配置開關在源極端子電壓超過漏極端子電壓時將體端子從源極端子斷開連接；以及第二配置開關，該第二配置開關在源極端子電壓超過漏極端子電壓時將體端子連接到隱埋層端子。

在一個實施方案中，雙向MOSFET開關的特征還在于包括耦接在源極端子與漏極電流感測端子之間的第一感測晶體管，以及耦接在漏極端子與源極電流感測端子之間的第二感測晶體管，其中MOSFET開關使用至少漏極電流感測端子來監測正向電流并且使用至少源極電流感測端子來監測反向電流。

在一個實施方案中，雙向MOSFET開關的特征還在于包括開關控制器，該開關控制器至少部分地基于漏極端子電壓和源極端子電壓來驅動第一配置開關和第二配置開關。

在一個實施方案中，雙向MOSFET開關的特征還在于開關控制器對第一配置開關和第二配置開關的驅動還基于柵極端子是否被斷言。

在一個實施方案中，雙向MOSFET開關的特征還在于半導體的第一類型是N型，并且半導體的第二類型是P型。

在一個實施方案中，雙向MOSFET開關的特征還在于半導體的第一類型是P型，并且半導體的第二類型是N型。

在一個實施方案中，雙向MOSFET開關的特征還在于第一配置開關在源極端子電壓超過漏極端子電壓時將體端子從源極端子斷開連接，除非柵極端子被解除斷言，并且第二配置開關在源極端子電壓超過漏極端子電壓時將體端子連接到隱埋層端子，除非柵極端子被解除斷言。