本发明专利技术提供一种开关控制电路，该开关控制电路具备：Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ，于输入电极施加输入电压，而输出电极连接于一端与第１电容连接的电感的另一端及整流元件的一端；自举电路，用以使一端与Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ的输出电极连接的第２电容产生为使Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ导通时所需的自举电压；驱动电路，接受与自举电压对应的驱动电压的施加，且使Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ导通与断开以使第１电容产生目的电平的输出电压；及钳位电路，用以将驱动电压钳位于既定电平以下。本发明专利技术具有施加输入电压的端子与施加自举电压的端子短路时的保护功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种开关控制电路(switching control circuit)。
技术介绍
在各种电子机器中使用DC-DC转换器(converter)，用以从输入电压产生目的电 平的输出电压。图2为显示降压型的DC-DC转换器的一般构成图。DC-DC转换器100由以 下所构成N沟道MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor,金属氧 化物半导体场效应晶体管)110、肖特基二极管(Schottky Barrier Diode) 111、 112、电感 (inductor) 113、电容(c即acitor) 114、 115、电阻116、117、控制电路118、电平移位(level shift)电路119及反向器(inverter) 120。 经由端子IN将输入电压V^施加于N沟道MOSFET 110的漏极，且使N沟道MOSFET 110成为导通(ON)，借此将输入电压VIN施加于电感113，且将电容114充电而使输出电压 V。ut上升。之后，若N沟道M0SFET IIO断开(0FF)，则通过蓄积于电感113的能量，使电流 流通于由肖特基二极管111、电感113、电容114所构成的回路(loop)，而电容114即放电而 使输出电压V。uT下降。再者，在DC-DC转换器100中，由控制电路118将N沟道MOSFETllO 导通/断开以使在电阻116、117将输出电压V^分压所获得的反馈电压V^成为既定电平， 借此进行控制使输出电压V。UT成为目的电平。 此外，在DC-DC转换器100中，使用导通电阻较P沟道MOSFET小，且损失较少的 N沟道MOSFET 110作为用以将输入电压V^施加于电感113的晶体管。如此，使用N沟道 M0SFET110的情形下，若N沟道MOSFET 110导通，则N沟道MOSFET 110的源极的电压就会 接近输入电压V『因此，为了使N沟道MOSFET 110持续导通，需对N沟道MOSFET 110的栅 极施加较输入电压V^高出相当于N沟道MOSFET 110的阈值(threshold,也称作临限值) 电压VTH的电压。再者，为了要使N沟道MOSFETllO成为导通电阻极小的状态，需对N沟道 MOSFET 110的栅极施加较输入电压VIN高出例如5V左右的电压。 因此，为了使N沟道MOSFET 110导通， 一般采用使用自举(bootstrap)电压的方 法(例如专利文献l)。在DC-DC转换器100中，将施加于端子REG的电压V皿，经由肖特基 二极管112及端子BC而施加于电容115，借此而产生自举电压V『在此，兹假设电压V皿为 5V、肖特基二极管111 、 112的顺向电压为0. 3V， N沟道MOSFET 110为断开，而电流流通于由 肖特基二极管111、电感113、电容114所构成的回路。此时，端子SW的电压V成为-0. 3V、 端子BC的电压VBC成为4. 7V，电容115的两端的自举电压VBT成为5V。因此，N沟道M0SFET 110导通，而电压V成为VIN时，电压VBC = VIN+VBT。再者，电平移位电路119以电压VBC为 基准进行从控制电路118输出的控制信号的电平移位，由反向器120将自举电压VBT设为驱 动电压，借此即可使N沟道MOSFET 110持续导通。 专利文献1 :日本特开2008-141832号公报。
技术实现思路
