开关电路制造技术

根据一个实施方式，开关电路具有输出晶体管、电荷泵电路、以及高通滤波器。输出晶体管的一端被输入输入电压，从该输出晶体管的另一端输出输出电压，并且该输出晶体管具有控制端子。对电荷泵电路输入通过第1信号和基准时钟信号而生成的第1时钟信号，将电荷泵电压输出到输出晶体管的所述控制端子，第1信号基于所述电荷泵电压。高通滤波器的一端被输入电荷泵电压，该高通滤波器的另一端被施加接地电压，该高通滤波器生成第2信号。

【技术实现步骤摘要】
开关电路相关文献的引用本申请以基于在2013年8月22日申请的在先的日本专利申请2013-171807号的优先权的利益为基础，并且要求该利益，通过引用其全部内容而在此包含。
此处说明的实施方式涉及开关电路。
技术介绍
一般，这种开关电路被用于电源线，并且控制从电源管理集成电路向后级的电源供给。在开关电路的输出负载电容大的情况下，在接通时作为充电电流流过大的冲击电流。冲击电流使电源管理集成电路的误动作发生、或者超过布线等的电流容许值，而成为电源管理集成电路、布线的损坏的原因。 开关电路通常搭载用于抑制冲击电流的软起动(soft start)电路。但是，存在如果搭载了软起动电路，则电路规模增大，专有面积以及消耗电流增加这样的问题。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题 本专利技术的目的在于，提供一种能够抑制消耗电流的增加而软起动的开关电路。 解决问题的技术手段 根据一个实施方式，开关电路具有输出晶体管、电荷泵电路、以及高通滤波器。关于输出晶体管，一端被输入输入电压，从另一端输出输出电压，具有控制端子。关于电荷泵电路，输入第I信号和通过基准时钟信号生成的第I时钟信号，将电荷泵电压输出到输出晶体管的所述控制端子，第I信号基于所述电荷泵电压。关于高通滤波器，一端被输入电荷泵电压，另一端被施加接地电压，生成第2信号。 专利技术效果 本专利技术能够提供一种能够抑制消耗电流的增加而软起动的开关电路。 【附图说明】 图1是第I实施方式的IGBT的俯视图。 图2是沿着图1的单点划线k~k'的部分剖面图。 图3是示出IGBT元件的终端部的仿真构造的部分剖面图。 图4是示出图3所示的IGBT元件的电流ICE (A)的电压-电流特性图。 图5是图3所示的IGBT元件内部中的等电位图。 图6是图3所示的IGBT元件内部中的电流分布图。 图7是示出使沟槽底面与保护环底面的间隔L变化了时的IGBT元件的耐压的变化的图形。 图8是示出第2实施方式的IGBT元件的概略结构的部分剖面图。 图9是示出第3实施方式的IGBT元件的概略结构的部分剖面图。 【具体实施方式】 以下，参照附图，说明更多个的实施例。在附图中，相同符号表示相同或者类似部分。 参照图1至3，说明第一实施方式的开关电路。图1是示出开关电路的电路图。图2是示出比较例的开关电路的电路图。图3是示出构成电荷泵电路的基本电荷泵单元的电路图。在本实施方式中，使用高通滤波器和反相器来实现开关电路的软起动。 如图1所不，开关电路90设置有振荡电路1、电荷栗电路2、闻通滤波器3、_■输入NAND电路NANDl、反相器INVl、输出晶体管NMTl、输入电压端子Pvin、以及输出电压端子Pvout。开关电路90是栅极升压型开关电路。开关电路90使用高通滤波器3和反相器INVl来实现软起动。 开关电路90应用于移动体终端、数字照相机、游戏设备、笔记本PC、便携AV设备等。开关电路相比于LDO (Low Drop Out:低压降输出)等,能够对应从轻负载至重负载,能够实现低电压驱动。 振荡电路I生成作为矩形波的时钟信号CLKO (基准时钟信号)。对二输入NAND电路NANDl的第I输入侧输入时钟信号CLK0，对二输入NAND电路NANDl的第2输入侧输入第I信号SB。二输入NAND电路NANDl从输出侧输出被逻辑运算处理而得到的时钟信号CLKl(第I时钟信号)。时钟信号CLKl通过时钟信号CLKO和第I信号SB，进行间歇动作。 电荷泵电路2设置于二输入NAND电路NANDl与节点NI之间。电荷泵电路2根据时钟信号CLKl来使第I电压Vl (in)升压，从输出侧(节点NI)输出电荷泵电压VCP。关于电荷泵电路2的内部结构以及第I电压Vl (in)，详细情况将在后面叙述。 输出晶体管NMTl是Nch MOS晶体管(N沟道MOS晶体管)。经由输入电压端子Pvin对输出晶体管NMTl的一端(漏极)输入输入电压Vin，对输出晶体管NMTl的控制端子(栅极)输入电荷泵电压VCP，输出晶体管NMTl的另一端(源极)与输出电压端子Pvout连接。输出晶体管NMTl根据电荷泵电压VCP而动作，从另一端(源极)侧输出输出电压Vout。 高通滤波器3的一端被输入电荷泵电压VCP，高通滤波器3的另一端被施加接地电压Vss，高通滤波器3使电荷泵电压VCP的比规定的频率低的频率分量衰减，从节点N2输出第2信号SA。高通滤波器3由电容器Cl和电流源11构成。 电容器Cl的一端与节点NI连接，另一端与节点N2连接。电流源11的一端与节点N2连接，另一端被施加接地电压Vss，从节点N2侧向接地电压Vss流过电流II。 反相器INVl设置于节点N2与二输入NAND电路NANDl之间。对反相器INVl输入第2信号SA，将使第2信号SA反转而得到的第I信号SB输出到二输入NAND电路NANDl的第2输入侧。 如图2所示，比较例的开关电路100设置有电荷泵电路2、负载12、开关13、比较器 14、基准电压发生电路15、输出晶体管NMT1、输入电压端子Pvin、以及输出电压端子Pvout。 电荷泵电路2根据时钟信号CLK2来使第I电压Vl( in)升压，从输出侧(节点Nll)输出电荷泵电压VCP。 经由输入电压端子Pvin对输出晶体管NMTl的一端(漏极)输入输入电压Vinji输出晶体管NMTl的控制端子(栅极)输入电荷泵电压VCP，输出晶体管NMTl的另一端(源极)与输出电压端子Pvout连接。输出晶体管NMTl根据电荷泵电压VCP而动作，从另一端(源极)侧(节点N12侧)输出输出电压Vout。 基准电压发生电路15设置于节点N13与接地电压Vss之间，生成基准电压Vref。对比较器14的第I输入侧(节点N12 —侧)输入输出电压Vout，对比较器14的第2输入侧(节点N13 —侧)输入基准电压Vref，比较器14生成进行比较放大了的信号Sfb。 负载12的一端与节点Nll连接。开关13的一端与负载12的另一端连接，另一端被施加接地电压Vss，根据信号Sfb进行接通/断开动作。 比较例的开关电路100监视输出电压Vout而切换电荷泵电路2的负载。关于比较例的开关电路100，在起动时输出电压Vout低于基准电压Vref的情况下，开关13接通而将负载12连接到接地电压Vss。其结果，电荷泵电路2的启动变慢，实现软起动。 但是，在比较例的开关电路100中，需要生成基准电压Vref的基准电压发生电路 15、比较器14等，相比于本实施方式，电路结构变得复杂。另外，在输入电压端子Pvin与接地电压Vss之间，串联连接了输出晶体管NMT1、比较器14、以及基准电压发生电路15，所以在例如IV以下的低输入电压下动作变得困难。 相对于此,在开关电路90中，在输出电压端子Pout与接地电压Vss之间，未设置串联连接的比较器14以及基准电压发生电路15等，所以能够针对低输入电压而动作。 如图3所示，在电荷泵电路2中，构成多级例如基本电荷泵单元21，根据时钟信号CLKl而使第I电压Vl (in)升压，生成电荷泵电压VCP。基本电荷泵单元21是交叉耦合连接型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关电路，其特征在于，包括：输出晶体管，一端被输入输入电压，从另一端输出输出电压，具有控制端子；电荷泵电路，输入通过第1信号和基准时钟信号而生成的第1时钟信号，将电荷泵电压输出到所述输出晶体管的所述控制端子，所述第1信号基于所述电荷泵电压；以及高通滤波器，一端被输入所述电荷泵电压，另一端被施加接地电压，生成第2信号。

