半导体装置、开关调节器和电视机制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供半导体装置、开关调节器、电视机。半导体装置(1)具备：第1～第3外部端子(BST、SW、HO)、接受施加到外部端子(BST)的驱动电压和施加到外部端子(SW)的基准电压的供给之后向外部端子HO输出信号的驱动器、监视施加到外部端子(BST)与外部端子(SW)之间的端子间电压(Vy)来生成过电压检测信号的过电压保护电路、和根据过电压检测信号而被进行导通/截止控制的过电压保护开关，驱动器包括对输入信号实施处理之后进行输出的前级电路、和对前级电路的输出信号实施处理之后输出给外部端子(HO)的后级电路，过电压保护开关被设置在其断开时使通向后级电路的驱动电压供给路径导通的情况下切断通向前级电路的驱动电压供给路径的位置上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及进行输出晶体管的开关驱动控制的半导体装置、使用了该半导体装置的开关调节器、和以该开关调节器作为电源的电视机。
技术介绍
图8是表示开关调节器的一个现有例的电路框图。如图8所示，在本现有例的开关调节器中，作为输出晶体管，使用了 N沟道型MOS 场效应晶体管NI，为了使该晶体管NI导通，需要比输入电压Vin高的栅极电压。因此，在本现有例的开关调节器中设有自举电路(二极管103和电容器C2)，向生成晶体管NI的栅极电压的上侧驱动器101提供比在开关端子SW中出现的开关电压Vsw高出对应于电容器C2的充电电压的量(从恒定电压Vreg减去二极管103的正向压降Vf之后的电压量)的升压电压 (boots voltage)Vbst0另外，作为与开关调节器关联的现有技术的一例，可以列举专利文献I或专利文献2。专利文献IJP特开2009-106115号公报专利文献2JP特开平10-14217号公报图9是表不自举动作的一现有例的波形图。另外，图9中的实线表不开关电压Vsw,虚线表不升压电压Vbst。在进行通常动作时，由于在自举端子BST和开关端子SW之间不会产生恒定电压Vreg(例如5V)以上的电位差，因此不需要将驱动器101设计成高耐压。但是，例如，在自举端子BST中产生了对高电压短路(例如，对输入电压Vin的施加端的短路)的情况下，由于在自举端子BST和开关端子SW之间产生相当于输入电压Vin的电位差(例如12V)，因此在该时刻有可能产生上侧驱动器101的损坏。此外，即使在该时刻避免了上侧驱动器101的损坏，在晶体管NI导通的时刻，在自举端子BST和开关端子Sff之间，因自举动作而产生相当于输入电压Vin的大约2倍的电位差(例如24V)，因此只要不将上侧驱动器101设计成高耐压，就不能避免上侧驱动器101的损坏。由此，若产生上侧驱动器101的损坏，则不能使晶体管NI正常导通/截止，因此在最坏的情况下，还可能导致冒烟或起火另外，若将上侧驱动器101设计成高耐压，以使其能够耐住相当于输入电压Vin的2倍的电位差，则上侧驱动器101的占有面积会变得非常大，因此存在引起开关电源IC100的大型化或成本上升的问题。
技术实现思路
本技术鉴于上述的问题点而完成，目的在于提供可抑制装置的大型化或成本上升的同时实现装置整体的高耐压化的半导体装置、及使用该半导体装置的开关调节器。为了达到上述目的，本技术的半导体装置是如下的结构(第I结构)，即具备第I 第3外部端子；驱动器，其接受施加到所述第I外部端子的驱动电压和施加到所述第2外部端子的基准电压的供给，向所述第3外部端子输出信号；过电压保护电路，其监视施加到所述第I外部端子与所述第2外部端子之间的端子间电压，生成过电压检测信号；和根据所述过电压检测信号而被进行导通/截止控制的过电压保护开关，所述驱动器包括对输入信号实施处理之后进行输出的前级电路、和对所述前级电路的输出信号实施处理之后输出给所述第3外部端子的后级电路，所述过电压保护开关被设置在其断开时使通向所述后级电路的驱动电压供给路径导通的同时切断通向所述前级电路的驱动电压供给路径的位置上。另外，在由上述第I结构构成的半导体装置中，也可以构成(第2结构)为，所述后级电路被设计成比所述前级电路还要高的耐压。此外，在由上述第2结构构成的半导体装置中，也可以构成(第3结构)为，所述前级电路包括使所述输入信号逻辑反转之后进行输出的第I反相器，所述后级电路包括使所述前级电路的输出信号逻辑反转之后输出给所述第3外部端子的第2反相器。