在此种DC-DC转换器100中，会有因为尘埃的附着等，而使端子IN与端子BC短路 的情形。在此，兹假设自举电压l在5V状态下端子IN与端子BC短路的情形。若N沟道 MOSFET 110导通，则端子SW的电流即从端子IN经由N沟道MOSFET 110流通于端子SW。 例如，若设输入电压V^为15V、流通于N沟道MOSFET 110的电流为1A、N沟道MOSFET 110 的导通电阻为O. 2Q，则端子SW的电压Vsw即成为14.8V。此时，由于端子IN与端子B C短 路，因此形成从电容115至N沟道MOSFET 110的电流路径，且电容115持续放电。 再者，若电容115放电，则自举电压V^降低，而N沟道M0SFET 110断开。即使N 沟道M0SFET 110断开，电流也持续流通于电感113，因此端子SW的电压Vsw成为-0. 3V。另 一方面，由于端子IN与端子BC短路，因此端子BC的电压VBC成为15V。因此，端子BC与端 子SW之间的电压成为15. 3V。因此，若对于反向器120也施加15. 3V的电压，例如若设反向 器120的耐压为7V，则会成为超过反向器120的耐压的状态。此外，假使从反向器120施 加于N沟道M0SFET 110的栅极的电压成为15V左右，也会有超过N沟道M0SFET 110的栅 极-源极间的耐压的情形。 本专利技术有鉴于上述课题而研创者，其目的在提供一种开关控制电路，其具有施加 输入电压的端子与施加自举电压的端子短路时的保护功能。 为了达成上述目的，本专利技术的一形态的开关控制电路具备N沟道M0SFET，于输入 电极施加输入电压，而输出电极连接于一端与第1电容连接的电感的另一端及整流元件的 一端；自举电路，用以使一端与所述N沟道M0SFET的所述输出电极连接的第2电容产生使 所述N沟道MOSFET导通时所需的自举电压；驱动电路，接受与所述自举电压对应的驱动电 压的施加，且使所述N沟道M0SFET导通/断开(on-off)以使所述第1电容产生目的电平 的输出电压；及钳位(clamp)电路，用以将所述驱动电压钳位于既定电平以下。 依据本专利技术，可提供一种开关控制电路，其具有施加输入电压的端子与施加自举 电压的端子短路时的保护功能。附图说明 图1为显示本专利技术的一实施形态的包含开关控制电路的降压型DC-DC转换器的构 成例图。 图2为显示降压型DC-DC转换器的一般构成图。 具体实施例方式图1为显示本专利技术的一实施形态的包含开关控制电路的降压型DC-DC转换器 (DC-DC converter)的构成例图。DC-DC转换器10由以下所构成开关控制电路20、肖特 基二极管22、电感24、电容26、28、电阻30、32。再者，开关控制电路20由以下所构成N沟 道M0 SFET 40、肖特基二极管42、控制电路44、电平移位电路46、反向器48、电阻50及齐纳 二极管(zenerdiode) 52。 开关控制电路20为具备端子REG、端子IN、端子BC、端子SW、端子FB的集成电路。 再者，在开关控制电路20中，控制N沟道M0SFET 40的导通/断开以使施加于端子FB的电 压VFB成为既定电平，借此而产生目的电平的输出电压V。UT。 N沟道MOSFET 40经由端子IN将输入电压VIN施加于漏极(输入电极)，且源极 (输出电极)与端子SW连接，而于栅极输入有反向器(inverter,也称为换流器)48的输出 信号。因此，若反向器48的输出信号的电压电平与端子SW的电压Vsw的电位差较N沟道 MOSFET 40的阈值电压VTH为大，则N沟道MOSFET 40导通，而使电流从端子IN经由N沟道 MOSFET 40流通于端子SW。 肖特基二极管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关控制电路，其特征在于，具备：Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ，于输入电极施加输入电压，而输出电极连接于一端与第１电容连接的电感的另一端及整流元件的一端；自举电路，用以使一端与所述Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ的所述输出电极连接的第２电容产生为使所述Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ导通时所需的自举电压；驱动电路，接受与所述自举电压对应的驱动电压的施加，且使所述Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ导通／断开以使所述第１电容产生目的电平的输出电压；及钳位电路，用以将所述驱动电压钳位于既定电平以下。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小林洋介，福士岩，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，三洋半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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