负载驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术实现一种能够抑制晶体管的尺寸、且能够抑制吸收电感性负载的反向电力时的温度的局部集中的负载驱动装置。负载驱动装置具备连接在第一控制电极(1CE)与电感性负载(40)之间的第一晶体管(10)。此外，负载驱动装置具备在第一晶体管(10)与电感性负载(40)之间的第二控制电极(2CE)的端子电压超过了阈值的情况下导通的有源钳位电路(20)。并且，负载驱动装置具备与第二控制电极(2CE)连接、且与第一晶体管(10)并联连接的第二晶体管(30)。体管(10)并联连接的第二晶体管(30)。体管(10)并联连接的第二晶体管(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负载驱动装置


[0001]本专利技术涉及一种负载驱动装置。

技术介绍

[0002]作为本
的
技术介绍
，有专利文献1中记载的技术。在专利文献1中记载了进行电感性负载的动作控制的控制装置，以及用于减少功率晶体管的电力消耗的技术。
[0003]即，记载了与连接在电感性负载上的功率晶体管并联地连接有相互串联连接的电阻和开关单元的构成。而且，功率晶体管和开关单元同时接通和断开。使流过电感性负载的电流流过功率晶体管和与其并联连接的电阻及开关装置，使流过功率晶体管的电流减少，而减少电力消耗。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利特表2002
‑
502546号公报

