特許ウォッチ

公開番号2025156462
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025128267,2022538609
出願日2025-07-31,2021-05-25
発明の名称半導体装置、電子機器、車両
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人佐野特許事務所
主分類H03K 17/082 20060101AFI20251002BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高精度の絶縁電源制御機能を備えた半導体装置(信号伝達装置)を提供する。
【解決手段】半導体装置は、例えば、一次側で入力信号を受ける第1端子と、二次側で第1トランジスタのゲートに出力信号を出力する第2端子と、入力信号に応じて生成した内部信号を第1絶縁素子を介して一次側から二次側に伝達し、二次側で内部信号に応じて生成した出力信号を第1トランジスタのゲートに出力してオン/オフを制御する絶縁信号伝達回路と、一次側電源電圧から二次側電源電圧を生成する絶縁型電源の制御主体であって第2絶縁素子を介して二次側から一次側に出力帰還信号を伝達する絶縁電源制御回路と、一次側電源電圧を受けると共に絶縁型電源の第3絶縁素子が接続される第3端子と、二次側電源電圧を受ける第4端子と、二次側で出力帰還信号を受ける第5端子と、一次側で第3絶縁素子に接続される第2トランジスタのゲートが接続される第6端子と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
一次回路系において入力パルス信号の外部入力を受けるように構成された第１外部端子と、
二次回路系において第１トランジスタの第１制御電極が外付けされて前記第１制御電極に出力パルス信号を外部出力するように構成された第２外部端子と、
前記第１外部端子を介して外部入力される前記入力パルス信号に応じて内部パルス信号を生成し、第１絶縁素子を介して前記一次回路系から二次回路系に前記内部パルス信号を伝達し、前記二次回路系に伝達された前記内部パルス信号に応じて前記出力パルス信号を生成し、前記第２外部端子を介して前記出力パルス信号を前記第１トランジスタの前記第１制御電極に外部出力することにより、前記第１トランジスタのオン／オフを制御するように構成された絶縁信号伝達回路と、
前記一次回路系の第１電源電圧から前記二次回路系の第２電源電圧を生成する絶縁型電源の制御主体であって第２絶縁素子を介して前記二次回路系から前記一次回路系に前記絶縁型電源の出力帰還信号を伝達するように構成された絶縁電源制御回路と、
前記一次回路系において前記第１電源電圧の外部入力を受けると共に前記絶縁型電源の第３絶縁素子が外付けされるように構成された第３外部端子と、
前記二次回路系において前記第２電源電圧の外部入力を受けるように構成された第４外部端子と、
前記二次回路系において前記出力帰還信号の外部入力を受けるように構成された第５外部端子と、
前記一次回路系において前記第３絶縁素子に接続される第２トランジスタの第２制御電極が外付けされるように構成された第６外部端子と、
を備える、半導体装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記絶縁信号伝達回路は、
前記第１絶縁素子に相当する第１トランス及び第２トランスと、
前記一次回路系に設けられ、前記第１電源電圧の供給を受けて動作し、前記入力パルス信号が第１論理レベルである旨を通知するときに前記第１トランスの一次巻線に印加される第１送信パルス信号をパルス駆動し、前記入力パルス信号が第２論理レベルである旨を通知するときに前記第２トランスの一次巻線に印加される第２送信パルス信号をパルス駆動するように構成されたパルス送信部と、
前記二次回路系に設けられ、前記第２電源電圧の供給を受けて動作し、前記第１送信パルス信号のパルス駆動を受けて前記第１トランスの二次巻線に現れる第１受信パルス信号の誘起パルスを検出したときに受信パルス信号を第１論理レベルとし、前記第２送信パルス信号のパルス駆動を受けて前記第２トランスの二次巻線に現れる第２受信パルス信号の誘起パルスを検出したときに前記受信パルス信号を第２論理レベルとするように構成されたパルス受信部と、
前記二次回路系に設けられ、前記第２電源電圧の供給を受けて動作し、前記受信パルス信号に応じた出力パルス信号を生成するように構成されたドライバと、
を含む、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記絶縁電源制御回路は、前記第２電源電圧に応じた前記出力帰還信号を出力帰還パルス信号に変換して前記一次回路系に伝達する、請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁電源制御回路は、前記二次回路系において前記出力帰還信号と三角波電圧とを比較することにより前記出力帰還パルス信号を生成するように構成されたコンパレータを含む、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁電源制御回路は、前記一次回路系において前記出力帰還パルス信号のデューティに応じたアナログ信号を生成し、前記アナログ信号とスロープ信号を比較することにより前記絶縁型電源の出力デューティを制御する、請求項３又は４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記絶縁電源制御回路は、前記一次回路系において前記出力帰還パルス信号に応じてキャパシタの充放電を行うことにより前記アナログ信号を生成するように構成されたチャージポンプを含む、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記絶縁電源制御回路は、前記信号伝達装置の異常検出時において、前記絶縁型電源を強制的に停止する、請求項１～６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記一次回路系の回路素子を集積化した第１チップと、
前記二次回路系の回路素子を集積化した第２チップと、
前記第１絶縁素子及び前記第２絶縁素子を集積化した第３チップと、
を単一のパッケージに封止した、請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載の半導体装置と、
前記第１制御電極が前記半導体装置の前記第２外部端子に外付けされるように構成された前記第１トランジスタと、
前記第２制御電極が前記半導体装置の前記第６外部端子に外付けされるように構成された前記第２トランジスタと、
前記半導体装置の前記第３外部端子に外付けされて前記絶縁型電源を形成するように構成された前記第３絶縁素子と、
を有する、電子機器。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子機器を有する、車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書中に開示されている発明は、信号伝達装置として供される半導体装置、及び、これを用いた電子機器並びに車両に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、一次回路系と二次回路系との間を絶縁しつつパルス信号を伝達する機能（絶縁信号伝達機能）を備えた信号伝達装置が実用化されている。
【０００３】
なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献１を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－０１１１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の信号伝達装置には、本来の絶縁信号伝達機能だけでなく、一次回路系から二次回路系に電力供給を行う機能（絶縁電源制御機能）を備えたものも存在する。
【０００６】
しかしながら、従来の信号伝達装置では、例えば、フライバックトランスの補助巻線に現れる誘起電圧に基づいてフライバック電源の出力帰還制御が行われていた。そのため、フライバック電源の出力精度については、更なる改善の余地があった。
【０００７】
本明細書中に開示されている発明は、本願の発明者らにより見出された上記の課題に鑑み、高精度の絶縁電源制御機能を備えた信号伝達装置、及び、これを用いた電子機器並びに車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
例えば、本明細書中に開示されている信号伝達装置は、第１絶縁素子を介して一次回路系から二次回路系にパルス信号を伝達する絶縁信号伝達回路と、前記一次回路系の第１電源電圧から前記二次回路系の第２電源電圧を生成する絶縁型電源の制御主体であって第２絶縁素子を介して前記二次回路系から前記一次回路系に前記絶縁型電源の出力帰還信号を伝達する絶縁電源制御回路と、を有する。
【０００９】
なお、その他の特徴、要素、ステップ、利点、及び、特性については、以下に続く発明を実施するための形態及びこれに関する添付の図面によって、さらに明らかとなる。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書中に開示されている発明によれば、高精度の絶縁電源制御機能を備えた信号伝達装置、及び、これを用いた電子機器並びに車両を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許