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公開番号2024140967
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023052366
出願日2023-03-28
発明の名称モータドライバ回路
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H03K 17/06 20060101AFI20241003BHJP(基本電子回路)
要約【課題】Nチャンネルのハイサイドトランジスタを高効率で駆動可能なドライバ回路を提供する。
【解決手段】ハイサイドドライバ130Aは、制御信号CTRLHに応じてハイサイドトランジスタM1を駆動する。電圧監視回路146は、ハイサイドトランジスタM1のゲート電圧もしくはゲートソース間電圧である検出電圧V_detがしきい値より低くなると、検出信号S_detをアサートする。タイマー回路144は、制御信号CTRLHがハイサイドトランジスタM1のターンオンを指示するオン状態に遷移したことに応答して、または制御信号CTRLHがオン状態であるときの検出信号S_detのアサートに応答して、所定時間の測定を開始する。チャージポンプ回路142は、タイマー回路144が所定時間を測定している間アクティブとなり、クロック信号CLKに応じて昇圧電圧V_CPを発生し、ハイサイドトランジスタM1のゲートに供給する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ハイサイドトランジスタのオン、オフを指示する制御信号を生成するロジック回路と、
前記制御信号に応じて前記ハイサイドトランジスタを駆動するハイサイドドライバと、
を備え、
前記ハイサイドドライバは、
前記ハイサイドトランジスタのゲート電圧もしくはゲートソース間電圧である検出電圧をしきい値と比較し、前記検出電圧が前記しきい値より低くなると、検出信号をアサートする電圧監視回路と、
前記制御信号が前記ハイサイドトランジスタのオンを指示するオン状態に遷移したことに応答して、または前記制御信号がオン状態であるときの前記検出信号のアサートに応答して、所定時間の測定を開始するタイマー回路と、
前記タイマー回路が前記所定時間を測定している間アクティブとなり、クロック信号に応じて昇圧電圧を発生し、前記ハイサイドトランジスタのゲートに供給するチャージポンプ回路と、
前記制御信号が前記ハイサイドトランジスタのオフを指示するときに前記ハイサイドトランジスタの前記ゲートの電圧を低下させるターンオフ回路と、
を備える、モータドライバ回路。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記クロック信号を生成するオシレータと、
前記オシレータの出力ノードと前記チャージポンプ回路のクロック入力ノードの間に接続された第１スイッチと、
をさらに備え、前記タイマー回路の出力に応じて、前記第１スイッチが制御される、請求項１に記載のモータドライバ回路。
【請求項３】
前記ターンオフ回路は、前記ハイサイドトランジスタのゲートと接地の間、または前記ハイサイドトランジスタのゲートとソースの間に接続された第２スイッチを含む、請求項１または２に記載のモータドライバ回路。
【請求項４】
前記チャージポンプ回路は、基準入力ノードを有し、前記クロック信号に応じて、前記基準入力ノードに供給された電圧よりも所定電圧幅高い電圧を出力可能に構成され、
前記モータドライバ回路は、
前記チャージポンプ回路の前記基準入力ノードと前記ハイサイドトランジスタのドレインの間に接続された第３スイッチをさらに備え、
前記第３スイッチは、前記制御信号が前記オン状態に遷移するとターンオンし、その後遅れて、前記タイマー回路が前記所定時間の測定を開始する、請求項１または２に記載のモータドライバ回路。
【請求項５】
ひとつの半導体基板に一体集積化される、請求項１または２に記載のモータドライバ回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、モータドライバ回路に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
モータドライバ回路は、モータのコイルと接続されるブリッジ回路を備える。ブリッジ回路は、ハイサイドアームとローサイドアームからなるレグ（Ｌｅｇ）を備える。ハイサイドアームおよびローサイドアームは、並列に接続されたパワートランジスタおよびフライホイルダイオードを備える。
【０００３】
各レグは、三つの状態、すなわち、ハイサイドトランジスタがオン、ローサイドトランジスタがオフであるハイ出力状態と、ハイサイドトランジスタがオフ、ローサイドトランジスタがオンであるロー出力状態と、ハイサイドトランジスタとローサイドトランジスタが両方オフであるハイインピーダンス状態と、が切替可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６２０８５０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハイサイドトランジスタとしてＮチャンネルトランジスタを用いる場合、ハイサイドトランジスタをオンするためには、そのゲートに、ブリッジ回路の入力電圧より高いゲート電圧を印加する必要がある。
【０００６】
本開示は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、Ｎチャンネルのハイサイドトランジスタを高効率で駆動可能なドライバ回路の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のある態様は、モータドライバ回路に関する。モータドライバ回路は、ハイサイドトランジスタのオン、オフを指示する制御信号を生成するロジック回路と、制御信号に応じてハイサイドトランジスタを駆動するハイサイドドライバと、を備える。ハイサイドドライバは、ハイサイドトランジスタのゲート電圧もしくはゲートソース間電圧である検出電圧をしきい値と比較し、検出電圧がしきい値より低くなると、検出信号をアサートする電圧監視回路と、制御信号がハイサイドトランジスタのオンを指示するオン状態に遷移したことに応答して、または制御信号がオン状態であるときの検出信号のアサートに応答して、所定時間の測定を開始するタイマー回路と、タイマー回路が所定時間を測定している間アクティブとなり、クロック信号に応じて昇圧電圧を発生し、ハイサイドトランジスタのゲートに供給するチャージポンプ回路と、制御信号がハイサイドトランジスタのオフを指示するときにハイサイドトランジスタのゲートの電圧を低下させるターンオフ回路と、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のある態様によれば、Ｎチャンネルのハイサイドトランジスタを高効率で駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、比較技術に係るモータドライバ回路の回路図である。
図２は、図１のモータドライバ回路の動作波形図である。
図３は、実施形態１に係るモータドライバ回路の回路図である。
図４は、図３のモータドライバ回路の動作波形図である。
図５は、実施形態２に係るモータドライバ回路の回路図である。
図６は、チャージポンプ回路の構成例を示す回路図である。
図７は、図５のモータドライバ回路の動作波形図である。
図８は、実施形態３に係るモータドライバ回路の回路図である。
図９は、図８のモータドライバ回路の動作波形図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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