此外，在由上述第3结构构成的半导体装置中，也可以构成(第4结构)为，所述第I反相器包括使所述输入信号逻辑反转之后进行输出的上侧反相器、和使所述输入信号逻辑反转之后进行输出的下侧反相器，所述第2反相器包括根据所述上侧反相器的输出信号而被导通/截止的上侧开关、和根据所述下侧反相器的输出信号而被导通/截止的下侧开关。此外，在由上述第4结构构成的半导体装置中，也可以构成(第5结构)为，所述上侧开关是P沟道型场效应晶体管，所述下侧开关是N沟道型场效应晶体管。此外，在由上述第5结构构成的半导体装置中，也可以构成(第6结构)为，所述后级电路包括在所述P沟道型场效应晶体管的栅极与所述驱动电压的供给端之间连接的上拉电阻、和在所述N沟道型场效应晶体管的栅极与所述基准电压的供给端之间连接的下拉电阻。此外，在由上述第6结构构成的半导体装置中，也可以构成(第7结构)为，所述上侧反相器包括在所述驱动电压的供给端与信号输出端之间连接的第I开关；在所述信号输出端与所述基准电压的施加端之间连接的第2开关；和阳极连接在所述第I开关上、阴极连接在所述信号输出端上的二极管。此外，在由上述第7结构构成的半导体装置中，也可以构成(第8结构)为，所述第2开关和所述二极管被设计成比所述第I开关还要高的耐压。此外，由上述第I 8的任一结构构成的半导体装置，也可以构成为(第9结构)，还具备输入反馈电压的第4外部端子；和以所述反馈电压与规定的目标值一致的方式生成所述输入信号的控制电路。此外，本技术的开关调节器构成(第10结果)为具备由上述第9结构构成的半导体装置；根据来自所述第3外部端子的输出信号而被进行导通/截止控制的晶体管；对从所述晶体管的一端引出的脉冲状的开关电压进行整流/平滑来生成输出电压的整流/平滑电路；和生成与所述输出电压对应的所述反馈电压的反馈电压生成电路。另外，在由上述第10结构构成的开关调节器中，也可以构成(第11结构)为，向所述第I外部端子施加比所述开关电压还要高出规定电位的升压电压，向所述第2外部端子施加所述开关电压，在所述第3外部端子上连接所述晶体管的栅极。此外，在由上述第10结构构成的开关调节器中，也可以构成(第12结构)为，向所述第I外部端子施加恒定电压，向所述第2外部端子施加接地电压，在所述第3外部端子上连接所述晶体管的栅极。此外，本技术的电视机构成(第13结构)为，具备调谐器部，其根据接收信号选择期望频道的广播信号；译码器部，其根据由所述调谐器选择的广播信号生成影像信号和声音信号；显示部，其将所述影像信号作为影像来输出；扬声器部，其将所述声音信号作为声音来输出；操作部，其接受用户操作；接口部，其接受外部输入信号；控制部，其统一控制上述各部的动作；和电源部，其向上述各部提供电力，所述电源部包括由上述第10 第12的任一结构构成的开关调节器。(专利技术效果)根据本技术的半导体装置，可抑制装置的大型化和成本上升的同时可实现装 置整体的高耐压化，因此能够进一步有助于使用了该半导体装置的开关调节器乃至电视机的小型化和成本降低。附图说明图I是表示开关调节器的第I实施方式的框图。图2是用于说明过电压保护动作的时序图。图3是用于说明第I实施方式的课题的电路图。图4是用于表示开关调节器的第2实施方式的框图。图5是表示开关调节器的第3实施方式的框图。图6是表示搭载了开关调节器的电视机的一结构例的框图。图7A是搭载了开关调节器的电视机的俯视图。图7B是搭载了开关调节器的电视机的侧视图。图7C是搭载了开关调节器的电视机的后视图。图8是表示开关调节器的一现有例的电路框图。图9是表不自举动作的一现有例的波形图。符号说明1-开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，具备：第1～第3外部端子；驱动器，其接受施加到所述第1外部端子的驱动电压和施加到所述第2外部端子的基准电压的供给，向所述第3外部端子输出信号；过电压保护电路，其监视施加到所述第1外部端子与所述第2外部端子之间的端子间电压，生成过电压检测信号；和过电压保护开关，根据所述过电压检测信号而被进行导通/截止控制，所述驱动器包括：对输入信号实施处理之后进行输出的前级电路、和对所述前级电路的输出信号实施处理之后输出给所述第3外部端子的后级电路，所述过电压保护开关被设置在其断开时使通向所述后级电路的驱动电压供给路径导通的同时切断通向所述前级电路的驱动电压供给路径的位置上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：合田纮章，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：