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公開番号2025177689
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024084737
出願日2024-05-24
発明の名称負荷駆動回路
出願人ウィルセミコンダクター (シャンハイ) カンパニーリミテッド
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類H03K 17/16 20060101AFI20251128BHJP(基本電子回路)
要約【課題】比較的簡単な回路で、ソフトスタートを実施する。
【解決手段】負荷駆動回路は、ドレインが電源に接続され、出力オン時にソースからの出力を負荷16に印加するnチャネルの出力トランジスタM13と、出力オンの開始時からの所定期間に、出力トランジスタのゲート・ソース間にソフトスタート電圧を印加するソフトスタートリファレンスブロック12と、を含む。ソフトスタートリファレンスブロック12は、電流源からの電流を流す基準トランジスタのゲート・ソース間電圧に対応したソフトスタート電圧を出力トランジスタのゲート・ソース間に印加し、基準トランジスタのサイズは、出力トランジスタより小さい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ドレインが電源に接続され、出力オン時にソースからの出力を負荷に印加するｎチャネルの出力トランジスタと、
出力オンの開始時からの所定期間に、前記出力トランジスタのゲート・ソース間にソフトスタート電圧を印加するソフトスタートリファレンスブロックと、
を含み、
前記ソフトスタートリファレンスブロックは、
電流源からの電流を流す基準トランジスタのゲート・ソース間電圧に対応したソフトスタート電圧を前記出力トランジスタのゲート・ソース間に印加し、
前記基準トランジスタのサイズは、前記出力トランジスタより小さい、
負荷駆動回路。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
請求項１に記載の負荷駆動回路であって、
前記基準トランジスタは、前記出力トランジスタと同様の特性を有する、
負荷駆動回路。
【請求項３】
請求項１に記載の負荷駆動回路であって、
前記ソフトスタートリファレンスブロックは、
基準トランジスタのゲート・ソース間電圧に対応した電流を前記出力トランジスタのゲート・ソース間に配置した抵抗に流すことによって、前記出力トランジスタのゲート・ソースにソフトスタート電圧を印加する、
負荷駆動回路。
【請求項４】
請求項１に記載の負荷駆動回路であって、
前記出力オンの開始時からの所定期間は、出力オンの後、前記出力トランジスタのソース間電圧が所定値に至るまでの期間である、
負荷駆動回路。
【請求項５】
請求項１に記載の負荷駆動回路であって、
さらに、
出力オンの開始時から所定期間経過後に前記出力トランジスタのゲート・ソース間にフルオン電圧を印加するフルオンコントロールブロックを
含む、
負荷駆動回路。
【請求項６】
請求項５に記載の負荷駆動回路であって、
前記フルオンコントロールブロックは、
前記出力トランジスタのゲート・ソース間に配置した抵抗に所定の電流を流すことによって、前記出力トランジスタのゲート・ソース間にフルオン電圧を印加する、
負荷駆動回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ｎチャネルトランジスタによる負荷を駆動する負荷駆動回路に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、モータなど各種の負荷の駆動を制御するスイッチデバイスを内蔵する半導体集積回路が知られている。スイッチデバイスとしては、負荷の上流側に配置されるハイサイドロードスイッチと、負荷の下流側に配置されるローサイドスイッチがあり、用途に応じて適宜選択して用いられる。
【０００３】
また、スイッチデバイスとして、パワートランジスタ、例えばＭＯＳＦＥＴデバイスを使用する場合、ｎチャネルトランジスタ（ＮＭＯＳＦＥＴ）またはｐチャネルのトランジスタ（ＰＭＯＳＦＥＴ）の２つの選択肢がある。ＮＭＯＳは、負荷への供給電流が比較的大きいアプリケーションに適している。
【０００４】
ハイサイドロードスイッチの場合、ＮＭＯＳのスイッチング制御のためには、ＮＭＯＳのゲート電圧を入力電源電圧より高くする必要がある。このため、入力電源電圧より高電圧の電源を必要とする。このような高電圧の電源は通常、チャージポンプ回路によって生成される場合が多い。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
ＲＯＨＭＤａｔａｓｈｅｅｔ２．０ＡＣｕｒｒｅｎｔＬｏａｄＳｗｉｔｃｈＩＣｓｆｏｒＰｏｒｔａｂｌｅＥｑｕｉｐｍｅｎｔ''
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、チャージポンプ回路で生成される電力は限られており、スイッチデバイスの制御は低消費電力であることが望ましい。また、ハイサイドロードスイッチは、オン時のサージ電流を防ぐためにソフトスタート機能が必要な場合がある。さらに、ハイサイドロードスイッチはメカニカル・リレーに代わるものであり、容量性負荷や、誘導性負荷や、大電流の負荷など、さまざまな条件の負荷に対応しなければならない。
【０００７】
このように、ハイサイドロードスイッチについては各種の要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る負荷駆動回路は、
ドレインが電源に接続され、出力オン時にソースからの出力を負荷に印加するｎチャネルの出力トランジスタと、
出力オンの開始時からの所定期間に、前記出力トランジスタのゲート・ソース間にソフトスタート電圧を印加するソフトスタートリファレンスブロックと、
を含み、
前記ソフトスタートリファレンスブロックは、
電流源からの電流を流す基準トランジスタのゲート・ソース間電圧に対応したソフトスタート電圧を前記出力トランジスタのゲート・ソース間に印加し、
前記基準トランジスタは、前記基準トランジスタのサイズは、前記出力トランジスタより小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係る負荷駆動回路によれば、低消費電力で、ソフトスタートを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る負荷駆動回路の構成を示す回路図である。
図１の回路の動作を示すタイミングチャートである。
ソフトスタート時の出力電流Ｉｏｕｔと、Ｖｃｐから供給される電流Ｉ＿ｖｃｐの関係を示す図である。
ソフトスタートなしに出力トランジスタをオンした場合の波形を示す図である。
フルオンコントロールブロックの回路図に、複数の箇所間の電圧を記載した図である。
フルオンコントロールブロックの動作を示すタイミングチャートである。
変形例の構成を示す回路図である。
【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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