[發明專利]驅動電路

在審

• 申請號: 201910708906.1
• 申請日: 2019-08-01
• 公開（公告）號: CN110943722A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 菅原敬人
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687;H03K17/081
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供驅動電路，根據高電壓電源系統的電壓的高低來切換用于將輸出級晶體管的柵極下拉的電阻的電阻值，由此能夠將向輸出級晶體管施加的電壓抑制為耐壓以下。驅動電路具備：柵極電容放電電路，在NMOSFET(4)導通的時刻使用于將輸出級的PMOSFET(2)的柵極下拉的電阻的電阻值降低并將該降低后的電阻值保持規定期間；下拉電阻切換電路，基于對高電壓電源系統的電壓VCC進行分壓所得到的分壓電壓來切換柵極電容放電電路的下拉電阻，在分壓電壓高于基準電壓時，下拉電阻切換電路將規定期間的下拉電阻切換為電阻(9)，在分壓電壓為基準電壓以下時，下拉電阻切換電路將下拉電阻切換為高于電阻(9)的電阻(7’)。

技術領域

本發明涉及一種驅動電路，基于低電壓的控制信號來生成用于驅動晶體管、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導體場效應晶體管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)等開關器件的高電壓的信號。

背景技術

在電視機、個人計算機等電子設備中，需要進行AC電源向DC電源的變換、DC電源的電壓電平的變換等、將輸入電壓變換為對于在設備中使用的部件而言最適合的輸出電壓的電源裝置。因此，以往以來廣泛使用變換效率高的開關電源。

開關電源由MOSFET、IGBT等開關器件、變壓器、電容器等構成，通過對開關器件進行導通截止控制來進行電壓的變換。

對開關器件進行導通截止控制的控制電路通常被IC(集成電路)化?？刂齐娐窞榱藴p少功耗而以低電壓(例如1.8[V]～5.0[V])進行運算處理，但是為了驅動與控制電路的輸出連接的開關器件而需要高電壓。因此，開關器件的驅動電路具有用于將控制電路的低電源電壓變換為開關器件驅動用的高電源電壓(例如10[V]～60[V])的電平移位電路(levelshift circuit)。另外，該驅動用的高電源電壓(下面稱為“VCC”)根據用途而變化，因此期望驅動電路能夠應對寬范圍的電源電壓。

在此，圖5是示出以往的具有電平移位電路的驅動電路的一例的圖(例如參照專利文獻1的圖1)。另外，圖6是示出升壓轉換器(boost converter)的一例的圖，圖7是從圖5的電路中摘出了一部分的電路部的圖，圖8和圖9是示出圖7所示的電路部的開關動作的時間圖。

如圖5所示，驅動電路200具備電平移位電路130和輸出緩沖電路50。另外，該驅動電路200與作為驅動對象的一例的升壓轉換器60連接。

如圖6所示，升壓轉換器60具備輸入電源61、升壓電感器62、N溝道型的MOSFET 63、升壓二極管64以及穩定化電容器65。下面，將N溝道型的MOSFET簡稱為“NMOSFET”。

在該升壓轉換器60中，在NMOSFET 63導通的期間，在升壓電感器62中蓄積能量，在NMOSFET 63截止的期間，將所蓄積的該能量通過升壓二極管64供給到穩定化電容器65。由此，通過穩定化電容器65向負載66供給能量。

即，驅動電路200其輸出端子被連接于升壓轉換器60的NMOSFET 63的柵極，驅動電路200成為驅動作為上述的開關器件的NMOSFET 63的電路。

返回到圖5，電平移位電路130具備低功耗型的狹義的觸發電路FF、可變電阻電路(漏極電流可變電路)32、33、電壓鉗位用的齊納二極管34、35以及CMOS反相器36。除此以外，還具備單觸發電路(單穩態多諧振蕩器)23、24。狹義的觸發電路FF和可變電阻電路(漏極電流可變電路)32、33構成將NMOSFET 19、26的柵極端子作為置位端子或復位端子的廣義的觸發電路。