【技术特征摘要】
2013.08.22 JP 2013-1718071.一种开关电路，其特征在于，包括: 输出晶体管，一端被输入输入电压，从另一端输出输出电压，具有控制端子； 电荷泵电路，输入通过第I信号和基准时钟信号而生成的第I时钟信号，将电荷泵电压输出到所述输出晶体管的所述控制端子，所述第I信号基于所述电荷泵电压；以及高通滤波器，一端被输入所述电荷泵电压，另一端被施加接地电压，生成第2信号。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述高通滤波器使所述电荷泵电压的比规定的频率低的频率分量衰减，生成所述第2信号。3.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 还包括第I反相器、振荡电路、以及二输入NAND电路， 第I反相器使所述第2信号反转为所述第I信号， 所述振荡电路生成所述基准时钟信号， 所述二输入NAND电路的第I输入侧被输入所述基准时钟信号，所述二输入NAND电路的第2输入侧被输入所述第I信号，所述二输入NAND电路输出进行逻辑运算处理而得到的所述第I时钟信号。4.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 如果所述第2信号的电压电平超过所述第I反相器的电路阈值电压，则所述第I信号成为“低”电平，所述电荷泵电路的升压动作停止， 如果所述第2信号的电压电平低于所述第I反相器的电路阈值电压，则所述第I信号成为“高”电平，进行所述电荷泵电路的升压动作。5.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述高通滤波器具有第I电容器和第I电流源， 所述第I电容器的一端被输入被所述电荷泵电压，从所述第I电容器的另一端输出所述第2信号， 所述第I电流源的一端与所述第I电容器的另一端连接，所述第I电流源的另一端被施加接地电压。6.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述高通滤波器具有第I电容器和第I电阻， 所述第I电容器的一端被输入所述电荷泵电压，从所述第I电容器的另一端输出所述第2信号， 所述第I电阻的一端与所述第I电容器的另一端连接，所述第I电阻的另一端被施加接地电压。7.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述输出晶体管是N沟道MOS晶体管。8.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 电荷泵电路是交叉耦合连接型电荷泵电路或者迪克森型电荷泵电路。9.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述开关电路是栅极升压型开关电路。10.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于， 所述开关电路应用于移动体终端、数字照相机、游戏...

【专利技术属性】
技术研发人员：引地佑辅，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP