负载调制电路、半导体装置及无线供电系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种负载调制电路、半导体装置及无线供电系统。实施方式的负载调制电路具有第1元件、将第1元件连接于接收电力的线圈的端部的开关元件、控制开关元件的动作的第一控制部、及控制第1元件内储存的电荷量的第二控制部，第二控制部是当开关元件切换为断开时使第1元件内储存的电荷放电。

【技术实现步骤摘要】
[相关申请案]本申请享受以日本专利申请2015-166573号(申请日：2015年8月26日)为基础申请的优先权。本申请是通过参照此基础申请而包含基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及一种负载调制电路、半导体装置及无线供电系统。
技术介绍
近年来，利用线圈间的电磁耦合以非接触的方式进行电力输送的所谓无线供电技术得到普及。作为以无线的方式输送电力的方法，先前以来提出多种方法，但近年来所谓“电磁感应方式”的无线供电技术受到关注，且搭载着电磁感应式无线供电系统的产品也开始实用化，所述“电磁感应方式”中运用了将电流流过两个邻接线圈中的一个线圈时产生的磁束作为媒介，使邻接线圈中的另一个线圈产生电动势的电磁感应原理。电磁感应方式的无线供电系统中，是从受电侧向送电侧进行单向通信。通过将负载调制电路连接于受电侧的天线线圈，改变此电路的负载，而使受电侧的负载电容变化。由此，使送电侧的线圈电压的振幅变化，实现二进制ASK(Amplitudeshiftkeying，幅移键控)。一般而言，在使用电容器的负载调制电路中，将晶体管用作开关元件，控制此电容器中的电荷的储存与释放，由此使受电侧的总的负载电容变化。作为用作开关元件的晶体管，通常使用C-DMOS(ComplementaryandDoublediffusedMOS，互补双扩散金属氧化物半导体晶体管)制程而与周边电路併入至同一芯片，所以是由高耐压的LDMOS(LaterallyDiffusedMOS，横向扩散金属氧化物半导体晶体管)构成。在这种构成中，当用于负载调制的电容器处于蓄电状态且此晶体管处于非导通状态、漏极电压从标准电压(GND)下降至顺向电压以上时，形成于衬底与该晶体管的阱扩散区域之间的寄生二极管成为电容器的放电路径。然而，当使用C-DMOS(ComplementaryandDoublediffusedMOS)制程形成晶体管时，该晶体管与周边电路未完全电分离，所以，根据寄生二极管的放电电流，使将与衬底相接的近旁的扩散区域(于阱扩散区域为相同导电型的扩散区域)作为集电极的寄生双极性晶体管动作。因此，存在使用作为集电极电流的供给源的近旁的扩散区域的周边电路进行误动作的可能性高的问题。而且，当对该扩散区域施加高电位时，存在寄生双极性晶体管的集电极电流下的消耗电力变得极大，而令发热量增加的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供一种能抑制周边电路产生误动作的负载调制电路、半导体装置及无线供电系统。实施方式的负载调制电路具有电容器、将所述电容器连接于接收以无线方式供给的电力的线圈的端部的开关、控制所述开关的动作的第一控制部、及控制所述电容器内储存的电荷量的第二控制部，所述第二控制部是当所述开关切换为断开时使所述电容器内储存的电荷放电。附图说明图1是说明使用本实施方式的负载调制电路的无线供电天线装置的构成的概略框图。图2是表示图1所示的无线供电天线装置的各点处的信号波形的图。图3是说明负载调制控制用晶体管M5及周边电路的构造的截面图。图4是说明使用本实施方式的负载调制电路的无线供电天线装置的另一构成的概略框图。具体实施方式以下，参照图式说明实施方式。图1是说明使用本专利技术的实施方式的负载调制电路的无线供电天线装置的构成的概略框图。无线供电天线装置主要包括受电天线线圈L1、串联共振电容C1、并联负载电容C2、同步整流电路2、负载调制电路1及全波整流平滑电容C3。同步整流电路2是使由受电天线线圈L1接收的交流电压的负侧的电压反转，且输出输入电压的绝对值的电路。负载调制电路1是改变受电天线线圈L1的阻抗的电路，其改变由受电天线线圈L1接收的交流电压的振幅。全波整流平滑电容C3是用于减少利用同步整流电路2进行全波整流后的脉流电压的脉动成分且取出直流电压的电容。受电天线线圈L1的一端连接于同步整流电路2的一输入端子LX1。而且，受电天线线圈L1的另一端经由串联共振电容C1而连接于同步整流电路2的另一输入端子LX2。而且，并联负载电容C2并联连接于彼此串联连接的受电天线线圈L1与串联共振电容C1。也就是说，并联负载电容C2的一端连接于同步整流电路2的一输入端子LX1，另一端连接于整流电路2的另一输入端子LX2。同步整流电路2是包括四个同步整流用晶体管M1、M2、M3、M4、四个比较器21、22、31、32、两个反相器INV1、INV2、及两个电平移位电路11、12的全桥同步整流电路。高侧开关即同步整流用晶体管M1、M3是由P型MOS晶体管构成，低侧开关即同步整流用晶体管M2、M4是由N型MOS晶体管构成。同步整流用晶体管M1、M2各自的漏极连接于输入端子LX1。同步整流用晶体管M3、M4各自的漏极连接于输入端子LX2。而且，同步整流用晶体管M1、M3各自的源极连接于全波整流平滑电容C3的一端。同步整流用晶体管M2、M4各自的源极连接于GND(接地)。比较器21的反转输入连接于同步整流电路2的一输入端子LX1，而非反转输入连接于GND。而且，比较器21的输出是经由电平移位电路12、反相器INV2而被输入至同步整流用晶体管M3的栅极。也就是说，同步整流用晶体管M3是以当输入端子LX1的电位低于GND时成为导通的方式受比较器21控制。比较器22的反转输入连接于同步整流电路2的一输入端子LX2，而非反转输入连接于GND。而且，比较器22的输出经由电平移位电路11、反相器INV1而输入至同步整流用晶体管M1的栅极。也就是说，同步整流用晶体管M1是以当输入端子LX2的电位低于GND时成为导通的方式受比较器22控制。比较器31的反转输入连接于同步整流电路2的一输入端子LX1，而反转输入连接于GND。而且，比较器31的输出被输入至同步整流用晶体管M2的栅极。也就是说，同步整流用晶体管M2是以当输入端子LX1的电位低于GND时成为导通的方式受比较器31控制。比较器32的反转输入连接于同步整流电路2的另一输入端子LX2，而非反转输入连接于GND。而且，比较器32的输出被输入至同步整流用晶体管M4的栅极。也就是说，同步整流用晶体管M4是以当输入端子LX2的电位低于GND时成为导通的方式受比较器32控制。如此，比较器21、22、31、32将输入端子LX1与LX2的电位进行比较，以在从GND经过受电天线线圈L1到达全波整流平滑电容C3的路径中的、沿由受电天线线圈L1接收的交流电流的流动方向的路径上的阻抗成为最小的方式，控制同步整流用晶体管M1、M2、M3、M4的导通、非导通的定时。也就是说，当输入端子LX1的电位高于输入端子LX2的电位时，通过将同步整流用晶体管M1、M4控制为导通、将同步整流用晶体管M2、M3控制为非导通，而从连接于同步整流用晶体管M4的源极的GND，经由同步整流用晶体管M4、串联共振电容C1、受电天线线圈L1、同步整流用晶体管M1将电荷储存于全波整流平滑电容C3。而且，当输入端子LX2的电位高于输入端子LX1的电位时，通过将同步整流用晶体管M2、M3控制为导通、将同步整流用晶体管M1、M4控制为非导通，而从连接于同步整流用晶体管M2的源极的GND，经由同步整流用晶体管M2、受电天线线圈L1、串联共振电容C1、同步整流用晶体管M3将电荷储存于全波整流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载调制电路，其特征在于，包括：第1元件；开关元件，将所述第1元件连接于线圈的端部；第一控制部，控制所述开关元件的动作；及第二控制部，控制所述第1元件内储存的电荷量；所述第二控制部是当所述开关元件切换为断开时使所述第1元件内储存的电荷放电。