技术实现思路

专利技术要解决的问题
[0005]在由功率晶体管驱动继电器线圈等电感性负载的半导体装置中，在功率晶体管的切断时，由于负载的电感性而产生高的反向电压。为了使该反向电压不破坏半导体装置，要求将反向电压抑制在最大额定电压以下。
[0006]作为用于将反向电压抑制在破坏电压以下的方法，例如考虑在功率晶体管的漏极和栅极设置有源钳位电路的方法。
[0007]在此，在有源钳位电路的动作时，例如在使用12V的电池作为电源的系统中，反向电压能够被30～50V左右的比较高的电压限制。
[0008]但是，由于在使电流量为零之前需要时间，因此瞬时电力在该期间变得最大。
[0009]由于这种高电力消耗，功率晶体管急剧发热。
[0010]在希望抑制发热以避免功率晶体管达到破坏的温度的情况下，一般通过增大晶体管尺寸来达成目标。
[0011]然而，晶体管尺寸的增大会导致芯片成本的增加。
[0012]特别是在比较大的功率晶体管中，中央区域的散热性比周边区域差，温度在中央最高。其结果是，存在不能得到与尺寸增大相应的功率晶体管的温度降低效果的问题、不能提高功率晶体管的使用环境温度的问题。
[0013]另外，将功率晶体管分割成多个区间，并隔开与彼此的间隔配置，从而能够提高散热性。
[0014]但是，为了实现作为开关的重要特性的低接通电阻，不能提高连接各自的布线电阻。因此，在这种情况下，存在功率晶体管的配置的制约变大的问题。
[0015]在专利文献1中，为了抑制功率晶体管的电力消耗，在驱动电感性负载的期间使用
电阻作为主要的电流路径，并且通过并联连接的功率晶体管来微调整电流量。
[0016]但是，在专利文献1的负载控制装置中，由于功率晶体管和开关单元同时成为断开，因此不能将在驱动电路的切断时产生的反向电压分散到开关单元以及电阻。
[0017]在这样的负载控制装置中，在瞬间的消耗电力成为最大的负载切断时，功率晶体管的自发热的散热来不及，有可能因局部的热的集中而破坏负载控制装置。
[0018]因此，本专利技术的目的在于实现一种负载驱动装置，其能够抑制功率晶体管的尺寸，并且能够抑制吸收电感性负载的反向电力时的温度的局部集中。解决问题的技术手段
[0019]为了解决上述课题，本专利技术如下进行构成。
[0020]本专利技术的负载驱动装置具备：第一晶体管，其连接在第一控制电极与电感性负载之间；有源钳位电路，其在所述第一晶体管与所述电感性负载之间的第二控制电极的端子电压超过了阈值的情况下导通；以及第二晶体管，其与所述第二控制电极连接，并且与所述第一晶体管并联连接。
[0021]另外，本专利技术的负载驱动装置具备：第一晶体管，其连接在第一控制电极与电感性负载之间；第二晶体管，其与所述第二控制电极连接，并且与所述第一晶体管并联连接；以及第二晶体管控制信号输出部，其在所述第一晶体管成为断开的时刻使所述第二晶体管接通。专利技术的效果
[0022]根据本专利技术，能够实现抑制功率晶体管的尺寸、且能够抑制吸收电感性负载的反向电力时的温度的局部集中的负载驱动装置。
[0023]上述以外的课题、构成及效果通过以下的实施方式的说明而明确。
附图说明
[0024]图1是表示本专利技术的实施例1的负载驱动装置的图。图2是说明图1所示的装置的动作的时序图。图3是本专利技术实施例2的负载驱动装置的电路图。图4是说明图3所示的负载驱动装置的控制时序的时序图。图5是本专利技术的实施例3的负载驱动装置的电路图。图6是说明图5所示的负载驱动装置的动作的时序图。图7是表示实施例4的负载驱动装置、控制部(CPU)、存储部的图。图8是表示图7所示的负载驱动装置的有源钳位电路的动作中的电压与电流之间的推移的曲线图。图9是说明图7所示的装置的动作的时序图。
具体实施方式
[0025]以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。实施例
[0026](实施例1)图1是表示本专利技术的实施例1的负载驱动装置1的图。
[0027]在图1中，负载驱动装置1具有第一晶体管10、有源钳位电路20、第二晶体管30、缓冲电路50、电阻60、触发电路100。
[0028]第一晶体管10连接在第一控制电极1CE与电感性负载40之间。而且，第一晶体管10的栅极与第一控制电极1CE连接，源极与GND连接，漏极与第二控制电极2CE连接。
[0029]有源钳位电路20的一端与第一控制电极1CE，另一端与第二控制电极2CE连接。而且，在第二控制电极2CE与第一控制电极1CE的差电压超过了比电池电压VBAT大的一定阈值的情况下，有源钳位电路20使与差电压相应的电流流向缓冲电路50的输出电阻分量。这意味着当第一晶体管10与电感性负载40之间的第二控制电极2CE的端子电压超过了阈值的情况下，有源钳位电路20使电流从第二控制电极2CE流向第一控制电极1CE。
[0030]第二晶体管30与第二控制电极2CE连接，并且与第一晶体管10并联连接。而且，第二晶体管30的栅极与第三控制电极3CE连接，源极与GND连接，漏极与电阻60的一端连接。另外，第二晶体管30与第一晶体管10隔开用于确保散热性的间隔而配置。
[0031]缓冲电路50为了驱动第一晶体管10，经由第一控制电极1CE与第一晶体管10连接，被输入用于驱动电感性负载40的输入信号。缓冲电路50的输出端子与第一控制电极1CE连接。另外，缓冲电路50具有有限的输出电阻分量，该释放电压被设定为，在输入信号为规定的阈值以上(以下记载为输入Hi电平)的情况下足以使第一晶体管10接通(ON)的值(以下，将足以使晶体管接通(ON)的值记载为栅极Hi电平)。
[0032]另外，缓冲电路50在输入信号为规定的阈值以下(以下记载为输入Lo电平)的情况下，将上述释放电压设定为足以使第一晶体管10断开(OFF)的值(以下将足以使晶体管断开的值记载为栅极Lo电平)。
[0033]电阻60与第二晶体管30串联连接，一端与第二晶体管30的漏极连接，另一端与第二控制电极2CE连接。另外，为了确保散热性，电阻60与第一晶体管10隔开间隔配置。
[0034]触发电路100(第一触发输出电路)从对缓冲电路50的输入信号从接通切换到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负载驱动装置，其特征在于，具备：第一晶体管，其连接在第一控制电极与电感性负载之间；有源钳位电路，其在所述第一晶体管与所述电感性负载之间的第二控制电极的端子电压超过了阈值的情况下导通；以及第二晶体管，其与所述第二控制电极连接，并且与所述第一晶体管并联连接。2.根据权利要求1所述的负载驱动装置，其特征在于，具备缓冲电路，所述缓冲电路经由所述第一控制电极与所述第一晶体管连接，并且被输入用于驱动所述电感性负载的输入信号，驱动所述第一晶体管。3.根据权利要求2所述的负载驱动装置，其特征在于，具备电阻，所述电阻与所述第二晶体管串联连接。4.根据权利要求3所述的负载驱动装置，其特征在于，具备第一触发输出电路，所述第一触发输出电路从所述缓冲电路的输入信号从接通切换为断开的时刻开始输出触发信号，所述第二晶体管由触发信号来导通控制。5.根据权利要求3所述的负载驱动装置，其特征在于，具备第二触发输出电路，所述第二触发输出电路从所述有源钳位电路导通的时刻开始输出触发信号，所述第二晶体管由所述触发信号来导通控制。6.根据权利要求3所述的负载驱动装置，其特征在于，具备电压放大电路，所述电压放大电路将所述第二控制电极的电压与规定的电压阈值进行比较，所述电压放大电路输出将所述第二控制电极的电压与所述电压阈值的差电压放大后的电压电平，所述第2晶体管由放大后的所述电压电平来导通控制。7.根据权利要求3所述的负载驱动装置，其特征在于，具备负责所述电感性负载的导通控制的控制部，所述控制部从开始所述电感性负载的切断的时刻开始，输出与所述电感性负载的电感值、电阻值、电池电压值以及钳位电压值对应的触发信号，所述第二晶体管由触发信号来导通控制。8.一种负载驱动装置，其特征在于，具备：第一晶体管，其连接在第一控制电极与电感性负载之间；第二晶体管，其与所述第二控制电极连接，并且与所述第一晶体管并联连接；以及第二晶体管控制信号输出部，其在所述第一晶体管成为断开的时刻使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：小森山惠士，小林洋一郎，
申请(专利权)人：日立安斯泰莫株式会社，
类型：发明
国别省市：