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公開番号2025091917
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207469
出願日2023-12-08
発明の名称ゲートドライバ回路、それを用いたモータ駆動装置、電子機器
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H02M 1/00 20070101AFI20250612BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】回路面積の増加を抑えつつ、異常検出が可能なゲートドライバ回路を提供する。
【解決手段】ハイサイドセンサ280は、インバータ回路110を構成するハイサイドトランジスタMHの2つのノードの電位差が所定のしきい値レベルとクロスするとハイサイド検出信号HDETをアサートする。ハイサイドドライバ220は、ハイサイドトランジスタMHのゲートソース間に、ハイ電圧またはロー電圧を供給可能であり、駆動能力が制御可能に構成される。制御回路210は、制御信号S_CTRLがハイサイドトランジスタMHのオンを指示するとき、ハイサイドドライバ220にハイ電圧を発生させるとともに、ハイサイド検出信号HDETのアサートに応答して、ハイサイドドライバ220の駆動能力を変化させる。制御回路210は、ハイサイド検出信号HDETのアサートが、所定時間内に発生しないとき、異常と判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
インバータ回路を構成するハイサイドトランジスタの２つのノードの電位差が所定のしきい値レベルとクロスするとハイサイド検出信号をアサートするハイサイドセンサと、
前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間に、ハイ電圧またはロー電圧を供給可能であり、駆動能力が制御可能に構成されたハイサイドドライバと、
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とき、前記ハイサイドドライバに前記ハイ電圧を発生させるとともに、前記ハイサイド検出信号のアサートに応答して、前記ハイサイドドライバの駆動能力を変化させる制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記ハイサイド検出信号の前記アサートが、所定時間内に発生しないとき、異常と判定する、ゲートドライバ回路。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ハイサイドセンサは、前記ハイサイドトランジスタのドレインソース間電圧を監視する、請求項１に記載のゲートドライバ回路。
【請求項３】
前記ハイサイドセンサは、前記ハイサイドトランジスタのゲートソース間電圧を監視する、請求項１に記載のゲートドライバ回路。
【請求項４】
前記所定時間は、正常時の前記ハイサイドトランジスタのターンオン時間より長い、請求項１から３のいずれかに記載のゲートドライバ回路。
【請求項５】
前記制御回路は、前記ハイサイド検出信号が一旦アサートされた後に、ネゲートされたとき、異常と判定する、請求項１から３のいずれかに記載のゲートドライバ回路。
【請求項６】
前記インバータ回路を構成するローサイドトランジスタの２つのノードの電位差が所定のしきい値レベルとクロスするとローサイド検出信号をアサートするローサイドセンサと、
前記ローサイドトランジスタのゲートソース間に、ハイ電圧またはロー電圧を供給可能であり、駆動能力が制御可能に構成されたローサイドドライバと、
をさらに備え、
前記制御回路は、前記制御信号が前記ローサイドトランジスタのオンを指示するとき、前記ローサイドトランジスタに前記ハイ電圧を発生させるとともに、前記ローサイド検出信号のアサートに応答して、前記ローサイドドライバの駆動能力を変化させ、
前記制御回路は、前記ローサイド検出信号の前記アサートが、所定時間内に発生しないとき、異常と判定する、請求項１から３のいずれかに記載のゲートドライバ回路。
【請求項７】
前記制御回路は、前記ローサイド検出信号が一旦アサートされた後に、ネゲートされたとき、異常と判定する、請求項６に記載のゲートドライバ回路。
【請求項８】
ひとつの半導体基板に一体集積化された、請求項１から３のいずれかに記載のゲートドライバ回路。
【請求項９】
ハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタを含むインバータ回路と、
前記ハイサイドトランジスタおよび前記ローサイドトランジスタを駆動する請求項１から３のいずれかに記載のゲートドライバ回路と、
を備える、モータ駆動装置。
【請求項１０】
モータと、
前記モータを駆動する請求項９に記載のモータ駆動装置と、
を備える、電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ゲート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、ブリッジ回路と、ブリッジ回路を駆動するゲートドライバ回路を備える。ブリッジ回路は、ハーフブリッジ回路、Ｈブリッジ回路、三相ブリッジ回路（以下、ブリッジ回路と総称する）などであり、ハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタを備える。
【０００３】
ゲートドライバ回路は、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、ローサイドトランジスタを駆動するローサイドドライバを備える。ハイサイドトランジスタやローサイドトランジスタのゲート電圧を急峻に変化させると、フライホイルダイオードの逆回復電流に起因する貫通電流や、リンギングが発生する。
【０００４】
貫通電流やリンギングを抑制するために、ハイサイドドライバおよびローサイドドライバは、駆動能力（電流供給能力）が制御可能（切り替え可能）に構成される。ゲートドライバ回路は、ハイサイドトランジスタおよびローサイドトランジスタそれぞれのゲートドレイン間電圧および／またはゲートソース間電圧をしきい値電圧と比較するセンサ群を備える。そして、センサ群の出力の変化に応答して、ハイサイドトランジスタやローサイドトランジスタの駆動能力を、ハイサイドトランジスタやローサイドトランジスタのオン／オフの程度に応じて変化させていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２２／２５９７８０号
【０００６】
［概要］
ゲートドライバ回路において、ブリッジ回路の出力端子の天絡や地絡などの異常を検出したい場合、駆動能力の制御のためのセンサ群とは別に、異常検出用のセンサ群を設ける必要があった。これにより回路面積が増大し、および／または消費電力が増加していた。
【０００７】
本開示は係る課題に鑑みてなされたものあり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、回路面積の増加を抑えつつ、異常検出が可能なゲートドライバ回路の提供にある。
【０００８】
本開示のある態様のゲートドライバ回路は、インバータ回路を構成するハイサイドトランジスタの２つのノードの電位差が所定のしきい値レベルとクロスするとハイサイド検出信号をアサートするハイサイドセンサと、ハイサイドトランジスタのゲートソース間に、ハイ電圧またはロー電圧を供給可能であり、駆動能力が制御可能に構成されたハイサイドドライバと、制御信号がハイサイドトランジスタのオンを指示するとき、ハイサイドドライバにハイ電圧を発生させるとともに、ハイサイド検出信号のアサートに応答して、ハイサイドドライバの駆動能力を変化させる制御回路と、を備える。制御回路は、ハイサイド検出信号のアサートが、所定時間内に発生しないとき、異常と判定する。
【０００９】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、本開示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、本発明の態様として有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、実施形態に係るゲートドライバ回路を備えるスイッチング回路の回路図である。
図２は、図１のスイッチング回路の正常状態における動作を説明する波形図である。
図３は、図１のスイッチング回路の異常状態における動作を説明する波形図である。
図４は、図１のスイッチング回路の正常状態における動作を説明する波形図である。
図５は、図１のスイッチング回路の異常状態における動作を説明する波形図である。
図６は、図１のスイッチング回路における異常検出の変形例を説明する図である。
図７は、ハイサイドセンサの構成例を示す回路図である。
図８は、変形例１に係るゲートドライバ回路を備えるスイッチング回路の回路図である。
図９は、変形例２に係るゲートドライバ回路を備えるスイッチング回路の回路図である。
図１０は、実施の形態に係るスイッチング回路を備えるモータ駆動装置の回路図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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