【技术特征摘要】
2015.08.26 JP 2015-1665731.一种负载调制电路，其特征在于，包括：第1元件；开关元件，将所述第1元件连接于线圈的端部；第一控制部，控制所述开关元件的动作；及第二控制部，控制所述第1元件内储存的电荷量；所述第二控制部是当所述开关元件切换为断开时使所述第1元件内储存的电荷放电。2.根据权利要求1所述的负载调制电路，其特征在于：所述电力是以无线的方式供给至所述线圈，所述开关元件为第一MOS晶体管，所述第二控制部将所述第一MOS晶体管切换为导通而使所述第1元件内储存的电荷放电。3.根据权利要求2所述的负载调制电路，其特征在于：所述第一MOS晶体管是横向扩散型MOS晶体管。4.根据权利要求2所述的负载调制电路，其特征在于：所述第二控制部是当所述开关元件切换为断开时，与同步整流电路的低侧开关导通的定时同步地将所述第一MOS晶体管切换为导通。5.根据权利要求4所述的负载调制电路，其特征在于：所述低侧开关为第二MOS晶体管，所述第二控制部生成第三控制信号且将其输入至所述第一MOS晶体管，该第三控制信号包括切换负载调制的有无的第一控制信号、与切换所述第二MOS晶体管的动作的第二控制信号的逻辑或。6.根据权利要求3所述的负载调制电路，其特征在于：所述第二控制部是在所述负载调制结束之后，与同步整流电路的低侧开关导通的定时同步地将所述第一MOS晶体管切换为导通。7.根据权利要求6所述的负载调制电路，其特征在于：所述低侧开关为第二MOS晶体管，所述第二控制部生成第三控制信号且将其输入至所述第一MOS晶体管，该第三控制信号包括切换负载调制的有无的第一控制信号、与切换所述第二MOS晶体管的动作的第二控制信号的逻辑或。8.根据权利要求1所述的负载调制电路，其特征在于：经由所述开关元件将所述第1元件分别连接于所述线圈的两端。9.根据权利要求8所述的负载调制电路，其特征在于：所述第二控制部是与设于同步整流电路的两个低侧开关导通的定时同步地，使一端连接有各个所述低侧开关的所述第1元件内储存的电荷放电。10.根据权利要求9所述的负载调制电路，其特征在于：所述开关元件为...

【专利技术属性】
技术研发人员：南一保，相泽裕俊，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP